DE69113531T2 - Druckgerät mit Hervorhebung der Farben. - Google Patents

Description

• Diese Erfindung betrifft allgemein das Sichtbarmachen latenter elektrostatischer Abbilder unter Benutzung von Trockentoner oder Entwickler mehrerer Farben, und insbesondere einen Farbhervorhebungs -Drucker.
• Die Erfindung kann auf dem Fachgebiet der Xerographie oder auf darauf bezüglichen Druck-Fachgebieten eingesetzt werden. Bei der Ausführung üblicher Xerographie ist es das allgemeine Verfahren, elektrostatische latente Abbilder an einer Xerographiefläche zu bilden, indem zunachst eine photoleitende isolierende Oberfläche oder ein Photorezeptor gleichmäßig aufgeladen wird. Die Ladung wird selektiv in Entsprechung zu einer Verteilung von aktivierender Strahlung entsprechend den Originalabbildern abgebaut. Das wahlweise Verschwinden der Ladung laßt eine latente Ladungsverteilung an der Abbildefläche zurück entsprechend den nicht durch Strahlung beaufschlagten Bereichen.
• Diese Ladungsverteilung wird durch Entwicklung derselben mit Toner sichtbar gemacht. Der Toner ist allgemein ein Farbpulver, das durch elektrostatische Anziehung an der Ladungsverteilung (dem Ladungsmuster) anhaftet. Das entwickelte Bild wird dann an der Abbildungsfläche fixiert oder wird zu einem Aufnahmesubstrat wie einem einfachen Papier übertragen, an dem es durch entsprechende Schmelzverfahren fixiert wird.
• Mehrfarbabbildung wurde auch erreicht unter Benutzung von grundsätzlich xerographischen Verfahren. Bei diesem Beispiel wird der vorangehend beschriebene Vorgang im wesentlichen in drei oder vier Zyklen wiederholt. Damit wird die geladene photoleitende Fläche nacheinander gefilterten Lichtabbildern ausgesetzt. Nach jeder Aussetzung oder Belichtung wird das sich ergebende elektrostatische latente Abbild mit Tonerpartikeln entwickelt, die in ihrer Farbe der Substraktions-Primärfarbe des gefilterten Lichtabbilds entsprechen. Wenn beispielsweise ein rotes Filter benutzt wird, wird das latente elektrostatische Abbild mit Tonerpartikeln entwickelt, die zyanfarbig sind. Das zyanfarbige Tonerpulverabbild wird dann auf das Kopierblatt übertragen. Der beschriebene Vorgang wird für ein grün gefiltertes Lichtabbild wiederholt, das mit magentafarbigen Tonerteilchen entwickelt wird, und mit einem blau gefilterten Lichtabbild, das mit gelben Tonerpartikeln entwickelt wird.
• Jedes unterschiedlich gefärbte Tonerpulverabbild wird der Reihe nach auf das Kopierblatt mit übereinandergelegter Ausrichtung zu dem vorher darauf übertragenen Pulverabbild übertragen. Auf diese Weise werden drei oder mehr Tonerpulverabbilder der Reihe nach auf das Kopierblatt übertragen. Nachdem die Tonerpulverabbilder auf das Kopierblatt übertragen worden sind, werden sie permanent auf dieses aufgeschmolzen. Der eben beschriebene Farbabbildungsvorgang ist als Vollfarbenabbildung bekannt.
• Ein anderer Farbabbildungsvorgang ist als Hervorhebungs-Farbabbildung bekannt. Bei Hervorhebungs-Farbabbildung werden gemeinhin zwei unterschiedliche Farbentwickler benutzt, üblicherweise schwarz und irgendeine andere Farbe, z.B. rot. Bei einer Art von Hervorhebungs-Farbabbildung wird ein Dreipegelabbild auf der Abbildungsfläche ausgebildet unter Benutzung eines Dreipegel-ROS (Raster Output Scanner = Rasterausgabe-Scanner), um das Dreipegelabbild an der Ladungshaltefläche auszubilden, die vorher gleichmäßig aufgeladen worden war. Das Dreipegelabbild umfaßt zwei Bildbereiche und einen Hintergrundbereich.
• Das Konzept der Dreipegel-Xerographie ist in US-A-4 078 929 beschrieben, die auf den Namen Gundlach ausgegeben wurde. Das Gundlach-Patent lehrt die Verwendung von Dreipegel-Xerographie als Mittel zum Erreichen einer Einzeldurchlauf-Hervorhebungs- Farbabbildung. Wie dort beschrieben, wird die Ladungsverteilung mit Tonerpartikeln einer ersten und einer zweiten Farbe entwickelt. Die Tonerpartikel einer Farbe sind positiv geladen und die Tonerpartikel der anderen Farbe negativ geladen. Bei einer Ausführung werden die Tonerpartikel durch einen Entwickler zugeführt, der ein Gemisch von Trägerperlen umfaßt, die jeweils relativ positiv, bzw. relativ negativ aufgeladen sind. Die Trägerperlen tragen jeweils relativ negative bzw. relativ positive Tonerteilchen. Ein derartiger Entwickler wird allgemein auf der Ladungsverteilung durch Kaskadieren über die Fläche aufgebracht, welche die Ladungsverteilung trägt. Bei einer anderen Ausführung werden die Tonerpartikel der Ladungsverteilung durch ein Paar Magnetbürsten dargeboten. Jede Bürste führt einen Toner einer Farbe und einer Ladung zu. In noch einer weiteren Ausführung wird das Entwicklungssystem etwa auf die Hintergrundspannung vorgespannt. Eine derart aufgebrachte Vorspannung ergibt ein entwickeltes Abbild von verbesserter Farbschärfe.
