WO2008101757A2 - Verfahren und anordnung zum erzeugen von nebeneinander auf einem bedruckstoff liegenden druckbildern mit hilfe einer elektrofotografischen druckeinrichtung - Google Patents

Verfahren und anordnung zum erzeugen von nebeneinander auf einem bedruckstoff liegenden druckbildern mit hilfe einer elektrofotografischen druckeinrichtung Download PDF

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Definitions

  • a charge image carrier e.g. A photoconductive drum
  • charge image carrier e.g. A photoconductive drum
  • a toner cloud of toner particles is generated in the space between the developer roller (jump roller) and charge image carrier (hereinafter development area) by applying an AC voltage and / or DC voltage, pass from the toner particles according to the charge images on the charge image carrier and thus color this.
  • Multi-color printing requires the charge images to be sequentially colored with toner particles of different colors.
  • a corresponding number of developer stations can be arranged along the charge image carrier (US Pat. No.
  • the problem underlying the invention is to provide a method in which already existing on the charge image carrier toner images, for example, at serial pressure, are not affected and subsequent developer stations are not contaminated. This problem is solved according to the features of claim 1 and claim 23.
  • printing units are arranged on the same side, each having a character generator and a tribo-jump developer station, through which a charge image of a print image is generated on the photoconductor and this charge image is colored by a charged toner roll located at a bias voltage to the toner image by a bias voltage, there is a risk that a toner image formed by a first printing unit in the subsequent printing unit is damaged by toner of the first toner image is removed by toner of the subsequent printing unit and enters the developer station of the subsequent printing unit.
  • the first printing unit generates a first charge image, which is developed to the first toner image of a first printed image and the subsequent second printing unit, a second charge image, which is developed to the second toner image of a second printed image.
  • the solution is not limited to printing devices with two printing units, it can also be transferred to printing devices with more than two printing units.
  • the risk of carryover of toner from a first toner image to the developer station of a subsequent printing unit can be reduced by virtue of the charge image (first toner image) developed by the first printing unit after leaving this printing unit and before reaching the next second printing unit. together with the photoconductor is reloaded by a recharging unit to a Umladepotential, which prevents the transfer of toner of the first toner image in the developer station of the second printing unit. As a result, the toner of the first toner image does not reach the developer station of the subsequent printing unit.
  • the recharging potential may correspond to the initial potential of the photoconductor.
  • Umladepotential is chosen in terms of magnitude greater than the initial potential of the photoconductor.
  • the photoconductor with the first toner image is recharged by a first intermediate exposure unit prior to reimplementation and then charged to a recharging potential by the recharging unit which is greater than the initial potential, the adhesion of the first toner to the photoconductor is significantly increased Wan this toner largely suppressed in the developer station of the subsequent printing unit.
  • This effect is further increased if the photoconductor is discharged into saturation by the first intermediate exposure unit, so that after the charge, the potential of the toner image is greater than the charge transfer potential of the photoconductor.
  • the development of the second charge image by the subsequent printing unit can be improved by the fact that, before the next printing unit has been reached, after being transhipped by a second intermediate exposure unit, the photographic ter is discharged to a potential corresponding to the initial potential of the photoconductor.
  • An optimum result is achieved when the character generator of the following printing unit is controlled in such a way that it places the region on the photoconductor in which the second charge image is to be formed at a potential which is optimal for the generation of the charge image.
  • This can e.g. be the starting potential.
  • This goal can be achieved in a first method if, after the transfer of the photoconductor by the transfer unit, the character generator of the subsequent second printing unit in an image area in which the first and the second print image is to be generated, the image area outside the first toner image In the image of the first charge image exposed and also generated in this image area, the charge image of the second print image on the photoconductor.
  • the character generator of the second printing unit it is particularly advantageous if exposure is made to the inverse image of the first charge image by the character generator of the second printing unit only at the edge region of the second charge image.
  • the exposure of the photoconductor to the inverse image of the first charge image can be regulated by means of a charge sensor arranged after the character generator.
  • an area around the preceding toner image is excluded from the exposure.
  • the inverse exposure can be performed as pointwise exposure, and the area around the preceding toner image can be adjustably excluded from the pointwise exposure.
  • the exception of the pointwise exposure around the previous toner image may be a PEL.
  • the intensity of the transhipment in the peripheral area can be determined by adjusting the intensity of the exposure of the LEDs of the character generator. Then, the generation of the second charge image is independent of the first toner image, moreover, printed images with fine characters and rasters can be better generated.
  • adjacent print images which are arranged in such a way that a part of the toner image of the preceding print image projects into the edge region of the following print image, it is advantageous if the exposure by the character generator takes place in such a way that this part of the preceding toner image is not exposed becomes.
  • Fig. 2 is a timing diagram showing, in principle, plotted over time the electric potential on a photoconductor when generating two serial printed images by two printing units without employing the invention
  • Fig. 3 is a timing diagram corresponding to Fig. 2, illustrating the potential on the photoconductor when the photoconductor has been reloaded between the two printing units by the two printing units;
  • Fig. 4 is a timing diagram corresponding to Fig. 2, illustrating the potential on the photoconductor when the photoconductor is overcharged during the transfer;
  • FIG. 5 shows a pulse diagram corresponding to FIG. 2, which represents the potential on the photoconductor if the photoconductor has been exposed again before the transfer;
  • Fig. 6 is a timing diagram corresponding to Fig. 2, illustrating the potential on the photoconductor when, after reloading, the photoconductor has been exposed once again to an intermediate exposure;
  • Fig. 7 is a timing chart corresponding to Fig. 2 illustrating the potential on the photoconductor when the character generator of the second printing unit is controlled by a charge sensor;
  • FIG. 8 shows a first printed image after inverse exposure with the first charge image
  • FIG. 9 shows a representation of a first method with inverse exposure according to FIG. 8;
  • FIG. 10 shows an advantageous improvement of the first method;
  • FIG. 11 shows the first and second printed image in the case of inverse exposure of the second printed image only in its edge region;
  • FIG. 12 shows an illustration of a second method for realizing the embodiment of FIG. 11;
  • FIG. 13 shows a supplement to the second method
  • FIG. 14 is a timing diagram corresponding to FIG.
  • Fig. 15 is a control circuit for controlling the character generator of the second printing unit.
  • FIG. 1 results in the basic structure of an e-lektrobibischen printing device.
  • two printing units DE1 and DE2 are arranged around a photoconductor 1, in FIG. 1 a photoconductor belt, with which charge images colored with toner can be produced on the photoconductor 1, which are arranged in series with one another.
  • the photoconductor 1 is moved in the direction of arrow 2.
  • a cleaning unit RE which lies behind a transfer printing station US, in which the toner images are transferred to a printing material AT.
  • Each printing unit DE1, DE2 has a character generator 4, 7 and a developer station 5, 8.
  • character generator 4 e.g. an LED character generator can be used, which discharges the photoconductor 1 according to the images to be printed by exposure and thus generates charge images of the printed images, which are developed in a developer station.
  • a developer station 5, 8 a working according to the Tribo Jump process developer station 5, 8 are used, whose operation is known and will be explained again below:
  • the developer is fed to a jump roller 6, 9 as a developer roller, which takes over toner charged by the magnet roller.
  • the toner is supplied to a developer gap formed between the jump roller 6, 9 and the photoconductor 1, where a toner cloud forms, from which toner passes to the photoconductor 1 in order to color the charge images there.
  • a bias voltage a bias voltage, is applied to the jump roller 6, 9, the electric field forces between see jump roller 6, 9 and the charge images generated on the photoconductor 1, due to which charged toner is moved in the direction of the charge images.
  • the photoconductor 1 is first charged by the charging unit 3 to an initial potential U a . Subsequently, the photoconductor 1 runs in the first printing unit DEI. There, the charged photoconductor 1 is exposed in accordance with the images to be printed by the first printing unit DEI (first printed images) by the character generator 4, so that first charge images LB1 of the first printed images to be printed are produced on the photoconductor 1. These charge images LB1 are colored in the first developer station 5 of the printing unit DE1 with toner to first toner images TB1.
  • a charge sensor 10 can be provided between the character generator 4 and the developer station 5, by means of which the charge on the photoconductor 1 is measured and, depending on this, the exposure is controlled by the character generator 4 and the charging by the charging unit 3.
  • the photoconductor 1 is exposed by the second character generator 7 in accordance with a second printed image to be printed, and the photoconductor 1 is discharged accordingly.
  • the charge images LB2 generated by the second printing unit DE2 are adjacent to the first toner images TB1.
  • the second charge images LB2 are developed by the second developer station 8 into second toner images TB2.
  • the two toner images TB1, TB2 produced by the printing units DE1 and DE2 on the photoconductor 1 are in a known manner transferred to a printing material AT, eg paper, in a transfer printing station US and subsequently fixed in a known manner.
  • a transfer unit 12 can be provided between the printing units DE1 and DE2 in order to recharge the photoconductor 1 behind the printing unit DE1.
  • a first intermediate exposure unit 13 can be inserted between the first and second printing units DE1 and DE2 in order to be able to discharge the photoconductor 1. This intermediate exposure unit 13 may be located in front of the recharging unit 12.
  • a further charge sensor 11 can be used, by whose measuring signal the exposure can be regulated by the second character generator 7 and the transhipment by the transhipment unit 12.
