DE10201483A1

DE10201483A1 - Device for cleaning an image carrier in an electrophotographic printing or copying unit comprises a cleaning roll with a deformable cover pressed against the image carrier to loosen deposited material

Info

Publication number: DE10201483A1
Application number: DE2002101483
Authority: DE
Inventors: Alexander Kreiter
Original assignee: Oce Printing Systems GmbH and Co KG
Current assignee: Canon Production Printing Germany GmbH and Co KG
Priority date: 2002-01-16
Filing date: 2002-01-16
Publication date: 2003-07-31

Abstract

The device for cleaning a coating (9) of deposited material (9) from an image carrier (1) in an electrophotographic printing or copying unit comprises a cleaning roll (2) with a deformable cover element pressed against the image carrier to loosen the deposited material. The material is transferred to the cleaning roll and then removed from the latter by a rotary brush (4) and a removal roll (7). An Independent claim is also included for a method of cleaning an image carrier by using the proposed device.

Description

Elektrofotografische Druck- oder Kopiergeräte sind bekannt, z. B. US 5 179 416. Diese weisen einen Fotoleiter, z. B. eine Fotoleitertrommel oder ein Fotoleiterband, auf, auf dem ein Ladungsbild des zu druckenden Bildes erzeugt wird. Der zyklische Ablauf der Druckbildgenerierung erfolgt in folgenden Schritten:

- Der entladene Fotoleiter wird auf ein vorgegebenes Potential (positiv oder negativ) aufgeladen.
- Auf dem geladenen Fotoleiter wird das Druckbild mittels Licht von einem optischen Zeichengenerator geschrieben. Das Licht entlädt den Fotoleiter und es entsteht ein Ladungsbild des zu druckenden Bildes.
- Das Ladungsbild wird von einer Entwicklungseinheit mittels Toner entwickelt. Der Toner kann sich in den geladenen oder entladenen Bereichen des Fotoleiters absetzen und elektrostatisch haften bleiben.
- In einem Umdruckbereich wird das Tonerbild mittels eines elektrostatischen Feldes und Kontaktes auf einen Zwischenträger oder das Druckmedium, z. B. Papier, übertragen.
- Nach dem Übertrag bleibt eine kleine Menge Toner (Resttoner) am Fotoleiter hängen. Dieser wird in einer Einrichtung zur Reinigung (Reinigungseinrichtung) gereinigt und damit der Fotoleiter für die Aufnahme eines neuen Bildes im nächsten Zyklus sauber gehalten.
- Nach der Reinigung kann der Fotoleiter so konditioniert werden, daß er gleichmäßig entladen ist. Der Fotoleiter ist somit für einen neuen Zyklus bereit.
- Der Umdruck kann vom Fotoleiter auf einen Zwischenträger und von dort auf ein Druckmedium, z. B. eine Papierbahn, oder direkt auf das Druckmedium erfolgen, um anschließend fixiert zu werden.
- Nach dem Umdruck kann somit eine Restmenge an Toner (Resttoner) und sonstigen Ablagerungen übrig bleiben, die auf dem Fotoleiter oder dem Zwischenträger einen Belag bilden.

Electrophotographic printing or copying machines are known, e.g. B. US 5 179 416. These have a photoconductor, for. B. a photoconductor drum or a photoconductor belt, on which a charge image of the image to be printed is generated. The cyclical sequence of print image generation takes place in the following steps:

- The discharged photoconductor is charged to a predetermined potential (positive or negative).
- The printed image is written on the loaded photoconductor by means of light from an optical character generator. The light discharges the photoconductor and a charge image of the image to be printed is created.
- The charge image is developed by a development unit using toner. The toner can settle in the charged or discharged areas of the photoconductor and can adhere electrostatically.
- In a transfer printing area, the toner image is applied to an intermediate carrier or the printing medium, eg by means of an electrostatic field and contact. B. paper transferred.
- After the transfer, a small amount of toner (residual toner) remains on the photoconductor. This is cleaned in a device for cleaning (cleaning device) and thus the photoconductor for taking a new image is kept clean in the next cycle.
- After cleaning, the photoconductor can be conditioned so that it is evenly discharged. The photoconductor is now ready for a new cycle.
- The transfer can from the photoconductor to an intermediate carrier and from there to a printing medium, eg. B. a paper web, or directly on the print medium to be fixed subsequently.
- After the transfer printing, a residual amount of toner (residual toner) and other deposits can remain, which form a coating on the photoconductor or the intermediate carrier.

Im folgenden wird der Ladungsbildträger, also der Fotoleiter und/oder ein evtl. verwendeter Zwischenträger, als Bildträger bezeichnet. In the following, the charge image carrier, i.e. the photoconductor and / or a possibly used intermediate carrier, as image carrier designated.

Aus der Literatur sind Einrichtungen bekannt, die den losen Resttoner von dem Bildträger entfernen. Institutions are known from the literature to help solve the problem Remove residual toner from the image carrier.

Aus US 5 999 791, EP 0 759 583 ist bekannt, zur Entfernung des Resttoners vom Bildträger eine Bürste mit elektrisch leitenden Borsten zu verwenden. Die Bürste ist an eine Spannungsquelle angeschlossen, deren Polarität entgegengesetzt zur Tonerpolarität ist. Der Toner bleibt an den Borsten haften und wird über eine Absaugung oder elektrostatisch aus der Bürste entfernt. From US 5 999 791, EP 0 759 583 is known for removal of the residual toner from the image carrier is a brush with electrical to use conductive bristles. The brush is on one Voltage source connected, its polarity opposite to toner polarity. The toner remains on the bristles adhere and is removed by suction or electrostatically from the Brush removed.

Es gibt auch Anordnungen mit zwei Bürsten, die mit oder ohne elektrostatische Unterstützung (EP 0 512 362) oder mit zwei vollständigen Reinigungseinheiten mit Bürsten (US 4 999 679) arbeiten. Letztere dient der Reinigung von unterschiedlich geladenen Tonerpartikeln. Für diesen Fall gibt es auch Anordnungen mit zwei unterschiedlich geladenen Gliedern, die den verschieden geladenen Toner aus der Bürste entfernen sollen, US 4 494 863, EP 0 322 230. There are also arrangements with two brushes, with or without electrostatic support (EP 0 512 362) or with two complete cleaning units with brushes (US 4 999 679) work. The latter is used for cleaning differently charged toner particles. In this case there is also Arrangements with two differently charged links that the remove differently charged toner from the brush, US 4,494,863, EP 0 322 230.

