WO2006061401A1 - Elektrografische druck- oder kopiervorrichtung sowie verfahren zum betreiben der druck- oder kopiervorrichtung - Google Patents

Elektrografische druck- oder kopiervorrichtung sowie verfahren zum betreiben der druck- oder kopiervorrichtung Download PDF

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Joachim Samweber
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    • G03G2221/0068—Cleaning mechanism
    • G03G2221/0078—Magnetic

Definitions

  • Electrographic printing or copying device and method for operating the printing or copying device are Electrographic printing or copying device and method for operating the printing or copying device
  • the invention relates to an electrographic printing or copying device and in particular to the cleaning of an applicator element which supplies toner to a photoconductive element.
  • the invention also relates to a method for operating such a cleaning device.
  • a known device for cleaning carrier elements in printers or copiers (DE 101 52 892 A1) have applicator rollers, photoconductive drums, transfer belts or photoconductor belts, which are cleaned with magnetic roller arrangements. These magnetic roller assemblies are intended to clean the surfaces of the rollers, drums or belts of toner.
  • a toner mixture of carrier particles and toner particles is supplied to an applicator roller via a magnetic roller arrangement.
  • the applicator roller then transfers the toner particles to a photoconductor according to the characters to be printed.
  • a so-called magnetic brush is generated by the second magnetic roller assembly, which brushes the remaining toner from the surface of the applicator roller with the aid of bead-like arranged magnetic carrier particles.
  • the toner is to be applied in a development station on a photoconductor element.
  • charged toner particles are separated from a transported container to a hiking field device.
  • the traveling field device has a plurality of spaced, line-shaped electrodes, which are connected to an AC voltage source. Voltages are applied to the successive electrodes in a phase-shifted manner, so that a progressive electrostatic alternating field is created. Through this alternating field, toner particles are moved toward the photoconductor element along the propagation direction, and the toner particles are drawn onto the photoconductor element by the corresponding oppositely charged photoconductor element.
  • a vacuum sucker which sucks the toner particles from the photoconductor member.
  • the toner is significantly damaged during cleaning of the applicator, since it is heavily mechanically stressed during cleaning, either by suction or by brushing.
  • the invention has for its object to provide an electrographic printing or copying device, in which when cleaning a carrier element no or only a small mechanical load on the toner is given and has no mechanical moving parts.
  • the printing or copying device on a cleaning element, which is arranged at a distance from a carrier element to be cleaned.
  • the cleaning element has a traveling field generating element, through which attracted toner particles are transported along the traveling field.
  • Such a traveling field device has the advantage that the toner particles are removed without being mechanically stressed in the direction of the traveling traveling field. The toner particles do not rub on the cleaning device but are moved by the field forces. The friction of the particles against each other is also relatively low. By simple control of the traveling field different transport directions can be realized. The traveling field can also be exploited to pull the toner particles from the carrier element to the cleaning device.
  • the cleaning device has a plurality of spaced-apart electrodes, which are controlled by a control unit in the sense of a traveling-field generation.
  • An electric field is generated by the electrodes.
  • the electrodes it is also possible to use magnetic field generating elements, which then generate a magnetic traveling field through which magnetic toner particles can be transported away.
  • the cleaning device with the electrodes is designed as a printed circuit board with strip conductors, wherein the strip conductors are designed as a plurality of electrodes arranged parallel to one another.
  • a flexible printed circuit board printed conductors on a flexible, electrically insulating intermediate layer
  • the printed circuit board can be applied to a shaped, largely rigid carrier element. Due to the shape of the carrier element, the toner is then better able to move towards a toner mixture. container and returned to the printing system again.
  • the voltage may be countries from a small to a large amplitude, and vice versa cyclically än ⁇ thereby sinusoidal, stepwise or linear.
  • the voltage may be countries from a small to a large amplitude, and vice versa cyclically än ⁇ thereby sinusoidal, stepwise or linear.
  • FIG. 1 shows a section through an inventive electro-graphic printing or copying device
  • FIG. 2 shows a cleaning device of the printing or copying device according to FIG. 1,
  • FIG. 3 shows a traveling field generating element of the cleaning device according to FIG. 2 and FIG
  • FIGS 4 to 6 further embodiments of the cleaning device in each case an electrographic printing or copying device (each partially and shown in cross-section).
  • FIG. 1 shows a detail of an electrographic printing or copying device in a sectional view.
  • the developer station 10 is shown through which toner is supplied to a photoconductor belt of an electrophotographic printing system.
  • the exposure station and the fixation stage tion are not shown, nor the printing material supply and finishing.
  • toner particles 11 In the electrophotographic printing principle electrically charged toner particles 11 (distinguished hereinafter also be as a toner ⁇ ) with magnetic or ferromagnetic carrier particles 12 mixed and forms a so-called two-component mixture (also called toner composition 13 hereinafter).
  • This mixture 13 is fed to a blade roller 16 via a mixing screw 15.
  • the blade roller 16 rotates, thereby charging the toner 11 triboelectrically (friction electricity).
  • the scoop roller 16 has distributed over its length, not shown Schau- fine on which convey toner mixture from the blade roller 16.
  • the toner mixture 13 is fed to a Einfärbewalze 18 over the entire length.
  • This inking roller 18 consists of a rotating hollow roller 19 with a magnet roller stator 20 located in its interior.
  • the magnet roller stator 20 has a plurality of permanent magnets or electromagnets 21, which are arranged fixedly along the inner circumference of the hollow roller 19.
  • the magnets 21 attract the carrier particles 12 and thus the toner particles 11 adhered to the carrier particles 12 to the surface of the hollow roller 19.
  • an applicator roller referred to below as a jump roller 25.
  • the Einfugewaltze 18 and the Jumpwalze 25 is - in electrophotographic principle - an electric field, which is generated by applying significantly different electrical potentials (for example, -1000 V or -300 V).
  • the electrically charged toner particles 11 are drawn to the jump roller 25 when the toner is close enough to the jump roller 25 and the field forces on the toner are greater than the adhesion forces to the carrier particles 12 and to the hollow roller 19 and the magnetic forces.
  • the area of transfer or application of toner to the jump roller 25 is referred to herein as the attachment point 26, since the toner is attached to the jump roller 25 in a flat (possibly without gaps).
  • the carrier particles 12 are magnetic or ferromagnetic (for example, they are made of iron). They are not electrostatically charged and are therefore not drawn to the jump roller 25 (only undesirably, if the toner 11 adheres too strongly to the carrier particles 12 and the electric field is large enough), but react to magnetic fields due to their magnetic properties. Due to the rapid rotation of the hollow roller 19 and the attraction of the magnets 21, the carrier particles 12 are transported along the surface of the hollow roller 19 on. As a result of the centrifugal force and gravity, the carrier particles 12 fall off the surface of the inking roller 18 after the attachment point 26 and sink downward by gravity into a storage container for toner 11 and carrier particles 12. The carrier particles 12 can thus
  • Blade roller 16 and thus fed back to the printing process.
  • the aim of the accumulation of toner 11 to the jump roller 25 is that the jump roller 25 between the 6.3rungsstelle 26 and a subsequent Ubertragungsstelle 27 at its surface surface is covered with a thick layer of toner particles 11.
