DE3733925A1 - Verfahren und vorrichtung zur erzeugung eines mehrfarbbilds - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zur erzeugung eines mehrfarbbildsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein(e) elektrophotographische(s)
Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen eines Mehrfarbbilds,
insbesondere für die Erzeugung mehrerer Tonerbilder
in einander überlagernder Anordnung auf einem Bildaufnehmer
(bzw. Bildempfangsmaterial).
Die erwähnte elektrophotographische Bilderzeugung erfolgt
durch Ausführung zweier oder mehrerer Zyklen aus jeweils
1. Aufladung, 2. bildgerechter Belichtung und 3. Entwicklung
auf einem Bildaufnehmer (image retainer), der eine
photoleitende Schicht auf einem leitfähigen Substrat oder
Träger aufweist (vgl. JP-Patentanmeldung 1 84 381/1983).
Unter Verwendung eines Bildaufnehmers mit einer durchsichtigen
Isolierschicht an der Außenseite einer photoleitenden
Schicht werden bei einem anderen Verfahren zwei
oder mehr Zyklen durchgeführt, die jeweils 1. Primäraufladung,
2. gleichzeitige Sekundäraufladung und bildgerechte
Belichtung, 3. gleichmäßige Aufladung und 4. Entwicklung
umfassen. Ein weiteres Verfahren besteht aus zwei
oder mehr Zyklen aus jeweils 1. Primäraufladung, 2. Sekundäraufladung,
3. bildgerechter Belichtung und 4. Entwicklung
(vgl. JP-Patentanmeldung 1 83 152/1983). Diese Verfahren
ermöglichen die Mehrfarbentwicklungen oder Bildzusammenstellungen
auf dem Bildaufnehmer, wobei diese
einander überlagerten Bilder oder Überlagerungsbilder
(superposed images) in einem einzigen Übertragungsvorgang
auf ein Übertragungsmaterial (Aufzeichnungsträger)
übertragen werden können; damit kann ein einen einfachen
Aufbau besitzendes Gerät für die Erzeugung eines mehrfarbigen
oder zusammengesetzten Bilds (Mischbilds) realisiert
werden. Gemäß den JP-Patentanmeldungen 57 446/1983
bzw. 1 92 712/1985 wird dabei die Entwicklung mittels eines
Entwicklers aus einem Gemisch eines nichtmagnetischen
Toners und eines magnetischen Trägers durchgeführt. Dieses
Entwicklungsverfahren gehört zur Klasse der Magnetbürsten-
Entwicklungsverfahren und kennzeichnet sich dadurch, daß
dabei nur der Toner mittels einer Wechselstrom-Vorspannung
zum Überspringen an die Latentbildfläche auf dem
Bildaufnehmer gebracht wird, während die Magnetbürste
außer Berührung mit dem Bildaufnehmer gehalten wird.
Ein Beispiel für die genannte Bilderzeugungsvorrichtung
ist in der Praxis durch eine Entwicklungsvorrichtung
realisiert, die Latentbilder unterschiedlicher Farbe mit
Hilfe von Latentbilderzeugungsmitteln erzeugt und Toner
mit Farben entsprechend den betreffenden Latentbildern
verwendet.
Bei dieser Vorrichtung wird ein Bildaufnehmer (auch als
"lichtempfindliches Element" oder "Photoleiterelement"
bezeichnet) mit einer photoleitenden Substanz auf einem
leitfähigen Substrat mit optischer Strahlung, z. B. einem
Laserstrahl, bestrahlt, um elektrostatische Latent- oder
Ladungsbilder zu erzeugen. Dabei erfolgt die Mehrfarbbilderzeugung
auf die im Ablaufdiagramm von Fig. 11 gezeigte
Weise.
Fig. 11 veranschaulicht die Änderungen des Oberflächenpotentials
des Bildaufnehmers. Dabei bedeuten: PH ein belichteter
Bereich auf dem Bildaufnehmer; DA ein unbelichteter
Bereich auf dem Bildaufnehmer; T₁ ein bei einer
ersten Entwicklung an den Bildaufnehmer angetragener
Toner; T₂ ein bei einer zweiten Entwicklung an den Bildaufnehmer
angetragener Toner; und DUP ein Potentialanstieg,
verursacht durch die Antragung des Toners T₁ an
den belichteten Bereich PH bei der ersten Entwicklung.
