EP0946902A1 - Elektrografische druckeinrichtung mit einander gegenüberliegenden druckwerken - Google Patents

Elektrografische druckeinrichtung mit einander gegenüberliegenden druckwerken

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EP0946902A1
EP0946902A1 EP97953652A EP97953652A EP0946902A1 EP 0946902 A1 EP0946902 A1 EP 0946902A1 EP 97953652 A EP97953652 A EP 97953652A EP 97953652 A EP97953652 A EP 97953652A EP 0946902 A1 EP0946902 A1 EP 0946902A1
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EP
European Patent Office
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printing
toner
printing device
transfer
carrier web
Prior art date
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EP97953652A
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EP0946902B1 (de
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Peter Bergmann
Vilmar Eggerstorfer
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Canon Production Printing Germany GmbH and Co KG
Original Assignee
Oce Printing Systems GmbH and Co KG
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Publication date
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Application granted granted Critical
Publication of EP0946902B1 publication Critical patent/EP0946902B1/de
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    • 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
    • G03G15/22—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern involving the combination of more than one step according to groups G03G13/02 - G03G13/20
    • G03G15/23—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern involving the combination of more than one step according to groups G03G13/02 - G03G13/20 specially adapted for copying both sides of an original or for copying on both sides of a recording or image-receiving material
    • G03G15/231—Arrangements for copying on both sides of a recording or image-receiving material
    • G—PHYSICS
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    • G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
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    • G03G15/0142—Structure of complete machines
    • G03G15/0178—Structure of complete machines using more than one reusable electrographic recording member, e.g. one for every monocolour image
    • G03G15/0184—Structure of complete machines using more than one reusable electrographic recording member, e.g. one for every monocolour image at least one recording member having plural associated developing units
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    • G03G15/0194—Structure of complete machines using more than one reusable electrographic recording member, e.g. one for every monocolour image primary transfer to the final recording medium
    • G—PHYSICS
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    • G03G2215/00—Apparatus for electrophotographic processes
    • G03G2215/00362—Apparatus for electrophotographic processes relating to the copy medium handling
    • G03G2215/00443—Copy medium
    • G03G2215/00451—Paper
    • G03G2215/00455—Continuous web, i.e. roll

Definitions

  • Electrographic printing device with opposing printing units
  • the invention relates to an electrographic printing device, in particular a printer or a copier, with at least two essentially identical printing units, each with a transfer printing point between which a carrier web to be printed is guided.
  • an electrographic process e.g. a latent image is applied by exposing a photoconductor or by magnetizing a magnetically sensitive layer. According to the image-like distribution of the electrical charges or the magnetic poles, toner is deposited on the latent image. The toner is then transferred to a carrier material, generally a paper web, at the transfer printing location. The toner image on the carrier material is fixed later.
  • duplex printing Modern printing technology demands that a single device prints the carrier material on both sides at high speed. This mode of operation is commonly referred to as duplex printing.
  • the operating mode spot color printing or two-color printing is also required, in which two-color printing is carried out on at least one page.
  • full-color printing with the four process colors.
  • This solution requires a web turning device.
  • the transport path of the carrier web through the printer is relatively long and requires a complicated and therefore prone to failure transport device for the carrier material.
  • Another disadvantage of the known printer is that if the toner image on one side of the carrier web has not yet been fixed, it can be blurred and the print quality is therefore reduced or rejects are produced. In order to avoid this, the toner image can be temporarily fixed, but this increases the technical outlay.
  • the carrier web has to go through the fixing process a second time, as a result of which it is subjected to high thermal stress, shrinkage problems occur and the accuracy of fit of the print is reduced. Because of the long transport path between the first transfer printing point for the first transfer printing of a toner image and the second transfer printing point, the maintenance of a high accuracy of fit of the carrier web can only be ensured with great technical effort.
  • An electrostatic printer is known from EP 0 629 931 AI (applicant XEIKON), in which a carrier web is passed in the vertical direction between a plurality of toner image carriers.
  • Each toner image carrier has a toner image forming device.
  • the toner is transferred to the carrier web at one transfer printing point of each of the toner image carriers.
  • the known device has a complex structure, a complicated carrier material guide and is voluminous.
  • a printer is known from EP 0 433 444 B1 (applicant: Eastman Kodak Company) in which a plurality of developer stations are arranged along a photoconductor belt as a toner image carrier.
  • Each developer station can provide the charge image generated by an exposure station with toner of a predetermined color.
  • the toner image generated on the photoconductor belt is then transferred to the carrier material at a single transfer printing point.
  • This printer is also technically complex and can only achieve low printing speeds in the various operating modes.
  • an electrographic printing device with at least two essentially identical printing units, each with a transfer printing point, is specified, between which a carrier web to be printed is guided.
  • the transfer printing points are arranged opposite each other with a slight lateral offset in the direction of movement of the carrier web.
  • Each printing unit has a toner carrier tape, on the endless circumferential surface of which toner can be applied in accordance with an image-shaped distribution, which toner can be transferred at the respective transfer location to the surface of the carrier web opposite it.
  • toner is transferred to a toner carrier tape which has a latent image on its endless peripheral surface.
  • Any tape which can generate a latent charge image by magnetic or electrical means can be used as the toner carrier tape.
  • a photoconductor tape is preferably used, which generates an electrical charge image by exposure, toner particles developing during development in accordance with the charge distribution on the environment. Attach the starting surface of the photoconductor tape.
  • To use the ⁇ can nerliches an elongated loop are generated, which makes it possible that the necessary for forming a toner image Agreggate can be distributed along the length of the carrier tape.
  • toner carrier webs in this way, a compact arrangement of two toner carrier webs, the transfer printing points of which are arranged opposite one another, is possible, so that a single printer can contain two printing units without creating a voluminous device.
  • the use of toner carrier webs in the printing units also makes it possible to arrange the two transfer printing points opposite one another with a slight lateral offset.
  • the lateral distance between the two transfer printing locations is preferably limited only by the dimensions of the transfer printing corona device to be arranged between the transfer printing locations. In this way, the two transfer locations move close to each other, so that the transport path for the carrier web between these transfer locations is minimal. As a result, a high degree of accuracy is achieved for the print images produced by both printing units.
  • the duplex printing mode can be implemented at high speed. It is not necessary to turn the carrier web. Since the two transfer printing points are arranged at a short distance from one another, the accuracy of fit of the printed images is not influenced by shrinking processes, changes in moisture, etc.
  • the carrier web is guided in a straight path between the transfer printing points.
  • the toner images applied by the two printing units are no longer touched by any guide elements until they have undergone a fixing process. This eliminates the risk of blurring the toner images that have not yet been fixed, and high print quality is achieved.
  • An embodiment of the invention is characterized in that the carrier web runs essentially horizontally. This horizontal arrangement has the advantage that an operator can look at the carrier web from above to check the printed image. The test person takes a natural and comfortable posture.
  • each printing unit contains a swiveling device, by means of which the photoconductor band can be swiveled away from the carrier band and pivoted onto the carrier band.
  • a swiveling device by means of which the photoconductor band can be swiveled away from the carrier band and pivoted onto the carrier band.
  • the outer peripheral surface of the photoconductor belt can be fully charged with a latent charge image.
  • a continuous endless photoconductor belt is known per se for single sheet printers.
  • Such a photoconductor tape has an interface at which no charge image can be generated. This interface is usually identified by an index hole and taken into account by the device control during exposure by the exposure unit.
  • tape material is used as the backing material, the seam is now as small as possible, according to the exemplary embodiment, or there is no seam.
  • the photoconductor tape is therefore to be coated completely with photoactive material, so that it along its circumferential surface can be fully charged with a latent charge. In this way, the tape material can be printed without interruption - there are no printing gaps.
  • the first and / or second device that generates a toner image each contains a plurality of developer stations. If these developer stations have toners with different colors, multi-color printing is possible. In the simple case, this multicolor printing can be spot color printing or, with appropriate process control, full color printing with the process colors yellow, magenta, cyan and black.
  • a repetitive operation can be provided for applying different toner images, in which the carrier material is repeatedly guided past the transfer printing points by a forward movement and a backward movement.
  • a toner image is transferred to the carrier material each time it is moved forward.
  • toner images of different colors which are generated by the various development stations of a peripheral section on the photoconductor belt, can be collected on the carrier material and then fixed together.
  • the photoconductor belt With each backward movement, the photoconductor belt must be pivoted away from the carrier web in order not to blur the applied toner image or the applied toner images.
  • a method for operating an electrographic printing device according to claim 23 is specified.
