DE69808977T2 - Vorrichtung und System zur Behandlung eines Kopierblattes - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Vorrichtung, die ein Substrat konditioniert, für eine elektrofotografische Druckmaschine, und, insbesondere, allerdings nicht ausschließlich, bezieht sie sich auf eine Vorrichtung, um Feuchtigkeit zu dosieren und aufzubringen, um Blätter in einer Vollfarb-Prozess-Dmckmaschine zu schneiden. Mit dem Beginn der Mehrfarb-Elektrofotografie ist es erwünscht, eine Architektur zu verwenden, die eine Mehrzahl von Bilderzeugungsstationen aufweist. Ein Beispiel der Mehrfarb-Bilderzeugungsstation-Architektur verwendet ein Bildl-Auf-Bild-(IOI)-System, in dem das fotorezeptive Element erneut aufgeladen, erneut mit Bild versehen und für jede Farbseparation entwickelt wird. Dieses Aufladen, Bildzerzeugen und Entwickeln und Wiederaufladen, erneutes Bilderzeugen und Entwickeln, gefolgt durch eine Übertragung auf Papier, wird in einer einzelnen Umdrehung des Fotorezeptors in Maschinen mit sogenanntem Einzeldurchgang vorgenommen, während Mehrfachdurchgangs-Archikturen jede Farbseparation mit einer einzelnen Aufladung, Bilderzeugung und Entwicklung, mit separaten Übertragungsoperationen für jede Farbe, bilden. Die Architektur mit einzelnem Durchgang bietet ein Potential für einen hohen Durchsatz.
• Um elektroskopisches Tonermaterial auf einem Trägerelement mit Wärme und Druck zu fixieren und aufzuschmelzen, ist es notwendig, einen Druck aufzubringen und die Temperatur des Toners bis zu einem Punkt zu erhöhen, bei dem die Bestandteile des Tonermaterials haftend werden und zusammenwachsen. Dieser Vorgang bewirkt, dass Toner in einem gewissen Umfang in die Fasern oder Poren des Trägermediums (typischerweise Papier) fließt. Danach tritt, wenn das Tonermaterial abkühlt, eine Verfestigung des Tonermaterials auf, was bewirkt, dass das Tonermaterial fest an dem Trägerelement angebondet wird. Auf dem Gebiet sowohl der xerografischen als auch der elektrografischen Aufzeichnung ist die Verwendung von thermischer Energie und von Druck zum Fixieren von Tonerbildern auf einem Trägerelement alt und ausreichend bekannt.
• Eine Maßnahme, um elektroskopische Tonerbilder zu erwärmen und unter Druck auf einem Träger zu fixieren, ist diejenige gewesen, den Träger, der die Tonerbilder trägt, zwischen einem Paar von gegenüberliegenden Walzenelementen hindurchzuführen, wobei mindestens eine davon von innen erwärmt ist. Während eines Betriebs eines Fixiersystems dieses Typs wird das Trägerelement, an dem die Tonerbilder elektrostatisch anhaften, durch den Spalt, gebildet zwischen den Walzen, geführt und dadurch unter Druck erwärmt. Eine große Menge von Wärme wird auf den Toner und das Kopieblatt, das das Tonerbild trägt, aufgebracht. Diese Wärme verdampft viel von der Feuchtigkeit, die in dem Blatt enthalten ist. Die Menge an Wärme, die auf die Vorder- und Rückseite des Blatts aufgebracht wird, ist oftmals nicht gleich. Dies bewirkt eine unterschiedliche Feuchtigkeitsverdampfung von den zwei Seiten des Blatts und trägt zu einer Blattwellung bei. Ein zweites Problem, das dem Feuchtigkeitsverlust in Papier zugeordnet ist, ist eine Papierwelligkeit. Wenn Blätter durch das Fixiersystem hindurchführen, wird Feuchtigkeit ausgetrieben und die Blatt-Temperatur wird angehoben. Falls nach einem Fixieren ermöglicht wird, dass das Blatt in einem Sammelbereich, der vollständig Umgebungsbedingungen ausgesetzt ist, ruht, wird sich der Feuchtigkeitsgehalt an die Umgebung über Absorption von Feuchtigkeit über die volle Fläche mindestens einer Seite des Papierblatts selbst ausgleichen. Wenn allerdings das Kopieblatt ein Teil eines großen, zusammengestellten Satzes wird, werden beide Seiten der gesamten Papiere in der Zusammenstellung (mit der Ausnahme des oberen Blatts) effektiv gegenüber der Feuchtigkeit innerhalb der Atmosphäre abgedichtet werden. Der einzige Weg, der zu diesem ausgetrockneten Papier für eine Feuchtigkeits-Reabsorption verfügbar ist, ist über die Kanten der Blätter, was den Feuchtigkeitsgehalt der zentralen Bereiche der Blätter relativ unverändert beläßt. Dieses ungleichmäßige Muster einer Feuchtigkeits-Reabsorption führt zu Kantenspannungen, was wiederum dazu führt, dass das Papier entlang der Kanten des Papiers wellig wird. Das sich ergebende Wellenmuster kann typischerweise eine Amplitude von 3,175 bis 6,35 mm (1/8 Inch bis ¹/&sub4; Inch) haben.