• Bei der Dreipegel-Xerographie wird der xerographische Kontrast auf der Ladungshaltefläche oder dem Photorezeptor in drei Arten unterteilt, statt zwei, wie es bei der üblichen Xerographie der Fall ist. Der Photorezeptor wird typischerweise auf 900 V aufgeladen. Er wird bildweise belichtet, so daß ein Abbild, das den geladenen Bildbereichen entspricht (die aufeinanderfolgend durch eine Ladungsflächenentwicklung, d.h. CAD (charged area development) entwickelt werden), auf dem vollen Photorezeptor- Potential (Vddp oder Vcad [siehe Fig. 1a und 1b]) bleibt. Das andere Bild wird belichtet, um den Photorezeptor auf sein Entladungspotential, d.h. Vc oder Vdad (typischerweise 100 V) zu entladen, was dem Entladungsflächenbildern entspricht, die darauffolgend durch Entladungsflächenentwicklung (discharged area development DAD) entwickelt werden. Der Hintergrundbereich wird so belichtet, daß das Photorezeptorpotential halbwegs zwischen Vcad und Vdad-Potentiale reduziert wird (typischerweise 500 V) und wird als Vw oder Vwhite bezeichnet. Der CAD-Entwickler wird typischerweise auf etwa 100 V näher an Vcad als an Vwhite vorgespannt (etwa 600 V), und das DAD-Entwicklersystem wird auf etwa 100 V näher an Vdad als an Vwbite (etwa 400 V) vorgespannt.
• Da das zusammengesetzte, an der Ladungshaltefläche entwickelte Abbild sowohl aus positivem als auch aus negativen Toner besteht, ist ein Vorübertragungs-Korona-Ladeschritt nötig, um den gesamten Toner auf eine gemeinsame Polarität zu bringen, so daß er übertragen werden kann, wobei Koronaladung der entgegengesetzten Polarität benutzt wird.
• Wie einzusehen ist, ist ein Hervorhebungs-Farbdrucker, der ein hohes Maß von Kopierqualität bei relativ hoher Verarbeitungs- Geschwindigkeit erreichen kann, sehr erwünscht. Jedoch ist bisher noch kein annehmbares System bekannt, das diese beiden Eigenschaften enthält. Es wurden in Betracht gezogen, Hervorhebungs-Farbsysteme mit zwei Durchläufen unter Benutzung einer Schwarzentwicklung mit isolierenden Magnetbürsten (insulative magnetic brush = IMB), wodurch das Ziel hoher Qualität erfüllt wird, und Einzeldurchlauf-Systemen (Dreipegel-Xerographie), die das letztere Ziel erreichen, jedoch mit einer herabgesetzten Schwarzkopienqualität.
• Verschiedene Techniken wurden bisher benutzt, um elektrostatische Abbilder zu schaffen und zu entwickeln, wie es durch die nachfolgenden Offenbarungen dargestellt wird, die für gewisse Aspekte der vorliegenden Erfindung relevant sein können.
• US-A-4 761 668 (Parker u.a.), das dem Inhaber der vorliegenden Anmeldung übertragen wurde und sich auf Dreipegeldrucken bezieht, offenbart eine Vorrichtung zur Minimalisierung der Verunreinigung eines Trockentoners oder Entwicklers durch einen anderen Trockentoner oder Entwickler, der zur Sichtbarmachung von latenten elektrostatischen Abbildern benutzt wird, welche auf einer Ladungshaltefläche wie einem photoleitenden Abbildungsteil gebildet werden. Die Vorrichtung läßt den sonst kontaminierenden Trockentoner oder -Entwickler an die Ladungshaltefläche anziehen in den Bereichen, die zwischen den Dokumenten oder außerhalb der Begrenzung der Dokumente liegen. Der so angezogene Trockentoner oder -Entwickler wird darauffolgend an der Reinigungsstation von dem Abbildungsteil entfernt.
