DE102007008801A1 - Verfahren zum Erzeugen von nebeneinander auf einem Bedruckstoff liegenden Druckbildern mit Hilfe einer elektrofotografischen Druckeinrichtung - Google Patents

Verfahren zum Erzeugen von nebeneinander auf einem Bedruckstoff liegenden Druckbildern mit Hilfe einer elektrofotografischen Druckeinrichtung Download PDF

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Abstract

Wenn bei einer entlang eines umlaufenden und auf ein Anfangspotential vorgeladenen Fotoleiters (1) auf derselben Seite Druckeinheiten (DE1, DE2) angeordnet sind, die jeweils einen Zeichengenerator (4, 7) und eine nach dem Tribo-Jump-Prinzip arbeitende Entwicklerstation (5, 8) aufweisen, durch die jeweils ein Ladungsbild eines Druckbildes auf dem Fotoleiter (1) erzeugt wird und dieses Ladungsbild durch eine in der Entwicklerstation angeordnete an einer Vorspannung (Biasspannung) liegende Jumpwalze mit geladenem Toner eingefärbt wird, besteht die Gefahr, dass ein durch eine erste Druckeinheit (DE1) erzeugtes Tonerbild in der zweiten nachfolgenden Druckeinheit (DE2) dadurch beschädigt wird, dass Toner des ersten Tonerbildes durch Toner der zweiten Druckeinheit abgetragen wird und in die Entwicklerstation der zweiten Druckeinheit gelangt. Diese Gefahr wird dadurch beseitigt, dass das durch die erste Druckeinheit mit Toner entwickelte Ladungsbild nach Verlassen dieser Druckeinheit und vor Erreichen der nächsten Druckeinheit zusammen mit dem Fotoleiter durch eine Umladeeinheit (12) auf ein Umladepotential umgeladen wird, das betragsmäßig größer ist als die Biasspannung der Jumpwalze der zweiten Druckeinheit (DE2).

Description

  • Die Entwicklung von auf einem Ladungsbildträger, z. B. einer Fotoleitertrommel, aufgebrachten Ladungsbildern von zu druckenden Bildern bei einer elektrofotografischen Druck- oder Kopiereinrichtung nach dem Toner-Jump-Prinzip ist bekannt (s. z. B. PAT 1991-366857; US 4 868 600 ). Bei diesem Prinzip wird im Zwischenraum zwischen Entwicklerwalze (Jumpwalze) und Ladungsbildträger (im folgenden Entwicklungsbereich genannt) durch Anlegen einer Wechselspannung und/oder Gleichspannung eine Tonerwolke aus Tonerpartikeln erzeugt, von der Tonerpartikel entsprechend den Ladungsbildern auf den Ladungsbildträger übergehen und damit diesen einfärben. Bei einem Mehrfarbendruck ist es erforderlich, dass die Ladungsbilder mit Tonerpartikeln unterschiedlicher Farbe nacheinander eingefärbt werden. Dazu kann eine entsprechende Anzahl von Entwicklerstationen entlang des Ladungsbildträgers angeordnet sein ( US 5 828 933 ; GB 2 343 144 A ). Dabei besteht die Gefahr, dass bei der Erzeugung der Tonerwolke im Entwicklungsbereich nach dem Toner- Jump- Prinzip Tonerpartikel auch auf dem Ladungsbildträger auftreffen und eine vorher durch eine vorausgehende Entwicklerstation aufgebrachte Tonerschicht anderer Farbe zumindest teilweise wieder ablösen. Dadurch wird aber das vorher gedruckte Farbbild verfälscht, sowie das Entwicklergemisch dieser Entwicklerstation verunreinigt.
  • Das der Erfindung zugrunde liegende Problem besteht darin, ein Verfahren anzugeben, bei dem bereits auf dem Ladungsbildträger vorhandene Tonerbilder, z. B. bei seriellem Druck, nicht beeinflusst werden und nachfolgende Entwicklerstationen nicht verunreinigt werden.
  • Dieses Problem wird gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
  • Wenn bei einem entlang eines umlaufenden und auf ein Anfangspotential vorgeladenen Fotoleiter auf derselben Seite Druckeinheiten angeordnet sind, die jeweils einen Zeichengenerator und eine nach dem Tribo-Jump-Prinzip arbeitende Entwicklerstation aufweisen, durch die jeweils ein Ladungsbild eines Druckbildes auf dem Fotoleiter erzeugt wird und dieses Ladungsbild durch eine in der Entwicklerstation angeordnete an einer Vorspannung (Biasspannung) liegende Jumpwalze mit geladenem Toner zum Tonerbild eingefärbt wird, besteht die Gefahr, dass ein durch eine erste Druckeinheit erzeugtes Tonerbild in der zweiten nachfolgenden Druckeinheit dadurch beschädigt wird, dass Toner des ersten Tonerbildes durch Toner der zweiten Druckeinheit abgetragen wird und in die Entwicklerstation der zweiten Druckeinheit gelangt.
