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DE19623132A1 - Drucken mit direktem Tonerauswurf unter Verwendung eines Zwischentransfermediums - Google Patents

Drucken mit direktem Tonerauswurf unter Verwendung eines Zwischentransfermediums

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DE19623132A1
DE19623132A1 DE19623132A DE19623132A DE19623132A1 DE 19623132 A1 DE19623132 A1 DE 19623132A1 DE 19623132 A DE19623132 A DE 19623132A DE 19623132 A DE19623132 A DE 19623132A DE 19623132 A1 DE19623132 A1 DE 19623132A1
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    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/385Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective supply of electric current or selective application of magnetism to a printing or impression-transfer material
    • B41J2/41Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective supply of electric current or selective application of magnetism to a printing or impression-transfer material for electrostatic printing
    • B41J2/415Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective supply of electric current or selective application of magnetism to a printing or impression-transfer material for electrostatic printing by passing charged particles through a hole or a slit
    • B41J2/4155Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective supply of electric current or selective application of magnetism to a printing or impression-transfer material for electrostatic printing by passing charged particles through a hole or a slit for direct electrostatic printing [DEP]

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  • Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
  • Printers Or Recording Devices Using Electromagnetic And Radiation Means (AREA)
  • Electrophotography Using Other Than Carlson'S Method (AREA)

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf das Drucken mit direktem Tonerauswurf.
Das U.S. Patent Nr. 3,689,935 mit dem Titel "Electrostatic Line Printer" beschreibt ein Verfahren zum Drucken durch Auswerfen eines Tonermusters auf Papier mit einem Tonermo­ dulator. Der Tonermodulator besteht aus einer kleinen Öff­ nung oder Düse, die von einem Tonerzuführungsbehälter weg­ führt. Um Tonerpartikel aus dem Behälter auf ein Blatt Pa­ pier auszuwerfen, ist das Papier über einer Trägerelektrode positioniert. Ein elektrisches Potential oder eine Spannung wird zwischen dem Tonerzuführungsbehälter und der Träger­ elektrode angelegt. Die Spannung lädt die Tonerpartikel in­ nerhalb des Behälters und zieht sie zu der Trägerelektrode hin. Der Toner muß jedoch durch die Tonermodulatoröffnung laufen, bevor er das Papier erreicht. Um den Tonerfluß zu dem Papier zu regeln, wird eine modulierte Spannung in der Nähe der Modulatoröffnung angelegt. Ein Aufladen der Öffnung auf eine Spannung erlaubt es, daß die Spannungsdifferenz zwischen dem Tonerbehälter und der Trägerelektrode Toner durch die Öffnung und auf das Papier anzieht. Ein Aufladen der Öffnung auf eine andere Spannung hebt die Anziehungs­ kräfte im wesentlichen auf und blockiert die Tonermodulator­ öffnung im wesentlichen. Somit kann das Aufbringen von Toner auf Papier durch Modulieren der Spannung an der Tonermodula­ toröffnung gesteuert werden.
Um über den gesamten Bereich eines Papierblatts zu drucken, ist durch den Tonermodulator eine Reihe von Modulatoröffnun­ gen über der Querbreite einer Seite gebildet, wobei die Sei­ te longitudinal unter den Öffnungen transportiert wird. Die Tonermodulatoröffnungen werden einzeln gesteuert, während das Papier unter ihnen durchläuft, um ein Tonermuster auf dem Papier aufzubringen. Nachdem das Papier durch den Toner­ modulator gelaufen ist, wird der Toner durch herkömmliche Einrichtungen, wie z. B. Hitze und/oder Druck befestigt oder verschmolzen.
Das oben beschriebene System kann theoretisch für das Farb­ drucken verwendet werden, wobei eine Mehrzahl von unter­ schiedlichen Tonermodulatoreinheiten geschaffen wird, von denen jede einen Toner aufweist, der einer anderen Farbe entspricht. Die Einheiten sind voneinander entlang der lon­ gitudinalen Richtung der Papierbewegung beabstandet, um die Toner, die den verschiedenen Farben entsprechen, sequentiell aufzubringen. Eine Verschmelzungsstation, die sich hinter den Tonermodulatoreinheiten befindet, verschmilzt den Toner dann auf dem Papier.
