DE102007002146A1

DE102007002146A1 - Einrichtung zur Entwicklung von auf einem Ladungsbildträger aufgebrachten Ladungsbildern bei einem elektrografischen Druck- oder Kopiergerät

Info

Publication number: DE102007002146A1
Application number: DE102007002146A
Authority: DE
Inventors: Manfred Dipl.-Ing. Viechter (FH)
Original assignee: Oce Printing Systems GmbH and Co KG
Current assignee: Canon Production Printing Germany GmbH and Co KG
Priority date: 2007-01-15
Filing date: 2007-01-15
Publication date: 2008-07-24
Anticipated expiration: 2027-01-16
Also published as: DE102007002146B4

Abstract

Entlang des Ladungsbildträgers (12) sind nacheinander mindestens zwei Entwicklerstationen (22, 23) angeordnet, die zur Entwicklung der einzelnen Ladungsbilder einen Toner aufweisenden Entwickler gleicher Farbe zum Ladungsbildträger (12) transportieren, derart, dass die zur Entwicklung der einzelnen Ladungsbilder vorgesehene Tonersollmenge (29) nacheinander in einer ersten Tonerteilmenge (27) durch eine erste Entwicklerstation (22) und in einer zweiten Tonerteilmenge (28) durch eine zweite Entwicklerstation (23) auf den Ladungsbildträger (12) aufgebracht wird. Damit kann die Druckgeschwindigkeit gegenüber dem Fall, bei dem die Ladungsbilder nur mit einer Entwicklerstation entwickelt werden, erhöht werden.

Description

Elektrografische Druck- oder Kopiergeräte für Farbdruck sind bekannt, siehe z. B. WO 98/39691 . Bei einem solchen Druck- oder Kopiergerät werden auf einem Ladungsbildträger, z. B. einem Fotoleiter, durch einen Zeichengenerator Ladungsbilder der zu druckenden Bilder erzeugt. Anschließend wird der Ladungsbildträger an Entwicklerstationen, jeweils eine pro Farbe, vorbeibewegt. Diese transportieren z. B. aus Toner und Träger bestehender Entwickler zum Ladungsbildträger. Entsprechend der Ladungsbilder auf dem Ladungsbildträger geht der Toner auf den Ladungsbildträger über und färbt diese ein. Die Tonerbilder werden im nächsten Schritt auf einen Bedruckstoff umgedruckt und auf diesem fixiert. Der genaue Ablauf des Druckverfahrens kann WO 98/39691 entnommen werden, deren Inhalt hiermit in die Offenbarung aufgenommen wird.
Beim Farbdruck wird pro Umlauf des Ladungsbildträgers ein Farbtonerbild entwickelt, das auf ein Transfermodul, z. B. ein Transferband, übertragen wird. Entlang des Ladungsbildträgers sind deshalb mehrere Entwicklerstationen angeordnet, z. B. drei oder fünf Entwicklerstationen, wobei jede Entwicklerstation nur Toner einer Farbe enthält. Auf dem Transfermodul werden die einzelnen Farbtonerbilder, die zur Erzeugung des gewünschten Farbbildes zusammenwirken müssen, gesammelt und erst nach Erzeugung des Farbbildes auf den Bedruckstoff umgedruckt. Einzelheiten zum Farbdruck können wiederum WO 98/39691 entnommen werden.
In elektrografischen Druck- oder Kopiergeräten gibt es Komponenten, die die Druckgeschwindigkeit begrenzen. Eine derartige Komponente ist die Entwicklerstation. Bei steigenden Druckgeschwindigkeiten ergibt sich das Problem, dass die dem Ladungsbildträger zugeführte Tonermenge nicht mehr ausreicht, um die Ladungsbilder mit genügender Qualität zu entwickeln.
