DE102015108776B3

DE102015108776B3 - Verfahren und Vorrichtung zur Verbesserung des Tonertransfers in einem Digitaldrucker durch Aufbringen einer leitfähigen Flüssigkeit

Info

Publication number: DE102015108776B3
Application number: DE102015108776.6A
Authority: DE
Inventors: Thomas Montag; Sabine Gerlach
Original assignee: Oce Printing Systems GmbH and Co KG
Current assignee: Canon Production Printing Germany GmbH and Co KG
Priority date: 2015-06-03
Filing date: 2015-06-03
Publication date: 2016-06-02
Anticipated expiration: 2035-06-04
Also published as: JP2017027023A; US9823605B2; US20160357131A1

Abstract

Es wird ein Verfahren (500) und ein Druckwerk (11, 12) beschrieben, durch die der Transfer eines Tonerbildes (420) auf die Vorderseite eines Aufzeichnungsträgers (20) verbessert werden kann. Dazu wird auf die Rückseite des Aufzeichnungsträgers (20), z. B. mittels einer als Rasterwalze ausgebildeten Gegendruckwalze (326), eine leitfähige Flüssigkeit (301) aufgebracht, durch die ein homogener und/oder reduzierter Kontaktwiderstand zwischen dem Aufzeichnungsträger (20) und der Gegendruckwalze (326) bewirkt wird.

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrofotografischen Digitaldrucker zum Bedrucken eines Aufzeichnungsträgers mit Tonerpartikeln. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein entsprechendes Verfahren.
Bei elektrofotographischen Digitaldruckern wird ein latentes Ladungsbild eines Bildträgers mit Toner (z. B. Flüssigtoner oder Trockentoner) eingefärbt. Das so entstandene Tonerbild wird typischerweise mittelbar über eine Transferstation auf einen Aufzeichnungsträger übertragen. Bei diesem Transferschritt wird ein elektrisches Feld verwendet, um das Tonerbild auf den Aufzeichnungsträger zu drucken.
Als Aufzeichnungsträger kann z. B. Karton (etwa zur Herstellung einer Faltkartonschachtel) verwendet werden. Karton ist meist nur auf der Oberseite bzw. Vorderseite, z. B. durch mehrfachen Strichauftrag, veredelt, wobei die Rückseite typischerweise nur einfach oder überhaupt nicht gestrichen ist. Die Rückseite von Karton weist somit meist eine raue bzw. unebene Oberfläche auf. Desweiteren weist Karton typischerweise eine substantielle Dicke (von z. B. bis zu 500 μm) auf.
Derartige Aufzeichnungsträger mit einer inhomogenen Rückseite können den durch ein elektrisches Feld unterstützen Transferschritt eines Tonerbildes auf die Oberseite des Aufzeichnungsträgers stören. Insbesondere kann durch eine inhomogene Rückseite die Druckqualität eines Druckbildes auf der Oberseite des Aufzeichnungsträgers reduziert werden. Desweiteren kann der Transferschritt durch die Dicke von Karton beeinträchtigt werden.
US6395387B1 beschreibt einen beidseitig beschichteten transparenten Aufzeichnungsträger für einen elektrophotographischen Drucker. JP2004-054163 A beschreibt einen Drucker mit Mitteln zur Einstellung der Feuchtigkeit eines Aufzeichnungsträgers. US2009/0080956A1 beschreibt einen Drucker, bei dem ein leitender Film auf die Oberfläche eines Aufzeichnungsträgers aufgebracht wird. JP H01-233462A beschreibt einen Drucker, bei dem eine Flüssigkeit auf die Oberfläche eines elektrostatischen Aufzeichnungsträgers aufgebracht wird.
Das vorliegende Dokument befasst sich mit der technischen Aufgabe, die Druckqualität eines elektrofotographischen Digitaldruckers beim Bedrucken von einem Aufzeichnungsträger mit einer rauen Rückseite und/oder mit einer relativ hohen Dicke zu erhöhen.
Die Aufgabe wird durch die unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen werden u. a. in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Gemäß einem Aspekt wird ein Druckwerk für einen Digitaldrucker beschrieben. Das Druckwerk umfasst eine Transferstation, die eingerichtet ist, unter Einwirken eines elektrischen Feldes an einer Transferstelle ein Tonerbild auf eine erste Seite eines Aufzeichnungsträgers zu übertragen. Dabei ist die Transferstation eingerichtet, das elektrische Feld zwischen einer Transferelektrode an der ersten Seite des Aufzeichnungsträgers und einer Gegenelektrode an einer zweiten Seite des Aufzeichnungsträgers anzulegen. Desweiteren umfasst das Druckwerk Benetzungs-Mittel, die eingerichtet sind, eine leitfähige Flüssigkeit auf die Oberfläche der zweiten Seite des Aufzeichnungsträgers aufzubringen, so dass die leitfähige Flüssigkeit an der Transferstelle zumindest teilweise eine leitfähige Verbindungsschicht zwischen der Oberfläche der zweiten Seite des Aufzeichnungsträgers und einer Oberfläche der Gegenelektrode bildet.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zur Verbesserung des Transfers von einem Tonerbild auf eine erste Seite eines Aufzeichnungsträgers in einem Digitaldrucker beschrieben. Der Digitaldrucker umfasst eine Transferelektrode und eine Gegenelektrode, zwischen denen der Aufzeichnungsträger geführt wird, um das Tonerbild an einer Transferstelle auf die erste Seite des Aufzeichnungsträgers zu übertragen. Das Verfahren umfasst das Aufbringen von einer leitfähigen Flüssigkeit auf eine Oberfläche einer zweiten Seite des Aufzeichnungsträgers. Die leitfähige Flüssigkeit wird so aufgebracht, dass die leitfähige Flüssigkeit an der Transferstelle zumindest teilweise eine leitende Verbindungsschicht zwischen der Oberfläche der zweiten Seite des Aufzeichnungsträgers und einer Oberfläche der Gegenelektrode bildet. Außerdem umfasst das Verfahren das Anlegen von einem elektrischen Feld zwischen der Transferelektrode und der Gegenelektrode an der Transferstelle, um den Transfer von dem Tonerbild auf die erste Seite des Aufzeichnungsträgers zu bewirken und/oder zu unterstützen.