  • Diese Gefahr kann dadurch verringert werden, dass das durch die erste Druckeinheit mit Toner entwickelte Ladungsbild (Tonerbild) nach Verlassen dieser Druckeinheit und vor Erreichen der nächsten Druckeinheit zusammen mit dem Fotoleiter durch eine Umladeeinheit auf ein Umladepotential umgeladen wird. Dadurch wird erreicht, dass der Toner des ersten Tonerbildes nicht in die Entwicklerstation der nachfolgenden Druckeinheit gelangt.
  • Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
  • In einer ersten Ausführungsform der Erfindung kann das Umladepotential dem Anfangspotential des Fotoleiters entsprechen.
  • Eine weitere Verbesserung kann erreicht werden, wenn das Umladepotential betragsmäßig größer als das Anfangspotential des Fotoleiters gewählt wird.
  • Wenn der Fotoleiter mit dem ersten Tonerbild vor der Umladung durch eine erste Zwischenbelichtungseinheit wieder entladen wird und anschließend durch die Umladeeeinheit auf ein Umladepotential aufgeladen wird, das betragsmäßig größer als das Anfangspotential ist, wird die Haftung des ersten Toners am Fotoleiter erheblich erhöht und ein Wandern dieses Toners in die Entwicklerstation der nachfolgenden Druckeinheit weitgehend unterbunden.
  • Dieser Effekt wird noch gesteigert, wenn durch die erste Zwischenbelichtungseinheit der Fotoleiter in die Sättigung entladen wird, so dass nach der Umladung das Potential des Tonerbildes betragsmäßig größer ist als das Umladepotential des Fotoleiters.
  • Die Entwicklung des zweiten Ladungsbildes durch die nachfolgende Druckeinheit kann dadurch verbessert werden, dass vor Erreichen der nächsten Druckeinheit nach der Umladung durch eine zweite Zwischenbelichtungseinheit der Fotoleiter auf ein Potential entladen wird, das dem Anfangspotential des Fotoleiters entspricht.
  • Dies kann gezielt dann erreicht werden, wenn das Potential des Fotoleiters nach der zweiten Zwischenbelichtung über einen Ladungssensor gemessen wird und die Zwischenbelichtung durch das Messsignal geregelt wird.
  • Ein optimales Ergebnis wird dann erreicht, wenn nach der Umladung des Fotoleiters das erste Druckbild in der nachfolgenden Druckeinheit durch den zugeordneten Zeichengenerator mit dessen Inversbild belichtet wird und durch diesen Zeichengenerator auch das Ladungsbild des zweiten Druckbildes auf dem Fotoleiter erzeugt wird. Hier ist es besonders vorteilhaft, wenn durch den Zeichengenerator der zweiten Druckeinheit nur an den Randbereichen des zweiten Druckbildes eine Belichtung mit dem Inversbild des ersten Druckbildes erfolgt. Die Belichtung des Fotoleiters mit dem Inversbild des ersten Druckbildes kann durch einen nach dem Zeichengenerator angeordneten Ladungssensor geregelt eingestellt werden.
  • Anhand eines Ausführungsbeispieles, das in den Figuren dargestellt ist, wird die Erfindung weiter erläutert.
  • Es zeigen
  • 1 eine elektrofotografische Druckeinrichtung,
  • 2 ein Impulsdiagramm, das prinzipiell aufgetragen über der Zeit das elektrische Potential auf einem Fotoleiter bei Erzeugung von zwei in Serie liegenden Druckbildern durch zwei Druckeinheiten ohne Einsatz der Erfindung darstellt;
  • 3 ein Impulsdiagramm entsprechend 2, das das Potential auf dem Fotoleiter darstellt, wenn zwischen der Erzeugung der beiden Druckbilder durch die beiden Druckeinheiten der Fotoleiter einer Umladung ausgesetzt worden ist;
  • 4 ein Impulsdiagramm entsprechend 2, das das Potential auf dem Fotoleiter darstellt, wenn der Fotoleiter bei der Umladung überladen wird;
  • 5 ein Impulsdiagramm entsprechend 2, das das Potential auf dem Fotoleiter darstellt, wenn vor der Umladung der Fotoleiter noch einmal belichtet worden ist;
  • 6 ein Impulsdiagramm entsprechend 2, das das Potential auf dem Fotoleiter darstellt, wenn nach der Umladung der Fotoleiter noch einmal einer Zwischenbelichtung ausgesetzt worden ist;
  • 7 ein Impulsdiagramm entsprechend 2, das das Potential auf dem Fotoleiter darstellt, wenn der Zeichenge nerator der zweiten Druckeinheit durch ein Ladungssensor geregelt wird;
  • 8 ein erstes Druckbild nach Inversbelichtung mit dem ersten Druckbild;
  • 9 das erste und zweite Druckbild bei inverser Belichtung des zweiten Druckbildes nur in dessen Randbereichen;
  • 10 ein Impulsdiagramm entsprechend 2, das das Potential auf dem Fotoleiter darstellt, wenn mehr als zwei Druckbilder in Serie auf dem Fotoleiter nach der Erfindung erzeugt werden;
  • 11 ein Regelkreis zur Regelung des Zeichengenerators der zweiten Druckeinheit.
