EP0934556B1 - Verfahren zum Erzeugen eines Druckbildes - Google Patents

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EP0934556B1
EP0934556B1 EP97947697A EP97947697A EP0934556B1 EP 0934556 B1 EP0934556 B1 EP 0934556B1 EP 97947697 A EP97947697 A EP 97947697A EP 97947697 A EP97947697 A EP 97947697A EP 0934556 B1 EP0934556 B1 EP 0934556B1
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EP
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developer
temperature
toner mixture
station
developer station
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Joseph Knott
Peter Thiemann
Peter Bremmer
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Canon Production Printing Germany GmbH and Co KG
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Oce Printing Systems GmbH and Co KG
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    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/06—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing
    • G03G15/08—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer
    • G03G15/0822—Arrangements for preparing, mixing, supplying or dispensing developer
    • G03G15/0887—Arrangements for conveying and conditioning developer in the developing unit, e.g. agitating, removing impurities or humidity
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/06—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing
    • G03G15/08—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer
    • G03G15/0822—Arrangements for preparing, mixing, supplying or dispensing developer
    • G03G15/0848—Arrangements for testing or measuring developer properties or quality, e.g. charge, size, flowability

Definitions

  • the present invention relates to a working method for a developer station, especially for an electrographic working printer or copier, in which one Developer controlled toner is supplied and the two Components mixed to a homogeneous developer mixture become.
  • Electrography also called xerography, is based on one uniformly charged semiconductor material with high dark resistance (Photoconductor) an original to be duplicated imaged by exposure.
  • a powder material in the developer station (Developer / toner mixture) exposed, which consists of very fine, usually colored according to need particles thermoplastic material that is previously electrostatic have been charged.
  • the particles remain on the charged areas of the charge image stick, which thereby becomes visible.
  • This powder image is then insulated Substrate, e.g. a sheet of paper, a film or the like, e.g. the substrate puts the powder picture and electrically charges from the back. In the subsequent fuser station, this is applied to the Powder image transferred to the substrate fixed, e.g. by heat, which melts the thermoplastic powder, or fixed by chemical solvents that are sprayed on.
  • the developer is checked for toner in the developer station fed. To achieve an even toner distribution, the two components must be mixed. Thereby the temperature of the mixture increases. Farther temperature rises in the developer mixture Heat supply via already fixed papers in duplex printing via the photoconductor. Even high outside temperatures in the Area of the developer station for increasing the temperature of the mixture to lead.
  • DE 38 18 352 A1 describes an image generation device with a developer station. The through the different aggregates generated heat is dissipated to the outside.
  • the imaging device contains a temperature sensor whose Signal a device for dissipating the heat depending on controls the detected temperature.
  • JP-A-58-083875, JP-A-62-050851 and JP-A-03-172876 developer stations are known where the temperature directly or indirectly with the help of temperature sensors of the developer mixture is determined. Due to the determined temperature is generally an operating variable of the Developer station affected.
  • JP-A-04-134364 (English abstract) is one Developer station known that with a liquid toner system is working. If the temperature of this liquid toner is too low is heated, if the temperature is too high, the Voltage on a primary charger, i.e. in front of the exposure station, readjusted. For temperature detection is in the liquid toner a temperature sensor arranged.
  • the object of the invention is a method to provide the one as possible Uniform print image regardless of the operating temperature of the developer mix.
  • a temperature sensor is in the Developer / toner mixture arranged. This allows the real Record the temperature of the mixture. By using it Several sensors can be operated independently of local ones Temperature deviations a better assessment of the temperature situation win in the developer station.
  • the temperature sensor on the housing is the Developer station arranged, the housing made of thermally conductive Material exists.
  • this makes local Temperature peaks of the developer station that lead to local clumping can lead through heat conduction over the housing balanced and on the other hand a cheaper outer Attachment possibility of the or the temperature sensors created.
  • At least one other temperature sensor is in the Developer / toner mixture arranged.
  • This arrangement of Sensors both on the housing and inside the developer station is particularly advantageous when the temperature difference between the inner and outer area specifically to Start of operation or after a forced break in standby mode is of interest.
  • According to the invention is based on the detected temperature of the developer mixture the discharge of the photoconductor drums and the illuminance of the exposure units individually adjusted to, as mentioned above, a possible uniform print image from the first print ("cold mixture") to get to the "warm” device.
  • the at least one company variable the temperature of the developer / toner mixture, and they are influenced by switching off the developer station, when the temperature exceeds an upper limit. This also prevents clumping. The entire copying and printing operation is preferably stopped. The copier or printer can be in standby mode linger until the upper limit temperature again is undercut.