Im Weiteren werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von schematischen Zeichnungen näher beschrieben. Dabei zeigen
1 eine Ansicht eines Digitaldruckers bei einer beispielhaften Konfiguration des Digitaldruckers;
2 einen schematischen Aufbau eines Druckwerkes des Digitaldruckers nach 1;
3 beispielhafte Benetzungs-Mittel zur Homogenisierung des elektrischen Kontaktwiderstands an einer Rückseite eines Aufzeichnungsträgers;
4 eine weitere Ansicht der Benetzungs-Mittel zur Homogenisierung des elektrischen Kontaktwiderstands; und
5 ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zur Homogenisierung des elektrischen Kontaktwiderstand an der Rückseite eines Aufzeichnungsträgers.
Gemäß 1 weist ein beispielhafter Digitaldrucker 10 zum Bedrucken eines Aufzeichnungsträgers 20 ein oder mehrere Druckwerke 11a–11d und 12a–12d auf, die ein Tonerbild (Druckbild 20'; siehe 2) auf den Aufzeichnungsträger 20 drucken. Als Aufzeichnungsträger 20 kann – wie dargestellt – ein bahnförmiger Aufzeichnungsträger 20 von einer Rolle 21 mit Hilfe eines Abwicklers 22 abgewickelt und dem ersten Druckwerk 11a zugeführt werden. In einer Fixiereinheit 30 wird das Druckbild 20' auf den Aufzeichnungsträger 20 fixiert. Anschließend kann der Aufzeichnungsträger 20 auf eine Rolle 28 mit Hilfe eines Aufwicklers 27 aufgewickelt werden. Eine solche Konfiguration wird auch als Rolle-Rolle-Drucker bezeichnet. Details zu dem in 1 dargestellten beispielhaften Digitaldrucker 10 sind in der Patentschrift DE 10 2013 201 549 B3 sowie in den entsprechenden Patentanmeldungen JP 2014/149526 A und US 2014/0212632 A1 beschrieben. Diese Dokumente werden durch Bezugnahme hierin aufgenommen.
Der prinzipielle Aufbau eines Druckwerks 11, 12 ist in der 2 dargestellt. Das in 2 dargestellte Druckwerk basiert auf dem elektrofotografischen Prinzip, bei dem ein photoelektrischer Bildträger (insbesondere ein Fotoleiter 101) mit Hilfe eines Flüssigentwicklers mit geladenen Tonerpartikeln eingefärbt wird und das so entstandene Tonerbild auf den Aufzeichnungsträger 20 übertragen wird. Das Druckwerk 11, 12 besteht im Wesentlichen aus einer Elektrofotografiestation 100, einer Entwicklerstation 110 und einer Transferstation 120.
Kern der Elektrofotografiestation 100 ist ein photoelektrischer Bildträger, der an seiner Oberfläche eine fotoelektrische Schicht aufweist (ein sogenannter Fotoleiter). Der Fotoleiter ist hier als Walze (Fotoleiterwalze 101) ausgebildet und weist eine harte Oberfläche auf. Die Fotoleiterwalze 101 dreht sich an den verschiedenen Elementen zum Erzeugen eines Druckbildes 20' vorbei (Drehung in Pfeilrichtung).
Die Elektrofotographiestation 100 umfasst einen Zeichengenerator 109, der ein latentes Bild auf dem Fotoleiter 101 erzeugt. Das latente Bild wird durch die Entwicklerstation 110 mit Tonerpartikeln eingefärbt, um ein eingefärbtes Bild zu erzeugen. Die Entwicklerstation 110 weist hierzu eine sich drehende Entwicklerwalze 111 auf, die eine Schicht Flüssigentwickler an den Fotoleiter 101 heranführt.
Das eingefärbte Bild dreht sich mit der Fotoleiterwalze 111 bis zu einer ersten Transferstelle, bei der das eingefärbte Bild auf eine Transferwalze 121 im Wesentlichen vollständig übertragen wird. Der Aufzeichnungsträger 20 läuft in Transportrichtung 20'' zwischen der Transferwalze 121 und einer Gegendruckwalze 126 hindurch. Der Berührungsbereich (Nip) stellt eine zweite Transferstelle dar, in der das Tonerbild auf den Aufzeichnungsträger 20 übertragen wird. Der Aufzeichnungsträger 20 kann aus Papier, Pappe, Karton, Metall, Kunststoff und/oder sonstigen geeigneten und bedruckbaren Materialien hergestellt sein. Weitere Details zu dem in 2 dargestellten beispielhaften Druckwerk 11, 12 sind in der Patentschrift DE 10 2013 201 549 B3 sowie in den entsprechenden Patentanmeldungen JP 2014/149526 A und US 2014/0212632 A1 beschrieben.
Wie eingangs dargelegt, befasst sich das vorliegende Dokument damit, die Druckqualität eines elektrofotographischen Digitaldruckers 10 bei Aufzeichnungsträgern 20 zu erhöhen, die eine Rückseite mit einer rauen Oberfläche und/oder die eine relativ hohe Dicke (z. B. von 200 μm oder mehr) aufweisen. Ein Aufzeichnungsträger 20, der typischerweise solche Eigenschaften aufweist, ist Karton zur Herstellung einer Schachtel.
