DE3239544A1 - Verfahren zum herstellen eines vielfarben-tonerbildes - Google Patents
Verfahren zum herstellen eines vielfarben-tonerbildesInfo
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Description
1 Hitachi Ltd.
.5-1 Marunou.cht 1-cnorne' , H 4192
Ghiyoda-ku, Tokyo - '. · Fr/k
26. Okt. 1982
e s ch reibung
Verfahren zum Herstellen eines Vielfarben-Tonerbildes.
IO
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Vielfarben-Tonerbildes.
Insbesondere zielt die Erfindung auf ein Verfahren zum Herstellen eines Vielfarben-Tonerbildes bei dem das Vielfarben-Tonerbild
durch mindestens zwei latente elektrostatische Bilder
hergestellt wird, welche auf einem fotosensitiven Material durch Toner, welche in der Farbe differieren, hergestellt werden.
Seit längerem gibt es Bemühungen, einen Drucker zu entwickeln, welcher
zum Aufzeichnen von Tonerbildern mit mindestens zwei Farben geeignet ist und diesen beispielsweise als Terminal für einen Computer oder
dergleichen einzusetzen. So existiert ein Drucker nach den elektrofotografischen
Verfahren, daneben sind auch schon Laserdrucker vorgeschlagen worden. Bei einem Zweifarben-Laserdrucker wird eine rotierende
fotoleitfähige und fotosensitive Trommel einheitlich aufgeladen.
Danach wird die fotosensitive Trommel der Belichtung mit negativem
25
Licht durch einen ersten Laser ausgesetzt, der nach einer ersten
Bildinforrnation moduliert ist um ein erstes latentes elektrostatisches
Bild zu erzeugen, wonach dieses erste latente elektrostatische Bild in
einem ersten Entwicklungsapparat einer Umkehrentwicklung ausgesetzt
wird, so daß ein erster Toner sich an einer Ladungszone anlagern kann
30
und somit ein erstes Tonerbild darstellt. Danach wir die fotosensitive
Trommel erneut der Belichtung mit negativem Licht ausgesetzt, welches
durch einen zweiten Laser erfolgt, der mit einer zweiten Bildinformation
moduliert wird, so daß ein zweites latentes elektrostatisches
Bild entsteht. Dieses zweite elektrostatische latente Bild wird in
35
einem zweiten Entwicklungsapparat der Umkehrentwicklung ausgesetzt, so
daß ein zweiter Toner veranlaßt wird, sich an einer Entladungszone
anzulagern und ein zweites Tonerbild darzustellen. Das derartig auf der Oberfläche der fotosensitiven Trommel hergestellte _ Zwei farben-
-Tonerbild wird auf ein Aufzeichnungspapier übertragen und dort festgehalten.
Bei diesem vorstehend geschilderten Verfahren mit einem Laserdrucker
ist nicht auszuschließen, daß während der Entwicklung des zweiten 5
latenten elektrostatischen Bildes ein Teil des ersten Toners, welcher
sich bereits auf der fotosensitiven Trommel befindet von dieser
Trommel abgelöst wird und in den zweiten Entwicklungsapparat gelangt,
so daß mit Zunahme der Menge des ersten Toners in diesem Entwicklungsapparat das zweite Tonerbild trübe wird.
Es ist ein Verfahren für die normale Entwicklung von zwei Farben bekannt, vorgeschlagen in der japanischen Offenlegungsschrift Nr.
55/87173, bei dem für den Fall, daß der Toner des ersten Entwicklers
in den zweiten Entwicklungsapparat gelangt, der erste Toner umgekehrt geladen wird im Verhältnis zur Polarität zur Ladung des zweiten
Latentbildes, und zwar durch Reibungsladung mit einem Träger des zweiten Entwicklers, so daß das Anlagern des ersten Toners auf der
fotosensitiven Trommel verhindert wird und mithin das Mischen der
on Farben nicht stattfinden kann. Bei diesem Verfahren zum normalen
Entwickeln von zwei Farben kommt es infolge des Anhaften des zweiten
Toners an der Peripherie des Trägers für den zweiten Entwickler zur
Möglichkeit des Reibungskontaktes des ersten Toners mit dem Träger im zweiten Entwickler in reduzierter Weise, so daß eine lange Periode
benötigt wird, um die Ladungspolarität umzukehren. Darüberhinaus besteht das Risiko, daß der erste Toner auf dem zweiten latenten
.elektrostatischen Bild anhaftet, bevor das Umkehren der Ladungspolarität
erfolgt.
