EP1527375B1 - Verfahren und vorrichtung zur minimierung von unerwünschtem tonerübertrag in einer umdruckstation eines elektrografischen druckgeräts - Google Patents
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- EP1527375B1 EP1527375B1 EP03747868A EP03747868A EP1527375B1 EP 1527375 B1 EP1527375 B1 EP 1527375B1 EP 03747868 A EP03747868 A EP 03747868A EP 03747868 A EP03747868 A EP 03747868A EP 1527375 B1 EP1527375 B1 EP 1527375B1
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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
- G03G15/14—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for transferring a pattern to a second base
- G03G15/16—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for transferring a pattern to a second base of a toner pattern, e.g. a powder pattern, e.g. magnetic transfer
Definitions
- the invention relates to a method and a device for printing information by means of an electrographic printing device.
- printing devices are known in a variety of forms, for example as electrophotographic printing devices, as ionographic printing devices or as magnetographic printing devices, each with different physical effects are exploited to initially produce a virtual image on an intermediate image carrier, with suitable dye, especially toner to color and to print the image thus generated on a recording medium.
- JP. 2001-324841 JP 2002-156,893 and US 4,903,081 disclosed.
- a transfer printing station comprises a photosensitive medium on which a toner image adheres by means of electrostatic forces caused by an electrical potential, and a conveyor belt, on which for the purpose of transferring the toner image from the rindempflindlichen medium on a sheet-shaped recording medium of the recording medium by means of electrostatic forces is held.
- the transfer takes place by means of electrostatic forces, which is caused by the potential of the toner image opposite electrical Umtikpotential.
- the electrical Umtikprotential is degraded, while a lying between two recording media gap passes the photosensitive medium. Due to the temporary reduction of the transfer printing potential, it is possible to produce a toner mark in the intermediate space on the photosensitive medium, wherein this toner is printed on the conveyor belt to an insignificant extent.
- Such toner marks are useful for regularly adjusting electrographic parameters, but should not be re-printed on the record carriers as much as possible.
- the invention provides a solution to perform toner brands on the one hand performant, i. without being able to reduce the printing speed, to be able to use and on the other hand avoid a disturbing transfer of the same.
- a control device which derives from the image sequences of the electrographic recording process, at which times no record carrier bears against the photosensitive medium and then causes the degradation of the transfer printing potential.
- the conveyor belt has, in particular, an electrical volume resistance greater than 10 10 ⁇ cm, whereby the transfer potential also causes the electrostatic forces to hold the recording medium.
- Both the photosensitive medium and the conveyor belt may be provided with cleaning stations which effect a continuous cleaning of toner particles still remaining on the respective element.
- the cleaning stations may further comprise mechanically permanently contacting, by which the toner particles are scraped off.
- photosensitive medium is preferably softer material such. As rubber or soft plastic, provided while cleaning the more robust conveyor belt harder material such.
- the residual toner containers at the two cleaning stations are in particular designed so that they become full at average attack of residual amounts of toner in the two cleaning stations about the same time. In this case, it is sufficient only at one of the two containers to arrange a level sensor, which is displayed to the operator of the device, when the remaining toner containers are to be emptied or replaced with empty containers.
- the invention thus provides an arrangement with which the accumulation of residual toner in an electrographic device can be specifically directed into certain processing channels, whereby in particular a compact design can be realized by arrangements are provided for the removal of residual toner, the transport the waste toner to suitable places, where sufficient space for residual toner containers is available and / or the containers are easily accessible from the outside.
- the invention makes it possible to process a small amount of residual toner in a confined space of a recording medium transport belt and to process comparatively more residual toner in a comparatively larger space, such as the cleaning station of a photoconductive drum.
- FIG. 1 an electrophotographic printing apparatus 21 is shown, in which individual, sheet-shaped recording medium made of paper from a paper input in a first printing unit 24 and / or in a second printing unit 25 can be printed and then to a paper output 26 for storage in output trays and / or for further processing in can be transported to other paper sheet processing equipment.
- Each of the two printing units 24, 25 in this case has a transfer station 3a or 3b, in the toner images, which are deposited on a photoconductor drum, are imprinted on the paper sheet.
- the printing device 21 has a second paper input 23, which largely corresponds to the paper input 22 in terms of its mechanical and electrical construction and paper sheets through the paper input 22 to one or both of the printing units 24, 25 can be handed over for printing.
- FIG. 2 a transfer station 3 is shown a little more detail.
- a paper sheet 1 is fed via transport rollers 2 a paper conveyor belt 4.
- the paper transport belt 4 is charged by means of a transfer loading station 8 to a high electrical potential of 2... 5 KV, whereby the paper sheet 1 adheres electrostatically to the paper transport belt 4.
- the paper transport belt 4 transports the paper sheet 1 in the direction A, wherein the paper sheet 1 within an angular segment ⁇ , the so-called nip angle, the photoconductive drum 5 wraps around. This in turn moves in the direction B at the same speed as the paper sheet 1 or the conveyor belt 4.
- the underside of the paper transport belt 4 is acted upon by a charge opposite to the charged toner image on the photoconductor drum 5 electrical charge.
- the high-impedance (> 10 10 ⁇ cm) designed paper transport band 4 stores the charge energy This causes on the one hand the toner transfer from the photoconductive drum 5 to the paper sheet and on the other hand a falling over the time t holding force of the paper sheet 1 on the paper transport belt 4.