  • a second intermediate exposure unit 14 can be arranged between the transfer unit 12 and the second printing unit DE2 in order to be able to expose the photoconductor 1 once more, depending on the application.
  • FIGS. 2 to 7, 14 show pulse diagrams in which the course of the electrical potential on the photoconductor 1 during the production of printed images is plotted by the printing units DE1 and DE2 and this with different use of the units along the photoconductor 1.
  • FIG in the exemplary embodiments it is assumed that the toner is negatively charged and the potentials on the photoconductor 1 are also negative.
  • the invention can also be used with positively charged toner and positive potentials on the photoconductor 1.
  • FIGS. 2 to 13 only show how two printed images of different colors are produced in succession and next to one another by the printing units DE1 and DE2.
  • Fig. 14 shows the case that by a further printing unit (not shown in Fig. 1), a third
  • Print image on the photoconductor 1 is generated.
  • the photoconductor 1 is first charged to an initial potential U a , for example, to about -500V. Subsequently, the photoconductor 1 is discharged by the character generator 4 according to the image to be printed, for example, to a discharge potential Uei of, for example, about -40V. In the next step, the charge image LB1 produced in the developer station 5 is colored with toner T1 of a first color.
  • the photoconductor 1 is moved on to the printing unit DE2. In the printing unit DE2, the photoconductor 1 adjacent to the toner image TB1 is exposed by the character generator 7 in accordance with the image to be printed and thereby discharged to the discharge potential U e i to the charge image LB2. Subsequently, the charge image LB2 in the developer station 8 is colored with toner T2 of another color to a toner image TB2.
  • FIG. 2 The disadvantages of FIG. 2 are avoided in the invention by various measures, which are described below and which are used according to the desired quality of the printed images.
  • a first measure can be explained in connection with FIG.
  • the photoconductor 1 together with the toner image TB1 is once again charged by the recharging unit 12 to a recharging potential Uhi which corresponds, for example, to the initial potential U a , and also the toner images TB1 are correspondingly at the potential U t 2 raised.
  • Uhi recharging potential
  • U ti the potential of the toner image TB1 is more negative compared to the bias of the jump roller 9.
  • the higher negative toner potential of the toner image TB1 increases the adhesion to the photoconductor 1 and the repulsive forces of the toner T1 become the toner T2 greater. The result is that less toner Tl is detached from the toner image TB1 in the developer station 8.
  • a further improvement occurs when, as shown in FIG. 4, charging is effected by the transfer unit 12 of the photoconductor 1 to a transfer potential U h 2 and the first toner image TB1 to the potential U t 3, which is more negative than the initial potential U a (overcharge of the Toner image TBI).
  • a more negative charge of the toner image TB1 is achieved, with the result that its adhesive force to the photoconductor 1 is increased.
  • a larger potential difference of the first toner image TB1 to the toner T2 in the second developer station 8 (higher repulsive effect) is achieved, thus preventing a transfer of the toner T1 of the first toner image TB1.
  • the photoconductor 1 for example, Uh2 about 870V are charged.
  • the solution according to Fig. 4 has the disadvantage that the photoconductor 1 is overloaded and the development of the second toner image TB2 and thus the second print image DB2, especially in the reproduction of fine characters, is deteriorated. To prevent this, it is possible to proceed according to FIG. 5.
  • the photoconductor 1 is exposed to a first intermediate exposure by the intermediate exposure unit 13 prior to its reloading and thereby further discharged in saturation to eg U e 2 ⁇ -20V, the potential of the toner image TB1 can be discharged eg to U t4 ⁇ -100V.
  • the toner image TB1 is charged more negatively compared to the photoconductor 1; eg U h3 - 750V and U t5 ⁇ -800V.
  • the overload of the photoconductor 1 is reduced.
  • the consequence is also that the return transfer of toner Tl of the first toner image TB1 into the developer station 8 is prevented.
  • a further improvement is achieved if, according to FIG. 6, the potential of the photoconductor 1 is further reduced while the potential of the first toner image TB1 is not changed.
  • This can be achieved by exposing the photoconductor 1 to a second intermediate exposure through a second intermediate exposure unit 14 and discharging to a transfer potential Uh4 corresponding to the initial potential U a .
  • the potential on the photoconductor 1 can be measured via a charge sensor 11 and the second intermediate exposure unit 14 are controlled so that the photoconductor 1 assumes the initial potential U a .
  • FIG. 7 A solution for this case, Fig. 7 can be seen.
  • the toner image TB1 is reloaded by the transfer unit 12 to the potential U ts , the potential of the photoconductor 1 is then Uhs.
  • the second character generator 7 is controlled so that it sets the photoconductor 1 to the Umladepotential U h 6 for the generation of the second toner image TB2 eg at initial potential U a .
  • the character generator 7 can be controlled in different ways and thereby different results can be achieved. The procedures carried out in this case are explained with reference to the figures 8 to 13.
  • an image area BB is used, in which two print images are to be generated side by side.
  • the charge image LB1 for the first print image is first generated by the character generator 4, and this is developed into the toner image TB1 in the developer station 5.
  • the charge image LB2 for the second print image is generated by the character generator 7 and developed in the developer station 8 to the toner image TB2.
  • the character generator 7 is activated in such a way that it is displayed in an image area BB in which the first and the second image areas BB1, TB1 and TB2 are identical second print image to be exposed to the area outside the first toner image TBI with the inverse image of the first charge image LBl.
  • the second toner image TB2 as described in Fig. 6, generated and to discharge the photoconductor 1 to about -40V. This inverse exposure results in principle from FIG.
  • FIGS. 9a to 9c show the image area BB in a basic representation.
  • the image area BB is divided into squares, which can be exposed pointwise, for example, with an LED character generator.
  • Each pixel which is generated by an LED of the LED character generator 7 discharges the photoconductor 1 pointwise to a PEL (printed element) on the photoconductor 1, which forms the printing dot (dot) colored with toner.
  • the LED's of the LED character generator 7 may be driven in a known manner to selectively generate individual PEL's (in the squares) by exposure.
  • the toner image TB1 is represented by four PELs, for example.
  • Fig. 9a shows the potential relationships after development in the developer station 5 (Fig. 7). In the shaded area, the potential U a is present, the potential U t 4 in the toner area TB1.
  • the image area BB is now raised to the potential U h s by the recharging unit 12 after the recharging
  • FIG. 7 is exposed by the character generator 7 to the inverse charge image LB1 and at the same time the charge Image LB2 is generated ( Figure 9b).
  • the area of the inverse exposure is discharged from the potential Uhs to the potential Uh ⁇ , for example U a , while the toner image TB1 is not influenced. This thus remains at the potential while the toner image TB2 is set to the potential U t s.
  • 9c shows the image area BB, in which the two toner images TB1 and TB2 (in each case squares of four PELs) lie next to one another.
  • To the toner images TBL and TB2 is the image region at the potential U • In the first method of FIG.
  • FIG. 10c the two toner images TB1 and TB2 are next to each other, the area BT around the toner image TB1 is at the potential U h5 , the potential of the remaining image area BB except the toner image TB2 is at U h6 .
  • the exposure to the inverse first charge image LB1 is performed only in an edge region RB of the second charge image LB2 (FIG. 11).
  • FIG. 11 the exposure to the inverse first charge image LB1 is performed only in an edge region RB of the second charge image LB2
  • an image area BB in which the first toner image TB1 and the second toner image TB2 are juxtaposed and only the peripheral area RB has been exposed to the toner image TB2 by the character generator 7.
  • the edge area RB can be exposed by this pointwise.
  • Each pixel which is generated by an LED of the LED character generator 7 discharges the photoconductor 1 pointwise to a PEL (prin- ted element) which forms the printing dot (dot) with toner inked.
  • the LED 's of the LED character generator 7 can be controlled in a known manner so that they selectively generate individual PELs by exposure in the edge region RB and thus discharges the edge region RB adjustable.
  • the width of the peripheral area RB can be adjusted, by adjusting the intensity of the exposure, the amount of discharge.
  • This method has the advantage that there is no influence of the first toner image TB1 on the following toner image TB2.
  • the photoconductor 1 can be discharged specifically to a charge potential U h6 , which enables optimal development of the charge images LB2.
  • the charge potential Uh6 can be set to the initial potential U a .
  • FIGS. 12a to 12c This second method is illustrated in FIGS. 12a to 12c.
  • Fig. 12a corresponds to Fig. 9a, - it is referred to.
  • FIG. 12b shows the exposure of the image area BB by the character generator 7; FIG. this is such that the edge region RB is discharged around the charge image LB2 to the potential U h 6, the remaining image region BB on the other hand remains at the potential Uhs.
  • Other widths of the edge area RB are of course possible.
  • the edge region RB consists of the second charge image LB2 of two PELs. The result is shown in FIG. 12c.
  • the two toner images TB1 and TB2 are next to each other; the edge area RB around the toner image TB2 lies at the potential Uh6 / the remaining image area BB at the potential U h s •
  • a part of the toner image TB1 lies within the edge area RB as an example.
  • the character generator 7 By the exposure of the edge area RB by the character generator 7, the toner image TB1 at its periphery may be affected as well, with the result that the toner T1 migrates into the developer station 8.
