DE2750612C3

DE2750612C3 - Vorrichtung zum Übertragen eines Tonerbildes von einem umlaufenden, bandförmigen Bildträger auf ein Bildempfangsmaterial

Info

Publication number: DE2750612C3
Application number: DE2750612A
Authority: DE
Inventors: Bernhard 8012 Ottobrunn Schlageter; Wolfgang Von Dipl.-Ing. 8031 Olching Tluck
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1977-11-11
Filing date: 1977-11-11
Publication date: 1980-11-27
Also published as: DE2750612B2; DE2750612A1; EP0001987B1; ATA734078A; JPS5476235A; CA1128815A; AT360339B; IT7829546A0; EP0001987A1; US4217819A; IT1100458B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Übertragen eines Tonerbildes von einem umlaufenden, bandförmigen Bildträger auf ein Bildempfangsmaterial, wobei während der Übertragung Bildträger und Bildempfangsmaterial stillstehen.

Aus der Literatur sind Druckverfahren bekannt, bei denen nach dem elektrostatischen oder magnetischen Prinzip Bilder der zu druckenden Zeichen auf einem bandförmigen Bildträger erzeugt werden, anschließend mit Hilfe von Toner entwickelt werden und in einer Übertragungsstation von dem bandförmigen Bildträger auf ein senkrecht zum bandförmigen Bildträger bewegtes Bildempfangsmaterial übertragen werden. Die auf dem Bildempfangsmaterial übertragenen

-to Tonerbilder werden anschließend in einer Fixierstation in das Bildempfangsmaterial angeschmolzen. Die Übertragung der Tonerbilder vom Bildträger auf das Bildempfangsmaterial kann zeilenweise erfolgen. Dabei ist es bekannt, daß die Übertragung der Tonerbilder von dem Bildträger auf das Bildempfangsmaterial berührungslos unter Einfluß eines durch das Bildempfangsmaterial auf den Bildträger periodisch einwirkenden elektrostatischen oder magnetischen Kraftfeldes erfolgen kann (DE-OS 20 55 262, US-PS 35 09 816).

Ein Nachteil dieses Verfahrens liegt in dem schlechten Wirkungsgrad bei der Übertragung des Toners auf das Bildempfangsmaterial, da nur ein geringer Teil des an dem bandförmigen Bildträger haftenden Toners auf das Bildempfangsmaterial übertragen wird, der Hauptteil dagegen auf dem Bildträger verbleibt, von wo er anschließend entfernt werden muß.

Aus der DE-OS 21 61 832 ergibt sich weiterhin ein

elektrofotografisches Verfahren, bei dem ein Bildträger verwendet wird, der aus einem biegeelastischem Trägerband mit einer fotoleitfähigen Schicht besteht. Dieses Trägerband ist jedoch in Bewegungsrichtung des Bandes nicht elastisch. Hier läuft eine Papierbahn in der Übertragungsstation zwischen dem Trägerband und einer Rolle hindurch. Dabei wird das Trägerband und

es die Rolle bewegt. Ein Stillstand des Bildempfangsmaterials während des Übertragungsvorganges ist also nicht vorgesehen.
Aus der DE-OS 21 06 259 ergibt sich ein weiteres

Verfahren zum Übertragen elektrofotografisch erzeugter Bilder. Hier wird ebenfalls ein streifenförmiger Bildträger verwendet, von dem die Pulverbilder auf ein Bildempfangsmaterial übertragen werden. Die Übertragung erfolgt jedoch von dem Bildträger auf das Bildempfangsmaterial in der Überfngungsstation im Start-Stop-Betrieb. Ein Nachteil dieses Verfahrens liegt darin, daß der Übertragungsvorgang wegen des Start-Stop-Betriebes verhältnismäßig langsam ist

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, eine Vorrichtung zum Übertragen von auf einem ständig umlaufenden bandförmigen Bildträger aufgebrachten Tonerzeichen auf ein senkrecht zum Bildträger bewegtes Bildempfangsmaterial anzugeben, bei der ein hoher Prozentsatz des auf dem Bildträger befindlichen Toners beim Umdruck auf das Bildempfangsmaterial übertragen wird. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Bildträger aus elastischem Material besteht und ständig umläuft, und daß die Vorrichtung Andruckelemente aufweist, die senkrecht zur Oberfläche des Bildträgers beweglich sind und den Bildträger innerhalb eines, ein zu übertragendes Tonerbild tragenden Bereiches derart gegen das stillstehende Bildempfangsmaterial drücken, daß der Bildträger unter Ausnutzung seiner Elastizität innerhalb dieses Bereiches zur Übertragung stillsteht, während er in seinen übrigen Bereichen weiter umläuft