Ein kritischer Nachteil eines derartigen Farbdrucksystems besteht darin, daß Tonerpartikel eine elektrostatische La­ dung auf der nicht-leitfähigen Papieroberfläche aufbauen, und dadurch ein elektrostatisches Gegenfeld erzeugen, das zusätzliche, ankommende Tonerpartikel abstößt. Es sei bei­ spielsweise der Fall betrachtet, bei dem die Trägerelektrode bei einer positiven Spannung festgehalten wird, und der To­ nerbehälter und die in demselben enthaltenen Tonerpartikel auf eine negative Spannung geladen sind. Sowie das Papier unter der ersten Tonermodulatoreinheit durchläuft, wird To­ ner auf einen bestimmten Punkt auf dem Papier aufgebracht. Der Toner weist eine negative Ladung auf, welche durch das nicht-leitfähige Papier nicht aufgelöst wird. Sowie der Punkt die zweite Tonermodulatoreinheit erreicht, tendiert diese negative Ladung dahin, die augenblickliche elektro­ statische Spannung an dem speziellen Punkt zu reduzieren und Toner etwas abzustoßen, der von der zweiten Tonermodulator­ einheit ausgeworfen wird. Dieser Effekt verschlimmert sich noch bei der dritten und vierten Tonermodulatoreinheit. Dies weist den offensichtlichen Effekt des Verschlechterns der Druckgenauigkeit auf und kann ferner eine Farbtonverschie­ bung einführen. Ferner stoßen sich die negativ geladenen Partikel untereinander ab, wobei sie tatsächlich auseinan­ derhüpfen können, wenn das Papier von der Trägerelektrode entfernt wird.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine elektrostatische Druckvorrichtung mit einer verbesserten Tonerhandhabung zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch eine elektrostatische Druckvorrich­ tung gemäß Anspruch 1 und durch eine elektrostatische Druck­ vorrichtung gemäß Anspruch 6 gelöst.
Die nachfolgend beschriebene Erfindung überwindet frühere Nachteile des Druckens mit direktem Tonerauswurf durch Ver­ wenden einer Zwischentransfertrommel. Statt daß der Toner direkt auf das Papier ausgeworfen wird, wird der Toner auf die Transfertrommel ausgeworfen. Die Trommel weist eine Oberfläche auf, die in der Lage ist, die elektrostatische Ladung, die von einem ausgeworfenen Tonerpartikel getragen wird, aufzulösen. Von der Transfertrommel wird der Toner zu einem Druckmedium, wie z. B. Papier, transferiert und dann auf dem Papier verschmolzen.
Die Transfertrommel besteht aus einem leitfähigen Basisma­ terial mit einem darüberliegenden Oberflächenmaterial. Das Oberflächenmaterial ist auf der Basis sowohl physischer als auch elektrischer Eigenschaften ausgewählt. Physisch ist das Material ausgewählt, um einen gewünschten Grad an Mikroan­ passungs- und guten Oberflächenlösungseigenschaften zu lie­ fern. Elektrisch ist das Material derart ausgewählt, daß es die Ladung des Toners auflöst, die von einem Tonermodulator aufgebracht wird, bevor der Toner von dem nächsten Tonermo­ dulator aufgebracht wird.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend bezugnehmend auf die bei liegenden Zeich­ nungen detaillierter erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Querschnittsansicht einer elektrostatischen Druckvorrichtung gemäß einem bevorzugten Ausfüh­ rungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 2 eine perspektivische Querschnittsansicht von oben einer Tonerauswurfeinheit gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
Fig. 3 eine perspektivische Querschnittsansicht von unten einer Tonerauswurfeinheit gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Fig. 1 zeigt eine elektrostatische Druckvorrichtung gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung, die allgemein durch das Bezugszeichen 10 bezeichnet ist. Die Druckvorrichtung 10 umfaßt ein sich drehendes Transfermedium oder eine Trommel 12 und eine Mehrzahl von Tonerauswurfein­ heiten 14. Die Transfertrommel 12 weist eine äußere Trans­ feroberfläche 16 auf, auf der durch die Tonerauswurfeinheit 14 Toner aufgebracht wird. Ein geeigneter Elektromotor ist mit der Trommel 12 zum Bewegen oder Drehen der Transferober­ fläche 16 bezüglich der Tonerauswurfeinheiten verbunden. Ob­ wohl das Transfermedium bei dem bevorzugten Ausführungsbei­ spiel eine sich drehende zylindrische Trommeloberfläche ist, könnte ebenfalls eine sich bewegende Riemenoberfläche oder eine andere Form eines Transfermediums verwendet werden.