  • This support roller 30 is also provided as a magnetic roller with a rotating hollow roller 31 and a stationary Magnetwalzenstator 32. Thus, only toner particles 11 reach the transfer point 27, where at those points toner 11 are transferred to a photoconductor, which should also be a print mark.
  • the photoconductor is designed here as a photoconductor band 34.
  • This photoconductor belt 34 is first electrostatically charged (for example to -550 V) and partially discharged by an optical unit corresponding to the dots / characters to be printed or not printed (for example - 30 V).
  • an optical unit corresponding to the dots / characters to be printed or not printed (for example - 30 V).
  • toner 11 is pulled onto the photoconductor belt 34 only at these points.
  • the toner 11 is then fed in the further course of the photoconductor belt 34 to a transfer station, not shown. There, the toner is then transferred to a printing substrate, recording medium or final image carrier (for example paper or plastic film) and then fixed.
  • a printing substrate, recording medium or final image carrier for example paper or plastic film
  • the remaining toner particles 11 should first be removed from the jump roller 25.
  • the cleaning device 35 has on its surface significantly different voltage potentials to the surface of the jump roller 25. This creates an electric field (see arrows 33 in FIG. 2) between the jump roller 25 and the cleaning device 35, through which toner particles 11 jump from the jump roller 25 to the cleaning device 35 when the toner particles 11 reach the cleaning device 35 close enough.
  • the typical, smallest distance between see Jump roller 25 and cleaning device 35 is about 0.2 to 0.3 mm, so that at the existingpolspotentia ⁇ len toner particles 11 can skip this distance due to the electric field and are thus attracted.
  • the cleaning device 35 also has a traveling field generating element, by means of which an electrostatic and / or magnetic traveling field is generated which transports the toner particles 11 along the propagation direction (see arrow 36 in the figures) of the traveling field.
  • the toner particles 11 can thus be transported selectively to desired locations in accordance with the direction of the traveling field. It is advantageous if the electric field for attracting the toner particles 11 is co-generated by the traveling field.
  • the toner particles 11 are transported in the direction of the carrier particles 12 falling from the inking roller 18 and mix with them. The mixture then sinks in the direction of the vane roller 16 and is thus returned to the printing process.
  • an exemplary embodiment of a traveling-field generating element of a cleaning device 35 has a plurality of electrodes 37 arranged approximately parallel to one another and formed as conductor tracks on a printed circuit board 38.
  • the individual strip conductors or electrodes 37 are connected via an AC voltage source 39 with different chip widths.
  • voltage potentials here the three voltage potentials U 1 , U 2 and U 3 . If the electrodes 37 are continuously and cyclically alternately provided with the voltage potentials (ie phase-shifted continuously in one direction), a traveling field arises transversely to the electrodes 37 (traveling field direction 36 in FIG. 2).
  • a plurality of groups of electrodes 37 are provided (each group consists of three electrodes 37), wherein within a group the different electrodes 37 are supplied with different voltages, which are cyclically changed, so that a transversely to the electrodes 37 progressive electric field (traveling field) arises.
  • the electric fields and magnetic fields can be generated according to the principle of a linear motor, which then produces a longitudinally alternating current flows through the winding magnetic field.
  • the associated eddy currents and the magnetic traveling field form forces that move floating magnetic particles in the direction opposite to the advancing direction of the traveling field largely non-contact.
  • magnetic particles can be removed from a carrier element and also transported away.
  • electric and magnetic traveling fields can be combined to carry away both electrically charged particles and magnetic particles.
  • the jump roller 25 has on its surface a voltage potential of, for example, about -300 V and the voltage potentials of the electrodes 37 significantly different (in the embodiments, much more positive) thereof, so a negatively charged toner particles 11 from the jump roller 25 to the electrodes 37 is attracted , Since the elekt ⁇ generic field is inversely proportional to the distance between the respective parts, the cleaning device 35 needs to about 0.2 to 0.3 mm to the jump roller 25 brought, when the voltage potential of the cleaning device 35 is greater than / equal to 0 V and the jump roller 25 has a potential of -300V.
  • the electrodes 37 are already attractive to the negatively charged toner particles 11.
  • the toner particles 11 attracted by the electrodes 37 are then carried away by the traveling field of the electrodes 37 along the direction of the traveling field. Since the movement of the toner particles 11 is generated by electric fields, little mechanical stress is placed on the toner particles 11 exercised. The toner particles 11 can therefore be used without further ado for the further printing process and returned to the toner mixture 13, from where they reach the surface of the jump roller 25 via the blade roller 16 and the inking roller 18.
  • FIG. 3 shows an exemplary embodiment of a printed circuit board 38 of the cleaning device 35.
  • Several electrodes 37 are arranged parallel to each other.
  • the thickness of the electrodes 37 may be a typical thickness of conductor tracks on a printed circuit board 38, for example from 20 to 400 ⁇ m.
  • the toner particles 11 are drawn from one electrode to another due to an electric field between the electrodes 37, without being caught on the electrodes 37.
  • a sinusoidal or continuously linear change of the voltage potentials can be made cyclically.
  • the direction of the traveling field depends on the driving of the field generating elements, here the electrodes 37, by the AC voltage source 39 from.
  • the printed circuit board 38 is located at one end in the vicinity of the jump roller 25 and leads approximately tangentially away from it in the direction of the blade roller 16, in which the toner mixture 13 is processed (see Figure 1).
  • the circuit board 38 can also be arranged with the other end in the vicinity of the jump roller 25 and guided away in approximately tangential, but opposite direction as before (see Figure 4).
  • the respective traveling field is then formed either progressively from - in the figures - to the right to the left (FIG. 1) or from left to right (FIG. 4).
  • the toner can be removed on both sides of the cleaning device 35.
  • the toner particles 11 may already mix with the carrier particles 12 and blended to be fed back to the entire process via the blade roller 16 and the Einfärewaltze 18.
  • the circuit board 38 does not necessarily have to be flat. It can also be curved convex or concave or otherwise spatially shaped. At the location closest to the jump roller surface, the toner particles are drawn to the circuit board 38 and then transported away according to the traveling field and its direction 36. At the end of the printed circuit board 38, the toner particles fall off the printed circuit board 38 due to gravity. The falling off of the printed circuit board 38 could also be achieved by corresponding electric fields which repel the toner particles 11.
  • the circuit board 38 can also - as shown in Figure 6 - be designed as a three-dimensional circuit board 38.
  • a flexible printed circuit board 38 can be fastened on a shaped, rigid carrier 40.
  • the cross section of the carrier 40 is arcuate with a small clearance at one end, from where the toner is carried away toward the other end by the traveling field.
  • the electrodes 37 extend approximately parallel to one another and extend in the axial direction of the jump roller 25 over the entire length of the jump roller 25. This ensures that the toner is removed from the jump roller 25 over the entire length.
  • the shape of the carrier 40 is designed so that the along the traveling field moving toner 11 is transported away from the jump roller 25.
  • the outer surface of the first carrier element (jump roller 25) has a roughness in the range of 1 to 5000 microns.
  • the toner particles 11 adhere well to transport them from the attachment point 26 to the transfer point 27.