Zur Vereinfachung der Erläuterung sei die Polarität des
Latentbilds als positiv vorausgesetzt.
- 1. Der Bildaufnehmer wird durch eine Aufladevorrichtung gleichmäßig auf ein konstantes positives Oberflächenpotential E aufgeladen.
- 2. Eine erste bildgerechte Belichtung erfolgt mittels eines Lasers, einer Kathodenstrahlröhre oder einer Leuchtdiode als Belichtungslichtquelle, wobei das Potential des belichteten Abschnitts PH entsprechend der Belichtungslichtmenge abfällt.
- 3. Das dabei erzeugte elektrostatische Latent- oder Ladungsbild (im folgenden einfach als Latentbild bezeichnet) wird durch eine Entwicklungsvorrichtung entwickelt, an die eine positive Vorspannung praktisch entsprechend dem Oberflächenpotential E des unbelichteten Bereichs angelegt ist. Infolgedessen wird der positiv (auf)geladene Toner T₁ an den belichteten Bereich PH auf einem vergleichsweise niedrigen Potential angetragen, so daß ein erstes Tonerbild entsteht. Der Bereich, in welchem dieses Tonerbild erzeugt worden ist, erfährt einen Potentialanstieg entsprechend DUP als Ergebnis der Antragung des positiv geladenen Toners T₁, besitzt jedoch normalerweise ein vom Potential des unbelichteten Bereichs DA verschiedenes Potential.
- 4. Sodann wird die mit dem ersten Tonerbild versehene Oberfläche des Bildaufnehmers mittels der Aufladevorrichtung einer zweiten Aufladebehandlung unterworfen, so daß unabhängig vom Vorhandensein oder Fehlen des Toners T₁ ein gleichmäßiges Oberflächenpotential E vorliegt.
- 5. Die Oberfläche eines Bildaufnehmers wird zur Erzeugung eines (zweiten) Latentbilds einer zweiten bildgerechten Belichtung unterworfen.
- 6. Dieses (zweite) Latentbild wird mit einem positiv geladenen Toner T₂ einer von der Farbe des Toners T₁ verschiedenen Farbe, wie im vorher beschriebenen Schritt 3., zur Erzeugung eines zweiten Tonerbilds entwickelt.
Dieser Vorgang wird mit einer gewünschten Häufigkeitszahl
durchgeführt, um auf dem Bildaufnehmer ein Mehrfarbbild
zu erzeugen, das anschließend auf ein Übertragungsmaterial
(Aufzeichnungsträger) übertragen und unter Wärme-
oder Druckeinwirkung zu einem Mehrfarb-Aufzeichnungsbild
fixiert wird. Zwischenzeitlich wird der Bildaufnehmer an
seiner Oberfläche von Resttoner oder -ladungen befreit,
so daß er nach der Übertragung seines Mehrfarbtonerbilds
auf das Übertragungsmaterial für eine nachfolgende Mehrfarbbilderzeugung
benutzbar ist.
Die so erhaltenen Mehrfarb(bild)aufzeichnungen sind
strengen Anforderungen bezüglich des (der) Farbgleichgewichts
(oder -ausgeglichenheit) unterworfen, weil dies
unmittelbar für das Auge auffällig ist.
- 1. Die Aufzeichnungseigenschaften der Gradationen der einzelnen Farbanteile sollten zufriedenstellend gleich sein.
- 2. Die Alterung und die einzelnen Dispersionen im Farbgleichgewicht (Farbausgeglichenheit) sollten gering sein.
Im Hinblick darauf wurde bereits ein Verfahren vorgeschlagen,
bei dem ein Bezugstonerbild auf einem Bildaufnehmer
erzeugt, die Reflexionsdichte des Tonerbilds
erfaßt oder gemessen und die erfaßte Reflexionsdichte auf
die Bilderzeugungsbedingungen übertragen wird (vgl. JP-
Patentanmeldungen 1 58 456/1984, 1 79 119/1984 und 1 88 690/1984).
Obgleich bei diesem Verfahren die maximale Dichte praktisch
konstant gehalten werden kann, vermag es nicht eine
Bedingung zum Konstanthalten der Gradationswiedergabecharakteristika
(gradation expression characteristics),
die für Farbwiedergaben oder -ausdrucke (expressions) am
wichtigsten sind, zu gewährleisten.
