WO2004013701A2 - Verfahren und vorrichtung zur minimierung von unerwünschtem tonerübertrag in einer umdrukstation eines elektrografischen druckgeräts - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur minimierung von unerwünschtem tonerübertrag in einer umdrukstation eines elektrografischen druckgeräts Download PDF

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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 large number of forms, for example as electrophotographic printing devices, as ionographic printing devices or also as magnetographic printing devices, various physical effects being used in each case in order to initially generate a virtual image on an intermediate image carrier, this with a suitable dye, in particular toner, and to print the image thus produced onto a recording medium.
  • an electrographic printing device with a plurality of transfer printing stations and a conveyor belt for transporting the recording medium is known.
  • electro-graphic printing devices with a container for residual toner are known.
  • EP 0 339 673 A2 discloses a method for operating a transfer printing station of an electrographic printing device, in which the electrical transfer printing potential is reduced in the area of the transfer printing station as long as no paper runs through the station.
  • a transfer printing station comprises a light-sensitive medium on which a toner image adheres by means of electrostatic forces which are brought about by an electrical potential, and a conveyor belt on which for the purpose of transfer printing the toner image from the light-sensitive medium onto a sheet-like recording medium of the recording is held by electrostatic forces.
  • the transfer printing takes place by means of electrostatic forces which are brought about by an electrical transfer transfer potential opposite to the potential of the toner image.
  • the electrical transfer potential is reduced while an intermediate space between two recording media passes the photosensitive medium.
  • Such toner marks are useful for regularly adjusting electrophotographic parameters, but should preferably not be re-printed on the recording medium.
  • the invention provides a solution to perform toner brands on the one hand, i.e. without reducing the printing speed, being able to use it and, on the other hand, avoiding an annoying transfer printing.
  • the invention can furthermore prevent unwanted toner particles from being transferred from the photosensitive medium to the conveyor belt at times when the transfer printing station is operating, when there is no record carrier on the photosensitive medium.
  • This effect can be used particularly effectively in the ongoing operation of the printing device when successive recording media enter the transfer station with a certain distance or space.
  • a control device which derives from the image sequences of the electrographic recording process at which times there is no recording medium on the photosensitive medium and then causes the transfer printing potential to be reduced.
  • the conveyor belt has an electrical volume resistance greater than 10 10 ⁇ cm, as a result of which the transfer pressure potential also causes the electrostatic forces to hold the recording medium.
  • Both the photosensitive medium and the conveyor belt can be provided with cleaning stations which bring about a continuous cleaning of toner particles still on the respective element. The cleaning stations can also have mechanically permanent contacts through which the toner particles are scraped off.
  • photosensitive medium is preferably softer material, such as. As rubber or soft plastic, provided while harder material such as for cleaning the more robust conveyor belt.
  • the residual toner containers at the two cleaning stations are in particular designed in such a way that they fill up approximately simultaneously with residual toner quantities in the two cleaning stations. In this case, it is sufficient just to arrange a fill level sensor in one of the two containers, with which the operator of the device is shown 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 directed into certain further processing channels, whereby in particular a compact design can be realized by providing arrangements for the removal of residual toner that transport the waste toner to suitable locations in which there is sufficient space for residual toner containers and / or the containers are easily accessible from the outside.
  • the invention makes it possible to process little residual toner in the cramped installation space of a recording medium conveyor belt and to process comparatively more residual toner in a comparatively larger installation space, such as the cleaning station of a photoconductor drum.
  • FIG. 1 An electrophotographic device
  • FIG. 2 transfer printing developer and fixing station in the device of FIG. 1
  • FIG. 1 Cleaning stations in the area of the transfer station.
  • Figure 4 A transfer printing station in the operating state with recording medium on the light-sensitive medium
  • Figure 5 The transfer printing station in the operating state without a recording medium on the light-sensitive medium.