- the paper transport belt 4 is kept constantly at tension and pressed in the nip area under tension to the photoconductor drum 5.
- an electrostatically held toner image is formed as follows: First, the photoconductor drum 5 is charged to a high voltage with a loading station 6. Then, in an exposure station 7 pointwise, for example, applied by an LED comb or a laser information and thus pointwise discharge zones on the photoconductor drum 5 is created. Toner then deposits on these loading zones, which is stored in a developer station 29 and prepared for attachment to the photoconductor drum 5.
- Toner is transferred to the paper transport belt only in cases where image information exists outside the record carrier format or in which toner marks have been generated in the spaces between successive record carriers on the photoconductive drum.
- the residual toner on the paper transport belt thus results in: ⁇ transfer ⁇ Image information and background outside the record carrier format + toner mark ,
- the photoconductor cleaning station 9 comprises a to be operated with AC (AC) corona 9a through which the positively charged residual toner, which is still after the transfer printing on the photoconductor drum 5, is electrically neutralized. This minimizes the electrostatic holding forces between toner and photoconductor layer.
- the discharged toner is stripped off by means of a sliding rubber lip 11 of the photoconductor drum 5, collected in a collecting container 12 and then transported by a conveyor 13 in a readily accessible from the outside residual toner container 14 outside the Umtikaggregats.
- the level of the residual toner container 14 is monitored by means of a level sensor 15. From a certain level of the container, the operator is asked via a printer control panel to replace the container. If this is not done within a certain time, the printing process stops automatically to avoid overfilling the container.
- the blade 16 is arranged directly over a second residual toner container 17, so that the scraped-off toner particles fall directly into the residual toner container 17. If the residual toner container 17 is full, it must also be emptied or exchanged for an empty container. If the level of the residual toner container 17 is not monitored, the replacement of the container should be synchronized with the residual toner container 14 of the photoconductor cleaning station 9.
- the volume of this container must be chosen so large that its maximum capacity does not exceed the maximum capacity of the monitored residual toner container 14 in the photoconductor cleaning station 9. This requires a relatively large volume, which requires a considerable space in the area of the paper transport belt and is hardly feasible in a compact design of the printing system. It could also be provided to change the second residual toner container 17 as a function of page counters. However, this may mean that the container must be replaced relatively often, which on the one hand increases the consumption costs and on the other requires a formal intervention of the operator and thus leads to more frequent print interruption, which is unacceptable in a print production environment.
- the residual amount of toner on the paper conveyor belt is reduced, in which in the interstices of the individual sides to be printed (gap) the current for the transfer charge in the loading station 8 is turned off.
- the FIGS. 4 and 5 show how this can be done.
- the control device 18 has an interface 29, via which it determines from an imaging unit, for example from the exposure unit 7 or an upstream image processing unit, from which the page sequence is derived and the power supply 19, with which the transfer loading station is supplied, wearing. Within the distance of successive sides 1a, 1b over the length a while the power supply is turned off ( FIG. 5 ), it is turned on during printing ( FIG. 4 ).
- the distribution of the amount of residual toner produced is thus dependent on the status of the transfer current:
- the transfer efficiency ⁇ Transfer determines the ratio of the residual toner quantity on photoconductor to belt.
- Remaining toner on paper conveyor ⁇ transfer (image information and background outside the format width) + ⁇ mech (image information and background in the gap + toner mark).
- the maximum volume of the residual toner container of the belt cleaning 17 can be adjusted to that of the photoconductor cleaning in the ratio 1: 1, since the maximum residual toner volume on the belt does not exceed the volume of the residual toner on the photoconductor.
- the information such as the level sensor 15 of the remainder toner container of the photoconductive cleaning 14, also be used for the replacement of the residual toner container of the belt cleaning 17. The operator then receives a request to exchange both containers at the same time and to acknowledge.
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Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Drucken von Informationen mittels einer elektrografischen Druckvorrichtung. Derartige Druckgeräte sind in einer Vielzahl von Ausprägungen bekannt, beispielsweise als elektrofotografische Druckgeräte, als ionografische Druckgeräte oder auch als magnetografische Druckgeräte, wobei jeweils verschiedene physikalische Effekte ausgenutzt werden, um auf einem Zwischenbildträger zunächst ein virtuelles Bild zu erzeugen, dies mit geeignetem Farbstoff, insbesondere Toner, einzufärben und das derart erzeugte Bild auf einen Aufzeichnungsträger umzudrucken.
- Derartige, digitale Druckverfahren für variable Daten sind beispielsweise in der Veröffentlichung "Das Druckerbuch, Technik und Technologien der Océ-Drucksystem, Drucktechnologien, Océ Printing Systems GmbH", 6. Ausgabe (Mai 2001), ISBM 3-00-001019-X, in Kapitel 9, dritter Abschnitt (Seiten 9-21 bis 9-36) beschrieben.