  • rapid transfer printing with at least one color is possible.
  • slow transfer printing with several colors is possible.
  • FIG. 1 shows schematically the electrographic printing device with two opposing printing units
  • FIG. 2 shows the arrangement according to FIG. 1, the printing units containing several developer stations,
  • FIG. 3 shows a printing device with two pairs of similar printing units
  • FIG. 4 shows a printing device, the pairs of printing units of which are different
  • FIG. 5 shows a printing device of the type of FIG. 2 with a vertically running carrier web
  • FIG. 6 schematically shows an arrangement with two exposure units and two developer stations in a printing unit
  • Figure 7 shows the paired arrangement of printing units
  • FIG. 6 with an inclined longitudinal axis
  • Figure 8 shows an arrangement with two pairs of printing units according to Figure 6,
  • FIG. 9 shows an arrangement with four printing units according to FIG. 6, the carrier web being turned between two printing units.
  • FIG. 1 a printing device according to the invention is shown schematically.
  • the printing device contains two printing units 6, 8, which are constructed in the same way.
  • the aggregates of which are identified by the reference numerals with the addition a.
  • the same agreg gates are also used in the upper printing unit 8. applies, however, there are designated by corresponding reference numerals and the letter b.
  • the printing unit 6 has a photoconductor belt 10a, the endless peripheral surface of which can be fully charged with a latent charge image.
  • the photoconductor belt 10a is guided past a transfer printing location 12a with a rotational movement in the direction of the arrow 11a in order to transfer toner onto a continuous paper web 16.
  • a transfer roller 14a is assigned to a transfer roller 14a, which deposits the toner particles on the photoconductor belt 10a by the action of an electrostatic force field on the paper web 15, so that a toner image which can still be blurred is formed on the paper web.
  • a U-pressure corotron 16a is preceded by a conditioning corotron 18a, which puts the paper web 15 in a defined electrostatic initial state.
  • the photoconductor track 10a is designed as an elongated loop, the longitudinal axis of which runs essentially vertically. This makes it possible to arrange the agreg gates necessary for the production along this longitudinal axis on both sides of the photoconductor web 10a, which makes it possible to arrange the two transfer printing points 12a and 12b with a slight lateral offset in the transport direction of the paper web 15.
  • the length of the photoconductor belt 10a is selected so that there is sufficient space for the aforementioned gates.
  • the photoconductor belt 10a is guided on a plurality of rollers (not specifically identified), including the rollers 14a and 20a.
  • a clamping element 22a can be switched in two positions. In one position, the photoconductor band 10a is stretched. In the other position, the mechanical tension of the photoconductor belt 10a is reduced. In In this position, the photoconductor belt can be exchanged or maintenance work can be carried out.
  • an exposure unit Arranged on the deflection roller 20a is an exposure unit designed as a character generator 24a, which contains light-emitting diodes and is also referred to as an LED exposure unit.
  • the character generator 24a generates on the photoconductor belt 10a a latent charge image with a charge distribution according to the characters or picture elements to be printed.
  • a developer station 26a is provided after the character generator 24a, which colors the charge image with toner. As mentioned, this toner image is transferred to the bottom of the paper web 15 at the transfer printing point 12a.
  • the photoconductor belt 10a In the start and stop mode, the photoconductor belt 10a must be pivoted away from the paper web 15.
  • a swiveling device 28a is provided which holds the photoconductor belt 10a either in the position shown in solid lines in FIG. 1 or in the position shown in broken lines. In the position shown in dashed lines, the photoconductor belt 10a is pivoted away from the paper web 16; a transfer of toner is excluded. It should be noted that the pivoting of the photoconductor belt 10a takes place without changing the length of the photoconductor belt, so that the electrophotographic process, for example the exposure of the photoconductor belt, does not have to be interrupted.
  • the tensioning element 22a which can be adjusted in two positions depending on the pivoting position of the pivoting device 28a, also serves this purpose. In each of these positions, the photoconductor belt 10a is kept under tension. It should also be pointed out that in the position of the pivoting device 28a pivoted away from the paper web 16, it is possible to collect several toner images on the photoconductor belt 10a in order to print over the then superimposed toner images. This operating mode is explained further below. Viewed in the direction of rotation of the photoconductor belt 10a, a cleaning corotron 30a and a cleaning station 32a are arranged after the transfer printing corotron 16a.
  • Both agreg gates have the task of removing the toner which is still present at the transfer printing location 12a from the photoconductor belt 10a in order to bring it into a defined initial state for the subsequent exposure and toner absorption.
  • a charging corotron 34a is arranged in front of the character generator 24a and generates a defined state of charge on the surface of the photoconductor belt 10a. The process of charge image formation and coloring with toner is known per se and need not be explained in detail here.
  • the upper printing unit 8 has the same structure as the printing unit 6 explained. Its aggregates marked with the addition b therefore do not have to be explained again. All that needs to be mentioned is the conditioning corotron 18b, which brings the paper web 15 into a largely neutral electrostatic state after being printed on both sides by the printing units 6, 8.
  • the transport of the paper web 15 through the printing device is described below.
  • the paper web 15 is fed in the direction of the arrow P1 via a deflection roller 35 to a transverse alignment device 36 which roughly aligns the paper web 15 in the direction transverse to the transport direction P1.
  • the paper web 15 is guided past a vacuum brake 38, which sucks the paper web 15 under vacuum in order to be able to keep the longitudinal tension in it at a defined value.
  • the paper web 15 then passes through a side guide device 40, which controls precise lateral guidance of the paper web 15 for the subsequent transfer printing on the printing units 6, 8.
  • the transverse alignment device 36 serves for rough alignment and the lateral guidance device 40 for fine lateral alignment of the paper web 15.
  • a pair of friction rollers 43 is used for the forward transport of the paper web 15.
  • the paper web 15 runs horizontally in a straight path past the transfer printing points 12a, 12b and is printed there in simplex printing operation by the upper printing unit 8 and in duplex printing operation by both printing units 6, 8 .
  • the printing unit 6 is therefore switched to inactive in order to print the toner image on the top of the paper web 15. This has the advantage that an operator can control the top when setting up the print image.
  • An advantage of the chosen arrangement is that if a printing unit, e.g. of the printing unit 6, the other printing unit, e.g. the printing unit 8, the simplex printing operation can maintain.
  • the paper web 15 provided with toner images arrives in a fixing device 42 with an elongated, horizontally running fixing section 44.
  • the fixing device 42 works with infrared radiation.
  • a fixing device can also be used, which realizes hot pressure fixing by means of two rollers pressing against each other.
  • duplex printing the toner images applied to the paper web 15 on both sides are fixed simultaneously. It is essential that there is no mechanical contact with the toner images on the paper web 15 between the last transfer printing point 12b and the passage through the fixing zones. This means that the paper web 15 must be kept in a tensioned state, which is achieved by the pair of transport rollers 48 which transport the paper web 15 under tension.
  • the fixing device 42 is followed by a cooling device 46, which cools the heated paper web 15.
  • a duplex printing operation can take place at the same speed as a simplex printing operation. Since the two transfer printing points 12a and 12b are almost opposite one another or are arranged at a small lateral distance from one another, the accuracy of fit of the print images produced is very high, ie an optimal print quality is achieved.
  • the paper web 15 is transported without intervention in an edge perforation of the paper web.
  • paper can also be transported with an engagement in an edge perforation of the paper web 15.
  • Tractor drives are then used for the paper transport, which engage in the edge holes of the paper web 15 by means of transport spikes. In this way, the edge-accurate guidance of the paper web 15 is secured and components such as the transverse alignment device, lateral guide device, vacuum brake and suction table can be omitted.
  • the toner images to be printed have a high accuracy of fit. This means that there is no need to temporarily store data for the character generators 24a and 24b.
  • the exposure of the photoconductor belt 10a or 10b is only delayed by a time which results from the transport speed and the paper path between the two transfer printing points 12a and 12b.
  • a printing device is shown schematically, which essentially corresponds to that of Figure 1.
  • the two printing units 6, 8 contain a plurality of developer stations 50a, 50b, 50c, 50d.
  • the two printing units 6, 8 contain a plurality of developer stations 50a, 50b, 50c, 50d.
  • the two printing units 6, 8 contain a plurality of developer stations 50a, 50b, 50c, 50d.
  • the print speed decreases in this mode according to the required forward and backward movement. All superimposed toner images are fixed together in the single fixing device 42.