  • FIG. 1 shows an electrophotographic printing device 21 in which individual, sheet-shaped recording media made of paper can be printed from a paper input in a first printing unit 24 and / or in a second printing unit 25 and then to a paper output 26 for storage in output compartments and / or can be transported for further processing in further paper sheet processing devices.
  • Each of the two printing units 24, 25 has a transfer printing station 3a or 3b, in which toner images, which are attached to a photoconductor drum, are transferred onto 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 structure, and paper sheets through the paper input 22 to one or both of the printing units 24, 25 can be handed over for printing.
  • a transfer printing station 3 is shown in somewhat more detail in FIG.
  • a paper sheet 1 is fed to a paper conveyor belt 4 via transport rollers 2.
  • the paper conveyor belt 4 is charged to a high electrical potential of 2 ... 5 KV by means of a transfer loading station 8, as a result of which the paper sheet 1 adheres electrostatically to the paper conveyor belt 4.
  • the paper conveyor belt 4 transports the paper sheet 1 in direction A, the paper sheet 1 wrapping around the photoconductor drum 5 within an angle segment alpha, the so-called nip angle. This in turn moves in the direction B at the same speed as the paper sheet 1 or the conveyor belt 4.
  • the transfer loading station 8 applies an electrical charge to the underside of the paper conveyor belt 4 to the charged toner image on the photoconductor drum 5.
  • the high-resistance (> 10 10 ⁇ cm) paper conveyor belt 4 stores the charge energy Similar to a capacitor and represents a high counter potential compared to the loaded photoconductor drum 5. On the one hand, this causes the toner transfer from the photoconductor drum 5 to the paper sheet and, on the other hand, a holding force of the paper sheet 1 on the paper conveyor belt 4 that decreases over time t Leaving the nip area, the paper sheet 1 still adheres to the paper conveyor belt 4.
  • the paper sheet 1 is due to the relatively small radius (11 mm) of the roller 4a and the effect of the scraper plate 4c Paper conveyor belt 4 released and fed to the fixing device 10, in which the toner image on the paper sheet 1 is fixed by the action of heat and pressure.
  • the tensioning roller 4b keeps the paper conveyor belt 4 constantly under tension and presses it against the photoconductor drum 5 under tension in the nip area.
  • An electrostatically held toner image is generated on the photoconductor drum 5 as follows: First, the photoconductor drum 5 is charged to a high voltage with a loading station 6. Then, in an exposure station 7, information is applied point by point, for example by means of an LED comb or a laser, and thus discharge zones are created point by point on the photoconductor drum 5. Toner then accumulates on these loading zones, which is stored in a developer station 29 and processed for attachment to the photoconductor drum 5.
  • Residual toner on photoconductor 1 - ⁇ I ⁇ transfer (image information + toner mark + background).
  • Toner is only transferred to the paper conveyor belt in cases in which image information exists outside the recording medium format or in which toner marks have been generated in the gaps between successive recording media on the photoconductor drum.
  • the residual toner on the paper conveyor belt therefore results in:
  • FIG. 3 shows how residual toner is removed from the photoconductor drum 5.
  • the photoconductor cleaning station 9 comprises a corona 9a to be operated with alternating current (AC), by means of which the positively charged residual toner, which is still on the photoconductor drum 5 after the transfer printing process, is electrically neutralized. This minimizes the electrostatic holding forces between the toner and the photoconductor layer.
  • the discharged toner is stripped from the photoconductor drum 5 with the aid of a rubbing rubber lip 11, collected in a collecting container 12 and then transported by a conveying device 13 into a residual toner container 14, which is easily accessible from the outside, outside the transfer printing unit.
  • the fill level of the residual toner container 14 is monitored by means of a fill level sensor 15. From a certain fill 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.
  • any residual toner that is transferred from the photoconductor drum 5 to the paper conveyor belt 4 is removed with the aid of a flexible metal or plastic blade 16 arranged on the paper conveyor belt 4 or a rigid ceramic cleaned mikblades.