Bei dem gezeigten bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Tonerauswurfeinheiten 14 angeordnet und um die äußere Ober­ fläche der sich drehenden Transfertrommel beabstandet, um sequentiell Tonermuster entsprechend unterschiedlicher Far­ be, wie z. B. rot, grün, gelb und schwarz, auszuwerfen. Jede Auswurfeinheit 14 wirft ein Muster aus Toner auf die Ober­ fläche der Trommel 12. Diese Muster können auf der Trommel übereinander liegen. Somit kann ein spezieller Punkt auf der äußeren Transferoberfläche 16 Toner aufweisen, der von zwei oder mehreren Auswurfeinheiten 14 aufgebracht worden ist.
Die Druckvorrichtung 12 umfaßt ferner eine Einrichtung zum Transferieren der Tonermuster von der Transferoberfläche 16 zu einem blattartigen Druckmedium 18, wie z. B. Papier, und zum Befestigen oder Verschmelzen der Tonermuster auf dem Druckmedium. Ein solcher Transfer und eine derartige Ver­ schmelzung können durch unterschiedliche Techniken und Vor­ richtungen erreicht werden, wie z. B. die, die beim herkömm­ lichen elektrophotographischen Kopieren und Drucken ver­ wendet werden. Das gezeigte Ausführungsbeispiel umfaßt eine Toner-Transfer- und -Befestigungs-Vorrichtung 20, die sowohl transferiert als auch unter Verwendung von Druck und Hitze verschmilzt, wobei sie eine heiße Verschmelzungsrolle auf­ weist, die gegen die Transferoberfläche 16 gedrückt wird. Das Druckmedium 18 wird zwischen der Trommel 12 und der Ver­ schmelzungsrolle 20 getrieben.
Die Tonerauswurfeinheiten 14 sind detaillierter in den Fig. 2 und 3 gezeigt. Sie weisen jeweils einen Tonerzuführungsbe­ hälter 13, der ein elektrisch und magnetisch geladenes To­ nerpulver (nicht gezeigt) enthält, auf. Eine Vielzahl un­ terschiedlicher Toner sind verfügbar und zur Verwendung bei dem hierin beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung geeignet, einschließlich Einzel- und Doppel-Komponentento­ ner. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird ein Ein­ zelkomponententoner verwendet.
Ein Tonermodulator 32 ist zwischen dem Tonerzuführungsbehäl­ ter und der Transferoberfläche neben der Transferoberfläche positioniert, um ein Tonermuster auf die Transferoberfläche auszuwerfen. Derselbe umfaßt eine dünne Kunststoffschicht oder Folie 34 mit einer Mehrzahl von Tonermodulatoröffnungen 36, die als ein lineares oder geometrisches Array angeordnet sind. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Kunst­ stoffolie etwa 0,762-1,27 mm (3-5 Tausendstel Zoll) dick. Die obere Seite der Folie 34 (nicht gezeigt) ist mit einem durchgehenden Leiter, wie z. B. Gold, beschichtet. Die untere Seite weist leitfähige Goldleiterbahnen 38 auf, die Ringe oder Tore 40 bei und um die einzelnen Öffnungen bil­ den. Die Leiterbahnen erstrecken sich zu Anschlüssen 42, mit denen externe Verbindungen hergestellt werden können.