  • the transfer rollers 14a, 14b must be pivoted away from the paper web 15 each time the paper web 15 is moved backward, in order to avoid blurring of the toner images which have not yet been fixed.
  • full-color printing can be produced in simplex printing mode or in duplex printing mode if the process is carried out accordingly.
  • FIG. 3 shows a further variant of the printing device according to the invention.
  • Two pairs of printing units 6a, 8a and 6b, 8b are connected in series.
  • Each pair of printing units 6a, 8a and 6b, 8b essentially has the structure shown in FIG.
  • Fast two-color duplex operation is possible in particular with the arrangement shown in FIG.
  • a toner image with a first color is printed on the underside by the printing unit 6a from the developer station 52a.
  • a second toner image is then applied to the paper web 15 by the developer station 52b through the lower printing unit 6b of the second pair of printing units.
  • the top of the paper web 15 is printed in an analogous manner by the printing units 8a and 8b.
  • the toner images on both sides of the paper web 15 are fixed together in the single fixing device 42.
  • FIG. 4 shows a further variant with printing units according to FIG. 3 arranged in pairs.
  • the printing unit pair with the printing units 6b, 8b are equipped with four developer stations 50a to 50d, as is also shown in FIG.
  • the printing units 6a, 8a correspond to those according to FIG. 1.
  • the arrangement according to FIG. 4 can advantageously be used for the alternating duplex printing operation, the two-color duplex operation and a multi-color duplex operation.
  • With a continuous movement of the paper web 15 can by the first Printing unit pair 6a, 8a with the developer stations 52a, 52a, a toner image of a first color can be applied on both sides. If the second pair of printing units 6b, 8b is switched to inactive, a single-color duplex printing operation is realized.
  • two-color duplex operation can be realized with rapid continuous passage of the paper web 15 by one of the developer stations 50a to 50d applying a toner image with a corresponding color to the respective photoconductor belt 10a, 10b.
  • a multi-color duplex printing operation can be realized with different toner colors of the printing units 6a, 8a and 6b, 8b.
  • a multicolor duplex printing operation can be realized in accordance with the developer stations 50a to 50d and toner colors present in the printing units 6b, 8b. You can quickly switch between the operating mode with continuous printing (without repeating) and the repeating printing with no mechanical changes.
  • FIG. 5 shows a further example in which the paper web 15 is moved in the vertical direction for printing by the two printing units 6, 8 and by the fixing device.
  • the printing units 6, 8 are constructed as in FIG. 2. This arrangement has the advantage that the paper web 15 cannot sag downward between the transfer parts of the last printing unit 8 and the pair of transport rollers 48 due to its own weight. This avoids the risk of injury and blurring of the printed image when transported along a long fixing line.
  • the longitudinal axes of the loops of the photoconductor tapes 10a, 10b of the printing units 6, 8 are arranged essentially horizontally in this case.
  • FIG. 6 shows a printing device with a printing unit 54, which is constructed in the manner of the printing unit 6 according to FIG. 1. The same parts are labeled the same.
  • the printing unit 54 contains a second loading corotron 35a, a second line generator 31a and one second development station 27a.
  • a first latent charge image is generated by the charging corotron 34a, 20a and the line generator 24a according to a method developed by Oce Printing Systems GmbH and then a first toner image by the developer station 26a.
  • the second line generator 31a then, in conjunction with the charging corotron 35a, generates a second latent charge image on the developed first charge image, which is developed by the developer station 27a.
  • the two developer stations 26a, 27a preferably have different toner colors. Another toner image is therefore superimposed on the first toner image on the photoconductor belt 10a.
  • the resulting toner image is then transferred to the paper web 15 at the transfer printing location. In this way, a two-tone toner image can be printed at the transfer location with high printing speed.
  • the printing unit 54 shown in FIG. 6 can be used in various variants according to the principles shown in FIGS. 1 to 5.
  • a similar printing unit 56 is arranged opposite the printing unit 54.
  • the entire arrangement essentially corresponds to that according to FIG. 1.
  • the same parts are again identified with the same name.
  • the paper web After passing through the fixing device 42, the paper web is deflected virtually without contact on a deflection device 58, which generates an air cushion, and is fed to the cooling device 46.
  • a two-color duplex printing operation is possible with the printing device shown in FIG. 7 at high printing speed.
  • FIG. 8 A further variant is shown in FIG. 8, in which two pairs of printing units are connected in series in the manner of printing pair 54, 56.
  • Each printing unit 54a, 54b, 56a, 56b can apply a two-tone toner image to one side of the paper web without repeating. Due to the arrangement with a short paper path between the first printing unit 54a and the last printing unit 56b, a high registration accuracy is achieved. A four-color duplex printing operation can be realized. If the process colors yellow, magenta, cyan and black are used as toners in the developer stations, full-color printing on both sides of the paper web 15 is possible with appropriate process control, without having to repeat printing.
  • FIG. 9 shows a variant with four similar printing units 54a, 54b, 54c, 54d, which are each constructed in the manner of the printing unit shown in FIG. 6.
  • a turning device 60 is arranged, which turns the paper web 15. With this arrangement, a four-color duplex printing operation can also be realized at high printing speed without the paper web 15 having to be repeated.
  • the arrangement according to FIG. 9 has the advantage that the overall height of the printer receiving the printing units 54a to 54d in a housing is considerably reduced.
  • the turning device 60 is designed as a cross-turner, in which the toner image printed on the underside of the paper web 15 by the printing units 54a, 54b is not mechanically damaged.

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Abstract

Eine elektrografische Druckeinrichtung enthält zwei Druckwerke (6, 8), deren Umdruckstellen (12a, 12b) einander gegenüberliegend angeordnet sind. Durch diese Anordnung kann ein Duplex-Druckbetrieb mit schneller Druckgeschwindigkeit realisiert werden. Ferner wird ein Druckwerk mit einem Fotoleiterband beschrieben, längs dessen Umfang zwei Belichtungseinheiten angeordnet sind, die bei einem Umlauf des Fotoleiterbandes zwei latente Bilder einander überlagern.

Description

Beschreibung
Elektrografische Druckeinrichtung mit einander gegenüberliegenden Druckwerken
Die Erfindung betrifft eine elektrografische Druckeinrichtung, insbesondere einen Drucker oder einen Kopierer, mit mindestens zwei im wesentlichen gleichartigen Druckwerken mit je einer Umdruckstelle zwischen denen eine zu bedruckende Trägerbahn geführt ist.
Bei einer herkömmlichen Druckeinrichtung wird auf einen Tonerbildträger mithilfe eines elektrografischen Verfahrens, z.B. durch Belichten eines Fotoleiters oder durch Magnetisie- ren einer magnetempfindlichen Schicht, ein latentes Bild aufgebracht. Gemäß der bildför igen Verteilung der elektrischen Ladungen oder der magnetischen Pole lagert sich an dem latenten Bild Toner an. Auf ein Trägermaterial, im allgemeinen eine Papierbahn, wird dann der Toner an der Umdruckstelle übertragen. Das Tonerbild auf dem Trägermaterial wird später fixiert.
In der modernen Drucktechnik wird gefordert, daß ein einziges Gerät das Trägermaterial auf beiden Seiten mit hoher Ge- schwindigkeit bedruckt. Diese Betriebsart wird allgemein als Duplex-Druck bezeichnet. Ferner wird die Betriebsart Spot- Colour-Druck oder Zweifarben-Druck gefordert, bei dem zweifarbig auf mindestens einer Seite gedruckt wird. Außerdem besteht der Bedarf nach einem Vollfarb-Druck mit den vier Prozeßfarben. Um beispielsweise die Betriebsart Duplex-Druck zu realisieren, ist es bekannt, die kontinuierliche Trägerbahn zunächst auf einer Seite zu bedrucken, dann die Trägerbahn zu wenden und mit demselben Druckwerk die zweite Seite zu bedrucken. Bei dieser Lösung ist eine Bahnwendeeinrichtung erforderlich. Der Transportweg der Trägerbahn durch den Druk- ker hindurch ist relativ lang und erfordert eine komplizierte und damit auch störanfällige Transportvorrichtung für das Trägermaterial . Ein weiterer Nachteil des bekannten Druckers besteht darin, daß, wenn das Tonerbild auf der einen Seite der Trägerbahn noch nicht fixiert ist, es verwischt werden kann und somit die Druckqualität vermindert ist bzw. Ausschuß produziert wird. Um dies zu vermeiden, kann eine Zwischenfixierung des Tonerbildes erfolgen, wodurch jedoch der technische Aufwand groß wird. Außerdem muß die Trägerbahn nach dem Bedrucken auf der zweiten Seite ein zweites Mal den Fixierprozeß durchlau- fen, wodurch sie thermisch hoch belastet wird, Schrumpfungsprobleme auftreten und die Paßgenauigkeit des Drucks verringert wird. Wegen des langen Transportweges zwischen der ersten Umdruckstelle für das erste Umdrucken eines Tonerbildes und der zweiten Umdruckstelle kann die Einhaltung einer hohen Paßgenauigkeit der Trägerbahn nur mit hohem technischen Aufwand gewährleistet werden.
