DE3526878A1 - Verfahren und vorrichtung zur mehrfarbbilderzeugung - Google Patents

Description

Henkel, Feiler, Hänzel & Partner ' " Patentanwälte

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Dipl -Ing D. Kott^a^

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Verfahren und Vorrichtung zur Mehrfarbbilderzeugung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Wiedergabebilds (picture

odftT AnfhrincruncT image) durch aufeinanderfolgende über 1 agerungyfnenrerer Tonerbilder, beispielsweise für elektrophotographische Prozesse, Rechner-Ausgabegeräte, Faksimilegeräte, für die Übertragungsaufzeichnung und für Laser-Drucker.

In der folgenden Beschreibung bedeuten Mehrfach-Bezugstonerbilder sowohl unabhängig voneinander in verschiedenen Lagen als Bezugstonerbilder verschiedener Farbe erzeugte Tonerbilder als auch schichtweise an einer gemeinsamen Stelle erzeugte Tonerbilder.

Bei einem Verfahren und einer Vorrichtung zum Erzeugen mehrerer Tonerbilder, z.B. zur Erzeugung eines Mehrfarbbilds, sollte das erzeugte und aufgezeichnete Bild in seinem Bildteil eine hohe Farbdichte, eine der kopierten Vorlage entsprechende Steilheit und ein ausgezeichnetes Farbgleichgewicht (oder Farbabgleich) besitzen, während der unbelichtete Bereich schleierfrei sein sollte. Die JP-OSen 49-127 629 und 50-20 730 beschreiben Verfahren zum Erzeugen eines Bezugstonerbilds auf einem Bildempfangselement oder -träger unter Verwendung eines Bezugsflecks und zum Einstellen der Mehrfarbbildgüte nach Maßgabe der vom Bezugstonerbild gewonnenen Daten. Bei diesen bekannten Verfahren wird ein Mehrfarbbild auf folgende Weise erzeugt: Beispielsweise werden eine Vorlage und ein Bezugs(muster)-fleck (reference patch) auf einen Vorlagenträger aus Glas in der Weise aufgelegt, daß der Bezugsfleck vor der Vorlage mit der Strahlung von einer Strahlungsquelle beaufschlagt wird und die von Bezugsfleck und Vorlage für Bildbelichtung (bildgerechte Belichtung) reflektierten Strahlen über ein Blaufilter auf einen gleichmäßig aufgeladenen Bildträger geworfen werden, um (auf diesem) Bezugs- und Wiedergabe-Latentbilder

zu erzeugen. Sodann wird mittels einer einen gelben Toner enthaltenden Entwicklungsvorrichtung das Latentbild zu einem gelben Bezugstonerbild entwickelt, worauf ein gelbes Wiedergabetonerbild (toner picture image) auf der Grundlage der vom Bezugstonerbild gewonnenen Daten erzeugt wird. Das gelbe Wiedergabetonerbild wird auf ein Auf zeichnungs- oder Kopierpapier übertragen, das mit einem zweckmäßigen Takt

IQ von einem Papiervorrat zugeführt wird. Das Bezugstonerbild und das Resttonerbild werden vom Bildträger entfernt, und nach der Beseitigung der Restladung wird der Bildträger erneut gleichmäßig aufgeladen, um (dann) mittels Bildbelichtung durch ein Grünfilter

IQ wiederum Bezugs- und Wiedergabe-Latentbilder zu erzeugen. Mittels einer Magenta-Toner enthaltenden Entwicklungsvorrichtung wird auf dieselbe Weise, wie oben beschrieben, ein Bezugs-Latentbild zu einem Magenta-Bezugstonerbild entwickelt, worauf ein Magentatoner-Wiedergabebild auf der Grundlage der vom Bezugstonerbild gewonnenen Daten erzeugt wird. Dieses Tonerbild wird dem beim vorhergehenden Vorgang bereits auf das Kopierpapier übertragenen gelben Tonerbild überlagert. Auf dieselbe Weise wird auch ein Cyantonerbild übertragen, so daß drei Primär- oder Grundfarben-Tonerbilder einander überlagert sind. Das Kopierpapier wird von einer Übertragungstrommel getrennt und vor der Ausgabe aus dem Gerät fixiert.

on Obgleich das obige Verfahren zur Bilderzeugung den Vorteil bietet, daß damit ein Mehrfarbbild verbesserter Bildeigenschaften gewährleistet werden kann, ist es auch mit den Problemen behaftet, daß 1. das Gerät große Abmessungen besitzt und sich die für die BiId-

gg erzeugung benötigte Zeit verlängert, weil eine Übertragungstrommel zum Übertragen der Tonerbilder auf das Kopierpapier nach jedesmaliger Beendigung der

Entwicklung jeder Farbe verwendet wird, und daß 2. infolge der mehrfachen Wiederholung der Entwicklungsund Übertragungsvorgänge sich eine mangelhafte Deckung des erzeugten Farbbilds ergeben kann.

Aus diesem Grund sind beispielsweise in den JP-OSen 56-144 452, 58-184 381 und 58-183 152 Verfahren zum Aufbringen oder überlagern (superposing) mehrerer Tonerbilder auf einem Bildträger (oder -empfangselement) mittels einer Umkehrentwicklung und zum gleichzeitigen Übertragen des erzeugten Bilds auf das Kopierpapier vorgeschlagen worden.

Im folgenden ist anhand eines Ablaufdiagramms gemäß Fig. 1 das typische Bilderzeugungsprinzip bei einem solchen Verfahren erläutert.

Fig. 1 zeigt ein trommeiförmiges lichtempfindliches Element S mit einem auf seiner Oberfläche vorgesehenen positiven Oberflächenpotential E, einen Bildbelichtungsteil PH des lichtempfindlichen Elements S, einen unbelichteten Teil DA des Elements S, einen Potentialanstieg DUP aufgrund des bei der ersten Entwicklung am Belichtungsteil PH anhaftenden, positiv geladenen Toners T und einen Potentialanstieg CUP des Belichtungsteils PH aufgrund der zweiten Aufladung.

Das lichtempfindliche Element S wird mittels einer Scorotron-Aufladevorrichtung gleichmäßig aufgeladen und (dadurch) mit einem konstanten positiven Oberflächenpotential E versehen, das bei der ersten Bildbelichtung im Belichtungsteil PH auf nahezu Null reduziert wird. Eine positive Vorspannung mit einer äußerst dicht am Oberflächenpotential E des unbelichteten Teils liegenden Gleichspannungskomponente wird zur Ermöglichung einer Umkehrentwicklung an eine

Entwicklungsvorrichtung angelegt, so daß ein erstes (z.B. gelbes) Tonerbild erzeugt werden kann, weil sich der in der Entwicklungsvorrichtung enthaltene, positiv aufgeladene Toner T an den ein vergleichsweise niedriges Potential besitzenden Belichtungsteil oder -bereich PH anlagert. Obgleich das Potential des Bereichs, in welchem das Tonerbild erzeugt worden ist, aufgrund des positiv geladenen, daran anhaftenden Toners T um DUP ansteigt, wird das Potential durch CUP weiter erhöht, so daß ein Bereich mit einem Potential dicht am Oberflächenpotential des unbelichteten Teils entsteht, wenn die zweite Aufladung mittels der Scorotron-Aufladevorrichtung durchgeführt wird. Anschließend wird die Oberfläche des lichtempfindlichen Elements S, welcher das annähernd gleichmäßige Oberflächenpotential E erteilt worden ist, einer zweiten Bildbelichtung zur Erzeugung eines elektrostatischen Ladungsbilds unterworfen, wobei ein zweites (z.B. Magenta-)Tonerbild nach demselben Entwicklungsprozeß, wie vorher beschrieben, erhalten wird. Durch Wiederholung des beschriebenen Vorgangs wird ein drittes (z.B. Cyan-)Tonerbild den vorhergehenden Tonerbildern überlagert (piled on), so daß ein Mehrfarbbild erhalten wird. Letzteres wird auf das Kopierpapier übertragen und mittels Drucks oder Wärme auf dem Kopierpapier fixiert, das sodann ausgegeben wird. Nach der Übertragung wird das lichtempfindliche Element S in Vorbereitung auf die Erzeugung des nächsten Bilds durch eine Reinigungsvorrichtung gereinigt.

Die Vorteile des beschriebenen Bilderzeugungsprinzips bestehen darin, daß ein einziger Übertragungsvorgang ausreicht, eine Vergrößerung der Abmessungen des Geräts vermieden wird, ein unnötiger Zeitaufwand für die Bilderzeugung ausgeschaltet werden kann und eine

Fehldeckung (out of register) der Farbtonerbilder verhindert wird.

Wie erwähnt, kann es durch die Verwendung von Daten des Bezugstonerbilds nach Farben, wie in der JP-OS 49-74 034 beschrieben, unmöglich werden, die Bildeigenschaften in einem gewünschten Modus zu steuern oder einzustellen, wenn ein Mehrfach-Tonerwiedergabebild durch Überlagerung mehrerer Farbtonerbilder (oder Tonerbilder mehrerer Farben) auf dem Bildträger erzeugt wird. Neben dem oben genannten Problem kann letztlich ein Farbbild einer hohen Güte nicht erzielt werden, auch wenn jedes Farbtoner-Wiedergabebild steuerbar ist, weil das endgültige Überlagerungs-Tonerwiedergabebild nicht wirksam gesteuert oder kontrolliert wird.

Beim Bilderzeugungsgerät gemäß der JP-OS 49-74 034 niuß die für den Bildträger (oder das -empfangselement) benötigte Fläche vergrößert sein, weil das Bezugstonerbild in dessen vorderer Position und das Tonerwiedergabebild in dessen hinterer Position auf der Grundlage der vom Bezugstonerbild gewonnenen Daten erzeugt werden. Ein weiteres Problem besteht mithin darin, daß dieses Gerät große Abmessungen besitzt und nicht kompakt ausgebildet werden kann.

Beim typischen Gerät zur Erzeugung eines Mehrfarbbilds wird der Bildträger mit einer der Zahl der Tonerbilder entsprechenden Zahl von Umdrehungen gedreht, um mehrere Tonerwiedergabebilder zu erzeugen. Hierbei wird die für die Bildaufzeichnung benötigte Zeit um ein Mehrfaches länger als die entsprechende Zeit bei einem Gerät zur Erzeugung eines Schwarzweißbilds; die Herstellung eines - Mehrfarbbilds gestaltet sich mithin äußerst unwirtschaftlich.

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Im Hinblick auf die geschilderten Gegebenheiten liegt damit der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bilderzeugung zu schaffen, wobei die Vorrichtung aufgrund des verbesserten Übertragungsverfahrens kompakt ausgebildet werden kann und zudem auch die für die Bilderzeugung benötigte Zeit kürzer sein soll.

Die Erfindung bezweckt auch die Schaffung eines Verfahrens und einer Vorrichtung zur Bilderzeugung, bei denen von einem Bezugstonerbild gewonnene Daten wirkungsvoll genutzt werden.

Die genannte Aufgabe wird durch die in den beigefügten Patentansprüchen gekennzeichneten Maßnahmen und Merkmale gelöst.

Gegenstand der Erfindung ist u.a. ein Verfahren zur Erzeugung eines Bilds durch Erzeugung eines Mehrfach-Tonerwiedergabebilds aus mehreren einander überlagerten (layered) Tonerwiedergabebildern, die aus entwickelten latenten Wiedergabebildern auf einem Bildträger, vorzugsweise unter mehrfacher Drehung desselben, hergestellt worden sind, wobei das Verfahren einen Vorgang der Erzeugung von latenten Bezugsbildern getrennt von den genannten latenten Wiedergabebildern und einen Vorgang der Erzeugung eines Mehrfach-Bezugstonerbilds aus mehreren einander überlagerten Tonerbezugsbildern umfaßt, die aus den entwickelten latenten Bezugsbildern hergestellt worden sind, wobei die Tonerwiedergabebild-Erzeugungsbedingungen nach Maßgabe der vom Bezugstonerbild gewonnenen Daten bestimmt werden können.