  • an exposure of the edge region RB of the charge image LB2 can be carried out by the character generator 7 according to FIG. Fig. 13a again corresponds to Fig. 9a, - it is referred to.
  • the exposure by the character generator 7 results
  • Fig. 13b The area of the toner image TB1 lying in the peripheral area RB is excluded from the exposure. However, care is taken to ensure that discharge around the charge image LB2 remains at the potential U hs . For example, when an exposure by the character generator 7 around the charge image LB2 occurs with two PELs, and the toner image TBl protrudes into a region of one PEL in the peripheral region RB of two PELs, a region of one PEL between the charge image LB2 and the toner image becomes TBI exposed by the character generator 7. Toner removal on the toner image TB1 is then minimized.
  • the methods according to the invention thus make it possible to deliberately avoid the disadvantages caused by the fact that the first toner image TB1 passes through the second developer station 8 by means of the specified measures.
  • An optimal solution is achieved when the toner image TBI ü- Overload and thus higher adhesive forces to the photoconductor 1 and at the same time a higher repellent effect to the toner T2, which is used in the second developer station 8, is developed.
  • the character generator 7 Via a charge sensor 11, the character generator 7 can be controlled so that the photoconductor 1 is transferred to an optimum development potential, for example the initial potential.
  • FIG. 14 shows the timing chart of an example in which three printing units are arranged along the photoconductor 1.
  • the first region corresponds to the course of FIG. 7 (up to the dashed vertical line), then the potential curve is shown when the third printing unit (not shown in FIG. 1) generates a toner image TB3 for a third printed image on the photoconductor 1.
  • a transfer unit 16 a transhipment comparable to that of Fig. 7 (Umladestatt 12).
  • the photoconductor 1 is discharged by a character generator 17 corresponding to the third print image to a charge image LB3 and developed in a developer station of the third printing unit to the toner image TB3.
  • the sequence and the potential conditions correspond to those of FIG. 7; it is referred to.
  • printed images lying in series on the same principle can be produced by further printing units.
  • a principle circuit of a control circuit e.g. for the character generator 7.
  • the charge of the photoconductor 1 is measured by a charge sensor 11.
  • the measurement signal is compared in a comparison circuit VG with a discharge target value SW.
  • the resulting control difference RD is sent to a discharge controller RG, e.g. a PI controller, which controls the character generator 7 so that it sets the desired potential (for example, as shown in Fig. 7) on the photoconductor 1.

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  • Combination Of More Than One Step In Electrophotography (AREA)

Abstract

Wenn bei einer entlang eines umlaufenden und auf ein Anfangspotential vorgeladenen Fotoleiters (1) auf derselben Seite Druckeinheiten (DE1, DE2) angeordnet sind, die jeweils einen Zeichengenerator (4, 7) und eine Entwicklerstation (5, 8) aufweisen, durch die jeweils ein Ladungsbild eines Druckbildes auf dem Fotoleiter (1) erzeugt wird und dieses Ladungsbild durch eine in der Entwicklerstation angeordnete, an einer Vorspannung (Biasspannung) liegende Jumpwalze mit geladenem Toner eingefärbt wird, besteht die Gefahr, dass ein durch eine erste Druckeinheit (DEl) erzeugtes Tonerbild in der zweiten nachfolgenden Druckeinheit (DE2) dadurch beschädigt wird, dass Toner des ersten Tonerbildes durch Toner der zweiten Druckeinheit (DE2) abgetragen wird und in die Entwicklerstation der zweiten Druckeinheit (DE2) gelangt. Diese Gefahr wird dadurch beseitigt, dass das durch die erste Druckeinheit (DE1) mit Toner entwickelte Ladungsbild nach Verlassen dieser Druckeinheit (DE1) und vor Erreichen der nächsten Druckeinheit zusammen mit dem Fotoleiter (1) durch eine Umladeeinheit (12) auf ein Umladepotential umgeladen wird, das betragsmäßig mindestens so gross ist wie das Anfangspotential (Ua) des Fotoleiters (1), wobei bei der Umladung durch die erste Umladeeinheit (12, 16) der Fotoleiterbereich unterhalb des Tonerbildes (TB) nicht umgeladen wird.

Description

Verfahren und Anordnung zum Erzeugen von nebeneinander auf einem Bedruckstoff liegenden Druckbildern mit Hilfe einer elektrofotografisehen Druckeinrichtung
Die Entwicklung von auf einem Ladungsbildträger, z.B. einer Fotoleitertrommel, aufgebrachten Ladungsbildern von zu druckenden Bildern bei einer elektrofotografischen Druckoder Kopiereinrichtung nach dem Toner- Jump- Prinzip ist bekannt (s. z.B. Research Disclosure 331080; US 4 868 600) . Bei diesem Prinzip wird im Zwischenraum zwischen Entwicklerwalze (Jumpwalze) und Ladungsbildträger (im folgenden Entwicklungsbereich genannt) durch Anlegen einer WechselSpannung und/ oder Gleichspannung eine Tonerwolke aus Tonerpartikeln erzeugt, von der Tonerpartikel entsprechend den Ladungsbildern auf den Ladungsbildträger übergehen und damit diesen einfärben. Bei einem Mehrfarbendruck ist es erforderlich, dass die Ladungsbilder mit Tonerpartikeln unterschiedlicher Farbe nacheinander eingefärbt werden. Dazu kann eine entsprechende Anzahl von Entwicklerstationen entlang des Ladungsbildträgers angeordnet sein (US 5 828 933; GB 2 343 144 A) . Dabei besteht die Gefahr, dass bei der Erzeugung der Tonerwolke im Entwicklungsbereich nach dem Toner- Jump- Prinzip Tonerpartikel auch auf dem Ladungsbildträger auftreffen und eine vorher durch eine vorausgehende Entwicklerstation aufgebrachte Tonerschicht anderer Farbe zumindest teilweise wieder ablösen. Dadurch wird aber das vorher gedruckte Farbbild verfälscht, sowie das Entwicklergemisch dieser Entwickler- Station verunreinigt.
Das der Erfindung zugrunde liegende Problem besteht darin, ein Verfahren anzugeben, bei dem bereits auf dem Ladungsbildträger vorhandene Tonerbilder, z.B. bei seriellem Druck, nicht beeinflusst werden und nachfolgende Entwicklerstationen nicht verunreinigt werden. Dieses Problem wird gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 und des Anspruchs 23 gelöst.
Wenn bei einem entlang eines umlaufenden und auf ein An- fangspotential vorgeladenen Fotoleiter auf derselben Seite Druckeinheiten angeordnet sind, die jeweils einen Zeichengenerator und eine nach dem Tribo-Jump-Prinzip arbeitende Entwicklerstation aufweisen, durch die jeweils ein Ladungsbild eines Druckbildes auf dem Fotoleiter erzeugt wird und dieses Ladungsbild durch eine in der Entwicklerstation angeordnete an einer Vorspannung (Biasspannung) liegende Jumpwalze mit geladenem Toner zum Tonerbild eingefärbt wird, besteht die Gefahr, dass ein durch eine erste Druckeinheit erzeugtes Tonerbild in der nachfolgenden Druckeinheit dadurch beschädigt wird, dass Toner des ersten Tonerbildes durch Toner der nachfolgenden Druckeinheit abgetragen wird und in die Entwicklerstation der nachfolgenden Druckeinheit gelangt.
Im Folgenden wird zur Erläuterung der Lösung des Problems als Beispiel von einer Druckeinrichtung mit zwei in Serie angeordneten Druckeinheiten ausgegangen. Dabei erzeugt die erste Druckeinheit ein erstes Ladungsbild, das zum ersten Tonerbild eines ersten Druckbildes entwickelt wird und die nachfolgende zweite Druckeinheit ein zweites Ladungsbild, das zum zweiten Tonerbild eines zweiten Druckbildes entwickelt wird. Die Lösung ist jedoch dadurch nicht auf Druckeinrichtungen mit zwei Druckeinheiten beschränkt, sie kann auch auf Druckeinrichtungen mit mehr als zwei Druckeinhei- ten übertragen werden.
Die Gefahr der Verschleppung von Toner von einem ersten Tonerbild in die Entwicklerstation einer nachfolgenden Druckeinheit kann dadurch verringert werden, dass das durch die erste Druckeinheit mit Toner entwickelte Ladungsbild (erstes Tonerbild) nach Verlassen dieser Druckeinheit und vor Erreichen der nächsten zweiten Druckein- heit zusammen mit dem Fotoleiter durch eine Umladeeinheit auf ein Umladepotential umgeladen wird, das den Übergang von Toner des ersten Tonerbildes in die Entwicklerstation der zweiten Druckeinheit unterbindet. Dadurch wird er- reicht, dass der Toner des ersten Tonerbildes nicht in die Entwicklerstation der nachfolgenden Druckeinheit gelangt.
Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
In einer ersten Ausführungsform der Erfindung kann das Umladepotential dem Anfangspotential des Fotoleiters entsprechen.
Eine weitere Verbesserung kann erreicht werden, wenn das Umladepotential betragsmäßig größer als das Anfangspotential des Fotoleiters gewählt wird.