- Zum Bedrucken von blattförmigen Aufzeichnungsträgern ist es aus der
US 6,044,244 A bekannt, den Aufzeichnungsträger jeweils auf einem Transportband an dem Zwischenbildträger vorbeizuführen. Das Transportband bewirkt dabei, daß der blattförmige Aufzeichnungsträger auf seiner Soll-Transportbahn verbleibt, weil er am Transportband haftet, und nicht am Zwischenbildträger elektrostatisch haften bleibt, wodurch ein Papierstau vermieden werden kann. - Es hat sich herausgestellt, daß bei Umdruckanordnungen, die ein derartiges Transportband für blattförmige Aufzeichnungsträger aufweisen, Tonerpartikel vom Zwischenbildträger auf das Transportband übertragen werden. Die Ursache für einen derartigen unerwünschten Tonerübertrag auf das Transportband kann beispielsweise ein Druckbildüberstand sein, bei dem das zu übertragende Bild größer ist als das Format des Aufzeichnungsträgers. Auch Tonermarken, die in den Randbereich der Zwischenbildträgers oder in die Zwischenräume, die sich in den Lücken zwischen aufeinanderfolgenen Aufzeichnungsträgern ergeben (sogenannte gaps) können zu solchen unerwünschten Tonerüberträgen auf das Transportband führen. Aus der Veröffentlichung
ist ein Regelungsverfahren für Entwicklerstationen, das auf Basis von Tonermarken arbeitet, bekannt.WO 99/36834 A1 - Weitere Ursachen für einen unerwünschten Übertrag von Toner auf ein Transportband sind nicht definiert geladene Tonerpartikel (Hintergrund), die sich auf dem eingefärben Bild des Zwischenbildträgers befinden sowie Tonerbildbereiche, die in Abhängigkeit des Umdruckwirkungsgrades ΠTransfer nicht umgedruckt werden.
- Aus der
ist ein elektrografisches Druckgerät mit einer Vielzahl von Umdruckstationen und einem Transportband zum Transportieren des Aufzeichnungsträgers bekannt. Aus derJP 2002-169385 A und aus derJP 2000-181312 A sind elektrografische Druckgeräte mit einem Behälter für Resttoner bekannt.JP 11265090 A - Aus der
EP 0 339 673 A2 ist ein Verfahren zum Betreiben einer Umdruckstation eines elektrografischen Druckgerätes bekannt, bei dem das elektrische Umdruckpotential im Bereich der Umdruckstation abgebaut wird, solange kein Papier durch die Station läuft. - Weitere Verfahren und Umdruckstationen sind in
,JP. 2001-324841 undJP 2002-156,893 US 4,903,081 offenbart. - Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung für ein elektrografisches Druckgerät anzugeben, mit dem unerwünschter Tonerübertrag in einer Umdruckstation, bei der blattförmige Aufzeichnungsträger, die mittels eines Transportbandes an einem lichtempfindlichen Medium vorbeigeführt werden, zum Zwecke der Übertragung von Tonerbildern vermieden wird.
- Diese Aufgabe wird durch die in den unabhängigen Ansprüchen angegebenen Erfindung gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
- Eine erfindungsgemäße Umdruckstation umfaßt ein lichtempfindliches Medium, auf dem ein Tonerbild mittels elektrostatischen Kräften, die durch ein elektrisches Potential bewirkt werden, haftet, sowie ein Transportband, auf dem zum Zwecke des Umdrucks des Tonerbilds vom lichtempflindlichen Medium auf einen blattförmigen Aufzeichnungsträger der Aufzeichnungsträger mittels elektrostatischen Kräften gehalten wird. Der Umdruck erfolgt dabei mittels elektrostatischer Kräfte, die durch ein dem Potential des Tonerbilds entgegengesetztes elektrischen Umdruckpotential bewirkt wird. Das elektrische Umdruckprotential wird abgebaut, während ein zwischen zwei Aufzeichnungsträgern liegender Zwischenraum das lichtempfindliche Medium passiert. Durch den vorübergehenden Abbau des Umdruckpotentials ist es möglich, in dem Zwischenraum auf dem lichtempfindlichen Medium eine Tonermarke zu erzeugen, wobei diese auf das Transportband in nur unerheblichem Maße umgedruckt wird. Derartige Tonermarken sind nützlich um elektrografische Parameter regelmäßig nachzustellen, sollten aber möglichst auch nicht auf die Aufzeichnungsträger umgedruckt werden. Mit der Erfindung wird eine Lösung angegeben, um Tonermarken einerseits performant, d.h. ohne die Druckgeschwindigkeit zu reduzieren, einsetzen zu können und andererseits einen störenden Umdruck derselben zu vermeiden.
- Mit der Erfindung kann weiterhin verhindert werden, daß zu Zeiten des Betriebs der Umdruckstation, zu denen kein Aufzeichnungsträger am lichtempfindlichen Medium anliegt, unerwünschte Tonerpartikel von dem lichtempfindlichen Medium auf das Transportband übertragen werden. Dieser Effekt kann besonders wirkungsvoll im laufenden Betrieb des Druckgeräts eingesetzt werden, wenn aufeinanderfolgende Aufzeichnungsträger mit einem gewissen Abstand bzw. Zwischenraum in die Umdruckstation einlaufen. Durch die Abschaltung des Umdruckkorotrons während den Zeiten, in denen der Zwischenraum (gap) das lichtempfindliche Medium passiert und somit das Transportband breitflächig das lichtempfindliche Medium berührt, werden keine oder nur wenige Tonerpartikel vom lichtempfindlichen Medium auf das Transportband übertragen. Insbesondere wird verhindert, daß zusätzlich zum mechanisch bedingten Übertrag Toner durch das elektrische Umdruckpotential auf das Transportband gelangt.