Gegenstand der Erfindung ist auch eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Bilds, mit mehreren Entwicklungseinrichtungen zum Erzeugen eines Mehrfarb-Tonerwieder-

gabebilds aus mehreren geschichteten oder einander überlagerten Tonerwiedergabebildern, die aus auf einem Bildträger bei mehrfacher Drehung desselben erzeugten, entwickelten latenten Wiedergabebildern hergestellt worden sind, wobei die Vorrichtung eine Einrichtung zur Erzeugung von latenten Bezugsbildern getrennt von den genannten latenten Wiedergabebildern zwecks Erzeugung eines Mehrfach-Bezugstcnerbilds aus mehreren einander überlagerten Tonerbezugsbildern, die aus den entwickelten Bezugslatentbildern hergestellt worden sind, aufweist, wobei die Tonerwiedergabebild-Erzeugungsbedingungen nach Maßgabe der vom Bezugstonerbild gewonnenen Daten bestimmt werden können.

Das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der Erfindung kennzeichnen sich durch die Überlagerung mehrerer Tonerwiedergabebilder (toner picture images) auf einem Bildträger durch Drehen des letzteren über mehrere Umdrehungen und gleichzeitige Übertragung der Lagen der Tonerbilder auf ein Aufzeichnungs- oder Kopierpapier, wobei bei diesem Verfahren ein Mehrfach-Bezugstonerbild aus mehreren Bezugstonerbildern erzeugt wird, um die Bildgüte durch Steuerung des Vorgangs für die Erzeugung des Mehrfach-Tonerwiedergabebilds aus den Lagen der Tonerwiedergabebilder zu verbessern. Erfindungsgemäß werden bevorzugt das Ausgangssignal eines Bildaufnahmeelements zum Abtasten einer Vorlage, ein von einem anderen Gerät übertragenes Signal oder die in einem Speicher gespeicherten Daten als Bildsignal benutzt und mittels dieses Signals beispielsweise ein Laserstrahl moduliert oder ein Lichtleitfaserstrang eine Flüssigkristallblende oder eine Leuchtdiode angesteuert, um auf dem Bildträger ein latentes Wiedergabebild (latent picture image) zu erzeugen. Zu diesem Zeitpunkt wird vor der Anlegung des obigen Bildsignals ein Bezugssignal zur Erzeugung eines latenten Bezugs-

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bilds hinzugefügt. Das Bezugssignal kann das Bildsignal oder ein solches von einem Bezugsfleck (reference patch) sein, der eine gewünschte Farbdichtendifferenz liefert. Das latente Bezugsbild und das latente Wiedergabebild werden durch mehrere Entwicklungsvorrichtungen, die verschieden gefärbte Toner enthalten, und vorzugsweise nach dem Umkehrentwicklungsverfahren auf der Grundlage des Bilderzeugungsprinzips gemäß Fig. 1 sowie nach dem berührungsfreien Entwicklungsverfahren während der folgenden Entwicklungen entwickelt. Beim genannten berührungsfreien Entwicklungsverfahren kann der Entwicklungsvorgang lediglich durch Ein/Ausschalten einer Wechselstrom-Vorspannung gesteuert werden, weil dieses Entwicklungsverfahren vorteilhaft dazu benutzt wird, den in der Entwicklungsvorrichtung enthaltenen Toner durch Anlegung der Wechselstrom-Vorspannung über den Spalt zum Bildträger überspringen zu lassen. Die Vorgänge der Entwicklung des latenten Bezugsbilds und des latenten Wiedergabebilds werden daher unabhängig und ohne wechselseitige Beeinflussung durchgeführt, so daß das Tonerbild nur dann, wenn es nötig ist, und ohne Zeitverlust erzeugt werden kann. Der Entwicklungsvorgang kann durch Abschalten der Wechselstrom-Vorspannung und/oder Erdung der Entwicklungsvorrichtung als Ganzes oder durch Einstellung eines erdfreien (floating) Zustands derselben unterbrochen oder beendet werden. Es kann jedoch auch wirksam sein, die Entwicklungsvorrichtung vom Bildträger zu trennen oder Mittel zum Entfernen der Entwicklerschicht von der Oberfläche der Entwickler-Hülse anzuwenden. Die Gleichstrom-Vorspannung wird dabei so angelegt, daß ein elektrisches Feld erzeugt wird, welches das Überspringen (the flight) des Toners verhindert, wenn diese Vorspannung abgeschaltet ist.

Im folgenden sind anhand der Figuren 2 bis 8 verschiedene typische Bilderzeugungsbetriebsarten in verschiedener Kombination der Lagen der Erzeugung des Bezugslatentbilds oder latenten Bezugsbilds sowie Bilderzeugungs- und Entwicklungsverfahren beschrieben. Die Fig. 2 bis 7 sind Fließ- bzw. Ablaufdiagramme von Vorgängen zur Erzeugung eines Bezugstonerbilds und eines Tonerwiedergabebilds, während Fig. 8 im Teilquerschnitt eine Trommel als Bildträger oder -empfangselement mit einer Anzahl von um den Außenumfang der Trommel herum angeordneten Entwicklungsvorrichtungen zeigt. Der Bildträger gemäß Fig. 2 bis 7 ist als Abwicklung der Trommel 1 in einer Ebene dargestellt, und die Bewegungsrichtung der Ober- oder Mantelfläche des Bildträgers ist durch einen Pfeil angedeutet. Die Trommel bzw. der Bildträger 1 gemäß Fig. 2 bis 8 wird gleichmäßig z.B. positiv aufgeladen, bevor er einer Bildbelichtung durch ein Belichtungssystem unterworfen wird, das durch die Bezugs- und Bildsignale so moduliert oder angesteuert wird, daß das vom latenten Wiedergabebild gefolgte latente Bezugsbild erzeugt werden kann. Anschließend wird eine berührungsfreie Umkehrentwicklung durch Gelb-, Magenta- und Cyan-Ent-Wicklungsvorrichtungen 5, 6 bzw. 7 (Fig. 8) durchgeführt, um drei Farbtonerbilder einander zu überlagern und ein mehrfaches oder mehrlagiges (multiple) Bezugstonerbild und ein ebensolches Tonerwiedergabebild zu erzeugen.

Gemäß Fig. 2 wird ein Bereich A gleichmäßig positiv aufgeladen und der Bildbelichtung (oder bildgerechten Belichtung) nach Maßgabe des Bezugssignals unterworfen, um zunächst das latente Bezugsbild zu erzeugen; letzteres wird dann durch die Entwicklungsvorrichtung 5 zu einem gelben Bezugstonerbild 2a entwickelt. Anschließend wird durch die Entwicklungsvorrichtung 6 ohne Aufladung und Belichtung mit Magenta-

Toner entwickelt, so daß Gelb- und Magenta-Bezugstonerbilder an der gleichen Stelle (deckungsgleich) einander überlagert sind und ein Bezugstonerbild 2b bilden. Sodann wird auf gleiche Weise durch die Entwicklungsvorrichtung 7 mittels Cyan-Toner ein entsprechendes Bezugstonerbild so entwickelt, daß die drei verschiedenfarbigen Bezugstonerbilder an der gleichen Stelle einander überlagert sind und ein mehrfaches oder Mehrfarb-Bezugstonerbild 2c bilden.

In einem Bereich B des Bildträgers 1 wird ein Tonerwiedergabebild 3a, 3b oder 3c auf der Grundlage der vom Bezugstonerbild 2a, 2b bzw. 2c gewonnenen Daten zum Zeitpunkt der Erzeugung des Bezugstonerbilds 2c erzeugt. Mit anderen Worten: das latente Wiedergabebild wird dadurch erzeugt, daß der betreffende Bereich (B) zum Zeitpunkt der Erzeugung des Bezugstonerbilds 2a gleichmäßig positiv aufgeladen, der Bildbelichtung nach Maßgabe des Gelb-Bildsignals unterworfen und durch die Entwicklungsvorrichtung 5 zum gelben Tonerwiedergabebild 3a entwickelt wird. Anschließend wird, wie erforderlich, das latente Wiedergabebild durch Wiederaufladung und Bildbelichtung nach Maßgabe des Magenta-Bildsignals erzeugt, worauf dieses Latentbild durch die Entwicklungsvorrichtung 6 mit Magenta-Toner entwickelt wird, wobei durch Überlagerung des Magenta-Tonerwiedergabebilds auf dem gelben Tonerwiedergabebild 3a ein Tonerwiedergabebild 3b erzeugt wird. Drei verschiedenfarbige Tonerwiedergabebilder werden auf gleiche Weise zur Bildung des mehrfachen oder mehrfarbigen Tonerwiedergabebilds 3c nach der Bildbelichtung nach Maßgabe des Cyan-Bildsignals und der Entwicklung mit Cyan-Toner durch die Entwicklungsvorrichtung 7 einander überlagert. Dieses Tonerwiedergabebild 3c wird dann auf das Auf zeichnungs- oder Kopierpapier übertragen, während das Bezugstonerbild 2c, ohne übertragen zu werden, durch eine Reinigungs-

vorrichtung entfernt wird. Die Entwicklung jedes Latentbilds kann unabhängig durchgeführt oder unterbrochen bzw. beendet werden, indem nach Bedarf die Wechselstrom-Vorspannung angelegt oder abgeschaltet wird, ohne die anderen Arbeitsvorgänge zu beeinflussen

Der Unterschied zwischen den Ablaufdiagrammen von Fig. 3 und Fig. 2 liegt darin, daß die Auflade-, Belichtungs- und Entwicklungsprozesse im Bereich A des Bildträgers 1 wiederholt durchgeführt werden, um latente Bezugsbilder der Farben Gelb (Y), Magenta (M) und Cyan (C) zu erzeugen. Wie im Fall von Fig. 2, werden diese latenten Bezugsbilder durch die verschiedenen Farbentwicklungsvorrichtungen aufeinanderfolgend entwickelt, und die verschiedenen Farbtonerbilder 2a, 2b werden dem verschiedenfarbigen Tonerbild 2c zur Erzeugung des Mehrfach- Bezugstonerbilds 2c überlagert. Wie im Fall von Fig. 2, werden die verschiedenfarbigen Tonerwiedergabebilder 3a, 3b, die nach Maßgabe der von den Bezugstonerbildern 2a, 2b oder 2c gewonnenen Daten gesteuert werden, und drei verschiedenfarbige Tonerwiedergabebilder im Bereich B des Bildträgers 1 einander überlagert, um das Mehrfach- oder Mehrfarb-Tonerwiedergabebild 3c zum Zeitpunkt der Erzeugung des Bezugstonerbilds 2c zu bilden.

Der Unterschied zwischen dem Ablaufdiagramm gemäß Fig. 4 und den Diagrammen nach Fig. 2 und 3 besteht darin, daß drei Farb-Bezugssignale gleichzeitig auf dem Bereich A des Bildträgers 1 aufgeschrieben und damit drei verschiedenfarbige latente Bezugsbilder 4 in voneinander verschiedenen Lagen erzeugt werden.

Diese latenten Bezugsbilder 4 werden aufeinanderfolgend farbentwickelt, sooft sie bei einer Drehung des Bildträgers an der betreffenden Entwicklungsvorrichtung vorbeilaufen, und die drei Farb-Bezugs-toner-

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bilder werden an voneinander verschiedenen Stellen aufgebracht, um das mehrfarbige Bezugstonerbild 2c zu erzeugen. Auf dieselbe Weise wie in den Ablaufdiagrammen gemäß Fig. 1 und 2 werden verschiedenfarbige Tonerwiedergabebilder 3a, 3b und ein verschiedenfarbiges Tonerwiedergabebild 3c einander im Bereich B des Bildträgers 1 überlagert, um das mehrfarbige Tonerwiedergabebild 3c zu erzeugen.