In einem elektrofotografischen Druckprozess stellen die Transferwalze 121, der Aufzeichnungsträger 20, die Gegendruckwalze 126 und ggf. die Entwicklerflüssigkeit eine elektrische Widerstandskette dar. Die Feldstärke des elektrischen Feldes am Nip der Transferwalze 121 und damit die Qualität des Tonertransfers auf die Oberseite des Aufzeichnungsträgers 20 hängen typischerweise von den Widerstandswerten der elektrischen Widerstände dieser Widerstandskette dar. Beispielsweise kann der elektrische Widerstand zwischen dem Aufzeichnungsträger 20 und der Gegendruckwalze 126 dadurch erhöht werden, dass zwischen der Rückseite des Aufzeichnungsträgers 200 und der Oberfläche der Gegendruckwalze 126 kein unmittelbarer Kontakt besteht. Für einen qualitativ hochwertigen Tonertransfer ist es jedoch typischerweise wichtig, dass die Gegendruckwalze 126 und die Rückseite des Aufzeichnungsträgers 20 gut aufeinander liegen, damit der Kontaktwiderstand zwischen der Gegendruckwalze 126 und der Rückseite des Aufzeichnungsträgers 20 möglichst gering ist.
Ein erhöhter Kontaktwiderstand an der Rückseite des Aufzeichnungsträgers 20 kann zu einer Reduzierung des elektrischen Feldes am Nip der Transferwalze 121 und damit zu einer Reduzierung der Tonertransfer-Rate führen. Die Verwendung eines Aufzeichnungsträgers 20 mit einer rauen Oberfläche an der Rückseite des Aufzeichnungsträgers 20 und die Verwendung einer Gegendruckwalze 126 mit einer harten Oberfläche kann dazu führen, dass Unebenheiten der Rückseite des Aufzeichnungsträgers 20 nicht ausreichend ausgeglichen werden können, und so ein über die Fläche des Aufzeichnungsträgers 20 inhomogener Kontaktwiderstand entsteht. Der inhomogene Kontaktwiderstand kann dann zu einer inhomogenen Druckqualität des auf die Vorder- bzw. Oberseite des Aufzeichnungsträgers 20 übertragenen Druckbildes 20' führen. Die zu bedruckende Seite des Aufzeichnungsträgers 20 wird in diesem Dokument auch als die erste Seite bezeichnet. Andererseits wird die andere, gegenüberliegende, Seite des Aufzeichnungsträgers 20 (z. B. die Rück- oder Unterseite) als die zweite Seite bezeichnet.
Desweiteren können von einem Digitaldrucker 10 typischerweise Aufzeichnungsträger 20 mit unterschiedlicher Breite (quer zu einer Transportrichtung 20'' des Aufzeichnungsträgers 20) bedruckt werden. Je nach Breite des Aufzeichnungsträgers 20 ist der Substrat-freie Nip an der Transferwalze 121, an dem die Oberfläche der Transferwalze 121 direkt mit der Oberfläche der Gegendruckwalze 126 in Kontakt steht, unterschiedlich breit. Über diesen Substrat-freien Nip können parasitäre Ströme fließen. Zudem ist der Substrat-freie Nip in der Widerstandskette niederohmiger als der Substrat-Nip, bei dem sich der Aufzeichnungsträger 20 zwischen der Transferwalze 121 und der Gegendruckwalze 126 befindet. Dementsprechend fließt im Substrat-freien Nip typischerweise ein höherer Strom als im Substrat-Nip. Dies kann, insbesondere bei relativ dicken Aufzeichnungsträgern 20, dazu führen, dass der Stromfluss im Substrat-Nip für einen optimalen Tonertransfer zu gering ist. Diese Situation kann nur bis zu einem bestimmten Maße durch eine Erhöhung der Spannung zwischen Transferwalze 121 und Gegendruckwalze 126 (und damit durch eine Erhöhung des Stromes) ausgeglichen werden, da es abhängig von Eigenschaften des Aufzeichnungsträgers 20 (z. B. Feuchte des Aufzeichnungsträgers 20) und Eigenschaften der Umgebung des Digitaldruckers (z. B. Luftfeuchtigkeit) zu Spannungsdurchbrüchen kommen kann. Somit wird eine Regelung des Stromflusses im Substrat-Nip für einen möglichst homogenen und vollständigen Tonertransfer erschwert.
Es ist daher vorteilhaft, den Kontaktwiderstand zwischen der Rückseite des Aufzeichnungsträgers 20 und der Gegendruckwalze 126 zu reduzieren und/oder zu homogenisieren, um die Druckqualität eines Druckbildes auf der Oberseite des Aufzeichnungsträgers 20 zu erhöhen.
Eine Möglichkeit zur Reduzierung und/oder zur Homogenisierung des Kontaktwiderstands ist es, die Andruckkraft zwischen Transferwalze 121 und Gegendruckwalze 126 zu erhöhen. So können insbesondere Unebenheiten der Rückseite des Aufzeichnungsträgers 20 reduziert werden. Andererseits kann die Erhöhung der Andruckkraft zu anderweitigen Problemen (insbesondere in Bezug auf den Transport des Aufzeichnungsträgers 20) führen.
3 zeigt beispielhafte Mittel 310 durch die der Kontaktwiderstand zwischen der Rückseite eines Aufzeichnungsträgers 20 und der Gegendruckwalze 326 reduziert und/oder homogenisiert werden können. Insbesondere sind die Mittel 310 eingerichtet, eine leitfähige Flüssigkeit 301 auf die Oberfläche der Rückseite des Aufzeichnungsträgers 20 aufzubringen, und werden daher in diesem Dokument als Benetzungs-Mittel bezeichnet. Dabei erfolgt der Auftrag der leitfähigen Flüssigkeit 301 bevorzugt unmittelbar vor bzw. an der Transferstelle, um zu verhindern, dass die leitfähige Flüssigkeit 301 vor Erreichen der Transferstelle unter die Oberfläche des Aufzeichnungsträgers 20 wegschlägt. Mit anderen Worten, der Auftrag der leitfähigen Flüssigkeit 301 erfolgt bevorzugt vor bzw. an einer Stelle der Rückseite (d. h. der zweiten Seite) des Aufzeichnungsträgers 20, die der Transferstelle auf der Vorderseite (d. h. der ersten Seite) des Aufzeichnungsträgers 20 entspricht. In diesem Dokument wird diese Stelle der Rückseite des Aufzeichnungsträgers 20 ebenfalls als Transferstelle bezeichnet.