- In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird eine Steuereinrichtung verwendet, die aus den Bildfolgen des elektrografischen Aufzeichnungsprozesses ableitet, zu welchen Zeiten kein Aufzeichnungsträger am lichtempfindlichen Medium anliegt und dann den Abbau des Umdruckportential bewirkt. Das Transportband hat insbesondere einen elektrischen Volumenwiderstand größer 1010 Ω cm, wodurch das Umdruckpotential auch die elektrostatischen Kräfte zum Halten des Aufzeichnungsträgers bewirkt. Sowohl das lichtempfindliche Medium als auch das Transportband können mit Reinigungsstationen versehen sein, die eine kontinuierliche Reinigung von noch auf dem jeweiligen Element befindlichen Tonerpartikeln bewirken. Die Reinigungsstationen können weiterhin mechanisch dauernd kontaktierende aufweisen, durch die die Tonerpartikel abgeschabt werden. Zur Reinigung des kratzempfindlichen, fotoempfindlichen Medium ist dabei vorzugsweise weicheres Material, wie z. B. Gummi oder weicher Kunststoff, vorgesehen, während zur Reinigung des robusteren Transportbands härteres Material wie z. B. Metall, Hartkunststoff oder Keramik und insbesondere Polyimid verwendet werden kann. Die Rest-Tonerbehälter an den beiden Reinigungsstationen sind dabei insbesondere so ausgelegt, daß sie bei durchschnittlichem Anfall von Rest-Tonermengen in den beiden Reinigungsstationen etwa gleichzeitig voll werden. In diesem Fall ist es ausreichend, nur an einem der beiden Behälter einen Füllstandssensor anzuordnen, mit dem dem Bediener des Geräts angezeigt wird, wann die Rest-Tonerbehälter zu entleeren bzw. gegen leere Behälter auszutauschen sind.
- Mit der Erfindung wird somit eine Anordnung angegeben, mit der der Anfall von Rest-Toner in einem elektrografischen Gerät gezielt in bestimmte Weiterverarbeitungskanäle geleitet werden kann, wodurch insbesondere eine kompakte Bauweise vewirklicht werden kann, indem Anordnungen zur Abfuhr von Rest-Toner vorgesehen sind, die den Alttoner an geeignete Stellen transportieren, in denen genügend Bauraum für Rest-Tonerbehälter zur Verfügung steht und/oder die Behälter von außen leicht zugänglich sind. Die Erfindung ermöglicht insbesondere, in beengtem Bauraum eines Aufzeichnungsträgertransportbandes wenig Rest-Toner verarbeiten zu müssen und in vergleichsweise größerem Bauraum, wie der Reinigungsstation einer Fotoleitertrommel, vergleichsweise mehr Rest-Toner zu verarbeiten.
- Weitere Vorteile und Wirkungen der Erfindung werden anhand nachfolgender Ausführungsbeispiele, die anhand von Figuren erläutert werden, deutlich.
- Es zeigen:
-
Figur 1 : Ein elektrofotografisches Gerät -
Figur 2 : Umdruck-Entwickler- und Fixierstation in dem Gerät derFigur 1 -
Figur 3 : Reinigungsstationen im Bereich der Umdruckstation. -
Figur 4 : Eine Umdruckstation im Betriebszustand mit Aufzeichnungsträger am lichtempfindlichen Medium und -
Figur 5 : Die Umdruckstation im Betriebszustand ohne Aufzeichnungsträger am lichtempfindlichen Medium. - In
Figur 1 ist ein elektrofotografisches Druckgerät 21 dargestellt, bei dem einzelne, blattförmige Aufzeichnungsträger aus Papier von einer Papiereingabe in einem ersten Druckwerk 24 und/oder in einem zweiten Druckwerk 25 bedruckt werden können und dann an eine Papierausgabe 26 zur Ablage in Ausgabefächern und/oder zur Weiterverarbeitung in weiteren Papierblattverarbeitungsgeräten transportiert werden können. Jedes der beiden Druckwerke 24, 25 weist dabei eine Umdruckstation 3a bzw. 3b auf, in der Tonerbilder, die auf einer Fotoleitertrommel angelagert sind, auf das Papierblatt umgedruck werden. Um ein möglichst großes Spektrum verschiedener Papiere gleichzeitig bevorratet zu halten, weist das Druckgerät 21 eine zweite Papiereingabe 23 auf, das hinsichtlich seines mechanischen und elektrischen Aufbaus weitgehend der Papiereingabe 22 entspricht und Papierblätter durch die Papiereingabe 22 hindurch an eines bzw. beide der Druckwerke 24, 25 zum Bedrucken übergeben kann. - In
Figur 2 ist eine Umdruckstation 3 etwas detailierter gezeigt. Ein Papierblatt 1 wird dabei über Transportwalzen 2 einem Papiertransportband 4 zugeführt. Das Papiertransportband 4 ist mittels einer Transfer-Beladestation 8 auf ein hohes elektrisches Potential von 2...5 KV aufgeladen, wodurch das Papierblatt 1 elektrostatisch am Papiertransportband 4 haftet. Das Papiertransportband 4 transportiert das Papierblatt 1 in Richtung A, wobei das Papierblatt 1 innerhalb eines Winkelsegments α, dem sogenannten Nip-Winkel, die Fotoleitertrommel 5 umschlingt. Diese bewegt sich wiederum in Richtung B mit gleicher Geschwindigkeit wie das Papierblatt 1 bzw. das Transportband 4. Durch die Transfer-Beladestation 8 wird die Unterseite des Papiertransportbands 4 mit einer zum geladenen Tonerbild auf der Fotoleitertrommel 5 gegenpoligen elektrischen Ladung beaufschlagt. Das hochohmige (>1010 Ω cm) gestaltete Papiertransportband 4 speichert