  • the surface is then not too rough to remove the toner particles 11 still remaining on the surface from it by the cleaning device 35.
  • the surface of the second carrier element (in the described embodiments, this is the photoconductor belt 34) has at least the components aluminum, chromium, nickel,
  • the cleaning device 35 can as in the previous
  • Embodiments with electrodes 37 may be configured such that an electrical traveling field is formed.
  • the traveling electric field is used when electrostatically charged toner 11 is to be transported away.
  • Magnetic or ferromagnetic toner can be carried away by a traveling magnetic field.
  • the cleaning device must have magnetic field generating elements, which are controlled such that a magnetic traveling field is formed.
  • the cleaning device may also be designed as an electromagnetic traveling field generating element in order to carry away both electrically charged particles and magnetic or ferromagnetic particles.
  • the toner particles 11 are removed from the first support member by a field-generating means by inserting first field is generated.
  • a field-generating means by inserting first field is generated.
  • the toner accordance with the invention will generate an electrical, magnetic or electro-magnetic field ⁇ in the manner of a traveling field by a field generating unit of the cleaning device is driven cyclically 35th Through this traveling field, the toner particles 11 are transported away.
  • the traveling field is at the same time used for transmitting the toner from the first carrier element to the timing device 35. This can be done with the electrostatically charged toner 11 by the voltage potentials Ui, Ü 2 , U 3 of the elements involved.
  • the first carrier element has a significantly different voltage potential to all voltage potentials of the field-producing unit with its electrodes 37. As a result, additional required parts are saved.
  • the toner particles 11 quasi triberungslos, and transported only by means of electrical, magnetic or e-lektromagnetischer fields, resulting in a much lower mechanical stress on the toner particles 11.
  • the mutual friction of the particles against each other is also lower.
  • the carrier elements to be cleaned can be monochromatic elements, toner supply elements, developer elements, photoconductor elements or other toner-transporting elements which can be used as cylinders - Formal rolls or m form of endless belts are designed.
  • the toner 11 or else the toner mixture 13 can be transferred from the carrier element to further carrier elements such as, for example, photoconductive elements or recording tracers to be printed.
  • the element from which the toner 11 or the toner mixture 13 is transferred to another carrier element must then be cleaned so that again new toner 11 or toner mixture 13 can be applied cleanly. This increases the jellyfish quality of the printed image produced.
  • the cleaning device 35 makes available the corresponding field in order to apply and then also remove the electrically charged or magnetic toner particles 11.
  • the electrophotographic principle is used, in which the toner is electrostatically charged and transported by means of electric fields. Then, the cleaning device 35 electrodes 37 for generating a traveling electric field.

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Abstract

Auf der Oberfläche eines ersten Trägerelements (25) werden Tonerteilchen (11) angelagert, um diese Tonerteilchen (11) einem weiteren Trägerelement (34) zuzuführen. Um die nach dem Übertragen der Tonerteilchen (11) auf das weitere Trägerelement (34) noch auf dem ersten Trägerelement (25) verbleibenden Tonerteilchen (11) zu entfernen, wird eine Reinigungseinrichtung (35 verwendet, die eine ein Wanderfeld erzeugende Einheit (37, 38, 39) aufweist. Durch das Wanderfeld werden die Tonerteilchen (11) von dem ersten Trägerelement (25) entfernt und in Richtung des Wanderfeldes abtransportiert .

Description

Elektrografische Druck- oder Kopiervorrichtung sowie Verfahren zum Betreiben der Druck- oder Kopiervorrichtung
Die Erfindung betrifft eine elektrografische Druck- oder Ko- piervorrichtung und insbesondere das Reinigen eines Applika- torelements, das einem Fotoleiterelement Toner zuführt. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Reinigungsvorrichtung.
Eine bekannte Vorrichtung zum Reinigen von Trägerelementen in Druckern oder Kopierern (DE 101 52 892 Al) weisen Appli- katorwalzen, Fotoleitertrommeln, Transferbänder oder Fotoleiterbänder auf, die mit Magnetwalzenanordnungen gereinigt werden. Mit diesen Magnetwalzenanordnungen sollen die Ober- flächen der Walzen, Trommeln oder Bänder von Toner gereinigt werden.
Bei der bekannten Vorrichtung wird ein Tonergemisch aus Trägerteilchen und Tonerteilchen über eine Magnetwalzenanord- nung einer Applikatorwalze zugeführt. Die Applikatorwalze überträgt dann die Tonerteilchen entsprechend der zu druckenden Zeichen auf einen Fotoleiter. Mit einer zweiten Magnetwalzenanordnung wird der noch auf der Applikatorwalze verbliebene und nicht auf den Fotoleiter übertragene Toner von der Oberfläche der Applikatorwalze entfernt. Hierzu wird durch die zweite Magnetwalzenanordnung eine so genannte Magnetbürste erzeugt, die mit Hilfe von wulstartig angeordneten magnetischen Trägerteilchen den noch verbliebenen Toner von der Oberfläche der Applikatorwalze bürstet. Durch Drehung der äußeren Magnetwalze wird dann das Tonergemisch von der
Applikatorwalze weggeführt und einem Vorratsbehälter für Tonergemisch wieder zugeführt.
Aus der US-Patentschrift 4,647,179 ist eine Vorrichtung zum Transport von Toner bekannt. Dabei soll der Toner in einer Entwicklungsstation auf ein Fotoleiterelement aufgetragen werden. Hierzu werden geladene Tonerteilchen von einem Vor- ratsgefäß zu einer Wanderfeldeinrichtung transportiert. Die Wanderfeldeinrichtung weist mehrere beabstandete, linienför- mige Elektroden auf, die mit einer Wechselspannungsquelle verbunden sind. An die aufeinanderfolgenden Elektroden wer- den phasenversetzt Spannungen angelegt, so dass ein fortschreitendes elektrostatisches Wechselfeld entsteht. Durch dieses Wechselfeld werden Tonerteilchen längs der Fort- schreitungsrichtung zu dem Fotoleiterelement hin bewegt und durch das entsprechend gegensätzlich geladene Fotoleiterele- ment werden die Tonerteilchen auf das Fotoleiterelement gezogen.