• Zusätzlich dazu, dass sie kosmetisch unansehnlich ist, erzeugt die Kantenwellung ein sekundäres Handhabungsproblem dahingehend, dass das Papier, das ein solches Wellenmuster entlang seiner Kanten besitzt, schwieriger zu sekundären Papierhandhabungsmaschinen zuführbar ist, wie beispielsweise Bindevorrichtungen. Aus diesem Grund favorisieren Drucker weiterhin die Verwendung von Offset-Pressen für große Zusammenstellungen.
• Eine Anzahl von Lösungen dieses Problems ist vorhanden. Eine vorgeschlagene Lösung ist die Verwendung eines Offset-Pressen-Dämpfungssystems, um Feuchtigkeit zu jedem Blatt zuzuführen, wenn es den Kopierer verlässt. Diese Systeme beruhen typischerweise auf der Erzeugung eines Wasservorrats an einer Walzengrenzfläche, um das Wasser gleichmäßig entlang der Walzen zu verteilen. Solche Systeme arbeiten gewöhnlich mit einer Papierbahnzuführung und deren Verwendung in Verbindung mit einem Zuführsystem für geschnittene Blätter erzeugt manchmal Schwierigkeiten, die zuvor nicht beachtet worden sind oder denen sich nicht zugewandt worden ist. Normale Dämpfungssysteme sind geeigneter zur Verwendung in Verbindung mit herkömmlichen Offset-Pressen. Die US-A-4375327 versucht, das Problem einer Wellenbildung zu lösen, wenn es aufgrund einer anderen Ursache entsteht: Anhaften von Papier an einer Walzenfixiervorrichtung - und wendet sich nicht dem Problem zu, das durch einen Feuchtigkeitsverlust verursacht ist. Die US-A-4652110 versucht, einen Feuchtigkeitsverlust in dem Fixiervorgang durch Ansammeln von Feuchtigkeit nachzuführen, wenn es aus dem Kopieblatt herausgetrieben wird, für eine erneute Verwendung des Blatts zu einem späteren Zeitpunkt. Die US-A-5434029 beschreibt eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Verhindern der Wellung eines Substrats, das Tonerbilder elektrostatisch daran angehaftend besitzt, wobei das Substrat einer Wärme für den Zweck eines Fixierens der Tonerbilder an dem Substrat unterworfen worden ist. Die gleichzeitige Eingrenzung des Kopiersubstrats und die Aufbringung von Feuchtigkeit dazu wird dadurch bewirkt, dass das Substrat durch den Spalt, gebildet durch zwei unter Druck in Eingriff gebrachte Walzen, hindurchgeführt wird, wobei eine davon zum Aufbringen des Wassers auf die Rückseite des Substrats, wenn das Substrat durch den vorstehend erwähnten Spalt hindurchführt, verwendet wird.
• Die US-A-5264899 beschreibt ein System zum Hinzufügen von Feuchtigkeit zu einem Kopieblatt. Der Tonerfixierschritt einer elektrostatografischen Reproduktion trocknet das Papier aus, was zu der Bildung einer Welle entlang der Blattkante führen kann. Die Erfindung verwendet ein Paar von porösen Walzen, die einen Spalt definieren, um zusätzliche Feuchtigkeit auf das Kopieblatt zu übertragen, wenn es durch den Spalt hindurchführt. Die hinzugefügte Feuchtigkeit verhindert eine Kantenwellenbildung.
• Die US-A-3705451 beschreibt eine Fluidübertragungs- und Materialkonditionierungswalze, und ein Verfahren zum Herstellen derselben, wobei eine metallische Walze mit Chrom plattiert wird, die Oberfläche der Chromplattierung geerdet wird und poliert wird, um eine sehr glatte, nicht unterbrochene Oberfläche darauf mit einer hohen Glätte zu erzielen, wobei die Oberfläche mit einer Lösung aus einem Chromlösungsmittel, wie beispielsweise Hydrochlor- oder Schwefelsäure, gemischt mit gleichen Anteilen an Wasser und Gummiarabik, behandelt wird, um Chromoxid von der Oberfläche davon zu entfernen und um die Oberfläche mit einer eine Oxidation verhindernden Beschichtung zu beschichten, um die Walze permanent hydrophil zu gestalten.