Die vorgenannten Probleme treten auch bei einem sogenannten "Twin-System" auf, bei dem zwei gleichartige Drucker in Reihe miteinander geschaltet werden, um unter Wenden der Trägerbahn einen zweiseitigen Druck, d.h. den Duplex-Druck, zu realisieren. Neben den hohen Kosten für zwei Drucker ist ferner nachteilig, daß eine große Stellfläche bereitgestellt werden muß und die Gerätesteuerung der beiden Drucker mit relativ hohem technischen Aufwand aufeinander abgestimmt werden muß.
Aus der EP 0 629 931 AI (Anmelder XEIKON) ist ein elektrostatischer Drucker bekannt, bei dem eine Trägerbahn in vertikaler Richtung zwischen einer Vielzahl von Tonerbildträgern hindurchgeführt wird. Jeder Tonerbildträger hat eine ein Tonerbild erzeugende Einrichtung. Der Toner wird an je einer Umdruckstelle der Tonerbildträger auf die Trägerbahn übertragen. Durch beidseitige Anordnung von Tonerbildträgern längs der vertikal verlaufenden Trägerbahn ist ein Duplexdruck mit verschiedenen Tonerfarben möglich. Das bekannte Gerät hat einen komplexen Aufbau, eine komplizierte Trägermaterialführung und ist voluminös. Aus der EP 0 433 444 Bl (Anmelderin: Eastman Kodak Company) ist ein Drucker bekannt, bei dem längs eines Fotoleiterbandes als Tonerbildträger mehrere Entwicklerstationen angeordnet sind. Jede Entwicklerstation kann das von einer Belichtungsstation erzeugte Ladungsbild mit Toner einer vorbestimmten Farbe versehen. Das auf dem Fotoleiterband erzeugte Tonerbild wird dann an einer einzigen Umdruckstelle auf das Trägermaterial übertragen. Auch dieser Drucker ist technisch aufwendig und kann in den verschiedenen Betriebsarten nur geringe Druckgeschwindigkeiten realisieren.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine elektrografische Druckeinrichtung anzugeben, die mit hoher Druckgeschwindigkeit arbei- tet und einen kompakten Aufbau hat. Ferner soll eine hohe Flexibilität im Hinblick auf verschiedene Druckbetriebsarten erreicht werden.
Gemäß der Erfindung wird eine elektrografische Druckeinrich- tung mit mindestens zwei im wesentlichen gleichartigen Druckwerken mit je einer Umdruckstelle angegeben, zwischen denen eine zu bedruckende Trägerbahn geführt ist. Die Umdruckstellen sind mit geringem seitlichen Versatz in Bewegungsrichtung der Trägerbahn einander gegenüberliegend angeordnet. Jedes Druckwerk hat ein Tonerträgerband, auf dessen endloser Um- fangsfläche gemäß einer bildförmigen Verteilung Toner auftragbar ist, der an der jeweiligen Umdruckstelle auf die ihr gegenüberliegende Fläche der Trägerbahn übertragbar ist.
Bei der Erfindung wird Toner auf ein Tonerträgerband übertragen, welches auf seiner endlosen Umfangsflache ein latentes Bild trägt. Als Tonerträgerband kann jedes Band verwendet werden, welches auf magnetischem oder elektrischem Wege ein latentes Ladungsbild erzeugen kann. Vorzugsweise wird ein Fotoleiterband verwendet, welches durch Belichten ein elektrisches Ladungsbild erzeugt, wobei sich Tonerteilchen beim Entwickeln entsprechend der Ladungsverteilung auf der Um- fangsfläche des Fotoleiterbandes anlagern. Mithilfe des To¬ nerträgerbandes kann eine langgestreckte Schleife erzeugt werden, welche es ermöglicht, daß die für das Erzeugen eines Tonerbildes erforderlichen Agreggate entlang der Länge des Tonerträgerbandes verteilt angeordnet werden können. Auf diese Weise ist eine kompakte Anordnung zweier Tonerträgerbahnen möglich, deren Umdruckstellen einander gegenüberliegend angeordnet sind, möglich, so daß ein einziger Drucker zwei Druckwerke enthalten kann, ohne daß ein voluminöses Ge- rät entsteht. Durch die Verwendung von Tonerträgerbahnen in den Druckwerken ist es ferner möglich, die beiden Umdruckstellen mit geringem seitlichen Versatz zueinander einander gegenüberliegend anzuordnen. Vorzugsweise ist der seitliche Abstand der beiden Umdruckstellen voneinander nur durch die Abmessungen der zwischen den Umdruckstellen anzuordnenden Umdruckkoronavorrichtung begrenzt. Auf diese Weise rücken die beiden Umdruckstellen nahe zueinander, so daß der Transportweg für die Trägerbahn zwischen diesen Umdruckstellen minimal ist. Dadurch wird eine hohe Paßgenauigkeit für die von beiden Druckwerken erzeugten Druckbilder erreicht.
Wenn bei der Erfindung beide Druckwerke im Druckbetrieb arbeiten, so kann mit hoher Geschwindigkeit die Betriebsart Duplex-Druck realisiert werden. Ein Wenden der Trägerbahn ist nicht erforderlich. Da beide Umdruckstellen im geringen Abstand voneinander angeordnet sind, wird die Paßgenauigkeit der Druckbilder durch Schrumpfungsprozesse, Änderung der Feuchtigkeit etc. nicht beeinflußt.
Die Trägerbahn wird auf einem geraden Wege zwischen den Umdruckstellen geführt. Die von den beiden Druckwerken aufgebrachten Tonerbilder werden durch keine Führungselemente mehr berührt, bis sie einen Fixierprozeß durchlaufen haben. Dadurch ist die Gefahr eines Verwischens der noch nicht fixier- ten Tonerbilder ausgeschlossen und es wird eine hohe Druckqualität erreicht. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerbahn im wesentlichen waagrecht verläuft. Diese waagrechte Anordnung hat den Vorteil, daß eine Bedienperson zur Überprüfung des Druckbildes von oben auf die Trägerbahn schauen kann. Die Prüfperson nimmt hierbei eine natürliche und bequeme Haltung ein.
Bei der Erfindung enthält jedes Druckwerk eine Schwenkvorrichtung, durch die das Fotoleiterband vom Trägerband wegge- schwenkt und an das Trägerband angeschwenkt werden kann. Durch diese Maßnahmen muß das Trägerband bei einem Start- und Stopp-Betrieb selbst nicht bewegt werden. Entsprechende technische Einrichtungen können somit entfallen. Beim Verschwenken des Fotoleiterbandes wird die Länge des Fotoleiterbandes nicht geändert. Dadurch wird die Gefahr von Verwischern im Druckbild reduziert. Im weggeschwenkten Zustand der Schwenkvorrichtung ist es außerdem möglich auf dem Fotoleiterband mehrere Tonerbilder aufzusammeln und diese später gemeinsam umzudrucken.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel mit einem Fotoleiterband als Tonerbildträger ist die äußere Umfangsfl che des Fotoleiterbandes vollkommen mit einem latenten Ladungsbild aufladbar. Die Verwendung eines umlaufenden endlosen Fotoleiterbandes ist für Einzelblatt-Drucker an sich bekannt. Ein solches Fotoleiterband hat eine Nahtstelle, an welcher kein Ladungsbild erzeugt werden kann. Diese Nahtstelle wird in der Regel durch ein Indexloch gekennzeichnet und bei der Belichtung durch die Belichtungseinheit von der Gerätesteuerung berücksichtigt. Beim Zuführen von Einzelblättern wird dann sichergestellt, daß sich die Nahtstelle immer zwischen zwei Enden aufeinanderfolgender Einzelblätter befindet, so daß sich die Nahtstelle im Druckbild nicht bemerkbar macht. Bei der Verwendung von Bandmaterial als Trägermaterial ist nun gemäß dem Ausfüh- rungsbeispiel die Nahtstelle möglichst klein bzw. es ist keine Nahtstelle vorhanden. Das Fotoleiterband ist also vollkommen mit fotoaktivem Material zu beschichten, so daß es längs seiner Umfangsflache vollkommen mit einem latenten La- dungsbild aufladbar ist. Auf diese Weise kann das Bandmaterial ohne Unterbrechung bedruckt werden - es entsteht keine Drucklucke .
