DE69012257T2

DE69012257T2 - Reprographisches Gerät.

Info

Publication number: DE69012257T2
Application number: DE69012257T
Authority: DE
Inventors: William M Allen; Delmer G Parker; Howard M Stark
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1989-08-03
Filing date: 1990-08-03
Publication date: 1995-04-13
Anticipated expiration: 2010-08-04
Also published as: EP0411953A3; DE69012257D1; JPH03137660A; US5021838A; EP0411953A2; EP0411953B1; JPH0727294B2

Description

Diese Erfindung betrifft allgemein das Sichtbarmachen von latenten Ladungsbildern, wobei mehrere Farben von trockenem Toner oder Entwickler verwendet werden, und insbesondere Entwickler mit zwei Komponenten in einer Mehrzahl von Gehäusen, die reibungselektrische Eigenschaften haben, die eine Vermischung der Toner in den Entwicklungsgehäusen ausschließen.
Die Erfindung kann auf dem Gebiet der elektrostatographischen Bilderzeugung oder des Druckens verwendet werden. Bei der herkömmlichen elektrostatographischen Bilderzeugung ist das allgemeine Verfahren, latente Ladungsbilder auf einer elektrostatographischen Oberfläche zu bilden, indem eine photoleitende Oberfläche oder ein Bildempfangsmaterial zuerst gleichförmig geladen wird. Die Ladung wird selektiv gemäß einem Muster aktivierender Strahlung abgeleitet, die einem ursprünglichen oder elektronischen Bild entspricht. Die selektive Ableitung der Ladung hinterläßt ein latentes Ladungsmuster auf der Bilderzeugungsoberfläche, das den Bereichen entspricht, die von der Strahlung nicht getroffen worden sind.
Dieses Ladungsmuster wird sichtbar gemacht, indem es mit Toner entwickelt wird. Der Toner ist allgemein ein gefärbtes Pulver, das an dem Ladungsmuster durch elektrostatische Anziehung anhaftet. In dieser Beschreibung schließt der Ausdruck "Farbe" schwarz ein.
Das entwickelte Bild wird dann auf der Bilderzeugungsoberfläche festgelegt oder es wird auf ein empfangendes Substrat, wie unbeschichtetes Papier, übertragen, wo es durch geeignete Einschmelztechniken festgelegt wird.
Der Grundgedanke der elektrostatographischen Bilderzeugung mit drei Pegeln ist in US-A-4,078,929 beschrieben, das die Verwendung der elektrostatographischen Bilderzeugung mit drei Pegeln lehrt, um mit einem einzigen Durchlauf eine Bilderzeugung mit Farbhervorhebung zu erreichen. Wie es dort geoffenbart ist, wird das Ladungsmuster mit Tonerteilchen einer ersten und einer zweiten Farbe entwickelt. Die Tonerteilchen einer der Farben sind positiv aufgeladen und die Tonerteilchen der anderen Teilchen sind negativ aufgeladen. Bei einer Ausführungsform werden die Tonerteilchen durch einen Entwickler zugeführt, der eine Mischung aus reibungselektrisch relativ positiven und relativ negativen Trägerkörnchen umfaßt. Die Trägerteilchen halten jeweils die relativ negativen und die relativ positiven Tonerteilchen. Ein solcher Entwickler wird im allgemeinen dem Ladungsmuster zugeführt, indem er über die Bilderzeugungsoberfläche, die das Ladungsmuster trägt, kaskadiert wird. Bei einer anderen Ausführungsform werden die Tonerteilchen dem Ladungsmuster durch ein Paar von Magnetbürsten dargeboten. Jede Bürste führt einen Toner einer Farbe und einer Ladung zu. Bei einer noch anderen Ausführungsform ist das Entwicklungssystem auf ungefähr die Hintergrundspannung vorgespannt. Ein solches Vorspannen ergibt ein entwickeltes Bild verbesserter Farbschärfe.
