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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung eines
Transportbands zum Transport eines Bedruckstoffes in einer, Toner
verwendenden Druckmaschine, bei dem ölhaltige Substanzen, insbesondere
Silikonöl
auf das Transportmittel gelangen können.
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Bei
Druckverfahren wie dem elektrofotografischen Druckverfahren werden
zur Erzeugung eines Druckbildes auf einem Bedruckstoff zunächst in
mehreren Druckeinheiten oder auch wiederholend in einer Druckeinheit,
mehrere Tonerbilder erzeugt. Im Allgemeinen handelt es sich hierbei
um Tonerbilder der Farben Cyan (C), Magenta (M), Gelb (Y) und Schwarz
(K).
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Zur
Erzeugung dieser Tonerbilder wird zunächst auf einem Bebilderungsmedium
ein latentes elektrostatisches Bild gebildet. Bei dem Bebilderungsmedium
kann es sich um einen Bebilderungszylinder oder ein entsprechendes
Bebilderungsband handeln, die jeweils eine fotoleitende Oberflächenschicht
aufweisen.
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Der
Bebilderungszylinder wird z.B. durch eine Zeile oder ein Feld von
Laserdioden oder LEDs belichtet, wodurch ein latentes Bild erzeugt
wird. Durch das Licht werden zuvor aufgeladene Bereiche der Oberfläche des
Bebilderungszylinders entladen. Der Bebilderungszylinder bewegt
sich dann an einer Entwicklungseinheit vorbei, wo Toner über ein
Farbwerk auf die Oberfläche
des Bebilderungszylinders übertragen
und dort durch elektrostatische Kräfte gehalten wird. Es kann
Trockentoner oder Flüssigtoner verwendet
werden, der jeweils geladene Partikel aufweist.
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Zwischen
den Oberflächen
der Entwicklungseinheit und des Bebilderungszylinders ist eine Spannung
angelegt. Je nach unterschiedlichem Potential der Oberflächen und
in Abhängigkeit
von der Ladung der verwendeten Tonerpartikel bleiben diese auf den
unbelichteten Bereichen (charged area development CAD) oder auf
den belichteten Bereichen (discharged area development DAD) des
Be bilderungszylinders haften. Hierbei spielt insbesondere das Ladungsvorzeichen
der Tonerpartikel eine Rolle. Zur weiteren Diskussion sei hier beispielsweise
auf "Electrophotography
and Development Physics" in der
zweiten überarbeiteten
Auflage von L.B. Schein, 1996 als Nachdruck im Verlag Laplacian
Press erschienen, S.32 ff hingewiesen.
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Der
Toner kann direkt von dem Bebilderungszylinder unter Zuhilfenahme
von elektrostatischen Kräften
auf einen Bedruckstoff übertragen werden.
Häufig
ist auch die Verwendung eines weiteren Transfermediums gebräuchlich.
Der Toner wird dann zunächst
von dem Bebilderungszylinder auf das Transfermedium übertragen
und kann dann von dort auf den Bedruckstoff übertragen werden.
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Bei
dem Transfermedium kann es sich beispielsweise um einen Gummituchzylinder
oder um ein Transferband handeln.
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Insbesondere
bei der Verwendung von Transferbändern
kann es auch noch möglich
sein, dass die Tonerbilder der einzelnen Druckeinheiten zunächst übereinander
auf das Transferband übertragen
werden und dann in einem Schritt von dem Transferband auf den Bedruckstoff übertragen
werden.
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Nachdem
auf einem Bedruckstoff die unterschiedlichen Tonerbilder übereinander
aufgetragen wurden, werden sie in einer Fixiervorrichtung auf dem
Bedruckstoff fixiert. Dieses kann über die Einwirkung von Druck
und Wärme
auf den Bedruckstoff geschehen. Der Bedruckstoff wird dafür mit einem Transportmittel,
wie einem Transportband oder auf Transportrollen, mit Greifern oder Ähnlichem
durch die Druckmaschine transportiert.
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Eine
Fixiervorrichtung weist beispielsweise eine Fixierrolle und einen
Gegendruckzylinder auf. Sowohl die Fixierrolle, als auch der Gegendruckzylinder
können
geheizt sein.