  • Aus 1 ergibt sich der prinzipielle Aufbau einer elektrofotografischen Druckeinrichtung. Um einen Fotoleiter 1, in 1 ein Fotoleiterband, sind im Ausführungsbeispiel zwei Druckeineinheiten DE1 und DE2 angeordnet, mit denen mit Toner eingefärbte Ladungsbilder auf dem Fotoleiter 1 erzeugt werden können, die in Serie zueinander angeordnet sind. Der Fotoleiter 1 wird in Pfeilrichtung 2 bewegt. Bevor der Fotoleiter 1 zu der Druckeinheit DE1 gelangt, wird er in einer Reinigungseinheit RE gereinigt, die hinter einer Umdruckstation US, in der die Tonerbilder auf einen Bedruckstoff AT umgedruckt werden, liegt.
  • Jede Druckeinheit DE1, DE2 weist einen Zeichengenerator 4, 7 und eine Entwicklerstation 5, 8 auf. Als Zeichengenerator 4, 7 kann z. B. ein LED-Zeichengenerator verwendet werden, der den Fotoleiter 1 entsprechend der zu druckenden Bilder durch Belichtung entlädt und damit Ladungsbilder der Druckbilder erzeugt, die in einer Entwicklerstation entwickelt werden. Als Entwicklerstation 5, 8 kann eine nach dem Tribo-Jump-Verfahren arbeitende Entwicklerstation eingesetzt werden, deren Arbeitsweise bekannt ist und die im Folgenden noch einmal erläutert werden soll: Aus einem Entwicklergemisch aus Träger und Toner wird nach Durchmischung durch eine Magnetwalze der Entwickler einer Jumpwalze 6, 9 als Entwicklerwalze zugeführt, die von der Magnetwalze geladenen Toner übernimmt. Der Toner wird einem zwischen der Jumpwalze 6, 9 und dem Fotoleiter 1 gebildeten Entwicklerspalt zugeführt, dort bildet sich eine Tonerwolke aus, aus der Toner zum Fotoleiter 1 gelangt, um dort die Ladungsbilder einzufärben. Um den Übergang des Toners aus der Tonerwolke auf den Fotoleiter 1 zu unterstützen, ist an die Jumpwalze 6, 9 eine Vorspannung, eine Biasspannung, angelegt, die elektrische Feldkräfte zwischen Jumpwalze 6, 9 und den Ladungsbildern auf dem Fotoleiter 1 erzeugt, auf Grund denen geladener Toner in Richtung zu den Ladungsbildern bewegt wird.
  • Im Betrieb (2) wird der Fotoleiter 1 zunächst durch die Aufladeeinheit 3 auf ein Anfangspotential Ua aufgeladen. Anschließend läuft der Fotoleiter 1 in die erste Druckeinheit DE1. Dort wird der aufgeladene Fotoleiter 1 entsprechend den von der ersten Druckeinheit DE1 zu druckenden Bilder (erste Druckbilder) vom Zeichengenerator 4 belichtet, so dass erste Ladungsbilder LB1 der zu druckenden ersten Druckbilder auf dem Fotoleiter 1 erzeugt werden. Diese Ladungsbilder LB1 werden in der ersten Entwicklerstation 5 der Druckeinheit DE1 mit Toner zu ersten Tonerbildern TB1 eingefärbt. Zwischen dem Zeichengenerator 4 und der Entwicklerstation 5 kann ein Ladungssensor 10 vorgesehen werden, durch den die Ladung auf dem Fotoleiter 1 gemessen wird und davon abhängig die Belichtung durch den Zeichengenerator 4 und die Aufladung durch die Aufladeeinheit 3 geregelt wird.
  • Durch die zweite Druckeinheit DE2 wird der Fotoleiter 1 durch den zweiten Zeichengenerator 7 entsprechend einem zu druckenden zweiten Druckbild belichtet und der Fotoleiter 1 dementsprechend entladen. Die Ladungsbilder LB2, die von der zweiten Druckeinheit DE2 erzeugt werden, liegen neben den ersten Tonerbildern TB1. Die zweiten Ladungsbilder LB2 werden durch die zweite Entwicklerstation 8 zu zweiten Tonerbildern TB2 entwickelt.
  • Die beiden durch die Druckeinheiten DE1 und DE2 auf dem Fotoleiter 1 erzeugten Tonerbilder TB1, TB2 werden in einer Umdruckstation US auf bekannte Weise auf einen Bedruckstoff AT, z. B. Papier, umgedruckt und dort auf bekannte Weise fixiert.