• Die US-A-3647525 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufbringen einer kontrollierten Menge an Flüssigkeit auf eine sich bewegende Bahn aus einem Flüssigkeit aufnehmenden Material, das eine glatt endbearbeitete, hydrophile Übertragungswalze in einem Drehdruckeingriff mit der Bahn aufweist. Der Druck zwischen einer Dosierwalze mit glatter Oberfläche und der Übertragungswalze ist so einstellbar, um akkurat die Dicke eines Films aus Fluid, das eine niedrige Viskosität besitzt, zu kontrollieren, die durch die Übertragungswalze zu der Bahn zugeführt wird. Die relativen Oberflächengeschwindigkeiten der Übertragungswalze und der Bahn sind so einstellbar, um die Rate zu kontrollieren, unter der der dosierte Film zu der Bahn zugeführt wird, und um den hydraulischen Druck, ausgeübt auf den Film, zu kontrollieren, um ihn in die Bahn zu drücken. Eine Gegenwalze wird eingesetzt, um weiterhin den hydraulischen Druck von Fluid, übertragen auf die Bahn, zu kontrollieren. Die Dosierwalze und die Übertragungswalze sind schräg ausgerichtet, um das Feuchtigkeitsprofil über die Breite der Bahn zu regulieren.
• Es verbleibt ein Erfordernis nach einem System zum Verhindern einer Kantenwelligkeit, verursacht durch den Verlust von Feuchtigkeit von dem Kopieblatt während des Fixierungsschritts einer elektrostatografischen Reproduktion oder eines Drückens, das bei der Verwendung mit elektrostatografischen Maschinen praktikabel ist.
• Gemäß einem ersten Aspekt besteht die Erfindung aus einer Vorrichtung zum Hinzufügen von Feuchtigkeit zu einem Kopieblatt, umfassend ein Reservoir zum Bevorraten einer Flüssigkeitsmenge;
• einem Paar von im Wesentlichen zylindrischen Walzen, umfassend eine Übertragungswalze und einer Gegenwalze, wobei jede eine äußere, zylindrische Oberfläche besitzt, wobei die Walzen in Bezug zueinander entlang deren Achsen so ausgerichtet sind, um einen Spalt zwischen den äußeren, zylindrischen Oberflächen zu definieren; und eine Dosiervorrichtung in einem Umfangsoberflächenkontakt mit der Übertragungswalze zum Kontrollieren des Flusses von Fluid von dem Reservoir zu der Übertragungswalze; gekennzeichnet durch einen selektiv betätigbaren Tragemechanismus, um das Walzenpaar basierend auf der Lage eines Blatts zu separieren und damit in Eingriff zu bringen, wobei das Walzenpaar nicht mit dem Blatt in dem Spalt, definiert dadurch, in Eingriff gelangt, und wobei sich die Walzen in entgegengesetzten Richtungen an dem Spaltbereich drehen, um eine relative Geschwindigkeit zwischen der Übertragungswalze und dem Blatt zu erzielen.
• Gemäß einem zweiten Aspekt besteht die Erfindung aus einem System zum Fixieren eines Tonerbilds an einem Kopieblatt in einem elektrofotografischen System, um so die Bildung einer Welle entlang der Kante des Kopieblatts und einer Wellung in dem Körper des Blatts zu vermeiden, mit:
• einer ersten und einer zweiten Schmelzwalze, die einen Spalt dazwischen definieren, wobei mindestens eine der Schmelzwalzen erwärmt wird, wobei die Schmelzwalzen dazu dienen, ein Tonerbild auf dem Kopieblatt über die Aufbringung von Wärme und Druck auf das Kopieblatt zu fixieren; und
• einer Vorrichtung, gemäß dem ersten Aspekt, um das Kopieblatt von den Schmelzwalzen zu einer Vorrichtung zum Hinzufügen von Feuchtigkeit zu dem Kopieblatt zu transportieren.
• Gemäß einem dritten Aspekt besteht die Erfindung aus einem Verfahren zum Nachführen der Feuchtigkeit, die ein Kopieblatt verliert, wenn es in einer elektrofotografischen Maschine des Typs, die eine thermische Schmelzeinrichtung besitzt, erwärmt ist, umfassend die Schritte:
• Transportieren von Flüssigkeit von einem Reservoir zu einer eines Paars von Walzen, die so angeordnet sind, um einen Spalt dazwischen zu bilden;
• Transportieren des Kopieblatts von der Schmelzeinrichtung durch den Spalt der Walzen; und
• Übertragen von Flüssigkeit von einer des Paars der Walzen zu dem Kopieblatt;
• gekennzeichnet durch selektives Lösen der Walzen außer Eingriff, wenn sich ein Blatt nicht in dem Spalt befindet, wobei das Paar Walzen nicht in ein Blatt in dem Spalt eingreift, und sich das Paar Walzen in entgegengesetzten Richtungen an dem Bereich des Spalts dreht.