Die Öffnungen 36 sind abhängig von der gewünschten Punkt­ auflösung geeignet beabstandet. Die Öffnungen können bei­ spielsweise bei einem Zwischenraum von 23,6 Punkten pro Mil­ limeter (600 Punkte pro Zoll) beabstandet sein. Der bevor­ zugte Durchmesser der Öffnungen 36 beträgt 50-120 Mikrome­ ter.
Jede Tonermodulatoröffnung 36 definiert einen Tonerauswurf­ weg von dem Tonerzuführungsbehälter zu der Transferoberflä­ che 16. Um Tonerpartikel von dem Zuführungsbehälter 30 auf die Oberfläche 16 zu transferieren, werden die Tonerpartikel durch Anlegen eines elektrischen Potentials an Komponenten innerhalb des Zuführungsbehälters aufgeladen. Bei dem bevor­ zugten Ausführungsbeispiel beträgt das angelegte elektrische Potential 125 V Wechselspannung bei einer Gleichspannungs­ vorspannung von 50 Volt. Der durchgehende Leiter auf der Unterseite der Folie 34 wird bei Massepotential gehalten. Die Transfertrommel 12 ist mit einer geeigneten konstanten Spannungsquelle verbunden und daher bei einem Gleichspan­ nungspotential von etwa 800 Volt gehalten. Dieses Potential tendiert dahin, Toner von dem Zuführungsbehälter 30 zu der Transferoberfläche 16 der Trommel 12 durch die Tonermodula­ toröffnungen 36 zu transferieren. Um den Tonerfluß zu re­ geln, ist eine Spannungsquelle angeschlossen, um ein elek­ trisches Potential bei jeder Tonermodulatoröffnung zu modu­ lieren, um den Tonerauswurfweg durch die Öffnung selektiv zu blockieren oder nicht zu blockieren, um dadurch ein Toner­ muster auf die Transferoberfläche 16 aufzubringen. Insbeson­ dere wird die Spannung an jedem Tor durch ein moduliertes elektrisches Steuersignal gesteuert, das von externen Logik­ schaltungen ausgeht. Als Reaktion auf das Steuersignal wird jedes Tor 40 zwischen einer positiven und einer negativen Spannung moduliert. Wenn sich ein Tor auf einer positiven Spannung befindet, wird der Toner angezogen und derselbe wird durch die Tonermodulatoröffnung zu der Trommel 12 be­ schleunigt. Eine negative Spannung an einem Tor hebt die Anziehung auf, wodurch die Öffnung wirksam blockiert wird, und wodurch verhindert wird, daß Toner durch den Toneraus­ wurfweg, der durch die Öffnung definiert ist, läuft.
Wieder bezugnehmend auf Fig. 1 weist die Transfertrommel 12 eine Basisschicht oder einen Kern 44 und eine darüberliegen­ de Transferschicht 46 auf, welche die Transferoberfläche 16 bildet. Der Kern 44 besteht aus einem Basismaterial, welches aufgrund seiner sowohl elektrischen als auch mechanischen Eigenschaften ausgewählt ist. Elektrisch ist das Material leitfähig mit einer Resistivität von etwa 106 Ohm-cm. Mecha­ nisch ist das Basismaterial hart, jedoch etwas nachgiebig mit einer Härte von 40-45 Shore A. Silikongummi wird bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel verwendet. Der Kern 44 ist der Abschnitt der Trommel 12, der mit dem oben erwähnten elektrischen Potential bei 800 Volt verbunden ist.
