EP1438639B1 - Method and device for cleaning support elements in printers or copiers by means of magnetic fields - Google Patents
Method and device for cleaning support elements in printers or copiers by means of magnetic fields Download PDFInfo
- Publication number
- EP1438639B1 EP1438639B1 EP02781287A EP02781287A EP1438639B1 EP 1438639 B1 EP1438639 B1 EP 1438639B1 EP 02781287 A EP02781287 A EP 02781287A EP 02781287 A EP02781287 A EP 02781287A EP 1438639 B1 EP1438639 B1 EP 1438639B1
- Authority
- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- roller
- particle mixture
- toner particles
- doctor blade
- magnet
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 title claims description 365
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 title claims description 125
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 50
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 517
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 250
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 51
- 238000007639 printing Methods 0.000 claims description 42
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 claims description 37
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 claims description 31
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 30
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 12
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 5
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 5
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 4
- 239000012876 carrier material Substances 0.000 claims description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 2
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 claims 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 26
- 239000000463 material Substances 0.000 description 24
- 230000035508 accumulation Effects 0.000 description 19
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 14
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 14
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 13
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 13
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 12
- 238000013461 design Methods 0.000 description 9
- 238000011161 development Methods 0.000 description 9
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 9
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 7
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 6
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 6
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 6
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 6
- 239000013598 vector Substances 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 5
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 5
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 5
- 241000219095 Vitis Species 0.000 description 4
- 235000009754 Vitis X bourquina Nutrition 0.000 description 4
- 235000012333 Vitis X labruscana Nutrition 0.000 description 4
- 235000014787 Vitis vinifera Nutrition 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000003446 memory effect Effects 0.000 description 4
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 3
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 3
- 238000010285 flame spraying Methods 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 2
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 238000012958 reprocessing Methods 0.000 description 2
- 238000007790 scraping Methods 0.000 description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000001680 brushing effect Effects 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 1
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000006249 magnetic particle Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 230000002085 persistent effect Effects 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 238000010186 staining Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
- 238000010023 transfer printing Methods 0.000 description 1
- 239000001993 wax Substances 0.000 description 1
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G21/00—Arrangements not provided for by groups G03G13/00 - G03G19/00, e.g. cleaning, elimination of residual charge
- G03G21/0005—Arrangements not provided for by groups G03G13/00 - G03G19/00, e.g. cleaning, elimination of residual charge for removing solid developer or debris from the electrographic recording medium
- G03G21/0047—Arrangements not provided for by groups G03G13/00 - G03G19/00, e.g. cleaning, elimination of residual charge for removing solid developer or debris from the electrographic recording medium using electrostatic or magnetic means; Details thereof, e.g. magnetic pole arrangement of magnetic devices
Definitions
- the invention relates to an electrophotographic printing or copying device, in which a Tonerstromrungsech attached electrically charged toner particles on the surface of a first carrier element. At least part of the deposited toner particles is transferred from the first carrier element to a second carrier element. A cleaning unit removes residual toner particles from the first support member.
- a further aspect of the invention relates to an apparatus for cleaning a roll of toner particles in an electrophotographic printer or copier on the surface of which a particle mixture of electrically charged toner particles and ferromagnetic carrier particles is conveyed. Furthermore, methods for operating an electrophotographic printer or copier and for cleaning a roller in an electrophotographic printer or copier are given.
- Electrophotographic printers or copiers use image development techniques that include electrostatic charge images on surfaces, e.g. Charge images on a photoconductor, develop over an air gap or in direct contact with triboelectrically charged toner, which is located on the surface of an applicator element.
- an applicator element may e.g. be designed as a roller or as an endless belt.
- the toner particles are triboelectrically charged prior to transfer to the applicator element.
- a two-component mixture of toner particles and ferromagnetic carrier particles is produced. The bicomponent mixture is mixed in the printer or copier so that the toner particles rub against the carrier particles, whereby they are charged triboelectrically.
- a magnet roll arrangement transports the two-component mixture into an area with a small distance between the magnet roller arrangement and the surface to be inked, wherein a magnetic field of a magnetic element acts on the two-component mixture.
- a magnetic brush is formed containing carrier particles and toner particles, only the latter being transferred to the surface to be inked. The carrier particles are retained due to the magnetic field.
- the transfer of the toner particles from the magnetic roller assembly to the applicator element occurs in other known printers or copiers via an air gap between the magnetic roller and the applicator element, which is not completely bridged by the accumulation of the two-component mixture.
- the transfer of the toner particles onto the applicator element surface can be assisted by a transfer auxiliary voltage, ie by a potential difference between magnet roller and applicator element.
- the toner is transferred in accordance with a charge distribution of a charge latent image from the applicator element surface via an air gap or by direct contact with the charge image bearing surface, eg, the surface of a photoconductor drum or photoconductor belt.
- toner particles remain on the surface of the applicator element in the form of an image negative of the developed charge image.
- the toner particles remaining on the applicator element must be removed from the applicator element.
- the unprinted area of a printed page with text averages about 95% of the total area.
- about 95% of the toner particle deposited on the applicator element must be removed therefrom.
- From 0 to 100% of the toner particle quantity must be removed again from the applicator element.
- the cleaning of the applicator element by means of known cleaning devices is insufficient. After several times depositing toner particles on the applicator element and after incomplete cleaning of the toner particles remaining on the applicator element after the staining of the latent charge image, these form an unevenly thick layer on the applicator element.
- the varying thickness of the inhomogeneous toner layer can cause print image disturbances, e.g. the so-called memory effect.
- memory effect is in the inked areas of the printed image, the previous print image visible due to the inhomogeneous toner layer on the applicator, which is transmitted as a print image on a medium to be crushed. For a high quality print, therefore, prior to re-depositing toner on the applicator element, complete removal of the remaining toner particles is required.
- the wear is different in areas of the blade, which results in a worn blade uneven cleaning of the applicator. For high-performance printing systems, this blade must be replaced frequently. Due to the mechanical friction between blade and applicator also the surface of the applicator element can be damaged. Such damage may affect the overall function of the applicator element.
- an image forming device having two identical image forming units is known.
- a first image forming unit is disposed in a developing position and operates as a developing unit.
- the second image forming unit is disposed in a cleaning position and operates as a cleaning unit.
- the image forming units are alternatively and repeatedly brought into the development position and the cleaning position.
- the particle mixture contained in an image-forming device is used for application of toner material and at another time for cleaning.
- a magnetic brush cleaning device for a copying machine is known.
- a magnetic brush device By means of a magnetic brush device it is achieved that a mixture of a magnetic carrier and the toner glides over the surface of a photoconductor and decreases on the photoconductor surface adhering toner residues.
- the cleaned toner is supplied by means of a toner recovery device containing a plurality of rollers. Toner material adhering to the rolls of the toner recovery device is removed therefrom by means of doctor blades scraping on these rolls.
- a magnetic brush cleaning device in which a cleaning roller is provided, provided in the interior of stationary magnets are that produce magnetic brushes.
- the magnetic brush touches the surface of a photoconductor drum and cleans residual toner therefrom, which remains on the photoconductor drum after the toner image has been rewritten.
- the cleaned toner material is transferred from the magnetic roller to a second roller.
- a scraper which rests against the surface of the second roller, the toner material is scraped off the surface of the second roller.
- Magnetic rollers are known, which are used for coloring a charge image of a photoconductor drum and for cleaning residual toner from the photoconductor drum.
- Two abutting magnetic elements which are arranged opposite to the surface of the photoconductor drum, the contact of the magnetic brush is prevented with the surface of the photoconductor drum.
- the magnets of the magnetic roller rotate with the magnetic roller.
- a cleaning apparatus for removing developer particles from an imaging surface of a movable photoconductive belt in an electrophotographic copying machine is known. With the help of this cleaning device and the back of the tape is cleaned of any toner residues and dust deposits. With the aid of a scraper, the belt is pressed against a cleaning roller. The scraper is pressed by means of a plate of a magnetizable material arranged in the cleaning roller magnets against the cleaning roller.
- the object of the invention is to provide electrophotographic printing or copying devices and methods for operating electrophotographic printing or copying devices, in which a high print quality is achieved, wherein a low stress of the particle mixture of ferromagnetic carrier particles and electrically charged toner particles takes place. Furthermore, devices and methods for cleaning a roller in an electrophotographic printer or copier are provided, which ensure a maintenance-free operation of the devices for cleaning.
- toner particles deposited on the surface of a roll of an electrophotographic printer or copier are reliably removed with little effort.
- two magnetic elements are fixedly arranged, one pole of which is directed towards the roller surface so that they act approximately in the same direction
- the magnetic elements are arranged at a distance from one another in the direction of rotation of the roller such that the carrier particles
- the cleaning device reliably removes the toner particles adhering to its surface and does not require any additional space in the electrophotographic printer or copier, since the magnetic elements are fixed to the magnetic elements and form raised aggregates, so-called magnetic brushes, with the carrier particles rubbing on their surface as the roller rotates are arranged inside the roller.
- the device works wear-free and causes an additional triboelectric charging of the toner. To operate the device auxiliary power is not required. Furthermore, the device is for different sub-mixtures made of toner particles and carrier particles.
- the cleaning is also reliable when changing the physical properties of a particle mixture used in a printing or copying device. With increasing useful life, such changes occur due to mechanical stress on the toner particles.
- the adjacent poles of the two magnetic elements facing the particle mixture are similar, ie the magnetic fields of these poles act approximately in the same direction, so that a small field strength is present between the magnetic elements on the roll surface.
- the field vectors of the magnetic fields have in this area on the roll surface an opposite sense of direction, so that there is no resulting field strength at approximately similar magnetic elements.
- the mixture of particles remains on the surface of the roll and forms raised accumulations in which, during a rotational movement of the roll, a rotating cylindrical movement is generated within the particle mixture. During this movement, the particle mixture rubs off the toner particles adhering to the roll surface.
- the magnetic elements are arranged such that at least a portion of the carrier particles is dissolved in a portion between the two magnetic elements by the magnetic fields of the magnetic elements acting on the carrier particles forces from the roll surface, wherein the particle mixture in the region of the magnetic elements in a Rotary movement of the roller is particularly well swirled. This ensures that toner particles, which are located on the roll surface, are released from this and completely abraded, wherein the mechanical stress of the particle mixture is low. The physical properties of the particle mixture remain the same.
- the toner particles electrostatically deposited on the outer peripheral surface of the roller can be particularly effectively removed in this embodiment.
- carrier particles are introduced into the areas on the roller surface nachge felicitt, whereby also a part of the remaining in these areas particle mixture is transported. With this particle mixture and the abraded toner particles are removed, so that an exchange of the persisting particle mixture takes place.
- a doctor blade is arranged at a predetermined distance from the roll surface. It is advantageous to arrange the doctor in the direction of rotation of the roller after the first and second magnetic element in the vicinity of the second magnetic element. It is also advantageous to arrange the doctor blade in the lower half of the roll. The swirling of the particle mixture for abrading the toner particles from the surface of the roller and the separation of the particle mixture from the roller surface by the placement of the doctor blade effectively and with little design effort.
- the outer peripheral surface of the roll has a roughness in the range of 1 to 5000 microns.
- the roughness of the roll surface can be inexpensively produced by high quality flame spraying to produce a layer containing aluminum, chromium, nickel, copper, conductive plastic and / or a plastic having a conductive layer.
- the surface of the roller can be subjected to a set potential in order, for example, to support the transfer of toner particles onto this roller or from this roller.
- rollers and surfaces made of these materials can be produced easily and inexpensively.
- the adjacent edges of the two magnetic elements at a distance in the range of 0.01 to 10mm, since at this distance a particularly thorough cleaning.
- this distance range depends on the field strength of the magnetic elements used, on the circumferential speed of the roller, on the particle mixture used, especially on the carrier particles used, and on the distance between the magnetic element and the outer peripheral surface of the roller.
- the cleaning device can be easily adapted to the operating conditions of the printer or copier by varying the distance between the magnetic elements and / or by using magnetic elements with other field strengths.
- the roller used in this cleaning device may contain other magnetic elements for generating raised on the roller surface particle accumulations of so-called magnetic brushes.
- the magnetic elements are permanent magnets in further advantageous embodiments. This is particularly advantageous since, in contrast to electromagnets, no auxiliary energy is required for permanent magnets.
- a second aspect of the invention relates to an electrophotographic printing or copying device and to a method according to the invention for operating an electrophotographic printing or copying device toned with toner, said carrier element is subsequently cleaned of toner residues by means of a roller assembly of a cleaning unit.
- the toner residues are removed from this roller assembly by means of a doctor-magnet element arrangement. This prevents toner particles from being permanently attached to the surface of the roller assembly and forming a crusted layer which hinders electrostatic effects and thus interferes with the electrophotographic process.
- the electrophotographic printing or copying operation can be carried out in the apparatus according to the invention and in the method according to the invention in high quality and at high speed. Such an electrophotographic printing or copying device can be produced inexpensively by the simple compact design.
- an apparatus for cleaning a roller in an electrophotographic printer or copier has a doctor blade which is arranged at a distance from the surface of a roll, on the roll surface of which a particle mixture of ferromagnetic carrier particles and electrically charged toner particles is conveyed.
- a magnetic element is static in the area of the doctor blade, ie stationary with respect to the doctor blade, arranged in the interior of the roller such that the carrier particles in the region in the direction of rotation of the roller seen in front of the doctor form a raised on the roll surface accumulation, ie a magnetic brush.
- the carrier particles of the collection rub on a rotating movement of the roller on the surface thereof.
- the squeegee strips off at least part of the sub-mixture located on the roller.
- the magnetic field of the magnetic element keeps parts of the particle mixture stiffened by the doctor blade in the area in front of the doctor blade. Due to the rotational movement of the roller and the fixedly positioned doctor blade, the particle mixture is vortexed in the area in front of the doctor blade. This ensures that even toner particles that are located directly on the roll surface, are mechanically rubbed off the surface of the roller by the turbulence of the particle mixture in the blade, especially by the turbulence of the carrier particles. The abraded toner particles are taken up by the particle mixture in the area in front of the doctor blade.
- a layer of toner particles on the roll surface has an electrical insulation effect and limits the effect of a potential difference between the roll surface and other elements, such as the surface of the roll. other rollers and ribbons of the printer or copier, or prevents this effect.
- potential differences are e.g. used to transfer electrically charged toner particles in printers or copiers.
- the particle mixture on the squeegee can simply fall down.
- the removal of the particle mixture on the doctor blade is thus easily possible.
- the falling particle mixture may e.g. collected in a container arranged under the roller or fall directly into a so-called mixed sump of the printer or copier, in which the two-component mixture is, and then fed back to the electrophotographic printing or copying process.
- the outer peripheral surface of the roll has a roughness in the range 1 to 5000 microns. This ensures that the particle mixture to be transported on the roll surface has sufficient adhesion for transport and that the particle mixture can be removed from the surface again by simple means.
- the roller surface may be profiled to reduce slippage of the particulate mixture on the roller surface and to ensure continuous transport of the particulate mixture upon rotational movement of the roller.
- the surface of the roll by means of a flame spraying process. With the aid of the flame spraying method, it is possible to produce a surface of the roll with a suitable roughness simply and inexpensively. If the roll surface and / or at least part of the rotating hollow roll made of aluminum, chromium, nickel, copper, conductive plastic and / or a plastic with a conductive layer, so the surface of the roll can be acted upon by a set potential, for example To support the transfer of toner particles on this roller or from this roller. Also can be Producing rolls from these materials easily and inexpensively.
- doctor blade and roll surface is set in an advantageous development of the invention in the range of 0.05 to 6 mm. Such spacing ensures low blade and roller wear and reliable cleaning of the roller from toner particles set on the roller surface.
- an inventive method for cleaning a roller in an electrophotographic printer or copier is achieved that the cleaning of the roller is done thoroughly with little effort. Additional auxiliary power is not needed.
- a compact design of the printer or copier is also possible, wherein the method by the distance between the doctor blade and roll surface for the roller and the doctor blade is almost wear-free feasible.
- This method of cleaning the roll can be used for various particle mixtures of toner particles and carrier particles. The cleaning effect of such an arrangement also remains if the physical properties of the particle mixture change.
- a fourth aspect of the invention relates to an electrophotographic printing or copying apparatus in which a toner attaching unit deposits electrically charged toner particles on the surface of a first support member. At least a part of the toner particles is transferred from the first carrier element to a second carrier element.
- a cleaning unit removes the toner particles left on the first support member after being transferred from the first support member.
- the cleaning unit includes a roller which is arranged at a distance from the first carrier element. Inside the roller at least two magnetic elements are arranged stationary. On the surface of the roller becomes a particle mixture containing electrically charged toner particles and ferromagnetic carrier particles.
- the particle-mixture facing adjacent poles of the two magnetic elements are similar and viewed in the direction of rotation of the roller at a distance from each other arranged so that the carrier particles on the surface of the roller to the magnetic elements at least one accumulation forms whose carrier particles in a rotational movement of the roller on the surface rub.
- a doctor blade is arranged at a predetermined distance to the roll surface in the region of the second magnetic element or in the direction of rotation of the roll after the two magnetic elements fixed.
- the roller-shaped movement within the particle mixture of carrier particles and toner particles in the region of the magnetic elements on the roll surface is reinforced by the doctor blade, wherein in the region in front of the doctor blade at least parts of the Toner particles that have settled on the roll surface, are abraded by this and detached.
- a fifth aspect of the invention relates to an electrophotographic printing or copying apparatus and a method of operating such an electrophotographic printing or copying apparatus.
- the electrophotographic printing or copying device has a toner attaching unit which transfers toner particles to a first support member by means of a particle mixture of electrically charged toner particles and ferromagnetic carrier particles.
- the particle mixture is fed to a cleaning unit after transfer of at least a portion of the toner particles of the particle mixture to a second support member.
- the cleaning unit absorbs the toner particles present on the first carrier element with the aid of the added particle mixture.
- an applicator element is used as the first carrier element and a photoconductor as the second carrier element.
- the applicator element is colored with toner particles by means of the toner adsorption unit, whereby a part of the toner particles are transferred from the applicator element to the photoconductor in accordance with the latent charge image on the photoconductor and the toner particles remaining on the applicator element are removed therefrom.
- the combination of the applicator element and the photoconductor ensures a uniform layer thickness of the toner particles of the printed image, as a result of which high-quality homogeneous printed images having a uniform print intensity are produced.
- the first carrier element is a photoconductor and the second carrier element is a carrier material to be printed or a transfer element.
- the photoconductor is colored according to its latent charge image with toner particles, and the toner image is on printed substrate or transfer element umfact.
- the toner particles remaining on the photoconductor after transfer printing are removed from the photoconductor by means of the cleaning unit. This ensures that the photoconductor is completely cleaned of toner particles after a printing or copying before another printing or copying process and memory effects are avoided in the subsequent printed image.
- the direction of rotation of the roller is equal to the direction of rotation of the first carrier element.
- the cleaning effect is increased, since with the aid of the roller more ferromagnetic carrier particles for receiving toner particles are passed to the first support member which touch the surface of the first support member and remove the adhesive on her toner.
- the carrier particles which are located on the surface, rotated and thus transported by the rotational movement of the roller in the circumferential direction. A rough and / or structured roller surface favors this transport of the carrier particles.
- the axes of the poles of the magnetic element are aligned radially to the axis of rotation of the roller. This ensures that the magnetic field of the magnetic element exerts a particularly large force on the ferromagnetic carrier particles in the region in that the peripheral surface of the roller facing pole of the magnetic element has a small distance from the roll surface.
- the carrier particles are aligned with the field lines of the magnetic element and at least partially held temporarily in this area, so that by the concentration of the carrier particles and their orientation a raised accumulation, a so-called magnetic brush, is formed.
- the distance between the carrier element and the roller is preferably less than or equal to the height of the magnetic brush on the roller.
- the distance between the roller and the first carrier element is preferably set in the range between 0.1 and 7 mm.
- the amount of ferromagnetic carrier particles carried on the surface of the roller contains a predetermined amount of toner particles, whereby a particle mixture of carrier particles and toner particles is used to clean the roller.
- particle mixtures of carrier particles and toner particles can also be used for cleaning, which have been previously described e.g. have been used for coloring a support element.
- the toner attaching unit transfers toner particles of a two-component mixture of electrically charged toner particles and ferromagnetic carrier particles to the first carrier member. This two-component mixture is fed to the roller of the cleaning unit after transferring at least a portion of the toner particles to the first support member.
- the particle mixture fed to the cleaning unit absorbs the toner particles remaining on the first support element. This ensures that the particle mixture must be processed only once in the electrophotographic printing or copying device. It is used first for toner application and then for cleaning.
- the particle mixture is transferred from the Tonstromrungsaku to the cleaning unit by means of a magnetic field of at least one magnetic element.
- the transfer of the particle mixture from the toner attachment unit to the cleaning unit may be carried out by means of an intermediary between the toner attachment unit and the cleaning unit arranged guide element done.
- a guide element may for example be a guide plate or a conveyor, such as a conveyor belt or a screw conveyor. This ensures that the particle mixture is transferred continuously from the toner attachment unit to the cleaning unit.
- permanent magnets are used as magnetic elements, no supply energy is required for the magnetic elements. Furthermore, permanent magnets are inexpensive and can be produced in almost any shape.
- the side of the magnetic elements facing the surface of the roller can thereby be e.g. be executed curved, so that the design of the roller assembly can be made even more compact.
- a plurality of magnetic elements are arranged in the interior of the roller, whose poles are each aligned approximately radially to the axis of rotation, so a plurality of magnetic brushes with the aid of these magnetic elements can be formed on the surface of the roller. The transfer of toner and / or carrier particles can thus be done easily, inexpensively and wear-free in the printing or copying device.
- a first potential difference and / or a second potential difference between the cleaning unit and the first carrier element are generated between the toner accumulation unit and the first carrier element. It is thereby achieved that the transfer of the toner particles from the toner attachment unit to the first carrier element or from the first carrier element to the cleaning unit takes place with simple means. With the help of the potential differences, a simple transfer of the toner particles between different elements with little design effort is cost possible. By this potential difference, the removal of the toner particles is supported by the first support member, whereby all toner particles are completely removed from the support element.
- an array 10 for toner deposition to an applicator roller 12 is shown by means of a first magnetic roller assembly 14 wherein a particle mixture of electrically charged toner particles and ferromagnetic carrier particles, a so-called bicomponent mixture, is used to attach the toner to the applicator roller 12.
- a particle mixture of electrically charged toner particles and ferromagnetic carrier particles a so-called bicomponent mixture
- the toner particles are also generally referred to as toners.
- Applicator rollers are used in particular for developing a latent charge image on a photoconductor element with toner, wherein the surface of the applicator roller is provided with a uniform toner layer. The uniform toner layer is guided past the charge latent image of the photoconductor element, wherein in the areas to be inked of the charge latent image the toner layer is transferred from the applicator roller to the photoconductor element.
- a so-called magnetic brush is formed between the first magnetic roller assembly 14 and the applicator roller 12 from the two-component mixture.
- a stator 26 elongated magnetic elements 28, 20, 32, 34, the outwardly directed poles seen in the circumferential direction alternate.
- the ferromagnetic carrier particles are arranged and aligned on each magnetic element 28, 20, 32, 34 by the force of the magnetic field along the magnetic field lines, wherein on the surface of the roller 24 in the region of the outwardly facing poles of the magnetic elements 28 to 34 projecting from the roll surface 24 accumulation of Carrier particles and the toner particles adhering to them are formed.
- Such a protruding collection of carrier particles is called a magnetic brush due to the brush-like shape.
- the first magnetic roller assembly 14 is supplied in the region 20, a treated two-component mixture having a predetermined weight fraction of toner particles, wherein the toner particles are charged triboelectrically.
- the weight fraction of the toner is typically in the range of 2% to 8%.
- the feeding of the two-component mixture is e.g. by a Schaufelradanowski note not shown.
- a metering blade 22 arranged at a predetermined distance from the first magnetic roller arrangement 14 produces a uniform layer of the two-component mixture 20 on the outer surface of the roller 24.
- the first magnetic roller assembly 14 includes, as mentioned, the one rotating hollow roller 24, in the interior of which a magnetic roller stator 26 is arranged, which contains the magnetic elements 28, 30, 32, 34.
- the longitudinal axes of the magnetic elements 28, 30, 32, 34 are aligned in the radial direction, with north pole N and south pole S side by side magnetic elements 28, 30, 32, 34 each seen in the circumferential direction follow each other.
- the magnetic elements 28, 30, 32, 34 are rod-shaped permanent magnets and extend over the entire roll width.
- the distance between each of the permanent magnets 28, 30, 32, 34 and the inner surface of the roller 24 is set in the range of 0.2 to 1 mm, between each of the permanent magnets 28, 30, 32, 34 and the outer circumferential surface of the roller 24 gives a distance in the range of 1.2 mm to 3 mm.
- Around Magnetic brush 18 is ideally a constant toner supply in the two-component mixture.
- the toner particles on the carrier particles of the magnetic brush 18 deposit on the surface of the applicator roller 12 as a uniform toner layer 36.
- An electric field generated by a potential difference between the surfaces of the applicator roller 12 and the roller 24 exerts a force on the electrically charged toner particles, by which the toner particles are released from the carrier particles and deposited on the applicator roller 12.
- the applicator roller 12 is guided past a photoconductor, not shown.