die Ladungsenergie ähnlich eines Kondensators und stellt gegenüber der geladenen Fotoleitertrommel 5 ein hohes Gegenpotential dar. Dies bewirkt zum einen den Tonertransfer von der Fotoleitertrommel 5 auf das Papierblatt und zum anderen eine über die Zeit t abfallende Haltekraft des Papierblatts 1 auf dem Papiertransportband 4. Auch nach Verlassen des Nip-Bereiches haftet das Papierblatt 1 noch an dem Papiertransportband 4. An der angetriebenen Walze 4a, die das Papiertransportband 4 umschlingt, wird das Papierblatt 1 aufgrund des relativ kleinen Radius (11 mm) der Walze 4a und der Wirkung des Abstreifbleches 4c vom Papiertransportband 4 gelöst und der Fixiereinrichtung 10 zugeführt, in der das Tonerbild auf dem Papierblatt 1 durch Wärme- und Druckeinwirkung fixiert wird. - Durch die Spannwalze 4b wird das Papiertransportband 4 ständig auf Spannung gehalten und im Nip-Bereich unter Spannung an die Fotoleitertrommel 5 gedrückt.
- Auf der Fotoleitertrommel 5 wird ein elektrostatisch gehaltenes Tonerbild wie folgt erzeugt: Zunächst wird die Fotoleitertrommel 5 mit einer Beladungstation 6 auf eine hohe Spannung aufgeladen. Dann wird in einer Belichtungstation 7 punktweise, beispielsweise durch einen LED-Kamm oder einen Laser eine Information aufgebracht und damit punktweise Entladungszonen auf der Fotoleitertrommel 5 geschaffen. An diese Beladungszonen lagert sich dann Toner an, der in einer Entwicklerstation 29 bevorratet und zur Anlagerung an die Fotoleitertrommel 5 aufbereitet wird.
- Im Zuge des Umdruckvorganges ist es praktisch nicht zu vermeiden, daß Rest-Toner an der Fotoleitertrommel 5 haften bleibt. Die Menge des Rest-Toners auf der Fotoleitertrommel ist abhängig vom sogenannten Umdruckwirkungsgrad ΠTransfer, mit ΠTransfer<1. Der gesamte Rest-Toner auf dem Fotoleiter 5 ergibt sich demnach auf folgender Basis:
- Auf das Papiertransportband wird nur in den Fällen Toner übertragen, in denen Bildinformation außerhalb des Aufzeichnungsträgerformates bestehen oder in dem Tonermarken in die Zwischenräume zwischen aufeinanderfolgende Aufzeichnungsträger auf der Fotoleitertrommel erzeugt wurden. Der Rest-Toner auf dem Papiertransportband ergibt sich demnach zu:
- In
Figur 3 ist gezeigt, wie Rest-Toner von der Fotoleitertrommel 5 beseitigt wird. Die Fotoleiter-Reinigungsstation 9 umfaßt dazu eine mit Wechselstrom (AC) zu betreibende Korona 9a durch die der positiv geladene Rest-Toner, der sich nach dem Umdruckvorgang noch auf der Fotoleitertrommel 5 befindet, elektrisch neutralisiert wird. Damit werden die elektrostatischen Haltekräfte zwischen Toner und Fotoleiterschicht minimiert. Der entladenen Toner wird mit Hilfe einer schleifend angeordneten Gummilippe 11 von der Fotoleitertrommel 5 abgestriffen, in einem Auffangbehälter 12 aufgefangen und anschließend mit einer Fördereinrichtung 13 in einen von außen leicht zugänglichen Rest-Tonerbehälter 14 außerhalb des Umdruckaggregats transportiert. Der Füllstand des Rest-Tonerbehälters 14 wird mittels eines Füllstandssensors 15 überwacht. Ab einem gewissen Füllstand des Behälters wird der Bediener über ein Druckerbedienfeld aufgefordert, den Behälter zu tauschen. Wird dies innerhalb einer bestimmten Zeit nicht durchgeführt, stoppt der Druckprozeß automatisch, um ein Überfüllen des Behälters zu vermeiden. - Etwaiger Rest-Toner, der von der Fotoleitertrommel 5 auf das Papiertransportband 4 übertragen wird, wird mit Hilfe eines schabend am Papiertransportband 4 angeordneten flexiblen Metall- oder Kunststoff-Blades 16 oder eines starren Keramikblades abgereinigt. Das Blade 16 ist dabei direkt über einen zweiten Rest-Tonerbehälter 17 angeordnet, so daß die abgeschabten Tonerpartikel direkt in den Rest-Tonerbehälter 17 fallen. Ist der Rest-Tonerbehälter 17 voll, so muß auch er geleert oder gegen einen leeren Behälter getauscht werden. Wird der Füllstand des Rest-Tonerbehälters 17 nicht überwacht, so sollte der Austausch des Behälters synchron mit dem Rest-Tonerbehälter 14 der Fotoleiterreinigungsstation 9 erfolgen. Um eine Überfüllung des Rest-Tonerbehälters 17 zu vermeiden, muß das Volumen dieses Behälters so groß gewählt werden, daß seine maximale Füllmenge nicht die maximale Füllmenge des überwachten Rest-Tonerbehälters 14 in der Fotoleiterreinigungsstation 9 übersteigt. Dies erfordert ein relativ großes Volumen, was einen erheblichen Bauraum im Bereich des Papiertransportbandes erfordert und bei einer kompakten Bauweise des Drucksystems kaum realisierbar ist. Es könnte auch vorgesehen sein, den zweiten Rest-Tonerbehälter 17 in Abhängigkeit von Seitenzählern zu wechseln. Dies kann aber dazu führen, daß der Behälter relativ oft getauscht werden muß, was zum einen die Verbrauchskosten erhöht und zum anderen einen formierten Eingriff des Bedieners erfordert und somit zu häufigerer Druckunterbrechung führt, die in einem Druckproduktionsumfeld nicht akzeptabel ist.