Andererseits ist in der JP-OS 57 868/1985 ein Verfahren beschrieben,
bei dem ein Tonerbild auf ein transparentes
Element einer Übertragungsvorrichtung übertragen und die
Dichte gemessen wird. Bei diesem Verfahren muß jedoch
neben dem Bildaufnehmer auch die Übertragungsvorrichtung
mit hohem Genauigkeitsgrad angetrieben werden, was das
Problem mit sich bringt, daß der Gesamtaufbau des Geräts
kompliziert und vergrößert wird.
Aufgabe der Erfindung ist damit die Schaffung eines Verfahrens
und einer Vorrichtung zum Erzeugen eines Mehrfarbbilds,
wobei die Vorrichtung einen einfachen Aufbau aufweisen
und eine Einrichtung zum Einstellen der Bilderzeugungsbedingungen
in der Weise, daß das Farbgleichgewicht
stets konstant bleibt, vorgesehen sein soll.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren zur Erzeugung eines
Mehrfarbbilds, bei dem ein Mehrfarbtonerbild auf einem
Bildaufnehmer (oder Bildempfangsmaterial) mittels mehrerer
Entwicklungseinheiten erzeugt und das Mehrfarbtonerbild
auf ein Übertragungsmaterial (oder einen Aufzeichnungsträger)
übertragen wird, erfindungsgemäß dadurch gelöst,
daß mittels einer (oder jeder) der Entwicklungseinheiten
(je) ein Bezugstonerbild auf einem Nichtübertragungsbereich
des Bildaufnehmers erzeugt wird, die Reflexionsdichte
des Bezugstonerbilds ausgelesen oder abgegriffen
wird und die Bilderzeugungsbedingungen in Übereinstimmung
mit der ausgelesenen oder abgegriffenen Reflexionsdichte
eingestellt werden.
Gegenstand der Erfindung ist auch eine Vorrichtung zur
Erzeugung eines Mehrfarbbilds auf einem Bildaufnehmer,
bei welcher das Mehrfarbbild auf ein Übertragungsmaterial
übertragen wird, die dadurch gekennzeichnet ist, daß
mehrere Bezugstonerbilder unterschiedlicher Aufzeichnungsflächenprozentsätze
auf Nichtübertragungsbereichen des
Bildaufnehmers erzeugbar sind, die Reflexionsdichten der
Bezugstonerbilder jeweils auslesbar oder abgreifbar sind
und die Bilderzeugungsbedingungen in Übereinstimmung mit
den ausgelesenen Reflexionsdichten einstellbar sind.
Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung
anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung des Innenaufbaus
einer Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung,
Fig. 2 eine Aufsicht auf ein laseroptisches System bei
der Vorrichtung nach Fig. 1,
Fig. 3 eine Schnittdarstellung einer Entwicklungsvorrichtung
bzw. -einheit bei der Vorrichtung nach
Fig. 1,
Fig. 4 eine Abwicklung der Ober- oder Mantelfläche
eines Bildaufnehmers,
Fig. 5 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen
dem Aufzeichnungsflächenprozentsatz (bzw.
prozentualen Aufzeichnungsflächenanteil) und
dem Bilddichte-Ausgangssignal,
Fig. 6 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen
dem Aufzeichnungsflächenprozentsatz und
der Bilddichte bei verschiedenen Wechselstromvorspannungen,
Fig. 7(a) und 7(b) Ablaufdiagramme für verschiedene
Methoden der Einstellung von Bilderzeugungsbedingungen,
Fig. 8 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen
der Vorlagenbilddichte und der den Aufzeichnungspegel
(recording level) bestimmenden
Pixeldichte,
Fig. 9(a) bis 9(d) graphische Darstellungen, in denen
die Größen von in einer Bezugsmatrix gesetzten
Bezugsdaten gegen den Dichtepegel aufgetragen
sind,
Fig. 10 ein Blockschaltbild, welches den Fluß von Bilddaten
zu einer Mehrfarbbilderzeugungsvorrichtung
zeigt,
Fig. 11 ein Ablaufdiagramm zur Darstellung der Änderungen
im Oberflächenpotential des Bildaufnehmers und
Fig. 12(a) und 12(b) schematische Darstellungen von Abwicklungen
der Bildaufnehmer-Mantelfläche bei
anderen Ausführungsformen der Erfindung.
Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung umfaßt einen in Pfeilrichtung
in Drehung versetzbaren Bildaufnehmer 1, eine Koronaaufladeeinheit
21, ein laseroptisches System oder optisches
Lasersystem 26 zum Emittieren eines Bildbelichtungslichts
L, Entwicklungseinheiten 5 A, 5 B, 5 C und 5 D, die jeweils
gelben, purpurroten, blaugrünen und schwarzen Toner enthalten,
eine Vorübertragung-Bildbelichtungslampe 32, eine
Übertragungselektrode 33, eine Trennelektrode 34, ein
Übertragungspapier oder -material P (als Aufzeichnungsträger),
einen Photosensor 35 zum Erfassen bzw. Messen
der Dichte eines Bezugstonerbilds auf dem Bildaufnehmer
und eine Reinigungseinheit 36 mit einer Fellbürste 36 a,
einer Tonerrückgewinnungswalze 36 b und einem Abstreifer
36 c. Mit dieser Vorrichtung wird ein Mehrfarbbild auf die
im folgenden beschriebene Weise erzeugt.
Die Ober- oder Mantelfläche des Bildaufnehmers 1 wird
durch die eine Scorotron-Einrichtung aufweisende Koronaaufladeeinheit
21 geichmäßig (elektrisch) aufgeladen und
dann mit dem Bildbelichtungslicht L entsprechend Aufzeichnungsdaten
der gelben Komponente vom Lasersystem 26
belichtet. Dabei wird ein elektrostatisches Ladungsbild
oder Latentbild erzeugt. Letzteres wird durch die den
gelben Toner enthaltende Entwicklungseinheit 5 A entwickelt.
Der Bildaufnehmer, auf dem das gelbe Tonerbild erzeugt
worden ist, wird anschließend durch die Koronaaufladeeinheit
21 erneut gleichmäßig aufgeladen und mit dem Licht
L entsprechend den Aufzeichnungsdaten für eine purpurrote
Komponente (bildgerecht) belichtet. Das auf diese Weise
erzeugte Latentbild wird durch die den purpurroten Toner
enthaltende Entwicklungseinheit 5 B entwickelt. Infolge
dessen entsteht auf dem Bildaufnehmer 1 ein Zweifarbtonerbild,
das aus dem gelben Toner und dem purpurroten Toner
zusammengesetzt ist. Anschließend wird das Latentbild auf
gleiche Weise mit dem blaugrünen Toner und dem schwarzen
Toner in Überlagerung miteinander für die Erzeugung eines
Vierfarbtonerbilds auf dem Bildaufnehmer 1 entwickelt.
Der erfindungsgemäß vorgesehene Photosensor 35 besteht
aus einem Lichtemissionselement und einem Lichtempfangselement
und dient zum Auslesen der Reflexionsdichte oder
des Reflexionsvermögens (reflective density) eines jeweiligen
Bezugstonerbilds C in einer der Farben Gelb, Purpurrot,
Blaugrün und Scchwarz (vgl. Fig. 4).
Von dem auf dem Bildaufnehmer 1 erzeugten Mehrfarbtonerbild
wird nur ein vom Bezugstonerbild verschiedener Bildbereich
B mittels der Übertragungselektrode 33 auf das
Übertragungs- bzw. Aufzeichnungspapier P übertragen.
Letzteres wird sodann vom Bildaufnehmer 1 mittels der
Trennelektrode 34 getrennt und in der Fixiereinheit 31
fixiert. Zwischenzeitlich wird der Bildaufnehmer 1 durch
eine Ladungsbeseitigungselektrode und die Reinigungseinheit
36 gereinigt, d. h. von Restladung und Resttoner befreit.
Die Fellbürste 36 a wird während der Bilderzeugung außer
Berührung mit dem Bildaufnehmer 1 gehalten und nach der
Erzeugung des Mehrfarbtonerbilds auf dem Bildaufnehmer 1
und nach seiner Übertragung von letzterem mit dem Bildaufnehmer
1 in Berührung gebracht, um bei ihrer Drehung
in Pfeilrichtung den Resttoner abzustreifen.