- areas of the toner layer 36 are transferred thereto via an air gap or in direct contact between the applicator roller 12 and the photoconductor.
- the non-photoconductive regions 38, 40, 42 of the toner layer 36 form the image negative to the latent image and must be removed from the applicator roll 12.
- the cleaning is effected by a second magnet roller arrangement 16.
- This second magnet roller assembly 16 like the first magnet roller assembly 14, has a rotating hollow roller 44 and a magnet roller stator 46 that includes rod-shaped magnet members 48, 50, 52 that are permanent magnets and radially aligned.
- the direction of rotation of the applicator roller 12 is indicated by the arrow P1, the direction of rotation of the roller 24 with the arrow P2 and the direction of rotation roller 44 with the arrow P3.
- the bicomponent mixture is transferred in the region 54 from the surface of the roller 24 to the surface of the roller 44 by means of the magnetic field of the magnetic elements 34 and 48.
- the ferromagnetic carrier particles become with them electrostatically adhering toner particles upon rotation of the roller 24 in the resulting magnetic Field between the south pole S of the permanent magnet 34 and the north pole N of the permanent magnet 48 transported.
- the proportion by weight of the toner particles in the two-component mixture in the area 54 is reduced compared to the prepared two-component mixture fed in the area 20 as a result of the toner transfer to the applicator roller 12.
- This two-component mixture with reduced toner content is transported on the surface of the roller 44 to the area 56 on.
- the effective magnetic field of the magnetic element 50 in the region 56 generates a magnetic brush.
- the magnetic brush in region 56 contains the two-component mixture with reduced toner content.
- the toner residues 38, 40, 42 are due to the potential difference between the surfaces of the roller 44 and the applicator 12 and electrostatically by rubbing the magnetic brush on the surface of the applicator 12 of this dissolved and transported in the direction of the roller 44.
- the two-component mixture of the magnetic brush 56 touches the surface of the applicator roller 12 and additionally rubs the toner particles from the surface of the applicator roller 12.
- the two-component mixture is transported on the surface of the roller 44 and dissolved in the area 62 of the roller 44 of the second magnetic roller assembly 16 and then collected in a collecting device, not shown, and the electrophotographic process the printer or copier supplied, in which the assembly 10 is included.
- the particle mixture falls directly into a so-called mixed sump in which the two-component mixture is recycled.
- FIG. 2 is an arrangement 64 similar to the arrangement 10 of FIG. 1 shown. Like elements have the same reference numerals.
- a guide element 66 is used to transfer the two-component mixture in region 54.
- Such a guide element 66 is formed, for example, as a guide plate.
- the axis of rotation 68 of the first magnet roller arrangement 14 is arranged above the axis of rotation 70 of the second magnet roller arrangement 16 as viewed in the vertical direction.
- the guide member 66 is disposed obliquely so that the two-component mixture can slide or slip from the first magnet roller assembly 14 to the second magnet roller assembly 16 on an inclined plane.
- FIG. 3 is the in FIG. 1 shown arrangement 10 with the set in the operating state electrical potentials of the roll surfaces.
- the surface of the applicator roller 12 has a potential difference DC1 from a ground potential as a reference potential
- the outer surface of the roller 24 has a potential difference DC2 from the ground potential
- the outer surface of the roller 44 has a potential difference DC3 from the ground potential.
- a negative toner system is used. Taking into account the sign in the case of a negative toner system, the potential difference DC1 is smaller than the potential difference DC2 and the potential difference DC3 is greater than the potential difference DC1.
- a positive toner system in the in FIG. 3 used arrangement taking into account the sign is the Potential difference DC1 smaller than the potential difference DC2 and the potential difference DC3 smaller than the potential difference DC1 set.
- the potential differences are generated by DC voltage sources 72, 74, 76.
- negative voltages are possible with respect to the ground potential.
- other set potentials DC1, DC2, DC3 of the surfaces of the rollers 12, 24, 44 with respect to the reference potential are possible.
- the potentials to be set depend, above all, on the composition of the toner material, on the distances between the rollers 12, 24, 44 and on the roller materials.
- the electrostatic processes which are achieved by the set potentials DC1, DC2, DC3 are mainly due to the potential difference (DC1-DC2) resulting from the potentials DC1, DC2, DC3 between the surfaces of the applicator roller 12 and the magnet roller arrangement 14 and of FIG the potential difference (DC1 - DC3) between the surfaces of the applicator roller 12 and the magnetic roller assembly 16 in consideration of the sign depends.
- roller 12 to be cleaned for example an applicator roller or a photoconductor roller, is not mechanically stressed during the cleaning process or only to a very small extent. This is achieved above all by the direct absorption of the toner 38, 40, 42 into the two-component mixture.
- the mechanical stress of the toner is due to the direct absorption of the toner particles in the two-component mixture low or absent. Also occurs in the application and / or cleaning only a very small heat generation.
- FIGS. 1 to 3 At one in the FIGS. 1 to 3 As shown, not only does the inking of the applicator roller surface take place electrostatically with the aid of a magnet roller arrangement 14, but also its cleaning.
- the in the description of FIG. 3 illustrated electrical potentials DC1, DC2, DC3 and the resulting therefrom between the surfaces of the applicator roller 12 and the roller 44 potential difference generates an electric field between the rollers 12, 44, whose force on the toner particles in the direction of the roller 44 and in the direction the two-component mixture acts on the roll surface.
- the toner can be removed from the applicator roller 12 in direct contact with the two-component mixture or transferred to the two-component mixture on the surface of the magnet roller arrangement 16 via an air gap between the applicator roller 12 and the magnet roller arrangement 16.
- FIG. 4 an arrangement for cleaning an applicator roller 78 by means of a magnetic roller system 80 with a rotating hollow roller 81 is shown.
- This arrangement also includes a cleaning device with magnetic elements 96, 98 and a squeegee 82 for cleaning the outer surface of the roller 81.
- the magnetic roller system 80 is disposed at a predetermined distance from the applicator roller 78 and has a Magnetwalzenstator 84, are arranged on the permanent magnets 86 to 100 equidistant from each other on a circular path about the axis of rotation 127 of the magnetic roller system 80.
- the axis of the poles N, S of each individual permanent magnet 86 to 100 is aligned radially with respect to the rotation axis 127, ie, the north pole N or the south pole S of each permanent magnet 86 to 100 faces the surface of the roller 81 of the magnetic roller system 80.
- the roller 81 is supplied with ferromagnetic carrier particles as pure carrier particles or with the aid of a particle mixture of carrier particles and toner particles.
- This supply of carrier particles can be effected, for example, by a second roller system (not shown) for depositing toner onto the applicator element 78, as is already the case with the Figures 1 and 2 has been explained.
- these carrier particles may also be supplied to the magnetic roller system 80 from a reservoir.
- the magnetic fields of the stationary permanent magnets 88, 90, 92, 94 form on the surface of the roller 81 magnetic brushes 104, 106, 108, 110, 112 of carrier particles.
- the permanent magnet 90 is arranged in the area with the smallest distance between applicator roller 78 and magnetic roller system 80.
- the magnetic brush 106 formed on the surface of the roller 81 rubs on the surface of the applicator roller 78, whereby the toner particles 79 to be removed are abraded.
- the toner particles 79 are attached to the carrier particles of the magnetic brush 106.
- the detachment of the toner particles 79 from the surface of the applicator roller 78 and the attachment of these toner particles to the carrier particles of the magnetic brush 106 is further affected by the force of an electric field on the toner particles 79 and the particles rubbing on the surface of the applicator roller 12.
- This electric field arises due to the potential difference DC between the surfaces of the applicator roller 78 and the roller 81, which is adjusted by means of a DC voltage source 116.
- the directions of rotation of the applicator roller 78 and the roller 81 are the same, as indicated by the arrows P4 and P5. It is thus achieved that a large amount of ferromagnetic carrier particles is guided past the applicator roller 12 in the area of the magnetic brush 106 on the applicator roller 78, with the aid of the magnetic brush 106 also a mechanical brushing action being exerted on the surface of the applicator roller 78 by the toner particles are rubbed off the surface.
- the peripheral speeds of the applicator roller 78 and the magnetic roller system 80 are approximately equal.
- the peripheral speed of the magnetic roller system 80 is less than or greater than the peripheral speed of the applicator roller 78.
- the directions of rotation of the applicator roller 78 and the magnetic roller system 80 are opposite to each other such that e.g. the direction of rotation of the magnetic roller system 80 is directed opposite to the direction of rotation according to the arrow P5. This ensures that the mechanical stress of the carrier particles and toner particles in the region of the magnetic brush 106 is further reduced.
- the elements of the arrangement i. the region 102 and the doctor blade 82 on the line through the two axes of rotation of the applicator roll 78 and the magnetic roller system 80 to arrange mirrored.
- the further magnetic brushes 104, 108, 110, 112 then likewise form on the permanent magnets 92, 88, 86, 100 mirrored on this straight line.
- the toner particles removed from the applicator roller 78 in the area of the magnetic brush 106 are picked up by the carrier particles of this magnetic brush and in the direction of rotation of the magnetic roller system 80 transported away.
- the permanent magnet 96 is arranged in the direction of rotation P5 of the magnetic roller system 80 just before the doctor blade 82.
- the blade of the squeegee 82 is disposed at a predetermined distance from the surface of the roller 81, whereby a portion of the particle mixture of carrier particles and toner particles is stripped from the surface of the magnetic roller system 80 during rotational movement of the magnetic roller system 80.
- the carrier particles and toner particles in the region 112 are mixed and fluidized so that the particle mixture rubs on its surface upon rotation of the roller 81, whereby toner particles adhered directly to the surface of the roller 81 are abraded therefrom become.
- the movement processes within the grape, ie in the area 112, are related below FIG. 7 explained in more detail.
- the particle mixture falls directly into a so-called mixed sump in which the two-component mixture is treated.
- FIG. 5 is essentially the arrangement FIG. 4 however, which here serves to develop a latent charge image formed on the surface of a photoconductor drum 77 is located. On the surface of the photoconductor drum, a toner layer 118 is applied or deposited in the areas to be inked.
- the construction of in FIG. 5 The arrangement shown is similar to that in FIG FIG. 4 shown arrangement for cleaning the applicator roller 78. The same elements have the same reference numerals.
- the magnetic roller system is fed with a two-component mixture, ie a particle mixture of carrier particles and toner particles, in which the toner particles have a weight fraction in the range from 2% to 8% of the particle mixture.
- a two-component mixture ie a particle mixture of carrier particles and toner particles, in which the toner particles have a weight fraction in the range from 2% to 8% of the particle mixture.
- a magnetic brush is formed in the region 106 by the permanent magnet 90, a magnetic brush.
- This magnetic brush touches the surface of the photoconductive drum 77.
- a latent charge image is present on this surface.
- the surfaces of the photoconductive drum 77 have a potential difference DC generated by the DC power source 122 through the charge image in the areas to be inked to the roller 81.
- the potential of the areas of the photoconductive drum 77 to be inked is to be set positively relative to the potential of the surface of the roller 81.
- the potential of the areas of the photoconductive drum 77 to be inked is to be set negative relative to the potential of the surface of the roller 81.
- the potential difference between the areas of the photoconductive drum 77 and roller 81 to be inked causes electrostatic attachment of toner particles 118 on the surface of the photoconductive drum 77 in the areas to be inked.
- FIG. 6 the magnetic roller system 80 is shown enlarged, which in the in the FIGS. 4 and 5 shown arrangements is used.
- the distance between the cutting edge of the doctor blade 82 and the outer surface of the roller 81 is designated by A1.
- This distance A1 is set in the range of 0.05 to 6 mm depending on the physical properties of the particle mixture. In the illustrated embodiment, the distance A1 is set in the range of 0.1 mm to 4 mm.
- the longitudinal axis 123 of the permanent magnet 96 arranged on the magnet roller stator 84 is arranged in front of the cutting edge of the doctor blade 82 at a predetermined distance A2 in the direction of rotation of the roller 81.
- This distance A2 is set depending on the physical properties of the particle mixture and the peripheral velocity in the range of 0.01 to 10 mm. A particularly effective cleaning effect could be achieved at a distance in the range of 4 mm to 6 mm.
- the longitudinal axes 123, 124, 125, 126 of the permanent magnets 86 to 100 pass through the axis of rotation 127, ie the centers of the north pole N and the south pole S of the permanent magnets 86 to 100 are approximately on the lines 123 to 126.
- the straight lines 123 to 126 have an angular distance of 45 ° from one another, ie the permanent magnets 86 to 100 are arranged at the same angular distance from one another on a circular path about the axis of rotation 127.
- a distance in the range of 0.2 mm to 1.5 mm is set in each case.
- the distance between the permanent magnets 86 to 100 and the outer surface the roller 81 results according to the material thickness of the roller 81 and is in the range of 2.3 mm and 3.5 mm.
- Particularly favorable is a distance between the side of the permanent magnets 86 to 100 facing the roller 81 and the inner surface of the roller 81 in the range of 0.2 mm to 1 mm and the outer surface of the roller 81 in the range of 2 mm to 3 mm proved. At these intervals, not only suitable magnetic brushes are formed, but also a grape-like accumulation of the particle mixture in the region 112, as in the FIGS. 4 and 5 is shown. However, the distance between the permanent magnets 86 to 100 and the surface of the roller 81 is dependent on the field strength of the magnetic elements 86 to 100 used, the printing speed of the printing or copying device, especially the peripheral speed of the outer roller surface, of the physical properties the used toner and especially the physical properties of the carrier particles.
- the carrier particle material e.g. Ferrite and iron
- the magnetic saturation of the carrier particle material is significant.
- the distance depends on the overall arrangement of the printing or copying device. Thus, it is also possible to set clearances which are outside the stated ranges, if the circumferential speed is increased, if other toner material is used, if other carrier particle materials are used and / or a modified overall arrangement of the printing or copying device is used.
- FIG. 7 a section of the magnetic roller system 80 is shown together with the doctor blade 82, wherein the movements within the particle mixture, which result in a rotational movement of the roller 81 in the direction of the arrow P5, with the aid of arrows P6, P7, P8, P9 are shown. Also, the arrangement of the particle mixture in the area 112 opposite the representations of the FIGS. 4 and 5 shown in more detail.
- a magnetic brush 128 is formed by its magnetic field.
- an accumulation of the particle mixture of toner particles and carrier particles which are held in this region by the magnetic field of the permanent magnet 96, is formed in the form of a grape.
- the particle mixture is transported on the roll surface approximately at the peripheral speed of the roll 81, as indicated by arrow P6.
- the particle mixture in the direction of arrow P7 is further transported to the grape-like accumulation of the particle mixture in front of the doctor blade 82.
- part of the particle mixture is held in front of the doctor blade 82 in the region 130 in the direction of rotation of the roller 81 by the field forces of the permanent magnets 96, 98. Due to the rotational movement of the hollow roller 81 and the associated feeding of further particle mixture, a rotating roller-shaped movement within the particle mixture forms in front of the doctor blade 82, which is indicated by means of the arrow P8.
- the particle mixture is circulated in the region 130 in front of the doctor blade 82, whereby it rubs against the surface of the roller 81. It rubs especially the carrier particles, whereby toner particles are rubbed off the roll surface, which adhere directly to this.
- the formation of an electrically insulating crust-like layer and electrically insulating regions of toner particles on the magnetic roller surface is effectively prevented by rubbing the toner particles from this surface. Electrostatic processes, such as the transfer of toner particles from or to the roller 81 are thus not affected.
- a more or less large grape-like accumulation 130 forms in front of the doctor blade 82. This accumulation 130 is also called a standing particle mixture.
- the forces acting on the carrier particles of the magnetic fields of the permanent magnets 96, 98 are lower than at the roll surface, so that parts 114 of the particle mixture fall in the direction of arrow P9 in a collecting container, not shown, down.
- the distance A2 to be set between the permanent magnet 96 and the edge of the doctor blade 82 depends on the peripheral speed of the roller 81, the surface roughness of the roller 81, the toner used, the carrier particle material used, the speed of the printing or copying device, and the overall arrangement the printing or copying device.
- the surface of the roller 81 is electrically conductive. It may contain, for example, aluminum, copper, nickel, conductive plastic or a compound of these materials, for example an alloy.
- the poles N, S of the magnetic elements 86 to 100 may vary in shape, shape and field strength. Thus, the shape of the magnetic elements 86 to 100 may not be rod-shaped, so that only the roller surface facing pole N, S acts in the direction of the normal. Also, the magnetic elements 86 to 100 may have different field strengths.
- the roller 81 has a roughness in the range of 1 micron to 5000 microns. It has proved to be particularly favorable to adjust the roughness in the range from 10 ⁇ m to 3000 ⁇ m. With this roughness, a safe transport of the particle mixture is ensured, and the detachment of toner particles is not hindered by the roll surface.
- the distance A1 between the surfaces of the doctor blade 82 and the roller 81 is preferably less than the thickness of the layer of the particle mixture in front of the doctor blade 82. The thickness of the layer of the particle mixture remaining after the doctor blade 82 is limited by the distance A1 between roller surface and doctor blade can be adjusted by changing the distance A1.
- the portion of the particle mixture blocked by the doctor blade 82 forms the standing particle mixture on the surface thereof relative to the roller 81.
- the force with which the ferromagnetic particle mixture of toner particles and carrier particles adhere to the surface of the roller 81 is dependent on the ferromagnetic properties of the carrier particle material, the magnetic field strength of the magnetic elements 86 to 100, and above all the field strength of the permanent magnets 96, 98 and the distance between the surface of the roller 81 and the respective permanent magnet 86 to 100 dependent.
- the standing particle mixture in the region 112 or 130 in front of the doctor blade 82 rubs on the outer surface of the roller 81 during a rotational movement of the roller 81 in the direction of arrow P5. This friction abrades the toner adhering to the surface of the roller 81 and again through the particle mixture taken, wherein the abraded toner particles adhere to the carrier particles electrostatically. This ensures that a permanent toner particle layer on the surface of the roller 81 is prevented and the electrostatic process in the printer or copier is not impaired.
- the portions of the particle mixture passing through the squeegee 82 remain on the surface of the roller 81.
- these can also be separated by a corresponding structural design of the magnet stator 136 of the roll surface and a collecting device, such as the mixture sump of the printer or copier, fed or transferred to an adjacent magnetic roller system.
- the outer surface of the roller 81 with a coating that has a very low surface energy.
- a coating may e.g. be made with the help of Teflon.
- the entire roller 81 may be made of such a material.
- such a coating should have no electrically insulating properties, but should be correspondingly conductive for charge transport to and from the roller 81.
- Embodiments are also possible in which the high-surface-area low energy insulating material is applied only in the recesses of a rough surface of the roller 81.
- the remaining conductive areas ensure the required charge flow.
- the arrangement for cleaning requires no additional auxiliary power.
- the toner is additionally charged triboelectrically by the friction processes.
- the arrangement for cleaning the surface of magnetic roller systems contains no wearing parts. Due to the simple structure and a compact design of the cleaning device and the entire printing or copying device is possible. It is also suitable for different particle mixtures with different toner parameters.
- the magnetic roller system 80 can both remove toner particles from applicator rollers 78 and photoconductors, as well as develop latent charge images on photoconductors and color applicator rollers 78.
- Applicator tapes or transfer tapes are used.
- other magnetic elements, such as electromagnets are used instead of the permanent magnets.
- FIGS. 4 and 5 For example, arrangements can also be shown in an arrangement according to the FIGS. 1 and 2 be used.
- FIG. 8 an arrangement for cleaning the surface of an applicator roller 132 is shown.
- This arrangement serves to remove a toner layer 133 and toner debris from the surface of the applicator roller 132 and includes a magnetic roller assembly 134 having a magnetic roller stator 136 having permanent magnets 138, 140, 142, 144 and a rotating hollow roller 162 connected to a drive unit, not shown is driven in the direction of rotation P11.
- the toner particles of the toner layer 133 adhere electrostatically to the surface of the applicator roller 132.
- a drive unit not shown, drives the applicator roller 132 in the direction of rotation of the arrow P10.
- a DC power source 160 generates a potential difference DC between the surfaces of the applicator roller 132 and the roller 162. The force of the electric field generated by the potential difference DC on the toner particles of the toner layer 133 is directed toward the surface of the roller 162.
- ferromagnetic carrier particles are fed to the magnetic roller system 134 by means of a device (not shown).
- the magnetic roller system 134 in region 146 may also be supplied with a particle mixture of electrically charged toner particles and ferromagnetic carrier particles.
- Magnetic element 140 is disposed in the region of least distance between applicator roller 132 and roller 162.
- the poles N, S are regarded as points, the poles N, S of the magnetic element 140 lie approximately on a line 166 shown as a dashed-dotted line, which intersects the axes of rotation 164, 165 of the magnetic roller system 134 and the applicator roller 132.
- the longitudinal axis of the magnetic element 138 which intersects the axis of rotation 164, is rotated relative to the straight line 166 by approximately 50 ° counter to the direction of rotation P11 of the roller 162.
- the longitudinal axis of the magnetic element 142 is about 50 ° relative to the straight line 166 and the longitudinal axis of the magnetic element 144 is rotated relative to the straight line 166 by approximately 100 ° in the direction of rotation P11 of the roller 162.
- the longitudinal axes of the magnetic elements 142 and 144 extend through the axis of rotation 164 of the magnetic roller system 134.
- the roller 162 On the outer surface of the roller 162 form in the areas 148, 150, 152, 154 by the magnetic fields of the magnetic elements 138 to 144 magnetic brushes.
- the distance between the outer surfaces of the roller 162 and the applicator roller 132 is set so that the magnetic brush formed by the magnetic field of the magnetic member 140 contacts the roller surface of the applicator roller 132 in the region 150.
- the toner particles of the layer 133 are removed from the surface of the applicator roller 132 and adhere to the ferromagnetic carrier particles of the magnetic brush 150.
- this process is assisted by the potential difference DC between the surfaces of the applicator roller 132 and the roller 162 of the magnetic roller system 134 is generated by the DC voltage source 160.
- the set potential difference DC is, as already in connection with FIG. 7 described, depending on the toner system used.
- the transport of the carrier particles between the magnetic members 138 and 140 occurs on the surface of the roller 162.
- the particle mixture of ferromagnetic carrier particles and the toner particles removed from the surface of the applicator roller 132 is rotated by the rotational movement of the roller 162 transported by the arrow P11.
- the magnetic fields of the magnetic elements 142, 144 act in substantially the same direction, with the north poles N of the magnetic elements 142, 144 directed toward the surface of the roller 162.
- the particle-mixture facing adjacent poles N, N of the two magnetic elements 142, 144 are characterized by the same.
- the adjacent edges of these magnetic elements 142, 144 are arranged in the direction of rotation at a distance in the range of 0.01 to 10 mm to each other, wherein the order between the adjacent edges need not be constant.
- the magnetic fields of the magnetic elements 142, 144 are superimposed, with the resulting magnetic field in each point of the space being the resultant vector of addition of the field vectors generated by the magnetic elements 142, 144.
- the field vectors In the area between the magnetic elements 142, 144 on the surface of the roller 162, the field vectors have approximately the same magnitude and are directed approximately opposite, so that the resulting magnetic field strength in this area is small, at a distance from about 5 mm to the surface of the roller 162, the field vectors are the same amount, but the directions are not nearly opposite, and there is an area at 5 mm to 15 mm from the surface of the roller 162 at an axis of symmetry between the axes of the poles N, S of the magnetic elements 142, 144 high magnetic field strength and high magnetic flux density, which is also referred to as magnetic far field.
- the ferromagnetic carrier particles are pulled in the direction of high magnetic field strengths. This means that the carrier particles correspond to the resulting magnetic field strength be pulled into the region 156 with high magnetic field strength at a distance between 5 mm and 15 mm to the surface of the roller 162.
- carrier particles are subsequently conveyed into the region 152, then pushed into the region 156 and subsequently supplied to the magnetic brush in the region 154, wherein they have a distance to the surface of the roller 162 in the region 156 due to the resulting magnetic field.
- the particle mixture of carrier particles and toner particles falls in the region 158 down into a collecting container, not shown, for example, in a so-called mixed sump of the printer or copier, for the reprocessing of the particle mixture.
- a collecting container not shown, for example, in a so-called mixed sump of the printer or copier, for the reprocessing of the particle mixture.
- toner particles adhere to the carrier particles.
- the toner particles abraded from the roller surface also adhere to the carrier particles and are transported together with them.
- the particle mixture remains in the region of the magnetic brush 152, whereby the mixture transport is inhibited.
- the force with which the particle mixture of ferromagnetic carrier particles and electrically charged toner particles adhere to the surface of the roller 162 is directly dependent on the magnetic field strength of the magnetic field Magnetic elements of Magnetwalzenstators 136 dependent, especially of the magnetic element 142nd
- the standing particle mixture adhering to the surface of the roller 162 rubs in the areas 152, 154 the toner particles adhering to the surface of the roller 162.
- the abraded toner particles adhere to the carrier particles and fall down with them in region 158.
- the thus cleaned surface of the roller 162 ensures that the continuous electrostatic process in the printer or copier is not affected. Due to the friction between carrier particles and toner particles, a triboelectric charging of the toner particles partially discharged by the preceding electrophotographic process continues to take place.
- the north poles N of the magnetic elements 142, 144 can be regarded as a common north pole.
- the particle mixture is drawn in the direction of the far field from the surface of the roller 162 in the region of high magnetic field strength, which is, however, lower than the field strength on the roll surface at the poles.