Die Transferschicht 46 ist durch ein Oberflächenmaterial mit einer elektrischen Leitfähigkeit und Tonerlösungseigenschaf­ ten gebildet, die einen Tonertransfer zu und von der Trans­ feroberfläche erleichtern. Insbesondere ist ein Oberflächen­ material ausgewählt, das eine gute Mikroanpassung und er­ wünschte elektrische Eigenschaften aufweist. Das bevorzugte hierin beschriebene Ausführungsbeispiel verwendet eine glat­ te Oberflächenbeschaffenheit, wobei Fluorsilikon-Polymer (Dow Corning 940003) durch Sprühen bis zu einer Dicke von 0,0762 mm-0,1524 mm (3 bis 6 Tausendstel Zoll) aufgebracht wird. In manchen Fällen kann es wünschenswert sein, eine sehr dünne zusätzliche Schicht über dieses Material zu schaffen, um die Oberflächeneigenschaften der Transfer­ schicht 46 noch weiter zu verbessern.
Die erwünschte elektrische Eigenschaft des Oberflächenmate­ rials besteht darin, daß seine elektrische Relaxationszeit­ konstante in der gleichen Größenordnung wie die Zwischenein­ heitstransitzeit zwischen einer Tonerauswurfeinheit und der nächsten ist. Die Zwischeneinheitstransitzeit ist als die Zeit definiert, die benötigt wird, daß ein Punkt auf der Transferoberfläche 16 von einer Tonerauswurfeinheit zu der nächsten läuft. Das Oberflächenmaterial der Transferober­ fläche weist eine Leitfähigkeit auf, die es ermöglicht, daß der Toner, der von einer einzelnen Tonerauswurfeinheit auf­ gebracht wird, seine elektrische Ladung während der Zwi­ scheneinheitstransitzeit im wesentlichen verliert.
Die Fig. 2 und 3 zeigen die Tonerauswurfeinheit 14 detail­ lierter als in Fig. 1. Die Auswurfeinheit 14 weist ein To­ nerlieferungssystem auf, das allgemein als "Magnetbürste" bezeichnet wird, welcher Tonerpartikel über die obere Ober­ fläche des Tonermodulators 32 kehrt. Die Magnetbürste weist eine sich drehende Buchse 50 auf. Die Buchse 50 besteht aus Aluminium mit einer texturierten und gehärteten Oberfläche. Dieselbe dreht sich innerhalb des Behälters 30, derart, daß Toner auf den oberen Oberflächen der Buchse bleibt, während sie sich dreht. Dieselbe ist ferner neben dem Array von To­ nermodulatoröffnungen 36 über der Folie 34 positioniert. Es existiert eine Beabstandung von 0,1778 mm-0,254 mm (7-10 Tausendstel Zoll) zwischen der Buchse und der Folie 34 an dem Punkt, an dem die äußere Oberfläche der Buchse 50 direkt gegenüber den Öffnungen 36 ist. Die Buchse 50 ist mit einer Spannungsquelle von 125 V Wechselspannung und einer Gleich­ spannungsvorspannung von etwa 50 V verbunden.
Innerhalb der Buchse 50 ist ein radialer, multipolarer zy­ lindrischer Magnet 52. Der Magnet 52 ist innerhalb der Buch­ se 50 fest. Der Magnet weist viele Nord- und Südpole auf, die radial angeordnet sind, derart, daß ein spezieller Punkt auf der Buchse wiederholt von einem Pol zu dem andern läuft.
Während sich die Buchse 50 durch die Tonerpartikel dreht, werden die Tonerpartikel durch den festen Magnet 52 gegen die äußere Oberfläche der Buchse 50 angezogen. Die Partikel bilden Ketten auf der äußeren Oberfläche der Buchse 50 ent­ lang der Magnetfeldlinien, die durch den Magnet 52 definiert sind. Der Magnet 52 ist innerhalb der Buchse 50 derart an­ geordnet, daß die Feldlinien von der Buchse 50 an dem Punkt, an dem die Buchse 50 den Öffnungen der Folie 34 am nächsten liegt, radial nach außen angeordnet sind. Dies resultiert in Tonerpartikelketten, die sich von der Buchse 50 zu den To­ nermodulatoröffnungen 36 nach außen erstrecken. Die äußer­ sten Tonerpartikel in der Kette sind für die elektrostati­ schen Anziehungskräfte, die durch das elektrische Potential der Transfertrommel 12 erzeugt werden, am meisten anfällig. Diese Partikel werden durch die Tonermodulatoröffnungen ab­ hängig von den Spannungen an den Toren 40 ausgeworfen. Eine Klinge oder ein Wischer 54 ist positioniert, um den Betrag an Toner zu regeln, der durch die Buchse 50 getragen wird.