  • a drive 4 drives the (not shown) Rollers, drums etc. of an exposure station 1, the developer station 2 and a fuser station 3.
  • a temperature sensor 8a connected, and is located inside the developer station 2 another temperature sensor 8b.
  • two cooling units 5 are also at the developer station 2 arranged two cooling units 5.
  • One Control device 7 are those of the temperature sensors 8a, 8b supplied signals supplied. These signals are in the control device 7 processed.
  • a warning device 6 provided by optical or acoustic signal a critical operating state of the Systems displays.
  • the cooling units 5 Based on the temperature signals Sa and Sb obtained can the cooling units 5 by control signals K from the Control device 7 can be controlled to e.g. by targeted cooling by means of the cooling units 5 the temperature to keep the developer station 2 constant. This is like mentioned at the beginning, important for a uniform print quality.
  • the control device 7 can also emit a control signal A, which is supplied to the drive 4, if necessary to stop the drive 4 and thus the entire system e.g. to respond to overheating of the developer station 2.
  • a control signal W can also be emitted be, which in the warning device 6, the optical or acoustic warning signal generated.
  • a control signal B can also be used, which is the illuminance the exposure unit 1 determined.
  • control signals K, A, B or W By supplying each of the control signals K, A, B or W to the respective units 5, 4, 1 or 6 the temperature of the developer station 2 either automatically or influence manually or semi-automatically. Preferably several of these control signals are also combined used to influence the To achieve temperature in the developer station.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Arbeitsverfahren für eine Entwicklerstation, insbesondere für einen elektrografisch arbeitenden Drucker oder Kopierer, in welcher einem Entwickler kontrolliert Toner zugeführt wird und die beiden Komponenten zu einem homogenen Entwicklergemisch vermischt werden.
Bei der Elektrografie, auch Xerografie genannt, wird auf einem gleichförmig geladenen Halbleitermaterial mit hohem Dunkelwiderstand (Fotoleiter) ein zu duplizierendes Original durch Belichtung abgebildet. Das durch partielle Entladung des Halbleitermaterials entstehende Ladungsbild auf dem Halbleitermaterial wird in der Entwicklerstation einem Pudermaterial (Entwickler/Toner-Gemisch) ausgesetzt, das aus sehr feinen, üblicherweise je nach Bedarf eingefärbten Partikeln aus thermoplastischem Material besteht, die zuvor elektrostatisch aufgeladen wurden. Dabei bleiben die Partikel an den noch geladenen Stellen des Ladungsbildes haften, welches dadurch sichtbar wird. Dieses Puderbild wird dann auf einen isolierenden Bedruckstoff, z.B. einen Bogen Papier, eine Folie oder dergleichen, übertragen, indem man z.B. den Bedruckstoff auf das Puderbild legt und von der Rückseite her elektrisch auflädt. In der nachfolgenden Fixierstation wird das auf den Bedruckstoff übertragene Puderbild fixiert, z.B. durch Hitze, welche das thermoplastische Puder zum Schmelzen bringt, oder durch chemische Lösungsmittel, welche aufgesprüht werden, fixiert.
In der Entwicklerstation wird dem Entwickler kontrolliert Toner zugeführt. Um eine gleichmäßige Tonerverteilung zu erreichen, müssen die beiden Komponenten vermischt werden. Dadurch erhöht sich die Temperatur des Gemisches. Weiterhin kommt es zu Temperaturerhöhungen im Entwicklergemisch durch Wärmezufuhr über bereits fixierte Papiere beim Duplexdruck über den Fotoleiter. Auch können hohe Außentemperaturen im Bereich der Entwicklerstation zur Temperaturerhöhung des Gemisches führen.
Wenn eine obere Grenztemperatur des Entwicklergemisches von ca. 46 °C überschritten wird, können in dem Entwicklergemisch Verklumpungen auftreten, die zu Verunreinigungen des Druckbildes führen. Außerdem verändert sich die in der Entwicklerstation stattfindende Einfärbung der Fotoleitertrommel und damit die Druckqualität in Abhängigkeit von der Betriebstemperatur des Entwicklergemisches. Dies ist insbesondere nach dem Einschalten des Gerätes beim Ubergang vom ersten Druck mit "kaltem Gemisch" zum 'betriebswarmen" Gerät der Fall.
Die DE 38 18 352 A1 beschreibt eine Bilderzeugungseinrichtung mit einer Entwicklerstation. Die durch die verschiedenen Aggregate erzeugte Wärme wird nach außen abgeführt. Die Bilderzeugungseinrichtung enthält einen Temperatursensor, dessen Signal eine Einrichtung zum Abführen der Wärme abhängig von der festgestellten Temperatur steuert.