Eine Steigerung der Prozessgeschwindigkeit der Entwicklerstation ist nicht ohne weiters möglich, da einerseits das Aktivierungssystem von Träger und Toner auf eine bestimmte Geschwindigkeit optimiert ist und andererseits thermische Probleme zu einer Schädigung des Toners führen können.
Das von der Erfindung zu lösende Problem besteht darin, eine Einrichtung zur Entwicklung der Ladungsbilder bei einem Druckgerät für Farbdruck anzugeben, bei der die Druckgeschwindigkeit bei Einfarbendruck erhöht werden kann, ohne dass die Prozessgeschwindigkeit bei den Entwicklerstationen erhöht werden muss.
Dieses Problem wird gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Bei der Erfindung werden die entlang des Ladungsbildträgers nacheinander angeordneten mindestens zwei Entwicklerstationen derart eingesetzt, dass sie zur Entwicklung der einzelnen Ladungsbilder einen Toner aufweisenden Entwickler gleicher Farbe zum Ladungsbildträger transportieren. Dadurch kann die zur Entwicklung der einzelnen Ladungsbilder vorgesehene jeweilige Tonersollmenge nacheinander in einer ersten Tonerteilmenge durch die erste Entwicklerstation und in einer zweiten Tonerteilmenge durch die zweite Entwicklerstation auf den Ladungsbildträger aufgebracht werden. Der Vorteil der Erfindung liegt dann darin, dass ein für den Mehrfarbendruck eingerichtetes Druckgerät, das mehrere Entwicklerstationen aufweist, für den Einfarbendruck bei höherer Druckgeschwindigkeit im Vergleich zum Mehrfarbendruck eingesetzt werden kann, ohne dass der Aufbau des Druckgerätes geändert werden muss.
Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Wenn entlang des Ladungsbildträgers mindestens vier Entwicklerstationen angeordnet sind, können jeweils zwei Entwickler stationen Entwickler mit Toner gleicher Farbe zum Ladungsbildträger transportieren, wobei jedes Ladungsbild nacheinander jeweils durch zwei zusammenwirkende Entwicklerstationen mit Toner gleicher Farbe eingefärbt wird. Dann ist es möglich, Ladungsbilder mit unterschiedlichen Farben mit erhöhter Geschwindigkeit zu entwickeln.
Wenn der ersten Entwicklerstation in Bewegungsrichtung des Ladungsbildträgers gesehen, ein erster Tonermarkensensor zugeordnet ist, der die von der ersten Entwicklerstation auf den Ladungsbildträger aufgebrachte Tonermenge erfasst, kann die von der ersten Entwicklerstation auf den Ladungsbildträger aufzubringende Tonerteilmenge auf einen vorgegebenen Wert eingestellt werden.
Sollte der zweiten Entwicklerstation in Bewegungsrichtung des Ladungsbildträgers gesehen ein zweiter Tonermarkensensor zugeordnet werden, der die von der ersten und zweiten Entwicklerstation auf den Ladungsbildträger aufgebrachte Tonermenge misst, kann gesteuert von dem Messsignal sowohl die Tonerteilmenge der ersten Entwicklerstation als auch die der zweiten Entwicklerstation so gesteuert werden, dass die Ladungsbilder mit der Tonersollmenge entwickelt werden.
Verschiedene Verfahren sind möglich, um die Tonersollmenge auf die Ladungsbilder mit Hilfe der beiden Entwicklerstationen aufzubringen:

– Die Tonerteilmengen, die die beiden Entwicklerstationen zum Ladungsbildträger transportieren, werden auf einen vorgegebenen festen Wert eingestellt.
– Die erste Entwicklerstation bringt eine fest eingestellte Tonerteilmenge auf den Ladungsbildträger auf und die zweite Entwicklerstation gesteuert durch den zweiten Tonermarkensensor ergänzt die auf den Ladungsbildträger durch die erste Entwicklerstation aufgebrachte Tonermenge zur Tonersollmenge.
– Die von den Entwicklerstationen auf den Ladungsbildträger aufgebrachten Tonerteilmengen werden in der Höhe durch den zweiten Tonermarkensensor gesteuert.
– Die durch die erste Entwicklerstation auf den Ladungsbildträger aufgebrachte Tonerteilmenge wird durch den ersten Tonermarkensensor gesteuert und die durch die zweite Entwicklerstation auf den Ladungsbildträger aufgebrachte Tonerteilmenge durch den zweiten Tonermarkensensor.

Wenn die Einrichtung derart betrieben wird, kann die Druckgeschwindigkeit des Druck- oder Kopiergerätes maximal um den Faktor zwei gegenüber Mehrfarbdruck erhöht werden. Dazu muss lediglich die in der vorhandenen Steuerung enthaltene Software, die den Druckbetrieb regelt, geändert werden.
An Hand eines Ausführungsbeispieles, das in den Figuren dargestellt ist, wird die Erfindung weiter erläutert.
Es zeigen:
1 eine Darstellung eines Farbdruckgerätes mit drei Entwicklerstationen pro Druckmodul;
2 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Das Druckgerät nach 1 weist ein Zuführmodul M1, ein Druckmodul M2 und ein Fixiermodul M3 auf. Die einzelnen Module sind entsprechend WO 98/39691 aufgebaut, darauf wird zur Ergänzung der Offenbarung verwiesen. Das Zuführmodul M1 führt einen Bedruckstoff 10 dem Druckmodul M2 zu. Im Druckmodul M2 sind zwei Druckeinheiten Dr1 und Dr2, je eine Druckeinheit pro Seite der Bedruckstoffbahn 10, vorgesehen. Jede Druckeinheit Dr weist ein Bilderzeugungsmodul E1 bzw. E2 und ein Transfermodul T1 bzw. T2 auf. Jedes Bilderzeugungsmodul E1 bzw. E2 umfasst entlang eines Ladungsbildträgers 12, z. B. eines Fotoleiters, eine Ladeeinrichtung 13, z. B. eine Aufladekoronaeinrichtung, einen Zeichengenerator 14 und drei Entwicklerstationen 15, 16, 17. Durch die Ladeeinrichtung 13 wird der Ladungsbildträger 12 auf ein vorgegebenes Potential vorgeladen. Der Zeichengenerator 14 erzeugt auf dem Ladungsbildträger 12 die Ladungsbilder der zu druckenden Bilder. Diese werden durch die Entwicklerstationen 15, 16, 17 mit Toner eingefärbt. Hinter den Entwicklerstationen 15 bis 17 kann die auf den Ladungsbildträger 12 aufgebrachte Tonermenge mit einem Tonermarkensensor 11 überwacht werden. Anschließend werden die Tonerbilder vom Ladungsbildträger 12 auf ein Transferband 18 im Transfermodul T1 bzw. T2 übertragen und von dort auf den Bedruckstoff 10 in der Umdruckstation 19 umgedruckt. Dann wird der Ladungsbildträger 12 einer Reinigungsstation 20 zugeführt.
Mit den Druckeinheiten Dr1 bzw. Dr2 können Farbbilder gedruckt werden, aus diesem Grunde sind drei Entwicklerstationen 15, 16, 17 vorgesehen, wobei in jeder Entwicklerstation Entwickler mit Toner einer Farbe enthalten ist. Bei Farbdruck wird pro Umlauf des Ladungsbildträgers 12 jeweils mit einer Entwicklerstation Toner einer Farbe auf den Ladungsbildträger 12 aufgebracht und dieses Farbtonerbild dann auf das Transferband 18 übertragen. Anschließend wird mit einer zweiten Entwicklerstation ein Farbtonerbild anderer Farbe auf dem Ladungsbildträger 12 entwickelt und dieses auf das Transferband 18 bildgenau übertragen. Auf dem Transferband 18 werden die Farbtonerbilder derart gesammelt, dass das gewünschte Farbbild entsteht, dieses wird dann auf den Bedruckstoff 10 umgedruckt. Das umgedruckte Tonerbild wird schließlich auf dem Bedruckstoff 10 in dem Fixiermodul M3 fixiert. Die Anzahl der Entwicklerstationen kann entsprechend der Anzahl der Farben, die eingesetzt werden, erhöht werden. Z. B. sind in WO 98/39691 fünf Entwicklerstationen entlang des Ladungsbildträgers angeordnet worden.