Allen diesen Lösungen ist gemeinsam, daß sie den lose elektrostatisch haftenden Toner von der Oberfläche des Bildträgers entfernen sollen. Die anderen Materialien, die die Bildträgeroberfläche verunreinigen und dort einen Film bilden, werden aber nur unzureichend oder nicht entfernt. Der Film hat andere physikalische Eigenschaften als der Bildträger und führt somit zu Veränderungen der Prozeßparameter, die die Druckqualität verschlechtern. All these solutions have in common that they are loose electrostatically adhering toner from the surface of the Should remove the image carrier. The other materials that the Contaminate the surface of the image carrier and there a film form, but are insufficiently or not removed. The Film has different physical properties than that Image carrier and thus leads to changes in the process parameters deteriorate print quality.

Zur Entfernung dieses Filmes gibt es unterschiedliche Vorschläge in der Literatur:
Eine scharfe Kante eines Rakels schabt den Film ab (z. B. EP 0 672 970). Oder ein abrasives Element entfernt den Film. Dieses kann eine dichte oder flache Bürste sein oder eine Schleifmittel enthaltende Rolle. In einer anderen Ausführung kann dieses Element auch eine Schaumstoffrolle sein. There are various suggestions in the literature for removing this film:
A sharp edge of a doctor blade scrapes off the film (e.g. EP 0 672 970). Or an abrasive element removes the film. This can be a dense or flat brush or a roll containing abrasives. In another embodiment, this element can also be a foam roller.

In Zusammenhang mit der Bürstenreinigung ergeben sich zur Entfernung des Films daher verschiedene Kombinationsmöglichkeiten:

- Kombination von Bürstenreinigung mit Rakel:
- Das Rakel liegt vor der Reinigungsbürste.
- Das Rakel liegt nach der Reinigungsbürste; die Bürste reinigt den Toner, das Rakel den Film (z. B. EP 0 672 970).
- Kombination mit zusätzlichen Elementen:
- Die Reinigungsbürste befindet sich vor dem zusätzlichen Element; die Reinigungsbürste entfernt den losen Toner, das zusätzliche Element den Film. Hier gibt es mehrere Lösungsansätze für das zusätzliche Element:
- Das zusätzliche Element ist eine Schaumstoff- oder Elastomerrolle, die sich entgegengesetzt zu der Laufrichtung des Bildträgers dreht und den Film entfernt (EP 0 784 248).
- Das zusätzliche Element ist eine sehr dichte Bürste, die quer zur Laufrichtung des Bildträgers bewegt wird und so den Film entfernt (EP 0 784 248).
- Die Bürste befindet sich nach dem zusätzlichen Element:
- Das zusätzliche Element ist eine einzelne Reinigungswalze (US 5 481 351).
- Das zusätzliche Element besteht aus mehreren Walzen (US 5 179 416). In diesem Fall ist in Laufrichtung des Bildträgers gesehen eine erste Walze die Reinigungswalze eine zweite Walze eine abrasive Walze zur Entfernung des Filmes von der obersten Bildträgerschicht und eine zuletzt folgende Bürste dient dem Polieren des Bildträgers.

In connection with brush cleaning, there are various possible combinations for removing the film:

- Combination of brush cleaning with squeegee:
- The squeegee is in front of the cleaning brush.
- The squeegee lies after the cleaning brush; the brush cleans the toner, the squeegee the film (e.g. EP 0 672 970).
- Combination with additional elements:
- The cleaning brush is in front of the additional element; the cleaning brush removes the loose toner, the additional element the film. There are several possible solutions for the additional element:
- The additional element is a foam or elastomer roller, which rotates in the opposite direction to the direction of the image carrier and removes the film (EP 0 784 248).
- The additional element is a very dense brush, which is moved transversely to the direction of the image carrier and thus removes the film (EP 0 784 248).
- The brush is after the additional element:
- The additional element is a single cleaning roller (US 5 481 351).
- The additional element consists of several rollers (US 5 179 416). In this case, seen in the direction of travel of the image carrier, a first roller is the cleaning roller, a second roller is an abrasive roller for removing the film from the uppermost image carrier layer, and a brush that follows last is used to polish the image carrier.

Allen bekannten Lösungen ist gemeinsam, daß das zusätzliche Element aktiv gereinigt wird durch Absaugung, durch ein Rakel oder elektrostatisch. All known solutions have in common that the additional Element is actively cleaned by suction, using a squeegee or electrostatic.

Die bekannten Reinigungseinrichtungen weisen folgende Nachteile auf:

- Die Reinigungseinrichtungen ohne zusätzliches Element zur Filmentfernung könne den Bildträger nur über eine relativ geringe Anzahl von Druckzyklen sauber halten. Der danach auftretende Film beeinträchtigt die Druckqualität.
- Für die Lösungen mit zusätzlichen Elementen zur Entfernung des Filmes gilt:
- Wenn das zusätzliche Element zur Entfernung des Filmes vor der Reinigungsbürste liegt, kann es Toner akkumulieren und so den Bildträger beschädigen. Zusätzlich können die Tonerkörnchen zertrümmert werden, was die Filmbildung negativ beeinflussen kann.
- Die Lösungen mit dem zusätzlichen Element nach der Reinigungsbüste haben den Nachteil, daß sich dessen Kontaktfläche mit einer relativ hohen Relativgeschwindigkeit zum Bildträger bewegt und den Bildträger nach und nach abträgt. Das führt zu einer Änderung der elektrophysikalischen Eigenschaften des Bildträgers und dementsprechend zu einem Qualitätsverlust des Druckbildes. Dieser Effekt ist teilweise sogar gewünscht (EP 0784248, US 5 179 416), jedoch bestimmt er die Lebensdauer des Bildträgers und sollte deswegen minimiert werden.
- Die Elemente, die einen gezielten Abtrag des Filmes und der obersten Schicht des Bildträgers hervorrufen sollen, sind meist mit Poliermittel oder Schleifmittel dotiert, was zur Verteuerung dieser Elemente führt.