Die leitfähige Flüssigkeit 301 kann Wasser umfassen. Desweiteren kann die leitfähige Flüssigkeit 301 Zusätze umfassen, die die Leitfähigkeit der Flüssigkeit 301 (im Vergleich zu der Leitfähigkeit von Wasser) erhöhen.
Die Benetzungs-Mittel 310 aus 3 umfassen eine Gegendruckwalze 326, die als Rasterwalze ausgebildet ist und die eingerichtet ist, mittels der Rasternäpfchen der Rasterwalze die leitfähige Flüssigkeit 301 an die Oberfläche der Rückseite des Aufzeichnungsträgers 20 heranzubringen. Desweiteren umfasst die Vorrichtung 310 eine Benetzungseinheit 300, die als Kammerrakel ausgebildet sein kann und die eingerichtet ist, die Gegendruckwalze 326 mit der leitfähigen Flüssigkeit 301 zu benetzen. 3 zeigt, wie die leitfähige Flüssigkeit 301 von der Benetzungseinheit 300 auf die Gegendruckwalze 326 und von der Gegendruckwalze 326 auf die Oberfläche der Rückseite des Aufzeichnungsträgers 20 übertragen wird. Die leitfähige Flüssigkeit 301 kann aus einem Behälter 302 entnommen werden.
Durch die Gegendruckwalze 326 wird somit während des Druckprozesses eine leitfähige Flüssigkeit 301 auf die Oberfläche der Rückseite des Aufzeichnungsträgers 20 aufgetragen. Insbesondere kann ein Flüssigkeitsfilm mit einer leitfähigen Flüssigkeit, wie z. B. Wasser, auf die Oberfläche der Rückseite des Aufzeichnungsträgers 20 aufgebracht werden. Der Flüssigkeitsfilm bildet eine leitfähige Verbindungsschicht zwischen dem Aufzeichnungsträger 20 und der Gegendruckwalze 326 und sorgt für eine gleichmäßig gute Kontaktierung zwischen der Gegendruckwalze 326 und dem Aufzeichnungsträger 20 und damit für eine Homogenisierung des Kontaktwiderstands. Desweiteren wird durch den Flüssigkeitsfilm der Kontaktwiderstand und der elektrischen Widerstand des Aufzeichnungsträgers 20 reduziert. Beide Effekte wirken sich positiv auf den Tonertransfer auf der Oberseite des Aufzeichnungsträgers 20 aus.
Optional kann die Benetzungseinheit 300 (z. B. das Kammerrakel) auf unterschiedliche Breiten des Aufzeichnungsträgers 20 und/oder des Tonerbildes 420 angepasst werden. Insbesondere kann die Benetzungseinheit 300 eingerichtet sein, nur den Teil der Gegendruckwalze 326 zu benetzen, der im Kontakt mit dem Aufzeichnungsträger 20 steht und/oder der der Breite des Tonerbildes 420 entspricht. 4 zeigt eine beispielhafte Vorrichtung 310 zur Homogenisierung des Kontaktwiderstands mit einer Benetzungseinheit 300, die eine variable Benetzungsbreite 402 aufweist.
Eine Steuereinheit 400 kann die Druckbreite 403 ermitteln und die Benetzungseinheit 300 derart anpassen, dass nur ein Teilbereich 404 der Gegendruckwalze 326 benetzt wird. Beispielsweise kann zu diesem Zweck der benetzende Teil 401 der Benetzungseinheit 300 an die Druckbreite 403 angepasst werden (z. B. mechanisch). So kann erreicht werden, dass der Kontaktwiderstand nur in Bereichen reduziert wird, die für das Tonerbild 420 und für das daraus entstehende Druckbild 20' relevant sind. So kann der Stromfluss über den für den Transferprozess relevanten Nip erhöht werden, ohne einen parasitären Stromfluss im Substrat-freien Nip und/oder in dem für den Transferprozess irrelevanten Nip zu erhöhen.
Desweiteren kann die Gegendruckwalze 326 derart ausgebildet sein, dass die Oberfläche der Gegendruckwalze 326 nur in Verbindung mit der leitfähigen Flüssigkeit 301 ausreichend leitend ist, um einen Stromfluss über den für den Transferprozess relevanten Nip zu ermöglichen. Andererseits kann die Oberfläche der Gegendruckwalze 326 einen erhöhten Widerstand aufweisen (z. B. nicht substantiell leitfähig sein), wenn die Oberfläche der Gegendruckwalze 326 keine leitfähige Flüssigkeit 301 aufweist. So können parasitäre Ströme in dem für den Transferprozess irrelevanten Nip weiter reduziert werden, wodurch wiederum die Qualität des Tonertransferprozesses erhöht wird.