Im weiteren wird die Entwicklungskapazität des zweiten Entwicklungsapparates reduziert, da der Toner mit umgekehrter Ladungspolarität im
zweiten Entwicklungsapparat verbleibt, so daß bei einem System, welches die Tonermischungsrate oder den Anteil des Entwicklers
kontrolliert, die Menge des zweiten Toners reduziert wird in
Abhängigkeit der Menge des eingeschlossenen ersten Toners.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der
eingangs genannten Vt anzugeben, bei welchem Tonerbilder von
mindestens zwei Farben mit ausgezeichneter Qualität dauernd erzielt
werden können, ohne daß die Farben vermischt werden.
Diese Augabe ist gem. dem Kennzeichen des Hauptanspruchs gelöst.
Weiterere Ausgestaltungen der Erfindung finden sich in den Unteransprüchen.
Zur Verdeutlichung der erziel baren Vorteile sei aufgezeigt, daß der
Toner für die zweite Farbe veranlaßt wird, sich an den ladungsfrei gesetzten
Zonen der Umkehrentwicklung der zweiten Farbe abzusetzen, so
daß ein Tonerbild der zweiten Farbe hergestellt wird. In diesem Fall wird der Toner der ersten Farbe, welcher sich im zweiten Entwicklungsapparat befindet, veranlaßt, sich an die nicht von Ladung freigesetzten
Regionen anzulagern, so daß das Ansammeln des ersten Toners im Entwicklungsapparat der zweiten Farbe verhindert wird. Danach werden
die ersten und zweiten Tonerbilder elektrostatisch auf ein Aufzeichnungspapier
übertragen und zwar durch ein elektrisches. Feld, welches die umgekehrte Polarität zu der der Tonerbilder hat, wobei bei der
Umkehrentwicklung der zweiten Farbe der Toner der ersten Farbe,
welcher an den nicht von Ladung freigesetzten Regionen anhaftet - die
Polarität ist die gleiche, wie die des elektrischen Feldes - davon abgehalten wird, auf das Aufzeichnungspapier zu gelangen. Darüberhinaus
ist es möglich, den Toner der ersten Farbe, v/elcher im zweiten Entwicklungsapparat enthalten ist und wiederholt in seiner Polarität
verändert wird, aus dem System zu entfernen, in dem solche Mittel dar Entfernung des Toners vorgesehen v/erden, die den Toner entfernen,
bevor dieser· den nicht von Ladung freigesetzten Regionen anhaften
kann.
30
30
Die Erfindung ist anhand der Figuren näher dargestellt. Diese
zeigen:
zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht einer zweifarben-elektrofotografisehen
Vorrichtung.
Vorrichtung.
Fig. 2 eine vergrößterte Ansicht der Entwicklungszone der Vorrichtung
aus Fig. 1.
Fig. 3 die Seiteansicht einer weiteren Ausführung der Entwicklungszone.
Fig. 4 eine Seitenansicht einer weiteren Ausführung der Entwicklungs-
c zone,
ο
ο
Fig. 5 eine weitere Seiteansicht der Entwicklungszone nach der
Erfindung.
^q Die Erfindung wird zunächst im folgenden anhand der Fig. 1, welche
eine Seitenansicht der Gesamtstruktur einer zweifarben-elektrofotografischen
Vorrichtung darstellt und der Fig. 2, welche einen vergrößerten Ausschnitt der Entwicklungszone der Vorrichtung darstellt,
erläutert. Die Oberfläche einer fotoleitfähigen fotosensitiven Trommel
IQ 1 rotiert im Uhrzeigersinn und wird gleichförmig z.B. mit einer Ladung
positiver Polarität durch eine Ladungseinrichtung 2 aufgeladen. Die gleichförmig aufgeladene Oberfläche der fotosensitiven Trommel 1 wird
der Belichtung mittels negativen Lichts durch einen Strahl 3
ausgesetzt, welcher eine erste Bildinformation enthält - oder aber auch' mit Hilfe eines modulierten Lasers der nach der ersten
Bildinformation moduliert ist - um ein erstes latentes elektrostatisches
Bild zu erzeugen. Dieses erste latente elektrostatische Bild wird einer Umkehrentwicklung in einer ersten Entwicklungsstation 5
ausgesetzt, die einen ersten Toner 4 enthält - angedeutet durch einen weißen Kreis - welcher mit der selben positiven Polarität aufgeladen
wird, wie auch das latente Bild. Durch die Umkehrentwicklung wird der
erste Toner 4 veranlaßt, sich an den ladungsfrei gegebenen Bereichen
der fotosensitiven Trommel 1 abzusetzen, um dort ein erstes Tonerbild
4 a zu bilden.