  • Entlang des Fotoleiters 1 können weitere Einheiten angeordnet werden, um die Qualität der Druckbilder zu verbessern. Zwischen den Druckeinheiten DE1 und DE2 kann eine Umladeeinheit 12 vorgesehen werden, um den Fotoleiter 1 hinter der Druckeinheit DE1 erneut aufzuladen. Weiterhin kann zwischen der ersten und zweiten Druckeinheit DE1 und DE2 eine erste Zwischenbelichtungseinheit 13 eingesetzt werden, um den Fotoleiter 1 entladen zu können. Diese Zwischenbelichtungseinheit 13 kann vor der Umladeeinheit 12 liegen. Schließlich kann zwischen Zeichengenerator 7 und Entwicklerstation 8 der zweiten Druckeinheit DE2 ein weiterer Ladungssensor 11 eingesetzt werden, durch dessen Messsignal die Belichtung durch den zweiten Zeichengenerator 7 und die Umladung durch die Umladeinheit 12 geregelt werden kann. Schließlich kann zwischen Umladeeinheit 12 und der zweiten Druckeinheit DE2 eine zweite Zwischenbelichtungseinheit 14 angeordnet werden, um den Fotoleiter 1 je nach Einsatzfall ein weiteres Mal belichten zu können.
  • An Hand der 2 bis 10 wird die Funktion der Druckeinrichtung weiter erläutert. Die 2 bis 10 zeigen Impulsdiagramme, bei denen der Verlauf des elektrischen Potentials auf dem Fotoleiter 1 bei der Erzeugung der Druckbilder durch die Druckeinheiten DE1 und DE2 aufgetragen ist und dies bei unterschiedlichem Einsatz der Einheiten entlang des Fotoleiters 1. Dabei wird in den Ausführungsbeispielen davon ausgegangen, dass der Toner negativ geladen ist und die Potentiale auf dem Fotoleiter ebenfalls negativ sind. Die Erfindung ist jedoch auch bei positiv geladenem Toner und positiven Potentialen auf dem Fotoleiter 1 einsetzbar. In den 2 bis 9 ist nur gezeigt, wie zwei Druckbilder verschiedener Farbe nacheinander und nebeneinander durch die Druckeinheiten DE1 und DE2 erzeugt werden. 10 zeigt den Fall, dass durch eine weitere Druckeinheit (in 1 nicht dargestellt) ein drittes Druckbild auf dem Fotoleiter 1 erzeugt wird. Bei den 2 bis 10 sind oberhalb der Impulsdiagramme die Funktionseinheiten der Druckeinrichtung angegeben, die den Fotoleiter 1 in der dargestellten Weise beeinflussen.
  • 2 zeigt die Ausgangssituation, wenn durch die zwei Druckeinheiten DE1 und DE2 nacheinander in Serie Tonerbilder von Druckbildern auf dem Fotoleiter 1 erzeugt werden, wobei die Erfindung nicht eingesetzt wird. Mit 2 sollen die Probleme aufgezeigt werden, die bei Betrieb ohne Erfindung auftreten. Durch die Aufladeeinheit 3 wird der Fotoleiter 1 zunächst auf das Anfangspotential Ua aufgeladen, z. B. auf ca. –500 V. Anschließend wird der Fotoleiter 1 durch den Zeichengenerator 4 entsprechend dem zu druckenden Bild entladen, z. B. auf ein Entladepotential Ue1 von z. B. ca. –40 V. Das dabei erzeugte Ladungsbild LB1 wird im nächsten Schritt in der Entwicklerstation 5 mit Toner T1 einer ersten Farbe eingefärbt, dieser Vorgang wird dadurch unterstützt, dass die Biasspannung an der Jumpwalze 6 z. B. auf ca. –300 V liegt und dadurch die Bewegung der negativ geladenen Toner T1 zum Ladungsbild LB1 unterstützt wird. Damit entsteht das erste Tonerbild TB1, das durch zwei Tonerpartikel T1 symbolisch dargestellt ist. Das Tonerbild TB1 hat ein negativeres Potential Ut1 im Vergleich zu Ue1. Der Fotoleiter 1 wird zur Druckeinheit DE2 weiterbewegt. In der Druckeinheit DE2 wird der Fotoleiter 1 benachbart dem Tonerbild TB1 durch den Zeichengenerator 7 entsprechend dem zu druckenden Bild belichtet und dadurch wieder auf das Entladepotential Ue1 zum Ladungsbild LB2 entladen. Anschließend wird das Ladungsbild LB2 in der Entwicklerstation 8 mit Toner T2 einer anderen Farbe zu einem Tonerbild TB2 eingefärbt.
  • Wenn die Erzeugung der Tonerbilder TB entsprechend 2 durchgeführt wird, treten einige Probleme auf:
    • – Da das Tonerbild TB1 auch durch die Entwicklerstation 8 läuft, besteht die Gefahr, dass durch die dort im Entwicklerspalt bestehende Tonerwolke aus Toner T2 Toner T1 aus dem Tonerbild TB1 gelöst wird, dieser in die Entwicklerstation 8 gelangt und dort das Entwicklergemisch verunreinigt.
    • – Durch das Herauslösen von Toner T1 aus dem Tonerbild TB1 wird dieses verschlechtert oder ganz zerstört.