Insbesondere kann eine Rasterwalze so ausgeführt werden, dass die Oberfläche der Rasterwalze nur in Verbindung mit einer leitfähigen Flüssigkeit ausreichend leitfähig wird, um Strom abfließen zu lassen. Dies kann durch Beschichtung eines leitfähigen Walzen-Rohlings mit einer nicht-leitfähigen/gering-leitfähigen Schicht erfolgen. Durch die Fertigung der Rasterwalzenstruktur kann in den Rasternäpfchen die nicht-leitfähige Beschichtung entfernt werden. Somit entsteht an den Rasterstegen eine nicht-leitfähige Oberfläche und in den Rasternäpfchen eine leitfähige Oberfläche. Werden die Rasternäpfchen nun mit der leitfähigen Flüssigkeit gefüllt, so wird die benetzte Fläche 404 der Gegendruckwalze 326 leitfähig. Hierdurch wird der Leitfähigkeitsunterschied zwischen leitfähigen und nicht-leitfähigen Stellen erhöht. Insbesondere kann so erreicht werden, dass die Leitfähigkeit der Gegendruckwalze 326 im Druckbild-Bereich 404 deutlich reduziert wird gegenüber der Leitfähigkeit der Gegendruckwalze 326 in anderen Bereichen.
5 zeigt ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens 500 zur Verbesserung des Transfers von einem Tonerbild 420 auf eine erste Seite eines Aufzeichnungsträgers 20 in einem Digitaldrucker 10, z. B. in einem elektrofotographischen Digitaldrucker 10. Der Digitaldrucker 10 ist eingerichtet, ein Tonerbild 420 unter Einwirken eines elektrischen Feldes auf den Aufzeichnungsträger 20 zu übertragen. Das Verfahren 500 ist insbesondere darauf ausgelegt, den elektrischen Kontaktwiderstand zwischen einer zweiten Seite des Aufzeichnungsträgers 20 und einer Gegenelektrode (welche z. B. durch die Gegendruckwalze 126, 326 des Digitaldruckers 10 gebildet wird) des Digitaldruckers 10 zu reduzieren und/oder einen Grad der Gleichmäßigkeit des elektrischen Kontaktwiderstands zwischen der zweiten Seite des Aufzeichnungsträgers 20 und der Gegenelektrode zu erhöhen. Der Grad der Gleichmäßigkeit des elektrischen Kontaktwiderstands kann z. B. auf Basis von einer Verteilung des elektrischen Kontaktwiderstands entlang der Breite des Aufzeichnungsträgers 20 (quer zu der Transportrichtung 20'') ermittelt werden (z. B. auf Basis der Varianz und/oder der Streuung des elektrischen Kontaktwiderstands entlang der Breite des Aufzeichnungsträgers 20). Durch das Verfahren 500 kann dieser Grad der Gleichmäßigkeit erhöht werden (es z. B. kann die Varianz und/oder die Streuung des Kontaktwiderstands reduziert werden). Diese Erhöhung des Grades der Gleichmäßigkeit kann insbesondere in dem für das Tonerbild 420 relevanten Bereich der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers 20 erfolgen.
Der Digitaldrucker 10 umfasst eine Transferelektrode, die an der ersten Seite des Aufzeichnungsträgers 20 angeordnet ist, und eine Gegenelektrode, die an der zweiten Seite des Aufzeichnungsträgers 20 angeordnet ist. Die Transferelektrode kann durch eine Transferwalze 121 und die Gegenelektrode kann durch eine Gegendruckwalze 126, 326 des Digitaldruckers 10 gebildet werden, zwischen denen der Aufzeichnungsträger 20 geführt wird, um das Tonerbild 420 an einer Transferstelle von der Transferwalze 121 auf die erste Seite des Aufzeichnungsträgers 20 zu übertragen.
Das Verfahren 500 umfasst das Aufbringen 501 von einer leitfähigen Flüssigkeit 301 auf die Oberfläche der zweiten Seite des Aufzeichnungsträgers 20. Die leitfähige Flüssigkeit kann derart aufgebracht werden, dass die leitfähige Flüssigkeit 301 an der Transferstelle zumindest teilweise eine leitende Verbindungsschicht zwischen der Oberfläche der zweiten Seite des Aufzeichnungsträgers 20 und einer Oberfläche der Gegenelektrode (d. h. insbesondere der Gegendruckwalze 126, 326) bildet. Zu diesem Zweck kann z. B. die Gegendruckwalze 326 mit der leitfähigen Flüssigkeit benetzt werden, so dass die leitfähige Flüssigkeit durch die sich drehende Gegendruckwalze 326 an der Transferstelle auf die Oberfläche der zweiten Seite des Aufzeichnungsträgers 20 übertragen wird. Die Verwendung der Gegendruckwalze 326 zum Aufbringen der leitfähigen Flüssigkeit ist besonders vorteilhaft, da so ein Wegschlagen der leitfähigen Flüssigkeit in das Innere des Aufzeichnungsträgers 20 vor Erreichen der Transferstelle vermieden werden kann.
Das Verfahren 500 umfasst weiter das Anlegen 502 eines elektrischen Feldes zwischen der Transferelektrode (insbesondere der Transferwalze 121) und der Gegenelektrode (insbesondere der Gegendruckwalze 126, 326) an der Transferstelle, um den Transfer von dem Tonerbild 420 auf die erste Seite des Aufzeichnungsträgers 20 zu bewirken. Durch die von der leitfähigen Flüssigkeit gebildete Zwischenschicht wird der Kontaktwiderstand zwischen der zweiten Seite des Aufzeichnungsträgers 20 und der Oberfläche der Gegenelektrode reduziert und/oder vergleichmäßigt. Dies führt zu einer Erhöhung und/oder Vergleichmäßigung des elektrischen Feldes am Nip an der ersten Seite des Aufzeichnungsträgers 20 und somit zu einer Erhöhung und/oder Vergleichmäßigung des Tonertransfers von der Transferstation 120 auf den Aufzeichnungsträger 20.