Im nächsten Schritt wird die fotosensitive Trommel 1, welche nun das
erste Tonerbild 4 a trägt, erneut der Belichtung mit negativem Licht
' ausgesetzt, und zwar mit einem Strahl 6, welcher eine zweite
Bildinformation enthält oder aber auch mit einem Laser, der entsprechend
einer zweiten Bildinformation moduliert ist, so daß ein zweites latentes elektrostatisches Bild erzeugt wird. Das zweite elektrostatische
Bild wird der Umkehrentwicklung durch eine Entwicklungsstation 8
ausgesetzt, welche einen zweiten Toner 7 enthält, verdeutlicht durch
X ίο.
-, einen schwarzen Kreis, welcher mit der selben positiven Polarität
aufgeladen wird, wie der des latenten Bildes. Infolge der Umkehrentwicklung wird der zweite Toner veranlaßt sich an denjenigen Zonen
anzulagern, wo die Ladung freigesetzt ist infolge der Belichtung mit der zweiten Lichtquelle, so daß ein zweites Tonerbild 7 a erzeugt
wird. Es werden dementsprechend Toner unterschiedlicher Farbe für den
ersten Toner 4 und den zweiten Toner ausgewählt, so daß ein zweifarben Tonerbild auf der Oberfläche der fotosensitiven Trommel
1 erzeugt werden kann. Ein Aufzeichnungspapier 9 wird mit der
Oberfläche der . fototsensitiven Trommel in Kontakt gebracht und
es wird ein elektrisches Feld mit umgekehrter Polarität zu der des Tonerbildes erzeugt und zwar durch eine Ladungsvorrichtung
10 auf der Rückseite des Aufzeichnungspapiers, so daß das zweifarben-Tonerbild
elektrostatisch auf die Oberfläche des Aufzeichnungspapiers 9 übertragen wird. Nach der Übertragung des Tonerbildes 4a, 7
1 a wird die Oberfläche der fotosensitiven Trommel 1- durch einen
Reiniger 11 gereinigt und erneut einheitlich durch die Ladungsvorrichtung
aufgeladen.
Bei diesem elektrofatografisehen Apparat, bei dem die erste Entwick-
Bei diesem elektrofatografisehen Apparat, bei dem die erste Entwick-
2Q lungsstation 5 einen Toner 4 zusammen mit einem magnetischem Träger
und einer magnetischen Bürste benutzt und ein Zweikomponentenentwiekler
auf der Oberfläche einer Entwicklungsrolle 5 a aufgetragen wird,
wird der Toner 5 zu positiver Polarität infolge der Reibungsladung mit
dem Träger aufgeladen. Darüberhinaus wird der zweite Toner 7 der zweiten Entwicklungsstation 8 zusammen mit einem magnetischem Träger
benutzt und der Toner mit posititver Polartiät infolge von Reibungsladung mit dem Träger aufgeladen und eine magnetische Bürste eines
Zweikomponentenentwicklers auf der Oberfläche einer Entwicklungsrolle
8 a erzeugt. Während das zweite latente elektrostatische Bild durch
die zweite Entwicklungssation 8 entwickelt wird, kommt es infolge des Anhaftens des ersten Toners 4 als ersten Tonerbild 4 a auf der
Oberfläche der fotosensitiven Trommel 1 dazu, daß ein Teil des ersten Toners 4 von der Oberfläche der fotosensitiven Trommel 1 abspringt und
in die zweite Entwick lungsstat'ion 8 gelangt. Wird der Anteil 4 b des
ersten Toners 4 in der zweiten Entwicklungssation 8 erhöht, wobei der erste Toner 4 die Ladung positiver Polarität beibehält, so lagern sich
sowohl oer erste Toner 4, als auch der zweite Toner 7 am zweiten
latenten elektrostatischen Bild ab und trüben dieses.
Bei der Erfindung wird das Auftreten dieses unerwünschten Phänomens
dadurch verhindert, daß das Tonermaterial in einer Weise gewählt wird,
daß der Ort der Reibungsladung des ersten Toners 4 zwischen dem magnetischen Träger für die zweite Entwicklungsstation 8 und dem
zweiten Toner 7 angeorndet ist. Insbesondere werden die Toner so gewählt, daß die durchschnittliche Ladungsanzahl des zweiten Toners 7
größer ist, als die des ersten Toners 4, z.B. 5 bis20 μο/g. Auf diese
Weise wird die Ladungspolarität des überwiegenden Teils des ersten
Toners 4 b, welcher sich in der zweiten Entwicklungsstation 8
befindet, prompt umgekehrt zu einer negativen Polarität infolge der Reibungsladung mit dem zweiten Toner 7 und der daraus resultierende
Toner 4 c entgegensetzter Polarität haftet an den nicht von Ladung
freigesetzten Bereichen der fotosensitiven Trommel 1 an und wird auf
diese Weise aus der zweiten Entwicklungsstation 8 entfernt - bei der
nicht von Ladung freigesetzten Zone handelt es sich um die Region ohne
Bildauftrag, wo die latente Bildladung der positiven Polarität verblieben ist. Hieraus wird deutlich, daß das Ansammeln des ersten
Toners in der zweiten Entwicklungsstation 8 verhindert wird.