• US-A-4 761 672 (Parker u.a.), die dem Inhaber der vorliegen Anmeldung übertragen ist und Dreipegeldrucken betrifft, offenbart eine Vorrichtung, bei der unerwünschte Übergangs-Entwicklungsbedingungen vermieden werden, wie sie während des Anlaufens und Abschaltens bei einem Dreipegel-Xerographie-System auftreten, wenn die Entwicklervorspannungen entweder aufgebaut oder abgebaut werden, durch Benutzung einer Steuerstrategie, die auf der Erzeugung einer räumlichen Spannungsansteige- Charakteristik durch das Belichtungssystem an dem Photorezeptor während des Anlaufens und Abschaltens der Maschine beruht. Weiter sind die Spannungszulieferteile des Entwicklungssystems so programmiert, daß ihre Vorspannungswerte der Photorezeptor- Anstiegs-Charakteristik mit einem vorbestimmten Spannungversatz folgen. Dieser Versatz wird so gewählt, daß das Reinigungsfeld zwischen einer Entwicklungswalze und dem Photorezeptor sich immer innerhalb vernünftiger Grenzen befindet. Als Alternative zur Synchronisierung der Belichtungs- und Entwicklungs-Charakteristiken kann das Aufladen des Photorezeptors entsprechend mit der Änderung der Entwicklervorspannung verändert werden.
• US-A-4 811 046 (Jerome E. Mai), das dem Inhaber der vorliegenden Anmeldung übertragen ist und sich auf Dreipegeldrucken bezieht, offenbart eine Vorrichtung, bei der unerwünschte Übergangsentwicklerbedingungen vermieden werden, wie sie während des Anlaufens und Abschaltens bei einem Dreipegel- Photographiesystem auftreten, wenn die Entwicklervorspannungen entweder aufgebaut oder abgebaut werden, durch Vorsehen der Entwicklervorrichtungen mit Walzen, die zur Drehung in einer vorbestiinmten Richtung ausgelegt sind, um eine Berührung des Entwicklers mit der Abbildungsfläche während der Zeiträume des Anlaufens und des Abschaltens zu verhindern. Die Entwicklerwalzen eines ausgewählten Entwicklergehäuses oder ausgewählter Entwicklergehäuse können in der eine Berührung verhindernden Richtung gedreht werden, um eine Verwendung des Dreipegelsystems unter Benutzung als Einzelfarbsystem zu erlauben oder zum Zweck des Umrührens von Entwickler in nur einem der Gehäuse während eines Zeitraums, um ein internes triboelektrisches Gleichgewicht des Entwicklers in diesem Gehäuse sicherzustellen.
• US-A-4 771 314 (Parker u.a.), die dem gleichen Anmelder wie dem der vorliegenden Anmeldung übertragen wurde und sich auf Dreipegeldrucken bezieht, offenbart eine Druckvorrichtung zum Ausbilden von Tonerabbildern in schwarz und mindestens einer Hervorhebungsfarbe in einem Einzeldurchlauf einer Ladungshaltefläche durch die Bearbeitungsbereiche einschließlich einer Entwicklungsstation der Druckvorrichtung. Die Entwicklungsstation enthält zwei Entwicklergehäuse, von denen jedes in sich ein Paar von Magnetbürsten-Entwicklungswalzen abgestützt enthält, die elektrisch vorgespannt sind, um elektrostatische Entwicklungs- und Reinigungsfelder zwischen der Ladungshaltefläche und den Entwicklerwalzen zu schaffen. Die Walzen sind so vorgespannt, daß die Entwicklungsfelder zwischen der jeweils ersten Walze in jedem Gehäuse und der Ladungshaltefläche größer sind als die zwischen der Ladehaltungsfläche und den jeweiligen zweiten Walzen, und so, daß die Reinigungsfelder zwischen der jeweiligen zweiten Walze jedes Gehäuses und der Ladungshaltefläche größer sind als die zwischen der Ladehaltefläche und den ersten Walzen.
• US-A-4 883 504 (Delmer Parker), die dem gleichen Anmelder wie die vorliegende Anmeldung übertragen wurde und sich auf Dreipegeldrucken bezieht, offenbart eine Magnetbürsten-Entwicklervorrichtung, welche eine Vielzahl von Entwicklergehäusen umfaßt, die jeweils eine Vielzahl von darin zugeordneten Magnetwalzen enthalten. Die in dem zweiten Entwicklergehäuse angeordneten Magnetwalzen sind so aufgebaut, daß die Radialkomponenten des Magnetkraftfeldes eine magnetisch freie Entwicklungszone zwischen einer Ladungshaltefläche und den Magnetwalzen erzeugt. Der Entwickler wird magnetisch ungehindert durch die Zone bewegt und unterzieht deswegen das durch das erste Entwicklergehäuse entwickelte Abbild nur einer minimalen Störung. Auch wird der Entwickler von einer Magnetwalze zur nächsten transportiert. Diese Vorrichtung schafft ein wirksames Mittel zum Entwickeln der komplementären Hälfte eines latenten Dreipegelabbildes, und erlaubt gleichzeitig den Durchlauf der bereits entwickelten ersten Hälfte durch das zweite Gehäuse mit minimaler Bildstörung.
• US-A-4 901 114, ausgegeben am 13. Februar 1990 an Parker u.a.