Bei der elektrostatographischen Bilderzeugung mit drei Pegeln wird der elektrostatographische Kontrast auf der ladungenzurückhaltenden Oberfläche oder dem Bildempfangsmaterial in drei statt in zwei Arten unterteilt, wie im Fall der herkömmlichen elektrostatographischen Bilderzeugung. Das Bildempfangsmaterial wird typischerweise auf 900 V aufgeladen. Es wird bildweise so belichtet, daß ein Bild, das aufgeladenen Bildbereichen entspricht (die nachfolgend durch geladene Bereichsentwicklung entwickelt werden, das heißt CAD) auf dem vollen Potential des Bildempfangsmaterials bleibt (Vddp oder Vcad siehe Fig. 1a und 1b). Das andere Bild wird belichtet, um das Bildempfangsmaterial auf sein Restpotential zu entladen, das heißt Vc oder Vdad (typischerweise 100 V), was in Bildern in dem entladenen Bereich entspricht, die nachfolgend durch Entwicklung für entladene Bereiche (DAD) entwickelt werden. Die Hintergrundbereiche werden so belichtet, daß das Potential des Bildempfangsmaterials auf die Mitte zwischen den Potentialen Vcad und Vdad verringert wird (typischerweise 500 V), und dieses wird als Vw oder Vweiß bezeichnet. Der Entwickler für die Entwicklung der aufgeladenen Bereiche ist typischerweise ungefähr 100 V näher an Vcad als Vweiß (ungefähr 600 V) vorgespannt, und das Entwicklungssystem für die Entwicklung entladener Bereiche ist auf ungefähr 100 V näher an Vdad als Vweiß (ungefähr 400 V) vorgespannt.
Da das zusammengesetzte Bild, das auf der ladungenzurückhaltenden Oberfläche entwickelt worden ist, aus positivem und negativem Toner besteht, ist ein Vorübertragungs-Koronaaufladeschritt notwendig, um den ganzen Toner auf eine gemeinsame Polarität zu bringen, so daß er unter Verwendung einer Koronaaufladung mit der entgegengesetzten Polarität übertragen werden kann.
US-A-4,761,668 offenbart eine Vorrichtung zum Minimieren der Verunreinigung eines trockenen Toners oder Entwicklers durch einen anderen trockenen Toner oder Entwickler, der verwendet wird, latente Ladungsbilder sichtbar zu machen, die auf einer ladungenzurückhaltenden Oberfläche gebildet worden sind, wie ein photoleitfähiges Bilderzeugungsglied. Die Vorrichtung bewirkt, daß der sonst verunreinigende, trockene Toner oder Entwickler von der ladungenzurückhaltenden Oberfläche in ihren Bereichen zwischen den Vorlagen und außerhalb derselben angezogen wird. Der derart angezogene, trockene Toner oder Entwickler wird im wesentlichen von dem Bilderzeugungsglied an der Reinigungsstation entfernt.
US-A-4,761,672 offenbart eine Vorrichtung, bei der unerwünschte, vorübergehende Entwicklungsbedingungen, die während der Startphase und der Abschaltphase bei einem elektrostatographischen System mit drei Pegeln auftreten, wenn die Entwicklervorspannungen entweder betätigt oder abgeschaltet werden, vermieden werden, indem eine Steuerungsstrategie verwendet wird, die sich auf das Belichtungssystem stützt, um eine räumliche Spannungsrampe an dem Bildempfangsmaterial während der Startphase und Abschaltphase der Maschine zu erzeugen. Ferner sind die Vorspannungsversorgungen für das Entwicklungssystem so programmiert, daß ihre Vorspannungen der Spannungsrampe des Bildempfangsmaterials bei einer vorbestimmter Spannungsversetzung folgen. Diese Versetzung ist so gewählt, daß das Reinigungsfeld zwischen irgendeiner Entwicklungswalze und dem Bildempfangsmaterial stets innerhalb vernünftiger Grenzen ist. Als eine Alternative dazu, die Belichtung und die Entwicklungseigenschaften zu synchronisieren, kann das Aufladen des Bildempfangsmaterials gemäß der Änderung der Entwicklervorspannung verändert werden.
US-A-4,811,046 offenbart eine Vorrichtung, bei der unerwünschte, vorübergehende Entwicklungsbedingungen, die während der Startphase und Abschaltphase bei einem elektrostatographischen System mit drei Pegeln auftreten, wenn die Entwicklungsvorspannungen entweder eingeschaltet oder ausgeschaltet werden, vermieden werden, indem Entwicklungsvorrichtungen vorgesehen werden, die Walzen haben, die in einer vorbestimmten Richtung gedreht werden können, um zu verhindern, daß Entwickler die Bilderzeugungsoberfläche während der Start- und Abschaltphase berührt. Die Entwicklungswalzen eines bestimmten Entwicklungsgehäuses oder von Gehäusen können in der eine Berührung verhindernden Richtung gedreht werden, um die Verwendung des Systems mit drei Pegeln zu gestatten, als ein einfarbiges System verwendet zu werden, oder für den Zweck, den Entwickler in nur einem der Gehäuse jeweils aufzurühren, um ein inneres, reibungselektrisches Gleichgewicht des Entwicklers in diesem Gehäuse sicherzustellen.