- Um einen wirtschaftlichen Wechselzyklus des Rest-Tonerbehälters der Bandreinigung 17 bei geringen Füllvolumen und damit geringen Raumbedarf zu erreichen, wird die Rest-Tonermenge auf dem Papiertransportband reduziert, in dem in den Zwischenräumen der einzelnen zu bedruckenden Seiten (gap) der Strom für die Transferbeladung in der Beladestation 8 ausgeschaltet wird. Die
Figuren 4 und5 zeigen, wie dieses bewerkstelligt werden kann. Die Steuereinrichtung 18 weist dazu eine Schnittstelle 29 auf, über die sie von einer bildgebenden Einheit, beispielsweise aus der Belichtungseinheit 7 oder einer vorgeschalteten Bildverarbeitungseinheit, ermittelt, aus der die Seitenfolge abgeleitet wird und die Stromversorgung 19, mit der die Transfer-Beladestation versorgt wird, trägt. Innerhalb des Abstandes aufeinanderfolgender Seiten 1a, 1b über die Länge a wird dabei die Stromversorgung abgeschaltet (Figur 5 ), während dem Drucken wird sie angeschaltet (Figur 4 ). - Die Aufteilung der anfallenenden Rest-Tonermenge ist demnach vom Status des Tranferstroms abhängig: Innerhalb der Formatlänge (in Laufrichtung) der Papierblätter bestimmt mit eingeschaltetem Transferstrom der Umdruckwirkungsgrad ΠTransfer das Verhältnis der Rest-Tonermenge auf Fotoleiter zu Band. Zwischen aufeinanderfolgenden Papierblättern, das heißt wenn das Gap die Fotoleitertrommel 5 passiert, erfolgt dagegen der Tonerübertrag bei ausgeschaltetem Transferstrom nur noch aufgrund der Flächenpressung zwischen dem Papiertransportband 4 und der Fotoleitertrommel 5, das heißt nur noch in Abhängigkeit eines mechanischen Umdruckwirkungsgrades Πmech, welcher mit Πmech <0,5 wesentlich geringer ist als ΠTransfer.
-
- Rest-Toner auf Papiertransportband = ΠTransfer (Bildinformation und Hintergrund außerhalb der Formatbreite) + Πmech (Bildinformation und Hintergrund im gap + Tonermarke).
- Mittels der Transferstromabschaltung im gap kann somit die anfallende Resttonermenge auf dem Papiertransportband 4 erheblich reduziert werden. Bei den beschriebenen Drucksystemen kann das maximale Volumen des Rest-Tonerbehälters der Bandreinigung 17 dem der Fotoleiterreinigung im Verhältnis 1:1 angeglichen werden, da das maximale Rest-Tonervolumen auf dem Band das Volumen des Rest-Toners auf dem Fotoleiter nicht überschreitet. Somit kann die Information, wie der Füllstandssensor 15 des Rest-Tonersbehälters der Fotoleiterreinigung 14 liefert, auch für den Tausch des Rest-Tonerbehälters der Bandreinigung 17 verwendet werden. Der Bediener erhält dann die Aufforderung, beide Behälter zur gleichen Zeit zu tauschen und zu quittieren.
- Es wurden Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Dabei ist klar, daß der Fachmann jederzeit im Rahmen seines fachmännischen Könnens Abwandlungen angeben kann. Beispielsweise kann als lichtempfindliches Medium statt einer Fotoleitertrommel ein bandförmiges lichtempfindliches Medium angegeben werden, das mit einem organischen Fotoleiter oder einem anorganischen Fotoleiter beschichtet ist.