The known cleaning devices have the following disadvantages:

- The cleaning devices without an additional element for film removal could only keep the image carrier clean over a relatively small number of printing cycles. The film that then appears affects the print quality.
- The following applies to the solutions with additional elements for removing the film:
- If the additional element for removing the film lies in front of the cleaning brush, it can accumulate toner and thus damage the image carrier. In addition, the toner granules can be smashed, which can negatively affect film formation.
- The solutions with the additional element after the cleaning bust have the disadvantage that the contact surface moves at a relatively high relative speed to the image carrier and gradually removes the image carrier. This leads to a change in the electrophysical properties of the image carrier and accordingly to a loss in quality of the printed image. This effect is sometimes even desired (EP 0784248, US 5 179 416), but it determines the lifespan of the image carrier and should therefore be minimized.
- The elements that are to deliberately remove the film and the top layer of the image carrier are usually doped with polishing agents or abrasives, which makes these elements more expensive.

Das der Erfindung zugrunde liegende Problem besteht darin, eine Reinigungseinrichtung für einen Bildträger eines elektrofotografischen Druck- oder Kopiergerätes anzugeben, mit der neben dem Resttoner auch der Film aus Ablagerungen sicher entfernt wird, ohne daß der Bildträger negativ beeinflußt wird. The problem underlying the invention is a cleaning device for an image carrier specify electrophotographic printing or copying machine with which, in addition to the residual toner, also the film from deposits is removed without adversely affecting the image carrier becomes.

Dieses Problem wird gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. This problem is solved according to the features of the claim 1 solved.

Der Resttoner und die sonstigen Ablagerungen bilden einen Belag auf dem Bildträger, dieser wird im folgenden mit Belag aus Ablagerungen bezeichnet, wenn alle Arten von Ablagerungen gemeinsam betrachtet werden. The residual toner and other deposits form one Coating on the image carrier, this is in the following with coating out of deposits referred to when all types of deposits be considered together.

Die Erfindung hat den Vorteil, daß durch die im Kontaktbereich zwischen Reinigungswalze und Bildträger gegebene Relativgeschwindigkeit der Belag schonend gelöst wird, so daß dessen Entfernung vom Bildträger unproblematisch ist. The invention has the advantage that in the Given the contact area between the cleaning roller and image carrier Relative speed of the covering is gently loosened, so that whose removal from the image carrier is unproblematic.

Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. Further developments of the invention result from the dependent Claims.

Um den abgeflachten Kontaktbereich bei der Reinigungswalze zu erreichen, ist es zweckmäßig, diese aus elastischen Material, wie z. B. Schaumgummi, Elastomer oder Silikonkautschuk, herzustellen. To close the flattened contact area on the cleaning roller it is advisable to use elastic material such as B. foam rubber, elastomer or silicone rubber, manufacture.

Um die Reinigungswalze von vom Bildträger abgenommenem Belag (Resttoner und Filmmaterial) zu reinigen, kann eine Bürste vorgesehen werden, die zwischen Abnahmewalze und Bildträger angeordnet ist und den Bildträger reinigt. Around the cleaning roller of the coating removed from the image carrier (Residual toner and film material) can be cleaned with a brush be provided between the take-off roller and image carrier is arranged and cleans the image carrier.

Um den Übergang des gelösten Belags vom Bildträger auf die Reinigungswalze zu verbessern, kann die Reinigungswalze an ein Potential gelegt werden, das entgegengesetzt zur Tonerpolarität gewählt wird. To the transition of the loosened covering from the image carrier to the Cleaning roller can improve the cleaning roller a potential that is opposite to that Toner polarity is selected.

Sollte auf die Bürste aus Kosten Gründen verzichtet werden, ist es zweckmäßig, die Abnahmewalze an die Reinigungswalze anzudrücken, so daß ein abgeflachter Kontaktbereich entsteht, in dem der gelöste Belag von der Reinigungswalze übernommen wird. Um den Übergang zu verbessern, kann an die Abnahmewalze ein Potential angelegt werden, das betragsmäßig größer ist im Vergleich zu dem der Reinigungswalze. If the brush is dispensed with for cost reasons, it is convenient to take the take-off roller to the cleaning roller press down so that a flattened contact area is created, in which the released coating is taken over by the cleaning roller becomes. To improve the transition, you can attach the take-off roller a potential is created that is larger in terms of amount Comparison to that of the cleaning roller.

Die Reinigung der Abnahmewalze kann mit einem Rakel erfolgen, von der die Ablagerungen in einen Abfallbereich abgeführt werden. The removal roller can be cleaned with a squeegee, from which the deposits are discharged into a waste area become.

Es ist vorteilhaft, wenn die Reinigungswalze vom Bildträger mitgenommen wird, da dann die Oberfläche des Bildträgers geschont wird. Wenn der Bildträger bandförmig ist, ist es zweckmäßig, wenn auf der der Reinigungswalze gegenüber liegenden Seite des Bildträgers eine Unterstützungswalze angeordnet wird. Damit wird ein definierter Kontaktbereich zwischen Bildträger und Reinigungswalze erreicht, der z. B. zwischen 2 mm bis 10 mm liegen kann. It is advantageous if the cleaning roller from the image carrier is taken along, because then the surface of the image carrier is spared. If the image carrier is band-shaped, it is useful if on the opposite of the cleaning roller lying side of the image carrier a support roller is arranged. This creates a defined contact area reached between image carrier and cleaning roller, the z. B. can be between 2 mm and 10 mm.

Die Erfindung wird an Hand von Abbildungen weiter erläutert. Es zeigen: The invention is further explained with the aid of figures. Show it:

Abb. 1 eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Reinigungseinrichtung; Fig. 1 shows a first embodiment of the cleaning device according to the invention;

Abb. 2 eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Reinigungseinrichtung; Fig. 2 shows a second embodiment of the cleaning device according to the invention;

Abb. 3 eine erste Ausführungsform einer Reinigungswalze; Abb. 4 eine zweite Ausführungsform einer Reinigungswalze. Fig. 3 shows a first embodiment of a cleaning roller; Fig. 4 shows a second embodiment of a cleaning roller.