- the particle mixture remains on the roll surface in the regions at the poles N, N of the magnetic elements 142, 144 and forms accumulations there.
- a portion of the particulate mixture is forced away from the roll surface by post-conveyed particulate mixture.
- the magnetic field strength decreases with the distance to the magnetic element.
- the formation of the magnet roll stator 136 and the arrangement of the magnetic elements 138-144 on this stator 136 cause the region 158 to form the resulting magnetic field on the surface of the roll 162 so that the mixture of particles moves past falls down.
- arrangements of the magnetic elements are provided which further transport on the roller 162 or a transfer of the particle mixture to an adjacent Magnetic roller system allow.
- the resulting distance of the particle mixture to the surface of the roller 162 in the region 156 is mainly due to the magnetic field strength of the magnetic elements 142, 144, the distance between the north poles N of these magnetic elements 142, 144 and the outer surface of the roller 162, the thickness and the Material of the roller 162, the roughness of the roller 162 and the peripheral speed of the roller 162 dependent.
- the falling of the particle mixture in the region 158 takes place when the centrifugal force tangential to the roller 162, which is caused by the rotation of the roller 162, outweighs the radially acting magnetic force on the particle mixture.
- a transfer to an adjacent magnetic roller system takes place when the magnetic configuration produces a sufficiently large magnetic flux between the adjacent roller system and the magnetic roller system 134.
- the stationary particle mixture at the north poles N of the magnetic elements 142, 144, which act in approximately the same direction, is replaced by a newly introduced particle mixture during a rotary movement of the rollers 132, 162 and thus constantly exchanged. A continuous enrichment of the stationary particle mixture with toner does not occur.
- the roller 162 may be provided with a coating having a very low surface energy, e.g. with Teflon. However, a closed coating should not be used which is electrically insulating so as not to hinder the electrostatic process. For charge transport from and to the roller 162, its surface must be electrically conductive.
- low surface energy, highly insulating materials may also be incorporated in the wells of a rough surface structure of the roller 162 become. The remaining conductive areas of the roller 162 then ensure the required charge flow.
- no additional devices for removing toner residues on the roller 162 are required. Thus, a very compact structure of the overall system is possible. Additional power to clean the roller 162 is not required. The arrangement has consumables still consumables are needed. This makes it low maintenance. This arrangement can be used for different types of toners that have different toner parameters.
- FIG. 9 An arrangement for coloring a latent image on a photoconductor drum 168 in an electrophotographic printer or copier is illustrated.
- the arrangement is essentially the same as in FIG. 8 shown assembly for cleaning the applicator roller 132 constructed.
- Like elements have the same reference numerals.
- the photoconductor drum 168 is moved in the direction of arrow P10 and is spaced from a magnetic roller system 134.
- the structure of the magnetic roller system 134 has already been described in connection with FIG. 8 described.
- a two-component mixture ie a mixture of particles Toner particles and carrier particles, which has a high proportion by weight of toner particles in the range of 2% to 8%.
- the magnetic field of the magnetic element 140 forms a magnetic brush of the two-component mixture which contacts the surface of the photoconductive drum 168.
- DC potential difference DC, the toner particles are released from the surface of the roller 162 and deposited on the surface of the photoconductor drum 168.
- a portion of the toner particles of the bicomponent mixture supplied to the array in area 172 is deposited directly on the surface of the roller 162 and forms a toner layer on the surface of the roller 162. Further, toner particles are imparted to the toner particles by the already described force effects of electric fields. eg in the background area and with incorrectly charged toner particles, deposited on the surface of the roller 162.
- the standing particulate mixture in the regions 152, 154 rubs on the surface of the roller 162 by roller-shaped rotating motions within the particle mixture.
- the toner particles on the surface are abraded, as already described in connection with FIG FIG. 8 described.
- the formation of the stationary particle mixture, the transport and the falling of the particle mixture in the region 158 likewise take place as in FIG FIG. 8 illustrated arrangement. At the in FIG. 9 In particular, such embodiments are possible, already in connection with FIG. 8 have been described.
- the so-called memory effect is reflected in an electrophotographic printer or copier with an arrangement FIG. 9 effectively avoided by
- FIG. 10 is the magnetic roller system 134 after the FIGS. 8 and 9 shown in an enlarged view. They are the indicated between the axes 174 to 177 of the poles N, S of the magnetic elements 138 to 144 enclosed angle.
- the axes 174 to 177 of the magnetic elements 138 to 144 each have an angular distance of about 50 ° from each other.
- S of the same aligned magnetic elements 142, 144, the magnetic field strength of the magnetic elements 142, 144, the size of the magnetic elements 142, 144 and the absolute distance between the two magnetic elements 142, 144th may take into account.
- the angle to be set may also have a value deviating from 50 °, for example, this angle may be in the range between 10 ° and 100 °.
- FIG. 12 shows a section of the magnetic roller system 134 together with the particle mixture of toner particles and carrier particles during a rotational movement of the roller 162.
- the movements of the particle mixture can be recognized by the arrows P12 to P16.
- the particle mixture is transported from the south pole S of the magnetic element 140 to the north pole N of the magnetic element 142 in the arrow direction of the arrow P12 on the surface of the roller 162 by the rotational movement thereof.
- the stationary particle mixture in the region of the north pole N of the magnetic element 142 on the surface of the roller 162 occurs.
- the parts of the standing particle mixture which are in the far magnetic field in the outer region 152 of the magnetic brush by the increasing accumulation of the magnetic particle Particle mixtures are pushed and pulled, as already described, in the direction of arrow P14 in the common magnetic far field of the magnetic elements 142, 144, have in the region 156 at a distance from the surface of the roller 162, wherein the particle mixture by the continuous Nachrucn in the area 152 is transported in the direction of the arrow P14 through the area 156 toward the area 154.
- a portion of the particle mixture is supplied to the region 154 in front of the north pole N of the magnetic element 144 at a distance from the surface of the roller 162 in the region 156 corresponding to the arrow P15.
- the remaining part falls directly into a collecting container, not shown, e.g. into a mixed sump of the printer or copier.
- the magnetic field of the magnetic element 144 also generates a stationary mixture of particles on the surface of the roller 162 in the area 154, wherein there is also a rotating cylindrical movement in the particle mixture through which toner particles are rubbed off the surface of the roller 162. This rotating movement within the standing particle mixture is represented by the arrow P16.
- the north and south poles N, S of the magnetic elements 142, 144 are opposite to those in FIG FIG. 11 arranged orientation, ie, the south poles S of the magnetic elements 142, 144 act in approximately the same direction and are facing the surface of the roller 162.
- the arrangements according to FIGS. 1 to 11 are sectional views of roller assemblies.
- the magnetic elements shown therein are preferably arranged on the entire width of the respective magnetic roller.
- the width of the magnetic roller is preferably greater than or equal to the possible printing width of the printer or copier.
- the magnetic elements may be composed of a plurality of individual magnets. As the longitudinal axis of the magnetic elements, the axis is denoted by the poles N, S of the magnetic elements in the figure descriptions.
- the counter poles N, S of the particle mixture facing poles N, S act by the structural design of the magnetic elements not in the opposite direction.
- the shape of the raised accumulations of the particle mixture ie the magnetic brushes and the stationary particle mixtures, can be influenced.
- the poles N, N act approximately in the radial direction.
- the field distribution in the near-field magnetic field is shown directly on the surface of the roller 162 of the magnetic roller system 134 in a polar coordinate system.
- the magnetic flux density is plotted on the axis of the polar coordinate system.
- the numerical values given from 0 to 1 when multiplied by 2000 indicate the magnetic flux density in Gauss. When multiplied by 0.2, these numbers indicate the magnetic flux density in Tesla.
- the longitudinal axis through the magnetic element 140 is in the diagram the 90 ° axis.
- the orientation of the resulting magnetic field, which produces the magnetic flux density is characterized by the letters N and S arranged next to the curves in the diagram.
- the flux density is directly proportional to the magnetic field strength, the magnetic flux density being the product of absolute permeability and magnetic field strength.
- the in FIG. 11 illustrated magnetic element 142 on the surface of the roller 162 has a maximum magnetic flux density of 1800 Gauss. This also generates on the surface of the roller 162 in FIG. 11 shown magnetic element 144 has a maximum flux density of about 1780 Gauss.
- a minimum resultant flux density of about 100 Gauss is obtained.
- FIG. 13 the field distribution in the far-field magnetic field is shown at a distance of about 9 mm from the surface of the roller 162.
- the scale graduation agrees with the graduation of the scale FIG. 12 shown diagram.
- the magnetic far field in the area 156 between the magnetic elements 142, 144 at a distance of about 9 mm to the surface of the roller 162 has a relatively high magnetic flux density of up to 950 Gauss.
- the maximum difference in magnetic flux density in region 156 between the surface and a region 9 mm apart from the surface is 850 Gauss.
- the magnetic field is thus at a distance of 9 mm in the region 156 many times greater than at the surface of the roller 162. Due to the strong magnetic far field, as described, the detachment of the particle mixture from the surface of the roller 162 in the area 156 and the stationary Particle mixtures in the areas 152, 154.
- FIGS. 8 and 9 described arrangement may be provided in other embodiments with a squeegee, which is arranged, for example, at a predetermined distance in the direction of rotation of the roller 162 after the magnetic element 144.
- a squeegee which is arranged, for example, at a predetermined distance in the direction of rotation of the roller 162 after the magnetic element 144.
- the in FIG. 8 and 9 shown arrangements with elements of the in FIGS. 4 and 5 arrangements are shown combined. All magnetic elements can be designed depending on the requirements of the field strength and the embodiment as electromagnets or permanent magnets.
- FIGS. 4 and 5 8 and 9 are used to apply toner and to clean surfaces in arrangements similar to those shown in Figs FIGS. 1 and 2 constructed arrangements are constructed.
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Cleaning In Electrography (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine elektrofotografische Druck- oder Kopiervorrichtung, bei der eine Toneranlagerungseinheit elektrisch geladene Tonerteilchen auf die Oberfläche eines ersten Trägerelementes anlagert. Zumindest ein Teil der angelagerten Tonerteilchen wird von dem ersten Trägerelement auf ein zweites Trägerelement übertragen. Eine Reinigungseinheit entfernt verbleibende Tonerteilchen von dem ersten Trägerelement. Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Reinigen einer Walze von Tonerteilchen in einem elektrofotografischen Drucker oder Kopierer, auf deren Oberfläche ein Teilchengemisch aus elektrisch geladenen Tonerteilchen und ferromagnetischen Trägerteilchen gefördert wird. Weiterhin sind Verfahren zum Betreiben eines elektrofotografischen Druckers oder Kopierers und zum Reinigen einer Walze in einem elektrofotografischen Drucker oder Kopierer angegeben.The invention relates to an electrophotographic printing or copying device, in which a Toneranlagerungseinheit attached electrically charged toner particles on the surface of a first carrier element. At least part of the deposited toner particles is transferred from the first carrier element to a second carrier element. A cleaning unit removes residual toner particles from the first support member. A further aspect of the invention relates to an apparatus for cleaning a roll of toner particles in an electrophotographic printer or copier on the surface of which a particle mixture of electrically charged toner particles and ferromagnetic carrier particles is conveyed. Furthermore, methods for operating an electrophotographic printer or copier and for cleaning a roller in an electrophotographic printer or copier are given.
Bei elektrofotografischen Druckern oder Kopierern werden Bildentwicklungsverfahren genutzt, die elektrostatische Ladungsbilder auf Oberflächen, z.B. Ladungsbilder auf einem Fotoleiter, über einen Luftspalt oder in direktem Kontakt mit triboelektrisch geladenem Toner entwickeln, der sich auf der Oberfläche eines Applikatorelements befindet. Ein solches Applikatorelement kann z.B. als Walze oder als Endlosband ausgeführt sein. Die Tonerteilchen werden vor der Übertragung auf das Applikatorelement triboelektrisch geladen. Bei bekannten Druckern oder Kopierern wird ein Zweikomponentengemisch aus Tonerteilchen und ferromagnetischen Trägerteilchen erzeugt. Das Zweikomponentengemisch wird im Drucker oder Kopierer gemischt, so daß die Tonerteilchen an den Trägerteilchen reiben, wodurch sie triboelektrisch aufgeladen werden.Electrophotographic printers or copiers use image development techniques that include electrostatic charge images on surfaces, e.g. Charge images on a photoconductor, develop over an air gap or in direct contact with triboelectrically charged toner, which is located on the surface of an applicator element. Such an applicator element may e.g. be designed as a roller or as an endless belt. The toner particles are triboelectrically charged prior to transfer to the applicator element. In known printers or copiers, a two-component mixture of toner particles and ferromagnetic carrier particles is produced. The bicomponent mixture is mixed in the printer or copier so that the toner particles rub against the carrier particles, whereby they are charged triboelectrically.
Es gehört zum allgemeinen Stand der Technik, Oberflächen mit Tonerteilchen einzufärben, die in einem Zweikomponentengemisch enthalten sind. Eine Magnetwalzenanordnung transportiert das Zweikomponentengemisch in einen Bereich mit geringem Abstand zwischen der Magnetwalzenanordnung und der einzufärbenden Oberfläche, wobei ein Magnetfeld eines Magnetelements auf das Zweikomponentengemisch einwirkt. In diesem Bereich wird eine Magnetbürste ausgebildet, die Trägerteilchen und Tonerteilchen enthält, wobei nur letztere auf die einzufärbende Oberfläche übertragen werden. Die Trägerteilchen werden auf Grund des Magnetfeldes zurückgehalten.It is a common art to color surfaces with toner particles that are in a two component blend are included. A magnet roll arrangement transports the two-component mixture into an area with a small distance between the magnet roller arrangement and the surface to be inked, wherein a magnetic field of a magnetic element acts on the two-component mixture. In this area, a magnetic brush is formed containing carrier particles and toner particles, only the latter being transferred to the surface to be inked. The carrier particles are retained due to the magnetic field.
Die Übertragung der Tonerteilchen von der Magnetwalzenanordnung auf das Applikatorelement erfolgt bei anderen bekannten Druckern oder Kopierern über einen Luftspalt zwischen der Magnetwalze und dem Applikatorelement, der nicht vollständig von der Ansammlung des Zweikomponentengemischs überbrückt wird. Das Übertragen der Tonerteilchen auf die Applikatorelementoberfläche kann durch eine Übertragungshilfsspannung, d.h. durch einen Potentialunterschied zwischen Magnetwalze und Applikatorelement, unterstützt werden. Während eines Bildentwicklungsvorgangs wird der Toner entsprechend einer Ladungsverteilung eines latenten Ladungsbildes von der Applikatorelementoberfläche über einen Luftspalt oder durch direkten Kontakt auf die ladungsbildtragende Oberfläche, z.B. auf die Oberfläche einer Fotoleitertrommel oder eines Fotoleiterbandes, übertragen. Entsprechend dem latenten Ladungsbild verbleiben Tonerteilchen auf der Oberfläche des Applikatorelements in Form eines Bildnegativs des entwickelten Ladungsbildes. Vor einem erneuten Auftrag einer geschlossenen homogenen Tonerschicht auf das Applikatorelement müssen die auf dem Applikatorelement zurückgebliebenen Tonerteilchen von dem Applikatorelement entfernt werden. Die unbedruckte Fläche einer Druckseite mit Text beträgt durchschnittlich etwa 95% der Gesamtfläche. Somit muss beim Drucken einer solchen durchschnittlichen Druckseite etwa 95% der auf das Applikatorelement angelagerten Tonerteilchenmenge von diesem wieder entfernt werden. Je nach Art des einzufärbenden Druckbildes sind 0 bis 100% der Tonerteilchenmenge vom Applikatorelement wieder zu entfernen.The transfer of the toner particles from the magnetic roller assembly to the applicator element occurs in other known printers or copiers via an air gap between the magnetic roller and the applicator element, which is not completely bridged by the accumulation of the two-component mixture. The transfer of the toner particles onto the applicator element surface can be assisted by a transfer auxiliary voltage, ie by a potential difference between magnet roller and applicator element. During an image development process, the toner is transferred in accordance with a charge distribution of a charge latent image from the applicator element surface via an air gap or by direct contact with the charge image bearing surface, eg, the surface of a photoconductor drum or photoconductor belt. According to the latent charge image, toner particles remain on the surface of the applicator element in the form of an image negative of the developed charge image. Before re-applying a closed homogeneous toner layer to the applicator element, the toner particles remaining on the applicator element must be removed from the applicator element. The unprinted area of a printed page with text averages about 95% of the total area. Thus, when printing such an average print page, about 95% of the toner particle deposited on the applicator element must be removed therefrom. Depending on the type of printed image to be inked From 0 to 100% of the toner particle quantity must be removed again from the applicator element.
Bei Drucksystemen mit hoher Druckgeschwindigkeit erfolgt die Reinigung des Applikatorelementes mit Hilfe bekannter Reinigungsvorrichtungen nur unzureichend. Nach mehrmaligem Anlagern von Tonerteilchen auf dem Applikatorelement und nach nicht vollständigem Reinigen der nach dem Einfärben des latenten Ladungsbildes auf dem Applikatorelement verbleibenden Tonerteilchen bilden diese eine ungleichmäßig dicke Schicht auf dem Applikatorelement. Die unterschiedlich dicke inhomogene Tonerschicht kann Druckbildstörungen verursachen, wie z.B. den sogenannten Memory-Effekt. Beim Memory-Effekt ist in eingefärbten Bereichen des Druckbildes das vorhergehende Druckbild sichtbar infolge der inhomogenen Tonerschicht auf dem Applikatorelement, die als Druckbild auf ein zu bedrukkendes Medium übertragen wird. Für einen qualitativ hochwertigen Druck ist deshalb vor dem erneuten Anlagern von Toner auf dem Applikatorelement ein vollständiges Entfernen der verbliebenen Tonerteilchen erforderlich.In printing systems with high printing speed, the cleaning of the applicator element by means of known cleaning devices is insufficient. After several times depositing toner particles on the applicator element and after incomplete cleaning of the toner particles remaining on the applicator element after the staining of the latent charge image, these form an unevenly thick layer on the applicator element. The varying thickness of the inhomogeneous toner layer can cause print image disturbances, e.g. the so-called memory effect. When memory effect is in the inked areas of the printed image, the previous print image visible due to the inhomogeneous toner layer on the applicator, which is transmitted as a print image on a medium to be crushed. For a high quality print, therefore, prior to re-depositing toner on the applicator element, complete removal of the remaining toner particles is required.
Wird bei einer Fotoleitertrommel das latente Ladungsbild entwickelt, d.h. entsprechend der Ladungsverteilung mit Tonerteilchen eingefärbt, und wird das Tonerbild auf ein Trägermaterial umgedruckt, so verbleiben einige Reste des Tonerbildes auf der Oberfläche der Fotoleitertrommel zurück. Diese Tonerreste müssen vor dem erneuten Aufbringen eines latenten Ladungsbildes auf die Fotoleitertrommel von dieser entfernt werden.In the case of a photoconductive drum, when the latent charge image is developed, i. colored in accordance with the charge distribution with toner particles, and when the toner image is transferred to a carrier material, some remnants of the toner image remain on the surface of the photoconductor drum. These toner residues must be removed from the photoconductor drum prior to re-application of a latent charge image.
Ebenfalls ist es in Druck- oder Kopiervorrichtungen erforderlich, Tonerteilchen von Fotoleiterbändern, Transferbändern und von Magnetwalzen zu entfernen, um den elektrofotografischen Prozess nicht zu beeinträchtigen und eine hohe Druckqualität zu gewährleisten.Also, in printing or copying machines, it is necessary to remove toner particles from photoconductor belts, transfer belts and magnetic rollers so as not to impair the electrophotographic process and to ensure high print quality.
Bei bekannten Druck- oder Kopiervorrichtungen erfolgt das Reinigen, d.h. das Entfernen der Tonerreste, von Fotoleitertrommeln mit Hilfe von Kunststoffbürsten, die direkten Kontakt mit der Oberfläche der Fotoleitertrommel haben. Dabei tritt Verschleiß sowohl an den Kunststoffbürsten selber als auch an der Fotoleitertrommel auf. Weiterhin werden die zu entfernenden Tonerteilchen einer erheblichen mechanischen Beanspruchung während des Reinigungsprozesses mit solchen Bürsten unterzogen, wodurch die physikalischen Eigenschaften der Tonerteilchen negativ verändert werden.In known printing or copying machines, cleaning, i. removal of the toner remnants, photoconductor drums with the aid of plastic brushes which are in direct contact with the surface of the photoconductor drum. In this case, wear occurs both on the plastic brushes themselves and on the photoconductive drum. Furthermore, the toner particles to be removed are subjected to a considerable mechanical stress during the cleaning process with such brushes, thereby adversely changing the physical properties of the toner particles.
Aus der Druckschrift
Aus dem Dokument
Die Bilderzeugungseinheiten werden alternativ und wiederholt in die Entwicklungsposition und in die Reinigungsposition gebracht. Dadurch wird das in einer Bilderzeugungseinrichtung enthaltene Teilchengemisch zum Auftrag von Tonermaterial und zu einem anderen Zeitpunkt zum Reinigen genutzt.From the document
The image forming units are alternatively and repeatedly brought into the development position and the cleaning position. As a result, the particle mixture contained in an image-forming device is used for application of toner material and at another time for cleaning.
Aus dem Dokument
Aus dem Dokument
Aus dem Dokument
Aus dem Dokument
Aus dem Dokument
Aus dem Dokument
Aufgabe der Erfindung ist es, elektrofotografische Druck- oder Kopiervorrichtungen sowie Verfahren zum Betreiben elektrofotografischer Druck- oder Kopiervorrichtungen anzugeben, bei denen eine hohe Druckqualität erreicht wird, wobei eine geringe Beanspruchung des Teilchengemisches aus ferromagnetischen Trägerteilchen und elektrisch geladenen Tonerteilchen erfolgt. Weiterhin sind Vorrichtungen und Verfahren zum Reinigen einer Walze in einem elektrofotografischen Drucker oder Kopierer anzugeben, die einen wartungsfreien Betrieb der Vorrichtungen zum Reinigen gewährleisten.The object of the invention is to provide electrophotographic printing or copying devices and methods for operating electrophotographic printing or copying devices, in which a high print quality is achieved, wherein a low stress of the particle mixture of ferromagnetic carrier particles and electrically charged toner particles takes place. Furthermore, devices and methods for cleaning a roller in an electrophotographic printer or copier are provided, which ensure a maintenance-free operation of the devices for cleaning.
Aus dem Dokument
Aus dem Dokument
Diese Aufgabe wird für eine elektrofotografische Druck- oder Kopiervorrichtung mit den Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved for an electrophotographic printing or copying device having the features of
Mit Hilfe einer erfindungsgemäßen Vorrichtung werden auf der Oberfläche einer Walze eines elektrofotografischen Druckers oder Kopierers abgelagerte Tonerteilchen mit geringem.Aufwand zuverlässig entfernt. Im Inneren der Walze sind zwei Magnetelemente ortsfest angeordnet, von denen jeweils ein Pol zur Walzenoberfläche"hin gerichtet ist, so daß sie annähernd in die gleiche Richtung wirken. Die Magnetelemente sind in Drehrichtung der Walze gesehen in einem Abstand zueinander derart angeordnet, daß die Trägerteilchen an den Magnetelementen verharren und erhabene Ansammlungen, sogenannte Magnetbürsten, bilden, wobei die Trägerteilchen bei einer Drehbewegung der Walze auf deren Oberfläche reiben. Die Reinigungsvorrichtung entfernt zuverlässig die an deren Oberfläche haftenden Tonerteilchen und benötigt im elektrofotografischen Drucker oder Kopierer keinen zusätzlichen Platz, da die Magnetelementte im Inneren der Walze angeordnet sind.With the aid of a device according to the invention, toner particles deposited on the surface of a roll of an electrophotographic printer or copier are reliably removed with little effort. In the interior of the roller two magnetic elements are fixedly arranged, one pole of which is directed towards the roller surface so that they act approximately in the same direction The magnetic elements are arranged at a distance from one another in the direction of rotation of the roller such that the carrier particles The cleaning device reliably removes the toner particles adhering to its surface and does not require any additional space in the electrophotographic printer or copier, since the magnetic elements are fixed to the magnetic elements and form raised aggregates, so-called magnetic brushes, with the carrier particles rubbing on their surface as the roller rotates are arranged inside the roller.
