DE10043033A1 - Elektrophotographischer oder ionographischer Drucker mit variabler Druckgeschwindigkeit - Google Patents

Elektrophotographischer oder ionographischer Drucker mit variabler Druckgeschwindigkeit

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Abstract

Ein Drucker mit aufladbarer Bildwalze 2 wie beispielsweise eine elektrophotographischer oder ionographischer Drucker, insbesondere ein Laser- oder LED-Drucker zum Bedrucken eines Mediums 1, wobei die Bildwalze 2 zum Übertragen von Toner auf das Medium 1 dient, weist eine Ladeeinheit 3 zur Aufladung der Bildwalze 2 auf. Eine Tonereinheit 4, mittels welcher Toner auf die Bildwalze aufgetragen wird, ist in einem vorbestimmten Winkelabstand in Umlaufrichtung der Bildwalze 2 von der Ladeeinheit 3 angeordnet. Des weiteren ist eine Schreibeinheit 5 vorhanden, mittels welcher ein Strahl 5a zur Veränderung der elektrischen Ladung auf der Bildwalze 2 über die Bildwalze führbar ist. Weiterhin ist ein Sensor 6 zur Erfassung der Ladung der Bildwalze 2 vorhanden. Der Drucker ist dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor 6 die Ladung der Bildwalze 2 in dem vorbestimmten Winkelabstand alpha von der Ladeeinheit 3 erfaßt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Drucker mit aufladbarer Bildwalze, wie beispielsweise ei­ nen elektrophotographischen oder ionographischen Drucker nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, insbesondere einen Laser- oder LED-Drucker, zum Bedrucken eines Mediums, wobei die Bildwalze zum Übertragen von Toner auf das Medium dient, mit einer Ladeeinheit, zur Aufladung der Bildwalze, und einer Tonereinheit, mittels welcher der Toner auf die Bildwalze aufgetragen wird, und welche in einem vorbestimmten Winkelabstand in Umlaufrichtung der Bildwalze hinter der Ladeeinheit angeordnet ist, sowie einer Schreibeinheit, mittels welcher ein Strahl zur Verände­ rung der elektrischen Ladung auf der Bildwalze über die Bildwalze führbar ist, und einem Sensor, zur Erfassung der Ladung der Bildwalze.
Derartige Drucker sind im Stand der Technik hinlänglich bekannt. Zur Erreichung eines optimalen Druckbildes sind die Parameter des Druckers aufeinander abge­ stimmt. So ist insbesondere das Verhältnis der Oberflächenspannung der Bildwalze an der Auftragestelle des Toners aus der Tonereinheit auf die Bildwalze zur Span­ nung (BIAS) der Tonereinheit genau eingestellt. Des weiteren muß die Spannung der Schreibeinheit so gewählt sein, daß ein konturenscharfes Bild ohne Geisterbilder erreicht wird. Die eingestellten Werte beziehen sich regelmäßig auf bestimmte Um­ gebungsbedingungen.
Ändern sich die Umgebungsbedingungen, stimmen die eingestellten Werte nicht mehr, so daß sich die Qualität des Bildes verschlechtert. Ähnliches gilt auch, wenn sich die Druckgeschwindigkeit ändert. Es ist daher sehr schwierig, bei sich ändern­ den Umgebungsbedingungen beziehungsweise sich ändernder Druckgeschwindig­ keit ein einwandfreies Bild zu erhalten.
Um ein optimales Bild zu erhalten, müssen bei einer Veränderung der Umgebungs­ bedingungen oder der Druckgeschwindigkeit alle Parameter neu justiert werden, um wieder ein optimales Bild zu erhalten. Es ist somit sehr problematisch, die Ge­ schwindigkeit der Bildwalze und somit die Druckgeschwindigkeit zu verändern. Ins­ besondere lassen sich mit Druckern mit variabler Druckgeschwindigkeit nahezu kei­ ne guten Bilder erzeugen.
Es ist bekannt, die Ladung der Bildwalze zu erfassen, um hierdurch den Einfluß der Umgebungsbedingungen festzustellen und den Einfluß durch Verändern der Span­ nung der Ladeeinheit zu kompensieren. Der Sensor ist hierbei zwischen der Tonereinheit und der Ladeeinheit angeordnet.
Wenngleich durch die Erfassung der Ladung der Bildwalze auch der Einfluß der Än­ derungen der Umgebungsbedingungen zumindest teilweise kompensiert werden kann, so ist diese Kompensation noch nicht zufriedenstellend.
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen eingangs genannten Drucker derart auszubilden, daß er bei sich verändernden Umgebungsbedingungen und unterschiedlicher Druck­ geschwindigkeit ein einwandfreies Bild liefert.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Gemäß der Erfindung ist ein Drucker mit aufladbarer Bildwalze, wie beispielsweise elektrophotographischer oder ionographischer Drucker, insbesondere Laser- oder LED-Drucker, zum Bedrucken eines Mediums, wobei die Bildwalze zum Übertragen von Toner auf das Medium dient, mit einer Ladeeinheit, zur Aufladung der Bildwalze, und einer Tonereinheit, mittels welcher Toner auf die Bildwalze aufgetragen wird, und welche in einem vorbestimmten Winkelabstand in Umlaufrichtung der Bildwalze hinter der Ladeeinheit angeordnet ist, sowie einer Schreibeinheit, mittels welcher ein Strahl zur Veränderung der elektrischen Ladung auf der Bildwalze über die Bildwalze führbar ist, und einem Sensor, zur Erfassung der Ladung der Bildwalze, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Sensor die Ladung der Bildwalze in dem vorbestimmten Win­ kelabstand von der Ladeeinheit erfaßt.