Wenn der Fotoleiter mit dem ersten Tonerbild vor der UmIa- düng durch eine erste Zwischenbelichtungseinheit wieder entladen wird und anschließend durch die Umladeeinheit auf ein Umladepotential aufgeladen wird, das betragsmäßig größer als das Anfangspotential ist, wird die Haftung des ersten Toners am Fotoleiter erheblich erhöht und ein Wan- dern dieses Toners in die Entwicklerstation der nachfolgenden Druckeinheit weitgehend unterbunden.
Dieser Effekt wird noch gesteigert, wenn durch die erste Zwischenbelichtungseinheit der Fotoleiter in die Sättigung entladen wird, so dass nach der Umladung das Potential des Tonerbildes betragsmäßig größer ist als das Umladepotential des Fotoleiters.
Die Entwicklung des zweiten Ladungsbildes durch die nach- folgende Druckeinheit kann dadurch verbessert werden, dass vor Erreichen der nächsten Druckeinheit nach der Umladung durch eine zweite Zwischenbelichtungseinheit der Fotolei- ter auf ein Potential entladen wird, das dem Anfangspotential des Fotoleiters entspricht.
Dies kann gezielt dann erreicht werden, wenn das Potential des Fotoleiters nach der zweiten Zwischenbelichtung über einen Ladungssensor gemessen wird und die Zwischenbelichtung durch das Messsignal geregelt wird.
Ein optimales Ergebnis wird dann erreicht, wenn der Zei- chengenerator der folgenden Druckeinheit so geregelt wird, dass er den Bereich auf dem Fotoleiter, in dem das zweite Ladungsbild entstehen soll, auf ein Potential legt, das für die Erzeugung des Ladungsbildes optimal ist. Dies kann z.B. das Anfangspotential sein. - Dieses Ziel kann in einem ersten Verfahren erreicht werden, wenn nach der Umladung des Fotoleiters durch die Umladeeinheit der Zeichengenerator der nachfolgenden zweiten Druckeinheit in einem Bildbereich, in dem das erste und das zweite Druckbild erzeugt werden soll, den Bildbereich außerhalb des ersten Tonerbildes mit dem In- versbild des ersten Ladungsbildes belichtet und zudem in diesem Bildbereich das Ladungsbild des zweiten Druckbildes auf dem Fotoleiter erzeugt. Hier ist es besonders vorteilhaft, wenn durch den Zeichengenerator der zweiten Druckeinheit nur an dem Randbereich des zweiten Ladungs- bildes eine Belichtung mit dem Inversbild des ersten Ladungsbildes erfolgt. Die Belichtung des Fotoleiters mit dem Inversbild des ersten Ladungsbildes kann mit Hilfe eines nach dem Zeichengenerator angeordneten Ladungssen- sors geregelt eingestellt werden.
Vorteilhaft ist es, wenn bei der Inversbelichtung ein Bereich um das vorhergehende Tonerbild von der Belichtung ausgenommen wird. Wenn als Zeichengenerator ein LED- Zeichengenerator verwendet wird, kann die Inversbe- lichtung als punktweise Belichtung durchgeführt werden und einstellbar der Bereich um das vorhergehende Tonerbild von der punktweisen Belichtung ausgenommen werden. Z.B. kann die Ausnahme der punktweisen Belichtung um das vorhergehende Tonerbild ein PEL betragen. - Dieses Ziel kann in einem zweiten Verfahren erreicht werden, wenn als Zeichengenerator ein LED- Zeichengene- rator verwendet wird, mit dem einstellbar der Randbereich des zweiten Ladungsbildes durch punktweise Belichtung (Rand- PEL- Belichtung) auf ein optimales Ladungspotential für die Entwicklung des zweiten Ladungsbildes eingestellt wird, z.B. auf Anfangspotential umgeladen wird. Bei dieser Lösung kann die Breite des Randbereiches durch die punktweise Belichtung durch den Zeichengenerator eingestellt werden. Zudem kann die Intensität der Umladung im Randbereich durch die Einstellung der Intensität der Belichtung der LED ' s des Zeichengenera- tors festgelegt werden. Dann ist die Erzeugung des zweiten Ladungsbildes unabhängig vom ersten Tonerbild, zudem können Druckbilder mit feinen Zeichen und Rastern besser erzeugt werden. Bei benachbart liegenden Druckbildern, die derart zuein- ander angeordnet sind, dass ein Teil des Tonerbildes des vorhergehenden Druckbildes in den Randbereich des folgenden Druckbildes hineinragt, ist es vorteilhaft, wenn die Belichtung durch den Zeichengenerator derart erfolgt, dass dieser Teil des vorhergehenden Tonerbildes nicht belichtet wird.
Anhand von Ausführungsbeispielen, die in den Figuren dargestellt sind, wird die Erfindung weiter erläutert.
Es zeigen
Fig. 1 eine elektrofotografische Druckeinrichtung,
Fig. 2 ein Impulsdiagramm, das prinzipiell aufgetragen ü- ber der Zeit das elektrische Potential auf einem Fotoleiter bei Erzeugung von zwei in Serie liegenden Druckbildern durch zwei Druckeinheiten ohne Einsatz der Erfindung darstellt; Fig. 3 ein Impulsdiagramm entsprechend Fig. 2, das das Potential auf dem Fotoleiter darstellt, wenn zwischen der Erzeugung der beiden Druckbilder durch die beiden Druckeinheiten der Fotoleiter einer Umladung ausgesetzt worden ist;
Fig. 4 ein Impulsdiagramm entsprechend Fig. 2, das das Potential auf dem Fotoleiter darstellt, wenn der Fotoleiter bei der Umladung überladen wird;
Fig. 5 ein Impulsdiagramm entsprechend Fig. 2, das das Po- tential auf dem Fotoleiter darstellt, wenn vor der Umladung der Fotoleiter noch einmal belichtet worden ist;
Fig. 6 ein Impulsdiagramm entsprechend Fig. 2, das das Potential auf dem Fotoleiter darstellt, wenn nach der Umladung der Fotoleiter noch einmal einer Zwischenbelichtung ausgesetzt worden ist;
Fig. 7 ein Impulsdiagramm entsprechend Fig. 2, das das Potential auf dem Fotoleiter darstellt, wenn der Zeichengenerator der zweiten Druckeinheit durch einen Ladungssensor geregelt wird;
Fig. 8 ein erstes Druckbild nach Inversbelichtung mit dem ersten Ladungsbild;
Fig. 9 eine Darstellung eines ersten Verfahrens bei Inversbelichtung nach Fig. 8; Fig. 10 eine vorteilhafte Verbesserung des ersten Verfahrens ;
Fig. 11 das erste und zweite Druckbild bei inverser Belichtung des zweiten Druckbildes nur in dessen Randbereich; Fig. 12 eine Darstellung eines zweiten Verfahrens zur Realisierung der Ausführungsform des Fig. 11;
Fig. 13 eine Ergänzung des zweiten Verfahrens;
Fig. 14 ein Impulsdiagramm entsprechend Fig. 2, das das
Potential auf dem Fotoleiter darstellt, wenn mehr als zwei Tonerbilder in Serie auf dem Fotoleiter nach der Erfindung erzeugt werden; Fig. 15 ein Regelkreis zur Regelung des Zeichengenerators der zweiten Druckeinheit.
Aus Fig. 1 ergibt sich der prinzipielle Aufbau einer e- lektrofotografischen Druckeinrichtung. Um einen Fotoleiter 1, in Fig. 1 ein Fotoleiterband, sind im Ausführungsbeispiel zwei Druckeineinheiten DEl und DE2 angeordnet, mit denen mit Toner eingefärbte Ladungsbilder auf dem Fotoleiter 1 erzeugt werden können, die in Serie zueinander ange- ordnet sind. Der Fotoleiter 1 wird in Pfeilrichtung 2 bewegt. Bevor der Fotoleiter 1 zu der Druckeinheit DEl gelangt, wird er in einer Reinigungseinheit RE gereinigt, die hinter einer Umdruckstation US, in der die Tonerbilder auf einen Bedruckstoff AT umgedruckt werden, liegt.
Jede Druckeinheit DEl, DE2 weist einen Zeichengenerator 4, 7 und eine Entwicklerstation 5, 8 auf. Als Zeichengenerator 4, 7 kann z.B. ein LED- Zeichengenerator verwendet werden, der den Fotoleiter 1 entsprechend der zu drucken- den Bilder durch Belichtung entlädt und damit Ladungsbilder der Druckbilder erzeugt, die in einer Entwicklerstation entwickelt werden. Als Entwicklerstation 5, 8 kann eine nach dem Tribo- Jump- Verfahren arbeitende Entwicklerstation 5, 8 eingesetzt werden, deren Arbeitsweise bekannt ist und die im Folgenden noch einmal erläutert werden soll:
Aus einem Entwicklergemisch aus Träger und Toner wird nach Durchmischung durch eine Magnetwalze der Entwickler einer Jumpwalze 6, 9 als Entwicklerwalze zugeführt, die von der Magnetwalze geladenen Toner übernimmt. Der Toner wird einem zwischen der Jumpwalze 6, 9 und dem Fotoleiter 1 gebildeten Entwicklerspalt zugeführt, dort bildet sich eine Tonerwolke aus, aus der Toner zum Fotoleiter 1 gelangt, um dort die Ladungsbilder einzufärben. Um den Übergang des Toners aus der Tonerwolke auf den Fotoleiter 1 zu unterstützen, ist an die Jumpwalze 6, 9 eine Vorspannung, eine Biasspannung, angelegt, die elektrische Feldkräfte zwi- sehen Jumpwalze 6, 9 und den Ladungsbildern auf dem Fotoleiter 1 erzeugt, auf Grund denen geladener Toner in Richtung zu den Ladungsbildern bewegt wird.