US-A-4,771,314 offenbart eine Druckvorrichtung zum Bilden von Tonerbildern in schwarz und wenigstens einer Hervorhebungsfarbe bei einem einzelnen Durchlauf einer ladungenzurückhaltenden Bilderzeugungsoberfläche durch die Verarbeitungsbereiche der Druckvorrichtung, die eine Entwicklungsstation einschließen. Die Entwicklungsstation enthält ein Paar Entwicklungsgehäuse, wobei in jedem von ihnen ein Paar Magnetbürsten-Entwicklungswalzen gehalten sind, die elektrisch vorgespannt sind, um eine elektrostatische Entwicklungs- und Reinigungsfelder zwischen der ladungenzurückhaltenden Oberfläche und den Entwicklungswalzen zu liefern. Die Walzen sind so vorgespannt, daß die Entwicklungsfelder zwischen den ersten Walzen in jedem Gehäuse und der ladungenzurückhaltenden Oberfläche größer als diejenigen zwischen der ladungenzurückhaltenden Oberfläche und den zweiten Walzen sind, und derart, daß die Reinigungsfelder zwischen den zweiten Walzen in jedem Gehäuse und der ladungenzurückhaltenden Oberfläche größer als diejenigen zwischen der ladungenzurückhaltenden Oberfläche und den ersten Walzen sind.
US-A-4,833,504 offenbart eine Magnetbürsten-Entwicklungsvorrichtung, die eine Mehrzahl von Entwicklungsgehäusen umfaßt, von denen jedes eine Mehrzahl von ihnen zugeordneten Magnetwalzen enthält. Die Magnetwalzen, die in einem zweiten Entwicklungsgehäuse angeordnet sind, sind so konstruiert, daß die radiale Komponente des magnetischen Kraftfeldes eine magnetisch freie Entwicklungszone zwischen einer ladungenzurückhaltenden Oberfläche und den Magnetwalzen erzeugt. Der Entwickler wird durch die Zone magnetisch unbeschränkt bewegt und setzt deshalb das durch das erste Entwicklungsgehäuse entwickelte Bild einer minimalen Störung aus. Der Entwickler wird auch von einer Magnetwalze zu der nächsten transportiert. Diese Vorrichtung liefert eine wirksame Einrichtung zum Entwickeln der komplementären Hälfte eines latenten Bildes mit drei Pegeln, während gleichzeitig die bereits entwickelte erste Hälfte durch das zweite Gehäuse mit minimaler Bildstörung hindurchlaufen kann.
US-A-4,901,144 offenbart einen elektronischen Drucker, der eine elektrostatographische Bilderzeugung mit drei Pegeln verwendet, um zwei Bilder mit vollkommener Ausrichtung während des einzigen Durchlaufes eines ladungenzurückhaltenden Gliedes an den Arbeitsstationen des Druckers entlang zu überlagern. Ein Teil des zusammengesetzten Bildes wird gebildet, indem ein Magnettinte-Zeichenerkennungs-Toner (MICR) verwendet wird, während der andere Teil des Bildes mit weniger teurem schwarzem oder farbigem Toner gedruckt wird. Beispielsweise wird die magnetisch lesbare Information auf einem Scheck mit Magnettinte-Zeichenerkennungs-Toner gedruckt, und der Rest des Schecks wird mit farbigem oder schwarzem Toner gedruckt, der magnetisch nicht lesbar ist.
Das Problem der Randfeldentwicklung bei einem Bilderzeugungssystem mit einem einzelnen Durchlauf und einer Hervorhebungsfarbe und drei Pegeln wird in US-A-4,847,655 behandelt.
In dieser Beschreibung ist eine Magnetbürsten-Entwicklungsvorrichtung geoffenbart, die eine Mehrzahl von Entwicklungsgehäusen umfaßt, von denen jedes eine Mehrzahl von Magnetbürstenwalzen einschließt, die damit verbunden sind. In jedem der Entwicklungsgehäuse ist leitender Magnetbürsten-Entwickler (CNB) vorgesehen. Der leitende Magnetbürsten-Entwickler wird verwendet, um elektronisch gebildete Bilder zu entwickeln. Das spezifische Leitvermögen des Entwicklers, wie es mit einer elektrischen Leitfähigkeitszelle für ein Pulver gemessen worden ist, ist in dem Bereich von 10&supmin;&sup9; bis 10&supmin;¹³ (Ohm cm)&supmin;¹. Die Tonerkonzentration des Entwicklers ist in der Größenordnung von 2,0 bis 3,0 Gew.-%; der Tonerladungspegel ist weniger als 20 Mikrocoulomb/Gramm und die Entwicklungswalzen waren von der ladungenzurückhaltenden Oberfläche mit einem Abstand in der Größenordnung von 3 bis 10 mm beabstandet.