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Der
Bedruckstoff wird dann mit dem Toner durch den Nip, der durch die
Fixierrolle und den Gegendruckzylinder gebildet wird, hindurchtransportiert. Durch
die Wärme
und den Druck wird der Toner dann auf dem Bedruckstoff fixiert.
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Als
Problem bei solch einem Fixiervorgang kann ein sogenannter Offset
des Toners auftreten. Hierbei kann Toner auf der Fixierrolle und
eventuell auch auf dem Gegendruckzylinder haften bleiben und so
diese Bauteile verschmutzen. Um einen Offset zu verhindern wird
Silikonöl
oder andere ölhaltige Substanzen
als Trennmittel auf die Oberfläche
der Fixerrolle und eventuell auch auf die des Gegendruckzylinders
aufgebracht. Aber auch deren Verwendung hat sich als problematisch
erwiesen.
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In
einem Duplexdruckverfahren wird ein Bedruckstoff von beiden Seiten
bedruckt. Für
dieses Verfahren gibt es verschiedene alternative Durchführungsarten.
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Es
können
für jede
Seite des Bedruckstoffes unabhängige
Druckeinheiten verwendet werden. Dann wird im gleichen Druckprozess,
wie zum Bedrucken der ersten Seite, auch die zweite Seite bedruckt und
die Tonerbilder auf beiden Bedruckstoffseiten können gleichzeitig auf dem Bedruckstoff
fixiert werden.
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In
einem alternativen Verfahren ist es möglich, dass zunächst in
einem Druckvorgang die erste Bedruckstoffseite bedruckt wird. Der
Bedruckstoff wird dann in einer Wendeeinrichtung gewendet, bevor
die zweite Seite von den selben Druckeinheiten bedruckt wird. Erst
nach diesem zweiten Durchlauf des Bedruckstoffes durch die Druckeinheiten
der Druckmaschine wird der Bedruckstoff durch eine Fixiervorrichtung
hindurchgeführt.
Die Tonerbilder auf beiden Seiten des Bedruckstoffes werden dann gleichzeitig
durch die Fixiervorrichtung auf dem Bedruckstoff fixiert.
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Problematisch
bei diesem alternativen Verfahren ist allerdings, dass die nicht
fixierten Tonerbilder bei dem zweiten Durchlauf des Bedruckstoffes durch
die Druckeinheiten, auf dem Transportmittel aufliegen. Die Tonerbilder
können
dann noch verschmiert werden bevor sie endgültig fixiert werden.
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In
einem dritten bevorzugten Duplexdruckverfahren wird das erste, durch
die Druckeinheiten auf der ersten Bedruckstoffseite erzeugte Druckbild fixiert,
bevor die zweite Seite des Bedruckstoffes bedruckt wird. Hierfür kann zum
Einen eine zweite eigenständige
Druckmaschine verwendet werden oder, bevorzugt, der Beduckstoff
wird durch eine Wendeeinrichtung gewendet und die zweite Seite wird
von den gleichen Druckeinheiten bedruckt wie schon die erste Seite.
Das so erzeugte Druckbild auf der zweiten Bedruckstoffseite wird
dann abschließend
durch die selbe Fixiervorrichtung auf dem Bedruckstoff fixiert wie
auch schon das Druckbild auf der ersten Bedruckstoffseite.
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Gerade
in Mehrfarbendruckmaschinen ist es preislich und räumlich nicht
gewünscht
einen zweiten Satz an identischen Druckeinheiten innerhalb der Druckmaschine
bereitzuhalten, daher wird das erste vorgestellte Duplexdruckverfahren
häufig
verworfen. Um ein Verschmieren von Toner auf dem Bedruckstoff bei
einem zweiten Druckdurchlauf zu vermeiden wird daher häufig das
dritte Duplexdruckverfahren angewandt.