Fig. 5 unterscheidet sich von Fig. 2, 3 oder 4 dadurch, daß verschiedenfarbige Bezugstonerbilder parallel zu verschiedenfarbigen Tonerwiedergabebildern erzeugt werden. Dies bedeutet, daß zunächst, das gelbe Bezugstonerbild 2a im Bereich A des Bildträgers 1 durch positive Aufladung, Bezugsbelichtung und Entwicklung erzeugt wird, während das gelbe Tonerwiedergabebild 3a im Bereich B des Bildträgers 1 unter der Steuerung nach Maßgabe der vom Bezugstonerbild 2a gewonnenen Daten durch Bildbelichtung und Entwicklung erzeugt wird. Anschließend werden mittels des Entwicklungsprozesses Gelb- und Magenta-Toner in der Position des gelben Bezugstonerbilds im Bereich A einander überlagert, jedoch ohne Aufladung und Belichtung, um das Bezugstonerbild 2b zu erzeugen. Sodann werden die Gelb- und Magenta-Tonerwiedergabebilder durch Auflade-, Belichtungs- und Entwicklungsprozesse zur Erzeugung des Tonerbilds 3b im Bereich B nach Maßgabe der "vom Bezugstonerbild 2b gewonnenen Daten einander überlagert. Auf dieselbe Weise werden die drei GeIb-Magenta- und Cyan-Bezugstoner einander in derselben Lage im Bereich A überlagert, um das mehrfache oder mehrfarbige Bezugstonerbild 2c zu bilden. Hierauf werden die drei Farb-Tonerwiedergabebilder zur Erzeugung Mährffflfr

desyvonerwiedergabebilds 3c im Bereich B einander überlagert.

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Fig. 6 unterscheidet sich von Fig. 5 darin, daß die Auflade-, Belichtungs- und Entwicklungsprozesse für die Erzeugung der einzelnen Farb-Bezugstonerbilder jeweils wiederholt werden. Durch Wiederholung dieser Prozesse werden nämlich die Gelb-, Magenta- und Cyan-Farbbezugstonerbilder auf einem latenten Bezugsbild erzeugt, während jedes Farbtonerwiedergabebild parallel zum Bezugstonerbild auf einer Farbbasis hergestellt wird.

Fig. 7 unterscheidet sich von Fig. 6 darin, daß jedes Farbbezugstonerbild auf einer Farbbasis auf dem verschiedenfarbigen latenten Bezugsbild erzeugt wird.

Dies bedeutet, daß die Auflade-, Belichtungs- und Entwicklungsprozesse wiederholt werden, um die Gelb-, Magenta- und Cyan-Farbbezugstonerbilder auf den latenten Bezugsbildern nach Farben zu erzeugen, während jedes Farbtoner-Wiedergabebild parallel zum (jeweiligen) Bezugstonerbild auf einer Farbbasis (d.h. in jeweils einer Farbe) erzeugt wird.

Jede der Bilderzeugungsbetriebsarten unter Heranziehung des beschriebenen Tonerbilds dient zur BiI-dung von Schichten von (überlagerten) Tonerbildern auf dem lichtempfindlichen Element durch Drehung desselben mit einer Häufigkeit entsprechend der Zahl der Tonerbilder, so daß dabei ein Mehrfarbbild erhalten wird, das bezüglich Farbgleichgewicht, Bildgüte und Gradation hervorragend und frei von einer Fehldeckung (misalignment) bei der übertragung des Tonerbilds ist, wobei zu diesem Zweck eine kompakt gebaute Vorrichtung benutzt werden kann. Mit "Aufbringung" ist erfjndungsgemäß gemeint, daß jedes Farbtonerbild in einem gemeinsamen Bereich erzeugt wird, und dies umfaßt alle Fälle, in denen die Toner tragenden Teile der Tonerbilder sich an einer allen Tonerbildern vollständig

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oder teilweise gemeinsamen Ste]le oder jeweils an einer von den anderen Tonerbildern verschiedenen Stelle befinden. Gemäß den Fig. 2, 5 und 6 werden beispielsweise die Toner tragenden Teile der verschiedenen Bezugsfarbtonerbilder einander überlagernd aufgebre.cht und an einer gemeinsamen Stelle angelagert, während gemäß Fig. 3, 4 und 7 diese Toner tragenden Teile voneinander getrennt, d.h. an voneinander verschiedenen Stellen angeordnet sind.

Noch eine andere Aufgabe der Erfindung besteht in der Verbesserung der Güte eines Mehrfaibbilds bei einer Vorrichtung zur Erzeugung eines Mehrfachtonerwiedergabebilds durch Übereinanderlagerung (piling) mehrerer Tonerwiedergabebilder auf einem Bildträger, getrennte Erzeugung eines Be-zugstonerbilds und Steuerung des Tonerwiedergabebilds nach Maßgabe der vom Bezugstonerbild gewonnenen Daten, wobei die Vorrichtung insgesamt kompakt aufgebaut sein soll, indem die Größe des Bildträgers verkleinert wird, weil das Tonerwiederyabebild nach der Beseitigung des Bezugstonerbilds erzeugt wird.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Erzeugung eines Bilds durch Erzeugung eines Mehrfach-Tonerwiedergabebilds aus mehreren geschichteten (überlagerten) Tonerbildern gelöst, die aus auf einem Bildträger erzeugten, latenten Wiedergabebildern hergestellt worden sind, wobei dieses Verfahren einen Vorgang zur Erzeugung von latenten Bezugsbildern getrennt vcn den genannten latenten Wiedergabebildern und einen Vorgang zur Erzeugung eines Mehrfach-Bezugstonerbilds aus mehreren geschichteten Tonerbezugsbildern umfaßt, die aus den entwickelten latenten Bezugsbildern hergestellt worden sind, so daß die verschiedenen Tonerwiederuabebilder bevorzugt durch mehrfaches Umlaufenlassen des Bildträgers nach der Beseitigung der ver-

schiedenen Bezugstonerbilder erzeugt werden. Gegenstand der Erfindung ist dabei ferner eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Bilds, die mehrere Entwicklungsvorrichtungen zur Erzeugung eines Mehrfach-Tonerwiedergabebilc= aus mehreren geschichteten (überlagerten) Tonerwieöeigabebildern, welche aus auf einem Bildträger erzeugten, entwickelten latenten WiedergabebiJdern hergestellt worden sind, und eine Reinigungsvorrichtung zum Entfernen des Toners vom Bildträger aufweist, vrcbei diese Vorrichtung gekennzeichnet ist durch Einrichtungen zur Erzeugung von latenten Bezugsbilcerr. getrennt von den genannten latenten Wiedergabebilcern zwecks Erzeugung eines Mehrfach-Bezugstonerbi-1 ds aus mehreren geschichte'-.en Tonerbezugsbildern, die aus den entwickelten latenten Bezugsbildern gebildet worden sind, so daß die verschiedenen Tonerwiedergabebilder vorzugsweise durch mehrfaches Umlaufenlassen des Bildträgers nach der Beseitigung der verschiedenen Bezugstonerbilder durch die Reinigungsvorrichtung erzeugt werden.

Bei der Vorrichtung mit diesem Aufbau werden die Daten des zuerst auf dem Bildträger (oder -empfangselement) erzeugten Bezugstonerbilds in einem Speicher abgespeichert, und das Tonerbild wird durch die Reinigungsvorrichtung entfernt, worauf die im Speicher abgespeicherten Daten zur Steuerung der Erzeugung des Tonerwiedergabebilds benutzt werden. Der Bildträger kann eine Trommel oder ein endloses Band sein, und die Erzeugung des Bilds kann dadurch durchgeführt werden, daß der Bildträger einmal oder mit einer Häufigkeit entsprechend der Zahl der Tonerbilder in Drehung bzw. UmIaufbewegung versetzt wird. Beim Verfahren mit einer einzigen Bildträgerumdrehung kann der Trommeldurchmesser theoretisch weitgehend verkleinert werden, vorausgesetzt, daß ein ·trommeiförmiges lichtempfindliches Element als Bildträger verwendet wird,

wenn das Tonerwiedergabebild nach der Entfernung des Bezugstoners erzeugt wird. Normalerweise wird jedoch das mit mehreren Umdrehungen oder Umläufen des BiIdträgers arbeitende Verfahren bevorzugt, und zwar deshalb, weil die Bilderzeugungsvorrichtungen um die Trommel herum angeordnet sind und sich damit Schwierigkeiten bei der Verkleinerung des Trommeldurchmessers sowie eine Komplizierung der Anordnung ergeben.

Beim Mehrfachumlaufverfahren kann der Trommeldurchmesser auf ungefähr die Länge des Wiedergabebilds verkleinert werden. Im Fall eines Bilds des Formats B4 ist beispielsweise der Trommeldurchmesser auf eine Umfangslänge von etwa 370 mm verkleinerbar.

Erfindungsgemäß werden das Bezugstonerbild und das Tonerwiedergabebild in der Weise erzeugt, daß zunächst eine Bildbelichtung auf dem im voraus gleichmäßig aufgeladenen Bildträger vorgenommen wird, um das latente Bezugsbild und ein latentes Wiedergabebild zu erzeugen, die durch mehrere Entwicklungsvorrichtungen mit Tonern verschiedener Farben entwickelt werden.

Abwandlungen der Betriebsarten zur Erzeugung des Bezugstonerbilds und des Tonerwiedergabebilds nach dem erfindungsgemäßen Verfahren sind ebenfalls möglich, und typische Beispiele dafür sind in den Fig. 14 bis 16 veranschaulicht, während eine Vorrichtung zur Bilderzeugung im Teilschnitt in Fig. 8 veranschaulicht ist.

Das lichtempfindliche Element 1 gemäß Fig. 14 bis 16 wird gleichmäßig positiv aufgeladen, bevor es der Bildbelichtung mittels des Belichtungssystems unterworfen wird, das durch das Bezugssignal moduliert oder angesteuert wird, um das latente Bezugsbild zu erzeugen. Anschließend wird das Bild durch die Gelb-,

Magenta- und Cyan-Entwicklungsvorrichtungen 5, 6 bzw. 7 einer berührungsfreien Umkehrentwicklung unterworfen, wobei drei Farbtonerbezugsbilder zur Bildung des Mehrfach-Bezugstonerbilds 2c einander überlagert werden. Hierbei werden die vom Bezugstonerbild gewonnenen Daten im Speicher abgespeichert, und das Bezugstonerbild wird gleichzeitig durch die Reinigungsvorrichtung beseitigt. Sodann wird die durch das BiIdsignal modulierte oder angesteuerte Bildbelichtung unter der Steuerung der im Speicher abgespeicherten Daten zur Erzeugung des latenten Wiedergabebilds ausgeführt. Anschließend werden die drei durch die Entwicklungsvorrichtungen 5, 6 und 7 entwickelten Farbtoner-Wiedergabebilder unter der Steuerung der im Speicher abgespeicherten Daten einander überlagert, so daß das Mehrfach-Tonerwiedergabebild 3c erzeugt werden kann.

Die Bilderzeugungsbetriebsarten oder -verfahren gemäß den Ablaufdiagrammen sowie die Unterschiede zwischen ihnen sind im folgenden konkret erläutert. Die Bildbelichtung auf der Grundlage des Gelb-Bezugssignals wird zur Erzeugung des latenten Bezugsbilds nach dem gleichmäßigen Aufladen des Bildträgers 1 gemäß Fig. 14 durchgeführt. Das Bild wird durch die Entwicklungsvorrichtung 5 zum gelben Tonerbild 2a entwickelt. Sodann erfolgt ohne Aufladung und Bildbelichtung eine Entwicklung durch die Entwicklungsvorrichtung 6 mittels Magenta-Toners, wobei das Magenta-Tonerbild dem gelben Tonerbild 2a unter Erzeugung eines Bezugstonerbilds 2b an derselben Stelle bzw. deckungsgleich überlagert wird. Auf dieselbe Weise erfolgt mittels der Cyan-Toner verwendenden Entwicklungsvorrichtung 7 eine entsprechende Entwicklung, wobei die drei Tonerfarbbilder einander deckungsgleich überlagert sind und ein Mehrfarb- oder Mehrfach-Bezugstonerbild ' 2c erzeugt wird, während der Bildträger 1 eine Um-

drehung oder drei Umdrehungen ausführt.