In Abb. 1 und 2 ist vom elektrofotografische Druck- oder Kopiergerät nur der Teil gezeigt, der für die Erläuterung der Erfindung von Bedeutung ist. Die übrigen Teile des Druck- oder Kopiergerätes sind bekannt und können z. B. der US 5 179 416 entnommen werden. Dargestellt ist die Reinigungseinrichtung RE und ein zu reinigender Bildträger 1, der hier als Fotoleiterband oder Zwischenträgerband realisiert ist. Jedoch könnte der Bildträger 1 auch eine Fotoleitertrommel sein. In Fig. 1 and 2 of the electrophotographic printing or copying machine only the part is shown that is important for the explanation of the invention. The remaining parts of the printing or copying machine are known and can, for. B. US 5 179 416. Shown is the cleaning device RE and an image carrier 1 to be cleaned, which is realized here as a photoconductor belt or intermediate carrier belt. However, the image carrier 1 could also be a photoconductor drum.

In Abb. 1 weist die Reinigungseinrichtung RE eine Reinigungswalze 2, eine Bürste 4, eine Abnahmewalze 7 und ein Rakel 6 auf, von denen die Bürste 4, die Abnahmewalze 7 und das Rakel 6 in einem Gehäuse 3 angeordnet sind. Die Reinigungswalze 2 ist derart ausgeführt, daß sie deformierbar ist. In Fig. 1, the cleaning device RE has a cleaning roller 2 , a brush 4 , a removal roller 7 and a doctor blade 6 , of which the brush 4 , the removal roller 7 and the doctor blade 6 are arranged in a housing 3 . The cleaning roller 2 is designed such that it is deformable.

Ein z. B. auf der Rückseite geerdeter (GND) Bildträger 1 bewegt sich in Richtung des Pfeiles 1p. Darauf befindet sich der Belag 9 aus Ablagerungen, wie z. B. Resttoner 9, der nach dem Umdruck auf dem Bildträger 1 verbleibt. Der Bildträger 1 wird auf der der Reinigungswalze 2 gegenüber liegenden Seite von einer Unterstützungswalze 8 unterstützt und kann auch von dieser angetrieben werden. Die Reinigungswalze 2 wird mit einer Kraft F2 an den Bildträger 1 gedrückt und bewegt sich, angetrieben vom Bildträger 1, in Richtung des Pfeiles 2p. Die Kraft F2 bewirkt eine Deformation der Reinigungswalze 2 an deren Oberfläche, so daß diese im Kontaktbereich mit dem Bildträger 1 abgeflacht ist, also einen Kontaktbereich oder NIP-Bereich NIP2 mit dem Bildträger 1 bildet. Durch diese Deformation entsteht eine kleine Relativbewegung zwischen der Oberfläche des Bildträgers 1 und der sich im Kontakt befindlichen Oberfläche der Reinigungswalze 2. Diese Relativbewegung lockert den auf dem Bildträger 1 anhaften Belag 9. A z. B. on the back grounded (GND) image carrier 1 moves in the direction of arrow 1 p. There is the covering 9 from deposits, such as. B. residual toner 9 , which remains on the image carrier 1 after the transfer printing. The image carrier 1 is supported on the side opposite the cleaning roller 2 by a support roller 8 and can also be driven by this. The cleaning roller 2 is pressed with a force F2 to the image carrier 1 and moves, driven by the image carrier 1 in the direction of arrow 2 p. The force F2 brings about a deformation of the cleaning roller 2 on its surface, so that it is flattened in the contact area with the image carrier 1 , that is to say forms a contact area or NIP area NIP2 with the image carrier 1 . This deformation results in a small relative movement between the surface of the image carrier 1 and the surface of the cleaning roller 2 that is in contact. This relative movement loosens the coating 9 adhering to the image carrier 1 .

Die Reinigungswalze 2 liegt an einem Potential U2, welches ein elektrisches Feld zwischen ihr selbst und dem Bildträger 1 erzeugt. Der Resttoner wird vom Bildträger 1 durch dieses Feld entfernt, da er unterschiedliche Polarität zum Potential der Reinigungswalze 2 hat. Das filmbildende Material, das hauptsächlich aus Silica und Tonerbestandteilen besteht, wird teilweise, wie der Resttoner, elektrostatisch auf die Reinigungswalze 2 übertragen und teilweise in den Resttoner eingewalkt und mit diesem übertragen. The cleaning roller 2 is connected to a potential U2, which generates an electric field between itself and the image carrier 1 . The residual toner is removed from the image carrier 1 by this field, since it has different polarity to the potential of the cleaning roller 2 . The film-forming material consisting mainly of silica and toner ingredients is, in part, as the residual toner, electrostatically transferred to the cleaning roller 2 and partly in the drummed waste toner and transferred therewith.

Die Bürste 4, welche sich im Gehäuse 3 befindet, dreht sich in Richtung des Pfeils 4p entgegengesetzt zu 2p. Sie ist leitfähig und liegt an einem Potential U4, das höher als das Potential U2 der Reinigungswalze 2 ist. Die Bürste 4 streicht über die Reinigungswalze 2 mit einer Eintauchtiefe ET4/2. Durch das elektrische Feld zwischen Bürste 4 und Reinigungswalze 2 und durch die mechanische Wirkung der Bürste 4 werden die auf der Reinigungswalze 2 elektrostatisch haftenden Ablagerungen auf die Bürste 4 übertragen. The brush 4 , which is located in the housing 3 , rotates in the direction of the arrow 4 p opposite to 2 p. It is conductive and is at a potential U4, which is higher than the potential U2 of the cleaning roller 2 . The brush 4 sweeps over the cleaning roller 2 with an immersion depth ET4 / 2. Due to the electric field between the brush 4 and the cleaning roller 2 and the mechanical action of the brush 4 , the deposits adhering to the cleaning roller 2 are transferred to the brush 4 .