US-A-4,868,611 offenbart ein Bilderzeugungsverfahren und Vorrichtung mit Farbhervorhebung, die eine Struktur einschließen, ein Ladungsmuster mit einer einzigen Polarität zu bilden, das wenigstens drei unterschiedliche Spannungspegel auf einer ladungenzurückhaltenden Oberfläche hat, wobei zwei der Spannungspegel zwei Bildbereichen und der dritte Spannungspegel einem Hintergrundbereich entspricht. Eine Wechselwirkung zwischen den Entwicklermaterialien, die in einem Entwicklungsgehäuse enthalten sind, und einem bereits entwickeltem Bild in einem der zwei Bildbereiche wird durch die Verwendung einer abgeschirmten Koronaentladungseinrichtung minimiert, um die Ladung auf dem bereits entwickelten Bild zu neutralisieren.
US-A-4,430,402 offenbart einen trockenen Entwickler vom Typ mit zwei Komponenten zur Verwendung bei der zweifarbigen Elektrophotographie, die zwei Arten von Entwicklern umfaßt, wobei die Entwickler einen Toner und einen Träger umfassen und fähig sind, sowohl positiv als auch negativ elektrifizierte Ladungsbilder nacheinander mit Tonern zu entwickeln, die voneinander unterschiedliche Polarität und Farbe haben, und wobei ferner ein Träger eine reibungselektrische Eigenschaft aufweist, durch Reibung mit einem der zwei Toner positiv elektrifiziert zu werden, während der andere Träger eine reibungselektrische Eigenschaft hat, negativ durch Reibung mit einem der zwei Toner elektrifiziert zu werden.
US-A-4,539,281 offenbart das Verfahren, ein zweifarbiges Bild zu bilden, wobei ein erster Entwickler verwendet wird, der einen magnetischen Toner umfaßt, der im wesentlichen mit den magnetischen Träger eines zweiten Entwicklers reibungselektrisch nicht aufladbar ist.
US-A-4,868,608 offenbart eine Bilderzeugungsvorrichtung mit Farbhervorhebung und drei Pegeln und eine Reinigungsvorrichtung dafür. Ein verbessertes Reinigen einer ladungenzurückhaltenden Oberfläche wird erreicht, indem die reibungselektrischen Eigenschaften des positiven und des negativen Toners und ihrer zugeordneten Träger sowie der Träger angepaßt wird, der in der Magnetbürsten-Reinigungsvorrichtung verwendet werden. Der Träger in der Reinigungsvorrichtung bewirkt bei einer Wechselwirkung mit den zwei Tonern, daß sie sich auf dieselbe Polarität aufladen. Der Träger, der in der Reinigungsvorrichtung verwendet wird, ist mit dem einen identisch, der in dem positiven Entwickler verwendet wird. Der Träger des negativen Entwicklers war so ausgewählt, daß sich der damit vermischte Toner in dem Entwicklungsgehäuse negativ auflud.
Somit ist die Kombination aus Tonern und Trägern derart, daß einer der Toner sich gegenüber beiden Trägern positiv auflädt und sich der andere der Toner gegen einen der Träger negativ und gegenüber dem anderen positiv auflädt. Wegen der Anwendung einer positiven Vorübertragungskorona sind beide Toner positiv, wenn sie das Reinigungsgehäuse erreichen, und weil der verwendete Träger bewirkt, daß sich beide Toner positiv aufladen, ist eine Polaritätsumkehrung des Toners ausgeschlossen.
In beiden Patenten '281 und '608 werden eine Verunreinigung des Toners in dem zweiten Entwicklungsgehäuse und eine Störung des ersten Bildes durch die Verwendung eines Toners in dem ersten Entwicklungsgehäuse verhindert oder minimiert, der eine minimale reibungselektrische Wechselwirkung mit dem Träger des zweiten Entwicklungsgehäuses hat.
