Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Drucken von Informationen mittels einer elektrografischen Druckvorrichtung. Derartige Druckgeräte sind in einer Vielzahl von Ausprägungen bekannt, beispielsweise als elektrofotografische Druckgeräte, als ionografische Druckgeräte oder auch als magnetografische Druckgeräte, wobei jeweils verschiedene physikalische Effekte ausgenutzt werden, um auf einem Zwischenbildträger zunächst ein virtuelles Bild zu erzeugen, dies mit geeignetem Farbstoff, insbesondere Toner, einzufärben und das derart erzeugte Bild auf einen Aufzeichnungsträger umzudrucken.
Derartige, digitale Druckverfahren für variable Daten sind beispielsweise in der
Zum Bedrucken von blattförmigen Aufzeichnungsträgern ist es aus der
Es hat sich herausgestellt, daß bei Umdruckanordnungen, die ein derartiges Transportband für blattförmige Aufzeichnungsträger aufweisen, Tonerpartikel vom Zwischenbildträger auf das Transportband übertragen werden. Die Ursache für einen derartigen unerwünschten Tonerübertrag auf das Transportband kann beispielsweise ein Druckbildüberstand sein, bei dem das zu übertragende Bild größer ist als das Format des Aufzeichnungsträgers. Auch Tonermarken, die in den Randbereich der Zwischenbildträgers oder in die Zwischenräume, die sich in den Lücken zwischen aufeinanderfolgenen Aufzeichnungsträgern ergeben (sogenannte gaps) können zu solchen unerwünschten Tonerüberträgen auf das Transportband führen. Aus der Veröffentlichung
Weitere Ursachen für einen unerwünschten Übertrag von Toner auf ein Transportband sind nicht definiert geladene Tonerpartikel (Hintergrund), die sich auf dem eingefärben Bild des Zwischenbildträgers befinden sowie Tonerbildbereiche, die in Abhängigkeit des Umdruckwirkungsgrades ΠTransfer nicht umgedruckt werden.
Aus der
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Weitere Verfahren und Umdruckstationen sind in
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung für ein elektrografisches Druckgerät anzugeben, mit dem unerwünschter Tonerübertrag in einer Umdruckstation, bei der blattförmige Aufzeichnungsträger, die mittels eines Transportbandes an einem lichtempfindlichen Medium vorbeigeführt werden, zum Zwecke der Übertragung von Tonerbildern vermieden wird.
Diese Aufgabe wird durch die in den unabhängigen Ansprüchen angegebenen Erfindung gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Eine erfindungsgemäße Umdruckstation umfaßt ein lichtempfindliches Medium, auf dem ein Tonerbild mittels elektrostatischen Kräften, die durch ein elektrisches Potential bewirkt werden, haftet, sowie ein Transportband, auf dem zum Zwecke des Umdrucks des Tonerbilds vom lichtempflindlichen Medium auf einen blattförmigen Aufzeichnungsträger der Aufzeichnungsträger mittels elektrostatischen Kräften gehalten wird. Der Umdruck erfolgt dabei mittels elektrostatischer Kräfte, die durch ein dem Potential des Tonerbilds entgegengesetztes elektrischen Umdruckpotential bewirkt wird. Das elektrische Umdruckprotential wird abgebaut, während ein zwischen zwei Aufzeichnungsträgern liegender Zwischenraum das lichtempfindliche Medium passiert. Durch den vorübergehenden Abbau des Umdruckpotentials ist es möglich, in dem Zwischenraum auf dem lichtempfindlichen Medium eine Tonermarke zu erzeugen, wobei diese auf das Transportband in nur unerheblichem Maße umgedruckt wird. Derartige Tonermarken sind nützlich um elektrografische Parameter regelmäßig nachzustellen, sollten aber möglichst auch nicht auf die Aufzeichnungsträger umgedruckt werden. Mit der Erfindung wird eine Lösung angegeben, um Tonermarken einerseits performant, d.h. ohne die Druckgeschwindigkeit zu reduzieren, einsetzen zu können und andererseits einen störenden Umdruck derselben zu vermeiden.