    • – Weiterhin besteht die Gefahr, dass dadurch bei dem ersten Tonerbild TB1 und damit dem ersten Druckbild eine verstärkte Hintergrundbildung auftritt und dies ebenfalls im nicht umgeladenen Bereich des Fotoleiters 1. Diese Verhältnisse sind in 2 und den folgenden Figuren dadurch angedeutet, dass beim Tonerbild TB1 Toner T1 fehlt und beim Tonerbild TB2 Toner T1 eingezeichnet ist.
  • Die Nachteile nach 2 werden bei der Erfindung durch verschiedene Maßnahmen vermieden, die im Folgenden beschrieben werden und die entsprechend der gewünschten Qualität der Druckbilder eingesetzt werden.
  • Eine erste Maßnahme kann in Zusammenhang mit 3 erläutert werden. Hier wird nach Erzeugung des ersten Tonerbildes TB1 der Fotoleiter 1 zusammen mit dem Tonerbild TB1 durch die Umladeeinheit 12 noch einmal auf ein Umladepotential Uh1 aufgeladen, das z. B. dem Anfangspotential Ua entspricht, und auch die Tonerbilder TB1 werden entsprechend im Potential auf Ute angehoben. Damit ist das Potential des Tonerbildes TB1 negativer im Vergleich zur Biasspannung der Jumpwalze 9. Durch das höhere negative Tonerpotential von Tonerbild TB1 wird zum einen die Haftung zum Fotoleiter 1 erhöht, zum anderen werden die abstoßenden Kräfte des Toners T1 zum Toner T2 größer. Die Folge ist, dass weniger Toner T1 vom Tonerbild TB1 in der Entwicklerstation 8 abgelöst wird.
  • Eine weitere Verbesserung tritt dann ein, wenn entsprechend 4 durch die Umladeeinheit 12 der Fotoleiter 1 auf ein Umladepotential Uh2 und das erste Tonerbild TB1 auf das Potential Ut3 aufgeladen wird, das negativer als das Anfangspotential Ua ist (Überladung des Tonerbildes TB1). Dadurch wird eine negativere Ladung des Tonerbildes TB1 erreicht mit der Folge, dass dessen Haftkraft zum Fotoleiter 1 erhöht wird. Weiterhin wird eine größere Potentialdifferenz des ersten Tonerbildes TB1 zum Toner T2 in der zweiten Entwicklerstation 8 (höhere abstoßende Wirkung) erreicht und damit eine Umladung des Toners T1 des ersten Tonerbildes TB1 verhindert. Mit der Umladeeinheit 12 kann der Fotoleiter 1 z. B. auf Uh2 ca. –870 V aufgeladen werden.
  • Die Lösung nach 4 hat den Nachteil, dass der Fotoleiter 1 überladen wird und die Entwicklung des zweiten Tonerbildes TB2 und damit des zweiten Druckbildes, insbesondere bei der Wiedergabe von feinen Zeichen, verschlechtert ist. Um dies zu verhindern, kann entsprechend 5 vorgegangen werden. Hier wird der Fotoleiter 1 vor dessen Umladung einer ersten Zwischenbelichtung durch die Zwischenbelichtungseinheit 13 ausgesetzt und dadurch in Sättigung auf z. B. Ue2 ≈ –20 V weiter entladen, das Potential des Tonerbildes TB1 kann dabei z. B. auf Ut4 ≈ 100 V entladen werden. Wenn jetzt der Fotoleiter 1 durch die Umladeeinheit 12 wieder aufgeladen wird, ist das Tonerbild TB1 negativer geladen im Vergleich zum Fotoleiter 1; z. B. Uh3 ≈ –750 V und Ut5 ≈ –800 V. Damit wird die Überladung des Fotoleiters 1 reduziert. Die Folge ist zudem, dass die Rückübertragung von Toner T1 des ersten Tonerbildes TB1 in die Entwicklerstation 8 verhindert wird.
  • Eine weitere Verbesserung wird erreicht, wenn entsprechend 6 das Potential des Fotoleiters 1 weiter reduziert wird, während das Potential des ersten Tonerbildes TB1 nicht verändert wird. Dies kann dadurch erreicht werden, dass der Fotoleiter 1 einer zweiten Zwischenbelichtung durch eine zweite Zwischenbelichtungseinheit 14 ausgesetzt wird und auf das Potential Uh4 entladen wird, das dem Anfangspotential Ua entspricht. Um das Anfangspotential Ua wieder einzustellen, kann über einen Ladungssensor 11 das Potential auf dem Fotoleiter 1 gemessen werden und die zweite Zwischenbelichtungseinheit 14 so geregelt werden, dass der Fotoleiter 1 das Anfangspotential Ua einnimmt. Damit wird die Rückübertragung von Toner T1 des ersten Tonerbildes TB1 in die Entwicklerstation 8 verhindert und ein optimales Ladungspotential auf dem Fotoleiter 1 für die Entwicklung des zweiten Tonerbildes TB2 bereit gestellt. Ein Nachteil dieser Lösung besteht dann, wenn der Toner T1 des ersten Ladungsbildes LB1 Licht durchlässig für die Lichtwellenlänge der Belichtung der zweiten Zwischenbelichtungseinheit 14 ist, da dann die Tonerüberladung des ersten Tonerbildes TB1 ebenfalls verloren geht.