  • the blade 16 is arranged directly above 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 fill level of the residual toner container 17 is not monitored, the replacement of the container should take place synchronously 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 filling quantity does not exceed the maximum filling quantity of the monitored residual toner container 14 in the photoconductor cleaning station 9. This requires a relatively large volume, which requires considerable space in the area of the paper conveyor belt and is hardly feasible with a compact construction of the printing system. Provision could also be made for the second residual toner container 17 to be changed as a function of page counters. However, this can mean that the container has to be replaced relatively often, which on the one hand increases the consumption costs and on the other hand requires a formulated intervention by the operator and thus leads to frequent printing interruptions, which is not acceptable in a print production environment.
  • the residual quantity of toner on the paper conveyor belt is reduced by the current for the transfer loading in the gap between the individual pages to be printed (gap) the loading station 8 is switched off.
  • Figures 4 and 5 show how this can be done.
  • the control device 18 has an interface 29, via which it is determined by 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.
  • the power supply is switched off within the distance between successive pages la, lb over the length a (FIG. 5), and is switched on during printing (FIG. 4).
  • the transfer printing efficiency Il ⁇ ransfer determines the ratio of the remaining amount of toner on the photoconductor to the tape when the transfer current is switched on.
  • the toner transfer only takes place due to the surface pressure between the paper conveyor belt 4 and the photoconductor drum 5, that is to say only in dependence on a mechanical transfer printing efficiency IT ech , which with rime c h ⁇ 0.5 is significantly lower than F-Tra ns f er -
  • Residual toner on the photoconductor 1 - Hrransfer (image information and background within the maximum image development of the format line) + 1 - m e ch IT (image information and background in the gap + toner mark).
  • Remaining toner on paper conveyor belt Il ⁇ transfer (image information and background outside the format width) + ri ech (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 a ratio of 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 residual toner container of the photoconductor cleaning 14 supplies can also be used for the replacement of the residual toner container of the belt cleaning 17. The operator is then asked to thaw and acknowledge both containers at the same time.
  • a band-shaped photosensitive medium can be specified as the photosensitive medium, which is coated with an organic photoconductor or an inorganic photoconductor.
  • Second paper input 24 First printing unit 25 Second printing unit 26 Paper output 29 interface

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
  • Cleaning In Electrography (AREA)

Abstract

In einem Verfahren und einer Vorrichtung zur Minimierung von unerwünschtem Tonerübertrag in einer Umdruckstation (3, 3a, 3b) soll ver-hindert werden, dass zu Zeiten im laufenden Betrieb der Umdruckstation, zu denen kein Aufzeichnungsträger (1, 1a, 15) anliegt, unerwünschte Tonerpartikel durch Umdruck von einem lichtempfindlichen Medium (5) auf einen Aufzeichnungsträger, der durch elektrostatische Kräfte auf dem Transportband (4) gehalten wird, mittels elektrostatischen Kräften, die durch ein dem Potential des Tonerbilds entgegengesetztes elektrisches Umdruckpotential bewirkt wird, von dem lichtempfindlichen Medium (5) auf das Transportband (4) übertragen werden.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Minimierung von unerwünschtem Tonerübertrag in einer Umdruckstation eines elektrografischen Druckgeräts
Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Drucken von Informationen mittels einer elektrografischen Druckvorrichtung. Derartige Druckgeräte sind in einer Viel- zahl von Ausprägungen bekannt, beispielsweise als elektrofo- tografische 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 erzeu- gen, dies mit geeignetem Farbstoff, insbesondere Toner, ein- zufärben 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 Oce-Drucksystem, Drucktechnologien, Oce 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 blatt- förmige 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 ümdruckanordnungen, 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 Aufzeich- nungsträgers. Auch Tonermarken, die in den Randbereich des 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 Veröf- fentlichung WO 99/36834 AI ist ein Regelungsverfahren für Entwicklerstationen, das auf Basis von Tonermarken arbeitet, bekannt .