Nach diesem Reinigungsvorgang wird die Fellbürste 36 a
wieder vom Bildaufnehmer 1 zurückgezogen. Die in Richtung
des Pfeils umlaufende Tonerrückgewinnungswalze 36 b ist
so zweckmäßig vorgespannt, daß sie den Toner im Zusammenwirken
mit der Fellbürste 36 a bzw. von dieser rückgewinnt.
Der so rückgewonnene Toner wird durch den Abstreifer
(bzw. die Abstreifklinge) 36 c abgestreift und zwischengespeichert.
Fig. 2 veranschaulicht das laseroptische System oder
optische Lasersystem 26 für die Durchführung der bildgerechten
Belichtung bei der beschriebenen Vorrichtung. Die
Anordnung gemäß Fig. 2 umfaßt eine Laserdiode 37, einen
sich drehenden Polygonalspiegel 38 und eine f-R-Linse 39.
Das Lasersystem 26 erzeugt zusammen mit einem Bild (einer
Abbildung) auf dem Bildaufnehmer 1 das Bezugstonerbild.
Für die Bilderzeugung wird eine feste Kopie auf der Basis
von Bilddaten erzeugt, die von einer Bilddaten-Ausgabevorrichtung
verschiedenartiger Ausgestaltung, wie Bilddaten-Erzeugungsvorrichtung,
Bildspeicher, Bildleser,
Bildprozessor oder Bildwiedergabeeinheit, übertragen werden.
Fig. 4 ist eine Abwicklung der Mantelfläche des Bildaufnehmers
(in Aufsicht). Der Pfeil in Fig. 4 gibt die Bewegungs-
oder Drehrichtung des Bidlaufnehmers an. Linien
A und A′ koinzidieren beim tatsächlichen Bildaufnehmer
miteinander. Mit B ist ein Bildbereich bezeichnet, d. h.
ein auf das Übertragungsmaterial zu übertragender Bereich.
Erfindungsgemäß wird an einer Stelle C (Fig. 4) ein Bezugstonerbild
mit (jeweils) einem der gelben, purpurroten,
blaugrünen und schwarzen Toner gebildet. Die Reflexionsdichte
bzw. das Reflexionsvermögen des Bezugstonerbilds
wird durch den Dichtedetektor oder Photosensor 35 ausgelesen,
um das Meßergebnis in den Bilderzeugungsbedingungen
für alle Farben wiederzugeben. Fig. 4 veranschaulicht den
Fall, in welchem ein Bezugstonerbild in vier Gradationen
unterschiedlicher Aufzeichnungsflächenprozentsätze vorgesehen
ist.
Fig. 5 veranschaulicht ein typisches Beispiel der Messung
des Bezugstonerbilds, wobei das Ausgangssignal des Dichtedetektors
gegen den Aufzeichnungsflächenprozentsatz (d. h.
den Datenpegel) aufgetragen ist. Der Aufzeichnungsflächenprozentsatz
(recording area percentage) bezieht sich auf
die Punktzahl pro Flächeneinheit aufgrund des Punktlichts.
Eine gestrichelte Linie in Fig. 5 verdeutlicht einen Idealfall,
in welchem die Dichte dem Flächenprozentsatz der
Bilddaten proportional ist. Die gewöhnliche oder normale
Kurve ist gegenüber dieser idealen Kurve verschoben, und
die Bilderzeugungsbedingungen werden zum Korrigieren dieser
Verschiebung eingestellt.
Die Bilderzeugungsbedingungen lassen sich beispielhaft
durch folgende Parameter darstellen:
- (1) Bilddaten-Lieferbedingung (zur Einstellung der Vorlagenbilddichte in Abhängigkeit vom Flächenprozentsatz);
- (2) Latentbilderzeugungsbedingung (wie Aufladepotential, Belichtungsintensität und Belichtungs-Punktdurchmesser); und
- (3) Entwicklungsbedingung (wie Tonerdichte und [Gleichstrom- oder Wechselstrom-] Entwicklungsvorspannung).
Erfindungsgemäß erfolgt die Einstellung der Bilderzeugungsbedingungen
vorzugsweise nach den folgenden beiden
Gradationsstufen:
- 1. Maximale und minimale Dichten werden jeweils in konstanten Bereichen festgelegt und
- 2. die Gradationswiedergaben (gradation expressions) werden so eingestellt, daß sie jeweils gleich sind.
