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Die
Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren nach dem Oberbegriff des
Anspruchs 1 sowie auf eine Entladeeinrichtung nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 5.
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Bei
den Druckverfahren, welche keine Druckformen verwenden, dem Non
Impact Printing, speziell den elektrofotografischen und ionografischen
Druckverfahren, werden elektrostatische latente Bilder auf einen
Bebilderungszylinder aufgebracht. Die latenten Bilder werden mit
Toner versehen und vom Bebilderungszylinder unmittelbar oder mittelbar über einen
Zwischenzylinder auf einen Bedruckstoff übertragen. Um die Übertragung
des mit Toner versehenen elektrostatischen Bildes vom Bebilderungszylinder
oder Zwischenzylinder auf den Bedruckstoff zu erleichtern, ist bei
einem Transportband zum Befördern
des Bedruckstoffs eine elektrische Ladeeinrichtung, etwa ein Corotron,
vorgesehen, welche den Bedruckstoff elektrostatisch auflädt. Nach
dem Übertragen
des Tonerbildes werden die elektrostatischen Ladungen von einer
Entladeeinrichtung vom Bedruckstoff entfernt, da diese das Ablegen
des Bedruckstoffs auf einen Stapel beeinträchtigen können. Die Entladung des Bedruckstoffs
ist jedoch bisher nicht in einem zufriedenstellenden Maße gelöst.
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Aufgabe
der Erfindung ist, einen mit Toner versehenen Bedruckstoff geeignet
elektrostatisch zu entladen.
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Diese
Aufgabe erfüllt
die Erfindung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und 5.
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Erfindungsgemäß ist ein
Verfahren zum elektrischen Entladen von mit Toner versehenem Bedruckstoff
vorgesehen, insbesondere für
eine elektrofotografische Druckmaschine, wobei der Bedruckstoff
bereichsweise elektrisch entladen wird. Ferner ist eine Entladeeinrichtung
für eine
Druckmaschine bereitgestellt, insbesondere für eine elektrofotografische
Druckmaschine, zum elektrischen Entladen von mit Toner versehenem
Bedruckstoff, mit einer Steuerungseinrichtung zum bereichsweisen
elektrischen Entladen des Bedruckstoffs.
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Ausführungsformen
der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgeführt.
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Nachfolgend
sind Beispiele der Erfindung anhand der Figuren in Einzelheiten
beschrieben.
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1 zeigt
eine schematische Seitenansicht eines elektrostatisch geladenen
Bedruckstoffs mit einer Entladeeinrichtung zum Entfernen der elektrostatischen
Ladungen,
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2 zeigt
eine Darstellung ähnlich
zu 1 mit einem elektrostatisch geladenen Bedruckstoff
mit Tonerbereichen mit hoher Tonerdichte an seiner Oberfläche,
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3 zeigt
eine Darstellung ähnlich
zu 2 mit Tonerbereichen mit hoher Tonerdichte an der
Oberseite und der Unterseite des Bedruckstoffs,
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4 zeigt
eine schematische Draufsicht auf den elektrostatisch geladenen Bedruckstoff
nach 2,
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5 zeigt
eine schematische Draufsicht auf den elektrostatisch geladenen Bedruckstoff
mit einzeln ansteuerbaren Entladebereichen an der Entladeeinrichtung.
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1 zeigt
eine schematische Seitenansicht eines elektrostatisch geladenen
Bedruckstoffs 2, welcher gewöhnlich auf einem Transportband
in Richtung des Pfeils durch eine Druckmaschine befördert wird.
Im vorliegenden Beispiel ist eine Druckmaschine betrachtet, welche
nach dem elektrostatischen Druckprinzip ausgeführt ist. Die elektrostatischen
Ladungen, welche von einer Ladeeinrichtung an den Bedruckstoff 2 aufgebracht
werden, sind schematisch durch Pluszeichen an der Oberseite und
Minuszeichen an der Unterseite des Bedruckstoffs 2 darge stellt.
Die elektrische Aufladung des Bedruckstoffs 2 unterstützt im Wesentlichen
die Übertragung
des elektrisch geladenen Tonerbilds auf den Bedruckstoff 2.