Das Bezugstonerbild 2c wird durch die Reinigungsvorrichtung beseitigt, worauf die Gesamtoberfläche des Bildträgers 1 zur Erzeugung des latenten Wiedergabebilds und des Tonerwiedergabebilds auf der Grundlage der von den Bezugstonerbildern 2a, 2b bzw. 2c gewonnenen Daten benutzt wird. Mit anderen Worten: der vom Bezugstonerbild 2c befreite Bildträger 1 wird gleichmäßig positiv aufgeladen und zur Erzeugung des latenten Wiedergabebilds der Bildbelichtung auf der Grundlage des Gelb-Wiedergabebildsignals unterworfen, worauf das latente Wiedergabebild durch die Entwicklungsvorrichtung 5 zum Gelb-Tonerbild 3a entwickelt wird. Anschließend wird der Bildträger gleichmäßig aufgeladen und der Bildbelichtung auf der Grundlage des Magenta-Bildsignals unterworfen, um das latente Wiedergabebild zu erzeugen, das dann durch die Ent-Wicklungsvorrichtung 6 mittels Magenta-Toners entwickelt wird. Das Magenta-Bild wird dabei dem Gelb-Tonerbild 3a überlagert, so daß das Tonerwiedergabebild 3b entsteht. Das Bild wird durch die Entwicklungsvorrichtung 7 mittels Cyan-Toners auf dieselbe Weise wie vorher beschrieben, entwickelt, wobei die drei Farbtonerbilder bei drei Umdrehungen des Bildträgers 1 zu einem Mehrfach-Wiedergabebild 3c einander überlagert werden. Das Tonerbild 3c wird durch die Übertragungsvorrichtung auf das Kopierpapier übertragen und auf diesem fixiert. Der Bildträger 1 wird nach der Übertragung in Vorbereitung auf die nächste Bilderzeugung gereinigt.

Das Ablaufdiagramm gemäß Fig. 15 unterscheidet sich von Fig. 14 dadurch, daß verschiedene Bezugsfarbtonerbilder einer gleichmäßigen Aufladung, Bildbelichtung und Entwicklung nach Farben unterworfen und in ver-

schiedenen Positionen angeordnet werden. Dabei wird ein elektrostatisches Ladungsbild durch Durchführung der Bildbelichtung nach Maßgabe des Gelb-Bezugssignals nach der gleichmäßigen positiven Aufladung des Bildträgers erzeugt und dann mittels des gelben Toners zur Bildung des gelben Bezugstonerbilds 2a entwickelt. Anschließend wird das latente Wiedergabebild in einer von der Lage des gelben Tonerbilds 2a verschiedenen Lage durch Bildbelichtung nach Maßgabe des Magenta-Bezugssignals nach der Wiederaufladung erzeugt und dann mit Magenta-Toner zum Magenta-Tonerbild entwickelt. Das Magenta-Tonerbild und das Gelb-Tonerbild 2a sind an voneinander verschiedenen Stellen angelagert und bilden das Bezugstonerbild 2b. Auf dieselbe Weise wird das Cyan-Tonerbild wiederum an einer getrennten Stelle angelagert, so daß das Mehrfach-Bezugstonerbild 2c bei drei Umdrehungen des Bildträgers 1 erzeugt wird.

Fig. 16 unterscheidet sich von Fig. 14 und 15 dadurch, daß drei Farbdaten nach Maßgabe des Bezugssignals gleichzeitig auf dem Bildträger aufgeschrieben werden, wobei latente Bezugsbilder 4 nach Farben an getrennten Stellen erzeugt werden. Gemäß Fig. 15 wird das Mehrfach-Bezugstonerbild mit drei Umdrehungen des Bildträgers erzeugt, während es gemäß Fig. 16 bei einer einzigen Umdrehung des Bildträgers erzeugt wird. Dies bedeutet, daß die drei Farbbezugssignale für Gelb, Magenta und Cyan gleichzeitig aufgeschrieben und die latenten Bezugsbilder an voneinander getrennten Stellen erzeugt werden. Die latenten Bezugsbilder werden durch die Entwicklungsvorrichtung 5, 6 und 7 fortlaufend entwickelt und bei einer Umdrehung des Bildträgers aufgebracht, um das Mehrfach-Bezugstonerbild 2c zu erzeugen.

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Dies bedeutet die Erzeugung der verschiedenen Farbtonerbilder innerhalb eines gemeinsamen Bereichs, derart, daß die Tonerbilder nach dem beschriebenen BiIderzeugungsverfahren aufgebracht oder angelagert werden, wobei die Toner tragenden Teile an derselben Stelle (einander) überlagert sein können oder sich überlappen oder überhaupt nicht überlappen können.

Die Erfindung bezweckt fernerhin die Verbesserung des Farbgleichgewichts, der Steilheit und der Güte eines Mehrfarbbilds durch Schaffung eines Verfahrens und einer Vorrichtung zur Erzeugung eines Mehrfach-Tonerwiedergabebilds durch Übereinanderlagerung mehrerer auf einem Bildträger abgebildeter Tonerbilder.

Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren zur Erzeugung eines Bilds durch Erzeugung eines Mehrfach-Tonerwiedergabebilds aus mehreren geschichteten (überlagerten) Tonerwiedergabebildern, aus entwickelten, auf dem Bildträger erzeugten latenten Wiedergabebildern hergestellt, dadurch gelöst, daß es einen Vorgang zur Erzeugung von latenten Bezugsbildern getrennt von den genannten latenten Wiedergabebildern sowie einen Vorgang zur Erzeugung eines Mehrfach-Bezugstonerbilds aus mehreren geschichteten (überlagerten) Tonerbezugsbildern, aus den entwickelten latenten Bezugsbildern hergestellt, umfaßt, wobei das Tonerwiedergabebild bei einer einzigen Umdrehung des Bildträgers nach Maßgäbe von Daten erzeugt wird, die vom Bezugstonerbild gewonnen wurden.

Gegenstand der Erfindung ist ferner eine Bilderzeugungsvorrichtung mit mehreren Bildbelichtungseinrichtungen zur Erzeugung einer Anzahl von latenten Wiedergabebildern sowie mehreren Entwicklungseinrichtungen zur Erzeugung der verschiedenen, aus den entwickelten latenten Wiedergabebildern hergestellten Tonerwieder-

gabebildern, wobei die Vorrichtung gekennzeichnet ist durch Mittel zur Erzeugung mehrerer latenter Bezugsbilder mit Hilfe mehrerer Bildbelichtungseinrichtungen in einem vom latenten Wiedergabebild verschiedenen Bereich sowie Mittel zur Erzeugung des Mehrfach-Bezugstonerbilds aus mehreren Bezugstonerbildern, die einander überlagert sind, durch Entwicklung der verschiedenen, mit Hilfe der genannten Mittel erzeugten latenten Bezugsbilder durch mehrere Entwicklungsvorrichtungen, derart, daß die Tonerbilderzeugungsbedingungen nach Maßgabe der Daten eingestellt werden können, die von dem durch die genannten Mittel erzeugten Bezugstonerbild gewonnen wurden.

Obgleich bei dieser Vorrichtung die Tonerwiedergabebilder, die jeweils den Bezugstonerbildern der verschiedenen Bezugstonerbilder entsprechen, abwechselnd und wiederholt erzeugt werden können, gestaltet sich dabei der Bilderzeugungsvorgang kompliziert, und die nutzbare Oberfläche des Bildträgers, auf welcher ein Bild erzeugt werden kann, ist auf einen engen Bereich begrenzt. Das Tonerwiedergabebild oder Wiedergabetonerbild sollte daher bevorzugt nach der Erzeugung der verschiedenen Bezugstonerbilder erzeugt werden. In diesem Fall werden die Daten des vorher erzeugten Bezugstonerbilds im Speicher abgespeichert und das Bezugstonerbild durch die Reinigungsvorrichtung beseitigt, ohne auf das Kopierpapier übertragen zu werden. Das Tonerwiedergabebild wird dagegen während des Reinigungsvorgangs auf der Grundlage der im Speicher abgespeicherten Daten erzeugt und auf das Kopierpapier übertragen. Die verschiedenen Bezugstonerbilder werden während der ersten halben Umdrehung des trommelförmigen oder endlosen Bildträgers unter gegenseitiger Überlagerung erzeugt, und die verschiedenen Tonerwiedergabebilder werden anschließend erzeugt. Demzu-

folge ist das Bezugstonerbild bereits beseitigt worden, wenn das Tonerwiedergabebild übertragen wird. Aus diesem Grund kann die Oberfläche des Bildträgers für die Bilderzeugung bei der Erzeugung des Tonerwiedergabebilds voll genutzt werden. Außerdem kann die Länge des erzeugten Bilds in Längsrichtung größer sein als der Außenumfang der Trommel, wenn die Trommel bei der Bilderzeugung· über eine entsprechende Strecke weitergedreht wird. Demzufolge kann die Vorrichtung kompakt ausgestaltet werden, weil die Größe des Bildträgers verkleinerbar ist, und die Bilderzeugung läßt sich somit wirksam durchführen.

Für die Erzeugung des Bezugstonerbilds und des Tonerwiedergabebilds nach dem erfindungsgemäßen Verfahren stehen verschiedene Arbeitsweisen oder Betriebsarten zur Verfügung, die nachstehend anhand der Ablaufdiagramme gemäß Fig. 17, 18 und 7 sowie der Teilschnittdarstellung gemäß Fig. 19 erläutert sind. In den Fig. 17, 18 und 7 ist der Bildträger 1 in ebener Abwicklung dargestellt, wobei ein Pfeil seine Bewegungsrichtung angibt.

Im folgenden ist anhand von Fig. 17 und 19 die erste Bilderzeugungs-Betriebsart erläutert. Durch Bildbelichtung L auf der Grundlage des Bezugssignals nach der vorhergehenden gleichmäßigen positiven Aufladung eines Bereichs A durch eine Scorotron-Aufladevorrichtung 105 wird ein latentes Bezugsbild 4a erzeugt und durch die Entwicklungsvorrichtung 5 zu einem gelben Tonerbezugsbild 2a entwickelt. Durch anschließende Wiederaufladung mittels einer Scorotron-Aufladevorrichtung 106 und Bildbelichtung L nach Maßgabe des Bezugssignals wird anschließend ein latentes Bezugsbild 4b erzeugt, das durch die Entwicklungsvorrichtung 6 entwickelt wird, so daß ein Magenta-Tonerbezugsbild

an einer von dem gelben Tonerbezugsbild 2a verschiedenen Stelle unter Bildung des Bezugstonerbilds 2b angelagert ist. Weiterhin wird durch Wiederaufladung mittels der Scorotron-Aufladevorrichtung 107 und Entwicklung durch die Entwicklungsvorrichtung 7 ein Cyan-Tonerbezugsbild zur Bildung des Mehrfach-Bezugstonerbilds 2c im Bereich A erzeugt. Das Bezugstonerbild 2c wird anschließend jedoch durch die Reinigungsvorrichtung beseitigt. Auf die Erzeugung des Bezugstonerbilds 2c folgen die gleichmäßige positive Aufladung mittels der Aufladevorrichtung 105 nach Maßgabe der Daten der Bezugstonerbilder 2a, 2b oder 2c sowie eine Bildbelichtung auf der Grundlage des Bildsignals und eine Entwicklung durch die Entwicklungsvorrichtung 5 zur Erzeugung des gelben Tonerwiedergabebilds 3a im Bereich B.

Anschließend erfolgen Wiederaufladung durch die Aufladevorrichtung 106 und Bildbelichtung L nach Maßgabe des Bildsignals nach der Erzeugung des Tonerwiedergabebilds 3a im Bereich A, wobei das Magenta-Tonerwiedergabebild dem gelben Tonerwiedergabebild 3a überlagert und zur Erzeugung des Tonerwiedergabebilds 3b durch die Entwicklungsvorrichtung 6 entwickelt wird. Auf dieselbe Weise wird das Cyan-Tonerwiedergabebild durch Aufladung mittels der Aufladevorrichtung 7 und Entwicklung durch die Entwicklungsvorrichtung 7 (den anderen Tonerbildern) überlagert, um das Mehrfach-Tonerwiedergabebild 3c zu erzeugen.