In diesem Dokument wird auch ein Druckwerk 11, 12 für einen Digitaldrucker 10, insbesondere für einen Toner-basierten Digitaldrucker 10, beschrieben, das eingerichtet ist, das o. g. Verfahren 500 auszuführen. Insbesondere umfasst das Druckwerk 11, 12 eine Transferstation 120, die eingerichtet ist, unter Einwirken eines elektrischen Feldes an einer Transferstelle ein Tonerbild 420 auf eine erste Seite eines Aufzeichnungsträgers 20 zu übertragen. Dabei kann Flüssigtoner und/oder Trockentoner verwendet werden. Die Transferstation 120 ist zu diesem Zweck eingerichtet, das elektrische Feld zwischen einer Transferelektrode bzw. einem Transferelement an der ersten Seite des Aufzeichnungsträgers und einer Gegenelektrode bzw. einem Gegendruckelement an der zweiten Seite des Aufzeichnungsträgers 20 anzulegen. Wie bereits oben dargelegt, kann die Transferelektrode durch eine Transferwalze 121 und die Gegenelektrode durch eine Gegendruckwalze 126, 326 gebildet werden.
Das Druckwerk 11, 12 umfasst weiter Benetzungs-Mittel 310, die eingerichtet sind, eine leitfähige Flüssigkeit 301 auf die Oberfläche der zweiten Seite des Aufzeichnungsträgers 20 aufzubringen, so dass die leitfähige Flüssigkeit 301 an der Transferstelle zumindest teilweise eine leitfähige Verbindungsschicht zwischen der Oberfläche der zweiten Seite des Aufzeichnungsträgers 20 und der Oberfläche der Gegenelektrode bzw. des Gegendruckelements bildet. Durch diese leitfähige Verbindungschicht an der zweiten Seite des Aufzeichnungsträgers 20 kann ein gleichmäßiges und/oder erhöhtes elektrisches Feld an der ersten Seite des Aufzeichnungsträgers 20 bewirkt werden, wodurch die Druckqualität erhöht wird.
Die Benetzungs-Mittel 310 können eingerichtet sein, die leitfähige Flüssigkeit 301 (ggf. direkt) an der Transferstelle auf die Oberfläche der zweiten Seite des Aufzeichnungsträgers 20 aufzubringen. Als Transferstelle kann der Bereich des Aufzeichnungsträgers 20 bezeichnet werden, an dem das Tonerbild 420 von dem Transferelement (z. B. von der Transferwalze 121) auf die erste Seite des Aufzeichnungsträgers 20 übertragen wird. Die Transferstelle umfasst typischerweise einen Balken-förmigen Abschnitt des Aufzeichnungsträgers 20 am Nip zwischen Transferwalze 121 und Gegendruckwalze 126, 326. Durch Aufbringen der leitfähigen Flüssigkeit 301 an der Transferstelle kann ein Wegschlagen der leitfähigen Flüssigkeit 301 in das Innere des Aufzeichnungsträgers 20 vor Erreichen der Transferstelle vermieden werden. Es kann somit gewährleistet werden, dass im Moment des Tonertransfers durch die leitfähige Flüssigkeit 301 die leitfähige Verbindungsschicht gebildet wird.
Das Aufbringen der leitfähigen Flüssigkeit 301 direkt an der Transferstelle kann dadurch erreicht werden, dass die leitfähige Flüssigkeit von der Gegendruckwalze 126, 326 auf die Oberfläche der zweiten Seite des Aufzeichnungsträgers 20 aufgebracht wird.
Die Gegendruckwalze 326 kann eine Vielzahl von Rasternäpfchen umfassen, durch die die leitfähige Flüssigkeit 301 an die Oberfläche der zweiten Seite des Aufzeichnungsträgers 20 heran gebracht werden kann. Mit anderen Worten, die Gegendruckwalze 326 kann als eine Rasterwalze ausgebildet sein. Durch die Verwendung von Rasternäpfchen und/oder durch eine geeignete Ausgestaltung der Rasternäpfchen kann erreicht werden, dass eine für den Aufzeichnungsträger 20 ausreichende Menge an leitfähiger Flüssigkeit 301 auf die zweite Seite des Aufzeichnungsträgers 20 aufgebracht wird. Die Anzahl der Rasternäpfchen und/oder die Form der Rasternäpfchen können von einer Eigenschaft des Aufzeichnungsträgers 20 abhängen. Mit anderen Worten, ein Schöpfvolumen der Gegendruckwalze 326 kann von einer Eigenschaft des Aufzeichnungsträgers 20 abhängen. Beispielhafte Eigenschaften sind z. B. ein Material des Aufzeichnungsträgers 20, eine Dicke des Aufzeichnungsträgers 20 und/oder ein Grad der Rauigkeit der zweiten Seite des Aufzeichnungsträgers 20. So kann der Grad der Gleichmäßigkeit des Kontaktwiderstands zwischen Aufzeichnungsträger 20 und Gegendruckwalze 326 weiter erhöht werden.
Die Benetzungs-Mittel 310 können eingerichtet sein, die leitfähige Flüssigkeit 301 in Abhängigkeit von einer Breite 403 des Aufzeichnungsträgers 20 und/oder in Abhängigkeit einer Breite 403 des Tonerbildes 420 auf die Oberfläche der zweiten Seite des Aufzeichnungsträgers 20 aufzubringen. Insbesondere kann die leitfähige Flüssigkeit 301 ausschließlich in dem Bereich auf die zweite Seite des Aufzeichnungsträgers 20 aufgebracht werden, der dem Bereich der ersten Seite des Aufzeichnungsträger 20 entspricht, auf den das Tonerbild 420 transferiert wird. Auf die anderen Bereiche des Aufzeichnungsträgers 20 wird dann keine leitfähige Flüssigkeit 301 aufgebracht. Desweiteren wird nach Möglichkeit auch auf Bereiche der Gegendruckwalze 126, 326, die nicht mit der zweiten Seite des Aufzeichnungsträgers 20 in Kontakt treten, keine leitfähige Flüssigkeit 301 aufgebracht. So können parasitäre Ströme zwischen der Transferwalze 121 und der Gegendruckwalze 126, 326 reduziert werden, die nicht zu dem Tonertransfer beitragen. Dies ist wiederum vorteilhaft für die Stärke des elektrischen Feldes, welches den Tonertransfer bewirkt.