Es besteht eine Potentialdifferenz zwischen der positiv geladenen
Oberseite und der negativ geladenen Unterseite des Bedruckstoffs 2.
Ein gewisser Ladungsausgleich findet durch Ladungstransport zwischen
den beiden Seiten des Bedruckstoffs 2 statt. Der Bedruckstoff 2 weist
eine verhältnismäßig gute Leitfähigkeit
auf, während
ein Toner eine schlechte Leitfähigkeit
aufweist. Um die Entladung des Bedruckstoffs 2, einen Ausgleich
der entgegengesetzt geladenen Seiten des Bedruckstoffs 2,
zu unterstützen,
ist in der Nähe
des Bedruckstoffs 2 eine Entladeeinrichtung 10 bereitgestellt,
die mit einer Steuerungseinrichtung 15 der Druckmaschine
verbunden ist. Die Entladeeinrichtung 10 umfasst beispielsweise elektrisch
leitfähige
Drähte,
durch welche bei Ansteuern von der Steuerungseinrichtung 15 ein
elektrischer Strom geleitet wird und um welche ein elektromagnetisches
Feld ausgebildet ist, das am Bedruckstoff 2 wirkt und im
Wesentlichen eine Entladung des Bedruckstoffs 2 bewirkt.
Die Entladeeinrichtung 10 ist bei diesem Beispiel oberhalb
des Bedruckstoffs 2 angeordnet, alternativ ist diese unterhalb
des Bedruckstoffs 2 oder beidseitig anordnenbar. Als Folge
der elektrischen Entladung des Bedruckstoffs 2 durch die Entladeeinrichtung 10 befinden
sich hinter der Entladeeinrichtung 10 in Transportrichtung
betrachtet im Wesentlichen keine elektrischen Ladungen am Bedruckstoff 2.
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2 zeigt
eine Darstellung ähnlich
zu 1 mit einem elektrostatisch geladenen Bedruckstoff 2,
der bereichsweise an seiner Oberfläche mit Toner versehen ist
und Tonerbereiche 4, 6, 8 aufweist, bei
denen Toner auf den Bedruckstoff 2 aufgebracht ist, der
erhaben dargestellt ist. Die Tonerbereiche 4, 6, 8 weisen
eine höhere
Tonerdichte als die übrigen
Bereiche 7 des Bedruckstoffs 2 auf. Hierbei ist
zur Darstellung der Problematik eine unvollständige Entladung des Bedruckstoffs 2 gezeigt,
die Tonerbereiche 4, 6, 8 weisen auch
nach der Entladung durch die Entladeeinrichtung 10 elektrische
Ladungen auf, wobei die Bereiche 7 des Bedruckstoffs 2, welche
nicht mit Toner versehen sind oder eine niedrige Tonerdichte aufweisen,
im Wesentlichen entladen sind. Dieser Sachverhalt ist dadurch erklärbar, dass
der Ladungstransport durch den Toner in den Tonerbereichen 4, 6, 8 weniger
gut als beim Bedruckstoff 2 ohne Toner stattfindet. Der Toner
weist eine schlechtere Leitfähigkeit
als der Bedruckstoff 2 auf, der Entladevorgang ist beim
Toner problematischer als beim Bedruckstoff 2. Die Entladeeinrichtung 10 entfernt
folglich elektrische Ladungen der Bereiche 7 an der Oberseite
und Unterseite des Bedruckstoffs 2, während die Ladungen an der Unterseite
des Bedruckstoffs 2, welche den Tonerbereichen an der Oberseite
des Bedruckstoffs 2 gegenüber liegen, sowie die Tonerbereiche 4, 6, 8 auch
nach der Entladung elektrische Ladungen aufweisen. Die elektrischen
Ladungen, welche von der Entladeeinrichtung 10 nicht entfernt
werden, können
sich in nachfolgenden Druckschritten negativ auswirken. Beispielsweise
stören
die unerwünschten
elektrischen Ladungen bei der Ablage des Bedruckstoffs 2 in
einer Ablage der Druckmaschine, wobei Wellungen des Bedruckstoffs 2 auftreten
oder Bogen von Bedruckstoff 2 aneinander haften. Wünschenswert
ist daher, im Wesentlichen alle elektrische Ladungen vom Bedruckstoff 2 zu
entfernen, sowohl von den Bereichen 7 ohne Toner oder mit
niedriger Tonerdichte als auch von den Bereichen mit einer hohen
Tonerdichte, den Tonerbereichen 4, 6, 8.