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 Ilτransfer nicht umgedruckt werden.
Aus der JP 2002-169385 A ist ein elektrografisches Druckgerät mit einer Vielzahl von Umdruckstationen und einem Transportband zum Transportieren des AufZeichnungsträgers bekannt. Aus der JP 2000-181312 A und aus der JP 11265090 A sind elektro- grafische Druckgeräte mit einem Behälter für Resttoner bekannt .
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.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrich- tung für ein elektrografisches Druckgerät anzugeben, mit dem unerwünschter Tonerübertrag in einer Umdruckstation, bei der blattförmige Aufzeichnungsträger, die mittels eines Trans- portbandes 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 lichtempfind- liches 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 Aufzeich- nungsträger 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 umge- druckt wird. Derartige Tonermarken sind nützlich um elektro- grafische 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 Druckgeschwin- digkeit 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 Auf- zeichnungsträger am lichtempfindlichen Medium anliegt, unerwünschte Tonerpartikel von dem lichtempfindlichen Medium auf das Transportband übertragen werden. Dieser Effekt kann be- sonders 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 Umdruckko- rotrons 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 Ü- bertrag Toner durch das elektrische Umdruckpotential auf das Transportband gelangt.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird ei- ne 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 Volu enwi- derstand größer 1010 Ω cm, wodurch das Umdruckpotential auch die elektrostatischen Kräfte zum Halten des Aufzeichnungsträ- gers bewirkt. Sowohl das lichtempfindliche Medium als auch das Transportband können mit Reinigungsstationen versehen sein, die eine kontinuierliche Reinigung von noch auf dem je- weiligen 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 ausge- legt, 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 ve- wirklicht werden kann, indem Anordnungen zur Abführ 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 insbe- sondere, 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 der Figur 1
Figur 3: Reinigungsstationen im Bereich der Umdruckstation.
Figur 4: Eine Umdruckstation im Betriebszustand mit Aufzeich- nungsträger am lichtempfindlichen Medium und Figur 5: Die Umdruckstation im Betriebszustand ohne Aufzeichnungsträger am lichtempfindlichen Medium.
In Figur 1 ist ein elektrofotografisches Druckgerät 21 darge- stellt, 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 Papier- blattverarbeitungsgeräten 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 Be- drucken 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 Papiertransport- band 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 ei- nes Winkelsegments Alpha, 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 ab- fallende 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 gehalte- nes 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 Ent- ladungszonen 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 Ilτansfer/ mit Ilτransfer<l ■ Der gesamte Rest-Toner auf dem Fotoleiter 5 ergibt sich demnach auf folgender Basis: Rest-Toner auf Fotoleiter = 1 - ΪIτransfer (Bildinformation + Tonermarke + Hintergrund) .
Auf das Papiertransportband wird nur in den Fällen Toner ü- bertragen, in denen Bildinformation außerhalb des Aufzeichnungsträgerformates bestehen oder in dem Tonermarken in die Zwischenräume zwischen aufeinanderfolgende Aufzeichnungstrager auf der Fotoleitertrommel erzeugt wurden. Der Rest-Toner auf dem Papiertransportband ergibt sich demnach zu:
ÜTransfer (Bildinformation und Hintergrund außerhalb des Aufzeichnungsträgerformats + Tonermarke) .
In Figur 3 ist gezeigt, wie Rest-Toner von der Fotoleiter- trommel 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 elektrostati- sehen Haltekräfte zwischen Toner und Fotoleiterschicht minimiert. Der entladenen Toner wird mit Hilfe einer schleifend angeordneten Gummilippe 11 von der Fotoleitertrommel 5 ab- gestriffen, 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 ü- berwacht. Ab einem gewissen Füllstand des Behälters wird der Bediener über ein Druckerbedienfeld aufgefordert, den Behäl- ter 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 Kera- mikblades 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 und 5 zeigen, wie des 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 la, lb über die Länge a wird dabei die Stromversorgung abgeschaltet (Figur 5) , während dem Drucken wird sie angeschaltet (Figur 4) .