  • Eine Lösung für diesen Fall kann 7 entnommen werden. Hier wird auf die zweite Zwischenbelichtung verzichtet. Statt dessen wird der zweite Zeichengenerator 7 so geregelt, dass er für die Erzeugung des zweiten Tonerbildes TB2 den Fotoleiter 1 ca. auf Anfangspotential Ua legt. Dies wird dadurch erreicht, dass er den Bereich außerhalb des ersten Tonerbildes TB1 mit dem inversen Bild des ersten Tonerbildes TB1 belichtet. Anschließend wird das zweite Druckbild wie bei 6 beschrieben erzeugt und dazu der Fotoleiter 1 auf ca. 40 V entladen. Diese inverse Belichtung ergibt sich prinzipiell aus 8, bei der ein Bildbereich BB um das erste Druckbild DB1 gezeigt ist, bei dem das erste Druckbild DB1 einfarbig dargestellt ist, während der übrige Bereich um das erste Druckbild DB1 gestrichelt die Belichtung mit dem inversen Ladungsbild LB1 darstellt.
  • Die Belichtung des Bereiches um das erste Tonerbild TB1 wird mit dem zweiten Zeichengenerator 7 durchgeführt. Dieses Verfahren kann auch dadurch durchgeführt werden, dass nur im Randbereich des zweiten Ladungsbildes LB2 die Belichtung mit dem inversen ersten Ladungsbild LB1 durchgeführt wird (9). In 9 ist ein Bildbereich BB gezeigt, bei dem das erste Druckbild DB1 und das zweite Druckbild DB2 nebeneinander liegen und nur der Randbereich um das Druckbild DB2 durch den Zeichengenerator 7 belichtet worden ist.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es somit, durch die angegebenen Maßnahmen, die Nachteile gezielt zu vermeiden, die dadurch entstehen, dass das erste Tonerbild TB1 durch die zweite Entwicklerstation 8 läuft. Eine optimale Lösung wird dann erreicht, wenn das Tonerbild TB1 überladen wird und damit höhere Haftkräfte zum Fotoleiter 1 bestehen und gleichzeitig eine höhere abstoßende Wirkung zum Toner T2, der in der zweiten Entwicklerstation 8 verwendet wird, entwickelt wird. Über einen Ladungssensor 11 kann der Zeichengenerator 7 geregelt so betrieben werden, dass der Fotoleiter 1 auf ein optimales Entwicklungspotential, z. B. das Anfangspotential, aufgeladen wird.
  • Typische Potentiale als Beispiel für das Verfahren nach 7:
    • Aufladung (3): Ua ≈ –500 V Bereich: (–400 V → –600 V)
    • Belichtung (4/7): Ue1 ≈ –40 V Bereich (–10 V → –100 V)
    • Entwicklung (5/8): Jumpspalt ≈ 180 μm Bereich (100 μm → 300 μm)
    • 1. Zwischenbel. (13): Ue2 ≈ –20 V Bereich (–10 V → –100 V) Betonerter Bereich: Je nach Lichtdurchlässigkeit des Toners bzgl. Wellenlänge von (13)
    • Umladung (12): Uh5 ≈ –700 V Bereich (–650 V → –950 V) Ut6 ≈ –750 V Bereich (–700 V → –1000 V)
    • 2. Zwischenbel. (7): Uh6 ≈ –500 V Bereich (–400 V → –600) Ut7 (Lichtdurchlässig) ≈ –500 V Bereich (–1000 V → –600 V) Ut7(Lichtundurchl.) ≈ –750 V Bereich (–700 V → –1000 V)
    • Inversbel.: Uh4 ≈ –500 V Bereich (–400 V → –600).
  • Bereiche mit Toner T1 vom 1. Druckbild DB1 werden durch Inversbelichtung nicht beeinträchtigt.
  • 10 zeigt das Impulsdiagramm eines Beispiels, bei dem drei Druckeinheiten entlang des Fotoleiters 1 angeordnet sind. Der erste Bereich entspricht dem Verlauf der 7 (bis zur gestrichelten senkrechten Linie), anschließend wird der Potentialverlauf dargestellt, wenn die dritte Druckeinheit (in 1 nicht dargestellt) ein Tonerbild TB3 für ein drittes Druckbild auf dem Fotoleiter 1 erzeugt. Zunächst wird durch eine Zwischenbelichtungseinheit 15 der Fotoleiter 1 entladen, anschließend erfolgt mit einer Umladeeinheit 16 eine Umladung vergleichbar der der 7 (Umladeeinheit 12). In den folgenden Schritten wird der Fotoleiter 1 durch einen Zeichengenerator 17 entsprechend dem dritten Druckbild zu einem Ladungsbild LB3 entladen und dieses in einer Entwicklerstation der dritten Druckeinheit zum Tonerbild TB3 entwickelt. Der Ablauf und die Potentialverhältnisse entsprechen denen der 7; darauf wird verwiesen. Anschließend können nach demselben Prinzip durch weitere Druckeinheiten in Serie liegende Druckbilder erzeugt werden.