Im folgenden ist anhand von Fig. 18 die nächste Bilderzeugungsbetriebsart beschrieben. Wenn sich der Bildträger 1 zu drehen beginnt, werden die Aufladevorrichtungen 105, 106 und 107 gleichzeitig betätigt, um den Bereich A auf dem Bildträger 1 derart aufzuladen, daß voneinander getrennte Abschnitte positiv

aufgeladen sind, worauf die Bildbelichtung L auf der Grundlage des Bezugsfarbsignals durchgeführt wird, um die latenten Bezugsbilder 4a, 4b und 4c gleichzeitig zu erzeugen. Diese latenten Bezugsbilder werden dann durch die Entwicklungsvorrichtungen 5, 6 bzw. 7 gleichzeitig entwickelt, so daß an den betreffenden Stellen verschiedenfarbige Tonerbezugsbilder erzeugt werden. Dabei wird das gelbe Tonerbezugsbild 2a auf dem bzw. neben dem Magenta-Tonerbezugsbild zur Erzeugung des Bezugstonerbilds 2b und auf dem bzw. neben dem Cyan-Tonerbezugsbild zur Erzeugung des Mehrfach-Bezugstonerbilds 2c im Bereich A angelagert. Hierauf wird das gelbe Tonerwiedergabebild 3a im Bereich B durch gleichmäßige positive Aufladung mittels der Aufladevorrichtung 105, Bildbelichtung nach Maßgabe des Bildsignals und Entwicklung durch die Entwicklungsvorrichtung 5 erzeugt. Anschließend erfolgt die Erzeugung des Tonerbilds 3a bis zum Bereich A des BiIdträgers zur Fertigstellung des gelben Tonerwiedergabebilds 3a. Der vorstehend beschriebene Vorgang wird sodann wiederholt, um das Tonerwiedergabebild 3b mit dem überlagerten Magenta-Tonerwiedergabebild und das Mehrfarb-Tonerwiedergabebild 3c mit dem überlagerten Cyan-Tonerwiedergabebild zu erhalten, worauf diese Bilder auf das Kopierpapier übertragen werden. Das Bezugstonerbild 2c wird andererseits durch die Reinigungsvorrichtung beseitigt.

Im folgenden ist anhand von Fig. 7 die letzte Bilderzeugungsbetriebsart erläutert. In dieser Betriebsart wird das gelbe Tonerbezugsbild 2a im Bereich A erzeugt, während anschließend das gelbe Tonerwiedergabebild 3a im Bereich B erzeugt wird. Sodann wird das Bezugstonerbild 2b mit dem darauf oder daneben angeordneten Magenta-Tonerbezugsbild erzeugt, wonach das Tonerwiedergabebild 3b mit dem überlagerten Magenta-Tonerwiedergabebild hergestellt wird. Das Mehrfach-

Bezugstonerbild 2c mit dem angetragenen Cyan-Tonerbezugsbild wird zuletzt im Bereich A erzeugt, und anschließend wird das Mehrfarb-Tonerwiedergabebild 3c mit dem ebenfalls überlagerten Cyan-Tonerwiedergabebild im Bereich B erzeugt. Das Bezugstonerbild 2c wird beseitigt, während das Tonerwiedergabebild 3c auf das Kopierpapier übertragen wird. In dieser Bilderzeugungsbetriebsart werden Tonerbild und Tonerwiedergabebild abwechselnd erzeugt.

Die Mehrfach-Tonerwiedergabebilder werden in den drei beschriebenen Bilderzeugungsbetriebsarten jeweils bei einer Umdrehung des Bildträgers (oder -empfangselements) erzeugt.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung im Vergleich zum Stand der Technik anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
20

Fig. 1 ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung des Bilderzeugungsprinzips bei Anwendung einer an sich bekannten Umkehrentwicklung,

Fig. 2 bis 7 Ablaufdiagramme jeweils einer Bilderzeugungsbetriebsart gemäß der Erfindung,

Fig. 8 einen Teilschnitt durch ein lichtempfindliches Element und an dessen Außenumfang angeordnete Entwicklungsvorrichtungen,

Fig. 9 eine Schnittansicht des Hauptteils einer erfindungsgemäßen Vorrichtung für die Bilderzeugung nach Beispiel 1 und 2,

Fig. 10 eine Schnittansicht einer Lasereinheit,

Pig. 11 eine Schnittansicht einer Entwicklungsvorrichtung,

Fig. 12 und 13 Ablaufdiagramme zur Veranschaulichung der Entwicklungsbetriebsarten nach den erfindungsgemäßen Beispielen 1 und 2,

Fig. 14 bis 18 Ablauf diagramme zur Darstellung von Bilderzeugungsbetriebsarten gemäß anderen

Beispielen der Erfindung,

Fig. 19 einen Teilschnitt durch eine erfindungsgemäße Bilderzeugungsvorrichtung und

Fig. 20 ein Ablaufdiagramm zur Verdeutlichung der

Entwicklungsbetriebsart für die Tonerbilder gemäß den Beispielen.

Ini folgenden ist die Erfindung anhand von Beispielen beschrieben.

Beispiel 1
Dieses Beispiel bezieht sich auf die Fig. 9 bis 12.

In diesem Beispiel wird mittels der Bilderzeugungsvorrichtung gemäß Fig. 9 das Bild nach der Betriebsart gemäß Fig. 2 erzeugt. Gemäß Fig. 9 dreht sich ein trommeiförmiges lichtempfindliches Element aus einem Stoff, wie Selen, mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 180 mm/s in Richtung des Pfeils. Die Mantelfläche des lichtempfindlichen Elements 10 wird durch eine Aufladevorrichtung 11, z.B. eine Scorotron-Aufladevorrichtung, gleichmäßig auf +600 V aufgeladen. Von den elektrischen Signalen für die Bilderzeugungsbetriebsart gemäß Fig. 2 wird das gelbe (Y) Bezugssignal einer

in Fig. 10 dargestellten Lasereinheit 12 eingespeist, worauf auf der aufgeladenen Mantelfläche des lichtempfindlichen Elements 10 eine Strahlbelichtung (erste Bildbelichtung bzw. bildgerechte Belichtung) mittels des mit dem Signal modulierten Laserstrahls L erfolgt, um im Bereich A des lichtempfindlichen Elements 10 ein latentes Bezugsbild zu erzeugen. Letzteres wird einer Umkehrentwicklung (erste Entwicklung) durch eine Entwicklungsvorrichtung 13 unterworfen, um ein gelben Toner T tragendes gelbes Tonerbezugsbild (2a gemäß Fig. 2) zu erzeugen. Anschließend wird das Latentbild einer Umkehrentwicklung (zweite Entwicklung) durch eine Entwicklungsvorrichtung 14 unterworfen, und zwar ohne Aufladung und Belichtung, um ein Magenta-Toner T' tragendes Magenta-Tonerbezugsbild zu erzeugen, das unter Bildung des Bezugstonerbilds (2b gemäß Fig. 2) dem gelben Tonerbezugsbild überlagert ist. Auf dieselbe Weise erfolgt eine Umkehrentwicklung des Bilds

durch eine Entwicklungsvorrichtung 15 unter Überlagerung des Cyan-Tonerbezugsbilds zwecks Erzeugung des Mehrfach-Bezugstonerbilds (2c gemäß Fig. 2). Diese Entwicklungsbetriebsart ist in Fig. 12 veranschaulicht. Hierbei werden der gelbe Toner T, der Magenta-Toner T' und der Cyan-Toner aufeinanderfolgend an derselben Stelle (deckungsgleich) an das gelbe latente Bezugsbild angelagert, um das Mehrfach-Bezugstonerbild zu erzeugen.

Die Erzeugung des Mehrfarb-Tonerbilds erfolgt unter der Steuerung nach Maßgabe der vom Bezugstonerbild gewonnenen Daten. Mit anderen Worten: die Bildbelichtung (erste Bildbelichtung) mittels des als Folge der Anlegung des Gelb-Bildsignals moduliertenLaserstrahls L erfolgt im Bereich B (vgl. Fig. 2) des lichtempfindlichen Elements 10, das zum Zeitpunkt der Erzeugung des Bezugstonerbilds bereits positiv aufgeladen worden ist, so daß das latente Wiedergabebild (latent picture

image) erzeugt werden kann. Das Latentbild wird einer (ersten) Entwicklung durch die Entwicklungsvorrichtung 13 mit gelbem Toner T zur Erzeugung des gelben Toner-. wiedergabebilds (3a gemäß Fig. 2) unterworfen. Hierauf wird das latente Wiedergabebild auf dem wieder^,aufgeladenen (zweite Aufladung) lichtempfindlichen Element 10 durch Bildbelichtung mittels des durch das Magenta-Bildsignal modulierten Laserstrahls L erzeugt. Das

¹^ Latentbild wird einer (zweiten) Entwicklung durch die Entwicklungsvorrichtung 14 mit Magenta-Toner T" unterworfen, wobei letzterer dem gelben Tonerwiedergabebild überlagert wird (vgl. 3b in Fig. 2). Auf dieselbe Weise wird das Mehrfach-Tonerwiedergabebild (3c gemäß

!5 Fig. 2) mit dem überlagerten Cyan-Tonerwiedergabebild durch Wiederaufladen (drittes Aufladen), Bildbelichtung (dritte Bildbelichtung) nach Maßgabe des Cyan-Bildsignals und Entwickeln durch die Entwicklungsvorrichtung 15 hergestellt. Fig. 13 veranschaulicht den Entwicklungsvorgang an dem auf diese Weise erzeugten Tonerwiedergabebild. Dabei werden der gelbe Toner T am latenten Gelb-Wiedergabebild, der Magenta-Toner T' am latenten Magenta-Wiedergabebild und der Cyan-Toner am latenten Cyan-Wiedergabebild angelagert, so daß diese Toner zur Bildung des Mehrfach-Tonerwiedergabebilds aufgebracht bzw. einander überlagert sind.

Das Mehrfach-Tonerwiedergabebild wird durch Betätigung einer Vorübertragungs-Aufladevorrichtung 16 und einer entsprechenden Belichtungsvorrichtung 17 für die Übertragung vorbereitet und durch Betätigung einer Übertragungselektrode 18 auf das Aufzeichnungs- oder Kopierpapier P übertragen, das synchron mit der Bewegung des lichtempfindlichen Elements 10 zugeführt wird. Sodann wird das Kopierpapier P durch eine Transportrolle 19 überführt und mit dem auf ihm fixierten Bild ausgegeben. Nach der Übertragung wird

das lichtempfindliche Element 10 durch die Aufladevorrichtung 16 entladen, und der Resttoner sowie der Bezugstoner werden mittels einer Klinge 22 einer Reinigungsvorrichtung 21, die während der Bilderzeugung zurückgezogen war, entfernt.

Fig. 10 veranschaulicht den Aufbau der Lasereinheit 12 in Form einer Laserstrahlquelle 23, eines durch ein externes Signal betätigten Modulators 24, eines vielflächigen reflektierenden Spiegels 25, einer Fokussierlinse 26 sowie reflektierender Spiegel 27 und 28.

Fig. 11 veranschaulicht den Aufbau jeder Entwicklungsvorrichtung 13, 14 oder 15 mit jeweils einer Entwicklungs-Hülse 29 aus einem nicht-magnetischen Werkstoff, wie Aluminium oder rostfreier Stahl, einem in die Hülse 29 eingebauten Magneten 30 mit mehreren um seinen Umfang herum angeordneten Magnetpolen, einer Klinge 31 zur Einstellung der Dicke einer magnetischen oder nicht-magnetischen, auf der Hülse 29 erzeugten Entwicklerschicht, einer Streichklinge 32 zum Abstreichen der Entwicklerschicht von der Hülse 29 nach der Entwicklung, einem Drehkörper 34 zum Umwälzen des Entwicklers in einer Entwicklerwanne 33, einem Tonertrichter 36, einer Tonerzufuhrrolle 35 mit Ausnehmungen zur Aufnahme des Toners und zu seiner Zufuhr aus dem Tonertrichter in die Entwicklerwanne 33 sowie einer Stromversorgung 37 zur Anlegung einer Vorspannung, die erforderlichenfalls eine Wechselspannungskomponente enthält, an die Entwicklungs-Hülse 29 über einen Schutzwiderstand 38 zwecks Erzeugung eines elektrischen Felds für die Steuerung der Bewegung des Toners zwisehen der Hülse 2 9 und dem lichtempfindlichen Element als Bildträger bzw. Bildempfangselement 10. Während sich die Hülse 29 und der Magnet 30, wie dargestellt,

.3-e

in Richtung der Pfeile drehen, kann auch die Hülse 29 oder der Magnet 30 feststehend sein, oder beide Teile können sich in dieselbe Richtung drehen. Bei Verwendung eines feststehenden Magneten 30 wird entweder die Magnetisierung verstärkt oder es werden zwei Magnetpole gleicher oder entgegengesetzter Polarität dicht nebeneinander angeordnet, um die Magnetflußdichte der dem Bildträger zugewandten Magnetpole größer einzustellen als diejenige der anderen Magnetpole.