Die Andruckelemente können auf einfache Weise aus einer ortsfesten Leiste, die auf der einen Seite des Bildträgers angeordnet ist und aus einem bewegbaren Balken bestehen, der auf der anderen Seite des Bildträgers liegt. Der Balken kann senkrecht zur Bewegungsrichtung des Bildträgers bewegt werden und dabei den Bildträger an das Bildempfangsmaterial andrücken.

Dabei ist der bewegliche Balken zweckmäßigerweise benachbart zu der nichtbetonerten Seite des Bildu agers angeordnet. Das Bildempfangsmaterial verläuft dann zwischen der Leiste und der betonerten Seite des Bildträgers.

Die Bewegung des Balkens zum und vom Bildträger weg kann auf einfache Weise mit Hilfe von Elektromagneten und Federn realisiert werden. Die Elektromagnete, deren Anker an dem Balken befestigt sind, können den Balken zum Bildträger bewegen, die Federn holen den Balken wieder in seine Ruhelage zurück.

Eine andere Ausführung einer Einrichtung zur Bewegung des Balkens kann aus Elektromagnetanordnungen bestehen, die jeweils einen Andruckmagneten, einen Rückholmagneten und einen gemeinsamen Anker haben. Durch Betätigung des Andruckmagneten wird der Balken zum Bildträger bewegt, durch Betätigung des Rückholmagneten wird der Balken wieder in seine Ruhelage zurückgeholt. Der Ruckholmag.net sorgt außerdem dafür, daß der Balken in seiner Ruhelage bleibt.

Es ist vorteilhaft, daß der Bildträger mit dem bild-tragenden Teilbereich kurze Zeit vor seiner Berührung mit dem Bildempfangsmaterial zum Stillstand kommt und erst eine knrze Zeit nach Beendigung der Berührung wieder '.. -.winer Laufrichtung in Bewegung gesetzt wird. Dazu kann in der Leiste ein Bremskörper angeordnet werden, der z. B. aus einem elastischen Material oder einem federnd gelagerten Metallklotz besteht. Dieser Bremskörper ragt über die Leiste hinaus und ist benachbart zum Bildempfangsmaterial in der Leiste angeordnet. Wird der Balken zum Bildträger bewegt, dann trifft der Bildträger zunächst auf den Bremskörper auf und kommt dabei unter Ausnutzung seiner Elastizität mit einem Teilbereich zum Stillstand. Im weiteren Verlauf drückt dann der Balken den Bildträger gegen das Bildempfangsmaterial und bewirkt die Übertragung. Dabei wird der Bremskörper zusammengedrückt Bei der Bewegung in der entgegengesetzten Richtung bremst der Bremskörper den Bildträger noch ab, auch wenn bereits der Kontakt zwischen dem Bildträger und dem Bildempfangsmaterial gelöst worden ist Zweckmäßig ist es, den Bremskörper an der dem Bildträger zugewandten Seite gabelförmig auszubilden, so daß er sich nur an den Bereichen des Bildträgers anlegen kann, in denen der Bildträger nicht mit Toner versehen ist

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen, die in den Figuren dargestellt sind, weiter erläutert Es zeigt

F i g. 1 einen prinzipiellen Aufbau des Druck- oder Kopiergerätes mit der Übertragungsstation,

F i g. 2 eine zweite Ausführungsform der Einrichtung zur Bewegung des Balkens,

F i g. 3 ein Stromdiagramm der durch die Elektromagnetanordnung fließenden Ströme, aufgetragen über die Zeit t,

Fig.4 die Übertragungsstation bei Verwendung eines Bremskörpers,

F i g. 5 die Ausführung eines Bremskörpers an der dem Bildträger zugewandten Seite,

F i g. 6 eine zweite Ausführungsform eines Bremskörpers.