Im weiteren Verlauf berührt die Bürste 4 mit einer Eintauchtiefe ET4/7, die größer oder gleich der Eintauchtiefe ET4/2 sein kann, die Abnahmewalze 7. Diese liegt an einem Potential U7, das größer als das Potential U4 der Bürste 4 ist. Somit entsteht auch zwischen der Abnahmewalze 7 und der Bürste 4 ein elektrisches Feld, das zum Übertrag der Ablagerungen auf die Abnahmewalze 7 führt. Die Abnahmewalze dreht sich in Richtung des Pfeils 7p. Das Rakel 6 rakelt die Abnahmewalze 7 ab und entfernt dadurch die Ablagerungen von der Abnahmewalze 7. Diese fallen in einen Abfallbereich 5, aus dem sie eine Fördervorrichtung bekannten Aufbaus (US 5 481 351) in einen Abfallbehälter befördert. In the further course, the brush 4 touches the removal roller 7 with an immersion depth ET4 / 7, which can be greater than or equal to the immersion depth ET4 / 2. This is due to a potential U7 that is greater than the potential U4 of the brush 4 . Thus, an electric field also arises between the take-off roller 7 and the brush 4 , which leads to the transfer of the deposits to the take-off roller 7 . The take-off roller rotates in the direction of arrow 7 p. The doctor blade 6 scrapes off the removal roller 7 and thereby removes the deposits from the removal roller 7 . These fall into a waste area 5 , from which it conveys a conveyor of known construction (US Pat. No. 5,481,351) into a waste container.

In der Ausführungsform der Abb. 1 wird die Reinigungswalze 2 vom Bildträger 1 mitgeschleppt, während die Bürste 4 und die Abnahmewalze 7 aktiv angetrieben wird. Die Unterstützungswalze 8 kann ebenfalls von dem Bildträger angetrieben werden. Es ist auch möglich, die Walzen 2 und 8 aktiv und synchron mit dem Bildträger 1 anzutreiben. In the embodiment of Fig. 1, the cleaning roller 2 is dragged along by the image carrier 1 , while the brush 4 and the take-off roller 7 are actively driven. The support roller 8 can also be driven by the image carrier. It is also possible to drive the rollers 2 and 8 actively and synchronously with the image carrier 1 .

Um einen optimalen Betrieb zu erreichen, ist es vorteilhaft, wenn folgende Bedingungen erfüllt sind:
Bedingung 1: |U2| < |U4| < |U7|, wobei mit |U| jeweils die absoluten Werte des Potentials bezeichnet werden.
Bedingung 2: U2, U4 und U7 müssen die zum Resttoner entgegengesetzte Polarität aufweisen.
Bedingung 3: Die Kraft F2 muß in einem Bereich liegen, daß sie einen Kontakt NIP2 der Walze 2 zum Bildträger 1 mit einer Breite von 2 mm bis 10 mm hervorruft. Diese Kraft ist von der Walzenlänge und der Härte des Walzenmantels abhängig. Sie darf im NIP2 keine Flächenpressung erzeugen, welche die Oberflächenschicht des Bildträgers 1 beschädigt.
Bedingung 4: Die Härte des Mantelmaterials der Reinigungswalze 2 kann im Bereich 10 bis 60 Shore A liegen. Das Material kann Silikonkautschuk oder jedes andere Elastomer, Schaumstoff mit oder ohne Überzug sein und einen definierten elektrischen Widerstand aufweisen. Seine Dicke kann im Bereich 0,5 bis 10 mm liegen (Abb. 3). In einer anderen Ausführung kann die Reinigungswalze 2 den gleichen Aufbau wie in der vorherigen Ausführung (Abb. 3) haben, aber ein sehr geringen Widerstand aufweisen und einen elektrisch isolierenden Überzug besitzen. Der Überzug kann eine Dicke von 0,02 bis 0,5 mm besitzen (Abb. 4).
Bedingung 5: Der Widerstand der Reinigungswalze 2 liegt im Bereich 0,3 bis 100 MΩ.
Bedingung 6: Der Widerstand der Bürste 4 liegt im Bereich 0,3 bis 100 MΩ
Bedingung 7: Die Eintauchtiefe der Reinigungswalze 2 in die Bürste 4 ist kleiner oder gleich der Eintauchtiefe der Abnahmewalze 7 in die Bürste 4, also

ET4/2 ≤ ET4/7

Bedingung 8: Die Oberflächengeschwindigkeit v4 der Bürste 4 liegt im folgenden Verhältnis zu jener v1 des Bildträgers 1:

0,5.v1 ≤ v4 ≤ 3.v1.

Bedingung 9: Die Oberflächengeschwindigkeit v7 der Abnahmewalze 7 liegt in folgendem Verhältnis zu jener v4 der Bürste 4:

v4 ≤ v7 ≤ 3.v4.

Bedingung 10: Die Abnahmewalze 7 kann voll leitend sein oder mit einer isolierenden Oberfläche beschichtet sein. Die Beschichtung kann eine Dicke im Bereich 0,03 bis 0,5 mm haben. Die Zusammensetzung der Beschichtung ist unerheblich. To achieve optimal operation, it is advantageous if the following conditions are met:
Condition 1: | U2 | <| U4 | <| U7 |, where with | U | in each case the absolute values of the potential are designated.
Condition 2: U2, U4 and U7 must have the opposite polarity to the residual toner.
Condition 3: The force F2 must be in a range such that it causes a contact NIP2 of the roller 2 with the image carrier 1 with a width of 2 mm to 10 mm. This force depends on the roll length and the hardness of the roll shell. It must not generate any surface pressure in the NIP2 that damages the surface layer of the image carrier 1 .
Condition 4: The hardness of the jacket material of the cleaning roller 2 can be in the range 10 to 60 Shore A. The material can be silicone rubber or any other elastomer, foam with or without a coating and have a defined electrical resistance. Its thickness can range from 0.5 to 10 mm ( Fig. 3). In another embodiment, the cleaning roller 2 can have the same structure as in the previous embodiment ( Fig. 3), but have a very low resistance and have an electrically insulating coating. The coating can have a thickness of 0.02 to 0.5 mm ( Fig. 4).
Condition 5: The resistance of the cleaning roller 2 is in the range 0.3 to 100 MΩ.
Condition 6: The resistance of the brush 4 is in the range 0.3 to 100 MΩ
Condition 7: The immersion depth of the cleaning roller 2 in the brush 4 is less than or equal to the immersion depth of the removal roller 7 in the brush 4 , that is

ET4 / 2 ≤ ET4 / 7

Condition 8: The surface speed v4 of the brush 4 is in the following relationship to that v1 of the image carrier 1 :

0.5.v1 ≤ v4 ≤ 3.v1.