• und dem Inhaber der gegenwärtigen Anmeldung übertragen und das sich auf Dreipegeldrucken bezieht, beschreibt einen elektronischen Drucker unter Benutzung von Dreipegel-Xerographie zum Überlagern von zwei Abbildern mit perfekter Ausrichtung während des Einzeldurchlauf s eines Ladungshalteteils an den Bearbeitungsstationen des Druckers vorbei. Ein Teil des zusammengesetzten Bildes wird ausgebildet unter Benutzung eines Magnetfarben-Zeichenerkennungs-Toners (MICR Magnetic Ink Character Recognition), während der andere Teil des Bildes mit weniger kostspieligem schwarzen oder farbigem Toner gedruckt wird. Beispielsweise wird die magnetisch lesbare Information an einem Scheckformular mit MICR-Toner gedruckt, während der Rest des Formulars mit Farb- oder Schwarztoner gedruckt wird, der nicht magnetisch lesbar ist.
• US-A-4 868 611, ausgegeben am 19. September 1989 auf den Namen Richard P. Germain, offenbart ein Hervorhebungs-Farbabbildungs- Verfahren und eine zugehörige Vorrichtung mit einer Struktur zum Ausbilden einer Einzelpolaritäts-Ladungsverteilung mit mindestens drei unterschiedlichen Spannungspegeln an einer Ladungshaltefläche, wobei zwei Spannungspegel den beiden Bildbereichen und der dritte Spannungspegel dem Hintergrundbereich entsprechen. Wechselwirkung zwischen den in einem Entwicklergehäuse enthaltenen Entwicklermaterialien und einem bereits entwickelten Abbild in einem der beiden Bildbereiche wird minimalisiert durch die Benutzung eines Skorotons zum Neutralisieren der Ladung an dem bereits entwickelten Bild.
• US-A-4 562 130, ausgegeben am 31. Dezember 1985 an Tateki Oka, beschreibt ein Verfahren zum Ausbilden zusammengesetzter Bilder, wobei ein erstes latentes elektrostatisches Abbild mit positiver Vorspannung an einem photosensitiven Teil ausgebildet wird, nachdem ein Skorotonlader benutzt wird, um das Potential des Hintergrundbereichs auf ein Zwischenpotential zu korrigieren. Darauffolgt die Ausbildung eines zweiten latenten Abbilds durch Belichten des Zwischenpotentials zu einem negativen Abbild.
• Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ausbilden von Mehrfachbildern an einer Ladungshaltefläche zu schaffen, welche besonders nützlich bei Hervorhebungsdrucken sind und hohe Geschwindigkeit und hohe Kopierqualität ergeben.
• Nach der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Ausbilden von Mehrfachbildern auf einer Ladungshaltefläche geschaffen mit den Schritten:
• gleichförmiges Aufladen der Fläche; Entladen von Abschnitten der gleichförmig aufgeladenen Fläche, um an der Oberfläche Bereiche relativ hoher und relativ niedriger Spannung der gleichen Polarität auszubilden;
• Schaffen eines Hochauflösungs-Entwicklersystems;
• Schaffen einer elektrischen Vorspannung für das Entwicklersystem, so daß ein relativ hohes Entwicklerfeld zwischen einer einen Teil des Entwicklersystems bildenden Entwicklerstruktur und den Bereichen relativ niedriger Spannung geschaffen wird;
• Entwickeln der Bereiche relativ niedriger Spannung unter Benutzung des Hochauflösungs-Entwicklersystems mit in der Entwicklerstruktur enthaltenem ersten Tonermaterial;
• Entladen von Abschnitten der Bereiche relativ hoher Spannung der Ladungshaltefläche, um Bereiche mit einem Spannungspegel zu bilden, der zwischen dem der Bereiche relativ hoher und dem der Bereiche relativ niedriger Spannung liegt; und
• Entwickeln der verbleibenden Bereiche hohen Spannungspegels mit einem zweiten Tonermaterial, das gegenüber dem ersten Tonermaterial unterschiedlich ist und entgegengesetzte Polarität besitzt, wobei der Zwischenspannungs-Hintergrundpegel ungestört gelassen wird.
• Die Erfindung schafft auch eine Vorrichtung zum Ausbilden von Mehrfachabbildern an einer Ladungshaltefläche, welche Vorrichtung umfaßt:
• Mittel zum gleichförmigen Aufladen der Oberfläche; Mittel zum Entladen von Abschnitten der gleichförmig aufgeladenen Oberfläche zur Ausbildung von Bereichen mit relativ hoher bzw. relativ niedriger Spannung der gleichen Polarität an der Oberfläche;
• ein Hochauflösungs-Entwicklersystem zum Entwickeln der Bereiche relativ niedriger Spannung mit einem ersten in dem Entwicklersystem enthaltenen Tonermaterial;
• Mittel zum elektrischen Vorspannen des Entwickelsystems in solcher Weise, daß ein relativ großes Entwicklerfeld zwischen einer einen Teil des Entwickelsystems bildenden Entwicklerstruktur und den Bereichen mit relativ niedriger Spannung geschaffen wird;
• Mittel zum Entladen von Anteilen der Bereiche mit relativ hoher Spannung der Ladungshaltef läche zur Bildung von Bereichen bei einem Spannungspegel zwischen den Bereichen relativ hoher und relativ niedriger Spannung; und
• Mittel zum Entwickeln der verbleibenden Bereiche mit hohem Spannungspegel mit einem zweiten Tonermaterial, das zu dem ersten Tonermaterial unterschiedlich und von entgegengesetzter Polarität ist.