Aus F i g. 1 ergibt sich der prinzipielle Aufbau eines Druckers. Es ist ein ständig umlaufender bandförmiger Bildträger 1 vorgesehen, der in Zeilenrichtung eines Bildempfangsmaterials 6, z. B. einer Papierbahn, vorbeiläuft. Der Bildträger 1 wird durch ein von einem Motor angetriebenes Antriebsrad 2 vermittels einer Andruckrolle 3 geführt und ist dabei durch einen Luftspalt 5 vorn Bildempfangsmaterial 6 getrennt
Der Bildträger besteht aus einem elastischen Kunststoff und besitzt auf der dem Bildempfangsmaterial 6 zugewandten Seite eine elektrostatisch aufladbare und elektrostatisch bzw. elektrooptisch entladbare oder eine magnetisierbare und entmagnetisierbare Schicht. Die zu druckenden Zeichen werden nun mit einem Schreibkopf 7 elektrostatisch bzw. elektrooptisch bzw. magnetisch auf bekannte Weise erzeugt und in Form von elektrostatischen oder elektromagnetischen Feldstärkeunterschieden auf dem Bildträger 1 gespeichert. In einer Entwicklerstation 8 werden diese Abbildungen

mit Toner eingefärbt und in einer Übertragungsstation 9 vom Bildträger 1 auf das Bildempfangsmaterial 6 übertragen. Hinter der Übertragungsstation 9 ist eine rotierende Reinigungsbürste 10 mit einer Absaugeinrichtung angeordnet, die den Bildträger von Tonerresten reinigt. In einer anschließenden Entlade- bzw. Entmagnetisierungsstation 11 wird das auf dem Bildträger 1 noch gespeicherte elektrostatische bzw. elektromagnetische Bild gelöscht.

Für die Dauer des Übertragungsvorganges ist das Bildempfangsmaterial 6 in Ruhe. Während der Zeit, in der der Bildträger 1 mit dem Tonerbild der nächsten zu druckenden Zeile in die Übertragungsstation 9 transportiert wird, wird das Bildempfangsmaterial 6 mit einem Zeilenabstand oder um ein Vielfaches davon vorgeschoben. Das auf dem Bildempfangsmaterial übertragene noch verwischbare Pulverbild wird anschließend in einer Fixierstation, die in F i g. 1 nicht dargestellt ist, z. B. mit Hilfe von Wärme und Druck

J.ti

fixiert.

Um beim Übertragungsvorgang eine direkte Berührung des Bildträgers 1 mit dem Bildempfangsmaterial 6 herbeizuführen, wird der Bildträger 1 nur sehr kurz mittels eines Balkens 12, der auf der einen Seite des Bildträgers angeordnet ist, an das Bildempfangsmaterial »angeschlagen«. Das Bildempfangsmaterial stützt sich dabei gegen eine ortsfeste Leiste 13, die auf der anderen Seite des Bildträgers angeordnet ist, ab. Somit verläuft zwischen dem Balken 12 und senkrecht dazu das Bildempfangsmaterial 6.

Zum Übertragen von Tonerbildern wird der Balken 12 zur Leiste 13 bewegt, und dabei der Bildträger 1 mit dem Bildempfangsmaterial 6 in Berührung gebracht. Die Einrichtung zur Bewegung des Balkens 12 zur Leiste 13 kann auf verschiedene Weise aufgebaut sein.

Eine erste Ausführung dieser Einrichtung ist in F i g. 1 dargestellt. Dazu sind mindestens zwei Elektromagneten 14 vorgesehen, deren Anker 22 an dem Balken 12 befestigt sind. Soll der Balken 12 zur Leiste 13 bewegt werden, werden diese Magnete 14 erregt, die Anker 22 werden in die Magnete 14 hineingezogen, wobei der Balken 12 in Richtung zur Leiste 13 geführt wird. Nach Abschaltung der Erregung der Elektromagnete 14 wird der Balken 12 mit Hilfe von Federn 15 wieder in seine Ruhelage zurückgeholt.

