-
Die
Erfindung betrifft eine Druck- oder Kopiermaschine gemäß Oberbegriff
des Anspruchs 1.
-
Es
sind Druckmaschinen bekannt, die nach dem elektrophotographischen
Prozess arbeiten. Zum Fixieren des auf ein Substrat, beispielsweise
Papier, aufgebrachten Toners werden verschiedene Verfahren eingesetzt,
beispielsweise das Beheizen des Substrats mit elektromagnetischer
Strahlung, das thermische Aufheizen und das Ausbringen von Lösungsmitteldampf.
Für die
Fixierung steht üblicherweise
eine Fixiereinheit, die auch als Fuser bezeichnet wird, am Ende
des Druckprozesses zur Verfügung.
Mit deren Hilfe wird dem auf das Substrat aufgebrachten Toner so
viel Energie zugeführt,
dass er schmilzt und eine feste Verbindung mit dem Trägermaterial
(Substrat) eingeht. Nachteilig bei den bekannten Druckmaschinen
ist, dass die Energie für das
Schmelzen des gesamten Tonerbildes, das mehrere Tonerschichten mit
unterschiedlichen Farben aufweisen kann, an einen Ort in der Druckmaschine zugeführt wird.
Da in einer bestimmten Zeit nur ein begrenzter Energiebetrag an
den Toner beziehungsweise die Tonerschichten übertragen werden kann, wird
hierdurch auch die maximale Druckgeschwindigkeit der Druckmaschine
wesentlich mitbestimmt und daher begrenzt. Darüber hinaus wird der maximale
Tonerauftrag, also die Schichtdicke sämtlicher auf das Substrat aufgebrachten
Toner, insbesondere bei Mischfarben, stark eingeschränkt. Nachteilig
ist ferner, dass das Fixieren des Toners erst am Ende des Druckprozesses,
also nachdem alle Tonerschichten auf das Substrat aufgebracht sind,
stattfindet. Auf dem Transportweg von den Druckmodulen, von denen
jede Druckmaschine für
jede Druckfarbe (beispielsweise Schwarz, Gelb, Magenta, Cyan) oder Mischfarben
aufweist, bis zur Fixiereinrichtung kann sich das auf dem Substrat
nicht fixierte Bild in nicht gewünschter
Weise durch verschiedene Umwelteinflüsse ändern, zum Beispiel aufgrund
elektrischer Entladungen des aufgeladenen Toners und Bewegungen
des Substrats. Schließlich
wird auch der maximale Tonerauftrag für Mischfarben durch die durch den
Druckprozess vorgegebene Zeit maximal übertragbare Energie eingeschränkt.
-
Diese
Probleme lassen sich vermeiden, wenn der Toner direkt nach dem Auftrag
auf das Substrat fixiert wird. Dazu ist es notwendig, in jedes Druckmodul
oder direkt dahinter jeweils eine Fixiereinheit zu integrieren.
Eine solche Vorrichtung ist aus der
US
51 77 554 bekannt.
-
Aus
der
DE 44 35 077 A1 geht
ein Verfahren zur schnell schaltbaren und höchstgeschwindigkeitsfähigen Infrarotfixierung
elektrografischer Tonerbilder hervor, wo die Fixierung mit einer
linienförmigen
Fixiereinheit über
die Breite des Aufzeichnungsträgers erfolgt.
Die linienförmig
emittierte Infrarotstrahlung ist schnell schaltbar. Eine Leseeinrichtung
ermittelt die Bereiche auf dem Substrat, auf denen sich Toner befindet
und steuert die Fixiereinheit.
-
Aus
der
DE 198 20 672
C2 , der JP 59-152472 (abstract) und aus der Research Disclosure
1988, Seiten 264 bis 265 ist jeweils eine Vorrichtung der eingangs
genannten Gattung bekannt.
-
Es
ist Aufgabe der Erfindung, eine Maschine der eingangs genannten
Art anzugeben, bei der eine hohe Bildqualität des Tonerbildes realisierbar
ist.