• Der Konditionierer, der hier beschrieben ist, ist nach der Schmelzeinrichtung und vor einer mechanischen Entwellungseinrichtung angeordnet. Die Funktion des Konditionierers ist diejenige, den Feuchtigkeitsverlust in dem Schmelzprozess zu ersetzen und dadurch eine bildabhängige Wellung zu reduzieren. Diese Maßnahme, die vorgenommen wird, um Feuchtigkeit zu ersetzen, ist diejenige, ein Blatt zwischen zwei eng beabstandeten Walzen hindurchzuführen: eine Walze, bezeichnet als die Gegenwalze, ist mit Gummi beschichtet und treibt das Blatt nach vorne an. Die zweite Walze, bezeichnet als die Übertragungswalze, dreht sich in der entgegengesetzten Richtung und bringt einen dünnen Film aus Wasser auf das Papier auf der Seite gegenüberliegend der Gegenwalze auf. Die Oberfläche der Übertragungswalze wird "genässt", indem sie durch, einen gefluteten Spalt hindurchgeführt wird. Die Filmdicke, niedergeschlagen auf der Oberfläche der Übertragungswalze, wird durch den Druck zwischen der Übertragungswalze und einer Dosierwalze bestimmt. Vorzugsweise sind zwei Sätze dieser Walzen erforderlich, um beide Seiten des Blatts zu befeuchten. Eines der größten Probleme ist dasjenige, die enge Nähe zwischen der Gegen- und der Übertragungswalze sicherzustellen. Sie müssen so positioniert werden, dass sie sich nicht in dem Zwischenkopiespalt berühren, oder Wasser wird ansonsten auf die Oberfläche der Gegenwalze aufgebracht werden, was auf die gegenüberliegende Seite des Blatts in einer nicht kontrollierten Art und Weise aufgebracht wird. In ähnlicher Weise müssen sie eng genug zusammenliegen, damit das dünnste Blatt effektiv durch den Spalt angetrieben werden kann. Dies erfordert Auslauftoleranzen in der Größenordnung von 0,0005", was schwierig und kostenintensiv in der Produktion zu erreichen ist. Diese Erfindung beschreibt eine alternative Anordnung zum Befestigen der Walzen, die geringere Toleranzen erfordert.
• Die vorliegende Erfindung wird weiter, anhand eines Beispiels, unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschriebenen, in denen:
• Fig. 1 zeigt eine schematische Aufrissansicht einer elektrofotografischen Druckmaschine mit einem Voll-Farb-Bild-Auf-Bild-Einzeldurchgang, die die Vorrichtung verwendet, die hier beschrieben ist; und
• Fig. 2 zeigt eine detaillierte Seitenaufrissansicht der Papierkonditionierungsvorrichtung. Diese Ausführungsform bezieht sich auf ein Bilderzeugungssystem, das dazu verwendet wird, eine Farbausgabe in einer einzelnen Umdrehung oder einem einzelnen Durchgang eines Fotorezeptorbands zu erzeugen. Es wird allerdings verständlich werden, dass es nicht vorgesehen ist, die Erfindung auf die Ausführungsform, die offenbart ist, zu beschränken. Im Gegensatz dazu ist vorgesehen, alle Alternativen, Modifikationen und Äquivalente abzudecken, wie sie innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung umfasst sein können, wie er durch die beigefügten Ansprüche definiert ist, umfassend Mehrfach- Durchgang-Farb-Prozess-Systeme, Farbhervorhebungs-Systeme mit einzelnem oder mehrfachem Durchgang und Schwarz- und Weiß-Drucksysteme.
• Um sich nun Fig. 1 zuzuwenden, verwendet die Druckmaschine der vorliegenden Erfindung eine eine Ladung zurückhaltende Oberfläche in der Form eines Fotorezeptorbands 10 mit Aktiv-Matrix (AMAT), so gehalten, um sich in der Richtung, angezeigt durch einen Pfeil 12, zu bewegen, um sich sequentiell durch die verschiedenen, xerografischen Verarbeitungsstationen vorzuschieben. Das Band ist um eine Antriebswalze 14, Spannwalzen 16 und eine Fixierwalze 18 herumgeführt und die Walze 14 ist betriebsmäßig mit einem Antriebsmotor 20 verbunden, um eine Bewegung des Bands durch die xerografischen Stationen zu bewirken,
• Wie weiterhin die Fig. 1 zeigt, führt ein Bereich des Bands 10 durch eine Aufladestation A hindurch, wo eine Koronaerzeugungsvorrichtung, bezeichnet allgemein mit dem Bezugszeichen 22, die fotoleitende Oberfläche eines Bands 10 auf ein relativ hohes, im Wesentlichen gleichförmiges, vorzugsweise negatives Potential, auflädt.