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3 zeigt
eine schematische Ansicht eines Bedruckstoffs 2 mit Tonerbereichen 4, 6, 8 mit
hoher Tonerdichte auf der Oberseite des Bedruckstoffs 2 und
Tonerbereichen 40, 60 mit hoher Tonerdichte an der
Unterseite des Bedruckstoffs 2. In den Tonerbereichen 4, 6, 8, 40, 60 ist
die Tonerdichte im Verhältnis
zu den übrigen
Bereichen 7 des Bedruckstoffs 2 hoch. Die Entladeeinrichtung 10 führt, gesteuert
von der Steuerungseinrichtung 15, eine bereichsweise elektrische
Entladung des Bedruckstoffs 2 in Abhängigkeit von den Tonerdichten
beider Seiten des Bedruckstoffs 2 durch. Die Entladeeinrichtung 10 wird derart
eingestellt, dass der Bedruckstoff 2 mit einer geeigneten
Entladeleistung in Abhängigkeit
von der Tonerdichte entladen wird. Bei diesem Beispiel wird die
elektrische Entladung des Bedruckstoffs 2 hinsichtlich
der Tonerdichte auf beiden Seiten des Bedruckstoffs 2 durchgeführt. In
der Steuerungseinrichtung 15 liegen zur bereichsweisen
Entladung Daten bezüglich
der Tonerdichte der Tonerbereiche 4, 6, 8, 40, 60 beider
Seiten vor, mit denen die Entladeeinrichtung 10 angesteuert
wird. Wenn bei der Entladung zu einem Zeitpunkt Tonerbereiche 4, 6, 8, 40, 60 auf
beiden Seiten des Bedruckstoffs 2 vorliegen, werden die
Tonerdichten der Tonerbereiche 4, 6, 8 der
einen Seite zu den Tonerdichten der Tonerbereiche 40, 60 der anderen
Seite addiert. Die aus der Addition erhaltenen Tonerdichten werden
in der Steuerungseinrichtung 15 einem Ansteuerwert zugeordnet, welcher
die Entladeeinrichtung 10 mit einer entsprechend höheren Entladeleistung
als bei Vorliegen einer einseitigen Bedruckung mit einem einzelnen
Tonerbereich 4, 6, 8, 40, 60 ansteuert.
Auf diese Weise wird eine geeignete elektrische Entladung des Bedruckstoffs 2 in
Bereichen von einseitiger sowie auch von doppelseitiger Bedruckung
mit Tonerbereichen 4, 6, 8, 40, 60 auf
beiden Seiten des Bedruckstoffs 2 erzielt.
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4 zeigt
eine Draufsicht auf einen Bogen von Bedruckstoff 2 eines
Ausführungsbeispiels
der Erfindung, wobei der Bedruckstoff 2 in einem Druckvorgang
in einzelnen Bereichen mit Toner versehen ist, den Tonerbereichen 4, 6, 8,
und in diesen eine im Verhältnis
zu den übrigen
Bereichen 7 hohe Tonerdichte aufweist. Die Tonerbereiche 4, 6, 8 sind
etwa mehrfarbige Bilder, die sich aus mehreren Tonerlagen unterschiedlicher
Farbe zusammensetzen. Die Dicke der Tonerbereiche 4, 6, 8 ergibt
sich aus der Summe der Einzeldicken der verwendeten Farben. Die übrigen Bereiche 7 des
Bogens von Bedruckstoff 2 sind im Wesentlichen nicht mit
Toner oder mit einer geringeren Tonerdichte versehen, etwa mit Text.
Der Bedruckstoff 2 wird in Richtung des Pfeils durch die Druckmaschine
befördert.