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Wie
oben geschildert werden zur Vermeidung eines Offsets von Toner innerhalb
der Fixiervorrichtung ölhaltigen
Substanzen, insbesondere Silikonöl
als Trennmittel verwendet. Dieses Trennmittel sollte möglichst
eine geschlossene Schicht auf der Oberfläche der Fixierrolle, bzw. des
Gegendruckzylinders bilden. Es muss also ausreichend Trennmittel aufgetragen
werden. Da das Trennmittel beim Fixiervorgang auch mit der Oberfläche des
Bedruckstoffes in Berührung
kommt, kann nicht vermieden werden, dass ölhaltige Substanzen auf die
Oberfläche
des fixierten Bedruckstoffes gelangen.
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Diese ölhaltige
Substanzen befinden sich auf der Seite des Bedruckstoffes, die bei
einem Duplexdruckverfahren, beim zweiten Durchlauf durch die Druckeinheiten,
auf dem Transportmittel aufliegt. Auf diese Weise können die ölhaltigen Substanzen
auch auf die Oberfläche
dieses Transportmittels gelangen und darüber auch in die einzelnen Druckeinheiten.
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Ungünstigerweise
können
diese ölhaltigen Substanzen
den Transfer von Toner zwischen den einzelnen Bereichen stören: innerhalb
eines Farbwerks, von der Entwicklungseinheit, bzw. dem Farbwerk
auf den Bebilderungszylinder oder von dem Bebilderungszylinder auf
ein mögliches
Transfermedium wie ein Gummituchzylinder und schließlich auf das
Papier. Diese Beeinträchtigung
des Tonertransfers kann zu Artefakten wie Schlieren- oder Streifenbildungen
des Druckbildes führen.
Die Tonerdichte kann auch über
einen Bedruckstoff nachteilig variieren.
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Am
Beginn eines Druckprozesses wird mehr Silikonöl auf die Fixierrolle aufgebracht
als zu einem späteren
Zeitpunkt. Wenn sich auf der Fixierrolle erst eine gleichmäßige Schicht
an Silikonöl
ausgebildet hat, muss weniger Öl
auf die Fixierrolle aufgebracht werden. Der Tonertransfer am Beginn
eines Druckprozess wird daher stärker,
zumindest aber anders beeinträchtigt
als später.
Hierdurch nimmt man entweder höhere
Qualitätsschwankungen
innerhalb eines Druckprozesses in Kauf oder man hat mehr Makulatur.
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Gelangen ölhaltige
Substanzen auf den Bebilderungszylinder, so können sie dort den elektrofotografischen
Prozess stören
und zu nicht kontrollierbaren Änderungen
des erzeugten Druckbildes führen.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur
Behandlung eines Transportbandes vorzuschlagen, mit dem die Beeinträchtigung
des Tonertransfers und/oder des elektrofotografischen Prozesses
durch ölhaltige
Substanzen, insbesondere Silikonöl,
zumindest verringert werden kann.
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Das
erfinderische Verfahren soll dabei nicht auf den Duplexdruckprozess
beschränkt
sein. Es soll immer dann anwendbar sein, wenn auf ein Transportband
in einer Druckmaschine ölhaltige
Substanzen, insbesondere Silikonöl
gelangen können.
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Die
Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
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Vorteilhafterweise
wird durch die in erfindungsgemäßer Weise
ausgewählten
und angeordneten ölabweisenden
Substanzen die Aufnahmebereitschaft des Transpotrbandes für die ölhaltigen Substanzen
zumindest verringert und die Oberfläche des behandelten Transportrtbandes
von den ölhaltigen
Substanzen gereinigt werden kann.
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Für diese
Reinigung ist vorzugsweise ein Tuch vorgesehen, bevorzugt ein bewegtes,
aufgespanntes Tuch, dessen Andruckkraft gering genug ist, dass die
Oberfläche
aus A/B-Blockpolymeren nicht beeinträchtigt wird.
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Da
die ölhaltigen
Substanzen eine zumindest verringerte Haftung auf der Oberfläche des Transportbandes
aufweisen ist es nun auf einfache Weise möglich, sie im Wesentlichen
vollständig
von der Oberfläche
zu entfernen und diese so zu reinigen, dass eine Beeinträchtigung
des Tonertransfers und des elektrofotografischen Prozesses wenigstens verringert
wird. Im Idealfall werden die ölhaltigen Substanzen
in Tropfenform auf der Oberfläche
vorliegen.