Die Vorrichtung arbeitet verschleißfrei und bewirkt eine zusätzliche triboelektrische Aufladung des Toners. Zum Betreiben der Vorrichtung ist Hilfsenergie nicht erforderlich. Weiterhin ist die Vorrichtung für verschiedene Teilgemische aus Tonerteilchen und Trägerteilchen geeignet. Die Reinigung erfolgt auch bei einer Änderung der physikalischen Eigenschaften eines in einer Druck- oder Kopiereinrichtung genutzten Teilchengemisches zuverlässig. Mit zunehmender Nutzungsdauer treten solche Änderungen durch mechanische Beanspruchung der Tonerteilchen auf. Die dem Teilchengemisch zugewandten benachbarten Pole der beiden Magnetelemente sind gleichartig, d.h. die Magnetfelder dieser Pole wirken in etwa in die gleiche Richtung, so daß zwischen den Magnetelementen auf der Walzenoberfläche eine geringe Feldstärke vorhanden ist. Die Feldvektoren der Magnetfelder haben in diesem Bereich auf der Walzenoberfläche einen entgegengesetzten Richtungssinn, so daß dort bei etwa gleichartigen Magnetelementen keine resultierende Feldstärke vorhanden ist. An den Magnetelementen verharrt das Teilchengemisch auf der Walzenoberfläche und bildet erhabene Ansammlungen, in denen bei einer Drehbewegung der Walze eine rotierende walzenförmige Bewegung innerhalb des Teilchengemisches erzeugt wird. Das Teilchengemisch reibt bei dieser Bewegung die an der Walzenoberfläche haftenden Tonerteilchen ab.The device works wear-free and causes an additional triboelectric charging of the toner. To operate the device auxiliary power is not required. Furthermore, the device is for different sub-mixtures made of toner particles and carrier particles. The cleaning is also reliable when changing the physical properties of a particle mixture used in a printing or copying device. With increasing useful life, such changes occur due to mechanical stress on the toner particles. The adjacent poles of the two magnetic elements facing the particle mixture are similar, ie the magnetic fields of these poles act approximately in the same direction, so that a small field strength is present between the magnetic elements on the roll surface. The field vectors of the magnetic fields have in this area on the roll surface an opposite sense of direction, so that there is no resulting field strength at approximately similar magnetic elements. At the magnetic elements, the mixture of particles remains on the surface of the roll and forms raised accumulations in which, during a rotational movement of the roll, a rotating cylindrical movement is generated within the particle mixture. During this movement, the particle mixture rubs off the toner particles adhering to the roll surface.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Vorrichtung sind die Magnetelemente derart angeordnet, daß mindestens ein Teil der Trägerteilchen in einem Teilbereich zwischen den zwei Magnetelementen durch die Magnetfelder der Magnetelemente auf die Trägerteilchen wirkenden Kräfte von der Walzenoberfläche gelöst wird, wobei das Teilchengemisch im Bereich der Magnetelemente bei einer Drehbewegung der Walze besonders gut verwirbelt wird. Dadurch wird erreicht, daß Tonerteilchen, die sich auf der Walzenoberfläche befinden, von dieser gelöst und vollständig abgerieben werden, wobei die mechanische Beanspruchung des Teilchengemisches gering ist. Die physikalischen Eigenschaften des Teilchengemisches bleiben gleich. Die auf der äußeren Umfangsfläche der Walze elektrostatisch angelagerten Tonerteilchen können bei dieser Ausführungsform besonders wirksam entfernt werden. Bei einer Drehbewegung der Walze wird in die Bereiche auf der Walzenoberfläche Trägerteilchen nachgefördert, wodurch auch ein Teil des in diesen Bereichen verharrenden Teilchengemischs weitertransportiert wird. Mit diesem Teilchengemisch werden auch die abgeriebenen Tonerteilchen abtransportiert, so daß ein Austausch des verharrenden Teilchengemischs stattfindet.In an advantageous embodiment of the device, the magnetic elements are arranged such that at least a portion of the carrier particles is dissolved in a portion between the two magnetic elements by the magnetic fields of the magnetic elements acting on the carrier particles forces from the roll surface, wherein the particle mixture in the region of the magnetic elements in a Rotary movement of the roller is particularly well swirled. This ensures that toner particles, which are located on the roll surface, are released from this and completely abraded, wherein the mechanical stress of the particle mixture is low. The physical properties of the particle mixture remain the same. The toner particles electrostatically deposited on the outer peripheral surface of the roller can be particularly effectively removed in this embodiment. As the roller rotates, carrier particles are introduced into the areas on the roller surface nachgefördert, whereby also a part of the remaining in these areas particle mixture is transported. With this particle mixture and the abraded toner particles are removed, so that an exchange of the persisting particle mixture takes place.
Auch ist es vorteilhaft, die Achsen der Pole der Magnetelemente radial zur Drehachse auszurichten, da dadurch eine maximale Feldwirkung der im Inneren der Walze statisch, d.h. ortsfest, angeordneten Magnetelemente auf die Trägerteilchen erzielt wird.It is also advantageous to align the axes of the poles of the magnetic elements radially with respect to the axis of rotation, since thereby a maximum field effect of the inside of the roller static, i. stationary, arranged magnetic elements is achieved on the carrier particles.
Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist zusätzlich zu den Magnetelementen eine Rakel im vorbestimmten Abstand zur Walzenoberfläche angeordnet. Vorteilhaft ist es dabei, die Rakel in Drehrichtung der Walze nach dem ersten und zweiten Magnetelement in der Nähe des zweiten Magnetelements anzuordnen. Auch ist es vorteilhaft, die Rakel in der unteren Walzenhälfte anzuordnen. Die Verwirbelung des Teilchengemisches zum Abreiben der Tonerteilchen von der Oberfläche der Walze und das Trennen des Teilchengemisches von der Walzenoberfläche erfolgt durch das Anordnen der Rakel wirkungsvoll und mit geringem konstruktiven Aufwand.In another embodiment of the invention, in addition to the magnetic elements, a doctor blade is arranged at a predetermined distance from the roll surface. It is advantageous to arrange the doctor in the direction of rotation of the roller after the first and second magnetic element in the vicinity of the second magnetic element. It is also advantageous to arrange the doctor blade in the lower half of the roll. The swirling of the particle mixture for abrading the toner particles from the surface of the roller and the separation of the particle mixture from the roller surface by the placement of the doctor blade effectively and with little design effort.
Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform hat die äußere Umfangsfläche der Walze eine Rauhigkeit im Bereich von 1 bis 5000 µm. Die Rauhigkeit Walzenoberfläche kann durch Flammspritzen mit einer hohen Qualität kostengünstig hergestellt werden, wobei eine Schicht erzeugt wird, die Aluminium, Chrom, Nickel, Kupfer, leitfähigen Kunststoff und/oder einen Kunststoff mit einer leitfähigen Schicht enthält. Dadurch kann die Oberfläche der Walze mit einem eingestellten Potential beaufschlagt werden, um z.B. das Übertragen von Tonerteilchen auf diese Walze bzw. von dieser Walze zu unterstützen. Auch lassen sich Walzen und Oberflächen aus diesen Materialien einfach und kostengünstig herstellen.In another advantageous embodiment, the outer peripheral surface of the roll has a roughness in the range of 1 to 5000 microns. The roughness of the roll surface can be inexpensively produced by high quality flame spraying to produce a layer containing aluminum, chromium, nickel, copper, conductive plastic and / or a plastic having a conductive layer. As a result, the surface of the roller can be subjected to a set potential in order, for example, to support the transfer of toner particles onto this roller or from this roller. Also, rollers and surfaces made of these materials can be produced easily and inexpensively.
Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, die benachbarten Kanten der beiden Magnetelemente in einem Abstand im Bereich von 0,01 bis 10mm anzuordnen, da bei diesem Abstand eine besonders gründliche Reinigung erfolgt. Dieser Abstandsbereich ist jedoch von der Feldstärke der eingesetzten Magnetelemente, von der Umfangsgeschwindigkeit der Walze, von dem verwendeten Teilchengemisch, vor allem von den verwendeten Trägerteilchen, sowie vom Abstand zwischen dem Magnetelement und der äußeren Umfangsfläche der Walze abhängig. Die Reinigungsvorrichtung kann an die Betriebsbedingungen des Druckers oder Kopierers durch Verändern des Abstandes zwischen den Magnetelementen und/oder durch den Einsatz von Magnetelementen mit anderen Feldstärken einfach angepasst werden.To be particularly advantageous, it has been found to arrange the adjacent edges of the two magnetic elements at a distance in the range of 0.01 to 10mm, since at this distance a particularly thorough cleaning. However, this distance range depends on the field strength of the magnetic elements used, on the circumferential speed of the roller, on the particle mixture used, especially on the carrier particles used, and on the distance between the magnetic element and the outer peripheral surface of the roller. The cleaning device can be easily adapted to the operating conditions of the printer or copier by varying the distance between the magnetic elements and / or by using magnetic elements with other field strengths.
Die bei dieser Reinigungsvorrichtung eingesetzte Walze kann weitere Magnetelemente zum Erzeugen von auf der Walzenoberfläche erhabene Teilchenansammlungen, von sogenannten Magnetbürsten, enthalten. Die Magnetelemente sind bei weiteren vorteilhaften Ausführungsformen Permanentmagnete. Dies ist besonders vorteilhaft, da für Permanentmagnete im Unterschied zu Elektromagneten keine Hilfsenergie benötigt wird.The roller used in this cleaning device may contain other magnetic elements for generating raised on the roller surface particle accumulations of so-called magnetic brushes. The magnetic elements are permanent magnets in further advantageous embodiments. This is particularly advantageous since, in contrast to electromagnets, no auxiliary energy is required for permanent magnets.
Durch ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Reinigen einer Walze in einem elektrofotografischen Drucker oder Kopierer erfolgt eine gründliche und verschleißfreie Reinigung der Walze. Zum Reinigen sind keine weiteren Zusatzaggregate erforderlich, wodurch zum Reinigen kein zusätzlicher Platz für die Reinigungseinrichtung benötigt wird. Die Tonerteilchen werden zudem durch den Reinigungsprozess triboelektrisch aufgeladen. Die Reinigung der Walze erfolgt nahezu verschleißfrei.By a method according to the invention for cleaning a roller in an electrophotographic printer or copier, a thorough and wear-free cleaning of the roller takes place. For cleaning, no additional accessories are required, whereby no additional space for the cleaning device is required for cleaning. The toner particles are also charged triboelectrically by the cleaning process. The roller is cleaned almost wear-free.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft eine elektrofotografische Druck- oder Kopiervorrichtung sowie ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Betreiben einer elektrofotografischen Druck- oder Kopiervorrichtung- Ein erstes Trägerelement wird mit Toner eingefärbt, wobei dieses Trägerelement nachfolgend von Tonerresten mit Hilfe einer Walzenanordnung einer Reinigungseinheit gereinigt wird. Die Tonerreste werden von dieser Walzenanordnung mit Hilfe einer Rakel-Magnetelement-Anordnung entfernt. Dadurch wird verhindert, daß Tonerteilchen an der Oberfläche der Walzenanordnung dauerhaft angelagert werden und eine krustenförmige Schicht bilden, die elektrostatische Wirkungen behindert und somit den elektrofotografischen Prozess beeinträchtigt. Der elektrofotografische Druck- oder Kopiervorgang kann bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung und bei dem erfindungsgemäßen Verfahren in hoher Qualität und mit hoher Geschwindigkeit durchgeführt werden. Eine solche elektrofotografische Druck- oder Kopiervorrichtung lässt sich durch den einfachen kompakten Aufbau kostengünstig herstellen.A second aspect of the invention relates to an electrophotographic printing or copying device and to a method according to the invention for operating an electrophotographic printing or copying device toned with toner, said carrier element is subsequently cleaned of toner residues by means of a roller assembly of a cleaning unit. The toner residues are removed from this roller assembly by means of a doctor-magnet element arrangement. This prevents toner particles from being permanently attached to the surface of the roller assembly and forming a crusted layer which hinders electrostatic effects and thus interferes with the electrophotographic process. The electrophotographic printing or copying operation can be carried out in the apparatus according to the invention and in the method according to the invention in high quality and at high speed. Such an electrophotographic printing or copying device can be produced inexpensively by the simple compact design.
Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Reinigen einer Walze in einem elektrofotografischen Drukker oder Kopierer angegeben. Diese Vorrichtung hat eine Rakel, die in einem Abstand zur Oberfläche einer Walze angeordnet ist, auf deren Walzenoberfläche ein Teilchengemisch aus ferromagnetischen Trägerteilchen und elektrisch geladenen Tonerteilchen gefördert wird. Ein Magnetelement ist im Bereich der Rakel statisch, d.h. ortsfest in Bezug auf die Rakel, im Inneren der Walze derart angeordnet, daß die Trägerteilchen im Bereich in Drehrichtung der Walze gesehen vor der Rakel eine auf der Walzenoberfläche erhabene Ansammlung, d.h. eine Magnetbürste, bilden. Die Trägerteilchen der Ansammlung reiben bei einer Drehbewegung der Walze auf deren Oberfläche. Durch diese Vorrichtung ist es einfach möglich, einen hohen Reinigungsgrad der zu reinigenden Walze zu erreichen. Eine solche Vorrichtung ist einfach und kostengünstig herzustellen. Der Verschleiß der Reinigungselemente und der Walze wurde gegenüber bekannten Reinigungsvorrichtungen für Walzen erheblich reduziert.According to a third aspect of the invention, there is provided an apparatus for cleaning a roller in an electrophotographic printer or copier. This device has a doctor blade which is arranged at a distance from the surface of a roll, on the roll surface of which a particle mixture of ferromagnetic carrier particles and electrically charged toner particles is conveyed. A magnetic element is static in the area of the doctor blade, ie stationary with respect to the doctor blade, arranged in the interior of the roller such that the carrier particles in the region in the direction of rotation of the roller seen in front of the doctor form a raised on the roll surface accumulation, ie a magnetic brush. The carrier particles of the collection rub on a rotating movement of the roller on the surface thereof. By this device, it is easily possible to achieve a high degree of cleaning of the roller to be cleaned. Such a device is simple and inexpensive to manufacture. The wear of the cleaning elements and the roller has been significantly reduced compared to known roller cleaning devices.
Die Rakel streift bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung zumindest ein Teil des auf der Walze befindlichen Teilgemisches ab. Das Magnetfeld des Magnetelementes hält Teile des durch die Rakel abgesteiften Teilchengemisches im Bereich vor der Rakel. Durch die Drehbewegung der Walze und durch die fest positionierte Rakel wird das Teilchengemisch im Bereich vor der Rakel verwirbelt. Dadurch wird erreicht, daß auch Tonerteilchen, die sich direkt auf der Walzenoberfläche befinden, durch die Verwirbelung des Teilchengemisches im Bereich der Rakel, vor allem durch die Verwirbelung der Trägerteilchen, mechanisch von der Oberfläche der Walze abgerieben werden. Die abgeriebenen Tonerteilchen werden vom Teilchengemisch im Bereich vor der Rakel aufgenommen. Dadurch werden auch Tonerteilchen, die sich unmittelbar auf der Oberfläche der Walze befinden, von dieser gelöst und können so beseitigt werden. Das negative Ändern von physikalischen Eigenschaften der Walze durch eine krustenförmige Schicht aus Tonerteilchen auf der Walzenoberfläche wird somit einfach und kostengünstig verhindert. Eine Schicht aus Tonerteilchen auf der Walzenoberfläche hat eine elektrische Isolationswirkung und schränkt die Wirkung einer Potentialdifferenz zwischen der Walzenoberfläche und weiteren Elementen, wie z.B. weiteren Walzen und Bändern des Druckers oder Kopierers, ein oder verhindert diese Wirkung. Solche Potentialdifferenzen werden z.B. zum Übertragen elektrisch geladener Tonerteilchen in Druckern oder Kopierern genutzt.In another embodiment of the invention, the squeegee strips off at least part of the sub-mixture located on the roller. The magnetic field of the magnetic element keeps parts of the particle mixture stiffened by the doctor blade in the area in front of the doctor blade. Due to the rotational movement of the roller and the fixedly positioned doctor blade, the particle mixture is vortexed in the area in front of the doctor blade. This ensures that even toner particles that are located directly on the roll surface, are mechanically rubbed off the surface of the roller by the turbulence of the particle mixture in the blade, especially by the turbulence of the carrier particles. The abraded toner particles are taken up by the particle mixture in the area in front of the doctor blade. As a result, toner particles, which are located directly on the surface of the roller, are released therefrom and can thus be eliminated. The negative changing of physical properties of the roller by a crust-like layer of toner particles on the roller surface is thus easily and inexpensively prevented. A layer of toner particles on the roll surface has an electrical insulation effect and limits the effect of a potential difference between the roll surface and other elements, such as the surface of the roll. other rollers and ribbons of the printer or copier, or prevents this effect. Such potential differences are e.g. used to transfer electrically charged toner particles in printers or copiers.
Vorteilhaft ist es weiterhin, die Achse der Pole des Magnetelementes radial zur Drehachse der Walzenanordnung auszurichten. Dadurch sind auf der Walzenoberfläche Bereiche mit hoher magnetischer Feldstärke, in denen sich auf der Oberfläche der Walze erhabene Ansammlungen aus Tonerteilchen und Trägerteilchen, sogenannte Magnetbürsten, bilden. Vorteilhaft ist es auch, mehrere Magnetelemente im Inneren der Walze ortsfest anzuordnen. Die Achsen der Pole sind jeweils radial ausgerichtet, wobei die Pole nebeneinanderliegender Magnetelemente in etwa entgegengesetzt ausgerichtet sind. Dadurch wird erreicht, daß zwischen nebeneinanderliegenden Magnetelementen ein starkes magnetisches Feld ausgebildet wird.It is also advantageous to align the axis of the poles of the magnetic element radially to the axis of rotation of the roller assembly. As a result, areas of high magnetic field strength are formed on the roll surface, in which areas of toner particles and carrier particles, so-called magnetic brushes, form on the surface of the roll. It is also advantageous to arrange a plurality of magnetic elements in the interior of the roller stationary. The axes of the poles are each radially aligned, wherein the poles of adjacent magnetic elements are aligned approximately opposite. This will achieve in that a strong magnetic field is formed between adjacent magnetic elements.
Wird bei einer anderen Ausführungsform die Rakel in der unteren Walzenhälfte angeordnet, so kann das Teilchengemisch an der Rakel einfach nach unten fallen. Der Abtransport des Teilchengemisches an der Rakel ist somit einfach möglich. Das nach unten fallende Teilchengemisch kann z.B. in einem unter der Walze angeordneten Auffangbehälter gesammelt oder direkt in einen sogenannten Gemischsumpf des Druckers oder Kopierers fallen, in dem sich das Zweikomponentengemisch befindet, und anschließend dem elektrofotografischen Druck- oder Kopierprozess wieder zugeführt werden.In another embodiment, when the squeegee is placed in the lower half of the roll, the particle mixture on the squeegee can simply fall down. The removal of the particle mixture on the doctor blade is thus easily possible. The falling particle mixture may e.g. collected in a container arranged under the roller or fall directly into a so-called mixed sump of the printer or copier, in which the two-component mixture is, and then fed back to the electrophotographic printing or copying process.
Bei einer weiteren Ausführungsform hat die äußere Umfangsfläche der Walze eine Rauhigkeit im Bereich 1 bis 5000 µm. Dadurch wird erreicht, daß das auf der Walzenoberfläche zu transportierende Teilchengemisch eine für den Transport ausreichende Haftung hat und daß das Teilchengemisch mit einfachen Mitteln wieder von der Oberfläche entfernt werden kann. Zusätzlich oder alternativ kann die Walzenoberfläche profiliert sein, um einen Schlupf des Teilchengemischs auf der Walzenoberfläche zu reduzieren und einen kontinuierlichen Transport des Teilchengemischs bei einer Drehbewegung der Walze zu gewährleisten.In another embodiment, the outer peripheral surface of the roll has a roughness in the
Es ist vorteilhaft, die Oberfläche der Walze mit Hilfe eines Flammspritzverfahrens herzustellen. Mit Hilfe des Flammspritzverfahrens kann einfach und kostengünstig eine Oberfläche der Walze mit einer geeigneten Rauhigkeit hergestellt werden. Wird die Walzenoberfläche und/oder zumindest ein Teil der rotierenden hohlen Walze aus Aluminium, Chrom, Nickel, Kupfer, leitfähigem Kunststoff und/oder einem Kunststoff mit einer leitfähigen Schicht hergestellt, so kann die Oberfläche der Walze mit einem eingestellten Potential beaufschlagt werden, um z.B. das Übertragen von Tonerteilchen auf diese Walze bzw. von dieser Walze zu unterstützen. Auch lassen sich Walzen aus diesen Materialien einfach und kostengünstig herstellen.It is advantageous to produce the surface of the roll by means of a flame spraying process. With the aid of the flame spraying method, it is possible to produce a surface of the roll with a suitable roughness simply and inexpensively. If the roll surface and / or at least part of the rotating hollow roll made of aluminum, chromium, nickel, copper, conductive plastic and / or a plastic with a conductive layer, so the surface of the roll can be acted upon by a set potential, for example To support the transfer of toner particles on this roller or from this roller. Also can be Producing rolls from these materials easily and inexpensively.
Der Abstand zwischen Rakel und Walzenoberfläche wird bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung im Bereich von 0,05 bis 6 mm eingestellt. Ein solcher Abstand gewährleistet einen geringen Verschleiß von Rakel und Walze sowie eine zuverlässige Reinigung der Walze von auf der Walzenoberfläche festgesetzten Tonerteilchen.The distance between doctor blade and roll surface is set in an advantageous development of the invention in the range of 0.05 to 6 mm. Such spacing ensures low blade and roller wear and reliable cleaning of the roller from toner particles set on the roller surface.
Durch ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Reinigen einer Walze in einem elektrofotografischen Drucker oder Kopierer wird erreicht, daß die Reinigung der Walze mit geringem Aufwand gründlich erfolgt. Zusätzliche Hilfsenergie wird dazu nicht benötigt. Mit Hilfe des Verfahrens ist weiterhin eine kompakte Bauweise des Druckers oder Kopierers möglich, wobei das Verfahren durch den Abstand zwischen Rakel und Walzenoberfläche für die Walze und für die Rakel nahezu verschleißfrei durchführbar ist. Dieses Verfahren zur Reinigung der Walze lässt sich für verschiedene Teilchengemische aus Tonerteilchen und Trägerteilchen einsetzen. Auch bleibt die Reinigungswirkung einer solchen Anordnung bestehen, wenn sich die physikalischen Eigenschaften des Teilchengemisches ändern.By an inventive method for cleaning a roller in an electrophotographic printer or copier is achieved that the cleaning of the roller is done thoroughly with little effort. Additional auxiliary power is not needed. With the help of the method, a compact design of the printer or copier is also possible, wherein the method by the distance between the doctor blade and roll surface for the roller and the doctor blade is almost wear-free feasible. This method of cleaning the roll can be used for various particle mixtures of toner particles and carrier particles. The cleaning effect of such an arrangement also remains if the physical properties of the particle mixture change.
Ein vierter Aspekt der Erfindung betrifft eine elektrofotografische Druck- oder Kopiervorrichtung, bei der eine Toneranlagerungseinheit elektrisch geladene Tonerteilchen auf die Oberfläche eines ersten Trägerelements anlagert. Zumindest ein Teil der Tonerteilchen wird von dem ersten Trägerelement auf ein zweites Trägerelement übertragen. Eine Reinigungseinheit entfernt die nach dem übertragen auf dem ersten Trägerelement verbliebenen Tonerteilchen von dem ersten Trägerelement. Die Reinigungseinheit enthält eine Walze, die in einem Abstand zum ersten Trägerelement angeordnet ist. Im Inneren der Walze sind zumindest zwei Magnetelemente ortsfest angeordnet. Auf der Oberfläche der Walze wird ein Teilchengemisch gefördert, das elektrisch geladene Tonerteilchen und ferromagnetische Trägerteilchen enthält. Die dem Teilchengemisch zugewandten benachbarten Pole der beiden Magnetelemente sind gleichartig und in Drehrichtung der Walze gesehen in einem Abstand zueinander derart angeordnet, daß die Trägerteilchen auf der Oberfläche der Walze an den Magnetelementen mindestens eine Ansammlung bildet, deren Trägerteilchen bei einer Drehbewegung der Walze auf deren Oberfläche reiben.A fourth aspect of the invention relates to an electrophotographic printing or copying apparatus in which a toner attaching unit deposits electrically charged toner particles on the surface of a first support member. At least a part of the toner particles is transferred from the first carrier element to a second carrier element. A cleaning unit removes the toner particles left on the first support member after being transferred from the first support member. The cleaning unit includes a roller which is arranged at a distance from the first carrier element. Inside the roller at least two magnetic elements are arranged stationary. On the surface of the roller becomes a particle mixture containing electrically charged toner particles and ferromagnetic carrier particles. The particle-mixture facing adjacent poles of the two magnetic elements are similar and viewed in the direction of rotation of the roller at a distance from each other arranged so that the carrier particles on the surface of the roller to the magnetic elements at least one accumulation forms whose carrier particles in a rotational movement of the roller on the surface rub.