Oberhalb des Bedruckstoffs 2 ist die Entladeeinrichtung 10 angeordnet,
die mit der Steuerungseinrichtung 15 verbunden ist. Die Entladeeinrichtung 10 führt, gesteuert
von der Steuerungseinrichtung 15, eine bereichsweise elektrische Entladung
des Bedruckstoffs 2 durch. Beim vorliegenden Beispiel nach
der 4 wird jeweils ein Streifen 9 des Bedruckstoffs 2,
der etwa der Breite der Entladeeinrichtung 10 entspricht,
von der Steuerungseinrichtung 15 einzeln entladen. Der
Bedruckstoff ist in eine Reihe von aufeinanderfolgenden Streifen 9 aufgeteilt,
die sich von einer Längsseite
zur gegenüber
liegenden Längsseite
erstrecken. Die Streifen 9 weisen beispielsweise eine Breite
von ein bis zwei Zentimeter auf und erstrecken sich über die gesamte
Länge des
Bedruckstoff 2. Beispielhaft ist ein Streifen 9 schematisch
gestrichelt dargestellt. Die Entladeeinrichtung 10 wird
derart eingestellt, dass die einzelnen Streifen 9 jeweils
mit einer geeigneten Entladeleistung in Abhängigkeit von der Tonerdichte, welche
in diesem Streifen 9 vorliegt, entladen werden. Vor dem
Entladen wird zu diesem Zweck die Tonerdichte von jedem Streifen 9 von
Bedruckstoff 2 ermittelt, die in den Tonerbereichen 4, 6, 8 hoch
ist. Die Tonerdichte wird anhand der Druckdaten des vorliegenden
Druckauftrags bestimmt, so dass für jeden zu entladenden Streifen 9 von
Bedruckstoff 2 ein Ansteuerungswert für die Steuerungseinrichtung 15 vorliegt,
der diesen Streifen 9 geeignet entlädt. Hierbei ist zu beachten,
dass der Ansteuerungswert der Entladeeinrichtung 10 zu
dem Zeitpunkt anliegt, wenn sich der betreffende Streifen 9 des
Bedruckstoffs 2 unter der Entladeeinrichtung 10 befindet.
Dieses Timing ist mittels der Transportgeschwindigkeit des Bedruckstoffs 2 ermittelbar.
Bevorzugt wird die elektrische Entladung von der Entladeeinrichtung 10 mit Wechselspannung
und Gleichspannung durchgeführt.
Die Wechselspannung zum Entladen bleibt konstant, die Gleichspannung
wird wie beschrieben verändert,
der Offset der Gleichspannung ändert
sich abhängig
von der Tonerdichte im momentan zu entladenen Streifen 9 mit
jedem Streifen 9 von Bedruckstoff 2, der unter
der Entladeeinrichtung 10 vorbei geführt wird. Als Ergebnis wird
der Bedruckstoff 2 in Abhängigkeit von der jeweiligen
Tonerdichte entladen. Hinter der Entladeeinrichtung 10,
betrachtet in Transportrichtung, ist der Bedruckstoff 2 daher
im Wesentlichen von den elektrischen Ladungen befreit.
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5 zeigt
eine weitere Ausführungsform der
Erfindung ähnlich
zu 4 mit einem Bogen von Bedruckstoff 2,
der in Richtung des Pfeils durch die Druckmaschine transportiert
wird. Der Bedruckstoff 2 weist bei einigen rechteckig umrahmten
Bereichen eine hohe Tonerdichte auf, bei den Tonerbereichen 4, 6, 8.