Die Magnetpole des Magneten 30 einer solchen Entwicklungsvorrichtung sind normalerweise mit einer Magnetflußdichte von 500 - 1500 Gauss magnetisiert. Die Magnetkräfte ermöglichen die Regulierung oder Einstellung der Dicke (der Schicht) des an die Mantelfläche der Hülse 29 aus der Entwicklerwanne 33 angezogenen Entwicklers. Die Entwicklerschicht bewegt sich in Richtung der Drehung des lichtempfindlichen Elements 10 (vgl. Fig. 11) oder entgegengesetzt dazu, um im Bereich E der Mantelfläche der Hülse 29, welche dem lichtempfindlichen Element 10 gegenübersteht, elektrostatische Ladungsbilder auf dem lichtempfindliehen Element 10 zu entwickeln, während der restliche Entwickler von der Mantelfläche der Hülse 29 durch die Streichklinge 32 abgestreift und in die Entwicklerwanne 33 zurückgeführt wird. Zumindest bei der zweiten Entwicklung und den folgenden Entwicklungen, die zur Überlagerung der Farbtonerbilder wiederholt werden, wird die Entwicklung bevorzugt berührungsfrei durchgeführt, um damit zu verhindern, daß der bei der vorhergehenden Entwicklung am lichtempfindlichen Element 10 angelagerte Toner beim folgenden Entwicklungs-Vorgang verschoben oder verwischt wird. Der Spalt zwischen dem Element 10 und der Hülse 29 sowie die Dicke der Entwicklerschicht sind so festgelegt, daß der Ent-

Wickler an einer Berührung mit dem lichtempfindlichen Element 10 gehindert wird, während er bzw. dieses nicht aufgeladen ist oder wenn kein Potentialunterschied zwischen dem Element 10 und der Hülse 19 besteht. 5

Bei diesem Beispiel wird das latente Bezugsbild mit der schwingenden Vorspannung von der Stromversorgung 37 für die Entwicklungsvorrichtungen 13 bis 15 als Bezugs-Schwingungsvorspannung entwickelt, so daß damit das BezugstonerbiId erzeugt wird. Letzteres wird mittels einer optischen Einrichtung zur Messung der Reflexionsdichte mit z.B. einem lichtemittierenden Element und einem lichtempfangenden Element in einem Satz gemessen.Die Meß-Daten werden zum einen mit den in einem Speicher in einer Zentraleinheit (CPU) abgespeicherten Daten verglichen, so daß bei der Entwicklung des latenten Wiedergabebildes eine zweckmäßige Vorspannungsgröße in Form einer Spannung angelegt werden kann. Zum zweiten wird eine zweckmäßige Vorspannungsgröße aus der Bezugs-Schwingungsvorspannungsgröße gewählt, die entsprechend einem vorbestimmten Programm variiert, um die Vorspannungsgröße zum Zeitpunkt der Entwicklung des latenten Wiedergabebilds einzustellen. Weiterhin werden die Meßdaten mit den im Speicher der Zentraleinheit abgespeicherten Daten verglichen und zum dritten zur Steuerung des Ladungspotentials des lichtempfindlichen Elements 10 und/oder der Größe bzw. Menge der Bildbelichtung benutzt. Die Anordnung gemäß Fig. 11 enthält außerdem einen D/A -Wandler 39, einen A/D-Wandler 40 und einen Photosensor 41 zur

QQ Messung der Reflexionsdichte.

Während bei diesem Beispiel zum Zeitpunkt der Entwicklung eine Wechselspannungskomponente von 2 kHz, 1,2 kv und eine Gleichstrom-Vorspannungskomponente von +500 V von der Stromversorgung 37 angelegt werden, sind diese Größen für Regel- oder Steuerzwecke entsprechend den Daten vom

-dft-

Bezugstonerbild änderbar. Die einen Durchmesser von 30 mm besitzende Hülse 29 dreht sich mit 65/min in Richtung des Pfeils. Der Zwischenraum oder Spalt d zwischen Hülse 29 und lichtempfindlichem Element 10 im Entwicklungsbereich E beträgt 1000 um (1 mm). Der Spalt zwischen Hülse 29 und Dickeneinstell-Klinge 31 ist auf 300 pm eingestellt. Die Dicke der Entwicklerschicht beträgt etwa 700 um. Der sechs N- und S-PoIe mit einer Magnetflußdichte von 900 Gauss aufweisende Magnet 30 dreht sich mit 700/min in Richtung des Pfeils.

Als Entwickler wird bei diesem Beispiel bevorzugt ein sogenannter Zweikomponenten-Entwickler klarer Farbe verwendet, der keine schwarze oder braune magnetische Substanz zu enthalten braucht, der die Ladung einzustellen vermag bzw. dessen Ladung einstellbar ist und der aus einem Gemisch aus nicht-magnetischem Toner und magnetischem Träger besteht. Als magnetischer Träger verwendbar sind insbesondere Styrol, Vinyl, Ethylen, denaturiertes Kolophonium, Acryl-Polyamid-Epoxy- oder Polyester-Harz mit einer ferromagnetischen Substanz oder feinen Teilchen einer magnetischen Substanz, wie V-Fe₂O-, Chromdioxid, Mangan-Oxid, Ferrit, Mangan-Kupferlegierung, im Träger dispergiert, oder einer magnetischen Substanz, deren Oberfläche mit einem solchen Harz mit einem spe-

zifischen Widerstand von mehr als 10 /lern, bevorzugt

1 3
10 -/lern beschichtet ist. Wenn der spezifische Wider-

QQ stand (zu) niedrig ist, wird bei der Anlegung der Vorspannung an die Entwicklungs-Hülse 29 eine Ladung in die Trägerteilchen injiziert, wodurch die Trägerteilchen an der Mantelfläche des Bildträgers 10 anhaften oder die ausreichende Anlegung der Vorspannung daran verhindert wird. Insbesondere dann, wenn der Träger am Bildträger oder —-empfangselement 10 anhaften kann, wird der Farbton des Farbbilds ungünstig beeinflußt.

Der spezifische Widerstand wird in der Weise bestimmt, daß Träger-Teilchen in einen Behälter eines Querschnitts

5, von 0,50 cm eingefüllt und durch Klopfen verdichtet werden, worauf die verdichteten Teilchen mit einer Belastung von 1 kg/cm beaufschlagt werden und eine Spannung über die als Last dienende Elektrode und eine Bodenelektrode zur Erzeugung eines elektrischen Felds von 1000 V/cm angelegt wird; aus der dabei abgelesenen Stromgröße läßt sich der spezifische Widerstand ermitteln.

Außerdem vermag ein Träger aus Teilchen eines mittleren Durchmessers von weniger als 5 μπι keine ausreichende Magnetisierung zu gewährleisten, während mit einem solchen aus Teilchen von mehr als 50 pm mittleren Durchmesser^ die Bildgüte nicht verbessert werden kann, während ein Durchschlag oder Durchbruch und eine Entladung wahrscheinlich und die Anlegung einer hohen Spannung unmöglich wird.

Demzufolge wird eine mittlere Teilchengröße von mehr als 5 pm und weniger als 50 μπι bevorzugt; erforderl ichenfaLLs wird ein Additiv, wie hydratisiertes Siliziumoxid, oder ein Fließmittel zugesetzt.

Bevorzugt verwendet wird ein Toner aus einem Harz, das verschiedene Pigmente oder Farbstoffe und erforderlichenfalls einen Ladungssteuerstoff enthält und einen mittleren Teilchendurchmesser von 1 bis 20 um sowie eine mittlere Ladungsgröße von 3 bis 300yC/g und insbesondere von 5 bis 30 μθ/g besitzt. Bei Verwendung eines Toners eines mittleren Teilchendurchmessers von weniger als 1 pm trennt sich der Toner kaum vom Träger; bei einem mittleren Teilchendurchmesser von mehr als 20 pm verschlechtert sich die Auflösung des hergestellten Bilds.

-sir-

Die Verwendung eines Entwicklers in Form eines Gemisches aus einem isolierenden Träger und einem Toner erleichtert die Einstellung der an die Hülse 29 gemäß Fig. 11 anzulegenden Vorspannung, weil sich dabei eine ausreichende Tonermenge an das elektrostatische Ladungsbild anlagern kann, ohne Hintergrundverschleierung (photographic fog) hervorzurufen. Im Toner kann eine magnetische Substanz IQ zur Verwendung für den magnetischen Träger enthalten sein, um eine wirksame Steuerung der Entwicklung und Übertragung des Toners durch Anlegung einer Vorspannung zu gewährleisten, vorausgesetzt, daß dadurch die Klarheit der Tonerfarbe nicht beeinträchtigt wird.

Ersichtlicherweise ist die Erfindung nicht nur auf die Entwicklung mit Zweikomponenten-Entwickler,sondern auch auf die berührungsfreie Entwicklung unter Verwendung eines Einkomponenten-Entwicklers anwendbar, wie dies in US-PS 3 893 418 und JP-OS 55-18656 und 55-18659 beschrieben ist. Die Erfindung ist weiterhin auf die Verfahren gemäß JP-OS 56-125753 und 59-42565 sowie gemäß JP-OS 58-97973 und 58-231434 anwendbar.

Bei vorliegendem Beispiel wird ein Träger verwendet, der - im Harz dispergiert - 50 Gew.% Magnetit eines mittleren Teilchendurchmessers von 20 pm bei einer Magnetisierung von 30 E.M.E./g und einem spezifischen Widerstand von (nicht) mehr als 10 -Acm enthält. Als Toner wird ein

QQ Styrol-Acryl-Harz mit einem Benzidin-Derivat als Gelb-Pigment, Rhodamin B als Magenta-Pigment und 10 Gewichtsteilen eines Kupfer-Phthaloamin-Pigments sowie 2 Gewichtsteilen eines positiven Ladungssteuerstoffs verwendet , wobei der mittlere Teilchendurchmesser 10 um beträgt. Der bei diesem Beispiel verwendete Entwickler ist ein Zweikomponenten-Entwickler mit 20 Gew.% Toner.

Da bei diesem Beispiel ein externes Bildsignal für die Bilderzeugung benutzt wird, können die Zeit und die Lage, in welcher das latente Bezugsbild auf dem 1 ichtempfindliehen Bild 10 erzeugt wird, beliebig gewählt werden. Bevorzugt sollten jedoch eine Zeit und eine Lage gewählt werden, die für die Rückkopplung der Daten zum latenten Wiedergabebild bzw. für dieses zweckmäßig sind. Um genügend Daten vom Bezugstoner rückzukoppeln, wird eine Betriebsart zur Erzeugung des Tonerwiedergabebilds nach abgeschlossener Erzeugung des Bezugstonerbilds bevorzugt (Betriebsarten gemäß Fig. 2 bis 4). Die Reihenfolge der Bilderzeugung in den Farben GeIb(Y), Magenta (N) und Cyan (C), kann beliebig dem jeweiligen Zweck angepaßt werden. Unter der Steuerung der vom Bezugstonerbild gewonnenen Daten kann somit ein Farbbild erzeugt werden, das eine ausgezeichnete Bildgüte, ein hervorragendes Farbgleichgewicht und eine ausgezeichnete Steilheit besitzt.

Beispiel 2

Der Unterschied zwischen diesem Beispiel und Beispiel 1 besteht darin, daß - wie aus dem Ablaufdiagramm gemäß Fig. 3 hervorgeht - die Gelb-Magenta- und Cyan,-Farbtonerbezugsbilder nicht deckungsgleich einander überlagern, sondern getrennt und dicht nebeneinander angelagert werden. Obgleich dabei Aufladen, Belichten und Entwickeln bei jedesmaliger Erzeugung des Bezugstonerbilds wiederholt werden müssen, erfolgt hierbei die Datenrückkopplung in vorteilhafter Weise genauer. Das Entwicklungsverfahren für das Bezugstonerbild bei diesem Beispiel ist in Fig. 13 dargestellt, während die anderen Bilderzeugungsbedingungen dieselben sind wie in Beispiel 1. Wie in Fig. 13 veranschaulicht (Ladungsbeseitigung), kann der Ladungsbeseitigungsvorgang erforderlichenfalls weggelassen werden.