-
Zur
Lösung
der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe wird eine Maschine
mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Die vorzugsweise
nach dem elektrographischen oder elektrophotographischen Prozess
arbeitende Maschine, die beispielsweise als Kopiergerät, Druckmaschine,
Drucker oder dergleichen ausgebildet sein kann, dient zum Bedrucken
eines Substrats unter Verwendung von Toner. Das Substrat kann beispielsweise
ein Bogen oder eine kontinuierliche Bahn sein, der/die zum Beispiel
aus Papier oder Karton besteht. Die Maschine umfasst eine Fixiereinrichtung
mit Fixiereinheiten zum Fixieren des Tonerbildes auf dem Substrat,
wobei die Fixiereinheiten Strahlungseinrichtungen zum Beaufschlagen
des Tonerbildes mit elektromagnetischer Strahlung umfassen. Als
Strahlenelemente können
beispielsweise Laserdioden, LED's
oder dergleichen verwendet werden.
-
Zudem
sind bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung
mehrere Auftragsmodule zum Auftrag jeweils eines Toners auf das
Substrat vorgesehen sind, die -in Transportrichtung des Substrats
gesehen- hintereinander angeordnet sind. Der jeweilige Toner kann
eine Druckfarbe (Schwarz, Gelb, Magenta, Cyan) oder eine Mischfarbe
aufweisen. Des weiteren ist vorgesehen, dass die Fixiereinrichtung
für jedes
Auftragsmodul eine Fixiereinheit mit jeweils einer eine Anzahl einzeln
ansteuerbarer Strahlenelemente aufweisenden Strahlungseinrichtung
umfasst, wobei die Fixiereinheiten dem jeweils zugeordneten Auftragsmodul
-in Transportrichtung des Substrats gesehen- nachgeordnet sind.
Dadurch, dass unmittelbar nach dem Auftrag eines Toners beziehungsweise
einer Tonerschicht auf das Substrat der Toner darauf fixiert wird,
kann eine nicht gewünschte
Beeinflussung des auf das Substrat aufgebrachten Tonerbildes in
Folge von Entladungen des Toners, Bewegungen des Substrats oder
dergleichen während
des Weitertransports des Substrats zum nächsten Auf tragsmodul oder zu
einem nachfolgenden Teil der Vorrichtung praktisch ausgeschlossen
werden. Der Wellenlängenbereich
der von der jeweiligen Strahlungseinrichtung emittierten elektromagnetischen
Strahlung ist dabei so gewählt,
dass die in dem vorgeordneten Auftragsmodul auf das Substrat übertragene
Tonerart (Farbe) die maximale Absorption der Strahlung aufweist.
-
In
bevorzugter Ausführungsform
ist vorgesehen, dass der Wirkungsbereich der Strahlenelemente auf
dem Tonerbild punktförmig
ist. In diesem Zusammenhang wird unter "Wirkungsbereich eines Strahlenelements" der Tonerbildabschnitt
verstanden, der durch die von dem Strahlenelement emittierte elektromagnetische
Strahlung aufgeschmolzen wird. Das heißt, die in einem Abstand vom
Substrattransportweg und -quer zur Substrattransportrichtung gesehen-
hintereinander angeordneten Strahlenelemente bestrahlen jeweils
einen Tonerbildabschnitt mit einer gewissen Breite. Wenn also das
Substrat an den Strahlenelementen vorbeigeführt wird, wird ein Streifen
des Tonerbilds aufgeschmolzen.
-
Nach
einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Strahlungsintensität der Strahlenelemente
mittels einer Steuereinheit einstellbar ist, wobei diese Steuereinheit
gleichzeitig auch zur Steuerung eines eine Anzahl mit einer Aufzeichnungsoberfläche eines
Photoleiters in Kontakt bringbare Kontaktelemente aufweisenden Schreibkopfs dient.
Da die Fixiereinheit ähnlich
wie der Schreibkopf aus einzeln ansteuerbaren Elementen besteht, erfolgt
die Steuerung zeitverzögert über eine
Ansteuereinheit des Schreibkopfes. Das Ansteuersignal für den Schreibkopf
enthält
die Informationen, wo und mit welcher Leistung belichtet werden
soll. Dieses Signal steuert zeitverzögert die Fixiereinheit, so
dass hier nur die betonerten Bereiche mit der notwendigen Intensität bestrahlt
werden. Vorzugsweise ist auch eine zusätzliche Korrektureinheit vorgesehen,
die die Zeitverzögerung,
zum Beispiel entsprechend der aktuellen Transportgeschwindigkeit
des Substrats oder des aktuellen Rundlauffehlers einer Fotoleitertrommel,
soweit dies nicht durch die Belichtungssteuerung geschehen ist,
verändert.