Im Betrieb (Fig. 2) wird der Fotoleiter 1 zunächst durch die Aufladeeinheit 3 auf ein Anfangspotential Ua aufgeladen. Anschließend läuft der Fotoleiter 1 in die erste Druckeinheit DEl . Dort wird der aufgeladene Fotoleiter 1 entsprechend den von der ersten Druckeinheit DEl zu dru- ckenden Bildern (erste Druckbilder) vom Zeichengenerator 4 belichtet, so dass erste Ladungsbilder LBl der zu druckenden ersten Druckbilder auf dem Fotoleiter 1 erzeugt werden. Diese Ladungsbilder LBl werden in der ersten Entwicklerstation 5 der Druckeinheit DEl mit Toner zu ersten To- nerbildern TBl eingefärbt. Zwischen dem Zeichengenerator 4 und der Entwicklerstation 5 kann ein Ladungssensor 10 vorgesehen werden, durch den die Ladung auf dem Fotoleiter 1 gemessen wird und davon abhängig die Belichtung durch den Zeichengenerator 4 und die Aufladung durch die Aufladeein- heit 3 geregelt wird.
Durch die zweite Druckeinheit DE2 wird der Fotoleiter 1 durch den zweiten Zeichengenerator 7 entsprechend einem zu druckenden zweiten Druckbild belichtet und der Fotoleiter 1 dementsprechend entladen. Die Ladungsbilder LB2 , die von der zweiten Druckeinheit DE2 erzeugt werden, liegen neben den ersten Tonerbildern TBl. Die zweiten Ladungsbilder LB2 werden durch die zweite Entwicklerstation 8 zu zweiten Tonerbildern TB2 entwickelt.
Die beiden durch die Druckeinheiten DEl und DE2 auf dem Fotoleiter 1 erzeugten Tonerbilder TBl, TB2 werden in einer Umdruckstation US auf bekannte Weise auf einen Bedruckstoff AT, z.B. Papier, umgedruckt und nachfolgend auf bekannte Weise fixiert. Entlang des Fotoleiters 1 können weitere Funktionseinheiten angeordnet werden, um die Qualität der Druckbilder zu verbessern. Zwischen den Druckeinheiten DEl und DE2 kann eine Umladeeinheit 12 vorgesehen werden, um den Fotoleiter 1 hinter der Druckeinheit DEl erneut aufzuladen. Weiterhin kann zwischen der ersten und zweiten Druckeinheit DEl und DE2 eine erste Zwischenbelichtungseinheit 13 eingesetzt werden, um den Fotoleiter 1 entladen zu können. Diese Zwischenbelichtungseinheit 13 kann vor der Umladeeinheit 12 liegen. Schließlich kann zwischen Zeichengenerator 7 und Entwicklerstation 8 der zweiten Druckeinheit DE2 ein weiterer Ladungssensor 11 eingesetzt werden, durch dessen Messsignal die Belichtung durch den zweiten Zeichengenerator 7 und die Umladung durch die Umladeinheit 12 geregelt werden kann. Schließlich kann zwischen Umladeeinheit 12 und der zweiten Druckeinheit DE2 eine zweite Zwischenbelichtungseinheit 14 angeordnet werden, um den Fotoleiter 1 je nach Einsatzfall ein weiteres Mal belichten zu können.
An Hand der Fig. 2 bis 14 wird die Funktion der Druckeinrichtung weiter erläutert. Die Fig. 2 bis 7, 14 zeigen Im- pulsdiagramme, bei denen der Verlauf des elektrischen Potentials auf dem Fotoleiter 1 bei der Erzeugung von Druckbildern durch die Druckeinheiten DEl und DE2 aufgetragen ist und dies bei unterschiedlichem Einsatz der Einheiten entlang des Fotoleiters 1. Dabei wird in den Ausführungsbeispielen davon ausgegangen, dass der Toner negativ geladen ist und die Potentiale auf dem Fotoleiter 1 ebenfalls negativ sind. Die Erfindung ist jedoch auch bei positiv geladenem Toner und positiven Potentialen auf dem Fotoleiter 1 einsetzbar. In den Fig. 2 bis 13 ist nur gezeigt, wie zwei Druckbilder verschiedener Farbe nacheinander und nebeneinander durch die Druckeinheiten DEl und DE2 erzeugt werden. Fig. 14 zeigt den Fall, dass durch eine weitere Druckeinheit (in Fig. 1 nicht dargestellt) ein drittes
Druckbild auf dem Fotoleiter 1 erzeugt wird. Bei den Fig. 2 bis 7, 14 sind oberhalb der Impulsdiagramme die Funkti- onseinheiten der Druckeinrichtung angegeben, die den Fotoleiter 1 in der dargestellten Weise beeinflussen.
Fig. 2 zeigt die Ausgangssituation, wenn durch die zwei Druckeinheiten DEl und DE2 nacheinander in Serie Tonerbilder TB von zwei Druckbildern auf dem Fotoleiter 1 erzeugt werden, wobei die Erfindung nicht eingesetzt wird. Mit Fig. 2 sollen die Probleme aufgezeigt werden, die bei Betrieb ohne Erfindung auftreten. Durch die Aufladeeinheit 3 wird der Fotoleiter 1 zunächst auf ein Anfangspotential Ua aufgeladen, z.B. auf ca. -500V. Anschließend wird der Fotoleiter 1 durch den Zeichengenerator 4 entsprechend dem zu druckenden Bild entladen, z.B. auf ein Entladepotential Uei von z.B. ca. -40V. Das dabei erzeugte Ladungsbild LBl wird im nächsten Schritt in der Entwicklerstation 5 mit Toner Tl einer ersten Farbe eingefärbt, dieser Vorgang wird dadurch unterstützt, dass die Biasspannung an der Jumpwalze 6 z.B. auf ca. -300 V liegt und dadurch die Bewegung des negativ geladenen Toners Tl zum Ladungsbild LBl unterstützt wird. Damit entsteht das erste Tonerbild TBl, das durch zwei Tonerpartikel Tl symbolisch dargestellt ist. Das Tonerbild TBl hat ein negativeres Potential Uti im Vergleich zu Uei . Der Fotoleiter 1 wird zur Druckeinheit DE2 weiterbewegt. In der Druckeinheit DE2 wird der Foto- leiter 1 benachbart dem Tonerbild TBl durch den Zeichengenerator 7 entsprechend dem zu druckenden Bild belichtet und dadurch wieder auf das Entladepotential Uei zum Ladungsbild LB2 entladen. Anschließend wird das Ladungsbild LB2 in der Entwicklerstation 8 mit Toner T2 einer anderen Farbe zu einem Tonerbild TB2 eingefärbt.
Wenn die Erzeugung der Tonerbilder TB entsprechend Fig. 2 durchgeführt wird, treten einige Probleme auf: - Da das Tonerbild TBl auch durch die Entwicklerstation 8 läuft, besteht die Gefahr, dass durch die dort im Entwicklerspalt bestehende Tonerwolke aus Toner T2 Toner Tl aus dem Tonerbild TBl gelöst wird, dieser in die Ent- wicklerstation 8 gelangt und dort das Entwicklergemisch verunreinigt .
- Durch das Herauslösen von Toner Tl aus dem Tonerbild TBl wird dieses verschlechtert oder ganz zerstört. - Weiterhin besteht die Gefahr, dass dadurch bei dem ersten Tonerbild TBl und damit dem ersten Druckbild eine verstärkte Hintergrundbildung auftritt und dies ebenfalls im nicht umgeladenen Bereich des Fotoleiters 1.
Diese Verhältnisse sind in Fig. 2 und den folgenden Figu- ren dadurch angedeutet, dass beim Tonerbild TBl Toner Tl fehlt und beim Tonerbild TB2 Toner Tl eingezeichnet ist.
Die Nachteile nach Fig. 2 werden bei der Erfindung durch verschiedene Maßnahmen vermieden, die im Folgenden be- schrieben werden und die entsprechend der gewünschten Qualität der Druckbilder eingesetzt werden.
Eine erste Maßnahme kann in Zusammenhang mit Fig. 3 erläutert werden. Hier wird nach Erzeugung des ersten Tonerbil- des TBl der Fotoleiter 1 zusammen mit dem Tonerbild TBl durch die Umladeeinheit 12 noch einmal auf ein Umladepotential Uhi aufgeladen, das z.B. dem Anfangspotential Ua entspricht, und auch die Tonerbilder TBl werden entsprechend im Potential auf Ut2 angehoben. Damit ist das Poten- tial des Tonerbildes TBl negativer im Vergleich zur Bias- spannung der Jumpwalze 9. Durch das höhere negative Tonerpotential von Tonerbild TBl wird zum einen die Haftung zum Fotoleiter 1 erhöht, zum anderen werden die abstoßenden Kräfte des Toners Tl zum Toner T2 größer. Die Folge ist, dass weniger Toner Tl vom Tonerbild TBl in der Entwicklerstation 8 abgelöst wird.