-
- 1
- Papierblatt
- 1a
- vorauslaufendes Papierblatt
- 1b
- nachfolgendes Papierblatt
- 2
- Transportwalzen
- 3
- Umdruckstation
- 3a
- Umdruckstation des ersten Druckwerks
- 3b
- Umdruckstation des zweiten Druckwerk
- 4
- Papiertransportband
- 4a
- Walze des Bandantriebs
- 4b
- Spannwalze
- 4c
- Abstreifblech
- 5
- Fotoleitertrommel
- 6
- Beladungsstation
- 7
- Belichtungsstation
- 8
- Transfer-Beladestation
- 9
- Fotoleiter-Reinigungsstation
- 9a
- AC-Korona
- 10
- Fixierstation
- 11
- Gummilippe
- 12
- Auffangbehälter
- 13
- Fördereinrichtung
- 14
- Erster Rest-Tonerbehälter
- 15
- Füllstandssensor
- 16
- Metall- oder Keramikblade
- 17
- Zweiter Rest-Tonerbehälter
- 18
- Steuereinrichtung
- 19
- Stromversorgung
- 20
- Bandreinigungsstation
- 21
- Drucksystem
- 22
- Papiereingabe
- 23
- Zweite Papiereingabe
- 24
- Erstes Druckwerk
- 25
- Zweites Druckwerk
- 26
- Papierausgabe
- 29
- Schnittstelle
- 30
- Entwicklerstation
- A =
- Papiertransportrichtung
- B =
- Fotoleitertransportrichtung
- a =
- gap
- α =
- Nip-Winkel
Claims (20)
- Verfahren zum Betreiben einer Umdruckstation (3, 3a, 3b) eines elektrografischen Druckgeräts (21), wobei die Umdruckstation (3, 3a, 3b) ein lichtempfindliches Medium (5) umfasst, auf dem sukzessive Tonerbilder mittels elektrostatischen Kräften, die durch ein elektrisches Potential bewirkt werden, haften, sowie ein Transportband (4), auf dem zum Zwecke des Umdrucks der Tonerbilder vom lichtempfindlichen Medium (5) auf einander nachfolgende blattförmige Aufzeichnungsträger (1, 1a, 1b) der jeweils zu bedruckende Aufzeichnungsträger (1, 1a, 1b) mittels elektrostatischen Kräften gehalten wird und der Umdruck mittels elektrostatischer Kräfte erfolgt, die durch ein dem Potential des umzudruckenden Tonerbilds entgegengesetztes elektrisches Umdruckpotential bewirkt wird, wobei das elektrische Umdruckpotential abgebaut wird, während ein zwischen zwei aufeinanderfolgenden Aufzeichnungsträgern (1, 1a, 1b) liegender Zwischenraum (a, gap) das lichtempfindliche Medium (5) passiert und wobei in dem Zwischenraum (a, gap) auf dem lichtempfindlichen Medium (5) eine Tonermarke erzeugt wird,
wobei an dem lichtempfindlichen Medium (5) eine Reinigungsstation (9) vorgesehen ist, die nicht umgedruckten Resttoner abreinigt, und die Reinigungsstation (9) einen Resttonerbehälter (12, 14) aufweist, der die vom lichtempfindlichen Medium (5) abgereinigten Tonerpartikel aufnimmt,
wobei durch eine am Transportband (4) vorgesehene Reinigungseinrichtung (16) kontinuierlich Resttoner vom Transportband (4) mechanisch abgelöst wird und in einen dem Transportband (4) zugeordneten Resttonerbehälter (17) fällt, und
wobei nur an einem der beiden Resttonerbehälter (12, 14; 17) ein Tonermengen-Sensor (15) angeordnet ist und wobei eine Aufforderung an den Bediener abgegeben wird, beide Resttonerbehälter zu tauschen, wenn der Tonermengen-sensor (15) ein "Voll-Signal" abgibt. - Verfahren nach Anspruch 1, wobei eine Steuereinrichtung (18) verwendet wird, die aus den Bildfolgen des elektrografischen Aufzeichnungsprozesses ableitet, zu welchen Zeiten kein Aufzeichnungsträger (1, 1a, 1b) am lichtempfindlichen Medium (5) anliegt und dann den Abbau des Umdruckpotentials bewirkt.
- Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Transportband (4) einen elektrischen Volumenwiderstand größer als 1010 Ω cm hat, wodurch das Umdruckpotential auch die elektrostatischen Kräfte zum Halten des Aufzeichnungsträgers (1, 1a, 1b) bewirkt.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Reinigungsstation (9) eine mit Wechselstrom beaufschlagte Entladungseinrichtung (9a) umfasst und/oder ein mechanisch kontaktierendes Reinigungselement (11), das andauernd an dem lichtempfindlichen Medium anliegt.
- Verfahren nach Anspruch 4, wobei das mechanisch kontaktierende Reinigungselement (11) eine Gummilippe ist.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Tonermengen-Sensor (15) in der Reinigungsstation (9) vorgesehen ist und ein "Voll"-Signal abgibt, wenn im Resttonerbehälter (14) eine vorgegebene Menge an Tonerpartikeln erreicht wird.