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Das
verwendete Tuch könnte
gegebenenfalls zumindest leicht mit Tensiden getränkt sein.
Dieses Tuch braucht dann nur leicht über die zu reinigende Oberfläche geführt werden
und kann die ölhaltigen
Substanzen entfernen. Der Druck des Tuches muss nur ausreichen,
die ölhaltige
Substanzen zu entfernen.
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Ein
Ausführungsbeispiel
einer Vorrichtung zur Behandlung eines Transportbandes, aus dem sich
auch weitere erfinderische Merkmale ergeben können, auf die die Erfindung
aber in ihrem Umfang nicht beschränkt ist, ist in den Zeichnungen
dargestellt. Es zeigen:
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1 Aufbau
einer Druckmaschine nach dem Stand der Technik mit einer Wendeeinrichtung,
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2 eine
Fixiereinrichtung mit Silikonöl
als Trennmittel,
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3 ein
Transportband und eine Vorrichtung zur Behandlung desselben,
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4 eine
vergrößerte, seitliche
Darstellung eines Transportbandes mit aufgebrachten ölabweisenden
Substanzen.
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In 1 ist
der Aufbau eine Druckmaschine 1 nach dem Stand der Technik
dargestellt. Bei dieser Druckmaschine 1 handelt es sich
um eine Toner verwendende Druckmaschine, z.B. eine NexPress 2100®.
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Ein
Bedruckstoff, hier ein Bogen Papier 2 wird entlang eines
Transportpfades, der mittels Pfeilen 3 veranschaulicht
ist, transportiert. Der Bogen 2 wird von einem ersten Abschnitt 4 des
Transportpfads auf ein Transportband 5 transportiert. Dieses Transportband 5 befördert dann
den Bogen 2 weiter durch Druckeinheiten 6-9.
Das Transportband 5 wird dafür in Richtung von Pfeilen 10 geführt.
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Die
Druckeinheiten 6-9 weisen hier je einen Bebilderungszylinder 11 auf,
der eine auf ihm erzeugte Tonerschicht auf einen Gummituchzylinder 12 überträgt. Auf
die Darstellung einer Bebilderungseinrichtung für den Bebilderungszylinder 11 und
von Farbwerken zum Aufbringen der Tonerschicht wird hier bewusst
verzichtet und auf den reichhaltigen Stand der Technik verwiesen.
Der Bogen 2 wird durch einen Nip 14 zwischen dem
Gummituchzylinder 12 und einem Druckzylinder 13 hindurchgeführt. Die
Tonerschicht wird auf den Bogen 2 übertragen. In jeder Druckeinheit 6-9 wird
auf diese Weise ein anderes Tonerbild auf den Bogen 2 übertragen.
Die Tonerbilder weisen die Farben CMYK auf.
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Nach
der letzten Druckeinheit 9 verlässt der Bogen 2 das
Transportband 5 und gelangt auf einen weiteren Abschnitt 15 des
Transportpfades.
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Der
Bogen 2 wird durch eine Fixiereinrichtung 16 geleitet.
Hier wird der Toner auf dem Bogen 2 mittels Druck und Hitze
fixiert. Die Fixiereinrichtung 16 weist dafür eine Fixierrolle 17 und
einen Gegendruckzylinder 18 auf, wobei wenigstens die Fixierrolle 17 geheizt
ist.
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Nach
der Fixierung erreicht der Bogen 2 eine Pfadweiche 19.
Nur einseitig bedruckte oder bereits zweiseitig bedruckte Bogen 2 werden
in Richtung des Pfeils 20 transportiert. Noch beidseitig
zu bedruckende Bogen 2 werden in Richtung des Pfeils 21 in
einen weiteren Abschnitt 22 des Transportpfads geleitet.