Dementsprechend haftet das erste Tonerbild 4 a mit der positiven
Polarität, das zweite Tonerbild 7a mit positiver Polarität und der
überschüssige erste Toner 4 c mit einer Ladung negativer Polarität auf der Oberfläche der fotosensitiven Trommel 1 an. Da die elektrostatische
Übertragung des Tonerbild durch Aufbringen einer Ladung negativer
Polarität auf das Aufzeichnungsblatt 9 erfolgt, werden die posititv
25
geladenen ersten und zweiten Tonerbilder 4 a und 7 a infolge dieser
Ladung angezogen und auf das Aufzeichnungspapier 9 übertragen, während
der negativ geladene überschüssige resultierende Toner 4 c durch die
Ladung abgestoßen wird und nicht auf das Aufzeichhspapier 9 gelangt.
Daraus folgt, daß auch Kontamination des Aufzeichnungspapiers verhin-30
dert wird. ■
Die Ladung eines kleinen Teils des ersten Toners 4 b, welcher in der
zweiten Entwicklungsstation 8 verblieben ist, wird zu Null reduziert.
o_Ein weiterer kleiner Anteil des ersten Toners 4 b ist kaum mit
ob
Polarität aufgeladen. Der Toner 4 d, dessen Polarität kaum geändert
wird, wird der Entwicklung ausgesetzt zusammen mit dem zweiten Toner 7 a, so daß er aus der zweiten Enwicklungsstation 8 entfernt wird und
dort nicht akkumulieren kann. Der Toner 4 d, welcher auf das Aufzeichnungspapier
9 gelangt, kann dieses auch nicht trüben, da seine Quantität gegenüber der des zweiten Toners 7 a äußerst gering
ist.
Das Phänomen, daß die Ladung des ersten Toners 4 b auf Null reduziert
wird, oder die Polarität des Toners b wiederholt wechselt, tritt auf, zwischen dem ersten und zweiten Toner 4 und 7,wenn die oben erwähnte
Differenz der Durchschnittsladungsmenge erhalten bleibt,selbst wann der
erste und zweite Toner derselbe ist.
Es wird deutlich gemacht, daß dieses Phänomen nicht durch den Träger
verursacht wird, sondern durch den ersten und zweiten Toner 4 b und 7.
Es wird davon ausgegange, daß aufgrund der weitergehenden Ladung des zweiten Toners dieses Phänomen durch Reibung zwischen dem Toner 4 b
und 7 auftritt. Der Wechsel der Ladungsmenge des ersten Toners 4 b in der zweiten Entwicklungsstation 8 wird durch die Tatsache bestätigt,
daß die positive Ladung von etwa 1000 V^ welche einer Gegenelektrode
zugeführt ist, die in Kontakt ist oder sehr nahe am zweiten Entwickler
in welchem der erste Toner 4 b verblieben ist, dazu führt,
daß der Toner 4 c sich gut an die Elektrode anlagert - die Polarität ist revers zu der umgekehrten Polarität - wobei nur der erste
Toner 4 d an dem Ort verstreut wird, an dem der Fluß des Entwicklers gestört ist, wenn die Ladungsmenge und die Anhangskraft des Trägers
klein ist. · '
Im folgenden werden die Toner, welche im Zusammenahng mit der
Erfindung benutzt werden, beschrieben. Es wurde festgestellt, daß bei Benutzung eines schwarzen Toners als erstem Toner 4 gute
Ergebnisse erzielt werden können, wenn ein Toner hergestellt wird,
aus einer Knetmischung von Styren-Butyl Methacrylat Copolymer
Harz, Karbonschwarz und einer Nigrosinfarbe mit einem Gewichtsvergältnis
von 85 : 10 : 5, aushärten lassen der Knetmischung und Pulverisierung des ausgehärteten Gemischs. Wird dazu ein roter
Toner als zweiter Toner 7 benutzt, so werden gute Ergebnisse erzielt unter Benutzung eines Toners, der aus einer Knetmasse oben angegebener
Art hergestellt wird, bei der anstellte von Nigrosinfarbe
ein Rot verwendet wird, welches dem ausgefüllten Diazo-rot-Pigment,
32395U
auch unter der Bezeichnung "Watchung-Rot" bekannt, entspricht,
und unter einem Gewichtsverhältnis von 96 : 4 benutzt wird, wobei
ebenfalls das Aushärten der Knetmasse und Pulverisierung vorgenommen wird. Als magnetischer Träger im Zusammenhang mit den oben erwähnten
Tonern 4 und 7 in den Entwicklungsstationen 5 und 8 wir das Produkt
DS?-T580. von Nippon Teppun Kabushiki Kaisha herangezogen. Die
Ladungsmengen für den ersten und zweiten Toner 4 und 7 in Bezug auf diesen Träger werden mit 25 pc/g und 37 \ic/q angegeben.