- Verfahren nach Anspruch 6, wobei eine Fördereinrichtung (13) vorgesehen ist, durch die abgereinigte Tonerpartikel in den Resttonerbehälter (14) transportiert werden.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die am Transportband (4) vorgesehene Reinigungseinrichtung (16) eine flexible Klinge oder eine starre Keramikklinge (16) umfasst.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei nach Abgabe des "Voll"-Signals des Tonermengen-Sensors (15) sowohl der Resttonerbehälter der Reinigungsstation des lichtempfindlichen Mediums (14) als auch der Resttonerbehälter des Transportbandes (17) geleert oder gegen einen leeren Behälter ausgetauscht werden.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei als lichtempfindliches Medium (5) eine sich drehende Fotoleitertrommel verwendet wird, deren Umfangsgeschwindigkeit beim Umdrucken gleich der Transportgeschwindigkeit des Transportbandes (4) ist.
- Umdruckstation (3, 3a, 3b) für ein elektrografisches Druckgerät (21), umfassend ein lichtempfindliches Medium (5), auf dem Tonerbilder mittels elektrostatischen Kräften, die durch ein elektrisches Potential bewirkt werden, haften können, sowie ein Transportband (4), auf dem zum Zwecke des Umdrucks der Tonerbilder vom lichtempfindlichen Medium (5) auf einander nachfolgende blattförmige Aufzeichnungsträger (1, 1a, 1b) die Aufzeichnungsträger (1, 1a, 1b) mittels elektrostatischen Kräften gehalten werden können, wobei der Umdruck mittels elektrostatischer Kräfte erfolgt, die durch ein dem Potential des Tonerbilds entgegengesetztes elektrisches Umdruckpotential bewirkt wird und wobei eine Steuereinrichtung (18) vorgesehen ist, durch die das elektrische Umdruckpotential abschaltbar ist, während ein zwischen aufeinanderfolgenden Aufzeichnungsträgern (1, 1a, 1b) liegender Zwischenraum (gap) das lichtempfindliche Medium passiert,
wobei an dem lichtempfindlichen Medium (5) eine Reinigungsstation (9) vorgesehen ist, die nicht umgedruckten Resttoner abreinigt, und die Reinigungsstation (9) einen Resttonerbehälter (12, 14) aufweist, der die vom lichtempfindlichen Medium (5) abgereinigten Tonerpartikel aufnimmt,
wobei durch eine am Transportband (4) vorgesehene Reinigungseinrichtung (16) kontinuierlich Resttoner vom Transportband (4) mechanisch abgelöst wird und in einen dem Transportband (4) zugeordneten Resttonerbehälter (17) fällt, und
wobei nur an einem der beiden Resttonerbehälter (12, 14; 17) ein Tonermengen-Sensor (15) angeordnet ist und wobei eine Aufforderung an den Bediener abgegeben wird, beide Resttonerbehälter zu tauschen, wenn der Tonermengen-Sensor (15) ein "Voll-Signal" abgibt. - Umdruckstation nach Anspruch 11, wobei die Steuereinrichtung (18) aus den Bildfolgen des elektrografischen Aufzeichnungsprozesses ableitet, zu welchen Zeiten kein Aufzeichnungsträger (1, 1a, 1b) am lichtempfindlichen Medium (5) anliegt und dann den Abbau des Umdruckpotentials bewirkt.
- Umdruckstation nach Anspruch 11 oder 12, wobei das Transportband (4) einen elektrischen Volumenwiderstand größer als 1010 Ω cm hat, wodurch das Umdruckpotential auch die elektrostatischen Kräfte zum Halten des Aufzeichnungsträgers (1, 1a, 1b) bewirkt.
- Umdruckstation nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei die Reinigungsstation (9) eine mit Wechselstrom beaufschlagte Entladungseinrichtung (9a) umfasst und/oder ein mechanisch kontaktierendes Reinigungselement (11), das andauernd an dem lichtempfindlichen Medium anliegt.
- Umdruckstation nach Anspruch 14, wobei das mechanisch kontaktierende Reinigungselement (11) eine Gummilippe ist.
- Umdruckstation nach einem der Ansprüche 11 bis 15, wobei der Tonermengen-Sensor (15) in der Reinigungsstation (9) vorgesehen ist und ein "Voll"-Signal abgibt, wenn im Resttonerbehälter (14) eine vorgegebene Menge an Tonerpartikeln erreicht wird.
- Umdruckstation nach Anspruch 16, wobei eine Fördereinrichtung (13) vorgesehen ist, durch die abgereinigte Tonerpartikel in den Resttonerbehälter (14) transportiert werden.
- Umdruckstation nach einem der Ansprüche 11 bis 17, wobei die am Transportband (4) vorgesehene Reinigungseinrichtung (16) eine flexible Metall- oder Kunststoffklinge oder eine starre Keramikklinge (16) umfasst.
- Umdruckstation nach einem der Ansprüche 11 bis 18, wobei die beiden Resttonerbehälter (14, 17) so ausgebildet sind, dass nach Abgabe des "Voll."-Signals des Tonermengen-Sensors (15) sowohl der Resttonerbehälter der Reinigungsstation des lichtempfindlichen Mediums (14) als auch der Resttonerbehälter des Transportbandes (17) geleert oder gegen einen leeren Behälter ausgetauscht werden kann.
- Umdruckstation nach einem der Ansprüche 11 bis 19, wobei als lichtempfindliches Medium (5) eine sich drehende Fotoleitertrommel verwendet wird, deren Umfangsgeschwindigkeit-beim Umdrucken gleich der Transportgeschwindigkeit des Transportbandes (4) ist.
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