Während sich die durch das zweite Entwicklungsgehäuse entwickelten Bilder im allgemeinen nicht an dem ersten Entwicklungsgehäuse vorbeibewegen, ist beobachtet worden, daß bei gewissen Fällen Toner, der das zweite Bild bildet, oder Toner von einem Prüfbereich zur Entwicklungsfähigkeit zwischen den Vorlagen sich durch das erste Gehäuse bewegt. Im Falle einer fehlerhaften Papierzuführung bewegen sich die Bilder, die in dem zweiten Entwicklungsgehäuse gebildet sind, durch das erste Entwicklungsgehäuse und im Fall der Prüffläche zur Entwicklungsfähigkeit zwischen den Vorlagen findet, wenn das Reinigungssystem überbeansprucht wird, einiger Toner, der die Prüffläche bildet, seinen Weg in das erste Entwicklungsgehäuse. In dem Fall der Prüffläche ist das Problem einer Bildverschlechterung kein Problem, aber die Verunreinigung der ersten Entwicklermischung ist es. Das Problem ist schlimmer, wenn der Toner in dem ersten Gehäuse gefärbt ist und der Toner in dem zweiten Gehäuse schwarz ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Bilderzeugungsvorrichtung mit Farbhervorhebung und drei Pegeln geschaffen, die zweikomponentige (das heißt Toner und Träger) Entwicklermaterialien in wenigstens zwei Entwicklungsgehäusen verwendet. Die zwei komplementären Entwicklermengen in den Entwicklungsgehäusen sind derart, daß die positiven und negativen Toner eine vernachlässigbare reibungselektrische Wechselwirkung mit dem Träger ihres komplementären (anderen) Entwicklers haben, wodurch eine minimale Wechselwirkung zwischen den entwickelten Bildern und dem Entwickler in dem komplementären Entwicklungsgehäuse sichergestellt wird.
Die vorliegende Erfindung wird nun in beispielhafter Weise unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:
Fig. 1a eine graphische Darstellung des Potentials eines Bildempfangsmaterials als Funktion der Belichtung ist, wobei ein latentes Ladungsbild mit drei Pegeln dargestellt ist;
Fig. 1b eine graphische Darstellung eines Potentials eines Bildempfangsmaterials ist, wobei die Eigenschaften des latenten Bildes bei einem einzigen Durchlauf und Farbhervorhebung dargestellt sind;
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Druckvorrichtung ist, in die die Erfindung eingegliedert ist, und
Fig. 3 reibungselektrische Beziehungen verschiedener Kombinationen von Tonern und Trägern offenbart, die bei Durchführung der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
Zum besseren Verständnis des Grundgedankens der Bilderzeugung mit drei Pegeln wird nun eine Beschreibung davon unter Bezugnahme auf die Figuren 1a und 1b gegeben. Figur 1a stellt das latente Ladungsbild mit drei Pegeln mehr im einzelnen dar. Hier ist V&sub0; der anfängliche Ladungspegel, Vddp das dunkle Entladungspotential (unbelichtet), Vw der weiße Entladungspegel und Vc das Restpotential (volle Belichtung) des Bildempfangsmaterials.
Eine Farbunterscheidung bei der Entwicklung des latenten Ladungsbildes wird erreicht, indem das Photoempfangsmaterial durch zwei hintereinander angeordnete Entwicklungsgehäuse hindurchläuft, wobei die Gehäuse elektrisch auf Spannungen vorgespannt sind, die gegenüber der Hintergrundspannung Vw versetzt sind, wobei die Richtung der Versetzung von der Polarität oder dem Vorzeichen des Toners in dem Gehäuse abhängt. Ein Gehäuse (zum Zweck der Darstellung das zweite) enthält Entwickler mit schwarzem Toner, der solche reibungselektrischen Eigenschaften hat, daß der Toner zu dem am höchsten aufgeladenen Bereichen (Vddp) des latenten Bildes durch das elektrische Feld zwischen dem Bildempfangsmaterial und den Entwicklungswalzen bewegt wird, die auf Vbb (V schwarze Vorspannung) vorgespannt sind, wie es in Fig. 1b gezeigt ist. Im Gegensatz dazu wird die reibungselektrische Ladung auf dem farbigen Toner in dem ersten Gehäuse so ausgewählt, daß der Toner in Richtung zu Teilen des latenten Bildes auf dem Restpotential Vc durch das elektrische Feld gezwungen wird, das zwischen dem Bildempfangsmaterial und den Entwicklungswalzen in dem ersten Gehäuse bei einer Vorspannung Vcb (V farbige Vorspannung) vorhanden ist.