Genauer gesagt: die Bedingungen werden für den obigen
Punkt 1. so eingestellt, daß das Bild einen zufriedenden
Kontrast, aber keinen Hintergrundschleier zeigt, und für
den obigen Punkt 2. so eingestellt, daß ein Halbton wiedergegeben
werden kann, während die nach Bedingung 1. erzielten
maximalen und minimalen Dichten erhalten bleiben.
Dies macht es wünschenswert, daß die nach Punkten 1. und
2. eingestellten oder vorgegebenen Bilderzeugungsbedingungen
die Aufzeichnungscharakteristika unabhängig
voneinander zu variieren vermögen.
Für diese Einstellungen der Bilderzeugungsbedingungen:
1. → (3):
Die Festlegung der maximalen und minimalen Dichten innerhalb der jeweiligen konstanten Bereiche stützt sich auf die Entwicklungsbedingungen; und
Die Festlegung der maximalen und minimalen Dichten innerhalb der jeweiligen konstanten Bereiche stützt sich auf die Entwicklungsbedingungen; und
2. → (1) und (2):
Die Einstellung der Gradationswiedergaben stützt sich auf die Bilddaten-Lieferbedingungen und die Latentbilderzeugungsbedingungen. Mit den unter (3) genannten Entwicklungsbedingungen kann die maximale Dichte sowie die Erscheinung von Schleier, kaum aber die Gradationswiedergabecharakteristik allein gesteuert werden.
Die Einstellung der Gradationswiedergaben stützt sich auf die Bilddaten-Lieferbedingungen und die Latentbilderzeugungsbedingungen. Mit den unter (3) genannten Entwicklungsbedingungen kann die maximale Dichte sowie die Erscheinung von Schleier, kaum aber die Gradationswiedergabecharakteristik allein gesteuert werden.
Andererseits kann mittels der Bilderzeugungsbedingungen
(1) und (2) (mit Ausnahme des Aufladepotentials) weder
die maximale Dichte noch das Auftreten von Schleier gesteuert
werden, während damit die Gradationswiedergabecharakteristika
gesteuert werden können.
Die Fig. 7(a) und 7(b) sind Ablaufdiagramme zur Veranschaulichung
des Prozesses für die Einstellung (oder Vorgabe)
der Bilderzeugungsbedingungen. Die Fig. 7(a) und
7(b) entsprechen den Einstellungen nach Punkt 1. bzw.
Punkt 2. Mittels dieser Einstellungen werden die Bilderzeugungsbedingungen
nach einer anschließenden Aufzeichnungsbilderzeugung
gesetzt. Wenn daher die Entwicklungsbedingung
und die Bilddatenlieferbedingung oder die Latentbilderzeugungsbedingung
entsprechend den Ablaufdiagrammen
von Fig. 7(a) und 7(b) erfüllt sind, werden die Einstellungen
stets vorgenommen, bevor die maximalen und
minimalen Dichten sowie die Gradationswiedergabecharakteristika
beeinträchtigt (broken) werden.
Die Einstellung nach Punkt 1. unter der Bilderzeugungsbedingung
(3) (d. h. die Entwicklungsbedingung) erfolgt durch
versuchsweise Vorausbestimmung der Entwicklungscharakteristika
oder -eigenschaften, wie Entwicklungsvorspannung
oder Tonerdichte, und Benutzung der bestimmten Daten.
Die Einstellung nach Punkt 2. unter der Bilderzeugungsbedingung
(1) (d. h. die Bilddatenlieferbedingung) erfolgt
auf die in Fig. 5 veranschaulichte Weise. Wenn das Meßergebnis
des Dichtedetektors durch die Kurve (ausgezogene
Linie) ausgedrückt wird, kann ein Wert oder eine Größe
entsprechend dem Flächenprozentsatz a, der eine Dichte
von 25% der maximalen Dichte angibt, als Bilddaten gesetzt
werden, wenn die Dichte von 25% erzielt werden soll.
Ebenso werden die Dichten von 50% und 75% bei den Flächenprozentsätzen
b und c erzielt. Auf diese Weise werden die
Bilddaten gebildet oder geliefert. Für die Gewinnung solcher
Bilddaten aus der Bildinformation einer Vorlage kann
sich die sogenannte Zittermethode (dither method) oder
die Dichtemustermethode als zweckmäßig erweisen.