Eine weitere Verbesserung tritt dann ein, wenn entsprechend Fig. 4 durch die Umladeeinheit 12 der Fotoleiter 1 auf ein Umladepotential Uh2 und das erste Tonerbild TBl auf das Potential Ut3 aufgeladen wird, das negativer als das Anfangspotential Ua ist (Überladung des Tonerbildes TBl) . Dadurch wird eine negativere Ladung des Tonerbildes TBl erreicht mit der Folge, dass dessen Haftkraft zum Fotoleiter 1 erhöht wird. Weiterhin wird eine größere Potential - differenz des ersten Tonerbildes TBl zum Toner T2 in der zweiten Entwicklerstation 8 (höhere abstoßende Wirkung) erreicht und damit eine Umladung des Toners Tl des ersten Tonerbildes TBl verhindert. Mit der Umladeeinheit 12 kann der Fotoleiter 1 z.B. auf Uh2 ca.- 870V aufgeladen werden.
Die Lösung nach Fig. 4 hat den Nachteil, dass der Fotoleiter 1 überladen wird und die Entwicklung des zweiten Tonerbildes TB2 und damit des zweiten Druckbildes DB2 , insbesondere bei der Wiedergabe von feinen Zeichen, verschlechtert ist. Um dies zu verhindern, kann entsprechend Fig. 5 vorgegangen werden. Hier wird der Fotoleiter 1 vor dessen Umladung einer ersten Zwischenbelichtung durch die Zwischenbelichtungseinheit 13 ausgesetzt und dadurch in Sättigung auf z.B. Ue2 ~-20V weiter entladen, das Potential des Tonerbildes TBl kann dabei z.B. auf Ut4 ~ -100V entla- den werden. Wenn jetzt der Fotoleiter 1 durch die Umladeeinheit 12 wieder aufgeladen wird, ist das Tonerbild TBl negativer geladen im Vergleich zum Fotoleiter 1; z.B. Uh3 --750V und Ut5~-800V. Damit wird die Überladung des Fotoleiters 1 reduziert. Die Folge ist zudem, dass die Rück- Übertragung von Toner Tl des ersten Tonerbildes TBl in die Entwicklerstation 8 verhindert wird.
Eine weitere Verbesserung wird erreicht, wenn entsprechend Fig. 6 das Potential des Fotoleiters 1 weiter reduziert wird, während das Potential des ersten Tonerbildes TBl nicht verändert wird. Dies kann dadurch erreicht werden, dass der Fotoleiter 1 einer zweiten Zwischenbelichtung durch eine zweite Zwischenbelichtungseinheit 14 ausgesetzt wird und auf ein Umladepotential Uh4 entladen wird, das dem Anfangspotential Ua entspricht. Um das Anfangspotential Ua wieder einzustellen, kann über einen Ladungssensor 11 das Potential auf dem Fotoleiter 1 gemessen werden und die zweite Zwischenbelichtungseinheit 14 so geregelt werden, dass der Fotoleiter 1 das Anfangspotential Ua einnimmt. Damit wird die Rückübertragung von Toner Tl des ersten Tonerbildes TBl in die Entwicklerstation 8 verhindert und ein optimales Ladungspotential auf dem Fotoleiter 1 für die Entwicklung des zweiten Tonerbildes TB2 bereit gestellt. Ein Nachteil dieser Lösung besteht dann, wenn der Toner Tl des ersten Ladungsbildes LBl Licht durchlässig für die Lichtwellenlänge der Belichtung der zweiten Zwi- schenbelichtungseinheit 14 ist, da dann die Tonerüberladung des ersten Tonerbildes TBl ebenfalls verloren geht.
Eine Lösung für diesen Fall kann Fig. 7 entnommen werden. Hier wird auf die zweite Zwischenbelichtung verzichtet. Nach der Zwischenbelichtung durch die Zwischenbelichtungseinheit 13 wird das Tonerbild TBl durch die Umladeeinheit 12 auf das Potential Uts umgeladen, das Potential des Fotoleiters 1 beträgt dann Uhs . Der zweite Zeichengenerator 7 wird so geregelt, dass er für die Erzeugung des zweiten Tonerbildes TB2 den Fotoleiter 1 auf das Umladepotential Uh6 legt z.B. auf Anfangspotential Ua. Dazu kann der Zeichengenerator 7 auf unterschiedliche Weise angesteuert werden und dadurch unterschiedliche Ergebnisse erreicht werden. Die dabei durchgeführten Verfahren werden an Hand der Figuren 8 bis 13 erläutert. Als Ausführungsbeispiel wird ein Bildbereich BB herangezogen, in dem nebeneinander zwei Druckbilder erzeugt werden sollen. Dazu wird entsprechend Fig. 7 zunächst das Ladungsbild LBl für das erste Druckbild durch den Zeichengenerator 4 erzeugt, dieses zum Tonerbild TBl in der Entwicklerstation 5 entwickelt. Anschließend wird das Ladungsbild LB2 für das zweite Druckbild durch den Zeichengenerator 7 erzeugt und dieses in der Entwicklerstation 8 zum Tonerbild TB2 entwickelt.
- In einem ersten Verfahren wird nach Erzeugung des ersten Tonerbildes TBl der Zeichengenerator 7 so angesteuert, dass er in einem Bildbereich BB, in dem das erste und zweite Druckbild liegen sollen, den Bereich außerhalb des ersten Tonerbildes TBl mit dem inversen Bild des ersten Ladungsbildes LBl belichtet. Anschließend wird das zweite Tonerbild TB2, wie bei Fig. 6 beschrieben, erzeugt und dazu der Fotoleiter 1 auf ca. -40V entladen. Diese inverse Belichtung ergibt sich prinzipiell aus Fig. 8, bei der ein Bildbereich BB um das erste Tonerbild TBl gezeigt ist, bei dem das erste Tonerbild TBl einfarbig dargestellt ist, während der übrige Bereich um das erste Tonerbild TBl gestrichelt die Belichtung mit dem inversen Ladungsbild LBl darstellt. Die Belichtung des Bereiches um das erste Tonerbild TBl wird mit dem zweiten Zeichengenerator 7 durchgeführt. In dem gestrichelten Bildbereich BB kann das Umladepotential Uh6 ein- gestellt werden und dann durch den zweiten Zeichengenerator 7 das Ladungsbild LB2 erzeugt werden. An Hand der Figuren 9a bis 9c wird dieses erste Verfahren weiter erläutert. Die Fig. 9a bis 9c zeigen den Bildbereich BB in prinzipieller Darstellung. Dabei ist der Bildbereich BB in Quadrate unterteilt, die jeweils punktweise z.B. mit einem LED- Zeichengenerator belichtet werden können. Jeder Bildpunkt (pixel) , der von einer LED des LED- Zeichengenerators 7 erzeugt wird, entlädt punktweise den Fotoleiter 1 zu einem PEL (printed element) auf dem Fo- toleiter 1, der mit Toner eingefärbt den Druckpunkt (dot) bildet. Die LED 's des LED- Zeichengenerators 7 können auf bekannte Weise so angesteuert werden, dass sie wahlweise einzelne PEL' s (in den Quadraten) durch Belichtung erzeugen. In Fig. 9a bis 9c ist das Tonerbild TBl z.B. durch vier PEL ' s dargestellt. Fig. 9a zeigt die Potentialverhältnisse nach der Entwicklung in der Entwicklerstation 5 (Fig. 7) . Im schraffierten Bereich liegt das Potential Ua vor, im Tonerbereich TBl das Potential Ut4. Der Bildbereich BB wird nun nach der AufIa- düng durch die Umladeeinheit 12 auf das Potential Uhs
(Fig. 7) durch den Zeichengenerator 7 mit dem inversen Ladungsbild LBl belichtet und gleichzeitig das Ladungs- bild LB2 erzeugt (Fig. 9b) . Dadurch wird der Bereich der Inversbelichtung vom Potential Uhs auf das Potential Uhε, z.B. Ua, entladen, während das Tonerbild TBl nicht beein- flusst wird. Dieses bleibt somit auf dem Potential während das Tonerbild TB2 auf das Potential Uts gelegt wird. Fig. 9c zeigt den Bildbereich BB, bei dem die beiden Tonerbilder TBl und TB2 (jeweils Quadrate von vier PEL' s) nebeneinander liegen. Um die Tonerbilder TBl und TB2 liegt der Bildbereich auf dem Potential Uhe • Bei dem ersten Verfahren nach Fig. 8 und 9 besteht die Gefahr, dass das Tonerbild TBl durch die Belichtung durch den Zeichengenerator 7 in einem Randbereich beeinträchtigt wird und dadurch ein Tonerabtrag in diesem Randbereich in die Entwicklerstation 8 erzeugt werden kann. Diese Gefahr kann dadurch vermieden werden, dass ein Bereich BT um das Tonerbild TBl von der Belichtung durch den Zeichengenerator 7 ausgenommen wird. In diesem Bereich BT bleibt somit das Potential auf Uhs liegen und damit bleibt die Potentialdifferenz zum Ladungsbild LB2 bestehen. Die Wanderung von Toner Tl vom Tonerbild TBl zur Entwicklerstation 8 wird damit verhindert. Bei einer vorteilhaften Lösung genügt es, wenn ein Bereich BT von einem PEL um das Tonerbild TBl von der inversen Belichtung ausgenommen wird. Diese Lösung ist in Fig. 10 dar- gestellt. Fig. 10a entspricht Fig. 9a, auf die dortige Erläuterung wird verwiesen. Aus Fig. 10b ergibt sich, dass durch den Zeichengenerator 7 der Bildbereich BB ausgenommen das Tonerbild TBl und der Bereich BT von z.B. ein PEL- Breite um das Tonerbild TBl herum belich- tet wird. Damit bleibt der Bereich BT um das Tonerbild