Condition 9: The surface speed v7 of the take-off roller 7 is in the following relationship to that v4 of the brush 4 :

v4 ≤ v7 ≤ 3.v4.

Condition 10: The take-off roller 7 can be fully conductive or can be coated with an insulating surface. The coating can have a thickness in the range of 0.03 to 0.5 mm. The composition of the coating is irrelevant.

In einem zweiten Ausführungsbeispiel, das in Abb. 2 dargestellt ist, wird auf die Bürste 4 verzichtet. Die sonstigen Elemente entsprechen denen der Abb. 1. In a second embodiment, which is shown in Fig. 2, the brush 4 is omitted. The other elements correspond to those in Fig. 1.

In diesem Ausführungsbeispiel ist somit die Funktionsweise der Reinigung und der Belagentfernung von Bildträger 1 bis zur Kontaktstelle zur Bürste 4 identisch mit dem ersten Ausführungsbeispiel. An dieser Kontaktstelle werden die Ablagerungen von der Reinigungswalze 2 direkt an die Abnahmewalze 7 übergeben. Die Übergabe geschieht über ein elektrisches Feld und über mechanische Reibung. Der weitere Weg ist dann wieder identisch mit dem aus dem ersten Ausführungsbeispiel. Durch den Wegfall der Bürste wird ein Verschleißteil eingespart, was zur Kostenreduktion beiträgt. In this exemplary embodiment, the functioning of the cleaning and the removal of deposits from the image carrier 1 to the contact point with the brush 4 is identical to the first exemplary embodiment. At this contact point, the deposits from the cleaning roller 2 are transferred directly to the take-off roller 7 . The transfer takes place via an electrical field and mechanical friction. The further path is then identical to that from the first embodiment. By eliminating the brush, a wearing part is saved, which contributes to cost reduction.

In diesem Ausführungsbeispiel bewegt sich der auf der Rückseite geerdete (GND) Bildträger 1 (Fotoleiterband oder Zwischenträger) in Richtung des Pfeiles 1p. Darauf befindet sich der Belag 9, der nach dem Umdruck verbleibt. Die Unterstützungswalze 8 unterstützt den Bildträger 1 und wird z. B. von diesem angetrieben. Die Reinigungswalze 2 wird mit einer Kraft F2 an den Bildträger 1 gedrückt und von diesem angetrieben. Die Kraft F2 bewirkt eine Deformation der weichen Schicht der Reinigungswalze 2, die zu einer Kontaktbreite NIP2 zum Bildträger 1 führt. Durch diese Deformation entsteht eine kleine Relativbewegung zwischen der Oberfläche des Bildträgers 1 und der mit dieser in Kontakt befindlichen Oberfläche der Reinigungswalze 2. Diese Relativbewegung lockert den auf der Oberfläche des Bildträgers 1 anhaftenden Belag 9, der aus Ablagerungen bestehend aus Resttoner und filmbildenden Material sich zusammensetzt. Die Reinigungswalze 2 liegt am Potential U2, das ein elektrisches Feld zwischen ihr und dem Bildträger 1 erzeugt. Der Resttoner 9 wird vom Bildträger 1 durch dieses Feld entfernt, da er unterschiedliche Polarität zum Potential der Reinigungswalze 2 hat. Das filmbildende Material, das hauptsächlich aus Silica und Tonerbestandteilen besteht, wird teilweise wie der Resttoner elektrostatisch auf die Reinigungswalze 2 übertragen und teilweise in den Resttoner eingewalkt und mit diesem dann übertragen. Im weiteren Verlauf berührt die Reinigungswalze 2 mit einem NIP7, der dem NIP2 gleich oder unterschiedlich sein kann, die Abnahmewalze 7. Diese liegt am Potential U7, das betragsmäßig größer als das Potential U2 der Reinigungswalze 2 ist. Somit entsteht auch zwischen der Abnahmewalze 7 und der Reinigungswalze 2 ein elektrisches Feld, das zum Übertrag der Ablagerungen auf die Abnahmewalze 7 führt. Die Abnahmewalze 7 dreht sich in Richtung des Pfeils 7p. Das Rakel 6 rakelt die Abnahmewalze 7 ab und entfernt dadurch die Ablagerungen. Diese fallen in einen Abfallbereich 5, aus dem sie eine Fördereinrichtung in einen nicht dargestellten Abfallbehälter befördert. In this exemplary embodiment, the (GND) image carrier 1 (photoconductor band or intermediate carrier), which is grounded on the back, moves in the direction of the arrow 1 p. There is the covering 9 , which remains after the transfer printing. The support roller 8 supports the image carrier 1 and z. B. driven by this. The cleaning roller 2 is pressed with a force F2 against the image carrier 1 and driven by the latter. The force F2 causes a deformation of the soft layer of the cleaning roller 2 , which leads to a contact width NIP2 to the image carrier 1 . This deformation results in a small relative movement between the surface of the image carrier 1 and the surface of the cleaning roller 2 in contact with it. This relative movement loosens the coating 9 adhering to the surface of the image carrier 1 , which is composed of deposits consisting of residual toner and film-forming material. The cleaning roller 2 is at the potential U2, which generates an electric field between it and the image carrier 1 . The residual toner 9 is removed from the image carrier 1 by this field, since it has different polarity to the potential of the cleaning roller 2 . The film-forming material, which mainly consists of silica and toner components, is partially transferred electrostatically to the cleaning roller 2 like the residual toner and partially rolled into the residual toner and then transferred with it. In the further course, the cleaning roller 2 touches the removal roller 7 with a NIP7, which can be the same or different from the NIP2. This is at the potential U7, which is greater in magnitude than the potential U2 of the cleaning roller 2 . Thus, an electric field also arises between the take-off roller 7 and the cleaning roller 2 , which leads to the transfer of the deposits to the take-off roller 7 . The take-off roller 7 rotates in the direction of arrow 7 p. The doctor blade 6 scrapes off the take-off roller 7 and thereby removes the deposits. These fall into a waste area 5 , from which it conveys a conveyor into a waste container, not shown.