2 zeigt eine Entwicklereinrichtung 21 mit zwei Entwicklerstationen 22, 23, die entlang des Ladungsbildträgers 12 hintereinander angeordnet sind. Der Ladungsbildträger 12 bewegt sich in Richtung des Pfeils 24. Jeder Entwicklerstation 22, 23 ist jeweils ein Tonermarkensensor 25, 26 zugeordnet, wobei der Tonermarkensensor 25 die Tonerteilmenge 27 auf dem Ladungsbildträger 12 hinter der ersten Entwicklerstation 22 und der Tonermarkensensor 26 die Tonergesamtmenge 29 hinter der zweiten Entwicklerstation 23 misst. Als Tonermarkensensor 26 kann der bereits in 1 vorgesehene Tonermarkensensor 11 verwendet werden. Die Entwicklerstationen 22, 23 werden durch Einstellung der elektrischen Entwicklerspannung zwischen der jeweiligen Entwicklerstation und dem Ladungsbildträger 12 so gesteuert, dass jede Entwicklerstation 22, 23 jeweils eine Tonerteilmenge 27, 28 an den Ladungsbildträger 12 heranführt, um das jeweilige Ladungsbild nacheinander mit Toner einzufärben. Somit führt die Entwicklerstation 22 die Tonerteilmenge 27 zum Ladungsbildträger 12, die Entwicklerstation 23 die Tonerteilmenge 28 (jeweils prinzipiell dargestellt durch zwei Reihen von Toner). Jedes Ladungsbild wird somit mit der Tonergesamtmenge 29, die sich aus den Tonerteilmengen 27 und 28 zusammensetzt, entwickelt. Im eingeregelten Zustand entspricht die Tonergesamtmenge 29 der Tonersollmenge.
Da zur Entwicklung der Ladungsbilder zwei Entwicklerstationen 22, 23 eingesetzt werden, kann die Druckgeschwindigkeit gegenüber der Entwicklung mit nur einer Entwicklerstation erheblich erhöht werden. In 2 ist dieses Verfahren prinzipiell dargestellt. Die Tonerteilmenge 27, 28, die jede Entwicklerstation 22, 23 an den Ladungsbildträger 12 heranführt, kann fest vorgegeben werden oder kann in Abhängigkeit der Messsignale der Tonermarkensensoren 25, 26 gesteuert werden. Z. B. kann jeder Tonermarkensensor 25, 26 die benachbart liegende Entwicklerstation 22, 23 so steuern, dass diese eine vorgegebene Tonerteilmenge 27, 28 zum Ladungsbildträger 12 transportiert oder der zweite Tonermarkensensor 26 kann mit seinem Messsignal die zweite Entwicklerstation 23 so steuern, dass diese die Tonermenge 27 auf dem Ladungsbildträger 12 zur Tonersollmenge 29 ergänzt. Weiterhin kann das Messsignal des zweiten Tonermarkensensors 26 dazu verwendet werden, die beiden Entwicklerstationen 22, 23 so zu steuern, dass von beiden Entwicklerstationen 22, 23 festgelegte Teiltonermengen 27, 28 zu dem Ladungsbildträger 12 transportiert werden, die dort die Ladungsbilder mit der Tonersollmenge 29 entwickeln.
Mit der erfindungsgemäßen Einrichtung ist eine Änderung eines Mehrfarbendruckgerätes nicht erforderlich. Die sowieso vorgesehenen Entwicklerstationen werden nur auf neue Weise eingesetzt. Geändert werden muss nur die Software in der Steuerung, die die entsprechenden Steuersignale an die Entwicklerstationen senden muss, um z. B. die zwischen dem Ladungsbildträger 12 und den Entwicklerstationen 22, 23 anliegende Entwicklerspannung einzustellen. Das zur Entwicklung der Ladungsbildträger verwendete Entwicklerprinzip ist frei wählbar, notwendig ist nur, dass die auf den Ladungsbildträger 12 aufzubringende Tonerteilmenge einstellbar ist. Bei 2 erfolgt die Entwicklung der Ladungsbilder z. B. nach dem Jump-Prinzip. Jeweils eine in der Entwicklerstation 22, 23 angeordnete Jumpwalze 30, 31 transportiert Toner 32 zum Ladungsbildträger 12. Im Entwicklerspalt 33 zwischen Ladungsbildträger 12 und Jumpwalze 30, 31 bildet sich eine Tonerwolke, aus der auf Grund des zwischen Ladungsbildträger 12 und Jumpwalze 30, 31 bestehenden elektrischen Feldes Toner auf die Ladungsbilder auf dem Ladungsbildträger 12 übergeht und diese einfärbt (das latente Ladungsbild, das nicht eingefärbt wird, ist auf dem Ladungsbildträger durch 34 bezeichnet). Durch Anlegen einer Entwickklerspannung zwischen Ladungsbildträger 12 und Jumpwalze 30, 31 kann der Übergang des Toners auf den Ladungsbildträger 12 beeinflusst werden. Dieses Entwicklungsprinzip wird z. B. bei WO 98/39691 verwendet. Die Entwicklung kann auch nach dem Prinzip der Flüssigentwicklung erfolgen, wie sie in WO 2005/013013 beschrieben ist. Der Betrieb der Tonermarkensensoren kann entsprechend WO 00/41038 durchgeführt werden.