• Bei einer bevorzugten Ausführung benutzt ein Einzeldurchlaufdrucker zwei Abbildungssysteme zum Ausbilden von latenten elektrostatischen Abbildungen an einem Ladungshalte-Photorezeptorband. Nachdem das Ladungshalteband gleichförmig aufgeladen ist, bildet ein 600 SPI (ca. 24 Punkte/mm) Rasterausgabe- Scanner (ROS) oder ein anderes Gerät in einer "Schwarzschreibe"-Betriebsart ein latentes elektrostatisches Bipegel-Abbild (d.h. Hintergrund- und Bildbereiche) aus. Das Bipegel-Abbild wird dann entwickelt unter Benutzung eines Isolier-Magnetbürsten-(IMB) Systems, eines Systems mit hochbeaufschlagter Zone (HAZE), ein System mit magnetisch beauf schlagter Zone (MAZE) oder ein anderes "hochauflösendes" Entwicklungssystem, entwikkelt unter Benutzung von Entladungsflächen-Entwicklung (DAD) mit negativem schwarzem Toner und positivem Träger. Der nächste Schritt umfaßt das Ausbilden eines zweiten Abbildes mit einem Abbildungsgerät mit einem "niedrigem UMC" (unit manufacturing cost = Einheits-Herstellkosten) von 300 spi (etwa 12 Punkte pro mm), welches in der Weißschreibe-Betriebsart abbildet unter Belichtung aller lichtentwickelten aufgeladenen Flächen bis auf jene, die in Farbe zu entwickeln sind. Dieser Photoentladungsschritt gehört zu einer "Zwischenbelichtung", die zum Photoentladen des Hintergrundbereichs des ursprünglichen Bi-Pegelabbildes ausgelegt ist, auf einen Spannungspegel, der mit einem teilweisen neutralisierten Schwarzabbild vergleichbar ist. Dieser zweite Abbildungsschritt wird gefolgt durch einen zweiten Entwicklungsschritt, wenn das Bild durch ein zweites Entwicklungsgehäuse durchläuft. Das zweite Entwicklungsgehäuse ist ein Tripegelgehäuse, d.h. ein Mehrwalzen-Entwicklungssyystem mit leitenden Magnetbürsten (CNB), das ein niedriges Entwicklungsfeld zeigt. Das zweite Entwicklungsgehäuse enthält einen positiv aufgeladenen Farbtoner mit einem negativen Träger.
• Ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ausbilden von Mehrfachabbildern an einer Ladungshaltefläche erfindungsgemäßer Art wird nun beispielsweise mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in welchen:
• Fig. 1a eine Aufzeichnung des Photorezeptorpotential gegen Belichtung ist, die ein latentes elektrostatisches Dreipegelabbild darstellt;
• Fig. 1b eine Aufzeichnung des Photorezeptorpotentials ist, die Charakteristiken von latenten Einzeldurchlauf-Farbhervorhebungs-Bildern darstellt;
• Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Druckvorrichtung ist, welche die erfinderischen Merkmale der Erfindung enthält;
• Fig. 3a das Spannungsprofil an einer Ladungshaltefläche nach einem ersten Belichtungsschritt abbildet;
• Fig. 3b die Ladungshaltefläche nach Fig. 3a nach Entwikkein des ersten durch den ersten Belichtungsschritt gebildeten Abbilds zeigt;
• Fig. 3c die Ladehaltefläche nach einem zweiten Belichtungsschritt zeigt; und
• Fig. 3d die Ladungshaltefläche nach einem zweiten Entwicklungsschritt zeigt.
• Nach Fig. 2 benutzt eine die Erfindung verkörpernde Druckmaschine ein Ladungshalteteil in Form eines photoleitenden Bandes 10, das aus einer photoleitenden Oberfläche und einem elektrisch leitenden Substrat besteht und zur Bewegung an einer Ladestation A, einer Belichtungsstation B, Entwicklerstation C, Übertragungsstation D und Reinigungsstation F vorbei angebracht ist. Das Band 10 bewegt sich in Richtung des Pfeils 16, um auf einanderfolgende Abschnitte desselben der Reihe nach durch verschiedene Bearbeitungsstationen hindurch vorzuschieben, die um den Pfad seiner Bewegung angeordnet sind. Das Band 10 ist um eine Vielzahl von Walzen 18, 20 und 22 geführt, von denen die erstere zur Schaffung entsprechender Spannung des Photorezeptorbandes 10 benutzt werden kann und die letztere als Antriebswalze dient. Ein Motor 23 dreht die Walze 20, um das Band 10 in der Richtung des Pfeils 16 anzutreiben. Die Walze 20 ist durch entsprechende Mittel wie einem Riemenantrieb mit dem Motor 23 gekoppelt.