Wie es in Figur 2 gezeigt ist, kann eine Druckmaschine, die unsere Erfindung enthält, ein ladungenzurückhaltendes Glied in der Form eines photoleitfähigen Bandes 10 verwenden, das aus einer photoleitfähigen Oberfläche und einem elektrisch leitenden Substrat besteht und zur Bewegung an einer Aufladungsstation A, einer Belichtungsstation B, einer Entwicklungsstation C, einer Übertragungsstation D und einer Reinigungsstation F vorbei angebracht ist. Das Band 10 bewegt sich in der Richtung des Pfeils 16, um aufeinanderfolgende Abschnitte davon der Reihe nach durch die verschiedenen Arbeitsstationen weiterzubewegen, die entlang seines Bewegungsweges angeordnet sind. Das Band 10 wird um eine Mehrzahl von Walzen 18, 20 und 22 herum angetrieben, von denen die Walze 18 als eine Antriebswalze verwendet wird, und die Walze 22 verwendet wird, eine geeignete Spannung für das Bildempfangsmaterialband 10 vorzusehen. Der Motor 23 dreht die Walze 18, um das Band 10 in die Richtung des Pfeils 16 vorwärts zu bewegen. Die Walze 18 ist mit dem Motor 23 durch ein geeignetes Mittel gekoppelt, wie ein Riemenantrieb.
Wie man durch weitere Bezugnahme auf die Figur 2 sehen kann, bewegen sich anfangs aufeinanderfolgende Abschnitte des Bandes 10 durch die Aufladestation A. In der Aufladestation A lädt eine Koronaentladungsvorrichtung 24, wie eine abgeschirmte Koronaentladungsvorrichtung, eine Koronaentladungsvorrichtung oder eine Doppel-Koronaentladungsvorrichtung das Band 10 auf ein wahlweise gleichförmiges hohes positives oder negatives Potential V&sub0; auf. Vorzugsweise ist das Aufladen negativ. Irgendeine geeignete Steuerung kann zum Steuern der Koronaentladungsvorrichtung 24 verwendet werden.
Als nächstes werden die aufgeladenen Abschnitte der Bildempfangsmaterialsoberfläche durch die Belichtungsstation B weiterbewegt. In der Belichtungsstation B wird das gleichförmig aufgeladene Bildempfangsmaterial oder die ladungenzurückhaltenden Oberfläche 10 einer Eingabe auf der Grundlage eines Lasers und/oder einer Ausgangsabtasteinrichtung 25 ausgesetzt, die bewirkt, daß die ladungenzurückhaltende Oberfläche gemäß dem Ausgang von der Abtasteinrichtung entladen wird. Vorzugsweise ist die Abtasteinrichtung ein Raster-Ausgangsscanner (ROS) mit drei Pegeln. Alternativ könnte der Raster-Ausgangsscanner durch eine herkömmliche elektrostatographische Belichtungseinrichtung ersetzt werden.
Das Bildempfangsmaterial, das anfangs auf eine Spannung V&sub0; aufgeladen worden ist, erfährt einen Dunkelzerfall auf einen Pegel Vddp. Wenn es in der Belichtungsstation B belichtet wird, wird es bildweise in den Bildbereichen des Hintergrundes (weiß) auf Vw entladen, und auf Vc, was nahe bei null oder Massepotential ist, in den Farbhervorhebungsteilen (das heißt farbig und nicht schwarz) des Bildes entladen. Vergleiche Figur 1a.
In der Entwicklungsstation C bewegt ein Magnetbürsten-Entwicklungssystem 30 Entwicklermaterialien mit den latenten Ladungsbildern in Berührung. Das Entwicklungssystem 30 umfaßt ein erstes und ein zweites Entwicklungsgehäuse 32 und 34. Vorzugsweise schließt jedes Magnetbürsten-Entwicklungsgehäuse ein Paar von Magnetbürsten-Entwicklungswalzen ein. Somit enthält das Gehäuse 32 ein Paar Walzen 35, 36, während das Gehäuse 34 ein Paar Magnetbürstenwalzen 37, 38 enthält. Jedes Walzenpaar bewegt sein entsprechendes Entwicklermaterial in Berührung mit dem latenten Bild vorwärts. Eine geeignete Entwicklervorspannung wird über Spannungsversorgungen 41 und 43 erreicht, die elektrisch mit dem jeweiligen Entwicklungsgehäuse 32 und 34 verbunden sind.