M1: Zuführmodul
M2: Druckmodul
M3: Fixiermodul
Dr1: Druckeinheit
Dr2: Druckeinheit
E1: Bilderzeugungsmodul
E2: Bilderzeugungsmodul
T1: Transfermodul
T2: Transfermodul
10: Bedruckstoff
11: Tonermarksensor
12: Ladungsbildträger
13: Ladeeinrichtung
14: Zeichengenerator
15: Entwicklerstation
16: Entwicklerstation
17: Entwicklerstation
18: Transferband
19: Umdruckstation
20: Reinigungsstation
21: Entwicklereinrichtung
22: Entwicklerstation
23: Entwicklerstation
24: Transportrichtung des Ladungsbildträgers
25: Tonermarkensensor
26: Tonermarkensensor
27: Tonerteilmenge
28: Tonerteilmenge
29: Tonergesamtmenge = Tonersollmenge
30: Jumpwalze
31: Jumpwalze
32: Toner
33: Entwicklerspalt
34: latentes Ladungsbild

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- WO 98/39691 [0001, 0001, 0002, 0018, 0019, 0022]
- WO 2005/013013 [0022]
- WO 00/41038 [0022]

Claims

Einrichtung zur Entwicklung von auf einem Ladungsbildträger aufgebrachten Ladungsbildern von zu druckenden Bildern bei einem elektrografischen Druck- oder Kopiergerät, bei der entlang des Ladungsbildträgers (12) nacheinander mindestens zwei Entwicklerstationen (22, 23) angeordnet sind, die zur Entwicklung der einzelnen Ladungsbilder einen Toner aufweisenden Entwickler gleicher Farbe zum Ladungsbildträger (12) transportieren derart, dass die zur Entwicklung der einzelnen Ladungsbilder vorgesehene Tonersollmenge (29) nacheinander in einer ersten Tonerteilmenge (27) durch eine erste Entwicklerstation (22) und in einer zweiten Tonerteilmenge (28) durch eine zweite Entwicklerstation (23) auf den Ladungsbildträger (12) aufgebracht wird.
Einrichtung nach Anspruch 1, bei der entlang des Ladungsbildträgers (12) mindestens vier Entwicklerstationen angeordnet sind und jeweils zwei Entwicklerstationen Entwickler mit Toner gleicher Farbe zum Ladungsbildträger (12) transportieren, wobei jedes Ladungsbild nacheinander jeweils durch zwei zusammenwirkende Entwicklerstationen mit Toner gleicher Farbe entwickelt wird.
Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der hinter der ersten Entwicklerstation (22) in Bewegungsrichtung des Ladungsbildträgers (12) gesehen, ein erster Tonermarkensensor (25) angeordnet ist, der die von der ersten Entwicklerstation (22) auf den Ladungsbildträger (12) aufgebrachte Tonerteilmenge (27) erfasst.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der hinter der zweiten Entwicklerstation (23) in Bewegungsrichtung des Ladungsbildträgers (12) gesehen ein zweiter Tonermarkensensor (26) angeordnet ist, der die von der ersten und zweiten auf den Ladungsbildträger (12) aufgebrachte To nergesamtmenge (29) misst.
Verfahren zum Betrieb einer Entwicklereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die Tonerteilmengen (27, 28), die die beiden Entwicklerstationen (22, 23) zum Ladungsbildträger (12) transportieren, eingestellt werden.
Verfahren nach Anspruch 5, bei dem die Tonerteilmengen (27, 28), die die beiden Entwicklerstationen (22, 23) zum Ladungsbildträger (12) transportieren, auf einen festen Wert eingestellt werden.
Verfahren nach Anspruch 5, bei dem die erste Entwicklerstation (22) eine fest eingestellte Tonerteilmenge (27) auf den Ladungsbildträger (12) aufbringt und die zweite Entwicklerstation (23) gesteuert durch den zweiten Tonermarkensensor (26) die auf den Ladungsbildträger (12) durch die erste Entwicklerstation (22) aufgebrachte Tonerteilmenge (27) zur Tonersollmenge (29) ergänzt.
Verfahren nach Anspruch 5, bei dem die von den Entwicklerstationen (22, 23) auf den Ladungsbildträger (12) aufgebrachten Tonerteilmengen (27, 28) in der Höhe durch den zweiten Tonermarkensensor (26) gesteuert werden.
Verfahren nach Anspruch 5, bei dem die durch die erste Entwicklerstation (22) auf den Ladungsbildträger (12) aufgebrachte Tonerteilmenge (27) durch den ersten Tonermarkensensor (25) gesteuert wird und die durch die zweite Entwicklerstation (23) auf den Ladungsbildträger (12) aufgebrachte Tonerteilmenge (28) durch den zweiten Tonermarkensensor (26) gesteuert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 9, bei dem die Druckgeschwindigkeit des Druck- oder Kopiergerätes um den Faktor zwei gegenüber Mehrfarbdruck erhöht werden kann.