TBl auf dem Potential Uh5 und nur der Rest des Bildbereiches BB wird auf das Potential Uhε entladen. Das Ergebnis zeigt Fig. 10c. Hier liegen die beiden Tonerbilder TBl und TB2 nebeneinander, der Bereich BT um das Tonerbild TBl liegt auf dem Potential Uh5, das Potential des restlichen Bildbereiches BB außer dem Tonerbild TB2 liegt auf Uh6. In einem zweiten Verfahren wird nur in einem Randbereich RB des zweiten Ladungsbildes LB2 die Belichtung mit dem inversen ersten Ladungsbild LBl durchgeführt (Fig. 11) . In Fig. 11 ist ein Bildbereich BB gezeigt, bei dem das erste Tonerbild TBl und das zweite Tonerbild TB2 nebeneinander liegen und nur der Randbereich RB um das Tonerbild TB2 durch den Zeichengenerator 7 belichtet worden ist. Bei Verwendung eines LED- Zeichengenerators als Zeichen- generator 7 kann der Randbereich RB durch diesen punktweise belichtet werden. Jeder Bildpunkt (pixel) , der von einer LED des LED- Zeichengenerators 7 erzeugt wird, entlädt punktweise den Fotoleiter 1 zu einem PEL (prin- ted element) , der mit Toner eingefärbt den Druckpunkt (dot) bildet. Die LED ' s des LED- Zeichengenerators 7 können auf bekannte Weise so angesteuert werden, dass sie wahlweise einzelne PEL 's durch Belichtung im Randbereich RB erzeugen und damit den Randbereich RB einstellbar entladen. Durch Auswahl der LED ' s kann die Breite des Randbereiches RB eingestellt werden, durch Einstellung der Intensität der Belichtung das Ausmaß der Entladung. Dieses Verfahren hat den Vorteil, dass kein Ein- fluss des ersten Tonerbildes TBl auf das folgende Tonerbild TB2 besteht. Zudem kann der Fotoleiter 1 gezielt auf ein Ladungspotential Uh6 entladen werden, das eine optimale Entwicklung der Ladungsbilder LB2 ermöglicht. Z.B. kann das Ladungspotential Uh6 auf das Anfangspotential Ua eingestellt werden. Mit diesem Verfahren kann dadurch eine Tonerverschleppung von Toner Tl des ersten Tonerbildes TBl in die zweite Entwicklerstation 8 vermieden werden.
Dieses zweite Verfahren ist in Fig. 12a bis Fig. 12c dargestellt. Fig. 12a entspricht Fig. 9a,- darauf wird verwiesen. Fig. 12b zeigt die Belichtung des Bildberei- ches BB durch den Zeichengenerator 7; diese ist derart, dass der Randbereich RB um das Ladungsbild LB2 auf das Potential Uh6 entladen wird, der restliche Bildbereich BB dagegen auf dem Potential Uhs verbleibt. Andere Breiten des Randbereiches RB sind selbstverständlich möglich. Als Beispiel besteht der Randbereich RB um das zweite Ladungsbild LB2 aus zwei PEL. Das Ergebnis ergibt sich aus Fig. 12c. Die beiden Tonerbilder TBl und TB2 liegen nebeneinander; der Randbereich RB um das Tonerbild TB2 liegt auf dem Potential Uh6/ der übrige Bildbereich BB auf dem Potential Uhs • Bei dem Verfahren nach der Fig. 12 liegt als Beispiel ein Teil des Tonerbildes TBl innerhalb des Randbereiches RB. Durch die Belichtung des Randbereiches RB durch den Zeichengenerator 7 kann auch das Tonerbild TBl an seinem Rand beeinträchtigt werden mit der Folge, dass Toner Tl in die Entwicklerstation 8 wandert. Um für diesen Fall den Tonerabtrag im Rand des Tonerbildes TBl weiter zu unterbinden, kann eine Belichtung des Randbereiches RB des Ladungsbildes LB2 durch den Zeichengenerator 7 entsprechend der Fig. 13 durchgeführt werden. Fig. 13a entspricht wieder Fig. 9a,- darauf wird verwiesen. Die Be- lichtung durch den Zeichengenerator 7 ergibt sich aus
Fig. 13b. Der Bereich des Tonerbildes TBl, der im Randbereich RB liegt, wird von der Belichtung ausgenommen. Dabei wird aber darauf geachtet, dass um das Ladungsbild LB2 herum eine Entladung auf das Potential Uhs bestehen bleibt. Wenn z.B. eine Belichtung durch den Zeichengenerator 7 um das Ladungsbild LB2 herum mit zwei PEL erfolgt, und das Tonerbild TBl in einen Bereich von einem PEL in den Randbereich RB von zwei PEL hineinragt, wird ein Bereich von einem PEL zwischen dem Ladungsbild LB2 und dem Tonerbild TBl vom Zeichengenerator 7 belichtet. Ein Tonerabtrag beim Tonerbild TBl wird dann minimiert.
Die erfindungsgemäßen Verfahren ermöglichen es somit, durch die angegebenen Maßnahmen, die Nachteile gezielt zu vermeiden, die dadurch entstehen, dass das erste Tonerbild TBl durch die zweite Entwicklerstation 8 läuft. Eine optimale Lösung wird dann erreicht, wenn das Tonerbild TBl ü- berladen wird und damit höhere Haftkräfte zum Fotoleiter 1 bestehen und gleichzeitig eine höhere abstoßende Wirkung zum Toner T2 , der in der zweiten Entwicklerstation 8 verwendet wird, entwickelt wird. Über einen Ladungssensor 11 kann der Zeichengenerator 7 geregelt so betrieben werden, dass der Fotoleiter 1 auf ein optimales Entwicklungspotential, z.B. das Anfangspotential, umgeladen wird.
Typische Potentiale als Beispiel für das Verfahren nach Fig. 7:
Aufladung (3) ; Ua ~ -500VBereich: (-400V → -600V) Belichtung (4/ 7): Uei ~ -40V Bereich (-10V → -100V) Entwicklung (5/ 8) : Jumpspalt ~ 180μm Bereich (lOOμm → 300μm) l.Zwischenbel. (13): Ue2 ~ -20V Bereich (-10V → -100V) Betonerter Bereich: Je nach Lichtdurchlässigkeit des Toners bzgl . Wellenlänge von (13) Umladung (12) : Uh5 « -700V Bereich (-650V → -950V) Uts ~ -750V Bereich (-700V → -1000V)
2.Zwischenbel. (7) :Uh6 « -500VBereich (-400V → -600)
Ut7 (Lichtdurchlässig) ~ - 500V Bere i ch ( - 1000V → - 600V)
Utv fLichtundurchi . ) « - 750V Bereich ( - 700V → - 1000V) Inversbel.: Uh4 « -500V Bereich (-400V → -600).
Bereiche mit Toner Tl vom ersten Druckbild DBl werden durch Inversbelichtung nicht beeinträchtigt.
Fig. 14 zeigt das Impulsdiagramm eines Beispiels, bei dem drei Druckeinheiten entlang des Fotoleiters 1 angeordnet sind. Der erste Bereich entspricht dem Verlauf der Fig. 7 (bis zur gestrichelten senkrechten Linie) , anschließend wird der Potentialverlauf dargestellt, wenn die dritte Druckeinheit (in Fig. 1 nicht dargestellt) ein Tonerbild TB3 für ein drittes Druckbild auf dem Fotoleiter 1 erzeugt. Zunächst wird durch eine Zwischenbelichtungseinheit 15 der Fotoleiter 1 entladen, anschließend erfolgt mit einer Umladeeinheit 16 eine Umladung vergleichbar der der Fig. 7 (Umladeeinheit 12) . In den folgenden Schritten wird der Fotoleiter 1 durch einen Zeichengenerator 17 entspre- chend dem dritten Druckbild zu einem Ladungsbild LB3 entladen und dieses in einer Entwicklerstation der dritten Druckeinheit zum Tonerbild TB3 entwickelt. Der Ablauf und die Potentialverhältnisse entsprechen denen der Fig. 7 ; darauf wird verwiesen. Anschließend können nach demselben Prinzip durch weitere Druckeinheiten in Serie liegende Druckbilder erzeugt werden.
Aus Fig. 15 ergibt sich eine Prinzipschaltung einer Regelschaltung z.B. für den Zeichengenerator 7. Die Ladung des Fotoleiters 1 wird durch einen Ladungssensor 11 gemessen. Das Messsignal wird in einer Vergleichsschaltung VG mit einem Entladesollwert SW verglichen. Die sich ergebende Regeldifferenz RD wird einem Entladeregler RG, z.B. einem PI- Regler, zugeführt, der den Zeichengenerator 7 so re- gelt, dass dieser das gewünschte Potential (z.B. nach Fig. 7) auf dem Fotoleiter 1 einstellt.