Eine Farbunterscheidung bei der Entwicklung des latenten Ladungsbildes wird erreicht, indem das Bildempfangsmaterial an den zwei Entwicklungsgehäusen 32 und 34 mit einem einzigen Durchlauf entlang la rstenwalzen 35, 36, 37, 38 elektrisch auf Spannungen vorgespannt sind, die gegenüber der Hintergrundspannung Vw versetzt sind, wobei die Richtung der Versetzung von der Polarität des Toners in dem Gehäuse abhängt. Ein Gehäuse, beispielsweise 32 (zum Zweck der Darstellung, das erste) enthält schwarzen Entwickler 40, der solche reibungselektrischen Eigenschaften hat, daß der schwarze Toner zu den am höchsten aufgeladenen Bereichen auf dem Potential Vddp des latenten Bildes durch das elektrostatische Feld (Entwicklungsfeld) zwischen dem Bildempfangsmaterial und den Entwicklungswalzen bewegt wird, die auf Vbb vorgespannt sind, wie es in Figur 1b gezeigt ist. Im Gegensatz dazu ist die reibungselektrische Aufladung bei dem roten Entwickler 42 in dem zweiten Gehäuse so ausgewählt, daß der rote Toner in Richtung zu den Teilen des latenten Bildes auf dem Restpotential Vc durch das elektrostatische Feld (Entwicklungsfeld) gezwungen wird, das zwischen dem Photoempfangsmaterial und den Entwicklungswalzen in dem zweiten Gehäuse bei der Vorspannung Vcb vorliegt.
Da das zusammengesetzte Bild, das auf dem Bildempfangsmaterial entwickelt worden ist, aus positivem und aus negativem Toner besteht, ist ein positives Vorübertragungs-Koronaentladungsglied 56 vorgesehen, um den Toner zur wirksamen Übertragung auf ein Substrat bei Verwendung einer negativen Koronaentladung vorzubereiten.
Die Übertragungsstation D enthält eine Koronaerzeugungsvorrichtung 60, die Ionen einer geeigneten Polarität auf die Rückseite des Blattes 58 sprüht. Dies zieht die aufgeladenen Tonerpulverbilder von dem Band 10 auf das Blatt 58. Nach der Übertragung bewegt sich das Blatt in Richtung des Pfeils 62 auf einem Förderer (nicht gezeigt) weiter, der das Blatt zu der Einschmelzstation E fortbewegt.
Die Einschmelzstation E enthält eine Einschmelzvorrichtung 64, die dauerhaft das übertragene Pulverbild auf dem Blatt 58 festlegt. Vorzugsweise umfaßt die Einschmelzvorrichtung 64 eine geheizte Einschmelzwalze 66 und eine Gegenwalze 68. Das Blatt 58 bewegt sich zwischen der Einschmelzwalze 66 und der Gegenwalze 68 hindurch, wobei das Tonerpulverbild die Einschmelzwalze 66 berührt. Auf diese Weise wird das Tonerpulverbild dauerhaft an dem Blatt 58 befestigt. Nach dem Einschmelzen lenkt eine Rutsche, die nicht gezeigt ist, das sich vorwärtsbewegende Blatt 58 in einen Sammelbehälter, der ebenfalls nicht gezeigt ist, für die anschließende Entfernung aus der Druckmaschine durch die Bedienungsperson.
Nachdem das Blatt aus Trägermaterial von der photoleitfähigen Oberfläches des Bandes 10 getrennt worden ist, werden die restlichen Tonerteilchen, die von den Bereichen ohne Bild auf der photoleitfähigen Oberfläche getragen werden, von hier entfernt. Diese Teilchen werden in einer Reinigungsstation F entfernt. Das Magnetbürsten-Reinigungsgehäuse 70 ist bei der Reinigungsstation F angeordnet. Die Reinigungsvorrichtung umfaßt eine herkömmliche Magnetbürsten- Walzenstruktur, um zu bewirken, daß Trägerteilchen in dem Reinigungsgehäuse eine bürstenförmige Ausrichtung relativ zu der Walzenstruktur und der ladungenzurückhaltenden Oberfläche bilden. Es schließt auch ein Paar Tonerabnahmewalzen zum Entfernen des restlichen Toners von den Bürsten ein.
Nach dem Reinigen flutet eine Entladungslampe (nicht gezeigt) die photoleitfähige Oberfläche mit Licht, um irgendwelche restliche, elektrostatische, verbliebene Ladung vor ihrem Aufladen für nachfolgende Bilderzeugungszyklen zu zerstreuen.
Die reibungselektrischen Eigenschaften der Toner und Träger, die in den Entwicklungsgehäusen 32 und 34 verwendet werden, sind derart, daß der positive und der negative Toner ein hohes Maß an Wechselwirkung mit ihren jeweiligen Trägern haben, wodurch sie sich auf Polaritäten aufladen, die zu ihren jeweiligen Trägern entgegengesetzt sind. Andererseits zeigen die Toner, wie es in Figur 3 gezeigt ist, eine relativ kleine Wechselwirkung mit ihren komplementären Trägern (das heißt den Trägern des anderen Entwicklers).