Mit der Erfindung kann weiterhin verhindert werden, daß zu Zeiten des Betriebs der Umdruckstation, zu denen kein Aufzeichnungsträger am lichtempfindlichen Medium anliegt, unerwünschte Tonerpartikel von dem lichtempfindlichen Medium auf das Transportband übertragen werden. Dieser Effekt kann besonders wirkungsvoll im laufenden Betrieb des Druckgeräts eingesetzt werden, wenn aufeinanderfolgende Aufzeichnungsträger mit einem gewissen Abstand bzw. Zwischenraum in die Umdruckstation einlaufen. Durch die Abschaltung des Umdruckkorotrons während den Zeiten, in denen der Zwischenraum (gap) das lichtempfindliche Medium passiert und somit das Transportband breitflächig das lichtempfindliche Medium berührt, werden keine oder nur wenige Tonerpartikel vom lichtempfindlichen Medium auf das Transportband übertragen. Insbesondere wird verhindert, daß zusätzlich zum mechanisch bedingten Übertrag Toner durch das elektrische Umdruckpotential auf das Transportband gelangt.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird eine Steuereinrichtung verwendet, die aus den Bildfolgen des elektrografischen Aufzeichnungsprozesses ableitet, zu welchen Zeiten kein Aufzeichnungsträger am lichtempfindlichen Medium anliegt und dann den Abbau des Umdruckportential bewirkt. Das Transportband hat insbesondere einen elektrischen Volumenwiderstand größer 1010 Ω cm, wodurch das Umdruckpotential auch die elektrostatischen Kräfte zum Halten des Aufzeichnungsträgers bewirkt. Sowohl das lichtempfindliche Medium als auch das Transportband können mit Reinigungsstationen versehen sein, die eine kontinuierliche Reinigung von noch auf dem jeweiligen Element befindlichen Tonerpartikeln bewirken. Die Reinigungsstationen können weiterhin mechanisch dauernd kontaktierende aufweisen, durch die die Tonerpartikel abgeschabt werden. Zur Reinigung des kratzempfindlichen, fotoempfindlichen Medium ist dabei vorzugsweise weicheres Material, wie z. B. Gummi oder weicher Kunststoff, vorgesehen, während zur Reinigung des robusteren Transportbands härteres Material wie z. B. Metall, Hartkunststoff oder Keramik und insbesondere Polyimid verwendet werden kann. Die Rest-Tonerbehälter an den beiden Reinigungsstationen sind dabei insbesondere so ausgelegt, daß sie bei durchschnittlichem Anfall von Rest-Tonermengen in den beiden Reinigungsstationen etwa gleichzeitig voll werden. In diesem Fall ist es ausreichend, nur an einem der beiden Behälter einen Füllstandssensor anzuordnen, mit dem dem Bediener des Geräts angezeigt wird, wann die Rest-Tonerbehälter zu entleeren bzw. gegen leere Behälter auszutauschen sind.
Mit der Erfindung wird somit eine Anordnung angegeben, mit der der Anfall von Rest-Toner in einem elektrografischen Gerät gezielt in bestimmte Weiterverarbeitungskanäle geleitet werden kann, wodurch insbesondere eine kompakte Bauweise vewirklicht werden kann, indem Anordnungen zur Abfuhr von Rest-Toner vorgesehen sind, die den Alttoner an geeignete Stellen transportieren, in denen genügend Bauraum für Rest-Tonerbehälter zur Verfügung steht und/oder die Behälter von außen leicht zugänglich sind. Die Erfindung ermöglicht insbesondere, in beengtem Bauraum eines Aufzeichnungsträgertransportbandes wenig Rest-Toner verarbeiten zu müssen und in vergleichsweise größerem Bauraum, wie der Reinigungsstation einer Fotoleitertrommel, vergleichsweise mehr Rest-Toner zu verarbeiten.
Weitere Vorteile und Wirkungen der Erfindung werden anhand nachfolgender Ausführungsbeispiele, die anhand von Figuren erläutert werden, deutlich.
Es zeigen:
Figur 1 : Ein elektrofotografisches GerätFigur 2 : Umdruck-Entwickler- und Fixierstation in dem Gerät derFigur 1 Figur 3 : Reinigungsstationen im Bereich der Umdruckstation.Figur 4 : Eine Umdruckstation im Betriebszustand mit Aufzeichnungsträger am lichtempfindlichen Medium undFigur 5 : Die Umdruckstation im Betriebszustand ohne Aufzeichnungsträger am lichtempfindlichen Medium.