Wie sich aus obigen Beispielen 1 und 2 ergibt,kann die Vorrichtung kompakt ausgebildet werden, während die Bilderzeugungszeit wirksam verkürzt werden kann, weil die Lagen oder Schichten der Tonerbilder auf dem Bildträger auf einmal auf ein Kopierpapier übertragen werden können. Da weiterhin die Bilderzeugung auf Daten basiert, können Güte, Steilheit und Farbgleichgewicht des Farbbilds wirksam gesteuert werden. Da mehrere Tonerbilder zur Bilderzeugung einander überlagern oder angetragen werden, kann die berührungsfreie Entwicklung in Form einer Umkehrentwicklung mit einer Wechselstrom-Vorspannung angewandt werden. Als Ergebnis wird bei verringertem Verschleiß des lichtempfindlichen Elements ein klares bzw. scharfes Bild erhalten, während die Zeitdauer für die Entwicklung jedes Latentbilds wirksam, einfach und zweckmäßig ohne unnötigen Zeitaufwand steuerbar ist.

Beispiel 3

Fig. 20 veranschaulicht einen Ablauf des Entwicklungsverfahrens für das Tonerwiedergabebild bei diesem Beispiel .

Bei diesem Beispiel wird ein Bild entsprechend dem Ablaufdiagramm gemäß Fig. 14 mittels der Vorrichtung nach Fig. 9 erzeugt. Dabei erfolgt die Umkehrentwicklung (1. Entwicklung) mittels der Entwicklungsvorrichtung 13 nach dem Entwicklungsverfahren gemäß Fig. 12 zur Erzeugung des Bezugstonerbilds (2a gemäß Fig. 14) mit gelbem Toner T. Anschließend erfolgt eine Umkehrentwicklung (2. Entwicklung) des Bilds mittels der Entwicklungsvorrichtung 14 ohne Aufladung und Bildbelichtung, wobei das Bezugstonerbild (2b gemäß Fig. 14) mit am gelben Toner T haftendem Magenta-Toner T erzeugt wird. Auf dieselbe Weise wird das Mehrfach-BezugstonerbiId (2c gemäß Fig. 14)

durch die Entwicklungsvorrichtung 15 einer Umkehrentwicklung (3. Entwicklung) unterworfen, wobei das Cyan-Tonerbild (den vorhergehenden Tonerbildern) deckungsgleich überlagert wird; diese Tonerbilderzeugung erfolgt bei einer einzigen Drehung des Bildträgers 10.

Das Mehrfach-Bezugstonerbild, dessen Daten im Speicher abgespeichert worden sind, wird durch die Vorreinigungs-Ladungsbeseitigungsvorrichtung 20 und die Klinge 22 der Reinigungsvorrichtung 21 entfernt. Anschließend wird nahezu die gesamte Oberfläche des Bildträgers 10 zur Erzeugung des Tonerwiedergabebilds nach Maßgabe der gespeicherten Daten genutzt. Dies bedeutet, daß das latente Wiedergabebild der Bestrahlung mit dem Laserstrahl Lp (1. Bildbelichtung) von der Lasereinheit 12, mit dem Gelb-Bildsignal moduliert, erzeugt, nachdem die gesamte Oberfläche des Bildträgers 10 gleichmäßig auf + 600 V aufgeladen worden ist, und einer Entwicklung (1. Entwicklung) durch die Entwicklungsvorrichtung 13 unterworfen wird, um das gelbe Tonerwiedergabebild (3a gemäß Fig. 14) zu erzeugen. Das latente Wiedergabebild wird sodann durch Bestrahlung mit dem mit dem Magenta-Bildsignal modulierten Laserstrahl Lp (2. Bildbelichtung) nach der Wiederaufladung des Bildträgers 10 erzeugt und anschließend einer (zweiten) Entwicklung durch die Entwicklungsvorrichtung 15 unterworfen, wobei das Magenta-TonerwiedergabebiId dem Gelb-Tonerwiedergabebild überlagert wird (3b gemäß Fig. 14). Auf dieselbe Weise wird das Mehrfach-TonerwiedergabebiId (3c gemäß Fig. 14), bei drei Umdrehungen des Bildträgers gebildet, durch Wiederaufladung und Bildbelichtung (3. Bildbelichtung) nach Maßgabe des Cyan-signals erzeugt und durch die Entwicklungsvorrichtung 15 entwickelt. Fig. 20 veranschaulicht den Ablauf der Entwicklung des Tonerwiedergabebilds. Dies bedeutet, daß

-36-

bei zweiter und dritter Entwicklung der Toner sich an den Bereichen, an die bereits Toner angelagert ist, sowie auch an den Bereichen anlagern kann, an denen beim vorhergehenden Vorgang kein Toner angelagert worden ist.

Beispiel 4

Der Unterschied zwischen diesem Beispiel und Beispiel 3 besteht darin, daß die Gelb-Magenta- und Cyan-Farbtonerbezugsbilder nicht an derselben "Stelle (deckungsgleich) einander überlagern, sondern dicht nebeneinander in voneinander verschiedenen Positionen erzeugt werden, während der Bildträger 10 drei Umdrehungen durchführt (vgl. Fig. 15). Aus diesem Grund müssen Aufladung, Belichtung und Entwicklung für die Herstellung jedes Bezugstonerbilds wiederholt werden; dieser Vorgang ist in Fig. 13 veranschaulicht. Dies bedeutet, daß die Stelle,

an welcher der Toner bei der ersten Entwicklung ange-20

lagert worden ist, von der Anlagerungsstelle des Toners bei der zweiten Entwicklung verschieden ist. Das Verfahren zur Erzeugung des Bezugstonerbilds bei diesem Beispiel entspricht jedoch nahezu dem Verfahren zur

Erzeugung des Tonerwiedergabebilds, und der Vorteil be-25

steht darin, daß effektive Daten ohne weiteres erzielbar sind.

Da bei cen Beispielen 3 und 4 erfindungsgemäß mehrere

Tonerbiider auf dem Bildträger einander überlagern und 30

gleichzeitig auf das Aufzeichnungs- oder Kopierpapier übertragen werden, ist keine Übertragungstrommel erforderlich. Weiterhin kann der Bildträger klein ausgebildet sein, weil nahezu die Gesamtoberfläche für die

Erzeugung des Tonerwiedergabebilds nutzbar ist. Die 35

Bi^erzeugungsvorrichtung kann daher kompakter ausgebildet sein. Darüber hinaus ermöglicht die Erzeugung

eines Bilds auf der Grundlage von Daten, die vom Bezugstonerbild gewonnen wurden, die Erzeugung eines Mehr-Farbbilds hoher Güte sowie ausgezeichneter Steilheit und ausgezeichneten Farbgleichgewichts. Die Anwendung der berührungsfreien Umkehrentwicklung bei Übereinanderlagerung mehrerer Tonerbilder auf dem Bildträger gewährleistet ein klares bzw. scharfes Bild und verringerten Abrieb des lichtempfindlichen Elements. Zudem lassen sich damit verschiedene weitere vorteilhafte Wirkungen erzielen, z.B. Vereinfachung der Steuerung des Entwicklungsvorgangs ohne Zeitvergeudung für die Entwicklung jedes Latentbilds.

Beispiel 5

Bei diesem Beispiel wird mit der Vorrichtung gemäß Fig. nach dem im Ablaufdiagramm von Fig. 17 dargestellten Verfahren ein Bild erzeugt. Die Oberfläche oder Mantel-

fläche des lichtempfindlichen Elements 10 wird durch eine Aufladevorrichtung 105 gleichmäßig auf +600 ν aufgeladen (1. Aufladung). Sodann wird das Gelb-Bezugssignal einem an sich bekannten Helium-Neon-Laser aufgeprägt, und der mit diesem Signal modulierte Laserstrahl L wird zur Erzeugung des latenten Bezugsbilds auf die aufgeladene Oberfläche des lichtempfindlichen Elements 10 aufgestrahlt (1. Bildbelichtung). Sodann erfolgt eine Umkehrentwicklung (1. Entwicklung) des Bilds durch die Entwicklungsvorrichtung 5 (vgl. Fig. 13), um ein gelbes Bezugstonerbild (2a gemäß Fig. 17) mit gelbem Toner T zu erzeugen.

Anschließend wird der Bildträger durch eine Scorotron-Aufladevorrichtung 106 erneut aufgeladen (2. Aufladung). Durch (zweite) Bildbelichtung mittels des Laserstrahls von der Lasereinheit nach Maßgabe des Magenta-Bezugs-

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signals wird ein latentes Bezugsbild erzeugt. Letzteres wird sodann einer Umkehrentwicklung (2. Entwicklung) durch die Entwicklungsvorrichtung 6 unterworfen, wodurch ein Magenta-Tonerbezugsbild aus Magenta-Toner T¹ an einer vom Gelb-Tonerbezugsbild verschiedenen Stelle erzeugt wird (2b gemäß Fig. 17).

Auf dieselbe Weise wird das Mehrfach-Bezugstonerbild (2c gemäß Fig..17) mit dem im Bereich A gemäß Fig. 17 aufgebrachten Cyan-Tonerbezugsbild durch Wiederaufladung mittels einer Aufladevorrichtung 107, Bildbelichtung

(3. Bildbelichtung) mittels des mit demcyan.-Bezugssignal modulierten LaserstrahlsL und (dritte) Entwicklung durch die Entwicklungsvorrichtung 7 erzeugt. Danach wird das Gelb-Tonerwiedergabebild (3a gemäß Fig. 17) im Bereich B gemäß Fig. 17 durch gleichmäßige positive Aufladung mittels der Aufladevorrichtung nach Maßgabe der vom Bezugstonerbild gewonnenen Daten, Bildbelichtung L entsprechend dem Gelb-Bildsignal und Entwicklung durch die Entwicklungsvorrichtung 5 erzeugt. Das Bezugstonerbild 2c wird durch die Ladungsbeseitigungsvorrichtung (vor der Reinigung) und die Reinigungsklinge entfernt. Nachdem das Gelb-Tonerwiedergabebild (bis zum Bereich A gemäß Fig. 17) erzeugt worden ist, wird das Tonerwiedergabebild (3b gemäß Fig. 17) mit dem überlagerten Magenta-Tonerwiedergabebild durch Aufladung mittels der Aufladevorrichtung 106, Bildbelichtung L und Entwicklung durch die Entwicklungsvorrichtung 6 erzeugt. Hierauf wird das Mehrfach-Tonerwiedergabebild (3c gemäß Fig. 17) mit dem überlagerten Cy.an.-Tonerwiedergabebild durch Aufladung mittels der Aufladevorrichtung 107, Bildbelichtung L und Entwicklung durch die Entwicklungsvorrichtung 7 erzeugt. Dieses Tonerbild wird durch eine nicht darge-

- ab

stellte Aufladevorrichtung vor der übertragung auf das Kopierpapier leicht übertragbar gemacht.Der durch jede Entwicklungsvorrichtung durchgeführte Entwicklungsvorgang zur Erzeugung des Bezugstonerbilds und des Tonerwiedergabebilds ist in Fig. 13 veranschaulicht. Dabei wird jedes Bezugstonerbild in der Weise entwickelt, daß die einzelnen Tonerbilder in einander verschiedenen Lagen aufgebracht sind, und jedes Tonerwiedergabebild wird so entwickelt, daß diese Bilder an derselben und an verschiedenen Stellen einander überlagert bzw. aufgebracht sind. Weiterhin wird das Kopierpapier P, auf welches das Tonerwiedergabebild übertragen worden ist, durch die beheizte Walze einer Fixiervorrichtung einer Fixierung unterworfen und sodann ausgegeben.

Das Verfahren gemäß diesem Beispiel verwendet externe Bezugs- und Bildsignale für die Erzeugung des Bezugstonerbilds und des Tonerwiedergabebilds, während das Tonerwiedergabebild nach Beseitigung des Bezugstonerbilds übertragen wird. Hierdurch wird die Wahl verschiedener Lagen oder Stellen, an denen das Bezugstonerbild angeordnet wird, ermöglicht, und es kann nahezu die Gesamtoberfläche des lichtempfindlichen Elements zur Erzeugung des Tonerwiedergabebilds herangezogen werden.