• Wie weiter an Fig. 2 zu ersehen, treten anfangs aufeinanderfolgende Abschnitte des Bandes 10 durch die Ladestation A hindurch. An der Ladestation A lädt ein allgemein mit Bezugszeichen 24 bezeichnetes Korona-Entladungsgerät wie ein Skoroton, Korotron oder Dikorotron das Band 10 auf ein wahlweises hohes gleichförmiges und vorbestimmtes negatives Potential auf. Alternativ kann das Band auch auf ein gleichförmiges vorbestimmtes positives Potential aufgeladen werden. Eine entsprechende Steuerung, die dem Fachmann bekannt ist, kann zum Steuern des Korona-Entladungsgeräts 24 benutzt werden.
• Als nächstes werden die gleichförmig aufgeladenen Abschnitte der Photorezeptorfläche durch die Belichtungsstation B hindurch vorgeschoben. An der Belichtungsstation B wird der gleichförmig aufgeladene Bandphotorezeptor oder die Ladungshaltefläche 10 einem Eingabe- und/oder Ausgabe-Abtastgerät 25 auf Laserbasis ausgesetzt, welches die Ladungshaltefläche zur Entladung und zur Bildung von Bipegelabbildern bringt, die jeweils einen Hintergrundpegel VbkgDAD von etwa -700 V und einen Entladungsbildbereich, VimageDAD von ca. -100 V umfassen (Fig. 3a). Das Abtastgerät 25 ist ein Raster-Ausgabescanner (ROS) mit zwei Pegeln, etwa 24 Punkte pro mm (600 spots per inch (SPI)). Andere Belichtungsgeräte wie LED-Stäbe können statt des Geräts 25 benutzt werden.
• Bei der Entwicklerstation C führt ein allgemein mit Bezugszeichen 30 bezeichnetes Magnetbürsten-Entwicklersystem Entwicklermaterialien bis zur Berührung mit den latenten elektrostatischen Abbildern an dem Photorezeptor zu. Das Entwicklersystem 30 umfaßt ein erstes und ein zweites Entwicklergehäuse 32 bzw. 34. Vorzugsweise enthält jedes Magnetbürsten-Entwicklergehäuse eine Vielzahl von Magnetbürsten-Entwicklerwalzen. So enthält das Gehäuse 32 zwei Walzen 35, 36, während das Gehäuse 34 ein Paar Magnetbürstenwalzen 37, 38 enthält. Jedes Walzenpaar führt sein jeweiliges Entwicklermaterial zur Berührung mit dem latenten Abbild. Entsprechende Entwickler-Vorspannung wird über Vorspannungsgeräte 41 bzw. 43 bewirkt, die elektrisch mit den jeweiligen Entwicklergehäusen 32 bzw. 34 verbunden sind.
• Der entladene Bereich mit der Spannung VimageDAD des Bipegel- Abbildes wird entwickelt und unter Benutzung eines Entwicklersystems mit isolierter Magnetbürste (IMB), mit HAZE, MAZE oder mit einem anderen " Hochauflösungs"-Entwicklungssystem unter Benutzung von Entladungsflächen-Entwicklung (Discharge Area Development = DAD) mit negativem Schwarztoner und positiven Trägern, die im Gehäuse 32 enthalten sind. Ein HAZE- oder MAZE-Entwicklersystem besteht darin, daß das Photorezeptorband 10 in innige Berührung mit den Walzen 35 und 36 gedrängt wird, um die bewegte Zone zu erreichen. Das Photorezeptor-Spannungsprofil und das entwickelte Schwarzabbild sind in Fig. 3b dargestellt. Zur richtigen Entwicklung des Bipegel-Abbilds sind die Entwicklerwalzen 32 und 34 elektrisch auf eine Spannung VdevbiasDAD vorgespannt, die annähernd -600 V beträgt. Mit einer solchen Vorspannung der Entwicklerwalzen wird ein relativ großes Entwicklerfeld VdevfieldDAD geschaffen.
• Nach der Entwicklung des Bipegel-Abbildes wird ein zweites Abbild gebildet mit einem Abbildungsgerät mit "niedriger UMC (unit manufacturing cost = Einheitsherstellkosten)" mit etwa 12 Punkten pro mm (300 SPI), z. B. einer Anordnung 48 aus Lichtemittierenden Dioden (LED), die zwischen dem Entwicklergehäuse 32 und 34 angeordnet ist. Das Abbildungsgerät 48 entlädt alle nicht entwickelten geladenen Bereiche des Bipegelabbilds außer den in Farbe zu entwickelnden. Das ergibt ein zweites Bipegelabbild (Fig. 3c), welches einen Entladeflächen-Spannungspegel VbkgCAD von ca. -350 V und einen Bildbereich-Spannungspegel VimageCAD von ca. -700 V umfaßt. Dieser Photoentladungsschritt ist eine "Zwischenbelichtung", die ausgelegt ist, den Hintergrundbereich des originalen Bipegelabbilds auf einen dem teilweise neutralisierten Schwarzabbild vergleichbaren Spannungspegel mit Beleuchtung zu entladen.