Aus der JP 61-120176 A (vgl. Abstract in "Pat.Abstr.JP. Sect. P. 140, P 507) ist es bekannt, die Entwicklerstation zu kühlen, um Entwicklersubstanz in gleichbleibender Qualtität zu halten. Die Wärme eines inneren Behälters, der die Entwicklerstation aufnimmt, wird mit Hilfe einer Flüssigkeit an einen den inneren Behälter umgebenden äußeren Behälter abgeführt, der ein thermoeleketrisches Kühlelement enthält.
Aus den Dokumenten JP-A-58-083875, JP-A-62-050851 und JP-A-03-172876 sind jeweils Entwicklerstationen bekannt, bei denen direkt oder indirekt mithilfe von Temperatursensoren die Temperatur des Entwicklergemischs bestimmt wird. Aufgrund der ermittelten Temperatur wird allgemein eine Betriebsgröße der Entwicklerstation beeinflußt.
Aus der JP-A-04-134364 (englische Zusammenfassung) ist eine Entwicklerstation bekannt, die mit einem Flüssigtonersystem arbeitet. Wenn die Temperatur dieses Flüssigtoners zu niedrig ist, wird geheizt, wenn die Temperatur zu hoch ist, wird die Spannung an einem Primärlader, also vor der Belichtungsstation, nachgeregelt. Zur Temperaturerfassung ist im Flüssigtoner ein Temperatursensor angeordnet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren bereitzustellen, das ein möglichst gleichmäßiges Druckbild unabhängig von der Betriebstemperatur des Entwicklergemisches ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale gemäß Anspruch 1 gelöst.
Bei einem Ausführungsbeispiel ist ein Temperatursensor im Entwickler/Toner-Gemisch angeordnet. Dadurch kann er die tatsächliche Temperatur des Gemisches erfassen. Durch die Verwendung mehrerer Sensoren läßt sich unabhängig von lokalen Temperaturabweichungen eine bessere Beurteilung der Temperatursituation in der Entwicklerstation gewinnen.
Bei einem weiteren Beispiel ist der Temperatursensor am Gehäuse der Entwicklerstation angeordnet, wobei das Gehäuse aus wärmeleitendem Material besteht. Dadurch werden einerseits lokale Temperaturspitzen der Entwicklerstation, die zu lokalen Verklumpungen führen können, durch Wärmeleitung über das Gehäuse ausgeglichen und andererseits eine kostengünstigere äußere Anbringungsmöglichkeit des bzw. der Temperatursensoren geschaffen.
Weiterhin ist mindestens ein weiterer Temperatursensor im Entwickler/Toner-Gemisch angeordnet. Diese Anordnung von Sensoren sowohl am Gehäuse als auch im Innern der Entwicklerstation ist besonders vorteilhaft, wenn die Temperaturdifferenz zwischen dem inneren und dem äußeren Bereich speziell zu Betriebsbeginn oder nach einer Zwangspause im Bereitschaftsmodus von Interesse ist.
Erfindungsgemäß wird auf der Grundlage der erfaßten Tenperatur des Entwicklergemisches die Entladung der Fotoleitertrommeln und die Beleuchtungsstärke der Belichtungseinheiten individuell nachgeregelt, um, wie oben erwähnt, ein möglichst gleichmäßiges Druckbild vom ersten Druck ("kaltes Gemisch") bis zum "betriebswarmen" Gerät zu erhalten.
In einer speziellen Ausgestaltung ist die mindestens eine Betriebsgröße die Temperatur des Entwickler/Toner-Gemisches, und ihre Beeinflussung erfolgt durch Abschaiten der Entwicklerstation, wenn die Temperatur einen oberen Grenzwert überschreitet. Dadurch werden ebenfalls Verklumpungen vermieden. Vorzugsweise wird der gesamte Kopier- und Druckbetrieb gestoppt. Der Kopierer bzw. Drucker kann dabei im Bereitschaftsmodus verweilen bis die obere Grenztemperatur wieder unterschritten wird.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels an Hand der Zeichnung, wobei
die einzige Figur eine schematische Darstellung eines Kopierer- oder Druckersystems mit einer erfindungsgemäßen Entwicklerstation zeigt.