Zum Reinigen des Fotoleiterelements ist ein Vakuumsauger vorgesehen, der die Tonerteilchen von dem Fotoleiterelement absaugt. Bei den bekannten Vorrichtungen wird der Toner beim Reinigen der Applikatorelemente erheblich geschädigt, da er beim Reinigen stark mechanisch belastet wird, entweder durch das Absaugen oder durch das Abbürsten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektrografi- sche Druck- oder Kopiervorrichtung zu schaffen, bei der beim Reinigen eines Trägerelements keine oder nur eine geringe mechanische Belastung für den Toner gegeben ist und das keine mechanisch bewegten Teile aufweist.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gemäß den Merkmalen von Patentanspruch 1 und durch ein Verfahren mit den Merkmalen von Patentanspruch 10 gelöst. Dabei weist die Druck- oder Kopiervorrichtung ein Reinigungselement auf, das in einem Abstand zu einem zu reinigenden Trägerelement angeordnet ist. Zwischen dem Trägerelement und der Reinigungseinrichtung besteht ein elektrisches und/oder magnetisches Feld, durch das die Tonerteilchen zu der Reinigungseinrichtung gezogen werden. Das Reinigungselement weist ein Wander- felderzeugungselement auf, durch das angezogene Tonerteilchen entlang des Wanderfeldes abtransportiert werden. Eine solche Wanderfeldeinrichtung hat den Vorteil, dass die Tonerteilchen ohne mechanisch belastet zu werden in Richtung des fortschreitenden Wanderfeldes abtransportiert werden. Die Tonerteilchen reiben dabei nicht auf der Reinigungsein- richtung, sondern werden durch die Feldkräfte bewegt. Die Reibung der Teilchen aneinander ist auch relativ gering. Durch einfache Steuerung des Wanderfeldes können verschiedene Transportrichtungen realisiert werden. Das Wanderfeld kann auch dazu ausgenutzt werden, die Tonerteilchen von dem Trägerelement zu der Reinigungseinrichtung zu ziehen.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden durch die Unteransprüche wiedergegeben. So können mit einer solchen Reinigungseinrichtung verschiedene Trägerelemente, wie ein Tonerzuführungselement, ein Einfärbelement, ein Entwicklerelement oder ein Fotoleiterelement von noch verbliebenem Toner gereinigt werden.
Vorteilhafterweise weist die Reinigungseinrichtung mehrere zueinander beabstandete Elektroden auf, die von einer Steuereinheit im Sinne einer Wanderfelderzeugung angesteuert werden. Durch die Elektroden wird ein elektrisches Feld erzeugt. Statt der Elektroden können selbstverständlich auch Magnetfelderzeugungselemente verwendet werden, durch die dann ein magnetisches Wanderfeld erzeugt wird, durch das magnetische Tonerteilchen abtransportiert werden können.
Vorteilhafterweise ist die Reinigungseinrichtung mit den E- lektroden als Leiterplatte mit Leiterbahnen ausgebildet, wo- bei die Leiterbahnen als mehrere, parallel zueinander angeordnete Elektroden ausgebildet sind. Wird eine flexible Leiterplatte (Leiterbahnen auf einer flexiblen, elektrisch isolierenden Zwischenschicht) verwendet, so kann die Leiterplatte auf ein geformtes, weitgehend starres Trägerelement aufgebracht werden. Durch die Form des Trägerelements kann dann der Toner besser in Richtung auf einen Tonergemischbe- hälter geführt und in das Drucksystem wieder zurückgeführt werden.
Vorteilhaft ist es auch, mehrere Gruppen von Elektroden mit einer Wechselspannung anzusteuern. Die Spannung kann sich dabei sinusförmig, stufenförmig oder auch linear von einer kleinen zu einer großen Amplitude und umgekehrt zyklisch än¬ dern. Dadurch kann auf einfache Weise erreicht werden, dass Wanderfelder in entsprechend gewünschte Richtungen erzeugt werden, indem die verschiedenen Gruppen von Elektroden entsprechend angesteuert werden. Es ist auch möglich, gleichzeitig unterschiedliche Richtungen von Wanderfeldern zu erzeugen, indem andere Gruppen von Elektroden in eine andere Richtung angesteuert werden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand der schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße elektro- grafische Druck- oder Kopiervorrichtung,
Figur 2 eine Reinigungseinrichtung der Druck- oder Kopiervorrichtung gemäß Figur 1,
Figur 3 ein Wanderfelderzeugungselement der Reinigungsein- richtung nach Figur 2 und
Figuren 4 bis 6 weitere Ausführungsbeispiele der Reinigungseinrichtung in jeweils einer elektrografischen Druck- oder Kopiervorrichtung (jeweils teilweise und im Schnittbild dargestellt) .
In Figur 1 ist ein Ausschnitt aus einer elektrografischen Druck- oder Kopiervorrichtung in einem Schnittbild dargestellt. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist lediglich die Entwicklerstation 10 gezeigt, durch die Toner einem Fotoleiterband eines elektrofotografischen Drucksystems zugeführt wird. Die Belichtungsstation und die Fixierungssta- tion sind nicht dargestellt, ebenso wenig die Bedruckstoffzuführung und -endverarbeitung.
Bei dem elektrofotografischen Druckprinzip werden elektrisch geladene Tonerteilchen 11 (im folgenden auch als Toner be¬ zeichnet) mit magnetischen oder ferromagnetisch Trägerteilchen 12 gemischt und bildet ein so genanntes Zweikomponentengemisch (auch als Tonergemisch 13 bezeichnet) . Dieses Gemisch 13 wird über eine Einmischschnecke 15 einer Schaufel- walze 16 zugeführt. Über die Tonerförderwendel 14 wird durch den Druck verbrauchter Toner nachgefüllt. Die Schaufelwalze 16 dreht sich und lädt dabei den Toner 11 triboelektrisch (Reibungselektrizität) auf. Die Schaufelwalze 16 weist auf ihrer Länge verteilt angeordnete, nicht dargestellte Schau- fein auf, die Tonergemisch aus der Schaufelwalze 16 herausfördern. Durch eine wendeiförmige Ausbildung wird ein Teil des Gemischs 13 entlang der gesamten Länge der Schaufelwalze 16 transportiert, damit überall entlang der Schaufelwalze 16 Tonergemisch durch die Schaufeln herausbefördert werden kann. Am Ende wird das restliche Gemisch 13 durch die Einmischschnecke 15 oder Förderschnecke wieder nach vorne befördert und der Schaufelwalze 16 erneut zugeführt.
Über die Schaufelwalze 16 wird das Tonergemisch 13 einer Einfärbewalze 18 auf der gesamte Länge zugeführt. Diese Einfärbewalze 18 besteht aus einer rotierenden Hohlwalze 19 mit einem in ihrem Inneren befindlichen Magnetwalzenstator 20.
Der Magnetwalzenstator 20 weist mehrere Permanent- oder E- lektromagnete 21 auf, die entlang des Innenumfangs der Hohlwalze 19 feststehend angeordnet sind. Die Magnete 21 ziehen die Trägerteilchen 12 und damit den an die Trägerteilchen 12 anhaftenden Tonerteilchen 11 zur Oberfläche der Hohlwalze 19 hin. Durch die schnell rotierende Hohlwalze 19 wird das To- nergemisch 13, das an der Oberfläche leicht haftet, in die Nähe einer Applikatorwalze (im Folgenden als Jumpwalze 25 bezeichnet) transportiert. Zwischen der Einfarbewalze 18 und der Jumpwalze 25 besteht - beim elektrofotografischen Prinzip - ein elektrisches Feld, das durch Anlegen deutlich unterschiedlicher, elektrischer Potentiale (beispielsweise -1000 V bzw. -300 V) erzeugt wird. Durch das elektrische Feld werden die elektrisch geladenen Tonerteilchen 11 zur Jumpwalze 25 gezogen, wenn sich der Toner nahe genug an der Jumpwalze 25 befindet und die Feldkrafte auf den Toner großer sind als die Haftkrafte an die Tragerteilchen 12 sowie an die Hohlwalze 19 und die Magnetkräfte. Der Bereich des Übergangs oder des Auftrags von Toner auf die Jumpwalze 25 wird hier als Anlagerungsstelle 26 bezeichnet, da der Toner an die Jumpwalze 25 flachenhaft (möglichst ohne Lucken) angelagert wird.