Claims

1. Reprographische Vorrichtung, umfassend:

eine Einrichtung (30), die wenigstens ein erstes und ein zweites Entwicklungsgehäuse (32, 34) zum Bilden von sichtbaren Bildern auf einer ladungenzurückhaltenden Oberfläche (10) umfaßt;

eine Einrichtung (18, 20, 22) zum Bewegen der ladungenzurückhaltenden Oberfläche (10) an dem ersten und dem zweiten Entwicklungsgehäuse (32, 34) nacheinander vorbei;

einen ersten Entwickler (40), der ersten Toner und Trägerteilchen umfaßt, die in dem ersten Gehäuse (32) enthalten sind;

einen zweiten Entwickler (42) der Toner und Trägerteilchen umfaßt, die in dem zweiten Gehäuse (34) enthalten sind, wobei die jeweiligen Trägerteilchen reibungselektrische Eigenschaften relativ zu ihren Tonerteilchen derart aufweisen, daß der erste und der zweite Toner auf entgegengesetzte Polarität aufgeladen werden und wobei das Maß der Aufladung des ersten Toners relativ zu den zweiten Trägerteilchen und das Maß der Aufladung des zweiten Toners relativ zu den ersten Trägerteilchen relativ klein ist und deshalb unzureichend ist, ihre Polaritäten zu ändern, wodurch eine Verunreinigung von einem Entwickler mit Toner von dem anderen Entwickler verhindert wird, und

eine Einrichtung (70) zum Entfernen von restlichem Toner von der ladungenzurückhaltenden Oberfläche (10).

2. Vorrichtung, wie im Anspruch 1 beansprucht, die eine Koronaentladungsvorrichtung (56) zum Ändern der Polarität von einem der Toner einschließt, bevor der restliche Toner durch die Resttoner-Entfernungseinrichtung (70) entfernt worden ist.

3. Vorrichtung, wie in Anspruch 2 beansprucht, in der die Koronaentladungsvorrichtung eine positive Koronaentladungsvorrichtung (56) umfaßt.

4. Ein Verfahren zum Absetzen von elektrostatischen Pulverbildern auf einem Substrat (58), das die Schritte enthält:

Bilden eines Bildes mit drei Pegeln auf einer ladungenzurückhaltenden Oberfläche (10);

Entwickeln eines Bereiches des Bildes mit drei Pegeln mit einem ersten Entwickler (40), der ersten Toner und Trägerteilchen umfaßt und reibungselektrische Eigenschaften derart hat, daß sich der Toner des ersten Entwicklers (40) auf eine erste Polarität auflädt, wenn der Entwickler aufgerührt wird;

nachfolgendes Entwickeln eines zweiten Bereiches des Bildes mit drei Pegeln mit einem zweiten Entwickler (42), der zweiten Toner und Trägerteilchen umfaßt und solche reibungselektrischen Eigenschaften aufweist, daß sich der Toner des zweiten Entwicklers (42) auf eine zweite Polarität auflädt, die zu der ersten Polarität entgegengesetzt ist, wobei der Toner des ersten Entwicklers (40) reibungselektrische Eigenschaften relativ zu dem Träger des zweiten Entwicklers (42) und der Toner des zweiten Entwicklers (42) reibungselektrische Eigenschaften relativ zu dem Träger des ersten Entwicklers (40) derart aufweist, daß das Maß der Aufladung des ersten Toners gegenüber dem zweiten Träger und das Maß der Aufladung des zweiten Toners gegenüber dem ersten Träger jeweils relativ klein ist und deshalb unzureichend sind, ihre Polaritäten zu ändern, wodurch eine Verunreinigung eines Entwicklers durch Toner des anderen Entwicklers ausgeschlossen wird;

Übertragen des entwickelten Bildes auf ein Substrat (58) und

Entfernung von restlichem Toner von der ladungenzurückhaltenden Oberfläche (10)

5. Das Verfahren, wie es in Anspruch 4 beansprucht wird, das den Schritt des Änderns der Polarität von einem der abgesetzten Toner einschließt, bevor der restliche Toner durch die Resttoner-Entfernungseinrichtung (70) entfernt wird.