Gemäß einem weiteren Ausfuhrungsbeispiel enthalt die ein To- nerbild erzeugende erste und/oder zweite Einrichtung jeweils mehrere Entwicklerstationen. Wenn diese Entwicklerstationen Toner mit unterschiedlichen Farben haben, ist ein Mehrfarben- druck möglich. Dieser Mehrfarbendruck kann im einfachen Fall ein Spot-Color-Druck oder bei entsprechender Prozeßfuhrung ein Vollfarbendruck mit den Prozeßfarben Yellow, Magenta, Cyan und Black sein.
Zum Aufbringen verschiedener Tonerbilder kann ein repetitie- render Betrieb vorgesehen sein, bei dem das Tragermaterial an den Umdruckstellen wiederholt durch eine Vorwärtsbewegung und eine Ruckwartsbewegung vorbeigefuhrt wird. Bei jedem Vorbeifuhren in Vorwartsπchtung wird ein Tonerbild auf das Trager- material übertragen. Auf diese Weise können Tonerbilder unterschiedlicher Farbe, die von den verschiedenen Entwicklungsstationen eines Umfangsabschnitts auf dem Fotoleiterband erzeugt werden, auf dem Tragermaterial gesammelt und anschließend gemeinsam fixiert werden. Bei jeder Ruckwartsbewe- gung ist das Fotoleiterband von der Tragerbahn wegzuschwen- ken, um das aufgebrachte Tonerbild bzw. die aufgebrachten Tonerbilder nicht zu verwischen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Betreiben einer elektrografischen Druckeinrichtung gemäß Anspruch 23 angegeben. Im kontinuierlichen Betrieb ist ein schneller Umdruck mit mindestens einer Farbe möglich. Im repetierenden Betrieb ist ein verlangsamter Umdruck mit mehreren Farben möglich.
Ausfuhrungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung erläutert. Darin zeigt Figur 1 schematisch die elektrografische Druckeinrichtung mit zwei einander gegenüberstehenden Druckwerken,
Figur 2 die Anordnung nach Figur 1, wobei die Druckwerke mehrere Entwicklerstationen enthalten,
Figur 3 eine Druckeinrichtung mit zwei Paaren von gleichartigen Druckwerken,
Figur 4 eine Druckeinrichtung, deren Paare von Druckwerken unterschiedlich sind,
Figur 5 eine Druckeinrichtung nach Art der Figur 2 mit vertikal verlaufender Trägerbahn,
Figur 6 schematisch eine Anordnung mit zwei Belichtungseinheiten und zwei Entwicklerstationen in einem Druckwerk,
Figur 7 die paarweise Anordnung von Druckwerken nach
Figur 6 mit geneigter Längsachse,
Figur 8 eine Anordnung mit zwei Paaren von Druckwerken nach Figur 6, und
Figur 9 eine Anordnung mit vier Druckwerken nach Figur 6, wobei zwischen je zwei Druckwerken die Trägerbahn gewendet wird.
In Figur 1 ist schematisch eine Druckeinrichtung nach der Erfindung dargestellt. Die Druckeinrichtung enthält zwei Druckwerke 6, 8, die gleichartig aufgebaut sind. Im folgenden wird lediglich das untere Druckwerk 6 erläutert, deren Agreg- gate durch Bezugszeichen mit dem Zusatz a bezeichnet sind. Dieselben Agreggate werden auch beim oberen Druckwerk 8 ver- wendet, sind dort jedoch mit entsprechenden Bezugszeichen und dem Buchstaben b bezeichnet.
Das Druckwerk 6 hat ein Fotoleiterband 10a, dessen endlose Umfangsflache vollkommen mit einem latenten Ladungsbild aufladbar ist. Das Fotoleiterband 10a wird unter Drehbewegung in Richtung des Pfeils 11a an einer Umdruckstelle 12a vorbeigeführt, um Toner auf eine kontinuierliche Papierbahn 16 zu übertragen. Einer Ubertragungswalze 14a ist ein Umdruck-Ko- rotron 16a zugeordnet, welche die Tonerpartikel auf dem Fotoleiterband 10a durch die Wirkung eines elektrostatischen Kraftfeldes auf der Papierbahn 15 anlagert, so daß ein noch verwischbares Tonerbild auf der Papierbahn entsteht. Dem U - druck-Korotron 16a ist in Transportrichtung der Papierbahn 15 gesehen ein Konditionier-Korotron 18a vorgeschaltet, welches die Papierbahn 15 in einen definierten elektrostatischen Ausgangszustand versetzt.
Der Übertragungswalze 14a gegenüberliegend ist eine Umlenk- walze 20a angeordnet, die die Fotoleiterbahn 10a umlenkt. Die Fotoleiterbahn 10a ist als eine langgestreckte Schleife ausgebildet, deren Längsachse im wesentlichen vertikal verläuft. Dadurch ist es möglich, die für die Erzeugung notwendigen Agreggate entlang dieser Längsachse beidseitig der Fotolei- terbahn 10a anzuordnen, wodurch es möglich wird, die beiden Umdruckstellen 12a und 12b mit geringem seitlichen Versatz in Transportrichtung der Papierbahn 15 anzuordnen. Die Länge des Fotoleiterbandes 10a ist so gewählt, daß ausreichend Raum für die genannten Agreggate verbleibt.
Das Fotoleiterband 10a wird wie in Figur 1 zu sehen ist, auf mehreren Walzen (nicht im einzelnen bezeichnet) , unter anderem den Walzen 14a und 20a geführt. Ein Spannelement 22a ist in zwei Stellungen schaltbar. In der einen Stellung ist das Fotoleiterband 10a gespannt. In der anderen Stellung wird die mechanische Spannung des Fotoleiterbandes 10a verringert. In dieser Stellung kann das Fotoleiterband ausgetauscht oder es können Wartungsarbeiten vorgenommen werden.
An der Umlenkwalze 20a ist eine als Zeichengenerator 24a aus- gebildete Belichtungsemheit angeordnet, die lichtemittie- rende Dioden enthalt und auch als LED-Belichtungsemheit bezeichnet wird. Der Zeichengenerator 24a erzeugt auf dem Fotoleiterband 10a ein latentes Ladungsbild mit einer Ladungsver- teilung gemäß den zu druckenden Zeichen oder Bildelementen. In Drehrichtung gesehen ist nach dem Zeichengenerator 24a eine Entwicklerstation 26a vorgesehen, die das Ladungsbild mit Toner einfarbt. Dieses Tonerbild wird wie erwähnt an der Umdruckstelle 12a auf die Unterseite der Papierbahn 15 übertragen.
Im Start- und Stopp-Betrieb muß das Fotoleiterband 10a von der Papierbahn 15 weggeschwenkt werden. Zu diesem Zweck ist eine Schwenkvorrichtung 28a vorgesehen, die das Fotoleiterband 10a entweder in der in Figur 1 mit ausgezogenen Strichen gezeichneten Stellung oder in der gestrichelt gezeichneten Stellung halt. In der gestrichelt gezeichneten Stellung ist das Fotoleiterband 10a von der Papierbahn 16 weggeschwenkt; ein Übertragen von Toner ist ausgeschlossen. Zu beachten ist, daß das Verschwenken des Fotoleiterbandes 10a ohne Änderung der Lange des Fotoleiterbandes erfolgt, so daß der elektrofo- tografische Prozeß, beispielsweise das Belichten des Fotoleiterbandes, nicht unterbrochen werden muß. Hierzu dient ebenfalls das Spannelement 22a, welches abhangig von der Schwenkstellung der Schwenkvorrichtung 28a m zwei Stellungen ver- stellbar ist. In jeder dieser Stellungen wird das Fotoleiterband 10a unter Spannung gehalten. Ferner ist darauf hinzuweisen, daß m der von der Papierbahn 16 weggeschwenkten Stellung der Schwenkvorrichtung 28a es möglich ist, mehrere Tonerbilder auf dem Fotoleiterband 10a zu sammeln, um die dann überlagerten Tonerbilder umzudrucken. Diese Betriebsart wird weiter unten noch erläutert. In Drehrichtung des Fotoleiterbandes 10a gesehen ist nach dem Umdruck-Korotron 16a ein Reinigungs-Korotron 30a und eine Reinigungsstation 32a angeordnet. Beide Agreggate haben die Aufgabe, den nach dem Drucken an der Umdruckstelle 12a noch vorhandenen Toner vom Fotoleiterband 10a zu entfernen, um dieses für die nachfolgende Belichtung und Toneraufnahme in einen definierten Ausgangszustand zu bringen. Vor dem Zeichengenerator 24a ist ein Lade-Korotron 34a angeordnet, welche auf der Oberfläche des Fotoleiterbandes 10a einen defi- nierten Ladezustand erzeugt. Der Prozeß der Ladungsbilderzeugung und der Einfärbung mit Toner ist an sich bekannt und muß hier nicht im einzelnen erläutert werden.