-
Bei
einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Vorrichtung weist jede der verwendeten Tonerarten (Schwarz,
Gelb, Magenta, Cyan, Mischfarbe) einen anderen Wellenlängenbereich
der elektromagnetischen Strahlung für die maximale Absorption auf
und keine oder nur geringe Absorption bei den Wellenlängenbereichen
der elektromagnetischen Strahlung der anderen Toner. Dadurch kann
sichergestellt werden, dass bei hintereinander angeordneten Auftragsmodulen
nur immer der gerade zuvor aufgetragene Toner mittels der zugeordneten
Fixiereinheit fixiert wird, während
bereits auf dem Substrat fixierter Toner dadurch nicht beeinflusst,
insbesondere nicht aufgeschmolzen wird. Toner, der bereits auf das
Substrat aufgetragen und fixiert wurde, wird daher nicht mehr erneut
verflüssigt.
Zur Realisierung dieser Maßnahme
sind die Strahlungseinrichtungen der Fixiereinheiten entsprechend
ausgebildet beziehungsweise die emittierte elektromagnetische Strahlung
wird vorzugsweise gefiltert, damit lediglich elektromagnetische
Strahlung im gewünschten
Wellenlängenbereich
auf das Tonerbild übertragen
wird.
-
Bei
einer ersten Ausführungsvariante
der Vorrichtung ist die Fixiereinheit in das Auftragsmodul integriert,
wodurch eine Baueinheit gebildet ist, die in einfacher Weise montierbar
beziehungsweise demontierbar ist. Dadurch ist ein schneller und
einfacher Wechsel einer defekten Fixiereinheit oder eines Auftragsmoduls
möglich,
so dass die Ausfallzeiten der Vorrichtung nur kurz sind. Bei einer
anderen Ausführungsvariante
der Vorrichtung sind die Fixiereinheit und das Auftragsmodul baulich
voneinander getrennt, sind also jeweils als eine Baueinheit ausgebildet.
-
Bei
einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel der
Vorrichtung ist mindestens einer der Fixiereinheiten eine Reinigungsvorrichtung
für das
Substrat -in Substrattransportrichtung gesehen- nachgeordnet. Mit
Hilfe der Reinigungsvorrichtung kann nicht fixierter Toner vor dem
Einlauf des Substrats in das nächste
Auftragsmodul vorher entfernt werden. Durch die Reinigung der Substratoberfläche, auf
die das Bild aufgebracht wird, kann eine Beeinträchtigung der Bildqualität in Folge
des überschüssigen Toners
und eine Verschmutzung der Vorrichtung verhindert werden.
-
Die
Reinigungsvorrichtung ist vorzugsweise derart ausgestaltet, dass
sie die zu reinigende Substratoberfläche mit einem unter Druck stehenden
Medium (beispielsweise Druckluft) beaufschlagt, mechanisch bearbeitet
(beispielsweise Abbürsten,
Abwischen) und/oder sie mit einem Unterdruck beaufschlagt, um den
nicht fixierten Toner abzusaugen. Alternativ oder zusätzlich kann
die Reinigungsvorrichtung auch ein aufladbares Element aufweisen,
so dass der überschüssige Toner
durch elektrostatische Aufladung des Reinigungselements von der
Substratoberfläche
entfernt wird. Es hat sich gezeigt, dass die besten Bildqualitäten und
die geringsten Verunreinigungen der Vorrichtung dadurch erreicht
werden, wenn nach jedem Auftragen und Fixieren eines Toners beziehungsweise
einer Tonerschicht die Substratoberfläche von überschüssigem Toner gereinigt wird.