In
In
Durch die Spannwalze 4b wird das Papiertransportband 4 ständig auf Spannung gehalten und im Nip-Bereich unter Spannung an die Fotoleitertrommel 5 gedrückt.
Auf der Fotoleitertrommel 5 wird ein elektrostatisch gehaltenes Tonerbild wie folgt erzeugt: Zunächst wird die Fotoleitertrommel 5 mit einer Beladungstation 6 auf eine hohe Spannung aufgeladen. Dann wird in einer Belichtungstation 7 punktweise, beispielsweise durch einen LED-Kamm oder einen Laser eine Information aufgebracht und damit punktweise Entladungszonen auf der Fotoleitertrommel 5 geschaffen. An diese Beladungszonen lagert sich dann Toner an, der in einer Entwicklerstation 29 bevorratet und zur Anlagerung an die Fotoleitertrommel 5 aufbereitet wird.
Im Zuge des Umdruckvorganges ist es praktisch nicht zu vermeiden, daß Rest-Toner an der Fotoleitertrommel 5 haften bleibt. Die Menge des Rest-Toners auf der Fotoleitertrommel ist abhängig vom sogenannten Umdruckwirkungsgrad ΠTransfer, mit ΠTransfer<1. Der gesamte Rest-Toner auf dem Fotoleiter 5 ergibt sich demnach auf folgender Basis:
Auf das Papiertransportband wird nur in den Fällen Toner übertragen, in denen Bildinformation außerhalb des Aufzeichnungsträgerformates bestehen oder in dem Tonermarken in die Zwischenräume zwischen aufeinanderfolgende Aufzeichnungsträger auf der Fotoleitertrommel erzeugt wurden. Der Rest-Toner auf dem Papiertransportband ergibt sich demnach zu:
In
Etwaiger Rest-Toner, der von der Fotoleitertrommel 5 auf das Papiertransportband 4 übertragen wird, wird mit Hilfe eines schabend am Papiertransportband 4 angeordneten flexiblen Metall- oder Kunststoff-Blades 16 oder eines starren Keramikblades abgereinigt. Das Blade 16 ist dabei direkt über einen zweiten Rest-Tonerbehälter 17 angeordnet, so daß die abgeschabten Tonerpartikel direkt in den Rest-Tonerbehälter 17 fallen. Ist der Rest-Tonerbehälter 17 voll, so muß auch er geleert oder gegen einen leeren Behälter getauscht werden. Wird der Füllstand des Rest-Tonerbehälters 17 nicht überwacht, so sollte der Austausch des Behälters synchron mit dem Rest-Tonerbehälter 14 der Fotoleiterreinigungsstation 9 erfolgen. Um eine Überfüllung des Rest-Tonerbehälters 17 zu vermeiden, muß das Volumen dieses Behälters so groß gewählt werden, daß seine maximale Füllmenge nicht die maximale Füllmenge des überwachten Rest-Tonerbehälters 14 in der Fotoleiterreinigungsstation 9 übersteigt. Dies erfordert ein relativ großes Volumen, was einen erheblichen Bauraum im Bereich des Papiertransportbandes erfordert und bei einer kompakten Bauweise des Drucksystems kaum realisierbar ist. Es könnte auch vorgesehen sein, den zweiten Rest-Tonerbehälter 17 in Abhängigkeit von Seitenzählern zu wechseln. Dies kann aber dazu führen, daß der Behälter relativ oft getauscht werden muß, was zum einen die Verbrauchskosten erhöht und zum anderen einen formierten Eingriff des Bedieners erfordert und somit zu häufigerer Druckunterbrechung führt, die in einem Druckproduktionsumfeld nicht akzeptabel ist.