Die Tragerteilchen 12 sind magnetisch oder ferromagnetisch ausgebildet (beispielsweise sind sie aus Eisen hergestellt) . Sie sind nicht elektrostatisch geladen und werden daher nicht zu der Jumpwalze 25 gezogen (nur dann unerwunschter- weise, wenn der Toner 11 zu stark an den Tragerteilchen 12 haftet und das elektrische Feld groß genug ist) , sondern reagieren aufgrund ihrer magnetischen Eigenschaften auf Magnetfelder. Durch die schnelle Drehung der Hohlwalze 19 und die Anziehungskraft der Magnete 21 werden die Tragerteilchen 12 entlang der Oberflache der Hohlwalze 19 weiter transportiert. Durch die Fliehkraft und Schwerkraft fallen die Tra- gerteilchen 12 nach der Anlagerungsstelle 26 von der Oberflache der Einfarbewalze 18 ab und sinken durch die Schwerkraft nach unten in einen Vorratsbehalter für Toner 11 und Tragerteilchen 12. Die Tragerteilchen 12 können so der
Schaufelwalze 16 und damit dem Druckprozess wieder zugeführt werden.
Ziel der Anlagerung von Toner 11 an die Jumpwalze 25 ist es, dass die Jumpwalze 25 zwischen der Anlagerungsstelle 26 und einer nachfolgenden Ubertragungsstelle 27 an ihrer Oberfla- che lückenlos mit einer dicken Schicht von Tonerteilchen 11 belegt ist.
Etwa noch vorhandene Trägerteilchen 12, die sich ebenfalls an die Jumpwalze 25 unerwünschter weise angelegt haben, werden durch eine Trägerfangwalze 30 entfernt. Diese Trägerfangwalze 30 ist ebenfalls als Magnetwalze mit einer rotierenden Hohlwalze 31 und einem feststehenden Magnetwalzenstator 32 versehen. Somit gelangen nur Tonerteilchen 11 zur Ü- bertragungsstelle 27, wo an denjenigen Stellen Toner 11 auf einen Fotoleiter übertragen werden, an denen auch ein Druckzeichen sein soll.
Der Fotoleiter ist hier als Fotoleiterband 34 ausgebildet. Dieses Fotoleiterband 34 wird zunächst elektrostatisch geladen (beispielsweise auf -550 V) und durch eine optische Einheit entsprechend der zu druckenden oder nicht zu druckenden Punkten/Zeichen stellenweise entladen (beispielsweise - 30 V) . Durch ein entsprechend gerichtetes elektrisches Feld zwischen der Jumpwalze 25 und den entladenen Stellen des Fotoleiterbandes 34 wird nur an diesen Stellen Toner 11 auf das Fotoleiterband 34 gezogen. Der Toner 11 wird dann im weiteren Verlauf des Fotoleiterbandes 34 einer nicht dargestellten Umdruckstation zugeführt. Dort wird dann der Toner auf einen Bedruckstoff, Aufzeichnungsträger oder Endbildträger (beispielsweise Papier oder Kunststoff-Folie) übertragen und anschließend fixiert.
Da in der Regel nur ein kleiner Teil der Tonerteilchen 11 auf das Fotoleiterband 34 überspringt (abhängig vom jeweiligen Druckbild) , bleiben noch viele Tonerteilchen 11 auf der Jumpwalze 25 haften. Um nach der Anlagerungsstelle 26 der Einfärbewalze 18 wieder einen gleichmäßig dicken Tonerteilchenteppich zu erhalten, sollten zunächst die restlichen To- nerteilchen 11 von der Jumpwalze 25 entfernt werden. Dies geschieht erfindungsgemäß durch eine Reinigungseinrichtung 35. Die Reinigungseinrichtung 35 weist an ihrer Oberfläche deutlich unterschiedliche Spannungspotenziale zur Oberfläche der Jumpwalze 25 auf. Dadurch entsteht ein elektrisches Feld (siehe Pfeile 33 in Figur 2) zwischen der Jumpwalze 25 und der Reinigungseinrichtung 35, durch das Tonerteilchen 11 von der Jumpwalze 25 auf die Reinigungseinrichtung 35 überspringen, wenn die Tonerteilchen 11 nahe genug an die Reinigungseinrichtung 35 gelangen. Der typische, kleinste Abstand zwi- sehen Jumpwalze 25 und Reinigungseinrichtung 35 beträgt etwa 0,2 bis 0,3 mm, damit bei den vorhandenen Spannungspotentia¬ len Tonerteilchen 11 diesen Abstand infolge des elektrischen Feldes überspringen können und somit angezogen werden.
Die Reinigungseinrichtung 35 weist zudem ein Wanderfelder- zeugungselement auf, durch das ein elektrostatisches und/oder magnetisches Wanderfeld erzeugt wird, das die Tonerteilchen 11 entlang der Ausbreitungsrichtung (siehe Pfeil 36 in den Figuren) des Wanderfeldes transportiert. Die To- nerteilchen 11 können so entsprechend der Richtung des Wanderfeldes gezielt an gewünschte Stellen transportiert werden. Vorteilhaft ist es, wenn das elektrische Feld zum Anziehen der Tonerteilchen 11 durch das Wanderfeld miterzeugt wird.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 1 werden die Tonerteilchen 11 in Richtung der von der Einfärbewalze 18 fallenden Trägerteilchen 12 transportiert und vermischen sich mit diesen. Das Gemisch sinkt dann Richtung Schaufelwalze 16 und wird somit dem Druckprozess wieder zugeführt.
Gemäß Figur 2 weist ein Ausführungsbeispiel eines Wanderfel- derzeugungselements einer Reinigungseinrichtung 35 mehrere etwa parallel zueinander angeordnete Elektroden 37 auf, die als Leiterbahnen auf einer Leiterplatte 38 ausgebildet sind. Die einzelnen Leiterbahnen oder Elektroden 37 werden über eine Wechselspannungsquelle 39 mit unterschiedlichen Span- nungspotenzialen (hier die drei Spannungspotenziale U1, U2 und U3) versehen. Werden die Elektroden 37 fortlaufend und zyklisch abwechselnd mit den Spannungspotenzialen versehen (d.h. phasenverschoben in einer Richtung fortlaufend wech- selnd angesteuert) , so entsteht ein Wanderfeld quer zu den Elektroden 37 (Wanderfeldrichtung 36 in Figur 2) .
Gemäß Figur 2 sind mehrere Gruppen von Elektroden 37 vorgesehen (jede Gruppe besteht dort aus drei Elektroden 37) , wo- bei innerhalb einer Gruppe die verschiedenen Elektroden 37 mit unterschiedlichen Spannungen versorgt werden, die zyklisch verändert werden, so dass ein quer zu den Elektroden 37 fortschreitendes elektrisches Feld (Wanderfeld) entsteht.