• Als nächstes wird der aufgeladene Bereich der fotoleitfähigen Oberfläche durch eine Bilderzeugungs/Belichtungsstation B vorgeschoben. An der Bilderzeugungs/Belichtungsstation B nimmt eine Steuereinheit, angezeigt allgemein mit dem Bezugszeichen 90, die Bildsignale auf, die das erwünschte Ausgabebild darstellen, und verarbeitet diese Signale, um sie in die verschiedenen Farbseparationen des Bilds umzuwandeln, das zu einem Laser basierend auf einer Ausgabeabtastvorrichtung 24 übertragen wird, was bewirkt, dass die die Ladung zurückhaltende Oberfläche entsprechend dem Ausgang von der Abtastvorrichtung entladen wird. Vorzugsweise ist die Abtastvorrichtung eine Laser-Rasterausgabeabtasteinrichtung (Raster Output Scanner - ROS). Alternativ könnte die ROS durch andere, xerografische Belichtungsvorrichtungen, wie beispielsweise LED-Felder, ersetzt werden.
• Der Fotorezeptor, der zu Anfang auf eine Spannung V&sub0; aufgeladen ist, unterliegt einem Schwarzabfall auf einem Pegel Vddp gleich zu ungefähr -500 Volt. Wenn er sich an der Belichtungsstation B befindet, wird er auf Vexpose gleich zu ungefähr -50 Volt aufgeladen. Demzufolge enthält, nach der Belichtung, der Fotorezeptor ein monopolares Spannungsprofil von hohen und niedrigen Spannungen, wobei die ersteren aufgeladenen Flächenbereichen entsprechen und die letzteren nicht aufgeladenen oder Hintergrund- Flächenbereichen entsprechen.
• An einer ersten Entwicklungsstation C wird eine Entwicklerstruktur, bezeichnet allgemein mit dem Bezugszeichen 42, die ein Hybrid-Sprung-Entwicklungs-(HJD)-System verwendet, die Entwicklungswalze, besser bekannt als die Geberwalze, mit zwei Entwicklungsfeldern mit Energie beaufschlagt (Potentiale über einen Luftspalt). Das erste Feld ist ein AC- Sprungfeld, das für eine Tonerwolkenerzeugung verwendet wird. Das zweite Feld ist das DC-Entwicklungsfeld, das dazu verwendet wird, die Menge der entwickelten Tonermasse auf dem Fotorezeptor zu steuern. Die Tonerwolke bewirkt, dass aufgeladene Tonerpartikel auf das elektrostatische, latente Bild abgezogen werden. Eine geeignete Entwicklervorspannung wird über eine Energiezufuhr durchgeführt. Dieser Typ eines Systems ist ein nicht kontaktierender Typ, bei dem nur Tonerpartikel (schwarz, zum Beispiel) auf das latente Bild angezogen werden, und dort ist kein mechanischer Kontakt zwischen dem Fotorezeptor und einer Tonerzufuhrvorrichtung vorhanden, um ein zuvor entwickeltes, allerdings nicht fixiertes, Bild zu stören.
• Eine Koronawiederaufladevorrichtung 36, die eine charakteristische Steigung einen hohen Ausgangsstrom gegenüber einer Steuerobeflächenspannung (I/V) besitzt, wird zum Anheben des Spannungsniveaus von sowohl den mit Toner versehenen als auch den nicht mit Toner versehenen Flächenbereichen auf dem Fotorezeptor auf ein im Wesentlichen gleichförmiges Niveau eingesetzt. Die Wiederaufladevorrichtung 36 dient dazu, den Fotorezeptor auf ein vorbestimmtes Niveau wiederaufzuladen.
• Eine zweite Belichtungs/Bilderzeugungsvorrichtung 38, die eine auf einem Laser basierende Ausgabestruktur aufweist, wird für ein selektives Entladen des Fotorezeptors an mit Toner versehenen Bereichen und/oder leeren Bereichen, entsprechend dem Bild, das entwickelt werden soll, und zwar mit dem zweiten Farbtoner, verwendet. An diesem Punkt enthält der Fotorezeptor mit Toner versehene und nicht mit Toner versehene Bereiche unter relativ hohen Spannungsniveaus und mit Toner versehene und nicht mit Toner versehene Bereiche bei relativ niedrigen Spannungsniveaus. Diese niedrigeren Spannungsbereiche stellen Bildbereiche dar, die unter Verwendung einer Entwicklung mit entladenem Bereich (Discharged Area Development - DAD) entwickelt werden. Hierbei wird ein negativ aufgeladenes Entwicklermaterial 40, das Farbtoner aufweist, eingesetzt. Der Toner, der, als Beispiel, gelb sein kann, ist in einer Entwicklergehäusestruktur 42 enthalten, die an einer zweiten Entwicklerstation D angeordnet ist, und wird den latenten Bildern auf dem Rezeptor mittels eines zweiten HSD-Entwicklersystems präsentiert. Eine Energiever sorgung (nicht dargestellt) dient dazu, elektrisch die Entwicklerstruktur auf ein Niveau, das effektiv ist, um die entladenen Bildbereiche mit negativ geladenen, gelben Tonerpartikeln 40 zu entwickeln, vorzuspannen.