In einer weiteren Ausführungsform besteht die Einrichtung zur Bewegung des Balkens 12 aus mindestens zwei Elektromagnetanordnungen. Jede Elektromagnetanordnung setzt sich aus einem Andruckmagneten 16, einem Rückholmagneten 17 und einem an den Balken 12 angelenkten gemeinsamen Anker 18 zusammen (F i g. 2). Im Ruhezustand werden die Rückholmagneten 17 von einem schwachen Strom /17 durchflossen (Fig.3). Soll das Tonerbild vom Bildträger auf das Bildempfangsmaterial übertragen werden, so wird unter gleichzeitigem Abschalten des Stromes für die Rückholmagnete 17 ein Stromimpuls /16 von solcher Dauer auf die Andruckmagnete 16 gegeben, daß der Balken 12 sicher zum Anschlag an das Bildempfangsmaterial und die crtsfeste Leiste kommt. Nach Beendigung des Strom mpulses /16 für die Andruckmagneten 16 wird den Rickholmagneten 17 ein Stromimpuls zugeleitet, und die Rückholmagnete holen den Balken wieder in die Ruhelage zurück. Nach der für den Rückholvorgang erforderlichen Dauer wird der die Rückholmagnete 17 durchfließende Strom /17 wieder auf einen kleineren Wert vermindert, der zum Festhalten des Balkens 12 in der Ruhelage ausreichend ist

Mit der in F i g. 2 und 3 erläuterten Elektromagnetanordnung lassen sich besonders kurze Anzugs- und Abfallzeiten erreichen. Damit ist es möglich, die Berührungsdauer zwischen Bildträger und Bildempfangsmaterial kurz zu halten.

Der im Bereich des Balkens befindliche Teil des Bildträgers 1 kommt während des Anschlagens kurzzeitig zum Stillstand, während die übrige Länge des Bildträgers 1 durch das Antriebsrad 2 weiterbewegt wird. Dabei wird zwangsläufig der Teil des Bildträgers 1, der sich zwischen dem rechten Ende des Balkens 12 und dem Antriebsrad 2 befindet, gedehnt, während der zwischen dem linken Ende des Balkens 12 und dem Antriebsrad 2 befindliche Teil des Bildträgers entspannt wird. Der Bildträger muß aus diesem Grunde genügend elastisch sein, so daß beim Spannen und Entspannen des Bildträgers keine Beschädigung des Bildträgers auftreten kann. Kunststoffmaterialien, die diese Anforderung erfüllen, sind aber bekannt (z. B. Polyäthylenterephthalat).

Es ist zweckmäßig, den am Übertragungsvorgang beteiligten Teil des Bildträgers bereits eine kurze Zeit vor seiner Berührung mit dem Bildempfangsmaterial zum Stillstand zu bringen und erst eine kurze Zeit nach der Beendigung der Berührung wieder in seiner Laufrichtung in Bewegung zu setzen. Dadurch werden bei hoher Druckgeschwindigkeit mögliche Verwischungen des Tonerbildes, die in der Übergangsphase zwischen Nichtberührung und Berührung durch Schlupf des Bildträgers gegenüber dem Bildempfangsmaterials auftreten könnten, vermieden. Um dies zu erreichen, kann in der Leiste 20 ein Bremskörper angeordnet werden, der benachbart zum Bildempfangsmaterial 6 angeordnet ist und der im Ruhezustand über die Oberfläche des Bildempfangsmaterials hinausragt.

Ein erstes Ausführungsbeispiel eines solchen Bremskörpers ergibt sich aus F i g. 4. Dort ist ein Bremskörper 19 aus elastischem Material, z. B. Kunststoff, so in der Leiste 20 gelagert, daß er im Ruhezustand über die Oberfläche des Bildempfangsmaterials 6 hinausragt. Beim Andrücken des Balkens 12 bekommt der Bremskörper 19 Kontakt mit dem Bildträger 1 und bremst diesen bis zum Stillstand ab, noch bevor der Balken sich bei fortschreitendem Andruckvorgang an das Bildempfangsmaterial 6 angelegt hat. Entsprechend wird beim Wegbewegen des Balkens die Bremsung des Bildträgers 1 noch so lange beibehalten, bis ein Luftspalt zwischen Bildempfangsmaterial und Bildträger entstanden ist und eine Verwischung somit vermieden wird.

Eine zweite Ausführungsform des Bremskörpers zeigt F i g. 6. Hier dient als Bremskörper ein Metallklotz 21, der in der Leiste 22 federnd gelagert ist.
Zweckmäßig ist es, die dem Bildträger zugewandte Seite der Bremskörper 19, 21 gabelförmig auszubilden. Eine solche Ausführung ist in Fi g. 5 dargestellt. Hier ist ein Schnitt durch den Bremskörper 19 der F i g. 24 gezeigt, aus dem sich ergibt, daß sich der Bremskörper 19 beim Übertragungsvorgang nur an die Bereiche des

so Bildträgers 1 anlegt, die nicht mit Toner versehen sind. Eine Verwischung des Tonerbildes durch den Bremskörper wird damit vermieden.