In diesem Ausführungsbeispiel wird die Walze 8 vom Bildträger 1 mitgeschleppt, während die Walze 2 vom Bildträger mitgeschleppt werden kann. Die Walze 7 wird aktiv angetrieben. Es ist auch möglich, die Walzen 2 und 8 aktiv und synchron mit dem Bildträger 1 anzutreiben. In this embodiment, the roller 8 is dragged along by the image carrier 1 , while the roller 2 can be dragged along by the image carrier. The roller 7 is actively driven. It is also possible to drive the rollers 2 and 8 actively and synchronously with the image carrier 1 .

Für das zweite Ausführungsbeispiel sollten folgende Bedingungen eingehalten werden, um einen optimalen Betrieb zu ermöglichen:
Bedingung 1: |U2| < |U7 Bedingung 2: U2 und U7 müssen die zum Resttoner entgegengesetzte Polarität aufweisen.
Bedingung 3: Die Kraft F2 muß in einem Bereich liegen, daß sie einen Kontakt NIP2 der Reinigungswalze 2zum Bildträger 1 mit einer Breite von 2 mm bis 10 mm hervorruft. Diese Kraft ist von der Walzenlänge und der Härte des Walzenmantels abhängig. Sie darf im NIP2 keine Flächenpressung erzeugen, die die Oberflächenschicht des Bildträgers beschädigt.
Bedingung 4: Die Härte des Mantelmaterials der Reinigungswalze 2 liegt im Bereich 10 bis 60 Shore A. Das Material kann Silikonkautschuk oder jedes andere Elastomer oder Schaumstoff mit oder ohne Überzug sein und einen definierten elektrischen Widerstand aufweisen. Seine Dicke kann im Bereich 0,5 mm bis 10 mm liegen (Abb. 3). In einer anderen Ausführung kann die Reinigungswalze 2 den gleichen Aufbau wie in der vorhergehenden Ausführung haben aber einen sehr geringen Widerstand aufweisen und einen elektrisch isolierenden Überzug besitzen. Der Überzug kann eine Dicke von 0,02 mm bis 0,5 mm besitzen (Abb. 4).
Bedingung 5: der Widerstand der Reinigungswalze 2 liegt im Bereich 0,3 bis 100 MΩ.
Bedingung 6: Entfällt.
Bedingung 7: Entfällt.
Bedingung 8: Wird mit Bedingung 9 gekoppelt.
Bedingung 9: Die Oberflächengeschwindigkeit v7 der Abnahmewalze 7 liegt im folgenden Verhältnis zu jener v1 des Bildträgers 1:

0,5.v1 ≤ v7 ≤ 3.v1

Bedingung 10: Die Abnahmewalze 7 kann voll leitend oder mit einer isolierenden Oberfläche beschichtet sein.
Die Beschichtung kann eine Dicke im Bereich 0,03 bis 0,5 mm haben. Die Zusammensetzung der Beschichtung ist unerheblich. The following conditions should be observed for the second exemplary embodiment in order to enable optimal operation:
Condition 1: | U2 | <| U7 Condition 2: U2 and U7 must have the opposite polarity to the residual toner.
Condition 3: The force F2 must be in a range such that it causes a contact NIP2 of the cleaning roller 2 with the image carrier 1 with a width of 2 mm to 10 mm. This force depends on the roll length and the hardness of the roll shell. It must not generate surface pressure in the NIP2 that damages the surface layer of the image carrier.
Condition 4: The hardness of the jacket material of the cleaning roller 2 is in the range 10 to 60 Shore A. The material can be silicone rubber or any other elastomer or foam with or without a coating and have a defined electrical resistance. Its thickness can range from 0.5 mm to 10 mm ( Fig. 3). In another embodiment, the cleaning roller 2 can have the same structure as in the previous embodiment but have a very low resistance and have an electrically insulating coating. The coating can have a thickness of 0.02 mm to 0.5 mm ( Fig. 4).
Condition 5: the resistance of the cleaning roller 2 is in the range 0.3 to 100 MΩ.
Condition 6: Not applicable.
Condition 7: Not applicable.
Condition 8: Coupled with condition 9.
Condition 9: The surface speed v7 of the take-off roller 7 is in the following relationship to that v1 of the image carrier 1 :

0.5.v1 ≤ v7 ≤ 3.v1

Condition 10: The take-off roller 7 can be fully conductive or coated with an insulating surface.
The coating can have a thickness in the range of 0.03 to 0.5 mm. The composition of the coating is irrelevant.

Aus Abb. 3 ergibt sich der Aufbau einer Reinigungswalze 2. Sie weist einen Metallkern MK auf, auf dem ein Mantel MA von 0,5 mm bis 10 mm Dicke angeordnet ist. Der Mantel MA besteht aus einem elastischen Material, z. B. Elastomer, Silikonkautschuk oder Schaumstoff. Fig. 3 shows the structure of a cleaning roller 2 . It has a metal core MK on which a jacket MA with a thickness of 0.5 mm to 10 mm is arranged. The jacket MA consists of an elastic material, e.g. B. elastomer, silicone rubber or foam.