• Der vorstehende Vorgang wird für eine dritte Bilderzeugungseinrichtung für einen dritten, geeigneten Farbtoner, wie beispielsweise magenta, und für eine vierte Bilderzeugungseinrichtung und geeignet für Farbtoner, wie beispielsweise zyan, wiederholt. Das Belichtungssteuerschema, das nachfolgend beschrieben ist, kann für diese darauffolgenden Bilderzeugungsschritte verwendet werden. Auf diese Art und Weise wird ein Vollfarb- Komposit-Tonerbild auf dem Fotorezeptorband entwickelt.
• In dem Umfang, in dem eine bestimmte Tonerladung vollständig neutralisiert wird, oder die Polarität umgekehrt wird, um dadurch zu bewirken, dass das Komposit-Bild, entwickelt auf dem Fotorezeptor, aus sowohl positivem als auch negativem Toner besteht, wird ein Negativ-Vorübertragungs-Dicorotron-Element 50 vorgesehen, um den Toner für eine effektive Übertragung auf ein Substrat unter Verwendung einer positiven Koronaentlandung, zu konditionieren.
• Auf eine Bildentwicklung folgend wird ein Blatt eines Trägermaterials 52 in Kontakt mit den Tonerbildern an der Übertragungsstation G bewegt. Das Blatt aus Trägermaterial wird zu der Übertragungsstation G durch eine herkömmliche Blattzuführvorrichtung, die nicht dargestellt ist, vorgeschoben. Vorzugsweise umfasst die Blattzuführvorrichtung eine Zuführwalze, die das oberste Blatt eines Stapels Kopieblätter berührt. Die Zuführwalzen drehen sich so, um das oberste Blatt von dem Stapel in eine Rutsche zuzuführen, und die das sich vorschiebende Blatt aus Trägermaterial in Kontakt mit der fotoleitfähigen Oberfläche des Bands 10 in einer zeitabgestimmten Sequenz so richtet, dass das Tonerpulverbild, entwickelt darauf, das sich vorschiebende Blatt aus Trägermaterial an der Übertragungsstation G berührt.
• Die Übertragungsstation G umfasst ein Übertragungs-Dicorotron 54, das positive Ionen auf die Rückseite des Blatts 52 aufsprüht. Dies zieht die negativ aufgeladenen Tonerpulverbilder von dem Band 10 auf das Blatt 52 ab. Ein Abzieh-Dicorotron 56 ist zum Erleichtern eines Abstreifens der Blätter von dem Band 10 vorgesehen.
• Nach einer Übertragung fährt das Blatt fort, sich in der Richtung eines Pfeils 58 auf einer Fördereinrichtung (nicht dargestellt) zu bewegen, die das Blatt zu einer Schmelzstation H vorschiebt. Die Schmelzstation H umfasst eine Schmelzeinrichtungsanordnung, bezeich net allgemein mit dem Bezugszeichen 60, die permanent das übertragene Pulverbild an dem Blatt 52 fixiert. Vorzugsweise weist die Schmelzeinrichtungsanordnung 60 eine erwärmte Schmelzeinrichtungswalze 62 und eine Gegen- oder Druckwalze 64 auf. Das Blatt 52 führt zwischen der Schmelzeinrichtungswalze 62 und der Gegenwalze 64 hindurch, wobei das Tonerpulverbild die Schmelzeinrichtungswalze 62 berührt. Auf diese Art und Weise werden die Tonerpulverbilder permanent an dem Blatt 52 fixiert. Nach einem Aufschmelzen führt eine Rutsche, die nicht dargestellt ist, die sich vorschiebenden Blätter 52 zu einem Auffangfach weiter, das nicht dargestellt ist, für ein darauffolgendes Entfernen von der Druckmaschine durch den Bediener.
• Nachdem das Blatt aus Trägermaterial von der fotoleitfähigen Oberfläche des Bands 10 separiert ist, werden die restlichen Tonerpartikel, getragen durch die Nicht-Bildbereiche auf der fotoleitfähigen Oberfläche, davon entfernt. Diese Partikel werden an einer Reinigungsstation I unter Verwendung einer Reinigungsbürstenstruktur, die in einem Gehäuse 66 enthalten ist, entfernt.
• Es wird angenommen, dass die vorstehende Beschreibung für die Zwecke der vorliegenden Anwendung ausreichend ist, die allgemeine Betriebsweise der Farbdruckmaschine darzustellen.
• Wie in Fig. 2 dargestellt ist, besitzt die Blattkonditionierungsvorrichtung, allgemein bezeichnet mit dem Bezugszeichen 100, Übertragungswalzen 102, 103, die in einer nahezu vertikalen Richtung bewegt werden können, so dass dann, wenn die voranführende Kante von ankommenden Blättern 52 in die Spaltbereiche 106, 107 eintritt, sich die Übertragungswalzen 102, 103 zu dem Blatt 52 hin bewegen, um in die sich drehenden Gegenwalzen 104, 105 einzugreifen, die sich in einer festgelegten Position befinden. In ähnlicher Weise bewegen sich, wenn die nachlaufende Kante des Blatts ungefähr an dem Auslass der Spalte 106, 107 ist, die Übertragungswalzen 102, 103 von dem Blatt 52 weg, um die Gegenwalzen 104, 105 außer Eingriff zu bringen. Federn 126, 127 liefern die normale Kraft für die Übertragungswalzen 102, 103 gegen die Gegenwalzen 104, 105. Da die Gegenwalzen 104, 105 mit Gummi beschichtet sind, wird ein dickes oder dünnes Blatt die Gummifläche auslenken und die notwendige Antriebskraft erzielen. Die Walzenspalten 106, 107 sind in dem Zwischenkopiespalt, durch beispielsweise 0,38 mm (0,15"), außer Eingriff gebracht, so dass dort keine Gefahr vorhanden ist, dass die Gegenwalzen 104, 105 nass gemacht werden.