-
Bei
einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Vorrichtung
ist vorgesehen, dass die Fixiereinrichtung eine zentrale Strahlungseinrichtung
aufweist, die sämtliche
Fixiereinheiten mit elektromagnetischer Strahlung zum Aufschmelzen
des auf das Substrat aufgebrachten Toners versorgt. Hierzu ist die
Strahlungseinrichtung mit einer geeigneten Strahlungsleitvorrichtung
gekoppelt, die die von den Strahlelementen der Strahlungseinrichtung emittierte
elektromagnetische Strahlung zu den einzelnen Fixiereinheiten weiterleitet.
-
Weitere
vorteilhafte Ausführungsbeispiele der
Vorrichtung ergeben sich aus den übrigen Unteransprüchen.
-
Die
Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es
zeigen:
-
1 einen
Ausschnitt eines Ausführungsbeispiels
der erfindungsgemäßen Druck- oder Kopiermaschine
in Seitenansicht;
-
2 einen
Querschnitt der Maschine entlang der in 1 gekennzeichneten
Schnittlinie A-A; und
-
3 eine
Skizze zur Ansteuerung einer Fixiereinheit mittels der Steuerung
eines Schreibkopfes.
-
Die
im Folgenden beschriebene Druck- oder Kopiermaschine 1 ist
allgemein zum Bedrucken eines Substrats, beispielsweise aus Papier
oder Karton, unter Verwendung mindestens eines trockenen oder flüssigem Toners
einsetzbar. Rein beispielhaft wird im Folgenden davon ausgegangen,
dass die Maschine 1 eine nach dem elektrophotographischen Prozess
arbeitende Druckmaschine ist.
-
1 zeigt
in schematischer Darstellung einen Ausschnitt eines Ausführungsbeispiels
der Maschine 1, die eine Transporteinrichtung 3 mit
einem über
ortsfest angeordnete Rollen 5 geführten, endlosen Band 7 umfasst.
Das antreibbare Band 7 dient zum Transport von Substraten 9 in
Richtung eines Pfeils 11 entlang einer hier beispielhaft
horizontal verlaufenden Bearbeitungsstrecke. Die auf dem Band 7 abgelegten
Substrate 9 sind in Transportrichtung 11 in einem
Abstand voneinander angeordnet.
-
Oberhalb
des Bandes 7 sind hier insgesamt vier Auftragsmodule 13/1, 13/2, 13/3 und 13/4 angeordnet,
die in Transportrichtung 11 der Substrate 9 in einem
Abstand voneinander angeordnet sind. Die Auftragsmodule 13 dienen
zum Auftrag jeweils eines Toners auf die zu bedruckende Seite 15 der
Substrate 9. Die Toner können sich in Farbe, Zusammensetzung
und Konsistenz voneinander unterscheiden. Üblicherweise wird mit jedem
der Auftragsmodule 13 jeweils ein Toner mit einer bestimmten
Farbe aufgetragen, beispielsweise Schwarz, Gelb, Magenta, Cyan oder
eine Mischfarbe.
-
Die
Maschine 1 umfasst ferner eine Fixiereinrichtung 17,
die für
jedes Auftragsmodul 13 jeweils eine Fixiereinheit 19/1, 19/2, 19/3 beziehungsweise 19/4 aufweist.
Die Fixiereinheiten 19 sind bei diesem Ausführungsbeispiel
dem jeweils zugeordneten Auftragsmodul 13 in Transportrichtung 11 der
Substrate 9 in einem Abstand nachgeordnet. Mit Hilfe der
Fixiereinheiten 19 wird unmittelbar nach jedem Aufbringen
eines Toners in einer beziehungsweise mit Hilfe einer der Auftragsmodule 13/1 bis 13/4 auf
das Substrat 9 der Toner auf dem Substrat 9 fixiert,
indem er aufgeschmolzen wird. Hierzu weist jede der Fixiereinheiten 19 jeweils
eine Strahlungseinrichtung 21 auf, mittels derer der auf
das Substrat 9 übertragene
Toner mit elektromagnetischer Strahlung beaufschlagbar ist. Die
Erhitzung des unmittelbar zuvor in dem vorgeordneten Auftragsmodul 13 aufgebrachten
Toners erfolgt durch Absorption der elektromagnetischen Strahlung.