Mit Hilfe der erfindungsgemäßen elektrofotografischen Druck- oder Kopiervorrichtung und bei einem Verfahren zum Betreiben dieser elektrofotografischen Druck- oder Kopiervorrichtung ist es mit geringem Aufwand möglich, qualitativ hochwertige Druckbilder auf einfache Art und Weise herzustellen, wobei die mechanische Beanspruchung des Toners relativ gering ist. Durch die Reinigung des ersten Trägerelementes und der zur Reinigung genutzten Walzenanordnung ist ein qualitativ hochwertiges Druckbild auch bei längerem Einsatz der Druck- oder Kopiervorrichtung gewährleistet, wobei Tonerteilchen, die an der Oberfläche der Walze haften von dieser durch eine Magnetelementanordnung von dem Teilchengemisch auf der Oberfläche der Walze abgerieben werden. Dadurch wird verhindert, daß Tonerteilchen auf der Oberfläche der Walze dauerhaft angelagert werden, durch die elektrostatische Vorgänge behindert und somit der elektrographische Prozess beeinträchtigt wird. Die physikalischen Eigenschaften der Walzenanordnung und des Tonergemisches können durch die Vorrichtung oder das Verfahren über einen großen Zeitraum konstant gehalten werden.With the aid of the electrophotographic printing or copying device according to the invention and in a method for operating this electrophotographic printing or copying device, it is possible with little effort to produce high-quality printed images in a simple manner, wherein the mechanical stress of the toner is relatively low. By cleaning the first support member and the used for cleaning roller assembly a high quality print image is guaranteed even with prolonged use of the printing or copying device, wherein toner particles adhere to the surface of the roller from this by a magnetic element arrangement of the particle mixture on the surface of the Roller to be rubbed off. This prevents toner particles from being permanently deposited on the surface of the roller, obstructing electrostatic operations and thus adversely affecting the electrographic process. The physical properties of the roller assembly and the toner mixture can be kept constant by the apparatus or method over a long period of time.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung wird eine Rakel in einem vorbestimmten Abstand zur Walzenoberfläche im Bereich des zweiten Magnetelements oder in Drehrichtung der Walze gesehen nach den zwei Magnetelementen ortsfest angeordnet. Die walzenförmige Bewegung innerhalb des Teilchengemisches aus Trägerteilchen und Tonerteilchen im Bereich der Magnetelemente auf der Walzenoberfläche wird durch die Rakel verstärkt, wobei im Bereich vor der Rakel zumindest Teile des Tonerteilchen, die sich auf der Walzenoberfläche festgesetzt haben, von dieser abgerieben und losgelöst werden.In an advantageous development, a doctor blade is arranged at a predetermined distance to the roll surface in the region of the second magnetic element or in the direction of rotation of the roll after the two magnetic elements fixed. The roller-shaped movement within the particle mixture of carrier particles and toner particles in the region of the magnetic elements on the roll surface is reinforced by the doctor blade, wherein in the region in front of the doctor blade at least parts of the Toner particles that have settled on the roll surface, are abraded by this and detached.
Ein fünfter Aspekt der Erfindung betrifft eine elektrofotografische Druck- oder Kopiervorrichtung sowie ein Verfahren zum Betreiben einer solchen elektrofotografischen Druck- oder Kopiervorrichtung. Die elektrofotografische Druck- oder Kopiereinrichtung hat eine Toneranlagerungseinheit, die Tonerteilchen auf ein erstes Trägerelement mit Hilfe eines Teilchengemischs aus elektrisch geladenen Tonerteilchen und ferromagnetischen Trägerteilchen überträgt. Das Teilchengemisch wird nach dem Übertragen von zumindest einem Teil der Tonerteilchen des Teilchengemischs auf ein zweites Trägerelement einer Reinigungseinheit zugeführt. Die Reinigungseinheit nimmt mit Hilfe des zugeführten Teilchengemischs die auf dem ersten Trägerelement vorhandenen Tonerteilchen auf.A fifth aspect of the invention relates to an electrophotographic printing or copying apparatus and a method of operating such an electrophotographic printing or copying apparatus. The electrophotographic printing or copying device has a toner attaching unit which transfers toner particles to a first support member by means of a particle mixture of electrically charged toner particles and ferromagnetic carrier particles. The particle mixture is fed to a cleaning unit after transfer of at least a portion of the toner particles of the particle mixture to a second support member. The cleaning unit absorbs the toner particles present on the first carrier element with the aid of the added particle mixture.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung wird als erstes Trägerelement ein Applikatorelement und als zweites Trägerelement ein Fotoleiter eingesetzt. Dadurch wird erreicht, daß das Applikatorelement mit Hilfe der Toneranlagerungseinheit mit Tonerteilchen eingefärbt wird, wobei ein Teil der Tonerteilchen von dem Applikatorelement auf den Fotoleiter entsprechend dem auf dem Fotoleiter befindlichen latenten Ladungsbild übertragen werden und die auf dem Applikatorelement verbleibenden Tonerteilchen von diesem entfernt werden. Durch die Kombination des Applikatorelements und des Fotoleiters ist eine gleichmäßige Schichtdicke der Tonerteilchen des Druckbildes gewährleistet, wodurch qualitativ hochwertige homogene Druckbilder mit einer gleichmäßigen Druckintensität erzeugt werden.In one development of the invention, an applicator element is used as the first carrier element and a photoconductor as the second carrier element. As a result, it is achieved that the applicator element is colored with toner particles by means of the toner adsorption unit, whereby a part of the toner particles are transferred from the applicator element to the photoconductor in accordance with the latent charge image on the photoconductor and the toner particles remaining on the applicator element are removed therefrom. The combination of the applicator element and the photoconductor ensures a uniform layer thickness of the toner particles of the printed image, as a result of which high-quality homogeneous printed images having a uniform print intensity are produced.
Bei einer anderen Weiterbildung der Erfindung ist das erste Trägerelement ein Fotoleiter und das zweite Trägerelement ein zu bedruckendes Trägermaterial oder ein Transferelement. Der Fotoleiter wird entsprechend seinem latenten Ladungsbild mit Tonerteilchen eingefärbt, und das Tonerbild wird auf das zu bedruckende Trägermaterial oder das Transferelement umgedruckt. Die nach dem Umdruck auf dem Fotoleiter verbleibenden Tonerteilchen werden mit Hilfe der Reinigungseinheit von dem Fotoleiter entfernt. Dadurch wird erreicht, daß der Fotoleiter nach einem Druck- oder Kopiervorgang vor einem weiteren Druck- oder Kopiervorgang vollständig von Tonerteilchen gereinigt ist und Memory-Effekte im nachfolgenden Druckbild vermieden werden.In another development of the invention, the first carrier element is a photoconductor and the second carrier element is a carrier material to be printed or a transfer element. The photoconductor is colored according to its latent charge image with toner particles, and the toner image is on printed substrate or transfer element umgedruckt. The toner particles remaining on the photoconductor after transfer printing are removed from the photoconductor by means of the cleaning unit. This ensures that the photoconductor is completely cleaned of toner particles after a printing or copying before another printing or copying process and memory effects are avoided in the subsequent printed image.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Drehrichtung der Walze gleich der Drehrichtung des ersten Trägerelementes. Gegenüber einer entgegengesetzten Drehrichtung der Walze zur Bewegungsrichtung des ersten Trägerelementes ist die Reinigungswirkung erhöht, da mit Hilfe der Walze mehr ferromagnetische Trägerteilchen zur Aufnahme von Tonerteilchen an dem ersten Trägerelement vorbeigeführt werden, die die Oberfläche des ersten Trägerelements berühren und die auf ihr haftenden Tonerteilchen entfernen. Zusammen mit der Walze werden die Trägerteilchen, die sich auf deren Oberfläche befinden, gedreht und somit durch die Drehbewegung der Walze in deren Umfangsrichtung transportiert. Eine raue und/oder strukturierte Walzenoberfläche begünstigt diesen Transport der Trägerteilchen.In a further embodiment of the invention, the direction of rotation of the roller is equal to the direction of rotation of the first carrier element. Opposite an opposite direction of rotation of the roller to the direction of movement of the first support member, the cleaning effect is increased, since with the aid of the roller more ferromagnetic carrier particles for receiving toner particles are passed to the first support member which touch the surface of the first support member and remove the adhesive on her toner. Together with the roller, the carrier particles, which are located on the surface, rotated and thus transported by the rotational movement of the roller in the circumferential direction. A rough and / or structured roller surface favors this transport of the carrier particles.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind die Achsen der Pole des Magnetelementes radial zur Drehachse der Walze ausgerichtet. Dadurch wird erreicht, daß das Magnetfeld des Magnetelements eine besonders große Kraft auf die ferromagnetischen Trägerteilchen in dem Bereich ausübt, indem der der Umfangsfläche der Walze zugewandte Pol des Magnetelementes einen geringen Abstand zur Walzenoberfläche hat. Durch diese Kraft werden die Trägerteilchen an den Feldlinien des Magnetelementes ausgerichtet und zumindest teilweise vorübergehend in diesem Bereich gehalten, so daß durch die Konzentration der Trägerteilchen und deren Ausrichtung eine erhabene Ansammlung, eine sogenannte Magnetbürste, gebildet wird. Der Abstand zwischen Trägerelement und Walze ist vorzugsweise kleiner gleich der Höhe der Magnetbürste auf der Walze. Der Abstand zwischen der Walze und dem ersten Trägerelement wird vorzugsweise im Bereich zwischen 0,1 und 7 mm eingestellt.In an advantageous embodiment of the invention, the axes of the poles of the magnetic element are aligned radially to the axis of rotation of the roller. This ensures that the magnetic field of the magnetic element exerts a particularly large force on the ferromagnetic carrier particles in the region in that the peripheral surface of the roller facing pole of the magnetic element has a small distance from the roll surface. By this force, the carrier particles are aligned with the field lines of the magnetic element and at least partially held temporarily in this area, so that by the concentration of the carrier particles and their orientation a raised accumulation, a so-called magnetic brush, is formed. The distance between the carrier element and the roller is preferably less than or equal to the height of the magnetic brush on the roller. The distance between the roller and the first carrier element is preferably set in the range between 0.1 and 7 mm.
Es ist bei einem weiteren Beispiel der Erfindung auch möglich, daß die Menge der auf der Oberfläche der Walze geförderten ferromagnetischen Trägerteilchen einen vorgegebenen Anteil an Tonerteilchen enthält, wodurch zum Reinigen der Walze ein Teilchengemisch aus Trägerteilchen und Tonerteilchen genutzt wird. Somit lassen sich auch Teilchengemische aus Trägerteilchen und Tonerteilchen zum Reinigen einsetzen, die zuvor z.B. zum Einfärben eines Trägerelementes genutzt worden sind. Die Toneranlagerungseinheit überträgt Tonerteilchen eines Zweikomponentengemisches aus elektrisch geladenen Tonerteilchen und ferromagnetischen Trägerteilchen auf das erste Trägerelement. Dieses Zweikomponentengemisch wird der Walze der Reinigungseinheit nach dem Übertragen von zumindest einem Teil der Tonerteilchen auf das erste Trägerelement zugeführt. Das der Reinigungseinheit zugeführte Teilchengemisch nimmt die auf dem ersten Trägerelement verbliebenen Tonerteilchen auf. Dadurch wird erreicht, daß das Teilchengemisch in der elektrofotografischen Druck- oder Kopiervorrichtung nur einmal aufbereitet werden muss. Es wird zuerst zum Tonerauftrag und anschließend zur Reinigung genutzt.It is also possible in another example of the invention that the amount of ferromagnetic carrier particles carried on the surface of the roller contains a predetermined amount of toner particles, whereby a particle mixture of carrier particles and toner particles is used to clean the roller. Thus, particle mixtures of carrier particles and toner particles can also be used for cleaning, which have been previously described e.g. have been used for coloring a support element. The toner attaching unit transfers toner particles of a two-component mixture of electrically charged toner particles and ferromagnetic carrier particles to the first carrier member. This two-component mixture is fed to the roller of the cleaning unit after transferring at least a portion of the toner particles to the first support member. The particle mixture fed to the cleaning unit absorbs the toner particles remaining on the first support element. This ensures that the particle mixture must be processed only once in the electrophotographic printing or copying device. It is used first for toner application and then for cleaning.
Bei einer anderen Ausführungsform wird das Teilchengemisch von der Tonanlagerungseinheit zur Reinigungseinheit mit Hilfe eines Magnetfeldes von mindestens einem Magnetelement übertragen. Durch die Kraft des Magnetfeldes auf die ferromagnetischen Trägerteilchen werden diese zusammen mit den an den ferromagnetischen Trägerteilchen befindlichen Tonerteilchen von der Toneranlagerungseinheit zur Reinigungseinheit transportiert.In another embodiment, the particle mixture is transferred from the Tonanlagerungseinheit to the cleaning unit by means of a magnetic field of at least one magnetic element. The force of the magnetic field on the ferromagnetic carrier particles, together with the toner particles located on the ferromagnetic carrier particles, transports them from the toner attachment unit to the cleaning unit.
Alternativ oder zusätzlich dazu kann das Übertragen des Teilchengemisches von der Toneranlagerungseinheit zur Reinigungseinheit mit Hilfe eines zwischen der Toneranlagerungseinheit und der Reinigungseinheit angeordneten Führungselementes erfolgen. Ein solches Führungselement kann z.B. ein Führungsblech oder eine Fördereinrichtung, wie z.B. ein Transportband oder ein Schneckenförderer, sein. Dadurch wird sichergestellt, daß das Teilchengemisch kontinuierlich von der Toneranlagerungseinheit zur Reinigungseinheit übertragen wird.Alternatively or additionally, the transfer of the particle mixture from the toner attachment unit to the cleaning unit may be carried out by means of an intermediary between the toner attachment unit and the cleaning unit arranged guide element done. Such a guide element may for example be a guide plate or a conveyor, such as a conveyor belt or a screw conveyor. This ensures that the particle mixture is transferred continuously from the toner attachment unit to the cleaning unit.
Werden als Magnetelemente Permanentmagnete eingesetzt, so wird für die Magnetelemente keine Versorgungsenergie benötigt. Weiterhin sind Permanentmagnete preiswert und in nahezu beliebigen Formen herzustellen. Die der Oberfläche der Walze zugewandte Seite der Magnetelemente kann dadurch z.B. gekrümmt ausgeführt werden, so daß die Bauform der Walzenanordnung noch kompakter gestaltet werden kann. Werden mehrere Magnetelemente im Inneren der Walze angeordnet, deren Pole jeweils etwa radial zur Drehachse ausgerichtet sind, so können mehrere Magnetbürsten mit Hilfe dieser Magnetelemente auf der Oberfläche der Walze gebildet werden. Die Übertragung von Toner- und/oder Trägerteilchen kann somit in der Druck- oder Kopiervorrichtung einfach, kostengünstig und verschleißfrei erfolgen.If permanent magnets are used as magnetic elements, no supply energy is required for the magnetic elements. Furthermore, permanent magnets are inexpensive and can be produced in almost any shape. The side of the magnetic elements facing the surface of the roller can thereby be e.g. be executed curved, so that the design of the roller assembly can be made even more compact. If a plurality of magnetic elements are arranged in the interior of the roller, whose poles are each aligned approximately radially to the axis of rotation, so a plurality of magnetic brushes with the aid of these magnetic elements can be formed on the surface of the roller. The transfer of toner and / or carrier particles can thus be done easily, inexpensively and wear-free in the printing or copying device.
Bei einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird zwischen der Toneranlagerungseinheit und dem ersten Trägerelement eine erste Potentialdifferenz und/oder zwischen der Reinigungseinheit und dem ersten Trägerelement eine zweite Potentialdifferenz erzeugt. Dadurch wird erreicht, daß die Übertragung der Tonerteilchen von der Toneranlagerungseinheit zum ersten Trägerelement bzw. vom ersten Trägerelement zur Reinigungseinheit mit einfachen Mitteln erfolgt. Mit Hilfe der Potentialdifferenzen ist eine einfache Übertragung der Tonerteilchen zwischen verschiedenen Elementen mit geringem konstruktiven Aufwand kostengünstig möglich. Durch diese Potentialdifferenz wird das Entfernen der Tonerteilchen vom ersten Trägerelement unterstützt, wodurch alle Tonerteilchen vollständig vom Trägerelement entfernt werden.In another advantageous development of the invention, a first potential difference and / or a second potential difference between the cleaning unit and the first carrier element are generated between the toner accumulation unit and the first carrier element. It is thereby achieved that the transfer of the toner particles from the toner attachment unit to the first carrier element or from the first carrier element to the cleaning unit takes place with simple means. With the help of the potential differences, a simple transfer of the toner particles between different elements with little design effort is cost possible. By this potential difference, the removal of the toner particles is supported by the first support member, whereby all toner particles are completely removed from the support element.
Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben einer elektrofotografischen Druck- oder Kopiervorrichtung ist das Erzeugen von qualitativ hochwertigen Druckbildern einfach und kostengünstig möglich. Der Antrag der Tonerteilchen an Trägerelemente und die Reinigung der Trägerelemente mit Hilfe von Magnetwalzen erfolgt nach dem erfindungsgemäßen Verfahren nahezu verschleißfrei.In a method according to the invention for operating an electrophotographic printing or copying device, the production of high-quality printed images is simple and inexpensive. The application of the toner particles to carrier elements and the cleaning of the carrier elements with the aid of magnetic rollers takes place according to the method of the invention almost without wear.
Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung wird im folgenden auf die in den Zeichnungen dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiele Bezug genommen, die anhand spezifischer Terminologie beschrieben sind. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß der Schutzumfang der Erfindung dadurch nicht eingeschränkt werden soll, da derartige Veränderungen und weitere Modifizierungen an den gezeigten Vorrichtungen und/oder dem Verfahren sowie derartige weitere Anwendungen der Erfindung, wie sie darin aufgezeigt sind, als übliches derzeitiges und künftiges Fachwissen eines zuständigen Fachmannes angesehen werden. Die Figuren zeigen Ausführungsbeispiele der Erfindung, nämlich:
Figur 1- eine Anordnung zum Anlagern und Entfernen von Toner an bzw. von einer Applikatorelementoberfläche, wobei zum Anlagern und zum Entfernen ein Teilchengemisch aus ferromagnetischen Trägerteilchen und elektrisch geladenen Tonerteilchen dient;
- Figur 2
- eine weitere Anordnung zum Anlagern und Entfernen von Toner ähnlich der in
gezeigten Anordnung;Figur 1 Figur 3- die
Anordnung aus Figur 1 , wobei elektrische Potentiale der Walzenoberflächen dargestellt sind; - Figur 4
- eine Anordnung zum Reinigen eines Applikatorelementes mit Hilfe einer Magnetwalzenanordnung, wobei zum Reinigen der Magnetwalzenanordnung eine Rakel-Magnetelement-Vorrichtung dient;
Figur 5- eine Anordnung zum Entwickeln eines latenten Ladungsbildes auf einer Fotoleitertrommel mit Hilfe einer Magnetwalzenanordnung sowie eine Rakel-Magnetelement-Vorrichtung zum Reinigen der Magnetwalzenanordnung;
- Figur 6
- ein Ausführungsbeispiel für die Konfiguration des Magnetstators und der Rakel, bei der die Oberfläche der Magnetwalzenanordnung von Tonerteilchen gereinigt wird;
- Figur 7
- die Bewegungen innerhalb des Teilchengemisches im Bereich der Magnetwalze bei der in
gezeigten Anordnung;Figur 5 - Figur 8
- eine Anordnung zum Entfernen der Tonerteilchen von einer Magnetwalze mit Hilfe einer Magnetanordnung aus zwei Magnetelementen, wobei die Magnetwalze zum Entfernen einer homogenen Tonerschicht auf eine Applikatorwalze dient;
- Figur 9
- eine Anordnung zum Entfernen der Tonerteilchen von einer Magnetwalze mit Hilfe einer Magnetanordnung aus zwei Magnetelementen, wobei die Magnetwalze zum Entwickeln eines latenten Ladungsbildes auf einem Fotoleiter dient;
Figur 10- ein Ausführungsbeispiel für die Konfiguration des Magnetstators des Walzensystems aus
Figur 9 zum Erzielen des Reinigungseffektes auf der Walzenoberfläche; - Figur 11
- das Ausbilden von Magnetbürsten an den Magnetelementen sowie die Bewegungen innerhalb des Teilchengemisches auf der Walzenoberfläche, die durch die Pfeile neben dem Gemisch angedeutet sind;
Figur 12- die Feldverteilung im magnetischen Nahfeld direkt auf der Walzenoberfläche des in
gezeigten Magnetwalzensystems; undFigur 10 - Figur 13
- die Feldverteilung im magnetischen Fernfeld im Abstand von ca. 9 mm von der Walzenoberfläche des in
gezeigten Magnetwalzensystems.Figur 10
- FIG. 1
- an arrangement for attaching and removing toner to an applicator element surface, a particle mixture of ferromagnetic carrier particles and electrically charged toner particles serving for deposition and removal;
- FIG. 2
- another arrangement for attaching and removing toner similar to that in
FIG. 1 shown arrangement; - FIG. 3
- the arrangement
FIG. 1 showing electrical potentials of the roll surfaces; - FIG. 4
- an arrangement for cleaning an applicator element by means of a magnetic roller assembly, wherein for cleaning the magnetic roller assembly, a squeegee-magnetic element device is used;
- FIG. 5
- an arrangement for developing a charge latent image on a photoconductive drum by means of a magnetic roller assembly, and a doctor blade magnetic element device for cleaning the magnetic roller assembly;
- FIG. 6
- an embodiment of the configuration of the magnetic stator and the doctor blade, wherein the surface of the magnetic roller assembly is cleaned of toner particles;
- FIG. 7
- the movements within the particle mixture in the area of the magnetic roller at the in
FIG. 5 shown arrangement; - FIG. 8
- an arrangement for removing the toner particles from a magnetic roller by means of a magnet arrangement of two magnetic elements, the magnetic roller serving to remove a homogeneous toner layer on an applicator roller;
- FIG. 9
- an arrangement for removing the toner particles from a magnetic roller by means of a magnet arrangement of two magnetic elements, the magnetic roller serving to develop a charge latent image on a photoconductor;
- FIG. 10
- an embodiment of the configuration of the magnetic stator of the roller system
FIG. 9 to achieve the cleaning effect on the roll surface; - FIG. 11
- the formation of magnetic brushes on the magnetic elements as well as the movements within the particle mixture on the roller surface, indicated by the arrows next to the mixture;
- FIG. 12
- the field distribution in the magnetic near field directly on the roll surface of in
FIG. 10 shown magnetic roller system; and - FIG. 13
- the field distribution in the magnetic far field at a distance of about 9 mm from the roll surface of in
FIG. 10 shown magnetic roller system.