• Der zweite Abbildungsschritt wird gefolgt durch einen zweiten Entwicklungsschritt, wenn das Bild durch das zweite Entwicklergehäuse 34 hindurchtritt. Das zweite Entwicklergehäuse ist ein Tripegel-Gehäuse, d.h. ein Entwicklersystem mit leitenden Magnetbürsten (conductive magnetic brush = CMB) mit mehreren Walzen, das ein niedriges Entwicklerfeld zeigt. Es enthält einen positiv geladenen Farbtoner und einen negativen Träger. Zur Entwicklung des farbigen Abbildes sind die Entwicklerwalzen 37 und 38 elektrisch auf eine Spannung von ca. -450 V vorgespannt, die ein relativ kleines Entwicklerfeld VdevfieldCAD ergeben. Das Spannungsprofil des entwickelten Schwarzabbilds und des Farbabbilds sind in Fig. 3d abgebildet.
• Da das an dem Photorezeptor entwickelte zusammengesetzte Bild sowohl aus positiven als auch aus negativen Toner besteht, sind ein mit Bezugszeichen 45 bezeichnetes Löschteil zusammen mit einem entsprechenden Vorübertragungs-Korona-Entladungsteil 56 vorgesehen, das entweder negative oder positive Korona-Entladung benutzt, um den Toner für wirksame Übertragung auf ein Substrat zu konditionieren.
• Ein Blatt Trägermaterial 58 (Fig. 2) wird zur Berührung mit der Tonerabbildung an der Übertragungsstation D bewegt. Das Blatt Trägermaterial wird zur Übertragungsstation D durch eine nicht dargestellte übliche Blattzuführ-Vorrichtung vorgeschoben. Vorzugsweise enthält die Blattzuführ-Vorrichtung eine Zuführwalze, die das oberste Blatt eines Kopierblattstapels berührt. Zuführwalzen drehen sich so, daß sie das oberste Blatt von dem Stapel in einen Einführtrichter vorschieben, der das sich in Zuführrichtung bewegende Blatt aus Tärgermaterial bis zur Berührung mit der photoleitenden Fläche des Bandes 10 in zeitlich abgestimmter Folge bringt, so daß die daran entwickelten Tonerpulverabbilder das sich vorschiebende Blatt aus Trägermaterial an der Übertragungsstation D berühren.
• Die Übertragungsstation D enthält ein Korona-Erzeugungsgerät 60, welche Ionen einer entsprechenden Polarität auf die Rückseite des Blatts 68 auf sprühen. Das zieht die geladenen Tonerpulver-Abbilder von dem Band 10 auf das Blatt 58. Nach der Übertragung bewegt sich das Blatt weiter in Richtung des Pfeils 62 auf einen (nicht gezeigten) Förderer zu, welcher das Blatt zur Schmelzstation E vorschiebt. Es kann auch ein (nicht dargestelltes) eine ablösende Korona erzeugendes Gerät benutzt werden.
• Die Schmelzstation E enthält eine Schmelzanordnung, die allgemein durch Bezugszeichen 64 bezeichnet ist und das übertragene Pulverabbild permanent an dem Blatt 58 befestigt. Vorzugsweise umf aßt die Schmelzanordnung 64 eine erwärmte Schmelzwalze 66 und eine Stützwalze 68. Das Blatt 58 tritt zwischen der Schmelzwalze 66 und der Stützwalze 68 hindurch, wobei das Tonerpulverabbild die Schmelzwalze 66 berührt. Auf diese Weise wird das Tonerpulverabbild permanent an dem Blatt 58 befestigt. Nach dem Schmelzen leitet ein nicht dargestellter Trichter das sich vorschiebende Blatt 58 zur ebenfalls nicht dargestellten Auffangkassette zum darauffolgenden Entfernen von der Druckmaschine durch die Bedienungsperson.
• Nachdem das Trägermaterialblatt von der photoleitenden Oberfläche des Bandes 10 abgenommen wurde, werden die an den Nichtabbildungs-Bereichen der photoleitenden Oberfläche mitgeführten restlichen Tonerpartikel davon abgenommen. Diese Partikel werden an der Reinigungsstation F abgenommen. Ein Reinigergehäuse 70 ist an der Reinigerstation F angeordnet. Die Reinigerstation F kann auch ein nicht gezeigtes Vorreinigungs- Koronagerät enthalten.
• Nach dem Reinigen bestrahlt eine (nicht gezeigte) Entladungslampe die photoleitende Fläche mit Licht, um etwa noch vorhandene elektrostatische Ladung abzubauen, bevor die photoleitende Fläche für den darauffolgenden Bildzyklus wieder aufgeladen wird.