Wie erwähnt hat das obere Druckwerk 8 denselben Aufbau wie das erläuterte Druckwerk 6. Seine mit dem Zusatz b gekennzeichneten Agreggate müssen daher nicht nochmals erläutert werden. Zu erwähnen ist lediglich das Konditionier-Korotron 18b, welches die Papierbahn 15 nach dem beiderseitigen Bedrucken durch die Druckwerke 6, 8 in einen weitgehend neutra- len elektrostatischen Zustand bringt.
Im folgenden wird der Transport der Papierbahn 15 durch die Druckeinrichtung beschrieben. Die Papierbahn 15 wird in Richtung des Pfeils Pl über eine Umlenkrolle 35 einer Queraus- richtvorrichtung 36 zugeführt, die die Papierbahn 15 in Richtung quer zur Transportrichtung Pl grob ausrichtet. Anschließend wird die Papierbahn 15 an einer Unterdruckbremse 38 vorbeigeführt, welche die Papierbahn 15 mit Unterdruck ansaugt, um die Längsspannung in ihr auf einem definierten Wert halten zu können. Die Papierbahn 15 durchläuft dann eine Seitenführungsvorrichtung 40, welche eine genaue seitliche Führung der Papierbahn 15 für den nachfolgenden Umdruck an den Druckwerken 6, 8 steuert. In bezug auf die seitliche Führung dient die Querausrichtvorrichtung 36 zum groben Ausrichten und die Seitenführungsvorrichtung 40 zum feinen seitlichen Ausrichten der Papierbahn 15. Ein Friktionswalzenpaar 43 dient zum Vorwärtstransport der Papierbahn 15. Die Papierbahn 15 läuft auf einem geradlinigen Weg horizontal an den Umdruckstellen 12a, 12b vorbei und wird dort im Simplex-Druckbetrieb durch das obere Druckwerk 8 und im Duplex-Druckbetrieb durch beide Druckwerke 6, 8 bedruckt. Im Simplex-Druckbetrieb wird also das Druckwerk 6 inaktiv geschaltet, um auf die Oberseite der Papierbahn 15 das Tonerbild zu drucken. Dies hat den Vorteil, daß eine Bedienperson beim Einrichten des Druckbildes die Oberseite kontrollieren kann. Es ist jedoch auch denkbar, für den Simplex-Druckbetrieb das obere Druckwerk 8 inaktiv zu schalten und den Druck durch das unter Druckwerk 6 zu bewerkstelligen.
Ein Vorteil der gewählten Anordnung ist, daß bei Ausfall ei- nes Druckwerks, z.B. des Druckwerks 6, das andere Druckwerk, z.B. das Druckwerk 8, den Simplex-Druckbetrieb aufrechterhalten kann.
Die mit Tonerbilder versehende Papierbahn 15 gelangt in eine Fixiervorrichtung 42 mit einer langgestreckten, horizontal verlaufenden Fixierstrecke 44. Im vorliegenden Fall arbeitet die Fixiervorrichtung 42 mit Infrarotstrahlung. Es kann jedoch auch eine Fixiervorrichtung eingesetzt werden, die eine Heißdruck-Fixierung mittels zweier gegeneinander drückender Walzen realisiert. Im Duplex-Druckbetrieb werden die beidsei- tig auf die Papierbahn 15 aufgebrachten Tonerbilder gleichzeitig fixiert. Wesentlich ist, daß zwischen der letzten Umdruckstelle 12b und dem Durchlaufen der Fixierzöne es zu keinem mechanischen Kontakt mit den Tonerbildern auf der Papier- bahn 15 kommt. Dies bedeutet, daß die Papierbahn 15 in einem gespannten Zustand gehalten werden muß, was durch das Transportwalzenpaar 48 erreicht wird, welche die Papierbahn 15 unter Spannung transportiert. Der Fixiervorrichtung 42 ist eine Kühlvorrichtung 46 nachgeschaltet, welche die aufge- heizte Papierbahn 15 abkühlt. Wie dem Ausführungsbeispiel nach Figur 1 zu entnehmen ist, kann ein Duplex-Druckbetrieb mit derselben Geschwindigkeit wie ein Simplex-Druckbetrieb erfolgen. Da die beiden Umdruckstellen 12a und 12b sich nahezu gegenüberstehen bzw. in einem geringen seitlichen Abstand voneinander angeordnet sind, ist die Paßgenauigkeit der erzeugten Druckbilder sehr hoch, d.h. es wird eine optimale Druckqualität erreicht.
Beim Beispiel nach Figur 1 erfolgt der Transport der Papier- bahn 15 ohne Eingriff in eine Randlochung der Papierbahn. Selbstverständlich kann aber auch ein Papiertransport mit Eingriff in eine Randlochung der Papierbahn 15 erfolgen. Zum Papiertransport werden dann Traktorantriebe eingesetzt, die mittels Transportstacheln in die Randlöcher der Papierbahn 15 eingreifen. Auf diese Weise ist die randgenaue Führung der Papierbahn 15 gesichert und Komponenten wie Querausrichtvorrichtung, Seitenführungsvorrichtung, Unterdruckbremse, Saugtisch können entfallen.
Aufgrund des kurzen Papierwegs zwischen den beiden Umdruckstellen 12a und 12b ist eine hohe Paßgenauigkeit der aufzudruckenden Tonerbilder gegeben. Somit kann eine Zwischenspei- cherung von Daten für die Zeichengeneratoren 24a und 24b entfallen. Die Belichtung des Fotoleiterbandes 10a bzw. 10b er- folgt lediglich zeitversetzt um eine Zeit, die sich aus der Transportgeschwindigkeit und dem Papierweg zwischen den beiden Umdruckstellen 12a und 12b ergibt.
In Figur 2 ist eine Druckeinrichtung schematisch dargestellt, die in wesentlichen Teilen mit der nach Figur 1 übereinstimmt. Die beiden Druckwerke 6, 8 enthalten jedoch mehrere Entwicklerstationen 50a, 50b, 50c, 50d. In einem repetierenden Betrieb, d.h. mit Vorwärtsbewegung und Rückwärtsbewegung der Papierbahn 15 an den Umdruckstellen 12a, 12b können je nach Anzahl der verwendeten Entwicklerstationen, im vorliegenden Fall vier Entwicklerstationen 50a bis 50d, mehrere Tonerbilder übereinander auf der Papierbahn 15 gesammelt wer- den. Die Druckgeschwindigkeit geht bei dieser Betriebsart entsprechend der erforderlichen Vorwärts- und Rückwärtsbewe- gung zurück. Die Fixierung aller überlagerten Tonerbilder erfolgt gemeinsam in der einzigen Fixiervorrichtung 42. Die Übertragungswalzen 14a, 14b sind bei jeder Rückwärtsbewegung der Papierbahn 15 von ihr wegzuschwenken, um ein Verwischen der noch nicht fixierten Tonerbilder zu vermeiden. Bei Verwendung der bekannten Prozeßfarben Yellow, Magenta, Cyan und Black als Toner in den Entwicklerstationen 50a bis 50d kann bei entsprechender Prozeßführung ein Vollfarb-Druck im Simplex-Druckbetrieb oder im Duplex-Druckbetrieb erzeugt werden.
Figur 3 zeigt eine weitere Variante der Druckeinrichtung nach der Erfindung. Es sind zwei Paare von Druckwerken 6a, 8a und 6b, 8b in Reihe geschaltet. Jedes Paar von Druckwerken 6a, 8a und 6b, 8b hat im wesentlichen den in Figur 1 gezeigten Aufbau. Mit der in Figur 3 gezeigten Anordnung ist insbesondere der schnelle Zweifarben-Duplexbetrieb möglich. Hierzu wird auf der Unterseite durch das Druckwerk 6a von der Entwickler- Station 52a ein Tonerbild mit einer ersten Farbe aufgedruckt. Anschließend wird durch das untere Druckwerk 6b des zweiten Paars von Druckwerken ein zweites Tonerbild auf die Papierbahn 15 durch die Entwicklerstation 52b aufgebracht. Die Oberseite der Papierbahn 15 wird in analoger Weise durch die Druckwerke 8a und 8b bedruckt. Die Tonerbilder beider Seiten der Papierbahn 15 werden in der einzigen Fixiervorrichtung 42 gemeinsam fixiert.