-
Die
Wellenlängenbereiche
der mittels der Strahlungseinrichtungen 21 auf die Tonerbild
aufgebrachten elektromagnetischen Strahlung sind verschieden. Der
Wellenlängenbereich
der von der jeweiligen Strahlungseinrichtung 21 emittierten
elektromagnetischen Strahlung ist so gewählt, dass die in dem vorgeordneten
Auftragsmodul 13 auf das Substrat 9 übertragene
Tonerart (Farbe) die maximale Absorption der Strahlung aufweist
und keine oder nur eine geringe Absorption bei den Wellenlängenbereichen
der anderen Tonerarten, die mit Hilfe der anderen Auftragsmodule
auf das Substrat nachfolgend aufgebracht werden. Dadurch kann sichergestellt werden,
dass mit jeder der Fixiereinheiten 19/1 bis 19/4 jeweils
immer nur der gerade zuvor von dem in Transportrichtung vorgeordneten
Auftragsmodul 13 auf das Substrat 9 übertragene
Toner ohne Beeinflussung der bereits vorher von einem anderen, vorgeordneten
Auftragsmodul aufgetragenen und fixierten Tonerschichten fixiert
wird. Das heißt,
dass ein mittels des Auftragsmoduls 13/1 auf das Substrat 9 aufgebrachter
und mit Hilfe der Fixiereinheit 19/1 fixierter Toner von
den nachgeordneten Fixiereinheiten 19/2 bis 19/4 nicht
mehr verflüssigt
wird. Mit anderen Worten, jede der Fixiereinheiten 19/1 bis 19/4 kann
jeweils nur den auf dem Substrat aufgebrachten Toner verflüssigen,
der von dem jeweils unmittelbar vorgeordneten Auftragsmodul 13 auf
das Substrat 9 übertragen
worden ist.
-
Dadurch,
dass nach jedem Aufbringen eines Toners auf das Substrat 9 dieser
fixiert wird, bevor der nächste
Toner auf das Substrat 9 aufgebracht wird, kann eine hohe
Bildqualität
und -auflösung
erreicht werden. Der Grund hierfür
ist, dass Entladungen des Toners oder ein Verwischen des noch nicht fixierten
Toners durch eine Bewegung des in Transportrichtung 11 verlagerten
Substrats 9 aufgrund des kurzen Transportweges zwischen
dem Auftragsmodul und der zugehörigen
Fixiereinheit praktisch ausgeschlossen werden kann.
-
In 1 sind
mit gestrichelter Linie Reinigungsvorrichtungen 23 angedeutet,
die zum Entfernen von überschüssigem,
nicht fixierten Toner von der Bildseite 15 der Substrate 9 dient.
Jeweils eine der Reinigungsvorrichtungen 23 ist in Transportrichtung 11 der
Substrate 9 einer der Fixiereinheiten 19 nachgeordnet,
so dass sichergestellt werden kann, das weder unfixierter Toner
oder sonstige Verunreinigungen auf dem Substrat verbleiben und in
die nachfolgenden Auftragsmodule 13 eingebracht werden und
diese verschmutzen.
-
2 zeigt
einen Querschnitt durch die in 1 dargestellte
Maschine 1 entlang der Schnittlinie A-A. Gleiche Teile
sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, so dass insofern auf die
Beschreibung zur 1 verwiesen wird. Im Folgenden
wird beispielhaft anhand der dem Auftragsmodul 13/1 zugeordneten
Fixiereinheit 19/1 der Aufbau und die Steuerung der Strahlungseinrichtung 21/1 repräsentativ
für alle
anderen Strahlungseinrichtungen 21 näher erläutert.
-
Die
Strahlungseinrichtung 21/1 weist eine Strahlungsquelle,
bestehend aus einer Anzahl Strahlenelemente 25 auf, die
sich vorzugsweise in einer Reihe befinden und quer über die
Breite des Transportbandes 5, also dem Substrattransportweg,
angeordnet sind. Die Strahlenelemente 25 sind jeweils von
einer Lichtquelle gebildet, die elektromagnetische Strahlung aussendet.