Die übrigen
nicht gekennzeichneten Bereiche 7 an der Oberfläche des
Bedruckstoffs 2 weisen eine niedrige Tonerdichte auf. Bei
diesem Beispiel ist die Entladeeinrichtung 10 in eine Anzahl
von Entladebereichen 11 aufgeteilt, die von der Steuerungseinrichtung 15 einzeln
ansteuerbar sind. Die einzelnen Entladebereiche 11 der
Entladeeinrichtung 10 erstrecken sich im Wesentlichen über die
gesamte Länge der
Entladeeinrichtung 10, wenigstens über die Breite des elektrostatisch
geladenen Bedruckstoffs 2. Die Tonerdichte wird anhand
der Druckdaten des vorliegenden Druckauftrags für jeden Bereich 19 des
Bedruckstoffs 2 bestimmt. Die Bereiche 19 entsprechen bei
diesem Beispiel etwa der Größe der Entladebereiche 11 der
Entladeeinrichtung 10 und weisen etwa die Breite der Entladeeinrichtung 10 und
etwa gleicher Länge
auf. Der Bedruckstoff 2 ist lückenlos in eine Anzahl nebeneinander
angeordneter Bereiche 19 aufgeteilt, von welchen die Tonerdichte
und ein entsprechender Ansteuerwert für die Entladeeinrichtung 10 ermittelt
wird. Beispielhaft sind zwei Bereiche 19 gestrichelt umrahmt
dargestellt. Für
jeden Bereich 19 auf dem Bedruckstoff 2, welcher
durch die Druckmaschine befördert
wird, liegen in der Steuerungseinrichtung 15 Daten bezüglich der
Tonerdichte des Bereichs 19 vor. Bei der Entladung des
elektrostatisch aufgeladenen Bedruckstoffs 2 wird die Entladeeinrichtung 10 von
der Steuerungseinrichtung 15 derart angesteuert, dass die
einzelnen Entladebereiche 11 der Entladeeinrichtung 10 jeweils
mit wechselnder Tonerdichte am Bedruckstoff 2 eine unterschiedliche Entladeleistung
aufweisen. Je höher
die Tonerdichte in dem bestimmten Bereich 19 auf dem Bedruckstoff 2 ist,
desto höher
wird die Entladeleistung des entsprechenden Teilbereichs 11 der
Entladeeinrichtung 10, welcher den bestimmten Bereich 19 des
Bedruckstoffs 2 entlädt.
Beim Beispiel nach 5 werden die Entladebereiche 11 der
Entladeeinrichtung 10, welche von einem gestrichelten Rahmen 20 umgeben sind
und in einem Moment den Tonerbereich 6 mit hoher Tonerdichte
entladen, mit höheren
Entladewerten als die übrigen
Entladebereiche 11 der Entladeeinrichtung 10 angesteuert.
Der Tonerbereich 6 wird geeignet entladen, wobei die Bereiche 7 des
Bedruckstoffs 2 mit niedriger Tonerdichte, welche im selben
Moment von den übrigen
Entladebereichen 11 der Entladeeinrichtung 10 entladen
werden, nicht mit einer erhöhten
Entladeleistung entladen werden. Beim Weitertransport des Bedruckstoffs 2 werden
die vom gestrichelten Rahmen 20 umgebenen Entladebereiche 11 oberhalb
des Tonerbereichs 6 so lange mit höheren Werten von der Steuerungseinrichtung 15 angesteuert,
bis sich der Tonerbereich 6 nicht mehr unter der Entladeeinrichtung 10 befindet.
Dann wird ein Teil des Bedruckstoffs 2 mit niedriger Tonerdichte
entladen, im Bereich 7 des Bedruckstoffs 2 zwischen
dem Tonerbereich 6 und dem Tonerbereich 8, wobei
alle Entladebereiche 11 im Wesentlichen mit den gleichen
Entladewerten angesteuert werden und eine gleichmäßige Entladung
entlang der Bereiche 19 von einer Längsseite zur gegenüberliegenden Längsseite
des Bedruckstoffs 2 durchgeführt wird. Als nächstes gelangt
beim Transport des Bedruckstoffs 2 der Tonerbereich 8 in
den Einfluss der Entladeeinrichtung 10, wobei die Entladebereiche 11,
welche den Tonerbereich 8 entladen und oberhalb von diesem
angeordnet sind, mit höheren
Entladewerten angesteuert werden als beim Entladen von Bereichen
mit niedrigen Tonerdichten außerhalb
des umrahmten Tonerbereichs 8. Mit dem Entladen des Bedruckstoffs 2 in
Entladebereichen 11 durch die Entladeeinrichtung 10 werden
einzelne Bereiche 19 des Bedruckstoffs 2 stets
geeignet entladen, die Entladeeinrichtung 10 stellt zu
jeder Zeit für
jeden Bereich 19 des Bedruckstoffs 2 entsprechend
der Tonerdichte die gewünschte
Entladeleistung zur Verfügung.
Die Größe und Form.
der zu entladenden Bereiche 19 ist beliebig ausführbar, abhängig von
der Form der Entladeeinrichtung 10.