Von großer Wichtigkeit ist die Differenz der Durchschnittsladungsmenge
zwischen dem ersten und zweiten Toner, wogegen die Absolutwerte der
Durchschnittsladungsmengen beider Toner nicht von großer Wichtigkeit
sind, aber wegen gewisser Eigenschaften wie etwa Ineinanderfließen
und Entwicklungseigenschaften werden vorzugsweise durchschnittliche
Ladungsmengen für den .ersten Entwickler von 20 \ic/g und durchschnittliche
Ladungsmengen für den zweiten Toner von ungefähr 35 μο/g
angesetzt. Die Ladungsmengen für den Entwiekler kann durch Regelung
der Menge von Ladungskontrollagenzien wie Nigrosin Farbe und Watchung
Rot erzielt werden. Fig. 3 zeigt eine Modifikation der elektrofotografischen
Vorrichtung nach Fig. 1 und Fig. 2 in welcher ein Entwickler
eingesetzt wird für einen Einkomponententoner als erste Entwicklungsstation 5. Die erste Entwicklungsstation 5 wie in Fig. 3 gezeigt
umfaßt einen zylindrischen elektroleitfähigen Mantel 5 b, eine
Magnetrolle 5 c, eine Tonerregulierplatte 5 d und einen Tonerbehälter
5 e. Ein Einkomponentenmagnettoner 1-2 5 welcher sich in dem Tonerbehälter
5 e befindet, wird von der Magnetrolle 5 c angezogen und bildet eine Magnetbürste auf der Peripherie des Mantels 5 b. Wird
die Magnetrolle 5 c entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht, wird die
Stärke der magnetischen Bürste durch die Tonerregulierplatte 5
on '
d eingestellt und die magnetische Bürste bewegt sich gegen den Uhrzeigersinn auf der Oberfläche des Mantels 5 b und hat einen
leicht reibenden Kontakt mit der Oberfläche der .fotosensitiven Trommel 1. Wird eine Bias-Spannung mit derselben Polarität nie
der Ladung des Latentbildes auf der Oberfläche der fotosensitiven
Trommel 1 auf den Mantel 5 b über eine Bias-Spannungsquelle 13
aufgebracht, so wird die Umkehrentwicklung ermöglicht. Die Entwicklungsbedingungen
ändern sich in Abhängigkeit von den Eigenschaften des verwendeten Einkomponentenmagnettoners 12. Wird ein
hochwiderstands, nicht aufladbarer magnetischer Toner verwendet,
welcher ein magnetisches Pulver enthält und ein Harz mit einem Gewischtsverhältnis von 45 : 55, so ist eine vorzugsweise Distanz
zwischen der fotosensitiven Trommel und dem Mantel 5 b mit 0,3 bis 0,5 mm eingestellt. Die Stärke der Magnetbürste wird so geregelt,
daß der Toner 12 einen leicht reibenden Kontakt mit der Ober!fache
. der fotosensitiven Trommel 1 hat. Auf dem Mantel 5 b wird eine Bias-Spannung angelegt, welche substantiell .gleich derjenigen
des Ladungspotentials ist, welches auf dem nicht belichteten Bereich
der fotosensitiven Trommel 1 verbleibt.