In
Zum Übertragen von Tonerteilchen auf die Oberfläche der Applikatorwalze 12 wird aus dem Zweikomponentengemisch eine sogenannte Magnetbürste zwischen der ersten Magnetwalzenanordnung 14 und der Applikatorwalze 12 ausgebildet. Im Inneren einer drehbaren, hohlen Walze 24 der Anordnung 14 befinden sich auf einem Stator 26 längliche Magnetelemente 28, 20, 32, 34, deren nach außen gerichtete Pole in Umfangsrichtung gesehen sich abwechseln. Die ferromagnetischen Trägerteilchen werden an jedem Magnetelement 28, 20, 32, 34 durch die Kräftwirkung des Magnetfeldes entlang der Magnetfeldlinien angeordnet und ausgerichtet, wobei auf der Oberfläche der Walze 24 im Bereich der nach außen weisenden Pole der Magnetelemente 28 bis 34 eine von der Walzenoberfläche 24 abstehende Ansammlung von Trägerteilchen und der an ihnen haftenden Tonerteilchen entsteht. Eine derartige abstehende Ansammlung von Trägerteilchen wird aufgrund der bürstenartigen Gestalt als Magnetbürste bezeichnet.For transferring toner particles onto the surface of the
Der ersten Magnetwalzenanordnung 14 wird im Bereich 20 ein aufbereitetes Zweikomponentengemisch mit einem vorbestimmten Gewichtsanteil an Tonerteilchen zugeführt, wobei die Tonerteilchen triboelektrisch aufgeladen sind. Der Gewichtsanteil des Toners liegt typischerweise im Bereich von 2 % bis 8 %. Das Zuführen des Zweikomponentengemischs erfolgt z.B. durch eine nicht dargestellte Schaufelradanordnung. Eine in einem vorbestimmten Abstand zur ersten Magnetwalzenanordnung 14 angeordnete Dosierrakel 22 erzeugt eine gleichmäßige Schicht des Zweikomponentengemisches 20 auf der äußeren Oberfläche der Walze 24.The first
Die ersten Magnetwalzenanordnung 14 enthält wie erwähnt die eine rotierende hohle Walze 24, in deren Inneren ein Magnetwalzenstator 26 angeordnet ist, der die Magnetelemente 28, 30, 32, 34 enthält. Die Längsachsen der Magnetelemente 28, 30, 32, 34 sind in radialer Richtung ausgerichtet, wobei Nordpol N und Südpol S nebeneinanderliegender Magnetelemente 28, 30, 32, 34 in Umfangsrichtung gesehen jeweils aufeinander folgen. Die Magnetelemente 28, 30, 32, 34 sind stabförmige Permanentmagnete und erstrecken sich über die gesamte Walzenbreite. Bei dieser Ausführungsform ist der Abstand zwischen jedem der Permanentmagnete 28, 30, 32, 34 und der inneren Oberfläche der Walze 24 im Bereich von 0,2 bis 1 mm eingestellt, wobei sich zwischen jedem der Permanentmagnete 28, 30, 32, 34 und der äußeren Umfangsfläche der Walze 24 ein Abstand im Bereich von 1,2 mm bis 3 mm ergibt. Im Bereich der Magnetbürste 18 ist idealerweise ein konstantes Tonerangebot im Zweikomponentengemisch vorhanden. Die Tonerteilchen an den Trägerteilchen der Magnetbürste 18 lagern sich auf der Oberfläche der Applikatorwalze 12 als gleichmäßige Tonerschicht 36 an. Ein durch eine Potentialdifferenz zwischen den Oberflächen der Applikatorwalze 12 und der Walze 24 erzeugtes elektrische Feld übt eine Kraft auf die elektrisch geladenen Tonerteilchen aus, durch die die Tonerteilchen von den Trägerteilchen gelöst und auf der Applikatorwalze 12 angelagert werden. Diese elektrostatischen Vorgänge werden später noch näher erläutert.The first
Die Applikatorwalze 12 wird an einem nicht dargestellten Fotoleiter vorbeigeführt. Entsprechend dem latenten Ladungsbild des Fotoleiters werden Bereiche der Tonerschicht 36 über einen Luftspalt oder im direkten Kontakt zwischen der Applikatorwalze 12 und dem Fotoleiter auf diesen übertragen. Die nicht auf den Fotoleiter übertragenen Bereiche 38, 40, 42 der Tonerschicht 36 bilden das Bildnegativ zum latenten Ladungsbild und müssen von der Applikatorwalze 12 entfernt werden. Die Reinigung erfolgt durch eine zweite Magnetwalzenanordnung 16.The
Diese zweite Magnetwalzenanordnung 16 hat ebenso wie die erste Magnetwalzenanordnung 14 eine rotierende hohle Walze 44 und einen Magnetwalzenstator 46, der stabförmige Magnetelemente 48, 50, 52 enthält, die als Permanentmagnete ausgeführt und radial ausgerichtet sind. Die Drehrichtung der Applikatorwalze 12 ist mit dem Pfeil P1, die Drehrichtung der Walze 24 mit dem Pfeil P2 und die Drehrichtung Walze 44 mit dem Pfeil P3 angedeutet. Das Zweikomponentengemisch wird im Bereich 54 von der Oberfläche der Walze 24 auf die Oberfläche der Walze 44 mit Hilfe des Magnetfeldes der Magnetelemente 34 und 48 übertragen. Die ferromagnetischen Trägerteilchen werden mit an ihnen elektrostatisch haftenden Tonerteilchen bei einer Drehung der Walze 24 im resultierenden magnetischen Feld zwischen dem Südpol S des Permanentmagneten 34 und dem Nordpol N des Permanentmagneten 48 transportiert.This second
Der Gewichtsanteil der Tonerteilchen am Zweikomponentengemischs im Bereich 54 ist gegenüber dem im Bereich 20 zugeführten aufbereiteten Zweikomponentengemisch infolge der Tonerübertragung auf die Applikatorwalze 12 verringert. Dieses Zweikomponentengemisch mit reduziertem Toneranteil wird auf der Oberfläche der Walze 44 zum Bereich 56 weiter transportiert.The proportion by weight of the toner particles in the two-component mixture in the
Das im Bereich 56 wirksame Magnetfeld des Magnetelements 50 erzeugt eine Magnetbürste. Im Bereich 56 ist der Abstand zwischen Walze 44 und Applikatorwalze 12 relativ gering. Die Magnetbürste im Bereich 56 enthält das Zweikomponentengemisch mit reduziertem Toneranteil. Die Tonerreste 38, 40, 42 werden auf Grund der Potentialdifferenz zwischen den Oberflächen der Walze 44 und der Applikatorwalze 12 elektrostatisch und durch Reiben der Magnetbürste auf der Oberfläche der Applikatorwalze 12 von dieser gelöst und in Richtung der Walze 44 transportiert. Das Zweikomponentengemisch der Magnetbürste 56 berührt die Oberfläche der Applikatorwalze 12 und reibt die Tonerteilchen zusätzlich von der Oberfläche der Applikatorwalze 12 ab. Am Magnetelement 52 der zweiten Magnetwalzenanordnung 16 sowie am Magnetelement 30 der ersten Magnetwalzenanordnung 14 sind weitere Magnetbürsten 58, 60 ausgebildet. Nach dem Reinigen der Oberfläche der Applikatorwalze 12 mit Hilfe der Magnetbürste im Bereich 56 wird das Zweikomponentengemisch auf der Oberfläche der Walze 44 weitertransportiert und im Bereich 62 von der Walze 44 der zweiten Magnetwalzenanordnung 16 gelöst und danach in einer nicht dargestellten Auffangvorrichtung gesammelt und dem elektrofotografischen Prozess des Druckers oder Kopierers wieder zugeführt, in dem die Anordnung 10 einbezogen ist. Bei anderen Ausführungsformen fällt das Teilchengemisch direkt in einen sogenannten Gemischsumpf, in dem das Zweikomponentengemisch wieder aufbereitet wird.The effective magnetic field of the magnetic element 50 in the
In
In
Wird hingegen bei einer anderen Ausführungsform ein positives Tonersystem bei der in
Bei der Anordnung nach
Mit einer in den
Bei einer in den
In
Im Bereich 102 werden der Walze 81 ferromagnetische Trägerteilchen als reine Trägerteilchen oder mit Hilfe eines Teilchengemischs aus Trägerteilchen und Tonerteilchen zugeführt. Diese Zufuhr von Trägerteilchen kann z.B. von einem zweiten nicht dargestellten Walzensystem zur Toneranlagerung an das Applikatorelement 78 erfolgen, wie dies bereits bei den
Die Magnetfelder der ortsfesten Permanentmagnete 88, 90, 92, 94 bilden an der Oberfläche der Walze 81 Magnetbürsten 104, 106, 108, 110, 112 aus Trägerteilchen aus. Der Permanentmagnet 90 ist im Bereich mit dem geringsten Abstand zwischen Applikatorwalze 78 und Magnetwalzensystem 80 angeordnet. Die an der Oberfläche der Walze 81 ausgebildete Magnetbürste 106 reibt auf der Oberfläche der Applikatorwalze 78, wodurch die zu entfernenden Tonerteilchen 79 abgerieben werden. Die Tonerteilchen 79 lagern sich an die Trägerteilchen der Magnetbürste 106 an. Das Loslösen der Tonerteilchen 79 von der Oberfläche der Applikatorwalze 78 und das Anlagern dieser Tonerteilchen an die Trägerteilchen der Magnetbürste 106 wird weiterhin durch die Kraft eines elektrischen Feldes auf die Tonerteilchen 79 und von den auf der Oberfläche der Applikatorwalze 12 reibenden Teilchen beeinflusst. Dieses elektrische Feld entsteht aufgrund der Potentialdifferenz DC zwischen den Oberflächen der Applikatorwalze 78 und der Walze 81, die mit Hilfe einer Gleichspannungsquelle 116 eingestellt ist.The magnetic fields of the stationary
Die Drehrichtungen der Applikatorwalze 78 und der Walze 81 sind, wie durch die Pfeile P4 und P5 angedeutet, gleich. Dadurch wird erreicht, daß eine große Menge ferromagnetischer Trägerteilchen an der zu reinigen Applikatorwalze 12 im Bereich der Magnetbürste 106 an der Applikatorwalze 78 vorbeigeführt wird, wobei mit Hilfe der Magnetbürste 106 auch eine mechanische Bürstenwirkung auf die Oberfläche der Applikatorwalze 78 ausgeübt wird, durch die Tonerteilchen von der Oberfläche abgerieben werden. Die Umfangsgeschwindigkeiten der Applikatorwalze 78 und des Magnetwalzensystems 80 sind etwa gleich groß.The directions of rotation of the
Bei anderen Ausführungsbeispielen ist die Umfangsgeschwindigkeit des Magnetwalzensystems 80 kleiner oder größer als die Umfangsgeschwindigkeit der Applikatorwalze 78. Bei weiteren Ausführungsbeispielen sind die Drehrichtungen der Applikatorwalze 78 und des Magnetwalzensystems 80 einander entgegengesetzt, so daß z.B. die Drehrichtung des Magnetwalzensystems 80 entgegengesetzt der Drehrichtung gemäß dem Pfeil P5 gerichtet ist. Dadurch wird erreicht, daß die mechanische Beanspruchung der Trägerteilchen und Tonerteilchen im Bereich der Magnetbürste 106 weiter verringert wird. Bei einer Anordnung mit entgegengesetzter Drehrichtung zum Pfeil P5 sind die Elemente der Anordnung, d.h. der Bereich 102 sowie die Rakel 82 an der Geraden durch die beiden Drehachsen der Applikatorwalze 78 und des Magnetwalzensystems 80 gespiegelt anzuordnen. Die weiteren Magnetbürsten 104, 108, 110, 112 bilden sich dann ebenfalls an den an dieser Geraden gespiegelt angeordneten Permanentmagneten 92, 88, 86, 100 aus.In other embodiments, the peripheral speed of the
Die im Bereich der Magnetbürste 106 von der Applikatorwalze 78 entfernten Tonerteilchen werden von den Trägerteilchen dieser Magnetbürste aufgenommen und in Drehrichtung des Magnetwalzensystems 80 abtransportiert. Der Permanentmagnet 96 ist in Drehrichtung P5 des Magnetwalzensystems 80 kurz vor der Rakel 82 angeordnet. Die Schneide der Rakel 82 ist in einem vorbestimmten Abstand von der Oberfläche der Walze 81 angeordnet, wodurch bei einer Drehbewegung des Magnetwalzensystems 80 ein Teil des Teilchengemisches aus Trägerteilchen und Tonerteilchen von der Oberfläche des Magnetwalzensystems 80 abgestreift wird.The toner particles removed from the
Aufgrund der auf die ferromagnetischen Trägerteilchen des Teilchengemisches durch das Magnetfeld des Permanentmagneten 96 wirkende Kraft bildet sich nicht nur eine Magnetbürste unmittelbar am Nordpol N des Permanentmagneten 96 auf der Oberfläche des Walze 81, sondern es werden zusätzlich mit Hilfe der Rakel 82 abgestreifte Trägerteilchen im Bereich 112 gehalten, so daß sich eine Traube aus Trägerteilchen und Tonerteilchen im Bereich vor der Rakel 82 bildet. Diese Traube wird auch als stehendes Teilchengemisch bezeichnet. Die Kraftwirkung auf die Trägerteilchen wird mit zunehmendem Abstand vom Permanentmagneten 96 geringer, wodurch Teile des Zweikomponentengemischs im unteren Bereich 114 der Traube in einen nicht dargestellten Auffangbehälter zur Wiederaufarbeitung des Teilchengemisches fallen. Bei einer Drehbewegung der hohlen Walze 81 werden die Trägerteilchen und Tonerteilchen im Bereich 112 vermischt und verwirbelt, so daß das Teilchengemisch bei einer Drehbewegung der Walze 81 auf ihrer Oberfläche reibt, wodurch Tonerteilchen, die direkt auf der Oberfläche der Walze 81 haften, von dieser abgerieben werden. Die Bewegungsvorgänge innerhalb der Traube, d.h. im Bereich 112, werden weiter unten im Zusammenhang mit
In
Im Bereich 120 wird dem Magnetwalzensystem ein Zweikomponentengemisch, d.h. ein Teilchengemisch aus Trägerteilchen und Tonerteilchen, zugeführt, bei dem die Tonerteilchen einen Gewichtsanteil im Bereich von 2 % bis 8 % am Teilchengemisch haben. Wie schon im Zusammenhang mit
Bei einem negativen Tonersystem, d.h. bei negativ geladenen Tonerteilchen, ist das Potential der einzufärbenden Bereiche der Fotoleitertrommel 77 gegenüber dem Potential der Oberfläche der Walze 81 positiv einzustellen. Bei einem positiven Tonersystem hingegen ist das Potential der einzufärbenden Bereiche der Fotoleitertrommel 77 gegenüber dem Potential der Oberfläche der Walze 81 negativ einzustellen. Die Potentialdifferenz zwischen den einzufärbenden Bereichen der Fotoleitertrommel 77 und Walze 81 bewirkt das elektrostatische Anlagern von Tonerteilchen 118 auf der Oberfläche der Fotoleitertrommel 77 in den einzufärbenden Bereichen. In den nicht einzufärbenden Bereichen der Fotoleitertrommel 77, dem sogenannten Hintergrundbereich, ist gegenüber den einzufärbenden Bereichen eine entgegengesetzte Potentialdifferenz einzustellen, wodurch eine Kraftwirkung auf die Tonerteilchen in Richtung Walze 81 ausgeübt wird und somit im Hintergrundbereich keine Tonerteilchen angelagert werden. Die Kraftwirkungen auf die Tonerteilchen infolge der Potentialdifferenzen wurden bereits in der Figurenbeschreibung zu
In
Die Längsachsen 123, 124, 125, 126 der Permanentmagnete 86 bis 100, dargestellt durch strichpunktierte Geraden, gehen durch die Drehachse 127, d.h. die Mittelpunkte des Nordpols N und des Südpols S der Permanentmagnete 86 bis 100 liegen annähernd auf den Geraden 123 bis 126. Die Geraden 123 bis 126 haben einen Winkelabstand von 45° voneinander, d.h. die Permanentmagnete 86 bis 100 sind in gleichem Winkelabstand voneinander auf einer Kreisbahn um die Drehachse 127 angeordnet. Zwischen den Permanentmagneten 86 bis 100 und der inneren Oberfläche der Walze 81 ist jeweils ein Abstand im Bereich von 0,2 mm bis 1,5 mm eingestellt. Der Abstand zwischen den Permanentmagneten 86 bis 100 und der äußeren Oberfläche der Walze 81 ergibt sich entsprechend der Materialstärke der Walze 81 und liegt im Bereich von 2,3 mm und 3,5 mm.The
Als besonders günstig hat sich ein Abstand zwischen der der Walze 81 zugewandten Seite der Permanentmagnete 86 bis 100 und der inneren Oberfläche der Walze 81 im Bereich von 0,2 mm bis 1 mm und der äußeren Oberfläche der Walze 81 im Bereich von 2 mm bis 3 mm erwiesen. Bei diesen Abständen werden nicht nur geeignete Magnetbürsten ausgebildet, sondern auch eine traubenförmige Ansammlung des Teilchengemisches im Bereich 112, wie sie in den
Als Trägerteilchenmaterial lassen sich z.B. Ferrite und Eisen einsetzen, wobei insbesondere die magnetische Sättigung des Trägerteilchenmaterials bedeutsam ist. Weiterhin ist der Abstand von der Gesamtanordnung der Druck- oder Kopiervorrichtung abhängig. So können auch Abstände eingestellt werden, die außerhalb der genannten Bereiche liegen, wenn die Umfangsgeschwindigkeit erhöht, anderes Tonermaterial eingesetzt, andere Trägerteilchenmaterialien genutzt und/oder eine veränderte Gesamtanordnung der Druck- oder Kopiereinrichtung verwendet wird.As the carrier particle material, e.g. Ferrite and iron, in particular, the magnetic saturation of the carrier particle material is significant. Furthermore, the distance depends on the overall arrangement of the printing or copying device. Thus, it is also possible to set clearances which are outside the stated ranges, if the circumferential speed is increased, if other toner material is used, if other carrier particle materials are used and / or a modified overall arrangement of the printing or copying device is used.
In
Zwischen den Magnetbürsten in den Bereichen 110 und 128 wird das Teilchengemisch wie durch Pfeil P6 angedeutet auf der Walzenoberfläche etwa in Umfangsgeschwindigkeit der Walze 81 transportiert. Von der Magnetbürste im Bereich 128 wird das Teilchengemisch in Richtung des Pfeils P7 weiter zur traubenförmigen Ansammlung des Teilchengemisches vor der Rakel 82 transportiert. Wie bereits erläutert, wird ein Teil des Teilchengemischs durch die Feldkräfte der Permanentmagnete 96, 98 traubenförmig im Bereich 130 in Drehrichtung der Walze 81 gesehen vor der Rakel 82 gehalten. Durch die Drehbewegung der hohlen Walze 81 und durch das damit verbundene Zuführen von weiterem Teilchengemisch bildet sich vor der Rakel 82 eine rotierende walzenförmige Bewegung innerhalb des Teilchengemisches aus, die mit Hilfe des Pfeils P8 angedeutet ist.Between the magnetic brushes in the
Das Teilchengemisch wird im Bereich 130 vor der Rakel 82 umgewälzt, wodurch es an der Oberfläche der Walze 81 reibt. Es reiben vor allem die Trägerteilchen, wobei Tonerteilchen von der Walzenoberfläche abgerieben werden, die direkt auf dieser haften. Das Bilden einer elektrisch isolierenden krustenförmigen Schicht und elektrisch isolierender Bereiche aus Tonerteilchen auf der Magnetwalzenoberfläche wird durch das Abreiben der Tonerteilchen von dieser Oberfläche wirkungsvoll verhindert. Elektrostatische Vorgänge, wie z.B. das Übertragen von Tonerteilchen von oder zu der Walze 81 werden somit nicht beeinträchtigt. Abhängig von den Feldkräften der Permanentmagnete 96, 98 bildet sich vor der Rakel 82 eine mehr oder weniger große traubenförmige Ansammlung 130. Diese Ansammlung 130 wird auch als stehendes Teilchengemisch bezeichnet.The particle mixture is circulated in the region 130 in front of the
Im unteren Bereich der traubenförmigen Ansammlung 130 sind die auf die Trägerteilchen wirkenden Kräfte der Magnetfelder der Permanentmagnete 96, 98 geringer als an der Walzenoberfläche, so daß Teile 114 des Teilchengemisches in Pfeilrichtung des Pfeils P9 in einen nicht dargestellten Auffangbehälter nach unten fallen. Der einzustellende Abstand A2 zwischen dem Permanentmagneten 96 und der Schneide der Rakel 82 ist abhängig von der Umfangsgeschwindigkeit der Walze 81, von der Oberflächenrauhigkeit der Walze 81, vom verwendeten Toner, vom verwendeten Trägerteilchenmaterial, von der Geschwindigkeit der Druck- oder Kopiervorrichtung und von der Gesamtanordnung der Druck- oder Kopiervorrichtung.In the lower region of the grape-like accumulation 130, the forces acting on the carrier particles of the magnetic fields of the
Die Oberfläche der Walze 81 ist elektrisch leitfähig. Sie kann z.B. Aluminium, Kupfer, Nickel, leitfähigen Kunststoff oder eine Verbindung dieser Materialien, z.B. eine Legierung, enthalten. Bei anderen Ausführungsbeispielen können die Pole N, S der Magnetelemente 86 bis 100 in Form, Ausprägung und Feldstärke variieren. So kann die Form der Magnetelemente 86 bis 100 auch nicht stabförmig sein, so daß nur der der Walzenoberfläche zugewandet Pol N, S in Richtung der Normalen wirkt. Auch können die Magnetelemente 86 bis 100 unterschiedliche Feldstärken haben. Zwischen den Polen N, S nebeneinander angeordneter Permanentmagnete 86 bis 100 mit entgegengesetzter Ausrichtung, z.B. zwischen dem Südpol S des Permanentmagneten 94 und dem Nordpol N des Permanentmagneten 96, bildet sich ein resultierendes magnetisches Feld aus, das sich durch eine Addition der Feldvektoren der Magnetfelder ergibt. An den Feldlinien des resultierenden Magnetfeldes richten sich die ferromagnetischen Trägerteilchen des Zweikomponentengemischs aus. Der Transport des kontinuierlich angetragenen Teilchengemisches auf der Oberfläche der Walze 81 erfolgt durch deren Drehung.The surface of the
Die Walze 81 hat eine Rauhigkeit im Bereich von 1 µm bis 5000 µm. Als besonders günstig hat sich erwiesen, die Rauhigkeit im Bereich von 10 µm bis 3000 µm einzustellen. Bei dieser Rauhigkeit ist ein sicherer Transport des Teilchengemisches gewährleistet, und das Loslösen von Tonerteilchen wird von der Walzenoberfläche nicht behindert. Der Abstand A1 zwischen den Oberflächen der Rakel 82 und der Walze 81 ist vorzugsweise geringer als die Dicke der Schicht des Teilchengemisches vor der Rakel 82. Die Dicke der nach der Rakel 82 verbleibenden Schicht des Teilchengemischs ist durch den Abstand A1 zwischen Walzenoberfläche und Rakelschneide begrenzt und kann durch Verändern des Abstandes A1 eingestellt werden.The
Der durch die Rakel 82 blockierte Teil des Teilchengemischs bildet relativ zur Walze 81 auf deren Oberfläche das stehende Teilchengemisch. Die Kraft, mit der das ferromagnetische Teilchengemisch aus Tonerteilchen und Trägerteilchen auf der Oberfläche der Walze 81 haftet, ist von den ferromagnetischen Eigenschaften des Trägerteilchenmaterials, von der Magnetfeldstärke der Magnetelemente 86 bis 100, vor allem von der Feldstärke der Permanentmagnete 96, 98 und vom Abstand zwischen der Oberfläche der Walze 81 und dem jeweiligen Permanentmagneten 86 bis 100 abhängig.The portion of the particle mixture blocked by the
Das stehende Teilchengemisch im Bereich 112 bzw. 130 vor der Rakel 82 reibt bei einer Drehbewegung der Walze 81 in Pfeilrichtung P5 auf der äußeren Oberfläche der Walze 81. Durch diese Reibung wird der auf der Oberfläche der Walze 81 haftende Toner abgerieben und durch das Teilchengemisch wieder aufgenommen, wobei die abgeriebenen Tonerteilchen an den Trägerteilchen elektrostatisch haften. Dadurch wird erreicht, daß eine permanente Tonerteilchenschicht auf der Oberfläche der Walze 81 verhindert und der elektrostatische Prozess im Drucker oder Kopierer nicht beeinträchtigt wird.The standing particle mixture in the
Die Anteile des Teilchengemisches, die die Rakel 82 passieren, verbleiben auf der Oberfläche der Walze 81. Bei anderen Ausführungsbeispielen können diese auch durch entsprechende konstruktive Auslegung des Magnetstators 136 von der Walzenoberfläche getrennt und einer Auffangvorrichtung, z.B. dem Gemischsumpf des Druckers oder Kopierers, zugeführt oder zu einem benachbarten Magnetwalzensystem übertragen werden.The portions of the particle mixture passing through the
Um die erforderliche mechanische Energie zum Durchführen des Reinigungsprozesses zu reduzieren, ist es möglich, bei anderen Ausführungsformen die äußere Oberfläche der Walze 81 mit einer Beschichtung zu versehen, die eine sehr geringe Oberflächenenergie hat. Eine solche Beschichtung kann z.B. mit Hilfe von Teflon hergestellt werden. Auch kann die gesamte Walze 81 aus einem solchen Material hergestellt sein. Um jedoch den elektrostatischen Prozess nicht negativ zu beeinflussen, sollte eine solche Beschichtung keine elektrisch isolierenden Eigenschaften haben, sondern zum Ladungstransport von und zu der Walze 81 entsprechend leitfähig sein.In order to reduce the mechanical energy required to perform the cleaning process, it is possible, in other embodiments, to provide the outer surface of the
Es sind auch Ausführungsformen möglich, bei denen das hochisolierende Material mit niedriger Oberflächenenergie nur in den Vertiefungen einer rauen Oberfläche der Walze 81 aufgebracht wird. Die verbleibenden leitfähigen Bereiche gewährleisten den erforderlichen Ladungsfluss. Die Anordnung zur Reinigung benötigt keine zusätzlichen Hilfsenergie. Weiterhin wird bei der Reinigung der Toner durch die Reibungsvorgänge zusätzlich triboelektrisch aufgeladen.Embodiments are also possible in which the high-surface-area low energy insulating material is applied only in the recesses of a rough surface of the
Die Anordnung zur Reinigung der Oberfläche von Magnetwalzensystemen enthält keine Verschleißteile. Durch den einfachen Aufbau ist auch eine kompakte Ausführung der Reinigungsvorrichtung und der gesamten Druck- oder Kopiervorrichtung möglich. Auch ist es für verschiedene Teilchengemische mit unterschiedlichen Tonerparametern geeignet. Das Magnetwalzensystems 80 kann sowohl Tonerteilchen von Applikatorwalzen 78 und von Fotoleitern entfernen als auch latente Ladungsbilder auf Fotoleitern entwickeln und Applikatorwalzen 78 einfärben. Anstatt einer Applikatorwalze 78 können bei anderen Ausführungsformen auch Applikatorbänder oder Transferbänder eingesetzt werden. Bei weiteren Ausführungsbeispielen werden anstatt der Permanentmagnete andere Magnetelemente, wie z.B. Elektromagnete eingesetzt. Die in den