  • Aus 11 ergibt sich eine Prinzipschaltung einer Regelschaltung z. B. für den Zeichengenerator 7. Die Ladung des Fotoleiters 1 wird durch einen Ladungssensor 11 gemessen. Das Messsignal wird in einer Vergleichsschaltung VG mit einem Entladesollwert SW verglichen. Die sich ergebende Regeldifferenz RD wird einem Entladeregler RG, z. B. einem PI-Regler, zugeführt, der den Zeichengenerator 7 so regelt, dass dieser das gewünschte Potential (z. B. nach 7) auf dem Fotoleiter 1 einstellt.
  • Die Erfindung ist mit einem Ausführungsbeispiel erläutert worden, bei dem der Toner negativ geladen ist und dementsprechend die Potentiale auf dem Fotoleiter negativ sind. Selbstverständlich kann die Erfindung auch bei einer Ausführungsform mit positiv geladenen Toner eingesetzt werden. In den Ansprüchen werden deshalb die Potentiale auf dem Fotoleiter 1 und auf den Tonerbildern TB betragsmäßig angegeben.
    • DE1
    Druckeinheit
    DE2
    Druckeinheit
    RE
    Reinigungseinheit
    US
    Umdruckstation
    AT
    Bedruckstoff
    DB
    Druckbild
    LD
    Ladungsbild
    TB
    Tonerbild
    T
    Toner
    1
    Fotoleiter
    2
    Transportrichtung des Fotoleiters 1
    3
    Aufladeeinheit
    4
    Zeichengenerator
    5
    Entwicklerstation
    6
    Jumpwalze
    7
    Zeichengenerator
    8
    Entwicklerstation
    9
    Jumpwalze
    10
    Ladungssensor
    11
    Ladungssensor
    12
    Umladeeinheit
    13
    Zwischenbelichtungseinheit
    14
    Zwischenbelichtungseinheit
    15
    Zwischenbelichtungseinheit
    16
    Umladeeinheit
    17
    Zeichengenerator
    18
    Entwicklungsstation
    VG
    Vergleichsschaltung
    RG
    Regler
    RD
    Regeldifferenz
    SW
    Entlade-Sollwert
    Ua
    Anfangspotential des Fotoleiters
    Ue
    Entladepotential des Fotoleiters
    Ut
    Tonerpotential
    Uh
    Umladepotential des Tonerbildes
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - US 4868600 [0001]
    • - US 5828933 [0001]
    • - GB 2343144 A [0001]

Claims (18)

  1. Verfahren zum Erzeugen von nebeneinander auf einem Bedruckstoff liegenden Druckbildern mit Hilfe einer elektrofotografischen Druckeinrichtung, bei der entlang eines umlaufenden und auf ein Anfangspotential (Ua) vorgeladenen Fotoleiters (1) auf derselben Seite Druckeinheiten (DE1, DE2) angeordnet sind, die jeweils einen Zeichengenerator (4, 7) und eine nach dem Tribo-Jump-Prinzip arbeitende Entwicklerstation (5, 8) aufweisen, wobei bei jeder Druckeinheit (DE1, DE2) durch den Zeichengenerator (4, 7) durch Belichtung des Fotoleiters (1) ein Ladungsbild (LB) eines Druckbildes auf dem Fotoleiter (1) erzeugt wird und dieses Ladungsbild durch eine in der Entwicklerstation (5, 8) angeordnete an einer Vorspannung (Biasspannung) liegende Jumpwalze (6, 9) mit geladenem Toner eingefärbt wird, bei dem das durch eine Druckeinheit (DE) mit Toner zum Tonerbild (TB) entwickelte Ladungsbild nach Verlassen dieser Druckeinheit und vor Erreichen der nächsten Druckeinheit zusammen mit dem Fotoleiter (1) mit einer ersten Umladeeinheit (12, 16) auf ein Umladepotential (Uh) aufgeladen wird, das betragsmäßig größer ist als die Biasspannung der Jumpwalzen (6, 9).
  2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Umladepotential (Uh1) dem Anfangspotential (Ua) des Fotoleiters (1) entspricht.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Umladepotential (Uh2) betragsmäßig größer als das Anfangspotential (Ua) des Fotoleiters (1) gewählt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem bei einem Anfangspotential (Ua) von betragsmäßig 500 V das Umladepotential (Uh2) betragsmäßig 700 V bis 900 V gewählt wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem der Fotoleiter (1) mit dem ersten Tonerbild (TB1) vor der zweiten Aufladung durch eine Zwischenbelichtungseinheit (13) weiter entladen wird und anschließend durch die Umladeladeeinheit (12) auf ein Umladepotential (Uh3) aufgeladen wird, das betragsmäßig größer als das Anfangspotential (Ua) ist.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem durch die erste Zwischenbelichtungseinheit (13) der Fotoleiter (1) in die Sättigung (Ue2) entladen wird, so dass nach der Umladung das Potential (Ut5) des Tonerbildes (TB1) betragsmäßig größer ist als das Umladepotential (Uh3) des Fotoleiters (1).