• Das Benetzungsmittel, in diesem Fall Wasser, wird zu den Übertragungswalzen 102, 103 von Sümpfen 110, 111 mittels Dosierwalzen 108, 109 verteilt. Der Kontakt zwischen den Dosierwalzen 108, 109 und den Übertragungswalzen 102, 103 kann unter Verwendung von Einstellschrauben 112, 113 eingestellt werden, die manuell so eingestellt werden können, wie dies dargestellt ist, oder die Einstelleinrichtungen 112, 113 können durch einen Motor (nicht dargestellt) oder eine andere Vorrichtung angetrieben werden, um eine automatische Einstellung zu erzielen in Abhängigkeit von der erwünschten Filmdicke auf der Übertragungswalze. Der Sumpf 111 muss für die Anordnung der oberen Übertragungswalze 103/der Dosierwalze 109 so modifiziert werden, dass das Benetzungsmittel davor geschützt wird, dass es auf das Blatt heruntertropft, und nicht erwünschte Benetzungscharakteristika hervorruft. Dies kann durch Verwendung eines Flüssigkeitsdammes in Kombination mit der oberen Dosierwalze 109 erreicht werden, um einen gefluteten Spalt zu erzielen. Die Menge an Feuchtigkeit, die zu einem Blatt hinzugeführt wird, ist eine Funktion der relativen Geschwindigkeit zwischen dem Blatt 52 und den Übertragungswalzen 102, 103, wobei die Übertragungswalzen 102, 103 in einer Richtung entgegengesetzt zu der Richtung des Blatts gedreht werden, wie dies durch die Pfeile 99 angezeigt ist. Ein Sensor 130, angeordnet einlaufseitig des ersten Befeuchtungsspaltes 106, erfasst eine voranführende und nachlaufende Kantenblattposition und liefert die notwendige Zeitabstimmung, um die Spalte 106, 107 zu öffnen und zu schließen. Zum Beispiel ist es, falls die Blattgeschwindigkeit, wenn sie sich an dem Sensor 130 befindet, und der Abstand von dem Sensor 130 zu jedem Befeuchtungsspalt 106, 107 bekannt sind, und die Geschwindigkeiten zwischen den Spalten und die Blattgeschwindigkeit in jedem Spalt bekannt sind, dann ein relativ einfacher Algorithmus, um zu bestimmen, wann jeder Spalt in Eingriff und außer Eingriff zu bringen ist. Alternativ kann ein zweiter Sensor 131 zwischen den Spalten 106, 107 verwendet werden, um beim Bestimmen des geeigneten Ablaufes des Spalt- Eingriffs/Lösens zu unterstützen.
• Es ist nur eines von vielen Verfahren zum Separieren der Spalte 106, 107 dargestellt. In Fig. 2 sind zwei Schrittmotore 120, 121 dargestellt, die zwei Nocken 122, 123 antreiben. Wenn sich jeder Nocken 122, 123 in Uhrzeigerrichtung dreht, separiert er die jeweilige Übertragungswalze 102, 103 von der jeweiligen Gegenwalze 104, 105. In der Position, dargestellt durch den Nocken 122, kann der Spalt 106 um 0,38 mm (0,015") separiert werden. Wenn sich die Nocken in der Position, dargestellt durch den Nocken 123, befin den, berührt die Nockenoberfläche nicht den Schwenkarm 117, allerdings wird die Kontaktdimension durch die Einstellschraube 129 bestimmt. Eine ähnliche Schraube 128 ist für den Arm 116 vorgesehen. Dieses Schema verwendet zwei Schrittmotore 120,121, die Nocken 122, 123 über Antriebselemente 124, 125 antreiben. Alternative Verfahren könnten Solenoide, Kupplungen, Kabel, bzw. Drähte, usw., einsetzen. In ähnlicher Weise könnten alternative Verfahren die Gegenwalzen 104, 105 anstelle der Übertragungswalzen 102, 103 bewegen.
• Um zusammenzufassen, wird ein Papierkonditionierer geschaffen, um eine bildabhängige Wellung zu kontrollieren, die eine oder mehr sich entgegengesetzt drehende Übertragungswalze(n) verwendet, die zu Anfang von deren jeweiligen Gegenwalzen in einem Zwischenkopiespalt beabstandet sind und die zusammengelangen, wenn die voranführende Kante in den Spaltbereich eintritt, und die sich separieren, wenn die nachlaufende Kante gerade passiert.