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In
dem Abschnitt 22 des Transportpfades werden die Bogen 2 durch
eine Wendeeinrichtung 23 hindurchtransportiert, in der
sie so gewendet werden, dass in einem zweiten Durchgang eines Bogen 2 durch
die Druckeinheiten 6-9 seine zweite Seite bedruckt
wird. Die Wendung des Bogen 2 wird hier durch einen Pfeil 24 symbolisch
dargestellt. Ein letzter Abschnitt 25 des Transportpfads
führt den
Bogen 2 dann wieder auf den ersten Abschnitt 4 zurück. Nun liegt
die zweite Seite des Bogen 2 oben.
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Der
Bogen 2 wird erneut auf das Transportband 5 gebracht,
wobei die bereits bedruckte Seite des Bogen 2 auf der Oberfläche des
Transportbandes aufliegt.
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Bei
diesem zweiten Durchgang des Bogen 2 durch die Druckeinheiten 6-9 werden
erneut Tonerbilder auf dem Bogen 2 überlagert und dann in der Fixiereinrichtung 16 auf
dem Bogen 2 fixiert.
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Bei
der Pfadweiche 19 wird der beidseitig bedruckte Bogen 2 in
Richtung des Pfeils 20 weiterbefördert und einem hier nicht
weiter dargestellten Ausleger zugeführt.
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In 2 ist
eine Fixiereinrichtung 16 nach der vorigen 1 gezeigt.
Ein Bogen 2 wird auf dem Abschnitt 15 des Transportpfades
durch die Fixiereinrichtung 16 in Richtung des Pfeils 29 hindurchtransportiert.
Die Fixierrolle 17 wird geheizt. Der Fixierrolle 17 gegenüber liegt
ein Gegendruckzylinder 18, beide werden gegeneinander gedrückt und
formen einen Nip 28, durch den der Bogen 2 hindurchtransportiert
wird. Unter der gleichzeitigen Einwirkung der Hitze und des Druckes
wird ein nicht dargestellter Toner auf dem Bogen 2 im Nip 28 fixiert.
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Damit
es zu keinem Offset des Toners an der Fixierrolle 17 kommt,
wird die Fixierrolle 17 mittels einer Ölapplikationseinrichtung 26 mit
Silikonöl 27 beaufschlagt.
Dieses Silikonöl 27 auf
der Fixierrolle 17 verhindert das Haften bleiben von Toner
an der Fixierrolle 17.
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Im
Bereich des Nips 28 kommt der Bogen 2 mit der
Oberfläche
der Fixierrolle 17 in Berührung, Silikonöl 27 verbleibt
dabei zumindest teilweise auf wenigstens der oberen, mit Toner beaufschlagten
Seite des Bogen 2.
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Wie
bereits erläutert,
kann dieses Silikonöl 27 von
der ersten Seite des Bogens 2 bei einem zweiten Durchgang
durch die Druckeinheiten 6-9 auf die Oberfläche des
Transportbandes 5 gelangen und von dort schließlich in
die Druckeinheiten 6-9.
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Die 3 zeigt
ein Transportband 5 und eine Reinigungseinrichtung 30 zur
Behandlung desselben. Die Reinigungseinrichtung 30 reinigt
das Transportband 5 derart, dass Silikonöl 27 wenigstens
so von der Oberfläche
entfernt wird, dass es nicht mehr in die Druckeinheiten 6-9 dringen
und den Tonertransfer, bzw. die Bebilderung des Bebilderungszylinders 11 stören kann.
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Die
Reinigungseinrichtung 30 umfasst dafür eine Vorratsrolle 32,
die ein poröses
Tuch 33 bevorratet. Das Tuch 33 ist über eine
weiche Applikationsrolle 34 mit einer Aufwickelrolle 35 verbunden.
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Das
Tuch 33 wird so von der Vorratsrolle 32 ab- und
von der Aufwickelrolle 35 aufgewickelt, dass es entgegen
der Bewegungsrichtung 10 des Transportbandes 5 in
Richtung des Pfeils 36 bewegt wird. Das Tuch 33 wird
dabei von der weichen Applikationsrolle 34 auf die Oberfläche des
Transportbandes 5 gedrückt.
Die Applikationsrolle 34 gibt Tenside an das Tuch 33 ab,
das durch seine poröse
Struktur diese wiederum auf die Oberfläche des Transportbandes 5 überträgt. Ölabweisende
Substanzen 37 auf der Oberfläche des Transportbandes 5 sind
in 4 genauer dargestellt.