Die elektromagnetische Strahlung sämtlicher Strahlenelemente 25 weist
vorzugsweise die gleiche Wellenlänge
auf, die der Wellenlänge
der maximalen Absorption des unmittelbar vorgeordneten Auftragsmoduls 13/1 aufgebrachten Toners
entspricht. Gegebenenfalls kann auch im Strahlungspfad zwischen
den Strahlenelementen 25 und dem Tonerbild mindestens ein
Filter angeordnet werden, der bis auf den gewünschten Wellenlängenbereich
die übrige
Strahlung herausfiltert und lediglich die Strahlung in dem gewünschten
Wellenlängenbereich
zum Substrat durchlässt.
-
Die
Strahlenelemente 25 sind jeweils über eine Signalleitung 27 einzeln
mit einer Steuereinheit 29 verbunden. Mit deren Hilfe ist
die Strahlungsintensität
jedes der Strahlenelemente 25 einzeln einstellbar. Dadurch
kann die Leistung der Fixiereinheit 19/1 entsprechend der
auf das Substrat 9 aufgetragenen Tonermenge gesteuert werden.
Das heißt,
an den Stellen des Substrats 9, wo mehr Toner aufgetragen wird,
also eine größere Tonerschichtdicke
besteht, wird dann auch mehr Leistung zum Fixieren des Toners zur
Verfügung
gestellt. Die jeweilige Strahlungsintensität (Fixierleistung) der Strahlenelemente 25 ist also
einstellbar. Gegebenenfalls kann auch eines oder mehrere der Strahlenelemente 25 ganz
abgeschaltet werden, sofern in dessen Strahlungs-/Wirkungsbereich
sich kein zu fixierender Toner auf dem Substrat 9 befindet.
Aufgrund der einzeln ansteuerbaren Strahlenelemente 25 lässt sich
eine höhere Bildauflösung erreichen,
als bei bekannten Vorrichtungen, da nur Toner dort auf dem Substrat 9 fixiert wird,
wo er auch sein soll. Sollte sich also überschüssiger Toner auf dem Substrat 9 befindet,
wird dieser aufgrund in diesem Bereich nicht zur Verfügung gestellter
Energie nicht fixiert und kann von der gegebenenfalls der Fixiereinheit
nachgeordneten Reinigungsvorrichtung vom Substrat entfernt werden.
-
Die
Steuereinheit 29 kann ausschließlich zur einzelnen Ansteuerung
der Strahlenelemente 25 dienen. Ein besonders vorteilhaftes
Ausführungsbeispiel
der Steuereinheit 29 wird nachfolgend anhand der 3 näher erläutert.
-
Die
in 2 dargestellte Strahlungseinrichtung 21 weist
rein beispielhaft zehn Strahlenelemente 25 auf. Selbstverständlich können bei
einem anderen, in den Figuren nicht dargestellten Ausführungsbeispiel
auch deutlich mehr Strahlenelemente eingesetzt werden, um eine höhere Bildauflösung zu
erreichen. Vorzugsweise liegt die Anzahl der Strahlenelemente 25 pro
10 cm Breite des Substrats 9 in einem Bereich von 1 bis
500.
-
3 zeigt
eine Skizze eines Ausführungsbeispiels
der Steuereinheit 29, die zur gemeinsamen Ansteuerung eines
Schreibkopfes 31, der in der Elektrophotographie bekannt
ist und eine Anzahl mit einer Aufzeichnungsoberfläche eines
Photoleiters in Kontakt bringbare Kontaktelemente aufweist, und
einer anhand der vorangegangenen 1 und 2 beschriebenen
Fixiereinheit 19 dient. Jedes der Auftragsmodule 13 umfasst
einen derartigen Schreibkopf 31 und einen Photoleiter,
auf den ein latentes elektrostatisches Bild aufbringbar ist, das
nachfolgend mittels des Toners entwickelt wird. Der Photoleiter
kann beispielsweise als Photoleitertrommel ausgebildet sein. Vorzugsweise
ist für
jedes Auftragsmodul 13 und der zugeordneten Fixiereinrichtung 19 jeweils
eine Steuereinheit 29 zugeordnet, wie sie im Folgenden
für das
Auftragsmodul 13/3 und die zugeordnete Fixiereinheit 19/3 näher erläutert wird.
-
Die
Fixiereinheit 19/3 besteht -wie anhand der von 2 beschrieben- ähnlich wie
der Schreibkopf 31 aus einzeln ansteuerbaren Elementen.