Zur Unterstützung des Übertragungsvorganges kann zwischen dem Balken 12 und der ortsfesten Leiste 13 eine elektrische Spannung oder ein Magnetfeld gelegt werden, wodurch auf den Toner in Richtung des Bildempfangsmaterials 6 eine Anziehungskraft ausgeübt wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

1 Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Übertragen eines Tonerbildes von einem umlaufenden, bandförmigen Bildträger auf ein Bildempfangsmaterial, wobei während der Übertragung Bildträger und Bildempfangsmaterial stillstehen, dadurch gekennzeichnet, daß der Bildträger (1) aus einem elastischen Material besteht und ständig umläuft, und daß die Vorrichtung Andruckelemente aufweist, die senkrecht zur Oberfläche des Bildträgers (1) beweglich sind und den Bildträger (1) innerhalb eines, ein zu übertragendes Tonerbild tragenden Bereiches derart gegen das stillstehende Bildempfangsmaterial (6) drücken, daß der Bildträger (t) unter Ausnutzung seiner Elastizität inn Erhalb dieses Bereiches zur Übertragung stillsteht, während er in seinen übrigen Bereichen weiter umläuft.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Andruckelemente aus einer ortsfesten Leiste (13), die auf der einen Seite des Bildträgers (1) angeordnet ist und aus einem senkrecht zur Bewegungsrichtung des Bildträgers (1) vermittels einer Einrichtung bewegbaren Balkens (12), der auf der anderen Seite des Bildträgers (1) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Balken (12) auf der nicht betonierten Seite des Bildträgers (1) angeordnet ist und das Bildempfangsmaterial (6) an der Leiste (13) anliegt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Bewegung des Balkens aus mindestens zwti Elektromagneten (14), deren Anker (22) an dem Balken (12) befestigt sind und aus an dem Balken befestigten Zugfedern (15), die den Balken nach seiner Bewegung in die Übertragungsposition wieder in die Ruhelage zurückholen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Bewegung des Balkens (12) mindestens zwei Elektromagnetanordnungen aufweist, daß jede Elektromagnetanordnung aus einem Andruckmagneten (16), einem Rückholmagneten (17) und einem mit dem Balken (12) verbundenen jeweils einem Andruckmagneten und Rückholmagneten gemeinsamen Anker (18) besteht, daß zur Erzeugung der Bewegung des Balkens zum Bildträger (1) ein erster Stromimpuls (116) dem Andruckmagneten (16) zuführbar ist, daß für den Rückholvorgang dem Rückholmagneten (17) ein zweiter Stromimpuls (717) zuführbar ist, und daß zum Festhalten des Balkens in der Ruhelage ein gegenüber dem zweiten Stromimpuls kleinerer Strom durch den Rückholmagneten fließt.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Einrichtung aufweist, durch die der für die Übertragung vorgesehene Bereich des Bildträgers vor dem Übertragungsvorgang zum Stillstand gebracht wird und der Stillstand nach der Übertragung wieder beendet wird.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Einrichtung aus einem Bremskörper (19) aus elastischem Material, der am Ende der Leiste (20) benachbart zum Bildempfangsmaterial (6) gelagert ist und der im Ruhezustand über die Oberfläche des an der Leiste anliegende Bildempfangsmaterial hinausragt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Einrichtung aus einem Bremskörper aus einem federnd gelagerten Metallklotz (21), der am Ende der Leiste (22) benachbart zum Bildempfangsmaterial (6) angeordnet ist und der im Ruhezustand über die Oberfläche des an der Leiste anliegende Bildempfangsmaterial hinausragt.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremskörper (19, 21) an der dem Bildträger (1) zugewandten Seite gabelförmig ausgebildet ist, so daß er sich nur in den Bereichen an den Bildträger anlegt, in denen der Bildträger nicht mit Toner versehen ist

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Balken (12) and der Leiste (13) eine elektrische Übertragungsspannung anlegbar ist

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Balken (12) und der Leiste (13) ein Übertragungsmagnetfeld anlegbar ist.