Die Magnetbürste selbst ist Magnetbürsten, die in Laser­ druckern und elektrophotographischen Kopierern verwendet werden, ähnlich oder identisch. In diesen Geräten ist die Bürste neben einer photoleitfähigen Trommel positioniert. Die elektrophotographische Technologie und verwandte Mag­ netbürsten sind in "The Electrical Engineering Handbook", 1993, veröffentlicht von CRC Press, Inc., aus Boca Raton, Florida, auf den Seiten 1959-1964 beschrieben. Andere Typen von Tonerzuführungssystemen, wie z. B. nicht-magneti­ sche Halbleitertonerentwickler, könnten ebenfalls statt des Tonerzuführungssystem, das hierin spezifisch beschrieben ist, verwendet werden.
Obwohl die Erfindung hinsichtlich ihrer mechanischen und elektrischen Eigenschaften beschrieben worden ist, umfaßt die Erfindung ferner ein Verfahren zum elektrostatischen Drucken. Das Verfahren umfaßt einen Schritt des Positionie­ rens einer Tonermodulatoröffnung zwischen einem Tonerzu­ führungsbehälter und einem Transfermedium, derart, daß die Tonermodulatoröffnung einen Tonerauswurfweg von dem Toner­ zuführungsbehälter zu dem Transfermedium definiert. Das Ver­ fahren umfaßt ferner das Anlegen eines elektrischen Poten­ tials zwischen dem Tonerzuführungsbehälter und dem Trans­ fermedium, um Toner durch die Tonermodulatoröffnung zu dem Transfermedium hin anzuziehen, während das Transfermedium relativ zu der Tonermodulatoröffnung bewegt wird.
Ein weiterer Schritt gemäß der Erfindung umfaßt das Modulie­ ren eines elektrischen Potentials an der Tonermodulatoröff­ nung, um den Tonerauswurfweg selektiv zu blockieren und nicht zu blockieren, wodurch ein Tonermuster auf das Trans­ fermedium aufgebracht wird.
Zusätzlich bevorzugte Schritte umfassen das Bilden des Transfermediums aus einem leitfähigen Basismaterial in Kom­ bination mit einem darüberliegenden Oberflächenmaterial mit elektrischer Leitfähigkeit und Tonerlösungseigenschaften, die einen Tonertransfer zu und von dem Transfermedium er­ leichtern. Insbesondere weist das Oberflächenmaterial eine elektrische Leitfähigkeit auf, die es erlaubt, daß Toner, der von einer der Tonermodulatoröffnungen aufgebracht wird, seine elektrische Ladung während der Zwischeneinheitstran­ sitzeit im wesentlichen verliert.
Weitere Schritte umfassen das Transferieren des Tonermusters von dem Transfermedium auf ein Druckmedium, und das Befe­ stigen oder Verschmelzen des Tonermusters auf dem Druckme­ dium.