Die Steuerung erfolgt zeitverzögert über eine
Ansteuereinheit 33 des Schreibkopfes 31. Das Ansteuersignal für den Schreibkopf 31 enthält die Informationen,
wo und mit welcher Leistung belichtet werden soll. Dieses Signal
steuert zeitverzögert
die Fixiereinheit 19/3, so daß hier nur die betonerten Bereiche
mit der notwendigen Intensität
bestrahlt werden. Die Zeitverzögerung
wird mittels einer Verzögerungseinheit 35 realisiert.
Mit Hilfe einer zusätzlichen
Korrektureinheit 37 kann die Zeitverzögerung, zum Beispiel entsprechend
der aktuellen Transportgeschwindigkeit des Substrats oder des aktuellen
Rundlauffehlers der Photoleitertrommel, soweit dies nicht durch
eine Belichtungssteuerung 39 geschehen ist, verändert werden.
-
Die
Ansteuerung des Schreibkopfes 31 erfolgt durch die Belichtungssteuerung 39 ("Exposure Timing).
Hierbei werden beispielsweise Rundlauffehler der Photoleiter und
Transfertrommeln sowie Driftfehler korrigiert. Das Ansteuersignal
für den
Schreibkopf 31 wird zeitverzögert zu der Fixiereinheit 19 weitergeleitet.
Die notwendige Zeitverzögerung
ergibt sich im Wesentlichen aus dem Abstand zwischen Tonerauftrag
und Ort der Fixierung, sowie der Transportgeschwindigkeit des Aufzeichnungsträgers. Aktuelle
Schwankungen der Geschwindigkeit können mit einer Variation der
Zeitverzögerung
durch die Korrektureinheit 37 bewirkt werden. Mit der Korrektureinheit 37 können auch
weitere, hier nicht erwähnte Fehler
ausgeglichen werden. Dazu kann die Korrektureinheit 37 auch
zum Beispiel auf Daten der Belichtungssteuerung 39 zurückgreifen.
-
Das
Signal zur Ansteuerung des Schreibkopfs 31 wird also zeitverzögert an
die Fixiereinheit 19/3 weitergeleitet. Dieses Signal enthält auch
die notwendigen Informationen über
die erforderliche Fixierintensität.
Ist der Zusammenhang zwischen der Belichtungsintensität für den Schreibkopf 31 und
der notwendigen Fixierintensität
nicht linear, so kann dieser Zusammenhang in der Korrektureinheit 37 berücksichtigt
werden, zum Beispiel über
intensitätsabhängige Korrekturfaktoren
oder eine nichtlineare Funktion zwischen Intensität der Schreibkopfbelichtung
und der Fixierleistung. Sinnvoll ist gegebenenfalls eine Anhebung
der Fixierleistung bei geringen Tonerdichten, was einer geringen
Belichtung auf dem Photoleiter entspricht.
-
Mit
der Belichtungsintensität
ist die Intensität,
die zur Bebilderung des Photoleiters verwendet wird, gemeint. Beim "Discharged-Area-Development"-Verfahren (DAD)
ist die Belichtungsintensität proportional
zum späteren
Tonerauftrag. Somit sollte die Fixierleistung auch proportional
zur Belichtungsleistung für
den Photoleiter sein. Beim "Charged-Area-Development"-Verfahren (CAD)
wird der Photoleiter überall
dort mittels des Schreibkopfes 31 entladen, wo kein Bild
entstehen soll. Dieses Verfahren wird im Allgemeinen bei digitalen
Druckern nicht angewendet. Es findet allerdings noch Verwendung bei
optischen Kopieren. Bei diesem Verfahren erhält man die höchste Tonerdichte
an den Stellen, wo der Schreibkopf die geringste Intensität hat. Entsprechend
ist dort wo der Schreibkopf die höchste Intensität hat, die
geringste Fixierleistung erforderlich. Um hier aus dem Signal für den Schreibkopf
das notwendige Signal für
die Fixiereinheit abzuleiten, muss eine Invertierung des Signals
durchgeführt
werden. Dies kann zum Beispiel so geschehen, dass sich das Signal
für die
Fixiereinheit Sfix als Differenz der maximalen
Belichtungsintensität
Smax und der tatsächlichen Belichtungsintensität Saktuell ergibt: Sfix = Smax – Saktuell
-
Zusammenfassend
bleibt festzuhalten, dass bei dem anhand der 1 und 2 beschriebenen Ausführungsbeispiel
der Maschine 1 jeweils eine Fixiereinheit 19 hinter
jeder Schreibeinheit (Auftragsmodul 13) angeordnet ist.