Wird ein hochwiderstands> aufladbarer Magnettoner verwendet, welcher
einen kleinen Anteil Farbe als Ladungsregelagentium enthält neben
Magnetpulver und Harz, welcher positiv geladen wird, so wird eine gute Umkehrentwicklungscharakteristik erst dann erhalten, wenn
die Entfernung zwischen der fotosensitiven Trommel T und dem mantel 5 b auf 0,2 bis 0,3 mm eingestellt wird. Die Stärke der Magnetbürste
auf der Oberfläche des Mantels 5 b wird so geregelt, daß die Magnetbürste nicht in Kontakt mit der Oberfläche der fotosensitiven
20
Trommel 1 gerät und eine Bias-Spannung von 0,5 bis dem einfachen
des Potentials der verbleibenden Ladung wird auf den Mantel 5 b aufgelegt. Wie in der bereits beschriebenen Ausführung der Erfindung
wird die Oberfläche der fotosensitiven Trommel, welche nun
das erste Tonerbild 12 enthält, erzeugt durch die erste Entwicklungs-25
station 5, einer Belichtung mit negativem Licht über einen zweiten
Strahl 6 ausgesetzt, des weiteren wird Umkehrentwicklung ausgeführt durch die zweite Entwicklungsstation 8, um ein zweites Tonerbild
7 a zu erzeugen. Ein Teil des ersten Toners 12 verbleibt in der
zweiten Entwicklungsstation, der weitaus größte Anteil des zurück-30
bleibenden Toners 12 b ist negativ geladen aufgrund der Reibungsladung
mit dem zweiten Toner 7 und der resultierenden Toner 12· c mit entgegengesetzter Polarität haftet an den Ladungs- bzw. Nichtentladungszonen
der Oberfläche der fotosensitiven Trommel 1 an oc und wird so aus dem Bereich der zweiten Entwicklungsstation 8
weggeführt.
Bei dieser Ausführung der Erfindung wird durch die Verwendung eines
Einkompentenmagnettoners 12 die Größe der ersten Entwicklungsstation 5
wesentlich reduziert und die Konstruktion der ersten Entwicklungsstation
5 vereinfacht. Darüberhinaus stellt diese Ausführung der Erfindung den Vorteil bereit, daß aufgrund der Tatsache, daß ein Teil
des Magnetpulvers sich auf der Oberfläche des Einkomponentenmagnettoners
12 befindet und dadurch die Rei- bungsladungsfähigkeit mit dem
zweiten Toner 7 verbessert, die überwiegende Mehrheit des in der zweiten Entwicklungsstation sich ansammelnden Toners vollständig
aufgeladen wird zu einer entgegengesetzten Polarität und dann aus der
Entwicklungsstation entfernt wird.
Fig. 4 zeigt eine v/eitere Modifikation der elektrofotografischen
Vorrichtung nach Fig. 1 und 2 . Dort wird ein magnetischer Toner
15
verwendet, welcher 10 % bis 50 % Gewichtsanteil eines magnetischen
Pulvers enthält und' als erster Toner 4 benutzt wird. Er besteht aus
einer Mischung mit einem magnetischen Träger. Außerdem sind Mittel zum
Entfernen des angesammelten Toners in der zweiten Entwicklungsstation
8 vorhanden. Die erste Entwicklungsstation 5 ist aus Gründen der
einfachen Darstellung nicht gezeigt. Eine elektroleitfähige rotierende
Elektrode 8b ist Bestandteil der zweiten Entwicklungsstation 8. Eine
Spannungsquelle 14 versorgt die rotierende Elektrode mit einer
Spannung gleicher Polarität wie der der Ladung auf der Oberfläche der
fotosensitiven Trommel 1. Der Toner, welcher sich auf der rotierenden
25
Elektrode 8 b befindet wird durch eine Abstreifplatte 8 c abgehoben
und fällt in einen Behälter 8 d.
Bei dieser Ausführungen der Erfindung wir der Toner 4 c entgegengeon
setzter Polarität, v/elcher sich in der zweiten Entwicklungsstation 8 ansammelt, veranlaßt auf der Oberfläche der fotosensitiven Trommel 1
anzuhaften, so daß er durch die zweite· Entwicklungstation 8 entfernt
werden kann und simultan dazu wird der Toner 4 c ebenso dazu veranlaßt, sich auf der rotierenden Elektrode 8 b anzusammeln, so daß
O[- er in den Behälter 8 d überführt werden kann. Da der erste Toner 4
magnetisches Pulver enthält, wird die Reibungsladungsfähigkeit mit dem
zweiten Toner 7 verbessert und der erste Toner 4 wird komplett mit entgegengesetzter Polarität aufgeladen. Da darüber hinaus der erste
Toner mit einem Träger gemischt wird und in dem Zustand verwendet werden wird, bei dem er mit derselben Polarität aufgeladen wird,
wie die Ladung des Latentbildes, wird eine Bias-Spannungsquelle
für die Umkehrentwicklung überflüssig. Bei dieser Ausführung
der Erfindung kann ein Einkomponentenmagnettoner sowohl als erster
oder/und zweiter Toner verwendet werden.