Die Aufteiung der anfallenenden Rest-Tonermenge ist demnach vom Status des Tranferstroms abhängig: Innerhalb der Formatlänge (in Laufrichtung) der Papierblätter bestimmt mit eingeschaltetem Transferstrom der Umdruckwirkungsgrad Ilτransfer 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 ITech, welcher mit rimech<0,5 wesentlich geringer ist als F-Transfer-
Beide Zustände summieren sich dann wie folgt:
Rest-Toner auf Fotoleiter = 1 - Hrransfer (Bildinformation und Hintergrund innerhalb der maximalen Bildentwicklung der Formatlinie,) + 1 - ITmech (Bildinformation und Hintergrund im gap + Tonermarke) .
Rest-Toner auf Papiertransportband = Ilτransfer (Bildinformation und Hintergrund außerhalb der Formatbreite) + riech (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 ü- berschreitet . Somit kann die Information, wie der Füllstands- sensor 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 tau- sehen und zu quittieren.
Es wurden Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Dabei ist klar, daß der Fachmann jederzeit im Rahmen seines fachmännischen Könnens Abwandlungen angeben kann. Beispiels- weise kann als lichtempfindliches Medium statt einer Fotoleitertrommel ein bandförmiges lichtempfindliches Medium angegeben werden, das mit einem organischen Fotoleiter oder einem anorganischen Fotoleiter beschichtet ist.
Bezugszeichenliste
1 Papierblatt la vorauslaufendes Papierblatt lb 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

Patentansprüche
1. Verfahren zum Betreiben einer Umdrucks ation (3, 3a, 3b) eines elektrografischen Druckgeräts (21) , wobei die U - druckstation (3, 3a, 3b) ein lichtempfindliches Medium (5) umfasst, auf dem sukzessive Tonerbilder mittels e- lektrostatischen Kräften, die durch ein elektrisches Potential bewirkt werden, haften, sowie ein Transportband (4), auf dem zum Zwecke des Umdruck-s der Tonerbilder vom lichtempfindlichen Medium (5) auf.-."einander nachfolgende blattförmige Aufzeichnungsträger (1, la, lb) der jeweils zu bedruckende Aufzeichnungsträger (1, la, lb) 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 Aufzeichnungsträ- gern (1, la, lb) 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.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei eine Steuereinrichtung (18) verwendet wird, die aus den Bildfolgen des elektro- grafischen AufZeichnungsprozesses ableitet, zu welchen Zeiten kein Aufzeichnungsträger (1, la, lb) am lichtempfindlichen Medium (5) anliegt und dann den Abbau des Umdruckpotentials bewirkt.
3. 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, la, lb) bewirkt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei an dem lichtempfindlichen Medium (5) eine Reinigungsstation (9) vorgesehen ist, die nicht umgedruckten Resttoner abreinigt .
5. Verfahren nach Anspruch 4, 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.
6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei das mechanisch kontaktierende Reinigungselement (11) eine Gummilippe ist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6, wobei die Reinigungsstation (9) einen Resttonerbehälter (12, 14) aufweist, der die vom lichtempfindlichen Medium (5) abgereinigten Tonerpartikel aufnimmt und wobei ein Tonermengen-Sensor (15) vorgesehen ist, der ein „Vollλ-Signal ab- gibt, wenn im Resttonerbehälter (14) eine vorgegebene Menge an Tonerpartikeln erreicht wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei eine Fördereinrichtung
(13) vorgesehen ist, durch die abgereinigte Tonerpartikel in den Resttonerbehälter (14) transportiert werden.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei durch eine am Transportband (4) vorgesehene Reinigungseinrichtung (16) kontinuierlich Resttoner vom Transport- band (4) mechanisch abgelöst wird und in einen dem Transportband (4) zugeordneten Resttonerbehälter (17) fällt.