Abb. 4 zeigt einen Aufbau einer Reinigungswalze 2, die sich von der der Abb. 3 dadurch unterscheidet, daß sie an der Oberfläche einen Überzug ÜB aus elektrisch isolierenden Material von z. B. einer Dicke 0,02 mm bis 0,5 mm aufweist. Bezugszeichenliste RE Reinigungseinrichtung
1 Bildträger
2 Reinigungswalze
3 Gehäuse
4 Bürste
5 Abfallbereich
6 Rakel
7 Abnahmewalze
8 Unterstützungswalze
9 Belag aus Ablagerungen, wie Resttoner oder filmbildenden Material
1p Bewegungsrichtung des Bildträgers 1
2p Bewegungsrichtung der Reinigungswalze 2
4p Bewegungsrichtung der Bürste 4
7p Bewegungsrichtung der Abnahmewalze 7
NIP2 abgeflachter Kontaktbereich der Reinigungswalze 2 mit dem Bildträger
NIP7 abgeflachter Kontaktbereich der Reinigungswalze 2 mit der Abnahmewalze 7
ET4/2 Eintauchtiefe der Bürste 4 zur Reinigungswalze 2
ET4/7 Eintauchtiefe der Bürste 4 zur Abnahmewalze 7
GND Null-Potential
U2 Potential der Reinigungswalze 2
U4 Potential der Bürste 4
U7 Potential der Abnahmewalze 7
F2 Andruckkraft der Reinigungswalze 2 an den Bildträger 1
MK Metallkern der Reinigungswalze 2
MA Mantel aus deformierbaren Material bei der Reinigungswalze 2
ÜB Überzug der Reinigungswalze 2
Fig. 4 shows a structure of a cleaning roller 2 , which differs from that of Fig. 3 in that it has a coating of UB made of electrically insulating material of e.g. B. has a thickness of 0.02 mm to 0.5 mm. LIST OF REFERENCES RE cleaning device
1 image carrier
2 cleaning roller
3 housing
4 brush
5 waste area
6 squeegees
7 take- off roller
8 support roller
9 Deposit from deposits such as residual toner or film-forming material
1 p Direction of movement of the image carrier 1
2 p Direction of movement of the cleaning roller 2
4 p Direction of movement of the brush 4
7 p direction of movement of the take-off roller 7
NIP2 flattened contact area of the cleaning roller 2 with the image carrier
NIP7 flattened contact area of the cleaning roller 2 with the removal roller 7
ET4 / 2 immersion depth of the brush 4 to the cleaning roller 2
ET4 / 7 immersion depth of brush 4 to take-off roller 7
GND zero potential
U2 potential of the cleaning roller 2
U4 potential of the brush 4
U7 potential of the take-off roller 7
F2 pressing force of the cleaning roller 2 on the image carrier 1
MK metal core of cleaning roller 2
MA jacket made of deformable material in the cleaning roller 2
Covering the cleaning roller 2

Claims

1. Device for cleaning an image carrier ( 1 ) from a coating ( 9 ) from deposits in an electrophotographic printing or copying device,
in which a cleaning roller ( 2 ) is provided, which has a deformable jacket (MA), and which is pressed against the image carrier ( 1 ) with such a force (F2) that a flattened contact area (NIP2) of the cleaning roller ( 2 ) also the image carrier ( 1 ) is created, in which the covering ( 9 ) is loosened, so that the deposits pass onto the cleaning roller ( 2 ),
in which a removal roller ( 7 ) is provided, which takes over the deposits from the cleaning roller ( 2 ),
in which a doctor blade is provided which strips the deposits from the take-off roller ( 7 ) into a waste area ( 5 ).

2. Device according to claim 1, wherein the take-off roller ( 7 ) rests on the cleaning roller ( 2 ) in such a way that a flattened contact area (NIP7) is formed on the cleaning roller ( 2 ).

3. Device according to one of the preceding claims, in which the image carrier ( 1 ) is connected to earth (GND) and a potential is present in each case on the cleaning roller ( 2 ) and the removal roller ( 7 ), where:
| U2 | <| U7 U2 = potential on the cleaning roller ( 2 );
U7 = potential at the take-off roller ( 7 ).

4. Device according to one of the preceding claims, wherein the direction of rotation (( 2 p) of the cleaning roller ( 2 ) and the take-off roller ( 7 ) is opposite.

5. Device according to claim 1, wherein between the cleaning roller (2) and take-off roller (7) an electrically conductive brush (4) is arranged, to the cleaning roller (2) a first immersion depth (ET4 / 2) and take-off roller (7) has a second immersion depth (ET4 / 7), where
ET4 / 2 ≤ ET4 / 7.

6. Device according to claim 5, wherein the brush ( 4 ) has a resistance in the range 0.3 to 100 MΩ.

7. Device according to claim 5 or 6, in which a potential is present on the image carrier ( 1 ) earth (GND) and on the cleaning roller ( 2 ), the brush ( 4 ) and the removal roller ( 7 ), where:
| U2 | <| U4 | <| U7 U2 = potential on the cleaning roller ( 2 );
U4 = potential of the brush ( 4 )
U7 = potential at the take-off roller ( 7 ).

8. Device according to one of claims 5 to 7, wherein the surface speed (v4) of the brush ( 4 ) is in the following ratio to that of the image carrier ( 1 ):
0.5.v1 ≤ v4 ≤ 3.v1

9. Device according to claim 8, in which the surface speed (v7) of the removal roller ( 7 ) is in the following ratio to that of the brush ( 4 ):
v4 ≤ v7 ≤ 3.v4.

10. Device according to one of the preceding claims, wherein the pressure force (F2) of the cleaning roller ( 2 ) on the image carrier ( 19 ) is such that a contact surface (NIP2) is formed, the length of which is between 2 mm to 10 mm.

11. Device according to one of the preceding claims, wherein the cleaning roller ( 2 ) has a solid core (MK) and a jacket (MA) made of deformable material.

12. Device according to claim 11, in which the jacket (MA) made of elastomer, silicone rubber or foam.

13. Device according to claim 12, where the hardness of the jacket (MA) is between 10 to 60 Shore A is to be selected.

14. Device according to claim 11 to 13, in which the jacket (MA) has a thickness of 0.5 mm to 10 mm having.

15. Device according to one of the preceding claims, where the cleaning roller has an electrical resistance between 0.3 and 100 M | Ω.

16. Device according to one of the preceding claims, wherein the cleaning roller ( 2 ) from the image carrier ( 1 ) is driven.

17. Device according to one of the preceding claims, in which a support roller ( 8 ) is arranged on the side of a strip-shaped image carrier ( 1 ) opposite the cleaning roller ( 2 ).

18. Device according to one of the preceding claims, wherein the removal roller ( 7 ) has a coating of 0.03 mm to 0.5 mm thickness made of electrically insulating material.

19. A method for cleaning an image carrier ( 1 ) from a deposit of deposits in an electrophotographic printing or copying machine using the device according to one of claims 1-18,
in which a deformable cleaning roller (2) is pressed with such pressing force (F2) to the image carrier (1), in that a flattened contract area (NIP2) is formed on the cleaning roller (2) to the image carrier (1), in which a relative movement between Cleaning roller ( 2 ) and image carrier ( 1 ) is present, whereby the covering is detached from the image carrier ( 1 )
in which the detached deposits are removed from a removal roller ( 7 ) either directly from the cleaning roller ( 2 ) or indirectly via a brush ( 4 ) resting on the image carrier ( 1 )
in which the deposits are wiped off the removal roller ( 7 ) with a doctor blade ( 6 ).