Figur 4 zeigt eine weitere Variante mit paarweise angeordne- ten Druckwerken nach Figur 3. Das Druckwerkpaar mit den Druckwerken 6b, 8b sind mit vier Entwicklerstationen 50a bis 50d ausgerüstet, wie dies auch in Figur 2 dargestellt ist. Die Druckwerke 6a, 8a entsprechen denen nach Figur 1. Die Anordnung nach Figur 4 kann vorteilhaft für den wechselweisen Duplex-Druckbetrieb, dem Zweifarben-Duplexbetrieb und einem Mehrfarben-Duplexbetrieb eingesetzt werden. Bei einer kontinuierlichen Bewegung der Papierbahn 15 kann durch das erste Druckwerkpaar 6a, 8a mit den Entwicklerstationen 52a, 52a ein Tonerbild einer ersten Farbe beidseitig aufgebracht werden. Wenn das zweite Druckwerkpaar 6b, 8b inaktiv geschaltet ist, so wird ein Einfarben-Duplex-Druckbetrieb realisiert. Wenn das Druckwerkpaar 6b, 8b aktiv geschaltet ist, so kann bei schnellem kontinuierlichen Durchlauf der Papierbahn 15 ein Zweifarben-Duplexbetrieb realisiert werden, indem eine der Entwicklerstationen 50a bis 50d ein Tonerbild mit einer entsprechenden Farbe auf das jeweilige Fotoleiterband 10a, 10b aufbringt. Mit verschiedenen Tonerfarben der Druckwerke 6a, 8a und 6b, 8b, kann ein Mehrfarben-Duplex-Druckbetrieb realisiert werden. Bei repetierendem Betrieb können entsprechend der in den Druckwerken 6b, 8b vorhandenen Entwicklerstationen 50a bis 50d und Tonerfarben ein Mehrfarben-Duplex-Druckbe- trieb realisiert werden. Zwischen der Betriebsart mit kontinuierlichem Druckbetrieb (ohne repetieren) und dem repetierenden Druckbetrieb kann rasch, ohne mechanische Umstellungen gewechselt werden.
Figur 5 zeigt ein weiteres Beispiel, bei dem die Papierbahn 15 zum Bedrucken durch die beiden Druckwerke 6, 8 und durch die Fixiervorrichtung in vertikaler Richtung bewegt wird. Die Druckwerke 6, 8 sind wie nach Figur 2 aufgebaut. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß die Papierbahn 15 zwischen der Um- drucksteile des letzten Druckwerks 8 und dem Transportwalzenpaar 48 aufgrund ihres Eigengewichtes nicht nach unten durch- hängen kann. Die Gefahr der Verletzung und des Verwischens des Druckbildes bei der Beförderung entlang einer langen Fixierstrecke wird dadurch vermieden. Die Längsachsen der Schleifen der Fotoleiterbänder 10a, 10b der Druckwerke 6, 8 sind in diesem Fall im wesentlichen waagerecht angeordnet.
Figur 6 zeigt eine Druckeinrichtung mit einem Druckwerk 54, welches nach Art des Druckwerks 6 nach Figur 1 aufgebaut ist. Gleiche Teile sind gleich bezeichnet. Zusätzlich zum Druckwerk nach Figur 6 enthält das Druckwerk 54 ein zweites Lade- Korotron 35a, einen zweiten Zeilengenerator 31a und eine zweite Entwicklungsstation 27a. Beim Umlauf des Fotoleiterbandes 10a wird durch das Lade-Korotron 34a, 20a und den Zeilengenerator 24a nach einem von Oce Printing Systems GmbH entwickelten Verfahren ein erstes latentes Ladungsbild und dann durch die Entwicklerstation 26a ein erstes Tonerbild erzeugt. Anschließend erzeugt der zweite Zeilengenerator 31a in Verbindung mit dem Lade-Korotron 35a auf dem entwickelten ersten Ladungsbild durch Überlagerung ein zweites latentes Ladungsbild, das durch die Entwicklerstation 27a entwickelt wird. Vorzugsweise haben die beiden Entwicklerstationen 26a, 27a unterschiedliche Tonerfarben. Es wird also ein weiteres Tonerbild dem ersten Tonerbild auf dem Fotoleiterband 10a überlagert. Das resultierende Tonerbild wird dann an der Umdruckstelle auf die Papierbahn 15 übertragen. Auf diese Weise kann mit hoher Druckgeschwindigkeit an der Umdruckstelle ein zweifarbiges Tonerbild gedruckt werden. Es ist auch möglich, ein weiteres Lade-Korotron, eine weitere Belichtungseinheit und eine weitere Entwicklerstation, vorzugsweise mit einer weiteren Tonerfarbe, entlang dem Fotoleiterband 10a anzuord- nen, um auf dem Fotoleiterband mehr als zwei Tonerbilder zu überlagern, die dann gemeinsam auf die Papierbahn 15 übertragen werden.
Das in Figur 6 gezeigte Druckwerk 54 kann in verschiedenen Varianten gemäß den in den Figuren 1 bis 5 gezeigten Prinzipien eingesetzt werden. Z.B. in Figur 7 ist dem Druckwerk 54 ein gleichartiges Druckwerk 56 gegenüberliegend angeordnet. Die gesamte Anordnung stimmt im wesentlichen mit der nach Figur 1 überein. Gleiche Teile sind wiederum gleich bezeich- net. Nach dem Durchlaufen der Fixiervorrichtung 42 wird die Papierbahn auf einer Umlenkeinrichtung 58, die ein Luftpolster erzeugt, quasi berührungsfrei umgelenkt und der Kühlvorrichtung 46 zugeführt. Mit der in Figur 7 gezeigten Druckeinrichtung ist mit hoher Druckgeschwindigkeit ein Zweifarben- Duplex-Druckbetrieb möglich. In Figur 8 ist eine weitere Variante dargestellt, bei dem zwei Paare von Druckwerken nach Art des Druckwerkpaars 54, 56 hintereinandergeschaltet sind. Jedes Druckwerk 54a, 54b, 56a, 56b kann ohne Repetieren ein zweifarbiges Tonerbild auf je eine Seite der Papierbahn aufbringen. Aufgrund der Anordnung mit kurzem Papierweg zwischen dem ersten Druckwerk 54a und dem letzten Druckwerk 56b wird eine hohe Paßgenauigkeit erreicht. Es läßt sich ein Vierfarben-Duplex-Druckbetrieb realisieren. Wenn die Prozeßfarben Yellow, Magenta, Cyan und Black als Toner in den Entwicklerstationen verwendet werden, ist bei entsprechender Prozeßführung ein Vollfarb-Druck auf beiden Seiten der Papierbahn 15 möglich, ohne daß repetierend gedruckt werden muß.