In
Die Tonerteilchen der Tonerschicht 133 haften elektrostatisch an der Oberfläche der Applikatorwalze 132. Eine nicht dargestellte Antriebseinheit treibt die Applikatorwalze 132 in Drehrichtung des Pfeils P10 an. Eine Gleichspannungsquelle 160 erzeugt eine Potentialdifferenz DC zwischen den Oberflächen der Applikatorwalze 132 und der Walze 162. Die Kraft des durch die Potentialdifferenz DC erzeugten elektrischen Feldes auf die Tonerteilchen der Tonerschicht 133 ist zur Oberfläche der Walze 162 hin gerichtet.The toner particles of the
Im Bereich 146 werden dem Magnetwalzensystem 134 mit Hilfe einer nicht dargestellten Vorrichtung ferromagnetische Trägerteilchen zugeführt. Bei anderen Ausführungsbeispielen kann dem Magnetwalzensystem 134 im Bereich 146 auch ein Teilchengemisch aus elektrisch geladenen Tonerteilchen und ferromagnetischen Trägerteilchen zugeführt werden.In
Die Ausrichtung der Pole N, S des Magnetelementes 138 ist, wie auch die Ausrichtung der Pole der Magnetelemente 140, 142, 144, radial zur Drehachse 164, d.h. daß jeweils der Nordpol N oder der Südpol S eines Magnetelements 138, 140, 142, 144 der inneren Oberfläche der Walze 162 zugewandt ist. Das Magnetelement 140 ist im Bereich mit dem geringsten Abstand zwischen der Applikatorwalze 132 und der Walze 162 angeordnet. Werden die Pole N, S als Punkte betrachtet, liegen die Pole N, S des Magnetelementes 140 annähernd auf einer als Strich-Punkt-Linie dargestellten Geraden 166, die die Drehachsen 164, 165 des Magnetwalzensystems 134 und der Applikatorwalze 132 schneidet.The orientation of the poles N, S of the
Die Längsachse des Magnetelementes 138, die die Drehachse 164 schneidet, ist gegenüber der Geraden 166 um ca. 50° entgegen der Drehrichtung P11 der Walze 162 verdreht. Die Längsachse des Magnetelementes 142 ist gegenüber der Geraden 166 um ca. 50° und die Längsachse des Magnetelementes 144 ist gegenüber der Geraden 166 um ca. 100° in Drehrichtung P11 der Walze 162 verdreht. Auch die Längsachsen der Magnetelemente 142 und 144 verlaufen durch die Drehachse 164 des Magnetwalzensystems 134.The longitudinal axis of the
Auf der äußeren Oberfläche der Walze 162 bilden sich in den Bereichen 148, 150, 152, 154 durch die Magnetfelder der Magnetelemente 138 bis 144 Magnetbürsten. Der Abstand zwischen den äußeren Oberflächen der Walze 162 und der Applikatorwalze 132 ist so eingestellt, daß die durch das Magnetfeld des Magnetelements 140 ausgebildete Magnetbürste im Bereich 150 die Walzenoberfläche der Applikatorwalze 132 berührt. Die Tonerteilchen der Schicht 133 werden von der Oberfläche der Applikatorwalze 132 entfernt und haften an den ferromagnetischen Trägerteilchen der Magnetbürste 150. Wie bereits beschrieben, wird dieser Vorgang von der Potentialdifferenz DC zwischen den Oberflächen der Applikatorwalze 132 und der Walze 162 des Magnetwalzensystems 134 unterstützt, die von der Gleichspannungsquelle 160 erzeugt wird. Die einzustellende Potentialdifferenz DC ist, wie schon in Zusammenhang mit
Der Transport der Trägerteilchen zwischen den Magnetelementen 138 und 140 erfolgt auf der Oberfläche der Walze 162. Zwischen dem Magnetelement 140 und dem Magnetelement 142 wird das Teilchengemisch aus ferromagnetischen Trägerteilchen und den von der Oberfläche der Applikatorwalze 132 entfernten Tonerteilchen durch die Drehbewehung der Walze 162 in Richtung des Pfeils P11 transportiert.The transport of the carrier particles between the
Die Magnetfelder der Magnetelemente 142, 144 wirken im wesentlichen in die gleiche Richtung, wobei die Nordpole N der Magnetelemente 142, 144 zur Oberfläche der Walze 162 hin gerichtet sind. Die dem Teilchengemisch zugewandte benachbarten Pole N, N der beiden Magnetelemente 142, 144 sind dadurch gleichartig. Die benachbarten Kanten dieser Magnetelemente 142, 144 sind in Drehrichtung gesehen in einem Abstand im Bereich von 0,01 bis 10 mm zueinander angeordnet, wobei der Anstand zwischen den benachbarten Kanten nicht konstant sein muss. Die Magnetfelder der Magnetelemente 142, 144 überlagern sich, wobei das resultierende magnetische Feld in jedem Punkt des Raumes der resultierende Vektor einer Addition der durch die Magnetelemente 142, 144 erzeugten Feldvektoren ist. Im Bereich zwischen den Magnetelementen 142, 144 auf der Oberfläche der Walze 162 haben die Feldvektoren etwa den gleichen Betrag und sind annähernd entgegengesetzt gerichtet" so daß die resultierende magnetische Feldstärke in diesem Bereich gering ist. In einem Abstand ab etwa 5 mm zur Oberfläche der Walze 162 haben die Feldvektoren den gleichen Betrag, jedoch sind die Richtungen nicht mehr annähernd entgegengesetzt. Im Abstand zwischen 5 mm und 15 mm zur Oberfläche der Walze 162 an einer Symmetrieachse zwischen den Achsen der Pole N, S der Magnetelemente 142, 144 entsteht ein Bereich mit hoher magnetischer Feldstärke und hoher magnetischer Flussdichte, der auch als magnetisches Fernfeld bezeichnet wird.The magnetic fields of the
Die ferromagnetischen Trägerteilchen werden in Richtung hoher Magnetfeldstärken gezogen. Dies bedeutet, daß die Trägerteilchen entsprechend der resultierenden magnetischen Feldstärke in den Bereich 156 mit hoher magnetischer Feldstärke im Abstand zwischen 5 mm und 15 mm zur Oberfläche der Walze 162 gezogen werden. Bei einer Drehbewegung der Walze 162 werden Trägerteilchen in den Bereich 152 nachgefördert, dann in den Bereich 156 geschoben und im weiteren Verlauf der Magnetbürste im Bereich 154 zugeführt, wobei sie im Bereich 156 auf Grund des resultierenden Magnetfeldes einen Abstand zur Oberfläche der Walze 162 haben. Von der Magnetbürste 154 fällt das Teilchengemisch aus Trägerteilchen und Tonerteilchen im Bereich 158 nach unten in einen nicht dargestellten Auffangbehälter, z.B. in einen sogenannten Gemischsumpf des Druckers oder Kopierers, zur Wiederaufbereitung des Teilchengemisches. Während des gesamten Reinigungsvorgangs haften Tonerteilchen an den Trägerteilchen. Die von der Walzenoberfläche abgeriebenen Tonerteilchen haften ebenfalls an den Trägerteilchen und werden zusammen mit diesen transportiert.The ferromagnetic carrier particles are pulled in the direction of high magnetic field strengths. This means that the carrier particles correspond to the resulting magnetic field strength be pulled into the
Bei der in
Das auf der Oberfläche der Walze 162 haftende stehende Teilchengemisch reibt in den Bereichen 152, 154 die auf der Oberfläche der Walze 162 haftenden Tonerteilchen ab. Die abgeriebenen Tonerteilchen haften an den Trägerteilchen und fallen mit diesen im Bereich 158 nach unten. Die so gereinigte Oberfläche der Walze 162 gewährleistet, daß der kontinuierliche elektrostatische Prozess im Drucker oder Kopierer nicht beeinträchtigt wird. Aufgrund der Reibung zwischen Trägerteilchen und Tonerteilchen erfolgt weiterhin eine triboelektrische Aufladung der durch den vorangegangenen elektrofotografischen Prozess teilweise entladenen Tonerteilchen.The standing particle mixture adhering to the surface of the
Im magnetischen Fernfeld können die Nordpole N der Magnetelemente 142, 144 als gemeinsamer Nordpol betrachtet werden. Das Teilchengemisch wird in Richtung des Fernfeldes von der Oberfläche der Walze 162 in den Bereich mit hoher magnetischer Feldstärke gezogen, die jedoch geringer ist, als die Feldstärke auf der Walzenoberfläche an den Polen. Dadurch verharrt das Teilchengemisch auf der Walzenoberfläche in den Bereichen an den Polen N,N der Magnetelementen 142, 144 und bildet dort Ansammlungen. In diesen Ansammlungen wird ein Teil des Teilchengemischs durch nachgefördertes Teilchengemisch von der Walzenoberfläche weg gedrängt. Die Magnetfeldstärke nimmt mit dem Abstand zum Magnetelement ab. Das Teilchengemisch wird dann durch das nachgeförderte Teilchengemisch weitergeschoben- Die Gestaltung des Magnetwalzenstators 136 und der Anordnung der Magnetelemente 138 bis 144 auf diesem Stator 136 bewirken, daß im Bereich 158 das resultierende Magnetfeld auf der Oberfläche der Walze 162 so ausgebildet ist, daß das Teilchengemisch nach unten fällt.In the magnetic far field, the north poles N of the
Bei anderen Ausführungsformen sind Anordnungen der Magnetelemente vorgesehen, die einen Weitertransport auf der Walze 162 oder eine Übertragung des Teilchengemisches zu einem benachbarten Magnetwalzensystem ermöglichen. Der sich ergebende Abstand des Teilchengemisches zur Oberfläche der Walze 162 im Bereich 156 ist vor allem von der magnetischen Feldstärke der Magnetelemente 142, 144, dem Abstand zwischen den Nordpolen N dieser Magnetelemente 142, 144 und der äußeren Oberfläche der Walze 162, der Dicke und dem Material der Walze 162, der Rauhigkeit der Walze 162 und der Umfangsgeschwindigkeit der Walze 162 abhängig.In other embodiments, arrangements of the magnetic elements are provided which further transport on the
Das Abfallen des Teilchengemisches im Bereich 158 erfolgt dann, wenn die zur Walze 162 tangentiale Zentrifugalkraft, die durch die Rotation der Walze 162 hervorgerufen wird, gegenüber der radial wirkenden magnetischen Kraft auf das Teilchengemisch überwiegt. Eine Übertragung an ein benachbartes Magnetwalzensystem erfolgt dann, wenn durch die Magnetkonfiguration ein ausreichend großer magnetischer Fluss zwischen dem benachbarten Walzensystem und dem Magnetwalzensystem 134 hergestellt wird.The falling of the particle mixture in the
Das stehende Teilchengemisch an den in etwa in gleiche Richtung wirkenden Nordpolen N der Magnetelemente 142, 144 wird bei einer Drehbewegung der Walzen 132, 162 durch neu zugeführtes Teilchengemisch ersetzt und somit ständig ausgetauscht. Eine kontinuierliche Anreicherung des stehenden Teilchengemischs mit Toner erfolgt nicht. Zum Reduzieren der erforderlichen, auf das Teilchengemisch wirkenden mechanischen Energie während des Reinigungsprozesses kann die Walze 162 mit einer Beschichtung versehen werden, die eine sehr niedrige Oberflächenenergie hat, z.B. mit Teflon. Jedoch sollte keine geschlossene Beschichtung eingesetzt werden, die elektrisch isolierend ist, um den elektrostatischen Prozess nicht zu behindern. Zum Ladungstransport von und zu der Walze 162 muss deren Oberfläche elektrisch leitfähig sein.The stationary particle mixture at the north poles N of the
Bei alternativen Ausführungsformen können auch hochisolierende Materialien mit niedriger Oberflächenenergie in den Vertiefungen einer rauen Oberflächenstruktur der Walze 162 eingebracht werden. Die verbleibenden leitfähigen Bereiche der Walze 162 gewährleisten dann den erforderlichen Ladungsfluss. Bei der in
In
Bei der in
Ein Teil der Tonerteilchen des Zweikomponentengemischs, das der Anordnung im Bereich 172 zugeführt wird, wird direkt auf der Oberfläche der Walze 162 angelagert und bildet eine Tonerschicht auf der Oberfläche der Walze 162. Ferner werden Tonerteilchen durch die bereits beschriebenen Kraftwirkungen elektrischer Felder auf die Tonerteilchen, z.B. im Hintergrundbereich und bei falsch geladenen Tonerteilchen, auf der Oberfläche der Walze 162 angelagert. Das stehende Teilchengemisch in den Bereichen 152, 154 reibt durch walzenförmige rotierende Bewegungen innerhalb des Teilchengemischs auf der Oberfläche der Walze 162. Die Tonerteilchen auf der Oberfläche werden abgerieben, wie bereits in Zusammenhang mit
In
In
Infolge der in Pfeilrichtung P12 nachgeförderten Menge des Teilchengemisches auf der Oberfläche der Walze 162 und durch deren Drehbewegung entsteht im stehenden Teilchengemisch auf der Oberfläche der Walze 162 im Bereich 152 eine rotierende walzenförmige Bewegung und eine walzenförmige Verwirbelung und Vermischung innerhalb des stehenden Teilchengemischs. Die Bewegung des Teilchengemischs im Bereich 152 sind durch den Pfeil P13 zu erkennen. Die Teile des stehenden Teilchengemischs, die in das magnetische Fernfeld im äußeren Bereich 152 der Magnetbürste durch die zunehmende Ansammlung des Teilchengemisches abgedrängt werden und die, wie bereits beschrieben, in Richtung des Pfeils P14 in das gemeinsame magnetische Fernfeld der Magnetelemente 142, 144 gezogen werden, haben im Bereich 156 einen Abstand zur Oberfläche der Walze 162, wobei das Teilchengemisch durch das kontinuierliche Nachfördern im Bereich 152 in Richtung des Pfeils P14 durch den Bereich 156 hin zum Bereich 154 transportiert wird.As a result of the quantity of the particle mixture subsequently conveyed in the direction of the arrow P12 on the surface of the
Ein Teil des Teilchengemischs wird im Abstand zur Oberfläche der Walze 162 im Bereich 156 entsprechend dem Pfeil P15 dem Bereich 154 vor dem Nordpol N des Magnetelementes 144 zugeführt. Der verbleibende Teil fällt direkt in einen nicht dargestellten Auffangbehälter, z.B. in einen Gemischsumpf des Druckers oder Kopierers. Auch das Magnetfeld des Magnetelements 144 erzeugt auf der Oberfläche der Walze 162 im Bereich 154 ein stehendes Teilchengemisch, wobei auch dort eine rotierende walzenförmige Bewegung im Teilchengemisch erfolgt, durch die Tonerteilchen von der Oberfläche der Walze 162 abgerieben werden. Diese rotierende Bewegung innerhalb des stehenden Teilchengemischs ist durch den Pfeil P16 dargestellt.A portion of the particle mixture is supplied to the
Die kontinuierliche Zufuhr des Teilchengemisches in den Bereich 154 bewirkt eine Anhäufung von Teilchen in diesem Bereich 154. Hierbei werden Teilchen in Bereiche mit geringer magnetischer Feldstärke nach außen gedrängt, d.h. weg von der Walzenoberfläche. Die Kraftwirkung des Magnetfeldes nimmt mit zunehmenden Abstand zum Magnetelement 144 ab, und ein Teil des Teilchengemischs im äußeren Bereich 154 der Magnetbürste fällt infolge der Schwerkraft nach unten. Das nach unten fallende Teilchengemisch ist im Bereich 158 dargestellt.Continuous delivery of the particulate mixture into
Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel sind die Nord- und Südpole N, S der Magnetelemente 142, 144 entgegengesetzt zu der in
In
In
Zusätzlich kann die in den
Bei allen Ausführungsformen ist es möglich, die von den Gleichspannungsquellen erzeugten Potentialdifferenzen DC mit von Wechselspannungsquellen erzeugten Potentialdifferenzen zu überlagern. Sind mehrere Gleichspannungsquellen bei einer Ausführungsform vorgesehen, können auch nur einzelne durch diese Gleichspannungsquellen erzeugten Potentialdifferenzen mit von einer oder von mehreren Wechselspannungsquelle erzeugten Potentialdifferenz überlagert sein. Die durch die Wechselspannungsquelle erzeugte Potentialdifferenz bewirkt eine Bewegung und dadurch eine Auflockerung der Tonerteilchenansammlung im Zweikomponentengemisch.In all embodiments, it is possible to superimpose the potential differences DC generated by the DC voltage sources with potential differences generated by AC voltage sources. If a plurality of DC voltage sources are provided in one embodiment, only individual potential differences generated by these DC voltage sources can be superimposed on the potential difference generated by one or more AC voltage sources. The potential difference generated by the AC voltage source causes a movement and thereby a loosening of the toner particle accumulation in the two-component mixture.
Obgleich in den Zeichnungen und in der vorhergehenden Beschreibung bevorzugte Ausführungsbeispiele aufgezeigt und detailliert beschrieben sind, sollte dies als rein beispielhaft und die Anmeldung nicht einschränkend angesehen werden. Es wird darauf hingewiesen, daß nur die bevorzugten Ausführungsbeispiele dargestellt und beschrieben sind und sämtliche Veränderungen und Modifizierungen, wie sie derzeit und künftig im Schutzumfang der Erfindung liegen, geschützt werden sollen.Although in the drawings and in the foregoing description preferred embodiments have been shown and described in detail, this should be considered as purely exemplary and non-limitative of the application. It is to be understood that only the preferred embodiments are shown and described and all changes and modifications as presently and in the future within the scope of the invention are intended to be protected.
- 1010
- Walzenanordnungroll arrangement
- 1212
- Applikatorwalzeapplicator
- 1414
- erste Magnetwalzenanordnungfirst magnetic roller assembly
- 1616
- zweite Magnetwalzenanordnungsecond magnetic roller assembly
- 1818
- Magnetbürstemagnetic brush
- 2020
- aufbereitetes Zweikomponentengemischprepared two-component mixture
- 2222
- Dosierrakelmetering blade
- 2424
- rotierende hohle Walzerotating hollow roller
- 2626
- MagnetwalzenstatorMagnetwalzenstator
- 28, 30, 32, 3428, 30, 32, 34
- Permanentmagnetpermanent magnet
- 3636
- Tonerschichttoner layer
- 38, 40, 4238, 40, 42
- Tonerrestetoner,
- 4444
- rotierende hohle Walzerotating hollow roller
- 4646
- MagnetwalzenstatorMagnetwalzenstator
- 48, 50, 5248, 50, 52
- Permanentmagnetepermanent magnets
- 5454
- Bereich der Übertragung des TeilchengemischesRange of transmission of the particle mixture
- 56, 58, 6056, 58, 60
- Bereich mit MagnetbürsteArea with magnetic brush
- 6262
- nach unten fallendes Teilchengemischdown falling particle mixture
- 6464
- Walzenanordnungroll arrangement
- 6666
- Führungselementguide element
- 68, 7068, 70
- Drehachseaxis of rotation
- 72, 74, 7672, 74, 76
- GleichspannungsquellenDC voltage sources
- 7777
- FotoleitertrommelPhotoconductor drum
- 7878
- Applikatorwalzeapplicator
- 7979
- Tonerschichttoner layer
- 8080
- MagnetwalzensystemMagnetic roller system
- 8181
- rotierende hohle Walzerotating hollow roller
- 8282
- Rakeldoctor
- 8484
- MagnetwalzenstatorMagnetwalzenstator
- 86, 88, 90, 92, 94, 96, 98,86, 88, 90, 92, 94, 96, 98,
- 100 Permanentmagnet100 permanent magnet
- 102102
- zugeführtes Teilchengemischfed particle mixture
- 104, 106, 108, 110104, 106, 108, 110
- Bereich mit MagnetbürsteArea with magnetic brush
- 112112
- stehendes Teilchengemischstanding particle mixture
- 114114
- abfallendes Teilchengemischsloping particle mixture
- 116116
- GleichspannungsquelleDC voltage source
- 118118
- Tonerteilchenschichttoner particle
- 120120
- zugeführtes Teilchengemischfed particle mixture
- 122122
- GleichspannungsquelleDC voltage source
- 123, 124, 125, 126123, 124, 125, 126
- Normale durch PoleNormal through poles
- 127127
- Drehachseaxis of rotation
- 128128
- Bereich mit MagnetbürsteArea with magnetic brush
- 130130
- stehendes Teilchengemischstanding particle mixture
- 132132
- Applikatorwalzeapplicator
- 133133
- Tonerschichttoner layer
- 134134
- MagnetwalzensystemMagnetic roller system
- 136136
- MagnetwalzenstatorMagnetwalzenstator
- 138, 140, 142, 144138, 140, 142, 144
- Magnetelementmagnetic element
- 146146
- zugeführte Trägerteilchensupplied carrier particles
- 148, 150, 152, 154148, 150, 152, 154
- Bereich mit MagnetbürsteArea with magnetic brush
- 156156
- Bereich mit von der Walzenoberfläche abgehobenen TeilchengemischArea with lifted from the roll surface particle mixture
- 158158
- abgeworfenes Teilchengemischdiscarded particle mixture
- 160160
- GleichspannungsquelleDC voltage source
- 162162
- rotierende hohle Walzerotating hollow roller
- 164, 165164, 165
- Drehachseaxis of rotation
- 166166
- Normale durch PoleNormal through poles
- 168168
- FotoleitertrommelPhotoconductor drum
- 169169
- eingefärbter Bereich des latenten Ladungsbildescolored area of the latent charge image
- 170170
- GleichspannungsquelleDC voltage source
- 172172
- Bereich zum Zuführen des TeilchengemischesArea for feeding the particle mixture
- 174, 175, 176, 177174, 175, 176, 177
- Längsachse des MagnetelementsLongitudinal axis of the magnetic element
- P1 bis P16P1 to P16
- Richtungspfeiledirectional arrows
Claims (43)
- A device for cleaning a roller in an electrophotographic printer or copier,
in which inside of the roller (134) at least two magnet elements (142, 144) are arranged stationarily,
on the surface of the roller (134) a particle mixture is conveyed which includes electrically charged toner particles and ferromagnetic carrier particles,
and in which adjacent poles (N, N) of both magnet elements (142, 144) facing the particle mixture are identical and, viewed in the rotation direction of the roller (134), are arranged at a distance from one another such that the particle mixture on the surface of the roller (134) forms at the magnet elements (142, 144) at least one raised accumulation,
characterized in that the distance between the magnet elements (142, 144), the roughness of the surface of the roller (134), the distance of the magnet elements to the surface of the roller (134) and the field strength of the magnet elements (142, 144) are dimensioned such that in an area of the accumulation given a rotation motion of the roller (134) movements are generated in the particle mixture, by which the carrier particles abrade on the surface of the roller (134) and in doing so remove at least a part of the toner particles present on the surface of the roller (134) from the surface, and that at least a part of the particle mixture is removed viewed in the rotation direction of the roller (134) after the magnet elements (142, 144). - The device according to claim 1, characterized in that the forces acting on the carrier particles by the resulting magnetic field of the two magnet elements (142, 144) detach at least a part of the particle mixture in a partial area between the magnet elements (142, 144) from the roller surface (162), and that the particle mixture in the area of the magnet elements (142, 144) is moved such given a rotation motion of the roller (134) that the carrier particles abrade on the surface of the roller (134).
- The device according to claim 2, characterized in that by way of the motion of the particle mixture at least a part of the toner particles that are electrostatically attached to the outer circumferential surface of the roller (134) are abraded from this surface.
- The device according to one of the preceding claims, characterized in that the further magnet elements (38, 140) whose poles (N, S) are respectively aligned radially relative to the roller are arranged inside the roller (134).
- The device according to one of the preceding claims, characterized in that a doctor blade (82) is arranged at a distance (A1) in the range of 0.1 to 0.4 mm from the roller surface (162).
- The device according to claim 5, characterized in that, when viewed in rotation direction (P11) of the roller (134), the first and second magnet element (142, 144) are arranged in front of the doctor blade (82) in proximity thereto.
- The device according to claim 5 or 6, characterized in that the doctor blade (82) is arranged in the lower roller half.
- The device according to one of the preceding claims, characterized in that the outer circumferential surface of the roller (134) has a roughness in the range of 1 to 5000 µm.
- The device according to one of the preceding claims, characterized in that the roller surface (162) comprises aluminium, chromium, nickel, copper, conductive plastic and/or a plastic with a conductive layer.
- The device according to one of the preceding claims, characterized in that the surface of the roller (134) is a flame-spraying-method-formed surface.
- The device according to one of the preceding claims, characterized in that the magnet elements (138 to 144) are permanent magnets.
- The device according to one of the preceding claims, characterized in that the two magnet elements (142, 144) have at the adjacent poles N, N facing towards the particle mixture a separation of adjacent edges in the range of 0.01 to 10 mm from one another, viewed in the rotation direction of the roller.