Claims (10)

1. Verfahren zum Ausbilden von mehreren Bildern an einer Ladungshaltefläche (10), welches Verfahren die Schritte enthält:

gleichförmiges Aufladen (24) der Fläche;

Entladen (25) von Abschnitten der gleichförmig aufgeladenen Fläche, um an der Oberfläche Bereiche relativ hoher und relativ niedriger Spannung der gleichen Polarität auszubilden;

Schaffen eines Hochauflösungs-Entwicklersystems (32); Schatten einer elektrischen Vorspannung (41) für das Entwicklersystem, so daß ein relativ hohes Entwicklerfeld zwischen einer einen Teil des Entwicklersystems bildenden Entwicklerstruktur und den Bereichen relativ niedriger Spannung geschaffen wird;

Entwickeln der Bereiche relativ niedriger Spannung unter Benutzung des Hochauflösungs-Entwicklersystems (32) mit in der Entwicklerstruktur enthaltenem ersten Tonermaterial; Entladen (48) von Abschnitten der Bereiche relativ hoher Spannung der Ladungshaltefläche, um Bereiche mit einem Spannungspegel zu bilden, der zwischen dem der Bereiche relativ hoher und dem der Bereiche relativ niedriger Spannung liegt; und

Entwickeln (34) der verbleibenden Bereiche hohen Spannungspegels mit einem zweiten Tonermaterial, das gegenüber dem ersten Tonermaterial unterschiedlich ist und entgegengesetzte Polarität besitzt, wobei der Zwischenspannungs-Hintergrundpegel ungestört gelassen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Hochauflösungs-Entwicklersystem (32) eine Vielzahl von in innige Berührung mit der Ladehaltungsfläche (10) gebrachten Entwicklerwalzen (35, 36) umfaßt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Bereiche mit relativ hoher bzw. relativ niedriger Spannung unter Benutzung eines Raster-Ausgabescanners (25) gebildet werden und bei dem das Entladen von Abschnitten der Bereiche relativ hoher Spannung der Ladungshaltefläche auf einen zwischen den relativ hohen und den relativ niedrigen Spannungsbereichen liegenden Spannungspegel unter Benutzung eines Abbildungsgeräts (48) von geringerer Auflösung als der des Raster-Ausgabescanners bewirkt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die Bereiche relativ niedriger Spannung mit Schwarztoner entwickelt werden und die Bereiche relativ hoher Spannung mit Farbtoner entwickelt werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem das Hochauflösungs-Entwicklersystem ein Entwickeln mit isolierenden Magnetbürsten umfaßt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem ein Leitmagnetbürsten-Entwickelsystem zum Entwickeln der Bereiche mit relativ hoher Spannung benutzt wird.

7. Vorrichtung zum Ausbilden mehrerer Bilder an einer Ladungshaltefläche (10), welche Vorrichtung umfaßt:

Mittel (24) zum gleichförmigen Aufladen der Oberfläche; Mittel (25) zum Entladen von Abschnitten der gleichförmig aufgeladenen Oberfläche zur Ausbildung von Bereichen mit relativ hoher bzw. relativ niedriger Spannung der gleichen Polarität an der Oberfläche;

ein Hochauflösungs-Entwicklersystem (32) zum Entwickeln der Bereiche relativ niedriger Spannung mit einem ersten in dem Entwicklersystem enthaltenen Tonermaterial;

Mittel (41) zum elektrischen Vorspannen des Entwickelsystems in solcher Weise, daß ein relativ großes Entwicklerfeld zwischen einer einen Teil des Entwickelsystems bildenden Entwicklerstruktur und den Bereichen mit relativ niedriger Spannung geschaffen wird;

Mittel (48) zum Entladen von Anteilen der Bereiche mit relativ hoher Spannung der Ladungshaltefläche zur Bildung von Bereichen bei einem Spannungspegel zwischen den Bereichen relativ hoher und relativ niedriger Spannung; und Mittel (34) zum Entwickeln der verbleibenden Bereiche mit hohem Spannungspegel mit einem zweiten Tonermaterial, das zu dem ersten Tonermaterial unterschiedlich und von entgegengesetzter Polarität ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, bei der das Hochauflösungs- Entwicklersystem (32) eine Vielzahl von in innige Berührung mit der Ladungshaltefläche (10) gesetzten Entwicklerwalzen (35, 36) umfaßt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, bei der ein Raster- Ausgabescanner (25) vorgesehen ist, um die Bereiche mit relativ hoher bzw. relativ niedriger Spannung zu bilden, und das Mittel zum Entladen von Abschnitten der Bereiche mit relativ hoher Spannung ein Abbildungsgerät (48) von niedrigerer Auflösung als der des Raster-Ausgabescanners umfaßt.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, die so ausgelegt ist, daß die Bereiche mit relativ niedriger Spannung mit Schwarztoner entwickelt werden und die Bereiche mit relativ hoher Spannung mit Farbtoner entwickelt werden.