Statt der elektrischen Felder können auch magnetische Felder nach dem Prinzip eines Linearmotors erzeugt werden, wodurch dann ein längs von Wechselstrom durchflossenen Wicklungen fortschreitendes Magnetfeld entsteht. Die damit verknüpften Wirbelströme und das magnetische Wanderfeld bilden Kräfte aus, die schwebende Magnetteilchen in der zur Fortschreitrichtung des Wanderfelds entgegengesetzten Richtung weitgehend berührungsfrei bewegen. Somit können mit einer magnetischen Reinigungseinrichtung magnetische Teilchen von einem Trägerelement entfernt und auch forttransportiert werden. Es können auch elektrische und magnetische Wanderfelder kombiniert werden, um sowohl elektrisch geladene Teilchen als auch magnetische Teilchen fortzutransportieren.
Wenn die Jumpwalze 25 an ihrer Oberfläche ein Spannungspotenzial von beispielsweise etwa -300 V aufweist und die Spannungspotenziale der Elektroden 37 deutlich abweichend (bei den Ausführungsbeispielen deutlich positiver) davon sind, so wird ein negativ geladenes Tonerteilchen 11 von der Jumpwalze 25 zu den Elektroden 37 hingezogen. Da das elekt¬ rische Feld umgekehrt proportional zum Abstand zwischen den jeweiligen Teilen ist, muss die Reinigungseinrichtung 35 bis etwa 0,2 bis 0,3 mm an die Jumpwalze 25 herangeführt werden, wenn die Spannungspotenziale der Reinigungseinrichtung 35 größer/gleich 0 V sind und die Jumpwalze 25 ein Potenzial von -300 V aufweist.
Wenn die Spannungspotenziale der verschiedenen Elektroden 37 alle größer als beispielsweise 0 V sind, wirken die Elektroden 37 auch schon anziehend auf die negativ geladenen Tonerteilchen 11. Zum Erzeugen des Wanderfeldes können Gruppen mit drei Elektroden 37 vorhanden sein, wobei an der ersten Elektrode ein Spannungspotenzial von Ui = 0 V, an der zwei- ten Elektrode von U2 = + 700 V und an der dritten Elektrode von U3 = + 1400 V anstehen kann. Dies ist gleichbedeutend mit einer stufenförmigen Wechselspannung mit den drei Spannungswerten Ui, Ü2 und U3, die phasenverschoben an den Elektroden 37 anliegt.
Es wird dann keine separate Felderzeugungseinrichtung benötigt, um die Tonerteilchen 11 von der Jumpwalze 25 zu der Reinigungseinrichtung 35 zu ziehen, sondern die unterschiedlichen Spannungspotenziale der Elektroden 37, die alle deut- lieh höher als das Spannungspotenzial der Jumpwalze 25 sind, reichen hierzu aus .
Die von den Elektroden 37 angezogenen Tonerteilchen 11 werden dann durch das Wanderfeld der Elektroden 37 entlang der Richtung des Wanderfeldes forttransportiert. Da die Bewegung der Tonerteilchen 11 durch elektrische Felder erzeugt wird, wird kaum mechanische Belastung auf die Tonerteilchen 11 ausgeübt. Die Tonerteilchen 11 können daher ohne Weiteres für den weiteren Druckprozess verwendet werden und dem Tonergemisch 13 wieder zugeführt werden, von wo aus sie über die Schaufelwalze 16 und die Einfärbewalze 18 auf die Ober- fläche der Jumpwalze 25 gelangen.
In Figur 3 ist ein Ausführungsbeispiel für eine Leiterplatte 38 der Reinigungseinrichtung 35 dargestellt. Mehrere Elektroden 37 sind dabei parallel zueinander angeordnet. Der Ab- stand a von Elektrode zu Elektrode beträgt beispielsweise a = 0,2 mm und die Breite d einer Elektrode ebenfalls d = 0,2 mm. Die Dicke der Elektroden 37 kann eine typische Dicke von Leiterbahnen auf einer Leiterplatte 38 sein, beispielsweise von 20 bis 400 μm.
Durch die geringen Abstände a und die sehr geringe Dicke ist es möglich, dass die Tonerteilchen 11 infolge eines elektrischen Feldes zwischen den Elektroden 37 von einer Elektrode zur anderen gezogen werden, ohne dass sie an den Elektroden 37 hängen bleiben.
Wenn nun - wie in Figur 3 schematisch angedeutet - die Spannungspotenziale Ui bis U3 von einer Elektrode zur benachbarten Elektrode von Zeit zu Zeit (Umschaltzeitpunkte ti bis t7 sind in der Figur 3 links eingetragen) weitergeschaltet werden, so entsteht immer eine Spannungsdifferenz zwischen zwei benachbarten Elektroden 37, die sich kontinuierlich und quer zu den Elektroden 37 zyklisch ändert und in Wanderfeldrichtung 36 fortschreitet. Dadurch entsteht ein elektrisches Wanderfeld, durch das negativ geladene Tonerteilchen 11 mitgezogen werden und infolgedessen in Richtung des Wanderfeldes bewegt und transportiert werden.
Die Spannungspotenziale der Elektroden 37 können dabei stu- fenförmig wie im Beispiel nach Figur 2 von Ux = 0 V auf
U2 = +700 V und weiter auf Ui = + 1400 V sowie dann zurück auf Ui = 0 V zyklisch geändert werden. Es können auch noch feinere, stufenförmige Unterteilungen für die Spannungspotenziale vorgenommen werden, was dann auch zu einer höheren Anzahl von Elektroden 37 innerhalb einer Gruppe führt. Wesentlich dabei ist, dass die Potentialunterschiede zwischen zwei Elektroden 37 groß genug ist, um die Tonerteilchen 11 von Elektrode zu Elektrode zu ziehen, um damit ein Wanderfeld entstehen zu lassen, durch das die Tonerteilchen 11 entlang der Leiterplatte 38 forttransportiert werden.
Statt stufen- oder treppenförmigen Änderungen der Spannungspotenziale, kann auch eine sinusförmige oder stetig lineare Änderung der Spannungspotenziale zyklisch vorgenommen werden.
Die Richtung des Wanderfeldes hängt dabei vom Ansteuern der Felderzeugungselemente, hier der Elektroden 37, durch die Wechselspannungsquelle 39 ab. Die Leiterplatte 38 befindet sich an einem Ende in der Nähe der Jumpwalze 25 und führt etwa tangential davon weg in Richtung der Schaufelwalze 16, in dem das Tonergemisch 13 aufbereitet wird (vgl. Figur 1) . Die Leiterplatte 38 kann auch mit dem anderen Ende in der Nähe der Jumpwalze 25 angeordnet und in etwa tangentialer, jedoch entgegengesetzter Richtung wie zuvor weggeführt sein (vgl. Figur 4) . Entsprechend der Ansteuerung der Elektroden 37 wird dann das jeweilige Wanderfeld entweder von - in den Figuren - rechts nach links (Figur 1) oder von links nach rechts (Figur 4) fortschreitend ausgebildet sein.