Da bei diesem Beispiel weiterhin ein Mehrfach-Tonerwiedergabebild oder -V/iedergabetonerbild mit einer einzigen

Umdrehung des 1ichtempfindlichen Elements erzeugt werden kann, wird hierdurch der Bilderzeugungswirkungsgrad auf eine demjenigen bei der Schwarz/Weiß-Bilderzeugung entsprechende Größe verbessert.
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Das Bezugstonerbild kann entsprechend dem Bildsignal und dem von einer Strahlquelle mit einer vorbestimmten Dichtendifferenz angelegten Signal erzeugt werden. Die Reihenfolge der Erzeugung der Cyan.-,Magenta- und Gelb-Tonerbilder kann wie erforderlich geändert werden.

Beispiel 6

Der Unterschied zwischen diesem Beispiel und Beispiel 5 besteht darin, daß die Bilderzeugung nach dem Verfahren gemäß Fig. 18 erfolgt. Mit anderen Worten: die latenten Bezugsbilder werden im Bereich A während der Drehung des lichtempfindlichen Elements 10 erzeugt und anschließend durch die betreffenden Entwicklungsvorrichtungen gleichzeitig entwickelt und dabei in voneinander verschiedenen Lagen unter Bildung des Mehrfach-Bezugstonerbilds 2c aufgebracht. Auf die Erzeugung des Tonerbilds 2c folgt diejenige des Mehrfach-Tonerwiedergabebilds 3c im Bereich B , wobei die latenten Farbwiedergabebilder und die Farb-Tonerwiedergabebilder (in diesem Bereich) einander überlagert werden. Zu diesem Zeitpunkt wird das Bezugstonerbild 2c durch die Reinigungsvorrichtung beseitigt, während das Tonerwiedergabebild 3c auf das Kopierpapier P übertragen wird. Nach der Übertragung wird das lichtempfindliche Element 1 durch die Reinigungsvorrichtung in Vorbereitung auf die folgende Bilderzeugung gereinigt. Das das Tonerbild 3c tragende Kopierpapier P wird in der Fixiervorrichtung mittels Wärme fixiert und dann

^ow ausgegeben. Da bei diesem Beispiel die Bezugsfarbtonerbilder gleichzeitig erzeugt werden und das Tonerwiedergabebild mit einer einzigen Drehung des lichtempfindlichen Elements erzeugt wird, ist der Arbeitswirkungsgrad außerordentlich hoch; ein zusätzlicher Vorteil besteht darin, daß das Tonerwiedergabebild unter Nutzung nahezu der gesamten Oberfläche des lichtempfin dlichen Elements er-

zeugbar ist.

Wie aus den Beispielen 5 und 6 hervorgeht, ist erfindungsgemäß für die Erzeugung der auf dem lichtempfindlichen Element einander überlagerten oder (nebeneinander) aufgebrachten und gleichzeitig auf das Kopierpapier übertragenen Tonerbilder keine Übertragungstrommel erforderlich, und weil das Tonerwiedergabebild unter Nutzung nahezu der Gesamtoberfläche des Bildträgers oder -empfangselements erzeugt werden kann, kann der Bildträger selbst ziemlich klein sein und damit die Bilderzeugungsvorrichtung einen kompakteren Aufbau erhalten. Da weiterhin das Toner-

!5 wiedergabebild mit einer einzigen Umdrehung des Bildträgers herstellbar ist, wird hierdurch ein Wirkungsgrad erzielt, der ebenso groß ist wie bei der Erzeugung von Schwarz/-Weiß-Bildern . Da ein (Farb-)Bild nach Maßgabe von Daten, die vom Bezugstonerbild gewonnen wurden, erzeugt wird, wird ein Mehrfafbbild, hoher Güte, ausgezeichneter Steilheit und hervorragenden Farbgleichgewichts erhalten. Die bei der überlagerung mehrerer Tonerbilder auf dem Bildträger anwendbare berührungsfreie Umkehrentwicklung gewährleistet unter anderem ein klares bzw. scharfes, farbkräftiges Bild bei gleichzeitiger Verringerung des Abriebs des lichtempfindlichen Elements, während dabei der Entwicklungsvorgang für jedes einzelne Latentbild ohne unnötigen Zeitaufwand einfach steuerbar ist.

Claims (27)

Patentansprüche

1. Verfahren zur Bilderzeugung, bei dem auf einem p- Bildträger oder -empfangselement erzeugte latente

Wiedergabebilder entwickelt und mehrere Tonerwiedergabebilder oder Wiedergabetonerbilder zur Bildung eines Mehrfach-Tonerwiedergabebilds (einander) überlagert werden, dadurch gekennzeichnet, daß es _ einen Vorgang zur Erzeugung eines latenten Bezugsbilds in einem vom latenten Wiedergabebild verschiedenen Bereich und einen Vorgang zum Entwickeln des latenten Bezugsbilds zu mehreren Bezugstonerbildern umfaßt und die Bedingungen der

Tonerwiedergabebilderzeugung nach Maßgabe von 15

Daten, die vom Bezugstonerbild gewonnen wurden, einstellbar oder vorgebbar sind.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Tonerwiedergabebild mit mehreren Umdrehungen des Bildträgers erzeugt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die (Mehrzahl der) Bezugstonerbilder jeweils

auf die ihnen gemeinsamen (zugeordneten) latenten 25

Bezugsbilder aufgebracht oder diesen überlagert werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bezugstonerbilder auf den jeweiligen verschiedenen entsprechenden latenten Bezugsbildern getrennt erzeugt werden. -

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß das Mehrfach-Tonerwiedergabebild (multiple 35

toner picture image) nach der Erzeugung der (einzelnen) Bezugstonerbilder erzeugt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mehrfach-Tonerwiedergabebild in der Weise erzeugt wird, daß die Erzeugung des betreffenden Bezugstonerbilds und des Tonerwiedergabebilds abwechselnd mehrmals wiederholt wird.

7. Vorrichtung zur Bilderzeugung, mit mehreren Entwicklungseinrichtungen zum Entwickeln mehrerer auf einem Bildträger oder -empfangselement erzeugter latenter Wiedergabebilder unter gegenseitiger Überlagerung (piling) mehrerer Tonerwiedergabebilder zur Erzielung eines Mehrfach-Tonerwiedergabebilds, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zum Erzeugen eines vom latenten Wiedergabebild verschiedenen latenten Bezugsbilds vorgesehen ist, daß die verschiedenen Entwicklungseinrichtungen zur Entwicklung des latenten Bezugsbilds zwecks Erzeugung mehrerer Bezugstonerbilder benutzbar sind und daß die Bedingungen für die Tonerwiedergabebilderzeugung nach Maßgabe von Daten, die vom Bezugstonerbild gewonnen werden, einstellbar oder vorgebbar sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Tonerwiedergabebild mittels mehrerer Umdrehungen des Bildträgers erzeugbar ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Entwicklungseinrichtungen für zumindest den zweiten Entwicklungsvorgang und die folgenden Entwicklungsvorgänge berührungsfrei arbeitende Entwicklungseinrichtungen sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Entwicklungseinrichtungen Umkehrentwicklungseinrichtungen sind.

11. Verfahren zur Bilderzeugung, bei dem mehrere auf einem Bildträger oder -empfangselement erzeugte latente Wiedergabebilder entwickelt und mehrere Tonerwiedergabebilder oder Wiedergabetonerbilder zur Bildung eines Mehrfach-Tonerwiedergabebilds (einander) überlagert werden, dadurch gekennzeichnet, daß es einen Vorgang zur Erzeugung eines latenten Bezugsbilds in einem vom latenten Wiedergabebild verschiedenen Bereich und einen Vorgang zum Entwickeln des latenten Bezugsbilds zu mehreren Bezugstonerbildern umfaßt und das Tonerwiedergabebild nach Maßgabe von Daten, die vom Bezugstonerbild gewonnen wurden, mit einer einzigen Umdrehung des Bildträgers erzeugt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Mehrfach-Tonerwiedergabebild nach der Erzeugung der (mehreren) Bezugstonerbilder erzeugt wird.

13. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die latenten Bezugsbilder und die Bezugstonerbilder bei der Bewegung des Bildträgers aufeinanderfolgend erzeugt werden.

14. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die latenten Bezugsbilder und die Bezugstonerbilder parallel zueinander zu einer Zeit (gleichzeitig) erzeugt werden.

15. Vorrichtung zur Bilderzeugung, mit mehreren Bildbelichtungseinrichtungen zum Erzeugen mehrerer latenter Wiedergabebilder und mehreren Entwicklungseinrichtungen zum Entwickeln der latenten Wiedergabebilder unter (gegenseitiger) Überlagerung mehrerer Tonerwiedergabebilder zwecks Erzielung eines Mehrfach-Tonerwiedergabebilds,

dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zum Erzeugen eines latenten Bezugsbilds an einer von der Stelle des latenten Wiedergabebilds verschiedenen Stelle mittels der Bildbelichtungseinrichtungen und eine Einrichtung zum Entwickeln des durch die genannte Einrichtung erzeugten latenten Bezugsbilds mittels der Entwicklungseinrichtungen zwecks Erzeugung mehrerer Bezugstonerbilder vorgesehen sind und die Bedingungen für Tonerwiedergabebilderzeugung nach Maßgabe von Daten, die von dem auf diese Weise erzeugten Bezugstonerbild gewonnen werden, einstellbar bzw. vorgebbar sind.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die für die (auf die erste Entwicklung) folgende(n) Entwicklungsstufe(n) einsetzbaren Entwicklungseinrichtungen berührungsfrei arbeitende Entwicklungseinrichtungen sind.

17. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Entwicklungseinrichtungen Umkehrentwicklungseinrichtungen sind.

18· Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die BilrTT=»!.ichtungseinrichtung ein Laserstrahl, ein Lichtleitfaserstrang, eine Flüssigkristallblende oder eine Leuchtdiode ist.

19. Verfahren zur Bilderzeugung, bei dem mehrere auf einem Bildträger erzeugte latente Wiedergabebilder unter überlagerung mehrerer Tonerwiedergabebilder zu einem Mehrfach-Tonerwiedergabebild entwickelt werden, dadurch gekennzeichnet, daß es einen Vorgang zur Erzeugung eines latenten Bezugsbilds in einem vom Bereich des latenten Wiedergabebilds verschiedenen Bereich und einen Vorgang zum Entwickeln des latenten Bezugsbilds zwecks Erzeugung

mehrerer Bezugstonerbilder umfaßt und daß die Tonerwiedergabebilder nach der Beseitigung der Bezugstonerbilder erzeugt werden.
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20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Tonerwiedergabebild nach Maßgabe der vom Bezugstonerbild gewonnenen Daten gesteuert wird.

21. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Tonerwiedergabebilder im laufe mehrerer Umdrehungen des Bildträgers erzeugt werden.

22. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Bezugstonerbilder auf den ihnen entsprechenden (common) latenten Bezugsbildern einander überlagert (piled) werden.

23. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Bezugstonerbilder jeweils an verschiedenen Stellen getrennt auf den latenten Bezugsbildern erzeugt werden.

24. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die latenten Wiedergabebilder auf nahezu der gesamten Bilderzeugungsfläche des Bildträgers erzeugt werden.

25. Vorrichtung zur Bilderzeugung, mit mehreren Entwicklungseinrichtungen zum Entwickeln von auf einem Bildträger erzeugten latenten Wiedergabebildern unter Überlagerung mehrerer Tonerwiedergabebilder zur Bildung eines Mehrfach-Tonerwiedergabebilds und einer Reinigungseinrichtung zum Entfernen des Toners vom Bildträger, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zum Erzeugen

eines vom latenten Wiedergabebild verschiedenen latenten Bezugsbilds vorgesehen ist, daß die Entwicklungseinrichtungen zum Entwickeln des so erzeugten latenten Bezugsbilds zu mehreren Bezugstonerbildern benutzbar sind und daß die Tonerwiedergabebilder nach der Beseitigung der Bezugstonerbilder durch die Reinigungseinrichtung erzeugbar sind.
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26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Entwicklungseinrichtungen für zumindest den zweiten Entwicklungsvorgang und die folgenden Entwicklungsvorgänge berührungsfrei arbeitende Entwicklungseinrichtungen sind.

27. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Entwicklungseinrichtungen Umkehrentwicklungseinrichtungen sind.