Es ist notwendig, daß der erste Toner mit einer Polarität geladen wird, welche entgegengesetzt der Ladung des Latentbildes ist,
welches auf der Oberfläche der fotosensitiven Trommel durch Reibungsladung mit dem zweiten Toner erzeugt wird. Der grad der
Ladung kann jedoch frei eingestellt werden, und zwar entsprechend der Art des benutzten Harzes, des Ladungsregelagentiums, wie
etwa Pigementen oder Farben und der An/Abwesenheit eines magnetisehen
Pulvers. Erprobungen haben ergeben, daß bei Benutzung des selben Trägers sich große Vorteile dann, einstellen, wenn als
Tonermaterial solche verwendet wird, bei denen die Ladungsmenge welche für den zweiten Toner aufgebracht werden muß, größer ist,
als die Ladungsmenge für den ersten Toner. Darüberhinaus können
unterschiedliche Träger für die erste und zweite Entwicklungsstation
verwendet werden.
Als Hilfsmittel zum Entfernen des ersten Toners, welcher sich in der zweiten Entwicklungsstation ansammelt, können solche verwendet
werden, welche sich die unterschiedlichen Eigenschaften
in jeglicher Hinsicht zwischen den Tonern zunutze machen.
Obwohl die Ladungspolarität der Mehrheit des ersten Toners, welcher
sich in der zweiten Entwicklungsstation ansammelt umgekehrt wird,
ist die Ladungsmenge klein und der Toner kann vollständig zerstreut werden.
Wie in Fig. 5 dargestellt wird, kann der in der zweiten Station sich ansammelnde Toner entfernt und abgesaugt werden durch eine
Luftsaugvorrichtung 82, welche auf einem Abstreifer 81 in der Nähe einer Entwicklungsrolle 8 a angebracht ist. Hat sich die
Polarität eines Teiles des sich ansammelnden Toners kaum geändert, so kann selbst
dieser Toner dessen Ladungspolarität sich kaum verändert hat effektvoll
entfernt werden.
Wie die vorhergehende Beschreibung deutlich aufzeigt, wird mit der
Erfindung verhindert, daß sich Toner einer ersten Farbe in der Umkehrentwicklungsstation für die zweite Farbe ansammeln kann, ir:dem
Toner der ersten Farbe, welcher sich in der zweiten Entwicklungsstation
für die zweite Farbe ansammelt veranlaßt wird, sich an den nicht
von Ladung freigesetzten Bereichen des fotosensitiven Materials durch
Reibungsladung anzuhaften wobei die Reibungsladung zu einer entgegengesetzten
Polarität gegenüber der Ladung des Latentbildes führt. Darüberhinaus wird verhindert, daß der Toner der ersten Farbe bzw. der
erste Toner, welcher mit entgegengesetzter Polarität geladen ist und an dem fotosensitiven Material anhaftet, sich auf das Aufzeichnungspapier
absetzen kann, auf dem erste und zweite Tonerbilder elektrostatisch
von dem fotosensitiven Material auf das Aufzeichnungspapier mit Hilfe eines Bi as-elektrisehen Feldes entgegengesetzter Polarität
transferiert werden. Daraus ergibt sich von selbst, daß dauerhaft Zweifarben-Tonerbilder mit ausgezeichneter Qualität ohne Farbvermischung
erzeugt werden. Es ergibt .sich auch, daß mit dem Verfahren nach der Erfindung selbst Tonerbilder mit ausgezeichneter Qualität hergestellt
werden können, welche wenigstens drei Farben verwenden, in dem die Wiederholungszahl vergrößert wird mit der elektrostatische
Latentbilder geformt werden und Umkehrentwicklung stattfindet.
Claims (10)
1. Verfahren zum Herstellen eines Vielfarben-Tonerbildes unter
Verwendung einer elektrofotografischen Vorrichtung mit einer
rotierenden fotosensitiven Trommel (T) mit deren Hilfe die Toner (4S 7) auf den Aufzeichnungsträger (9) übertragen werden,
gekennzeichnet durch die Schritte:
■:".■■--
■:".■■--
a) ein erstes elektrostatisches Latentbild, korrespondierend
-mit einer ersten Bildinformation wird auf fotoleitfähiges
fotosensitives Material (Trommel 1) aufgebracht;
b) ein erster Toner (4) für eine erste Farbe wird mit der
selben Polarität wie der des ersten elektrostatischen
Latentbildes aufgeladen;
c) ein erstes Tonerbild (4 a)wird auf dem fotoleitfähigen^otosensitiven
Material (Trommel 1) abgebildet durch Umkehrentwicklung des ersten elektrostatischen Latentbildes mit dem ersten
aufgeladenen Toner (4);
- · * V · ij. 4
d) ein zweites elektrostatisches Latentbild korrespondierend
zu einer zweiten Bildinformation wird auf dem fotosensitivenMaterial
(Trommel 1) aufgebracht;
e) ein zweiter Toner (7) für eine zweite Farbe wird mit der selben Polarität geladen, wie der des zweiten
elektrostatischen Latentbildes;
f) der erste Toner (4 b), welcher in dem zweiten Toner
enthalten ist, wird mit einer Ladung entgegengesetzter Polarität zu der Polarität der Ladung des elektrostatisehen.Latenbildes
aufgeladen;
g) ein zweites Tonerbild (7 a) wird auf dem fotoleitfähigen,
fotosensitiven Material (Trommel 1) durch Umkehrentwicklung
des zweiten elektrostatischen Latentbildes erzeugt;
h) das erste und zweite Tonerbild (4 a, 7 a) werden elektrostatisch
auf den Aufzeichnungsträger (9) übertragen.