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 6, bei dem vor Erreichen der nächsten Druckeinheit (DE2) nach der Umladung durch eine zweite Zwischenbelichtungseinheit (14) der Fotoleiter (1) auf ein Potential (Uh4) entladen wird, das dem Anfangspotential (Ua) des Fotoleiters (1) entspricht.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem das Potential des Fotoleiters (1) nach der zweiten Zwischenbelichtung über einen Ladungssensor (10) gemessen wird und die Zwischenbelichtung durch das Messsignal geregelt wird.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, bei dem nach der Umladung in der nachfolgenden Druckeinheit (DE2) durch den zugeordneten Zeichengenerator (7) das erste Druckbild (DB1) mit dessen Inversbild belichtet wird und durch diesen Zeichengenerator (7) das Ladungsbild des zweiten Druckbildes (DB2) auf dem Fotoleiter (1) erzeugt wird.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, bei dem durch den Zeichengenerator (7) der zweiten Druckeinheit (DE2) nur an den Randbereichen des zweiten Druckbildes eine Belichtung mit dem Inversbild des ersten Druckbildes durchführt wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, bei dem die Belichtung des Fotoleiters (1) mit dem Inversbild des ersten Druckbildes durch einen nach dem Zeichengenerator (7) angeordneten Ladungssensor (11) geregelt wird.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 11, bei dem in den der zweiten Druckeinheit (DE2) nachfolgenden Druckeinheiten zur Erzeugung der jeweiligen nachfolgenden Druckbilder – der Fotoleiter (1) durch eine Zwischenbelichtungseinheit in Sättigung umgeladen wird, – der Fotoleiter (1) durch eine Umladeeinheit auf ein Umladepotential umgeladen wird, das betragsmäßig höher ist als das Anfangspotential, – der Fotoleiter (1) durch eine weitere Zwischenbelichtungseinheit oder einen Zeichengenerator der zugeordneten Druckeinheit auf das Potential des Ladungsbildes (LB) des jeweiligen Druckbildes umgeladen wird, – das Ladungsbild (LB) durch eine Entwicklerstation der zugeordneten Druckeinheit zum Tonerbild des jeweiligen Druckbildes entwickelt wird.
  13. Anordnung zur Ausführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, – bei der entlang eines Fotoleiters (1) mindestens zwei Druckeinheiten (DE1, DE2) zur Erzeugung von in Serie angeordneten Druckbildern vorgesehen sind, die jeweils einen Zeichengenerator (4, 7) zur Erzeugung der Ladungsbilder der zu druckenden Bilder und eine Entwicklersta tion (5, 8) zur Einfärbung der Ladungsbilder mit Toner auf dem Fotoleiter (1) aufweisen, – bei der die Tonerbilder auf einen Bedruckstoff (AT) umgedruckt werden und dort fixiert werden.
  14. Anordnung nach Anspruch 13, bei der die Entwicklerstationen (5, 8) jeweils eine Jump-Walze (6, 9) aufweisen, die eine Tonerwolke im Entwicklerspalt zwischen Fotoleiter (1) und Jumpwalze (6, 9) erzeugen und an der eine Biasspannung anliegt mit einer Polarität, aufgrund der sich die geladenen Tonerpartikel zu den Ladungsbildern auf dem Fotoleiter (1) zu deren Einfärbung bewegen.
  15. Anordnung nach Anspruch 14, bei der zwischen den Druckeinheiten (DE1, DE2) Einheiten zur Zwischenbelichtung (13, 14) und Umladung (12) angeordnet sind.
  16. Anordnung nach Anspruch 15, bei der innerhalb der Druckeinheiten (DE1, DE2) zwischen Zeichengenerator (4, 7) und Entwicklerstation (5, 8) jeweils ein Ladungssensor (10, 11) vorgesehen ist.
  17. Anordnung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, bei der entlang des Fotoleiters (1) eine der Anzahl der zu druckenden Farben entsprechende Anzahl von Druckeinheiten (DE) angeordnet sind, zwischen denen jeweils Einheiten zu Zwischenbelichtung (13, 14) und Umladung (12) vorgesehen sind.
  18. Anordnung nach einem der Ansprüche 13 bis 17, – bei der eine Regelschaltung vorgesehen ist, durch die die Aufladung des Fotoleiters (1) durch die Zeichengeneratoren (7) geregelt wird, – bei der die Ladungssensoren (10, 11) die Ladung des Fotoleiters (1) messen und ein davon abhängiges Messsignal abgeben, – bei der das Messsignal durch eine Vergleichsschaltung (VG) mit einem Entlade-Sollwert (SW) verglichen wird und aus dem Vergleich ein Regelsignal (RG) erzeugt wird, das einem PI-Regler (RG) zugeführt wird, der ein Regelsignal für die jeweiligen Zeichengeneratoren (7) erzeugt, so dass der Fotoleiter (1) auf den Sollwert entladen werden kann.
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