Dadurch, daß die Ladung der Bildwalze in dem vorbestimmten Winkelabstand von der Ladeeinheit erfaßt werden kann, lassen sich die Einflüsse der Änderungen der Umgebungsbedingungen sehr gut kompensieren. Denn es hat sich herausgestellt, daß es für die Qualität des Druckbildes entscheidend ist, daß alle Parameter an die Oberflächenspannung der Bildwalze genau an der Auftragestelle des Toners auf die Bildwalze angepaßt werden. Dadurch, daß der Sensor die Ladung der Bildwalze in dem vorbestimmten Winkelabstand von der ersten Ladeeinheit erfaßt, können in vorteilhafter Weise alle vorhergehenden Einflüsse durch eine entsprechende Kom­ pensation ausgeschaltet werden. So läßt sich beispielsweise eine verringerte Ober­ flächenspannung an der Bildwalze kurzfristig durch Verkleinerung der Spannung der Tonereinheit ausgleichen. Gleichzeitig kann die Spannung der Ladeeinheit erhöht werden. Gelangt der Bereich der Bildwalze, der mittels der erhöhten Spannung der Ladeeinheit aufgeladen wurde, zur Auftragestelle des Toners, das heißt zum Sensor, kann die Spannung der Tonereinheit wieder vergrößert werden, da die Kompensati­ on der zuvor gesunkenen Oberflächenspannung der Bildwalze vollständig durch die Erhöhung der Spannung der ersten Ladeeinheit erfolgt.
Besonders vorteilhaft ist eine Ausführungsform der Erfindung, bei der die Bildwalze einen von der Ladeeinheit aufladbaren, aber vom Strahl der Schreibeinheit nicht erfaßbaren sowie von der Tonereinheit mit Toner nicht versehbaren Randbereich hat, an dem der Sensor die elektrische Ladung der Bildwalze erfassen kann. Bei ei­ ner derartigen Ausführungsform ist es auf einfache Weise möglich, den Sensor exakt im selben Winkelabstand von der ersten Ladeeinheit anzuordnen, wie die Tonerein­ heit.
Wird beispielsweise mittels des Sensors festgestellt, daß sich die Oberflächenspan­ nung der Bildwalze im Bereich der Tonereinheit verringert hat, kann dieser Einfluß beispielsweise durch Erhöhung der Spannung der Ladeeinheit kompensiert werden, wie dies bei einer besonderen Ausführungsform der Erfindung vorgesehen ist. Es ist jedoch auch möglich, zusätzlich oder statt dessen die Spannung der Tonereinheit zu verkleinern, wie dies bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung vorgesehen ist. Wird die Spannung der Tonereinheit verkleinert, ist es zweckmäßig, die Span­ nung einer Transfereinheit, mittels welcher der auf der Bildwalze vorhandene Toner auf das Medium übertragen wird, ebenfalls anzupassen. Es hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, daß immer dann, wenn die Spannung der Tonereinheit ge­ ändert wird, die Spannung der Transfereinheit in entsprechender Weise geändert wird.
Darüber hinaus hat es sich als zweckmäßig erwiesen, die Spannung einer Löschein­ heit, mittels der die Ladung der Bildwalze gelöscht wird, ebenfalls in Abhängigkeit des Ausgangssignals des Sensors zu verändern. Steigt die Oberflächenspannung der Bildwalze im Bereich der Tonereinheit an, hat sich eine Erhöhung der Spannung der Löscheinheit als sehr vorteilhaft erwiesen.
Darüber hinaus hat sich gezeigt, daß bei einem Anstieg der Oberflächenspannung der Bildwalze im Bereich der Tonereinheit sich eine Erhöhung der Spannung der Schreibeinheit sehr positiv auf die Bildqualität auswirkt.
Weitere Merkmale und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines besonderen Ausführungsbeispiels unter Bezug­ nahme auf die Zeichnung.
Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Druckers von der Seite und
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Bildwalze in perspektivischer Ansicht.
Wie Fig. 1 entnommen werden kann, weist ein erfindungsgemäß ausgebildeter Drucker zum Bedrucken eines Mediums 1 eine Bildwalze 2 auf, mittels der Toner auf das zu bedruckende Medium 1 aufgebracht wird. Die Bildwalze 2 wird mittels einer Ladeeinheit 3 elektrisch aufgeladen. In Drehrichtung der Bildwalze 2, welche durch einen Pfeil 9 angezeigt wird, ist hinter der Ladeeinheit 3 eine als Laser ausgebildete Schreibeinheit 5 angeordnet. Ein vom Laser 5 ausgehender Laserstrahl 5a wird ent­ sprechend dem Druckbild über die Bildwalze 2 geführt. Dort, wo der Laserstrahl 5a auf die Oberfläche der Bildwalze 2 auftrifft, entlädt sich die Bildwalze 2.
In einem vorbestimmten Winkelabstand α in Drehrichtung 9 der Bildwalze 2 hinter der Ladeeinheit 3 ist eine Tonereinheit 4, mittels welcher Toner auf die Bildwalze 2 aufgetragen wird, angeordnet. An den Stellen, an denen die Oberfläche der Bildwal­ ze 2 noch elektrisch geladen ist, haftet Toner auf der Oberfläche der Bildwalze 2.
In Drehrichtung 9 der Bildwalze 2 ist hinter der Tonereinheit 4 eine Transfereinheit 7 angeordnet, mittels welcher der auf der Oberfläche der Bildwalze 2 haftende Toner auf das zu bedruckende Medium übertragen wird. Zum Bedrucken von Metallfolien ist auf der zu bedruckenden Seite der Folie eine zweite Transfereinheit 7a angeord­ net.
Zur Entladung der Oberfläche der Bildwalze 2 ist in Drehrichtung 9 hinter der Trans­ fereinheit 7 eine Löscheinheit 8 angeordnet.
Im selben Winkelabstand α, in dem die Tonereinheit 4 hinter der Ladeeinheit 3 an­ geordnet ist, ist ein Sensor 6, mittels dem die elektrische Ladung auf der Oberfläche der Bildwalze 2 gemessen werden kann, angeordnet.
Wie Fig. 2 entnommen werden kann, weist die Bildwalze 2 einen mit Toner verseh­ baren Bereich 2a auf, der so breit ist, wie das Toner-Übergabeelement der Tonereinheit 4. Daneben weist die Bildwalze 2 einen Sensorbereich 2b auf, welcher nicht vom Toner-Übergabeelement der Tonereinheit 4 erfaßt wird. Der Sensorbe­ reich 2b wird zwar von der Ladeeinheit 3 sowie der Löscheinheit 8 erfaßt bezie­ hungsweise überdeckt, nicht jedoch vom Laserstrahl 5a des Lasers 5.
Der Sensor 6 ist so angeordnet, daß er dem Sensorbereich 2b gegenübersteht, so daß er die elektrische Ladung der Oberfläche der Bildwalze 2 beziehungsweise die Oberflächenspannung der Bildwalze 2 in dem Bereich 2b erfaßt. Hierdurch sind kei­ ne baulichen Veränderungen an der Tonereinheit 4 vorzunehmen.