Die Erfindung ist mit einem Ausführungsbeispiel erläutert worden, bei dem der Toner negativ geladen ist und dement- sprechend die Potentiale auf dem Fotoleiter negativ sind. Selbstverständlich kann die Erfindung auch bei einer Ausführungsform mit positiv geladenen Toner eingesetzt werden. In den Ansprüchen werden deshalb die Potentiale auf dem Fotoleiter 1 und auf den Tonerbildern TB betragsmäßig angegeben. Bezugszeichenliste
DEl Druckeinheit
DE2 Druckeinheit RE Reinigungseinheit
US Umdruckstation
AT Bedruckstoff
LB Ladungsbild
TB Tonerbild BB Bildbereich
RB Randbereich eines Druckbildes
BT Randbereich des Tonerbildes
T Toner
I Fotoleiter 2 Transportrichtung des Fotoleiters 1
3 Aufladeeinheit
4 Zeichengenerator
5 Entwicklerstation
6 Jumpwalze 7 Zeichengenerator
8 Entwicklerstation
9 Jumpwalze
10 Ladungssensor
II Ladungssensor 12 Umladeeinheit
13 Zwischenbelichtungseinheit
14 Zwischenbelichtungseinheit
15 Zwischenbelichtungseinheit
16 Umladeeinheit 17 Zeichengenerator
18 Entwicklerstation
VG Vergleichsschaltung
RG Regler
RD Regeldifferenz SW Entlade-Sollwert Ua Anfangspotential des Fotoleiters
Ue Entladepotential des Fotoleiters
Ut Tonerpotential
Uh Umladepotential des Tonerbildes

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Erzeugen von nebeneinander auf einem Be- druckstoff liegenden Druckbildern mit Hilfe einer elektro- fotografischen Druckeinrichtung, bei der entlang eines umlaufenden und auf ein Anfangspotential (Ua) vorgeladenen Fotoleiters (1) auf derselben Seite Druckeinheiten (DEl, DE2) angeordnet sind, die jeweils einen Zeichengenerator (4, 7) und eine nach dem Tribo-Jump-Prinzip arbeitende
Entwicklerstation (5, 8) aufweisen, wobei bei jeder Druckeinheit (DEl, DE2) durch den Zeichengenerator (4, 7) durch Belichtung des Fotoleiters (1) ein Ladungsbild (LB) eines Druckbildes auf dem Fotoleiter (1) erzeugt wird und dieses Ladungsbild durch eine in der Entwicklerstation (5, 8) angeordnete an einer Vorspannung (Biasspannung) liegende Jumpwalze (6, 9) mit geladenem Toner eingefärbt wird, bei dem das durch eine Druckeinheit (DE) mit Toner zum Tonerbild (TB) entwickelte Ladungsbild nach Verlassen dieser Druckeinheit und vor Erreichen der nächsten Druckeinheit zusammen mit dem Fotoleiter (1) mit einer ersten Umladeeinheit (12, 16) auf ein Umladepotential (Uh) aufgeladen wird, das betragsmäßig mindestens so groß ist wie das Anfangspotential (Ua) des Fotoleiters (1) , wobei bei der Um- ladung durch die erste Umladeeinheit (12, 16) der Fotoleiterbereich unterhalb des Tonerbildes (TB) nicht umgeladen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem bei einem Anfangspotential (Ua) von betragsmäßig
500 V das Umladepotential (Uh2) betragsmäßig 700V bis 900V gewählt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2 , bei dem der Fotoleiter (1) mit dem zuerst erzeugten Tonerbild (TBl) vor der zweiten Aufladung durch eine Zwischenbelichtungseinheit (13) weiter entladen wird und anschlie- ßend durch die Umladeladeeinheit (12) auf ein Umladepotential (Uh3) aufgeladen wird, das betragsmäßig größer als das Anfangspotential (Ua) ist.
4. Verfahren nach Anspruch 3 , bei dem durch die erste Zwischenbelichtungseinheit (13) der Fotoleiter (1) in die Sättigung (Ue2) entladen wird, so dass nach der Umladung das Potential (Uts) des Tonerbildes (TBl) betragsmäßig größer ist als das Umladepotential (U1^) des Fotoleiters (1) .
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 oder 4, bei dem vor Erreichen der nächsten Druckeinheit (DE2) nach der Umladung durch eine zweite Zwischenbelichtungseinheit (14) der Fotoleiter (1) auf ein Potential (Uh4) entladen wird, das dem Anfangspotential (Ua) des Fotoleiters (1) entspricht .
6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem das Potential des Fotoleiters (1) nach der zweiten Zwischenbelichtung über einen Ladungssensor (10) gemessen wird und die Zwischenbelichtung durch das Messsignal geregelt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem nach der Umladung durch die Umladeinheit (12) in der nachfolgenden Druckeinheit (DE2) durch den zugeordneten Zeichengenerator (7) in einem Bildbereich (BB) , in dem die beiden benachbart liegenden Druckbilder erzeugt wer- den, der Bildbereich (BB) außerhalb des vorhergehenden Tonerbildes (TBl) in einer Inversbelichtung mit dem Invers- bild des vorhergehenden Ladungsbildes (LBl) belichtet wird und durch den zugeordneten Zeichengenerator (7) das Ladungsbild (LB2) des nachfolgenden Druckbildes auf dem Fo- toleiter (1) erzeugt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem bei der Inversbelichtung ein Bereich (BT) um das vorhergehende Tonerbild (TBl) von der Belichtung ausgenommen wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem als Zeichengenerator (7) ein LED- Zeichengenerator verwendet wird, mit dem die Inversbelichtung als punktweise Belichtung durchgeführt wird und einstellbar der Be- reich (BT) um das vorhergehende Tonerbild (TBl) von der punktweisen Belichtung ausgenommen wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem die Ausnahme der punktweisen Belichtung um das vorhergehende Tonerbild (TBl) ein PEL beträgt.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem nach der Umladung durch die Umladeinheit (12) in der nachfolgenden Druckeinheit (DE2) durch den zugeordne- ten Zeichengenerator (7) in einem Bildbereich (BB) , in dem die beiden benachbart liegenden Druckbilder erzeugt werden, der Randbereich (RB) des nachfolgenden Ladungsbildes (LB2) mit dem Inversbild des vorhergehenden Ladungsbildes (LBl) belichtet wird und durch den zugeordneten Zeichenge- nerator (7) das Ladungsbild (LB2) des nachfolgenden Druckbildes auf dem Fotoleiter (1) erzeugt wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 12, bei dem die Belichtung des Fotoleiters (1) mit dem Invers- bild des vorhergehenden Druckbildes (DBl) durch einen nach dem Zeichengenerator (7) angeordneten Ladungssensor (11) geregelt wird.
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, bei dem nach der Umladung durch die Umladeinheit (12) in der nachfolgenden Druckeinheit (DE2) durch den zugeordneten Zeichengenerator (7) in einem Bildbereich (BB) , in dem die beiden benachbart liegenden Druckbilder erzeugt werden, der Randbereich (RB) des nachfolgenden Ladungsbildes (LB2) derart belichtet wird, dass sich dort ein Ladungspotential (Uhδ) einstellt, das dem Anfangspotential (Ua) ent- spricht.
14. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem als Zeichengenerator (7) ein LED- Zeichengenerator verwendet wird, mit dem einstellbar der Randbereich (RB) durch punktweise Belichtung als Rand- PEL- Belichtung auf das Ladungspotential (Uhe) umgeladen wird.
15. Verfahren nach Anspruch 14, bei dem bei benachbart liegenden Druckbildern, die derart zueinander angeordnet sind, dass ein Teil des Tonerbildes (TBl) des vorhergehenden Druckbildes (DBl) in den Randbereich (RB) hineinragt, die Belichtung durch den Zeichengenerator (7) derart erfolgt, dass dieser Teil des vorhergehenden Tonerbildes (TBl) nicht belichtet wird.
16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, bei dem die Breite des Randbereiches (RB) durch die punktweise Belichtung durch den Zeichengenerator (7) eingestellt wird.
17. Verfahren nach Anspruch 14,15 oder 16, bei dem die Intensität der Umladung im Randbereich (RB) durch die Einstellung der Intensität der Belichtung der LED' s des Zeichengenerators (7) festgelegt wird.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, bei dem in den der zweiten Druckeinheit (DE2) nachfolgenden Druckeinheiten zur Erzeugung der jeweiligen nachfolgenden Druckbilder - der Fotoleiter (1) durch eine Zwischenbelichtungseinheit in Sättigung umgeladen wird, - der Fotoleiter (1) durch eine Umladeeinheit auf ein Umladepotential umgeladen wird, das betragsmäßig höher ist als das Anfangspotential (Ua) ,
- der Fotoleiter (1) durch eine weitere Zwischenbelich- tungseinheit oder einen Zeichengenerator der zugeordneten Druckeinheit auf das Potential des Ladungsbildes (LB) des jeweiligen Druckbildes umgeladen wird,
- das Ladungsbild (LB) durch eine Entwicklerstation der zugeordneten Druckeinheit zum Tonerbild des jeweiligen Druckbildes entwickelt wird.
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