2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die durchschnittliche
Ladungsmenge des zweiten Toners größer ist, als die für den ersten Toner.
3. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der zweite
Toner mit einer Ladung versehen wird, deren durchschnittliche
Ladungsmenge zwischen 5 bis 20 yc/g größer ist, als der des ersten Toners.
4. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil
des ersten Toners, welcher in dem zweiten Toner enthalten ist, und dessen Polarität geändert worden ist, einem von Ladung
nicht freigesetztem Bereich des fotoleitfähigen, fotosensitiven
Materials anhaftet, und daß danach das erste und zweite Tonerbild
elektrostatisch auf den Aufzeichnungsträger mittels eines Bi aselektrisehen
Feldes transferiert werden, welches eine Polarität entgegengesetzt der Polarität des ersten und zweiten Tonerbildes
hat, so daß der Aufzeichnungsträger nicht eingetrübt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der erste
Toner., welcher in dem zweiten Tonerbild enthalten ist, aus
diesem entfernt wird. '.
6. Verfahren nach Anspruch 5. dadurch gekennzeichnet, daß der erste
Toner, welcher in dem zweiten Toner enthalten ist, durch elektrostatische Kraft und Luftsaugen entfernt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet, daß der erste
Tonerj welcher in dem zweiten Toner enthalten ist, so geladen
wird, daß seine Ladungsmenge nahe Null ist und im wesentlichen durch Luftsaugen entfernt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der erste
Toner ein magnetisches Pulver enthält.
9. Verfahren nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, daß der erste
Toner in der Form einer Mischung mit einem Träger verwendet wird.
10. Verfahren zum Herstellen eines Vielfarben-Tonerbildes gekennzeichnet
durch die Schritte
a) die Oberfläche einer rotierenden fotoleitfähigen, fotosensitiven
Trommel (1) wird gleichmäßig geladen;
b) ein erstes elektrostatisches Latenbild wird auf der fotosensitiven
Trommel (1) durch Belichtung mittels Laserstrahlen erzeugt, welche entsprechend einer ersten Bildinformation
moculiert werden;
• · β«
c) ein erster Toner (4) wird in einer ersten Entwicklungsstation (5) mit derselben Polarität der des ersten elektrostatischen
Latenbildes geladen;
d) ein erstes Tonerbild (4A) wird durch Umkehrentwicklung des
ersten elektrostatischen Latentbildes mit Ladung des ersten
Toners (4) erzeugt;
e) ein zweites elektrostatisches Latentbild wird auf der fotosensitiven
Trommel (1) durch Belichtung mittels Laserstrahlen erzeugt,
welche entsprechend einer zweiten Bildinformation moduliert
werden;
f) ein zweiter Toner (7) unterschiedlicher Farbe wird in einer
zweiten Entwicklungsstation (8) mit derselben Polarität des ersten und zweiten Latentbildes geladen;
g) durch Reibungsladung mit dem zweiten Toner (7) wird ein großer
Anteil (4C) des ersten Toners,, welcher in der zweiten Entwicklungsstation
(8) enthalten ist, mit entgegengesetzter Polarität gegenüber der Ladung des ersten und zweiten Latentbildes aufgeladen,
wobei ein anderer Teil (4B) eine Ladungsmenge von Null einstimmt;
h) Herstellen eines zweiten Tonerbildes (7A) durch Umkehrentwicklung
des zweiten elektrostatischen Latentbildes mit dem zweiten
geladenen Toner;
i) Übertragung des ersten und zweiten Tonerbildes (4A, 7A) auf den Aufzeichnungsträger (9) mit Hilfe eines Bias-elektrisehen
Feldes, welches entgegengesetzte Polarität gegenüber der Polarität des ersten und zweiten Bildes aufweist.
Π. Verfahren nach Anspruch 10 dadurch gekennzeichnet, daß der
erste Toner, welcher in der zweiten Entwicklungsstation (8) angesammelt ist3 von dem zweiten Toner mittels elektrostatischer
und mechanischer Kraft entfernt wird.
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GB2111703B (en) | 1985-06-26 |
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