Claims (7)

1. Vorrichtung zum Hinzufügen von Feuchtigkeit zu einem Kopieblatt (52), umfassend

ein Reservoir (110; 111) zum Bevorraten einer Flüssigkeitsmenge;

ein Paar von im Wesentlichen zylindrischen Walzen, umfassend eine Übertragungswalze (102; 103) und eine Gegenwalze (104; 105), wobei jede eine äußere, zylindrische Oberfläche besitzt, wobei die Walzen (102, 104; 103, 105) in Bezug zueinander entlang deren Achsen so ausgerichtet sind, um einen Spalt (106; 107) zwischen den äußeren, zylindrischen Oberflächen zu definieren; und

eine Dosiervorrichtung (108; 109) in einem umfangsmäßigen Oberflächenkontakt mit der Übertragungswalze (102; 103) zum Kontrollieren des Flusses von Fluid von dem Reservoir (110; 111) zu der Übertragungswalze;

gekennzeichnet durch einen selektiv betätigbaren Tragemechanismus, um das Walzenpaar (102, 104; 103, 105) basierend auf der Lage eines Blatts (52) zu separieren und damit in Eingriff zu bringen, so dass, unter Benutzung, das Walzenpaar (102, 104; 103, 105) nicht mit einem Blatt in dem Spalt (106; 107), definiert dadurch, in Eingriff gelangt, und wobei die Walzen so angepasst sind, um sich, in Benutzung, in entgegengesetzten Richtungen an dem Spaltbereich zu drehen, um eine relative Geschwindigkeit zwischen der Übertragungswalze (102; 103) und dem Blatt (52) zu erzielen.

2. Vorrichtung zum Hinzufügen von Feuchtigkeit nach Anspruch 1, wobei die Gegenwalze (104; 105) eine elastomere Beschichtung besitzt, um ein Blatt (52) in einer ersten Richtung durch den Spalt (106; 107) anzutreiben, und die Übertragungswalze (102; 103) so angepasst ist, um, unter Verwendung, Flüssigkeit auf eine Seite des Blatts (52) gegenüberliegend der Seite aufzubringen, die die Gegenwalze (104; 105) berührt, und eine glatte, äußere, zylindrische Oberfläche besitzt.

3. Vorrichtung zum Hinzufügen von Feuchtigkeit nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die Dosiervorrichtung aufweist: eine Dosierwalze (108; 109) in umfangsmäßigem Kontakt mit der Übertragungswalze (102; 103) und weiterhin in Kontakt mit der Flüssigkeit in dem Reservoir (110; 111), und eine Einstelleinrichtung (128, 129), um die Kontaktkraft zwischen der Dosierwalze (108; 109) und der Übertragungswalze (102; 103) so zu variieren, um die Menge an Flüssigkeit, die darauf übertragen wird, zu variieren.

4. Vorrichtung zum Hinzufügen von Feuchtigkeit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der selektiv betätigbare Tragemechanismus aufweist: einen langgestreckten Träger (116; 117) zum Befestigen der Dosiervorrichtung (108; 109) und der Übertragungswalze (102; 103) in einer einstellbaren Beziehung und schwenkbar befestigt so, dass die Übertragungswalze (102; 103) von einer Position in Kontakt mit der Gegenwalze (104; 105) zu einer Position entfernt davon bewegbar ist.

5. Vorrichtung zum Hinzufügen von Feuchtigkeit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, die weiterhin einen Sensor (130; 131), angeordnet angrenzend an das Paar der Walzen, aufweist, um eine voranführende Kante eines Blatts (52) zu fühlen und ein Signal, das dafür Indikativ ist, zu erzeugen.

6. System zum Fixieren eines Tonerbilds an einem Kopieblatt (52) in einem elektrofotografischen System, um so die Bildung einer Welle entlang der Kante des Kopieblatts (52) und einer Wellung in dem Körper des Blatts zu vermeiden, mit:

einer ersten (62) und einer zweiten (64) Schmelzwalze, die einen Spalt dazwischen definieren, wobei mindestens eine der Schmelzwalzen, in Verwendung, erwärmt wird, wobei die Schmelzwalzen dazu dienen, ein Tonerbild auf dem Kopieblatt (52) über die Aufbringung von Wärme und Druck auf das Kopieblatt zu fixieren; und

einer Vorrichtung, um das Kopieblatt von den Schmelzwalzen (62, 64) zu einer Vorrichtung zum Hinzufügen von Feuchtigkeit zu dem Kopieblatt zu transportieren, wie sie in einem der vorhergehenden Ansprüche beansprucht ist.

7. Verfahren zum Nachführen der Feuchtigkeit, die ein Kopieblatt (52) verliert, wenn es in einer elektrofotografischen Maschine des Typs, die eine thermische Schmelzeinrichtung (60) besitzt, erwärmt ist, umfassend die Schritte:

Transportieren von Flüssigkeit von einem Reservoir (110; 111) zu einer eines Paars von Walzen (102, 104; 103, 105), die so angeordnet sind, um einen Spalt (106; 107) dazwischen zu bilden;

Transportieren des Kopieblatts (52) von der Schmelzeinrichtung (60) durch den Spalt (106; 107) der Walzen; und

Übertragen von Flüssigkeit von einem des Paars Walzen (102, 104; 103, 105) zu dem Kopieblatt (52);

gekennzeichnet durch selektives Lösen der Walzen außer Eingriff, wenn sich ein Blatt nicht in dem Spalt (106; 107) befindet, so dass das Paar Walzen (102, 104; 103, 105) nicht in ein Blatt (52) in dem Spalt, definiert dadurch, eingreift, wobei sich das Paar Walzen (102, 104; 103, 105) in entgegengesetzten Richtungen an dem Bereich des Spalts (106; 107) dreht.