Ebenso ist es einfach möglich, zwei oder mehrere Wanderfel- der zu erzeugen, durch die - wie in Figur 5 dargestellt -
Wanderfelder in unterschiedlich fortschreitenden Richtungen entstehen. So kann beispielsweise der Toner nach beiden Seiten der Reinigungseinrichtung 35 abtransportiert werden. Wenn der Toner in Richtung auf die Einfärbewalze 18 und da- mit in Richtung der von der Einfärbewalze 18 abtransportierten Trägerteilchen 12 bewegt wird, so können sich die Tonerteilchen 11 mit den Trägerteilchen 12 bereits vermischen und gemischt dem gesamten Prozess über die Schaufelwalze 16 und die Einfarbewalze 18 wieder zugeführt werden.
Vorteilhaft ist es, wenn der Beginn des Tonertransports (bei der Elektrode, wo die Tonerteilchen 11 von der Jumpwalze 25 zur Reinigungseinrichtung 35 gezogen werden) durch das Wanderfeld im Bereich der nahesten Annäherung der Reinigungseinrichtung 35 an die Jumpwalze 25 liegt. Dadurch wird sichergestellt, dass der Toner nicht wieder zurück auf die Jumpwalze 25 gelangen kann und durch das Wanderfeld von der Jumpwalze 25 wegtransportiert wird.
Die Leiterplatte 38 muss nicht unbedingt eben ausgebildet sein. Sie kann auch konvex oder konkav gebogen oder anders raumlich geformt sein. Bei der Stelle, die am Nahesten zu der Jumpwalzenoberfläche kommt, werden die Tonerteilchen zu der Leiterplatte 38 gezogen und dann entsprechend dem Wanderfeld und dessen Richtung 36 abtransportiert. Am Ende der Leiterplatte 38 fallen die Tonerteilchen aufgrund der Schwerkraft von der Leiterplatte 38 ab. Das Abfallen von der Leiterplatte 38 konnte auch durch entsprechende elektrische Felder, die auf die Tonerteilchen 11 abstoßend wirken, erreicht werden.
Die Leiterplatte 38 kann auch - wie in Figur 6 dargestellt - als dreidimensionale Leiterplatte 38 ausgebildet sein. Hierzu kann eine flexible Leiterplatte 38 auf einem geformten, starren Trager 40 befestigt sein. Bei diesem Ausfuhrungsbeispiel ist der Querschnitt des Tragers 40 bogenförmig mit ei- nem kleinen Abstand an einem Ende, von wo aus der Toner in Richtung zum anderen Ende durch das Wanderfeld abtransportiert wird. Die Elektroden 37 verlaufen dabei etwa parallel zueinander und erstrecken sich in axialer Richtung der Jumpwalze 25 über die gesamte Lange der Jumpwalze 25. Dadurch ist sichergestellt, dass der Toner über die gesamte Lange von der Jumpwalze 25 entfernt wird. Die Form des Tragers 40 ist dabei so ausgestaltet, dass der entlang des Wanderfeldes bewegte Toner 11 weg von der Jumpwalze 25 transportiert wird.
Die äußere Oberfläche des ersten Trägerelements (Jumpwalze 25) weist eine Rauhigkeit im Bereich von 1 bis 5000 μm auf. Damit bleiben die Tonerteilchen 11 gut haften, um sie von der Anlagerungsstelle 26 zur Übertragungsstelle 27 zu transportieren. Andererseits ist die Oberfläche dann nicht zu rau, um die noch auf der Oberfläche verbliebenen Tonerteil- chen 11 von dieser durch die Reinigungseinrichtung 35 zu entfernen.
Die Oberfläche des zweiten Trägerelements (bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen ist dies das Fotoleiterband 34) weist zumindest die Bestandteile Aluminium, Chrom, Nickel,
Kupfer, leitfähigen Kunststoff und/oder Kunststoff mit einer leitfähigen Schicht auf. Dadurch kann der Toner gut dort angelagert werden.
Die Reinigungseinrichtung 35 kann wie bei den vorherigen
Ausführungsbeispielen mit Elektroden 37 derart ausgestaltet sein, dass ein elektrisches Wanderfeld entsteht. Das elektrische Wanderfeld wird dann verwendet, wenn elektrostatisch geladener Toner 11 abzutransportieren ist. Magnetisch oder ferromagnetischer Toner kann durch ein magnetisches Wanderfeld abtransportiert werden. Hierzu muß die Reinigungseinrichtung magnetische Felderzeugungselemente aufweisen, die derart angesteuert werden, dass ein magnetisches Wanderfeld entsteht. Die Reinigungseinrichtung kann ebenso als elektro- magnetisches Wanderfelderzeugungselement ausgebildet sein, um sowohl elektrisch geladene Teilchen als auch magnetische oder ferromagnetische Teilchen abzutransportieren.
Beim Verfahren zum Betreiben einer elektrografischen Druck- oder Kopiervorrichtung werden zum Reinigen eines ersten Trägerelements die Tonerteilchen 11 durch eine felderzeugende Einrichtung von dem ersten Trägerelement entfernt, indem ein erstes Feld erzeugt wird. Zum Abtransport des Toners wird erfindungsgemaß ein elektrisches, magnetisches oder elektro¬ magnetisches Feld in der Art eines Wanderfeldes erzeugt, indem eine felderzeugende Einheit der Reinigungseinrichtung 35 zyklisch angesteuert wird. Durch dieses Wanderfeld werden die Tonerteilchen 11 forttransportiert.
Vorteilhaft ist, wenn das Wanderfeld zugleich zum Übertragen des Toners von dem ersten Tragerelement auf die Reimgungs- emrichtung 35 mitverwendet wird. Dies kann bei dem elektrostatisch geladenen Toner 11 durch die Spannungspotenziale Ui, Ü2, U3 der beteiligten Elemente geschehen. Hierzu weist das erste Tragerelement ein deutlich unterschiedliches Span- nungspotenzial zu allen Spannungspotenzialen der felderzeu- genden Einheit mit ihren Elektroden 37 auf. Dadurch werden zusätzlich benotigte Teile eingespart.
Durch den Abtransport des Toners durch das Wanderfeld werden keine mechanisch bewegten Teile benotigt. Kein Element der Reinigungseinrichtung 35 berührt das erste Tragerelement. Daher werden auch keine Spatel benotigt, die Toner von dem ersten Tragerelement abschaben.
Dadurch werden die Tonerteilchen 11 quasi beruhrungslos, und zwar lediglich mittels elektrischer, magnetischer oder e- lektromagnetischer Felder transportiert, was zu einer wesentlich geringeren mechanischen Belastung der Tonerteilchen 11 fuhrt. Die gegenseitige Reibung der Teilchen aneinander ist ebenfalls geringer.
Durch einfaches Ansteuern der felderzeugenden Einheit (Wechselspannungsquelle 39) können dann unterschiedliche Richtungen 36 von Wanderfeldern oder auch mehrere Wanderfelder mit unterschiedlichen Richtungen erzeugt werden, Die zu reini- genden Tragerelemente können Einfarbeelemente, Tonerzufuhrelemente, Entwicklerelemente, Fotoleiterelemente oder sonstige tonertransportierende Elemente sein, die als zylmder- formige Walzen oder m Form von Endlosbandern ausgestaltet sind. Von dem Tragerelement kann der Toner 11 oder auch das Tonergemisch 13 auf weitere Tragerelemente wie beispielsweise Fotoleiterelemente oder zu bedruckende Aufzeichnungstra- ger übertragen werden. Dasjenige Element, von dem der Toner 11 oder das Tonergemisch 13 auf ein anderes Tragerelement übertragen wird, muss danach gereinigt werden, damit wieder neuer Toner 11 oder Tonergemisch 13 sauber aufgetragen werden kann. Dies erhöht die Qualltat des erzeugten Druckbil- des.