Die Benetzungs-Mittel 310 können eine Benetzungseinheit 300 umfassen, die eingerichtet ist, eine Oberfläche der Gegendruckwalze 126, 326 vor Erreichen der Transferstelle mit der leitfähigen Flüssigkeit zu benetzen. Die Benetzungseinheit 300 kann eine Kammerrakel umfassen. Die Benetzungseinheit 300 kann einstellbar sein, um Bereiche 404 der Gegendruckwalze 126, 326 gemäß unterschiedlicher Benetzungsbreite 402 mit der leitfähigen Flüssigkeit 301 zu benetzen. Insbesondere kann die Benetzungsbreite 402 an die Breite 403 des Aufzeichnungsträgers 20 und/oder an die Breite 403 des Tonerbildes 420 angepasst werden.
Alternativ oder ergänzend kann eine Menge an aufgetragener leitfähiger Flüssigkeit 301 bzw. eine Dicke einer aufgetragenen Schicht von leitfähiger Flüssigkeit 301 angepasst werden. Die Menge an aufgetragener leitfähiger Flüssigkeit 301 kann z. B. durch das Schöpfvolumen der Rasternäpfchen einer Rasterwalze und/oder durch die Drehgeschwindigkeit einer Rasterwalze angepasst werden.
Wie oben dargelegt, kann die Gegendruckwalze 326 als Rasterwalze ausgebildet sein. Desweiteren kann die Gegendruckwalze 326 an einem Rastersteg zwischen zwei Rasternäpfchen eine geringere Leitfähigkeit aufweisen als in einem Rasternäpfchen. Insbesondere kann die Leitfähigkeit der Rasterstege geringer sein als die Leitfähigkeit der Rasternäpfchen der Gegendruckwalze 326. So können der Kontaktwiderstand von nicht benetzten Bereichen 404 der Gegendruckwalze 326 weiter erhöht und parasitäre Ströme weiter reduziert werden. Dies führt zu einer weiteren Erhöhung der Druckqualität.
Durch die in diesem Dokument beschriebenen Maßnahmen wird die Kontaktierung zwischen einer Gegendruckwalze 126, 326 und der zweiten Seite eines Aufzeichnungsträgers 20 verbessert und so der Volumenwiderstand bzw. der Querwiderstand des Aufzeichnungsträgers 20 gleichmäßiger gemacht. Dies ist für Tonertransfer, bei dem Toner unter Einwirken eines elektrischen Feldes von einem Transferelement auf den Aufzeichnungsträger 20 übertragen wird, insbesondere für den Tonertransfer bei einem Flüssigtonerdrucker oder bei einem Trockentonerdrucker. Durch eine über die Breite 402 verstellbare Benetzung kann ein Widerstandsunterschied an der Gegendruckwalze 126, 326 zwischen einem benetzten Bereich 404 und einem nicht-benetzten Bereich erhöht werden. Durch den relativ erhöhten Widerstand im nicht-benetzten Bereich können parasitäre Ströme reduziert werden. Insgesamt kann so die Druckqualität eines elektrofotographischen Digitaldruckers 10, insbesondere bei Verwendung von Aufzeichnungsträgern 20 mit einer rauen zweiten Seite und/oder mit einer relativ hohen Dicke, erhöht werden.
Bezugszeichenliste

10: Digitaldrucker
11, 11a–11d: Druckwerk (Vorderseite bzw. erste Seite)
12, 12a–12d: Druckwerk (Rückseite bzw. zweite Seite)
20: Aufzeichnungsträger
20': Druckbild (Toner)
20'': Transportrichtung des Aufzeichnungsträgers
21: Rolle (Eingabe)
22: Abwickler
23: Konditionierwerk
24: Wendeeinheit
25: Registereinheit
26: Zugwerk
27: Aufwickler
28: Rolle (Ausgabe)
30: Fixiereinheit
40: Klimatisierungsmodul
50: Energieversorgung
60: Controller
70: Flüssigkeitsmanagement
71: Flüssigkeitssteuereinheit
72: Vorratsbehälter
100: Elektrofotografiestation
101: Bildträger (Fotoleiter, Fotoleiterwalze)
102: Löschlicht
103: Reinigungseinrichtung (Fotoleiter)
104: Rakel (Fotoleiter)
105: Sammelbehälter (Fotoleiter)
106: Aufladevorrichtung (Korotron)
106': Draht
106'': Schirm
107: Zuluftkanal (Belüftung)
108: Abluftkanal (Entlüftung)
109: Zeichengenerator
110: Entwicklerstation
111: Entwicklerwalze
112: Vorratskammer
112': Flüssigkeitszufuhr
113: Vorkammer
114: Elektrodensegment
115: Dosierwalze (Entwicklerwalze)
116: Rakel (Dosierwalze)
117: Reinigungswalze (Entwicklerwalze)
118: Rakel (Reinigungswalze der Entwicklerwalze)
119: Sammelbehälter (Flüssigentwickler)
119': Flüssigkeitsabfuhr
120: Transferstation
121: Transferwalze
122: Reinigungseinheit (Nasskammer)
123: Reinigungsbürste (Nasskammer)
123': Reinigungsflüssigkeitszufuhr
124: Reinigungswalze (Nasskammer)
124': Reinigungsflüssigkeitsabfuhr
125: Rakel
126: Gegendruckwalze
127: Reinigungseinheit (Gegendruckwalze)
128: Sammelbehälter (Gegendruckwalze)
128': Flüssigkeitsabfuhr
129: Ladeeinheit (Korotron an Transferwalze)
300: Benetzungseinheit
301: leitfähige Flüssigkeit
302: Behälter
310: Benetzungs-Mittel
326: Gegendruckwalze
400: Steuereinheit
401: benetzender Teil der Benetzungseinheit
402: Benetzungsbreite
403: Druckbreite
404: benetzter Bereich der Gegendruckwalze
420: Tonerbild