Die Erfindung überwindet frühere Schwierigkeiten beim mehr­ farbigen Drucken, das den direkten Tonerauswurf verwendet. Die Verwendung einer Zwischentransferoberfläche erlaubt es einem Druckerentwickler, die nahezu vollständige Steuerung über die mechanischen und elektrischen Eigenschaften der Oberfläche zu haben, auf die der Toner ausgeworfen wird, während die Komplexität der resultierenden Vorrichtung nur sehr wenig erhöht wird. Die Verwendung eines Zweischich­ tenaufbaus für das Transfermedium schafft weitere Vorteile. Die Basisschicht kann ausgewählt werden, um die notwendige Starre und Leitfähigkeit zu schaffen, während die darüber­ liegende Oberflächenschicht hauptsächlich aufgrund ihrer Oberflächeneigenschaften gewählt werden kann. Das Schaffen einer Ladungs-dissipierenden Transferoberfläche erlaubt es, daß ein aufgebrachter Toner seine elektrische Ladung ver­ liert, bevor ein zusätzlicher Toner aufgebracht wird, wo­ durch die Genauigkeit und Gesamtqualität des mehrfarbigen Druckens erhöht wird. Dadurch, daß es ermöglicht wird, daß der Toner seine Ladung verliert, bevor er auf dem Papier aufgebracht wird, wird ebenfalls die Selbstabstoßung der Tonerpartikel reduziert, wodurch die Tendenz reduziert oder sogar beseitigt wird, daß Tonerhäufen auseinanderhüpfen, nachdem sie von einer Trägerelektrode entfernt worden sind.

Claims (10)

1. Elektrostatische Druckvorrichtung (10) mit folgenden Merkmalen:
einem Tonerzuführungsbehälter (30) mit Toner, wobei der Toner in der Lage ist, eine elektrische Ladung aufzu­ weisen;
einem Transfermedium (12) mit einem leitfähigen Basis­ material und einer darüberliegenden Transferoberfläche (16), die aus einem Oberflächenmaterial gebildet ist, wobei das Oberflächenmaterial eine elektrische Leitfä­ higkeit und Tonerlösungseigenschaften aufweist, die ei­ nen Tonertransfer zu und von der Transferoberfläche er­ leichtern;
einem Tonermodulator (32), der zwischen dem Tonerzu­ führungsbehälter und der Transferoberfläche positio­ niert ist, wobei der Tonermodulator eine Öffnung (36) aufweist, die einen Tonerauswurfweg von dem Tonerzufüh­ rungsbehälter zu der Transferoberfläche definiert;
einer ersten Spannungsquelle, die verbunden ist, um ein elektrisches Potential an dem Transfermedium anzulegen, um Toner von dem Tonerzuführungsbehälter durch die To­ nermodulatoröffnung zu der Transferoberfläche anzuzie­ hen;
einer Einrichtung zum Bewegen der Transferoberfläche und des Tonermodulators relativ zueinander;
einer zweiten Spannungsquelle, die verbunden ist, um ein elektrisches Potential an der Tonermodulatoröffnung zu modulieren, um den Tonerauswurfweg selektiv zu blockieren und nicht zu blockieren, wodurch ein Toner­ muster auf der Transferoberfläche aufgebracht wird;
einer Tonertransfervorrichtung (20), die das Tonermu­ ster von der Transferoberfläche auf das Druckmedium transferiert; und
einer Tonerbefestigungsvorrichtung (20), die das Toner­ muster auf dem Druckmedium befestigt.
2. Vorrichtung (10) gemäß Anspruch 1, die ferner eine Mehrzahl von Tonermodulatoren aufweist, die entlang des Transfermediums angeordnet sind, um To­ nermuster, die unterschiedlichen Farben entsprechen, aufzubringen.
3. Vorrichtung (10) gemäß Anspruch 1, die ferner folgende Merkmale aufweist:
eine Mehrzahl von Tonermodulatoren, die entlang des Transfermediums angeordnet sind, um Tonermuster, die unterschiedlichen Farben entsprechen, aufzubringen;
wobei die Tonermodulatoren voneinander beabstandet sind, damit sich eine Zwischeneinheitstransitzeit er­ gibt, wobei die Zwischeneinheitstransitzeit die Zeit ist, die ein Punkt auf dem Transfermedium benötigt, um von einem Tonermodulator zu dem nächsten Tonermodulator zu laufen;
wobei das Oberflächenmaterial des Transfermediums eine Leitfähigkeit aufweist, die es erlaubt, daß der Toner, der von einem einzelnen Tonermodulator aufgebracht wird, seine elektrische Ladung während der Zwischenein­ heitstransitzeit im wesentlichen verliert.