In diesem Fall wird das Signal zur Ansteuerung des Schreibkopfes – wie gesagt – zeitverzögert. Dies
kann bei konstanter Transportgeschwindigkeit des Bildträgers mit
einer (für
alle Bilder) konstanten zeitlichen Verzögerung erfolgen. Bei Geschwindigkeitsschwankungen,
die eigentlich immer auftreten, erhält man eine höhere Genauigkeit,
wenn der vom Substrat (Bildträger)
zurückgelegte
Weg gemessen wird und somit eine Wegverzögerung zwischen Bebilderung
und Fixierung eingefügt wird.
Dies kann zum Beispiel durch Zählen
der Encoder-Signale des Transportbandes erfolgen.
-
Bei
einem in den Figuren nicht dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Fixiereinrichtung 17 lediglich
eine Fixiereinheit 19 für
alle Schreibeinheiten (Auftragsmodule 13) auf, wobei die
Fixierung der auf das Substrat übertragenen
Toner in diesem Fall erst am Ende, nachdem alle Farben aufgebracht
wurden, erfolgt. Diese Fixiereinheit kann beispielsweise aus mehreren
Strahlungseinrichtung bestehen, die vorzugsweise zu einer Einheit
zusammen gefasst werden und die elektromagnetische Strahlung in
unterschiedlichen Wellenlängenbereichen
auf das Substrat aufgingen. Für
jede Strahlungseinrichtungen ergibt sich dann eine andere Zeit-
beziehungsweise Wegverzögerung.
-
Die
mit der Anmeldung eingereichten Patentansprüche sind Formulierungsvorschläge ohne
Präjudiz
für die
Erzielung weitergehenden Patentschutzes. Die Anmelderin behält sich
vor, noch weitere, bisher nur in der Beschreibung und/oder Zeichnungen
offenbarte Merkmalskombination zu beanspruchen.
-
In
Unteransprüchen
verwendete Rückbeziehungen
weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruches
durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin; sie sind nicht
als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen
Schutzes für
die Merkmalskombinationen der rückbezogenen
Unteransprüche
zu verstehen.
-
Die
Ausführungsbeispiele
sind nicht als Einschränkung
der Erfindung zu verstehen. Vielmehr sind im Rahmen der vorliegenden
Offenbarung zahlreiche Abänderungen
und Modifikationen möglich, insbesondere
solche Varianten, Elemente und Kombinationen und/oder Materialien,
die zum Beispiel durch Kombination oder Abwandlung von einzelnen in
Verbindung mit den in der allgemeinen Beschreibung und Ausführungsformen
sowie den Ansprüchen beschriebenen
und in den Zeichnungen enthaltenen Merkmalen beziehungsweise Elementen
oder Verfahrensschritten für
den Fachmann im Hinblick auf die Lösung der Aufgabe entnehmbar
sind und durch kombinierbare Merkmale zu einem neuen Gegenstand
oder zu neuen Verfahrensschritten bzw. Verfahrensschrittfolgen führen.
-
- 1
- Druck-
oder Kopiermaschine
- 3
- Transportrichtung
- 5
- Rollen
- 7
- Band
- 9
- Substrat
- 11
- Pfeil
- 13
- Auftragsmodul
- 15
- Breite
- 17
- Fixiereinrichtung
- 19
- Fixiereinheit
- 21
- Strahlungseinrichtung
- 23
- Reinigungsvorrichtung
- 25
- Strahlenelemente
- 27
- Signalleitung
- 29
- Steuereinheit
- 31
- Schreibkopf
- 33
- Ansteuereinheit
- 35
- Verzögerungseinheit
- 37
- Korrektureinheit
- 39
- Belichtungssteuerung