Die Figur zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Entwicklerstation 2 zusammen mit anderen benachbarten Stationen eines Druckers oder Kopierers. Ein Antrieb 4 treibt die (nicht gezeigten) Walzen, Trommeln etc. einer Belichtungsstation 1, der Entwicklerstation 2 sowie einer Fixierstation 3 an. Am Gehäuse 9 der Entwicklerstation 2 ist ein Temperatursensor 8a angeschlossen, und im Innern der Entwicklerstation 2 befindet sich ein weiterer Temperatursensor 8b. Ebenfalls an der Entwicklerstation 2 angeordnet sind zwei Kühlaggregate 5. Einer Steuerungsvorrichtung 7 werden die von den Temperatursensoren 8a, 8b gewonnenen Signale zugeführt. Diese Signale werden in der Steuerungsvorrichtung 7 verarbeitet. Schließlich ist noch eine Warnvorrichtung 6 vorgesehen, die durch optisches oder akustisches Signal einen kritischen Betriebszustand des Systems anzeigt.
Auf der Grundlage der gewonnenen Temperatursignale Sa und Sb können die Kühlaggregate 5 durch Steuersignale K von der Steuerungsvorrichtung 7 angesteuert werden, um z.B. durch gezielte Kühlung mittels der Kühlaggregate 5 die Temperatur der Entwicklerstation 2 konstant zu halten. Dies ist, wie eingangs erwähnt, für eine einheitliche Druckqualität wichtig.
Die Steuerungsvorrichtung 7 kann auch ein Steuersignal A abgeben, welches dem Antrieb 4 zugeführt wird, um bei Bedarf den Antrieb 4 und damit das gesamte System zu stoppen, um z.B. auf eine Überhitzung der Entwicklerstation 2 zu reagieren. Gleichzeitig kann dabei auch ein Steuersignal W abgegeben werden, welches in der Warnvorrichtung 6 das optische oder akustische Warnsignal erzeugt. Schließlich kann auch ein-Steuersignal B abgegeben werden, welches die Beleuchtungsstärke der Belichtungseinheit 1 bestimmt.
Durch gezieltes Zuführen jedes der genannten Steuersignale K, A, B oder W an die jeweiligen Einheiten 5, 4, 1 bzw. 6 läßt sich die Temperatur der Entwicklerstation 2 entweder automatisch oder manuell bzw. halbautomatisch beeinflussen. Vorzugsweise werden auch mehrere dieser Steuersignale in Kombination verwendet, um eine ganz gezielte Beeinflussung der Temperatur in der Entwicklerstation zu erzielen.

Claims (7)

  1. Verfahren zum Erzeugen eines Druckbildes, insbesondere in einem elektrografisch arbeitenden Drucker oder Kopierer, bei dem eine Entwicklerstation (2) ein Entwickler/Toner-Gemisch enthält, mit den folgenden Schritten:
    Erzeugen eines Temperatursignals des Entwickler/Toner-Gemisches mittels eines Temperatursensors (8b),
    Zuführen des Temperatursignals an eine Steuerungsvorrichtung (7),
    Beeinflussen mindestens einer Betriebsgröße der Entwicklerstation (2) mittels der Steuerungsvorrichtung (7) auf der Grundlage des durch den Temperatursensor (8b) erzeugten Temperatursignals des Entwickler/Toner-Gemisches, dadurch gekennzeichnet, daß auf Grund der erfaßten Temperatur des Entwickler/Toner-Gemisches die Entladung einer Fotoleitertrommel und die Beleuchtungsstärke einer Belichtungseinheit (1) individuell nachgeregelt werden, um ein möglichst gleichmäßiges Druckbild vom ersten Druck bis zum betriebswarmen Gerät zu erhalten.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beeinflussung der Temperatur des Entwickler/Toner-Gemisches mittels mindestens eines Kühlaggregates (5) erfolgt, um die Temperatur innerhalb eines Betriebsbereiches zu halten.
  3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Beeinflussung der Temperatur des Entwickler/Toner-Gemisches durch Abschalten der Entwicklerstation (2) erfolgt, wenn die Temperatur einen oberen Grenzwert überschreitet.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Temperatursensoren vorgesehen sind, die die Temperatur des Entwickler/Toner-Gemisches erfassen.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperatursensor (8a) oder die Temperatursensoren am Gehäuse (9) der Entwicklerstation (2) angeordnet werden.
  6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Temperatursensor (8b) im Entwickler/Toner-Gemisch angeordnet wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Gehäuse (9) der Entwicklerstation (2) wäremeleitendes Material verwendet wird.
EP97947697A 1996-10-22 1997-10-20 Verfahren zum Erzeugen eines Druckbildes Expired - Lifetime EP0934556B1 (de)

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DE19643631 1996-10-22
DE19643631 1996-10-22
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EP0934556A1 EP0934556A1 (de) 1999-08-11
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