Um einen wirtschaftlichen Wechselzyklus des Rest-Tonerbehälters der Bandreinigung 17 bei geringen Füllvolumen und damit geringen Raumbedarf zu erreichen, wird die Rest-Tonermenge auf dem Papiertransportband reduziert, in dem in den Zwischenräumen der einzelnen zu bedruckenden Seiten (gap) der Strom für die Transferbeladung in der Beladestation 8 ausgeschaltet wird. Die
Die Aufteilung der anfallenenden Rest-Tonermenge ist demnach vom Status des Tranferstroms abhängig: Innerhalb der Formatlänge (in Laufrichtung) der Papierblätter bestimmt mit eingeschaltetem Transferstrom der Umdruckwirkungsgrad ΠTransfer das Verhältnis der Rest-Tonermenge auf Fotoleiter zu Band. Zwischen aufeinanderfolgenden Papierblättern, das heißt wenn das Gap die Fotoleitertrommel 5 passiert, erfolgt dagegen der Tonerübertrag bei ausgeschaltetem Transferstrom nur noch aufgrund der Flächenpressung zwischen dem Papiertransportband 4 und der Fotoleitertrommel 5, das heißt nur noch in Abhängigkeit eines mechanischen Umdruckwirkungsgrades Πmech, welcher mit Πmech <0,5 wesentlich geringer ist als ΠTransfer.
Beide Zustände summieren sich dann wie folgt:
Rest-Toner auf Papiertransportband = ΠTransfer (Bildinformation und Hintergrund außerhalb der Formatbreite) + Πmech (Bildinformation und Hintergrund im gap + Tonermarke).
Mittels der Transferstromabschaltung im gap kann somit die anfallende Resttonermenge auf dem Papiertransportband 4 erheblich reduziert werden. Bei den beschriebenen Drucksystemen kann das maximale Volumen des Rest-Tonerbehälters der Bandreinigung 17 dem der Fotoleiterreinigung im Verhältnis 1:1 angeglichen werden, da das maximale Rest-Tonervolumen auf dem Band das Volumen des Rest-Toners auf dem Fotoleiter nicht überschreitet. Somit kann die Information, wie der Füllstandssensor 15 des Rest-Tonersbehälters der Fotoleiterreinigung 14 liefert, auch für den Tausch des Rest-Tonerbehälters der Bandreinigung 17 verwendet werden. Der Bediener erhält dann die Aufforderung, beide Behälter zur gleichen Zeit zu tauschen und zu quittieren.
Es wurden Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Dabei ist klar, daß der Fachmann jederzeit im Rahmen seines fachmännischen Könnens Abwandlungen angeben kann. Beispielsweise kann als lichtempfindliches Medium statt einer Fotoleitertrommel ein bandförmiges lichtempfindliches Medium angegeben werden, das mit einem organischen Fotoleiter oder einem anorganischen Fotoleiter beschichtet ist.
- 1
- Papierblatt
- 1a
- vorauslaufendes Papierblatt
- 1b
- nachfolgendes Papierblatt
- 2
- Transportwalzen
- 3
- Umdruckstation
- 3a
- Umdruckstation des ersten Druckwerks
- 3b
- Umdruckstation des zweiten Druckwerk
- 4
- Papiertransportband
- 4a
- Walze des Bandantriebs
- 4b
- Spannwalze
- 4c
- Abstreifblech
- 5
- Fotoleitertrommel
- 6
- Beladungsstation
- 7
- Belichtungsstation
- 8
- Transfer-Beladestation
- 9
- Fotoleiter-Reinigungsstation
- 9a
- AC-Korona
- 10
- Fixierstation
- 11
- Gummilippe
- 12
- Auffangbehälter
- 13
- Fördereinrichtung
- 14
- Erster Rest-Tonerbehälter
- 15
- Füllstandssensor
- 16
- Metall- oder Keramikblade
- 17
- Zweiter Rest-Tonerbehälter
- 18
- Steuereinrichtung
- 19
- Stromversorgung
- 20
- Bandreinigungsstation
- 21
- Drucksystem
- 22
- Papiereingabe
- 23
- Zweite Papiereingabe
- 24
- Erstes Druckwerk
- 25
- Zweites Druckwerk
- 26
- Papierausgabe
- 29
- Schnittstelle
- 30
- Entwicklerstation
- A =
- Papiertransportrichtung
- B =
- Fotoleitertransportrichtung
- a =
- gap
- α =
- Nip-Winkel