Claims (7)

1. Drucker mit aufladbarer Bildwalze (2), wie beispielsweise elektrophotographischer oder ionographischer Drucker, insbesondere Laser- oder LED-Drucker, zum Bedruc­ ken eines Mediums (1), wobei die Bildwalze (2) zum Übertragen von Toner auf das Medium (1) dient, mit einer Ladeeinheit (3), zur Aufladung der Bildwalze (2), und ei­ ner Tonereinheit (4), mittels welcher Toner auf die Bildwalze (2) aufgetragen wird, und welche in einem vorbestimmten Winkelabstand (α) in Umlaufrichtung der Bild­ walze (2) hinter der Ladeeinheit (3) angeordnet ist, sowie einer Schreibeinheit (5), mittels welcher ein Strahl (5a) zur Veränderung der elektrischen Ladung auf der Bildwalze (2) über die Bildwalze (2) führbar ist, und einem Sensor (6), zur Erfassung der Ladung der Bildwalze (2), dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (6) die Ladung (6) der Bildwalze (2) in dem vorbestimmten Win­ kelabstand (α) von der Ladeeinheit (3) erfaßt.
2. Drucker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildwalze (2) einen nicht vom Strahl der Schreibeinheit (5) erfaßbaren sowie von der Tonereinheit (4) nicht mit Toner versehbaren Randbereich (2b) hat, an dem der Sensor (6) die elektrische Ladung der Bildwalze (2) erfaßt.
3. Drucker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung (UBIAS) der Tonereinheit (4) in Abhängigkeit des Ausgangssignals des Sensors (6) einstellbar ist.
4. Drucker nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung (UGRID) der Ladeeinheit (3) in Abhängigkeit des Ausgangssignals des Sensor (6) einstellbar ist.
5. Drucker nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Transfereinheit (7 oder 7a) vorhanden ist, deren Spannung (UTRANSFER) in Abhängigkeit des Ausgangssignals des Sensors (6) einstellbar ist.
6. Drucker nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Löscheinheit (8) vorgesehen ist, deren Spannung (UERASE) in Abhängigkeit des Ausgangssignals des Sensors (6) einstellbar ist.
7. Drucker nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung der Schreibeinheit (5) in Abhängigkeit des Ausgangssignals des Sensors (6) einstellbar ist.
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