Figur 9 zeigt eine Variante mit vier gleichartigen Druckwerken 54a, 54b, 54c, 54d, die jeweils nach Art des in Figur 6 gezeigten Druckwerks aufgebaut sind. Zwischen den Druckwerken 54a, 54b und den Druckwerken 54c, 54d ist eine Wendeeinrichtung 60 angeordnet, welche die Papierbahn 15 wendet. Mit die- ser Anordnung kann ebenfalls ein Vierfarben-Duplex-Druckbetrieb mit hoher Druckgeschwindigkeit realisiert werden, ohne daß die Papierbahn 15 repetiert werden muß. Die Anordnung nach Figur 9 hat den Vorteil, daß die Bauhöhe des die Druckwerke 54a bis 54d in einem Gehäuse aufnehmenden Druckers er- heblich reduziert wird. Die Wendeeinrichtung 60 ist als Kreuzwender ausgeführt, bei der das auf die Unterseite der Papierbahn 15 durch die Druckwerke 54a, 54b gedruckte Tonerbild mechanisch nicht beschädigt wird. Bezugszeichenliste
6,8 Druckwerk
10a, 10b Fotoleiterbahn 12a, 12b Umdruckstelle
11a, 11b Drehrichtungspfeil
14a, 14b Übertragungswalze
16a, 16b Umdruck-Korotron
18a, 18b Konditionier-Korotron 20a, 20b Umlenkwalze
22a, 22b Spannelement
24a, 24b Zeichengenerator
26a, 26b Entwicklerstation
27a, 27b Entwicklerstation 28a, 28b Schwenkvorrichtung
30a, 30b Reinigungs-Korotron
32a, 32b Reinigungsstation
34a, 34b Lade-Korotron
35a, 35b Lade-Korotron 36 Querausrichtvorrichtung 38 Unterdruckbremse 40 Seitenführungsvorrichtung
42 Fixiervorrichtung
43 Friktionswalzenpaar 44 Fixierstrecke
46 Kühlvorrichtung
48 Transportwalzenpaar
50a, 50b
50c, 50d Entwicklerstation 52a, 52b Entwicklerstation 54, 56 Druckwerk 58 Umlenkvorrichtung 60 Wendeeinrichtung Pl Transportrichtungspfeil

Claims

Ansprüche
1. Elektrografische Druckeinrichtung, insbesondere Drucker oder Kopierer,
mit mindestens zwei im wesentlichen gleichartigen Druckwerken (6, 8) mit je einer Umdruckstelle (12a, 12b) zwischen denen eine zu bedruckende Trägerbahn (15) geführt ist,
wobei die Umdruckstellen (12a, 12b) mit geringem seitlichen Versatz in Bewegungsrichtung der Trägerbahn (15) einander gegenüberliegend angeordnet sind,
wobei jedes Druckwerk (6, 8) ein Tonerträgerband (10a, 10b) hat, auf dessen endloser Umfangsflache gemäß einer bildförmigen Verteilung Toner auftragbar ist, der an der jeweiligen Umdruckstelle (12a, 12b) auf die ihr gegen- überliegende Fläche der Trägerbahn (15) übertragbar ist,
und wobei jedes Druckwerk (6, 8) eine Schwenkvorrichtung (28a, 28b) enthält, durch die das Tonerträgerband (10a, 10b) vom Trägerband weggeschwenkt und an das Trägerband (15) angeschwenkt werden kann.
2. Druckeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerbahn (15) im wesentlichen waagerecht verläuft.
Druckeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tonerträgerbänder der beiden Druckwerke (6, 8) eine langgestreckte Schleife bilden, deren Längsachsen im wesentlichen vertikal verlaufen.
Druckeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Tonerträgerband eine langgestreckte Schleife bildet, deren Längsachse einen Winkel von 15° zur Vertikalen bildet, und daß die Längsachsen beider Tonerträgerbänder im wesentlichen parallel zueinander verlaufen.
Druckeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Umfangsfläche des als Fotoleiterband ausgebildeten Tonerträgerbandes (10a, 10b) vollkommen mit einem latenten Ladungsbild aufladbar ist.
6. Druckeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Druckwerk (6, 8) mindestens eine Belichtungseinheit (24a, 24b) , vorzugsweise eine Laser-Belichtungseinheit oder eine LED-Belichtungs- einheit enthält.
7. Druckeinrichtung nach /Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Belichtungseinheit (24a, 24b) an der der Umdruckstelle (12a, 12b) im wesentlichen gegenüberliegenden Um- lenkwalze (20a, 20b) zum Umlenken des Fotoleiterbandes (10a, 10b) angeordnet ist.
8. Druckeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Druckwerk (6, 8; 5, 4) mehrere Entwicklerstationen (50a bis 50d; 26a, 27a) enthält.
9. Druckeinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Druckwerk (6, 8) vier Entwicklerstationen (50a bis 50d) enthält, die vorzugsweise Toner in den vier Prozeßfarben für den Vollfarbdruck haben.
10. Druckeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der jeweiligen Umdruck- stelle das Fotoleiterband (10a, 10b) wiederholt durch eine Vorwärtsbewegung und Rückwärtsbewegung vorbeigeführt wird, und daß bei jedem Vorbeiführen in Vorwärtsrichtung ein Tonerbild auf die Trägerbahn (15) übertragen wird.
11. Druckeinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich- net, daß das Fotoleiterband (10a, 10b) bei jeder Rückwärtsbewegung der Trägerbahn (15) von dieser weggeschwenkt wird.
12. Druckeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Paar weiterer Druckwerke nach Art der genannten Druckwerke beiderseits der Trägerbahn (15) angeordnet sind.
13. Druckeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerbahn (15) nach dem
Bedrucken einer Fixiereinrichtung zugeführt wird, welche das Tonerbild (42) fixiert.
14. Druckeinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeich- net, daß die Fixiereinrichtung (42) eine Fixierstrecke
(44) hat, die im wesentlichen waagerecht verläuft.
15. Druckeinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Fixiereinrichtung eine Fixierstrecke hat, die im wesentlichen vertikal verläuft.
16. Druckeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der seitliche Abstand der Umdruckstellen voneinander durch die Abmessung der Umdruck- Koronaeinrichtung definiert ist.
17. Druckeinrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschwenken ohne Änderung der Länge des Fotoleiterbandes (10a, 10b) erfolgt.
Druckeinrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Druckwerk (6, 8) ein Spannelement (22a, 22b) enthält, das in zwei Stellungen abhängig vom Ver- schwenkzustand der Schwenkvorrichtung (28a, 28b) verstellbar ist und in jeder Stellung das Fotoleiterband (10a, 10b) in Spannung hält.
19. Druckeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Druckwerk (54, 56; 54a. 56a; 54a, 54b) mindestens zwei Belichtungseinheiten (24a, 31a; 24b, 31b) , mindestens zwei Ladekoronaeinrichtungen (34a, 35a; 34b, 35b) und mindestens zwei Entwicklerstationen (26a, 27a; 26b, 27b) enthält, die längs dem Umfang des Tonerträgerbandes (10a, 10b) angeordnet sind, und daß die Belichtungseinheiten (24a, 31a; 24b, 31b) bei einem einzigen Umlauf des Tonerträgerbandes (10a, 10b) zwei la- tente Bilder erzeugen, die sich einander überlagern und die nacheinander durch die Entwicklerstationen (26a, 27a; 26b, 27b) mit Toner beschichtbar sind.
20. Druckeinrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeich- net, daß die von den Entwicklerstationen (26a, 27a; 26b,
27b) verwendeten Toner verschiedenfarbig sind.
21. Druckeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Umdruckstelle (12a) ein Umdruck-Korotron (16a) angeordnet ist, dem in Transportrichtung der Trägerbahn (15) gesehen ein Konditio- nier-Korotron (18a) vorgelagert ist.
22. Druckeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Umdruckstelle (12b) ein Umdruck-Korotron (16b) angeordnet ist, dem in Transportrichtung der Trägerbahn (15) gesehen ein Konditio- nier-Korotron (18b) nachgeordnet ist.
23. Verfahren zum Betreiben einer elektrofotografischen Druckeinrichtung, insbesondere eines Druckers oder Kopierers, bei dem mindestens einem Druckwerk (6, 8) mit einer Umdruckstelle eine zu bedruckende Trägerbahn (15) zugeführt wird,
das Druckwerk (6, 8) ein Tonerträgerband (10a) enthält, auf dessen endloser Umfangsflache gemäß einer bildförmigen Verteilung Toner aufgetragen wird, der an der jeweiligen Umdruckstelle auf die ihr gegenüberliegende Fläche der Trägerbahn (15) übertragen wird,
das Druckwerk (6, 8) mehrere Entwicklerstationen (50a bis 50d) enthält,
in einem repetierenden Betrieb an der jeweiligen Umdruckstelle das Tonerträgerband (10a, 10b) wiederholt durch eine Vorwärtsbewegung und Rückwärtsbewegung vorbeigeführt wird, und daß bei jedem Vorbeiführen in Vorwärtsrichtung ein Tonerbild auf die Trägerbahn (15) übertragen wird, wobei das Fotoleiterband (10a, 10b) bei jeder Rückwärtsbewegung der Trägerbahn (15) von dieser weggeschwenkt wird,
in einem kontinuierlichen Betrieb nur eine der Entwick- lerstationen (50a bis 50d) aktiv geschaltet ist und das Fotoleiterband (10a) fortlaufend in Kontakt mit der Trägerbahn (15) gehalten und das von der einen Entwicklerstation entwickelte Tonerbild umgedruckt wird,
und bei dem wahlweise der repetierende oder der kontinuierliche Betrieb eingestellt wird.
24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckwerk (6, 8) vier Entwicklerstationen (50a bis 50d) enthält, die vorzugsweise Toner in den vier Prozeßfarben für den Vollfarbdruck haben.
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