4. Vorrichtung (10) gemäß einem beliebigen der vorherge­ henden Ansprüche, bei der die Transferoberfläche eine sich drehende Trom­ meloberfläche ist.
5. Vorrichtung (10) gemäß einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Transferoberfläche eine sich bewegende Rie­ menoberfläche ist.
6. Elektrostatische Druckvorrichtung (10) mit folgenden Merkmalen:
einer sich drehenden Transfertrommel (12) mit einer äußeren Transferoberfläche (16);
einer ersten Spannungsquelle, die verbunden ist, um ein elektrisches Potential an der sich drehenden Transfer­ trommel anzulegen, um Toner zu der Transferoberfläche anzuziehen;
einer Tonerauswurfeinheit (14) mit einem Tonermodulator (32), der neben der Transferoberfläche der sich drehen­ den Transfertrommel positioniert ist, um als Reaktion auf ein moduliertes Signal ein Tonermuster auf die Transferoberfläche auszuwerfen;
einer Tonertransfervorrichtung (20), die das Tonermu­ ster von der Transferoberfläche zu einem Druckmedium transferiert; und
einer Tonerbefestigungsvorrichtung (20), die das Toner­ muster auf dem Druckmedium befestigt.
7. Vorrichtung (10) gemäß Anspruch 6, die ferner eine Mehrzahl von Tonerauswurfeinheiten auf­ weist, die um die äußere Oberfläche der sich drehenden Transfertrommel herum angeordnet sind, um Tonermuster, die unterschiedlichen Farben entsprechen, auszuwerfen.
8. Vorrichtung (10) gemäß Anspruch 6 oder 7, die ferner folgende Merkmale aufweist:
eine Mehrzahl von Tonerauswurfeinheiten, die um die äußere Oberfläche der sich drehenden Transfertrommel herum angeordnet sind, um Tonermuster, die unterschied­ lichen Farben entsprechen, auszuwerfen, wobei der Toner elektrisch geladen wird, sowie er auf die Transfertrom­ mel ausgeworfen wird;
wobei die Tonerauswurfeinheiten voneinander beabstandet sind, damit sich eine Zwischeneinheitstransitzeit er­ gibt, wobei die Zwischeneinheitstransitzeit die Zeit ist, die ein Punkt auf der Transferoberfläche der sich drehenden Transfertrommel benötigt, um von einer Toner­ auswurfeinheit zur nächsten Tonerauswurfeinheit zu lau­ fen;
wobei die sich drehende Transfertrommel ein leitfähiges Basismaterial und ein darüberliegendes Oberflächenma­ terial, das die Transferoberfläche bildet, aufweist, wobei das Oberflächenmaterial eine Leitfähigkeit auf­ weist, die es erlaubt, daß der Toner, der von einer einzigen Tonerauswurfeinheit ausgeworfen wird, seine elektrische Ladung während der Zwischeneinheitstransit­ zeit im wesentlichen verliert.
9. Vorrichtung (10) gemäß Anspruch 6 oder 7, bei der die sich drehende Transfertrommel ein leitfähi­ ges Basismaterial und ein darüberliegendes Oberflächen­ material, das die Transferoberfläche bildet, aufweist, wobei das Oberflächenmaterial eine elektrische Leit­ fähigkeit und Tonerlösungseigenschaften aufweist, die den Tonertransfer zu und von der Transferoberfläche er­ leichtern.
10. Vorrichtung (10) gemäß Anspruch 6 oder 7, bei der die sich drehende Transfertrommel ein leitfähi­ ges Basismaterial und ein darüberliegendes Oberflächen­ material, das die Transferoberfläche bildet, aufweist, wobei das Oberflächenmaterial eine elektrische Leit­ fähigkeit und Tonerlösungseigenschaften aufweist, die einen Tonertransfer zu und von der Transferoberfläche erleichtern, und wobei dasselbe eine Dicke im Bereich von 0,0762 mm bis 0,1524 mm aufweist.
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