500: Verfahren zur Verbesserung der Druckqualität eines Digitaldruckers
501, 502: Verfahrensschritte

Claims

Druckwerk für einen Digitaldrucker (10), wobei das Druckwerk (11, 12) umfasst, – eine Transferstation (120), die eingerichtet ist, unter Einwirken eines elektrischen Feldes an einer Transferstelle ein Tonerbild (420) auf eine erste Seite eines Aufzeichnungsträgers (20) zu übertragen, wobei die Transferstation (120) eingerichtet ist, das elektrische Feld zwischen einer Transferelektrode an der ersten Seite des Aufzeichnungsträgers (20) und einer Gegenelektrode an einer zweiten Seite des Aufzeichnungsträgers (20) anzulegen, wobei der Aufzeichnungsträger (20) zwischen der Transferelektrode und der Gegenelektrode geführt wird; und – Benetzungs-Mittel (310), die eingerichtet sind, eine leitfähige Flüssigkeit (301) auf die Oberfläche der zweiten Seite des Aufzeichnungsträgers (20) aufzubringen, so dass die leitfähige Flüssigkeit (301) an der Transferstelle zumindest teilweise eine leitfähige Verbindungsschicht zwischen der Oberfläche der zweiten Seite des Aufzeichnungsträgers (20) und einer Oberfläche der Gegenelektrode bildet; wobei die Benetzungs-Mittel (310) eingerichtet sind, die leitfähige Flüssigkeit (301) an der Transferstelle auf die Oberfläche der zweiten Seite des Aufzeichnungsträgers (20) aufzubringen.
Druckwerk gemäß Anspruch 1, wobei die Benetzungs-Mittel (310) eingerichtet sind, die leitfähige Flüssigkeit (301) in Abhängigkeit von einer Breite (403) des Aufzeichnungsträgers (20) und/oder des Tonerbildes (420) auf die Oberfläche der zweiten Seite des Aufzeichnungsträgers (20) aufzubringen.
Druckwerk gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei – die Transferstation (120) eine Transferwalze (121) und eine Gegendruckwalze (126, 326) umfasst, zwischen denen der Aufzeichnungsträger (20) geführt wird, um das Tonerbild (420) an der Transferstelle von der Transferwalze (121) auf die erste Seite des Aufzeichnungsträgers (20) zu übertragen; – das elektrische Feld zwischen der Transferwalze (121) an der ersten Seite des Aufzeichnungsträgers (20) und der Gegendruckwalze (126, 326) an der zweiten Seite des Aufzeichnungsträgers (20) angelegt wird; und – die leitfähige Flüssigkeit von der Gegendruckwalze (126, 326) auf die Oberfläche der zweiten Seite des Aufzeichnungsträgers (20) aufgebracht wird.
Druckwerk gemäß Anspruch 3, wobei die Gegendruckwalze (326) eine Vielzahl von Rasternäpfchen umfasst, durch die die leitfähige Flüssigkeit (301) an die Oberfläche der zweiten Seite des Aufzeichnungsträgers (20) heran gebracht werden kann.
Druckwerk gemäß Anspruch 4, wobei die Gegendruckwalze (326) an einem Rastersteg zwischen zwei Rasternäpfchen eine geringere Leitfähigkeit aufweist als in einem Rasternäpfchen.
Druckwerk gemäß einem der Ansprüche 3 bis 4, wobei die Benetzungs-Mittel (310) eine Benetzungseinheit (300) umfassen, die eingerichtet ist, eine Oberfläche der Gegendruckwalze (326) vor Erreichen der Transferstelle mit der leitfähigen Flüssigkeit zu benetzen.
Druckwerk gemäß Anspruch 6, wobei die Benetzungseinheit (300) eine Kammerrakel umfasst.
Druckwerk gemäß einem der Ansprüche 6 bis 7, wobei die Benetzungseinheit (300) einstellbar ist, um Bereiche (404) der Gegendruckwalze (326) mit unterschiedlicher Benetzungsbreite (402) mit der leitfähigen Flüssigkeit (301) zu benetzen.
Verfahren zur Verbesserung des Transfers von einem Tonerbild (420) auf eine erste Seite eines Aufzeichnungsträgers (20) in einem Digitaldrucker (10), wobei der Digitaldrucker (10) eine Transferelektrode und eine Gegenelektrode umfasst, zwischen denen der Aufzeichnungsträger (20) geführt wird, um das Tonerbild (420) an einer Transferstelle auf die erste Seite des Aufzeichnungsträgers (20) zu übertragen; wobei das Verfahren (500) umfasst, – Aufbringen (501) von einer leitfähigen Flüssigkeit (301) auf eine Oberfläche einer zweiten Seite des Aufzeichnungsträgers (20), so dass die leitfähige Flüssigkeit (301) an der Transferstelle zumindest teilweise eine leitfähige Verbindungsschicht zwischen der Oberfläche der zweiten Seite des Aufzeichnungsträgers (20) und einer Oberfläche der Gegenelektrode bildet; wobei die leitfähige Flüssigkeit (301) an der Transferstelle auf die Oberfläche der zweiten Seite des Aufzeichnungsträgers (20) aufgebracht wird; und – Anlegen (502) eines elektrischen Feldes zwischen der Transferelektrode und der Gegenelektrode an der Transferstelle, um den Transfer von dem Tonerbild (420) auf die erste Seite des Aufzeichnungsträgers (20) zu bewirken.