10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei die am Transportband (4) vorgesehene Reinigungseinrichtung (16) eine flexible Klinge oder eine starre Keramikklinge (16) umfasst.
1. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 8 und nach einem der Ansprüche 9 oder 10, wobei nach Abgabe des „Voll"-Signals des Tonermengen-Sensors (15) sowohl der Resttonerbehälter der Reinigungsstation des lichtempfind- liehen Mediums (14) als auch der Resttonerbehälter des Transportbandes (17) geleert oder gegen einen leeren Behälter ausgetauscht werden.
12. 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.
13. Umdruckstation (3, 3a, 3b) für ein elektrografisches Druckgeräts (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, la, lb) die Aufzeichnungstr ger (1, la, lb) mittels elektrostatischen Kräften gehalten werden können, wobei der Umdruck mittels elektrostati- scher 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, la, lb) liegender Zwischenraum (gap) das lichtempfindliche Medium passiert.
14. Umdruckstation nach Anspruch 13, wobei die Steuereinrichtung (18) aus den Bildfolgen des elektrografischen Auf- Zeichnungsprozesses ableitet, zu welchen Zeiten kein Aufzeichnungsträger (1, la, lb) am lichtempfindlichen Medium (5) anliegt und dann den Abbau des Umdruckpotentials be- wirkt ,
15. Umdruckstation nach Anspruch 13 oder 14, wobei das Transportband (4) einen elektrischen Volumenwiderstand größer als 1010 Ω cm hat, wodurch das Umdruckpotential auch die elektrostatischen Kräfte zum Halten des Aufzeichnungsträ- gers (1, la, lb) bewirkt.
16. Umdruckstation nach einem der Ansprüche 13 bis 15, wobei an dem lichtempfindlichen Medium (5) eine Reinigungsstation (9) vorgesehen ist, die nicht umgedruckten Resttoner abreinigt .
17. Umdruckstation nach Anspruch 16, wobei die Reinigungssta- tion (9) eine mit Wechselstrom beaufschlagte Entladungseinrichtung (9a) umfasst und/oder ein mechanisch kontaktierendes Reinigungselement (11) , das andauernd an dem lichtempfindlichen Medium anliegt.
18. Umdruckstation nach Anspruch 17, wobei das mechanisch kontaktierendes Reinigungselement (11) eine Gummilippe ist .
19. Umdruckstation nach einem der Ansprüche 17 oder 18, wobei die Reinigungsstation (9) einen Resttonerbehälter (12,
14) aufweist, der den vom lichtempfindlichen Medium (5) abgereinigten Tonerpartikel aufnimmt und wobei ein Tonermengen-Sensor (15) vorgesehen ist, der ein „Voll"-Signal abgibt, wenn im Resttonerbehälter (14) eine vorgegebene Menge an Tonerpartikeln erreicht wird.
20. Umdruckstation nach Anspruch 19, wobei eine Fördereinrichtung (13) vorgesehen ist, durch die abgereinigte Tonerpartikel in den Resttonerbehälter (14) transportiert werden.
1. Umdruckstation nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 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.
22. Umdruckstation nach Anspruch 21, wobei die am Transportband (4) vorgesehene Reinigungseinrichtung (16) eine fle- xible Metall- oder Kunststoffklinge oder eine starre Keramikklinge (16) umfasst.
23. Umdruckstation nach einem der Ansprüche 19 oder 20 und nach einem der Ansprüche 21 oder 22, 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.
24. Umdruckstation nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei als lichtempfindliches Medium (5) eine sich drehende Fotoleitertrommel verwendet wird, deren Umfangsge- schwindigkeit beim Umdrucken gleich der Transportgeschwindigkeit des Transportbandes (4) ist.
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