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In
Bewegungsrichtung 36 des Tuches 33 wird nach der Übertragung
der Tenside das Transportband 5 gereinigt, indem das Tuch 33 Silikonöl 27 entfernt.
Da das Tuch 33 entgegen der Bewegungsrichtung 10 des
Transportbandes 5 auf diesem abläuft, wird das Band 5 von
Silikonöl 27 gereinigt.
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Das
so verwendete Tuch 33 wird schließlich von der Aufwickelrolle 35 aufgenommen.
Es kann dann beispielsweise ausgetauscht, gereinigt und wiederverwendet
werden.
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Das
mit ölabweisenden
Substanzen 37 beaufschlagte Transportband 5 wird
weiter bewegt um zu bedruckende Bogen 2 durch die Druckeinheiten 6-9 zu
transportieren. Hierbei kann erneut Silikonöl 27 auf die Oberfläche des
Transportbandes 5 gelangen. Dieses Silikonöl 27 wird
erneut von der Oberfläche
des Transportbandes 5 entfernt.
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4 zeigt
eine vergrößerte, seitliche
Darstellung eines Transportbandes 5 mit aufgebrachten ölabweisenden
Substanzen 37.
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Die
auf das Transportband 5 aufgebrachten ölabweisenden Substanzen 37 weisen
sowohl eine lipophile Komponente 38 als auch eine lipophobe Komponente 39 auf.
Die lipophile Komponente 38 reichert sich so an der Oberfläche des
Transportbandes 5 an, dass die lipophoben Komponenten 39 von dem
Transportband 5 weg weisen. Auf diese Weise bilden die
lipophoben Komponenten 39 eine Fläche auf dem Transportband 5,
auf der sich das Silikonöl 27 ablagert
ohne die Oberfläche
bemerkenswert zu benetzen.
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Das
Silikonöl 27 bildet
auf der Oberfläche
der lipophoben Komponenten 39 eine Tropfenstruktur. So
kann das Silikonöl 27 auf
einfache Weise entfernt werden. Die Entfernung erfolgt mittels der
Reinigungseinrichtung 30.
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Die ölabweisenden
Substanzen sind hydrophobe/hydrophile A/B-Blockpolymere. Diese Substanzen
können
auf das Transportband 5 außerhalb der Druckmaschine 1 aufgebracht
werden oder es kann eine zweite Vorrichtung, die hier nicht gezeigt wird,
bereitgestellt sein, die eine Applikationseinheit aufweist, die
ein unbeschichtetes Transportband 5 mit dieses ölabweisenden
Substanzen beschichtet.
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Die
B-Polymere bilden eine zu reinigende lipophobe Oberfläche auf
dem Transportband 5. Die Andruckkraft des Tuches 33 soll
gering genug sein, um die Oberfläche
aus A/B-Blockpolymeren nicht weiter zu beeinträchtigen aber das Silikonöl 27 zu entfernen.
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Es
ist natürlich
auch möglich,
dass das Tuch 33 bereits auf der Vorratsrolle 32 mit
Tensiden 37 getränkt
wird. Dann ist eine Applikationsrolle 34 nicht mehr notwendig,
eine elastische Andruckrolle reicht dann aus. Der Aufbau dieser
Vorrichtung entspricht dann im Wesentlichen dem in 3 dargestellten, mit
einer Andruckrolle statt der ersetzten Applikationsrolle 34.
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Auf
die beschriebene Art und Weise kann mit der erfinderischen Reinigungseinrichtung 30 bei
jedem Durchlauf des Transportbandes 5 eine Oberfläche gewährleistet
werden, die frei von Silikonölen 27 oder
anderen ölhaltigen
Substanzen ist. Es kann dann kein Silikonöl 27 über das
Transportband 5 in eine der Druckeinheiten 6-9 gelangen.
Der Tonertransfer und die Belichtung der Bebilderungszylinder 11 wird
nicht durch Silikonöl 27 beeinträchtigt und
die Qualität
des erzeugten Druckbildes kann verbessert und die Makulatur verringert
werden.