- A method for cleaning a roller in an electrophotographic printer or copier,
in which at least two magnet elements (142, 144) are arranged stationarily inside a roller (134),
on the surface of the roller (134) a particle mixture is conveyed, that comprises electrically charged toner particles and ferromagnetic carrier particles,
and in which adjacent poles (N, N) of both magnet elements (142, 144) facing the particle mixture are identical and, viewed in the rotation direction of the roller (134), are arranged at a distance from one another such that at the magnet elements (142, 144) on the surface of the roller (134) at least one raised accumulation is formed that contains carrier particles, characterized in that by measurement of the distance between the magnet elements (142, 144), the roughness of the surface of the roller (134), the distance of the magnet elements to the surface of the roller (134) and the field strength of the magnet elements (142, 144) in an area of the accumulation given a rotation motion of the roller (134) movements are generated in the particle mixture, by which the carrier particles abrade on the surface of the roller (134) and in doing so remove at least a part of the toner particles present on the surface of the roller (134) from the surface, and that at least a part of the particle mixture is removed viewed in the rotation direction of the roller (134) after the magnet elements (142, 144). - An electrophotographic printing or copying device,
in which a toner application unit (14) applies electrically charged toner particles to the surface of a first carrier element (12),
at least a part of the toner particles is transferred from the first carrier element (12) to a second carrier element,
a cleaning unit (16) which removes from the first carrier element (12) toner particles remaining on the first carrier element after the transfer,
the cleaning unit includes a roller (81) which is arranged at a distance from the first carrier element (12),
at least one magnet element (96) is arranged stationarily inside a roller (81),
on the surface of the roller (81) a particle mixture is conveyed that comprises electrically charged toner particles and ferromagnetic carrier particles,
a doctor blade (82) is arranged at a distance to the roller surface,
the magnet element (96) is arranged in front of the doctor blade (82) in proximity thereto viewed in rotation direction of the roller (81),
the doctor blade (82) strips off at least a part of the particle mixture present on the roller surface,
the magnetic field of the magnet element (96) keeps parts of the particle mixture stripped off by the doctor blade (82) in the area of the doctor blade (82) so that the particle mixture forms a raised accumulation on the surface of the roller (81),
and in which in the area of the doctor blade (82), by the rotation motion of the roller (81) and by the fixedly positioned doctor blade (82) movements are generated in the particle mixture by which the carrier particles abrade on the surface of the roller (81) and thus remove at least a part of the toner particles present on the surface of the roller (81) from the surface, and that at least a part of the particle mixture is removed viewed in the rotation direction of the roller (81) after the magnet element (96) on the doctor blade (82). - A method for operating an electrophotographic printing or copying device,
in which with the aid of a toner application unit (14) electrically charged toner particles are applied to the surface of a first carrier element (12),
at least a part of the toner particles is transferred from the first carrier element (12) to a second carrier element,
with the aid of a cleaning unit (16) the toner particles (38 to 42) remaining on the first carrier element (12) after the transfer are removed from the first carrier element (12),
the cleaning unit (16) includes a roller (81) which is arranged at a distance from the first carrier element (12),
at least one magnet element (96) is arranged stationarily inside a roller (81),
on the surface of the roller (81) a particle mixture is conveyed that comprises electrically charged toner particles and ferromagnetic carrier particles,
a doctor blade (82) is arranged at a distance to the roller surface,
the magnet element (96) is arranged in front of the doctor blade (82) in proximity thereto viewed in the rotation direction of the roller (81),
by the doctor blade (82) at least a part of the particle mixture present on the roller surface is stripped off,
by the magnetic field of the magnet element (96) parts of the particle mixture stripped off by the doctor blade (82) are kept in the area of the doctor blade (82) so that the particle mixture forms a raised accumulation on the surface of the roller (81),
and in which in the area of the doctor blade (82) by the rotation motion of the roller (81) and by the fixedly positioned doctor blade (82) movements are generated in the particle mixture by which the carrier particles abrade on the surface of the roller (81) and thus remove at least a part of the toner particles present on the surface of the roller (81) from the surface, and that at least a part of the particle mixture is removed viewed in the rotation direction of the roller (81) after the magnet element (96) on the doctor blade (82). - An electrophotographic printing or copying device,
in which a toner application unit (14) applies electrically charged toner particles to the surface of a first carrier element (12),
at least a part of the toner particles is transferred from the first carrier element (12) to a second carrier element,
a cleaning unit (16) which removes from the first carrier element (12) the toner particles remaining on the first carrier element (12) after the transfer,
the cleaning unit (16) includes a roller (134) which is arranged at a distance from the first carrier element (12),
at least two magnet elements (142, 144) are arranged stationarily inside the roller (134),
on the surface of the roller (134) a particle mixture is conveyed that comprises electrically charged toner particles and ferromagnetic carrier particles,
and in which adjacent poles (N, N) of both magnet elements (142, 144) facing the particle mixture are identical and, viewed in the rotation direction of the roller (134), are arranged at a distance from one another such that the particle mixture on the surface of the roller (134) forms at the magnet elements (142, 144) at least one raised accumulation,
characterized in that the distance between the magnet elements (142, 144), the roughness of the surface of the roller (134), the distance of the magnet elements to the surface of the roller (134) and the field strength of the magnet elements (142, 144) are dimensioned such that in an area of the accumulation given a rotation motion of the roller (134) movements are generated in the particle mixture, by which the carrier particles abrade on the surface of the roller (134) and in doing so remove at least a part of the toner particles present on the surface of the roller (134) from the surface, and that at least a part of the particle mixture is removed viewed in the rotation direction of the roller (134) after the magnet elements (142, 144). - The device according to claim 16, characterized in that a doctor blade (82) is arranged at a distance from the roller surface.
- The device according to claim 17, characterized in that, viewed in the rotation direction of the roller, the first and second magnet elements (142, 144) are arranged in front of the doctor blade (82) in proximity to it.
- The device according to one of the claims 16 to 18, characterized in that the first and/or second carrier element (12) is a roller or a band.
- The device according to one of the claims 16 to 19, characterized in that the first carrier element (12) is an application element and the second carrier element is a photoconductor.
- The device according to one of the claims 16 to 19, characterized in that the first carrier element (12) is a photoconductor and the second carrier element is a carrier material to be printed or a transfer element.
- The device according to one of the claims 16 to 21, characterized in that the rotation direction of the roller (134) of the cleaning unit (16) is identical with the rotation direction of the first carrier element (12).
- The device according to claim 22, characterized in that a magnet element (50) is arranged stationarily inside the roller at the position having the smallest distance between the first carrier element (12) and roller (44), and that the axis of the poles (N, S) of the magnet element (50) runs radially to the roller (44).
- The device according to one of the claims 16 to 23, characterized in that the amount of ferromagnetic carrier particles conveyed on the roller surface of the cleaning unit (16) includes a predetermined portion of toner particles.
- The device according to one of the claims 16 to 24, characterized in that the transfer of the particle mixture from the toner application unit (14) to the cleaning unit (16) takes place with the aid of the magnetic field of at least one magnet element (34, 48).
- The device according to one of the claims 16 to 25, characterized in that the transfer of the particle mixture from the toner application unit (14) to the cleaning unit (16) takes place with the aid of a guide element (66) arranged between toner application unit (14) and cleaning unit (16).
- The device according to claim 26, characterized in that the guide element (66) is a guide sheet.
- The device according to one of the claims 23 to 27, characterized in that several magnet elements (28 to 34, 48 to 52) are arranged inside the roller (24, 44), the axis of the poles (N, S) of each magnet element (28 to 34, 48 to 52) being oriented radially to the rotation axis.
- The device according to one of the claims 23 to 27, characterized in that the magnet element or the magnet elements (28 to 34, 48 to 52) are permanent magnets.
- The device according to one of the claims 16 to 29, characterized in that between the toner application unit (14) and the first carrier element (12) a first potential difference (DC1-DC2) and/or that between the cleaning unit (16) and the first carrier element (12) a second potential difference (DC1-DC3) is present.
- The device according to claim 30, characterized in that the electrostatically charged toner particles are electrically negatively charged, that the potential of the first carrier element (12) is positive relative to the potential of the toner application unit (24) and negative relative to the potential of the cleaning unit (44).
- The device according to claim 30, characterized in that the electrostatically charged toner particles are electrically positively charged, that the potential of the first carrier element (12) is negative relative to the potential of the toner application unit (24) and positive relative to the potential of the cleaning unit (44).
- A method for operating an electrophotographic printing or copying device,
in which with the aid of a toner application unit (14) electrically charged toner particles are applied to the surface of a first carrier element (12),
at least a part of the toner particles is transferred from the first carrier element (12) to a second carrier element,
with the aid of a cleaning unit (16) the toner particles remaining on the first carrier element (12) after the transfer are removed from the first carrier element (12),
the cleaning unit (16) includes a roller (134) which is arranged at a distance from the first carrier element (12),
at least two magnet elements (142, 144) are arranged stationarily inside the roller,
on the surface of the roller (134) a particle mixture is conveyed that comprises electrically charged toner particles and ferromagnetic carrier particles,
and in which adjacent poles (N, N) of both magnet elements (142, 144) facing the particle mixture are identical and, viewed in the rotation direction of the roller (134), are arranged at a distance from one another such that on the surface of the roller (134) at the magnet elements (142, 144) at least one raised accumulation is formed that contains carrier particles,
characterized in that the distance between the magnet elements (142, 144), the roughness of the surface of the roller (134), the distance of the magnet elements to the surface of the roller (134) and the field strength of the magnet elements (142, 144) are dimensioned such that in an area of the accumulation given a rotation motion of the roller (81) movements are generated in the particle mixture, by which the carrier particles abrade on the surface of the roller (81) and in doing so remove at least a part of the toner particles present on the surface of the roller (134) from the surface, and that at least a part of the particle mixture is removed viewed in the rotation direction of the roller (134) after the magnet elements (142, 144). - A device for cleaning a roller in an electrophotographic printing or copying device,
in which inside the roller (81) at least one magnet element (96) is stationarily arranged,
on the surface of the roller (81) a particle mixture is conveyed that comprises electrically charged toner particles and ferromagnetic carrier particles,
a doctor blade (82) is arranged at a distance to the roller surface,
the magnet element (96) is arranged in the rotation direction of the roller (81) in front of the doctor blade (82) in proximity to it,
the doctor blade (82) strips off at least a part of the particle mixture present on the roller surface,
the magnetic field of the magnet element (96) keeps parts of the particle mixture stripped off by the doctor blade (82) in the area of the doctor blade (82) so that the particle mixture forms a raised accumulation on the surface of the roller (81),
and in which in the area of the doctor blade (82) by the rotation motion of the roller (81) and by the fixedly positioned doctor blade (82) movements are generated in the particle mixture by which the carrier particles abrade on the surface of the roller (81) and thus remove at least one part of the toner particles present on the surface of the roller (81) from the surface, and that at least one part of the particle mixture is removed viewed in the rotation direction of the roller (81) after the magnet element (96) on the doctor blade (82). - The device according to claim 34, characterized in that the axes of the poles (N, S) of the magnet element (96) are oriented radially to the rotation axis of the roller (81).
- The device according to claim 34 or 35, characterized in that several magnet elements (86 to 100) are arranged inside the roller (81) and the axes of the poles (N, S) are each oriented radially to the roller (81), the poles (N, S) of adjacent magnet elements (86 to 100) having opposite effective directions.
- The device according to one of the claims 34 to 36, characterized in that the doctor blade (82) is arranged in the lower half of the roller.
- The device according to one of the claims 34 to 37, characterized in that the outer circumferential surface of the roller (81) has a roughness in the range of 1 to 5000 µm.
- The device according to one of the claims 34 to 38, characterized in that the roller surface comprises aluminium, chromium, nickel, copper, conductive plastic and/or a plastic with a conductive layer.
- The device according to one of the claims 34 to 39, characterized in that the surface of the roller (81) is a flame-spraying-method-formed surface.
- The device according to one of the claims 34 to 40, characterized in that the magnet element (96) or the magnet elements (86 to 100) are permanent magnets.
- The device according to one of the claims 34 to 41, characterized in that between the doctor blade (82) and roller surface a distance (A1) is set in the range of 0.1 to 0.4 mm.
- A method for cleaning a roller in an electrophotographic printing or copying device,
in which inside the roller (81) at least one magnet element (96) is stationarily arranged,
on the surface of the roller (81) a particle mixture is conveyed that comprises electrically charged toner particles and ferromagnetic carrier particles,
a doctor blade (82) is arranged at a distance to the roller surface,
the magnet element (96) is arranged in the rotation direction of the roller (81) in front of the doctor blade (82) in proximity to it,
with the aid of the doctor blade (82) at least a part of the particle mixture present on the roller surface is stripped off,
parts of the particle mixture stripped off by the doctor blade (82) are kept by the magnetic field of the magnet element (96) in the area of the doctor blade (82),
so that a raised accumulation is formed by the particle mixture on the surface of the roller,
and in which in the area of the doctor blade (82) by the rotation motion of the roller (81) and by the fixedly positioned doctor blade (82) movements are generated in the particle mixture by which the carrier particles abrade on the surface of the roller (81) and thus remove at least a part of the toner particles present on the surface of the roller (81) from the surface, and that at least a part of the particle mixture is removed viewed in the rotation direction of the roller (81) after the magnet element (96) on the doctor blade (82).
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10152892 | 2001-10-26 | ||
DE10152892A DE10152892A1 (en) | 2001-10-26 | 2001-10-26 | Method and device for cleaning carrier elements in printers or copiers using magnetic fields |
PCT/EP2002/011953 WO2003036393A2 (en) | 2001-10-26 | 2002-10-25 | Method and device for cleaning support elements in printers or copiers by means of magnetic fields |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EP1438639A2 EP1438639A2 (en) | 2004-07-21 |
EP1438639B1 true EP1438639B1 (en) | 2009-12-16 |
Family
ID=7703811
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EP02781287A Expired - Lifetime EP1438639B1 (en) | 2001-10-26 | 2002-10-25 | Method and device for cleaning support elements in printers or copiers by means of magnetic fields |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7340203B2 (en) |
EP (1) | EP1438639B1 (en) |
DE (2) | DE10152892A1 (en) |
WO (1) | WO2003036393A2 (en) |
Families Citing this family (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10213499B4 (en) | 2002-03-26 | 2005-02-03 | OCé PRINTING SYSTEMS GMBH | Apparatus for transporting toner in an electrophotographic printing or copying device |
DE10246022B3 (en) | 2002-10-02 | 2004-07-22 | OCé PRINTING SYSTEMS GMBH | Apparatus and method for collecting magnetizable carrier particles from a mixture of toner particles and magnetizable carrier particles |
DE10328857B3 (en) * | 2003-06-26 | 2005-03-17 | OCé PRINTING SYSTEMS GMBH | Sleeve for transporting a toner mixture and method for producing such a sleeve |
DE102004024047A1 (en) | 2004-05-14 | 2005-12-08 | OCé PRINTING SYSTEMS GMBH | Method and device for coloring an applicator element of an electrophotographic printer or copier |
DE102004036159A1 (en) | 2004-07-26 | 2006-03-23 | OCé PRINTING SYSTEMS GMBH | Arrangement and method for coloring an applicator element of an electrophotographic printer or copier |
DE102004059532A1 (en) * | 2004-12-09 | 2006-06-14 | OCé PRINTING SYSTEMS GMBH | Electrographic printing or copying device and method for operating the printing or copying device |
JP4860967B2 (en) * | 2005-09-07 | 2012-01-25 | キヤノン株式会社 | Development device |
DE102006031876A1 (en) | 2006-07-10 | 2008-01-17 | OCé PRINTING SYSTEMS GMBH | Developer station with smoother and method for operating a developer station |
DE102007019311A1 (en) * | 2007-04-24 | 2008-11-06 | OCé PRINTING SYSTEMS GMBH | Carrier surface toner particle cleaning device for e.g. printer, has field producing device producing electrical field, where deposited toner particles are transported from cleaning zone during movement of cleaning element |
DE102007022972A1 (en) * | 2007-05-16 | 2008-11-20 | OCé PRINTING SYSTEMS GMBH | Apparatus for toner-jump development of charge images applied to a charge image carrier in an electrographic printing device |
DE102007035993A1 (en) | 2007-08-01 | 2009-02-05 | OCé PRINTING SYSTEMS GMBH | Toner particle removing device for e.g. color printer, has toner carrier supported such that carrier is movable to electrode arrangement, and suction nozzle sucking toner particles detached from carrier |
DE102007035994A1 (en) * | 2007-08-01 | 2009-02-05 | OCé PRINTING SYSTEMS GMBH | Apparatus and method for removing toner deposits on the surface of a cleaning element |
DE102007060021B4 (en) * | 2007-12-13 | 2012-02-16 | OCé PRINTING SYSTEMS GMBH | An arrangement for removing electrically charged toner from the surface of a toner transporting toner transport roller in an electrographic printer or copier |
DE102008005132A1 (en) * | 2008-01-18 | 2009-07-30 | OCé PRINTING SYSTEMS GMBH | Arrangement for displacement of electrically charged toner to upper surface of toner transporting roller, has electrical graphic printing or photocopying apparatus, and roller lying at electrical potential |
DE102008012582B4 (en) * | 2008-03-05 | 2011-09-22 | OCé PRINTING SYSTEMS GMBH | Developer station for an electrographic printer or copier |
JP5062012B2 (en) * | 2008-04-04 | 2012-10-31 | コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 | Developing device and image forming apparatus |
DE102008018226B4 (en) * | 2008-04-10 | 2011-11-24 | OCé PRINTING SYSTEMS GMBH | Method for determining the wear of a developer mixture used in a developer station for the development of charge images in an electrographic printing device |
DE102008029630B4 (en) | 2008-06-23 | 2015-02-26 | Océ Printing Systems GmbH & Co. KG | Developer station for an electrographic printer or copier |
WO2010072646A1 (en) * | 2008-12-23 | 2010-07-01 | Oce-Technologies B.V. | Method for operating an image-forming device and an image forming device for application of the method |
DE102009037735A1 (en) * | 2009-08-17 | 2011-02-24 | OCé PRINTING SYSTEMS GMBH | Cleaning device for a developer roller in an electrographic printer or copier |
DE102010036840A1 (en) * | 2010-08-04 | 2012-02-09 | OCé PRINTING SYSTEMS GMBH | Developer station for, e.g. electrophotographic printer, has carrier catch roller that receives portion of support particles of developer mixture on magnetic roller, and removes support particles from developer roller |
NL2008319C2 (en) * | 2012-02-20 | 2013-08-21 | Emb Technology B V | Powder purging apparatus and method. |
Family Cites Families (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4142165A (en) * | 1976-03-25 | 1979-02-27 | Ricoh Company, Ltd. | Electrostatic copying machine comprising improved magnetic brush developing-cleaning unit |
US4141165A (en) | 1977-07-26 | 1979-02-27 | Colt Industries Operating Corp. | Double action revolver apparatus and method |
JPS5574575A (en) * | 1978-11-30 | 1980-06-05 | Canon Inc | Cleaning device |
JPS5640862A (en) | 1979-09-11 | 1981-04-17 | Canon Inc | Developing device |
JPS56101168A (en) * | 1980-01-16 | 1981-08-13 | Canon Inc | Developing device |
JPS5792365A (en) * | 1980-11-29 | 1982-06-08 | Toppan Printing Co Ltd | Electrophotographic cleaning device |
US4501484A (en) * | 1981-08-19 | 1985-02-26 | Ricoh Company, Ltd. | Photoconductive element cleaning apparatus and residual toner collecting apparatus |
JPS5855960A (en) * | 1981-09-29 | 1983-04-02 | Fuji Xerox Co Ltd | Cleaning device for electrophotographic copier |
US4482244A (en) * | 1981-11-11 | 1984-11-13 | Konishiroku Photo Industry Co., Ltd. | Magnetic brush cleaning device |
GB2114936B (en) | 1981-12-18 | 1985-09-04 | Casio Computer Co Ltd | Magnetic brush cleaning device for image forming appartus |
JPS60229082A (en) * | 1984-04-27 | 1985-11-14 | Fuji Xerox Co Ltd | Magnetic cleaning device of electronic copying machine |
JPS61248074A (en) * | 1985-04-26 | 1986-11-05 | Fuji Xerox Co Ltd | Cleaning device for copying machine or the like |
US4771311A (en) * | 1986-09-08 | 1988-09-13 | Xerox Corporation | Development apparatus |
JPS63281186A (en) * | 1987-05-14 | 1988-11-17 | Ricoh Co Ltd | Magnetic brush cleaning device |
US5003354A (en) * | 1988-12-03 | 1991-03-26 | Ricoh Company, Ltd. | Method of removing a film from an image carrier of an image forming apparatus |
JP3217074B2 (en) * | 1990-02-20 | 2001-10-09 | 株式会社リコー | Image forming device |
JPH0470890A (en) * | 1990-07-12 | 1992-03-05 | Minolta Camera Co Ltd | Magnetic brush cleaning method |
JP2583661B2 (en) * | 1990-10-26 | 1997-02-19 | 日立金属株式会社 | Magnet roll |
DE4105261C2 (en) | 1991-02-20 | 1994-03-31 | Lignotock Gmbh | Process for laminating spatially deformed carrier parts |
JPH05289523A (en) * | 1992-04-07 | 1993-11-05 | Konica Corp | Developing device |
JP2000035736A (en) * | 1998-07-17 | 2000-02-02 | Mita Ind Co Ltd | Toner recovery device for image forming device |
JP3455682B2 (en) | 1998-09-28 | 2003-10-14 | シャープ株式会社 | Developing device |
JP2000267397A (en) | 1999-03-18 | 2000-09-29 | Canon Inc | Image forming device |
-
2001
- 2001-10-26 DE DE10152892A patent/DE10152892A1/en not_active Ceased
-
2002
- 2002-10-25 EP EP02781287A patent/EP1438639B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-10-25 DE DE50214104T patent/DE50214104D1/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-10-25 WO PCT/EP2002/011953 patent/WO2003036393A2/en not_active Application Discontinuation
- 2002-10-25 US US10/493,724 patent/US7340203B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP1438639A2 (en) | 2004-07-21 |
WO2003036393A3 (en) | 2003-12-24 |
WO2003036393A2 (en) | 2003-05-01 |
DE50214104D1 (en) | 2010-01-28 |
DE10152892A1 (en) | 2003-05-08 |
US7340203B2 (en) | 2008-03-04 |
US20050036806A1 (en) | 2005-02-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1438639B1 (en) | Method and device for cleaning support elements in printers or copiers by means of magnetic fields | |
DE2257030C3 (en) | Magnetic brush development station | |
DE2842516C3 (en) | Developing device for an electrophotographic copier | |
DE3319708C2 (en) | ||
DE2810520C3 (en) | Magnetic brush developing device | |
DE3148231C2 (en) | ||
DE3301796C2 (en) | Device for removing the developer from a photoconductive surface | |
DE3705469C2 (en) | ||
DE2901523C2 (en) | Transport device for magnetic toner | |
DE2736078C3 (en) | Device for removing the toner from a photoconductive surface | |
DE1202138B (en) | Device for applying ferromagnetic developing powder containing a color toner to a layer support for developing an electrostatic charge image | |
DE2954323C2 (en) | Magnetic brush developing device for developing an electrostatic charge image | |
DE3413061A1 (en) | DEVELOPMENT DEVICE | |
DE3249322C2 (en) | Magnetic developer scraper in a magnetic brush developer | |
DE69312801T2 (en) | Control contamination for non-contact development in a xerographic machine | |
DE3347214A1 (en) | DEVELOPMENT DEVICE | |
DE3132252A1 (en) | Electrophotographic copier with powder image transmission | |
DE3837527A1 (en) | Picture generating device | |
DE3311890A1 (en) | DEVELOPMENT DEVICE | |
DE3117238C2 (en) | Magnetic brush arrangement in a developing device for developing charge images on a charge image carrier | |
DE60001078T2 (en) | Imaging device with temporary dust removal from the other photosensitive drums in single color operation | |
DE69830698T2 (en) | Developer with magnetic seal | |
EP2176712B1 (en) | Apparatus and method for removing toner deposits from the surface of a cleaning element | |
DE69413721T2 (en) | Electrophotographic device | |
DE102009034107B3 (en) | developing device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PUAI | Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012 |
|
17P | Request for examination filed |
Effective date: 20040414 |
|
AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: A2 Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE SK TR |
|
RIN1 | Information on inventor provided before grant (corrected) |
Inventor name: MAESS, VOLKHARD Inventor name: SCHULMEISTER, PETER Inventor name: SELINGER, RALF Inventor name: HOELLIG, UWE |
|
GRAP | Despatch of communication of intention to grant a patent |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1 |
|
GRAS | Grant fee paid |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3 |
|
GRAA | (expected) grant |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210 |
|
AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: B1 Designated state(s): DE FR GB |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: GB Ref legal event code: FG4D Free format text: NOT ENGLISH |
|
REF | Corresponds to: |
Ref document number: 50214104 Country of ref document: DE Date of ref document: 20100128 Kind code of ref document: P |
|
PLBE | No opposition filed within time limit |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261 |
|
STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT |
|
26N | No opposition filed |
Effective date: 20100917 |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: DE Ref legal event code: R082 Ref document number: 50214104 Country of ref document: DE Representative=s name: PATENTANWAELTE SCHAUMBURG, THOENES, THURN, LAN, DE |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: DE Ref legal event code: R082 Ref document number: 50214104 Country of ref document: DE Representative=s name: PATENTANWAELTE SCHAUMBURG, THOENES, THURN, LAN, DE Effective date: 20130819 Ref country code: DE Ref legal event code: R081 Ref document number: 50214104 Country of ref document: DE Owner name: OCE PRINTING SYSTEMS GMBH & CO. KG, DE Free format text: FORMER OWNER: OCE PRINTING SYSTEMS GMBH, 85586 POING, DE Effective date: 20130819 Ref country code: DE Ref legal event code: R082 Ref document number: 50214104 Country of ref document: DE Representative=s name: SCHAUMBURG & PARTNER PATENTANWAELTE GBR, DE Effective date: 20130819 |
|
PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: GB Payment date: 20131025 Year of fee payment: 12 Ref country code: FR Payment date: 20131018 Year of fee payment: 12 Ref country code: DE Payment date: 20131219 Year of fee payment: 12 |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: FR Ref legal event code: TP Owner name: OCE PRINTING SYSTEMS GMBH & CO. KG, DE Effective date: 20140513 |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: GB Ref legal event code: 732E Free format text: REGISTERED BETWEEN 20140904 AND 20140910 |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: DE Ref legal event code: R119 Ref document number: 50214104 Country of ref document: DE |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: DE Ref legal event code: R082 Ref document number: 50214104 Country of ref document: DE Representative=s name: SCHAUMBURG & PARTNER PATENTANWAELTE GBR, DE |
|
GBPC | Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee |
Effective date: 20141025 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: DE Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20150501 Ref country code: GB Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20141025 |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: FR Ref legal event code: ST Effective date: 20150630 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: FR Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20141031 |