Für die Erfindung kommt es nicht darauf an, ob die Druckoder Kopiervorrichtungen nach dem elektrofotografischen, dem elektromagnetischen oder sonstigen Druckprinzipien arbeiten, sondern darauf, dass Tonerteilchen 11 von einem Tragerelement zum Zwecke der Säuberung entfernt werden und einem Vor- ratsbehalter zugeführt werden. Die Reinigungseinrichtung 35 stellt dabei das entsprechende Feld zur Verfugung, um die elektrisch geladenen oder magnetischen Tonerteilchen 11 an- zuziehen und dann auch abzutransportieren. Vorzugsweise wird das elektrofotografische Prinzip verwendet, bei dem der Toner elektrostatisch geladen und mittels elektrischer Felder transportiert wird. Dann weist die Reinigungseinrichtung 35 Elektroden 37 zum Erzeugen eines elektrischen Wanderfeldes auf.
Bezugszeichen :
10 EntwicklerStation
11 Tonerteilchen
12 Tragerteilchen
13 Tonergemisch
14 Tonerforderwendel
15 Einmischschnecke
16 Schaufelwalze
18 Emfarbewalze
19, 31 Hohlwalze
20, 32 Magnetwalzenstator
21 Magnet
25 Jumpwalze
26 Anlagerungsstelle
27 übertragungsstelle
30 Tragerfangwalze
33 Elektrisches Feld
34 Fotoieiterband
35 Reinigungseinrichtung
36 Wanderfeldrichtung
37 Elektroden
38 Leiterplatte
39 Wechselspannungsquelle
40 Geformter Trager a Abstand Elektrode-Elektrode d Breite der Elektrode ti, .. t7 UmsehaltZeitpunkte
Ui, U2, U3 Spannungspotenzial

Claims

Patentansprüche
1. Elektrografische Druck- oder Kopiervorrichtung, die aufweist: - ein erstes Trägerelement (25), auf dessen Oberfläche zumindest Tonerteilchen (11) im Bereich einer Anlagerungsstelle (26) angelagert werden und von dessen 0- berfläche zumindest ein Teil der Tonerteilchen (11) im Bereich einer Übertragungsstelle (27) auf ein weiteres Trägerelement (34) übertragen werden, und
- eine Reinigungseinrichtung (35), die im Bereich zwischen der Übertragungsstelle (27) sowie der Anlagerungsstelle (26) und in einem Abstand zum ersten Trägerelement (25) angeordnet ist, um die nach Übertragen der Tonerteilchen (11) auf das weitere Trägerelement (34) noch auf dem ersten Trägerelement (25) verbleibenden Tonerteilchen (11) zu entfernen,
- wobei zwischen der Reinigungseinrichtung (35) und dem ersten Trägerelement (25) ein elektrisches und/oder magnetisches Feld besteht, um die zu entfernenden Tonerteilchen (11) von dort anzuziehen, und
- wobei die Reinigungseinrichtung (35) eine felderzeugende Einheit (37, 38, 39) aufweist, durch die ein Feld in der Art eines Wanderfeldes erzeugt wird, durch das die angezogenen Tonerteilchen (11) entlang der
Fortschreitrichtung (36) des Wanderfeldes abtransportiert werden.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Trägerelement ein Tonerzuführelement, ein Einfärbelement (18) , ein Entwicklerelement (25) oder ein Fotoleiterelement (34) in Form einer zylinderförmigen Walze oder eines Endlosbandes ist, durch das Toner (11) von dem Trägerelement auf das weitere Trägerelement ü- bertragen wird.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das weitere Tragerelement ein Fotoleiterelement
(34) oder ein zu bedruckender Endbildtrager ist.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungseinrichtung
(35) mehrere zueinander beabstandete Elektroden (37) aufweist, die von einer Steuereinheit (39) im Sinne einer Wanderfelderzeugung angesteuert werden.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden (37) als Leiterbahnen ausgebildet sind und auf einer flexiblen, e- lektrisch isolierenden Zwischentragerschicht (38) aufge- bracht sind, die ihrerseits auf einem raumlich geformten, weitgehend starren Trager (40) befestigt ist.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine magnetische Einheit (30) aufweist, die in der Nahe des ersten Tragerelements
(25) angeordnet ist, wodurch magnetische Tragerteilchen
(12) des Tonergemischs (13) von dem ersten Tragerelement
(25) durch magnetische Anziehungskraft entfernt werden.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Oberflache des ersten Tragerelements (25) eine Rauhigkeit im Bereich von 1 bis 5000 μm hat.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflache des zweiten Tragerelements (34) Aluminium, Chrom, Nickel, Kupfer, leitfahigen Kunststoff und/oder einen Kunststoff mit einer leitfahigen Schicht aufweist.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungseinrichtung (35) ein magnetisches und/oder elektrisches Felderzeugungselement aufweist, wodurch ein magnetisches bzw. ein elektrisches Wanderfeld erzeugt wird, das mit einer Anziehungskraft auf magnetische bzw. elektrisch geladene Tonerteilchen (11) einwirkt.
10. Verfahren zum Betreiben einer elektrografischen Druckoder Kopiervorrichtung, dadurch gekennzeichnet,
- dass zumindest Tonerteilchen (11) auf der Oberfläche eines ersten Trägerelements (25) anlagert werden,
- dass nach Übertragen von Tonerteilchen (11) auf ein weiteres Trägerelement (34) noch auf dem ersten Trägerelement (25) verbleibende Tonerteilchen (11) von einer Reinigungseinrichtung (35) entfernt werden, in- dem ein Feld zwischen dem ersten Trägerelement (25) und der Reinigungseinrichtung (35) erzeugt wird, und
- dass durch zyklisches Ansteuern einer felderzeugenden Einheit (37) der Reinigungseinrichtung (35) ein Feld in der Art eines Wanderfeldes an der Oberfläche der Reinigungseinrichtung (35) erzeugt wird, durch das die Tonerteilchen (11) mittels des Wanderfeldes forttransportiert werden.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die felderzeugende Einheit Elektroden (37) aufweist, die derart gruppenweise von der Steuereinheit (39) angesteuert werden, dass ein elektrostatisches Wanderfeld in eine Richtung entsprechend dem Ansteuern der Elektroden (37) wandert.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass an mehrere hintereinander angeordnete Gruppen von Elektroden (37) innerhalb jeder Gruppe eine Spannung' (Ui, U2, U3) mit sich zyklisch ändernder Amplitude angelegt werden, wodurch im Bereich jeder Gruppe zwischen den Elektroden (37) ein elektrisches Wechselfeld entsteht.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannung sinusförmig, stufenförmig oder linear von einer kleinen zu einer großen Amplitude und umgekehrt zyklisch geändert wird.
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