Nach diesen Methoden werden Binär- oder Mehrwert-Bilddaten
durch Vergleichen der Vorlagenbilddaten und eines
Schwellenwerts mittels eines Komparators gewonnen oder
abgeleitet. Bei der Zittermethode werden für die einzelnen
Pixels verschiedene Schwellenwerte auf die Vorlagenbilddaten
angewandt bzw. zu diesen hinzugefügt. Nach der
systematischen Zittermethode werden dabei zahlreiche
Schwellenwerte als zweidimensionales Muster (oder Schema)
einer zweckmäßigen Größe vorbereitet, um sie periodisch
auf die Vorlagenbilddaten anzuwenden (apply).
Diese systematische Zittermethode wird für die Anwendung
bei der Erfindung bevorzugt, weil sie einen einfachen
Schaltungsaufbau ermöglicht und zweckmäßig für die Echtzeitverarbeitung
einsetzbar ist. Bei der Dichtemustermethode
werden andererseits die einzelnen Pixels der Vorlagenbilddaten
in ein Dichtemuster umgesetzt, das aus
einer Matrix einer Vielzahl von Pixels zusammengesetzt
ist. Hierbei wird für die Erfindung die Methode oder das
Verfahren der im voraus erfolgenden Vorbereitung oder
Bildung von Mustern entsprechend den einzelnen Dichtewerten
bevorzugt. Je größer die Zahl dieser Muster ist, um
so günstiger ist dies.
Für die Einstellungen (oder Vorgaben) und Anordnungen
(arrays) der Dichtewerte der einzelnen Elemente des Zitterschwellenwertmusters
oder Dichtemusters (im folgenden als
"Bezugsdichtematrix" bezeichnet) ist eine Vielfalt von
Kombinationen denkbar. Die Güte eines Mehrfarbbilds, das
letztlich durch Bildung von Aufzeichnungsdaten unter Heranziehung
der Bezugsdichtematrix als Bezugssignale zur Durchführung
einer Aufzeichnung auf der Grundlage der Aufzeichnungsdaten
erhalten wird, hängt davon ab, wie die Dichtewerte
der genannten einzelnen Elemente kombiniert werden,
wie dies aufgrund erfindungsgemäß durchgeführter
Untersuchungen klargestellt worden ist. Unter Berücksichtigung
dieser Tatsache können somit die günstigsten
Bezugssignale gesetzt oder vorgegeben werden, um jederzeit
ein Mehrfarbbild einer hohen Güte zu erzielen, indem
eine Vielzahl von Bezugsdichtematrizes verschiedener
Kombinationen der Dichtewerte der einzelnen Elemente oder
Einzelelemente vorbereitet bzw. aufgestellt werden und
die Bezugsdichtematrix nach Maßgabe des Zustands des Eingabebilds
oder einer anderen Bedingung gewählt oder eine
zweckmäßige Größe zu jedem Matrixelement hinzuaddiert oder
davon substrahiert wird.
Fig. 8 veranschaulicht die Beziehungen zwischen der Vorlagenbilddichte
und der Pixeldichte beim Aufzeichnungspegel
(recording level). Die einzelnen Kurven stehen für
die Ergebnisse, die unter Heranziehung der Bezugsmatrix
erzielt werden, welche aus der Bezugsdatengruppe gemäß
Fig. 9(a) bis 9(d) gebildet wird. In den Fig. 9(a) bis
9(d) ist auf der Abszisse der Dichtepegel aufgetragen,
während auf der Ordinate die Größen oder Werte der in der
Bezugsmatrix gesetzten Bezugsdaten aufgetragen sind.
Fig. 9(a) entspricht dem Fall, in welchem die einzelnen
Bezugsdaten in bezug auf die Dichte gleichmäßig gesetzt
(oder verteilt) sind; Fig. 9(b) entspricht dem Fall, in
welchem die einzelnen Bezugsdaten an der Seite niedrigerer
Dichte für die Dichte enger gesetzt oder verteilt sind;
Fig. 9(c) veranschaulicht den Fall, in welchem die einzelnen
Bezugsdaten an der Seite höherer Dichte enger gesetzt
oder verteilt sind; Fig. 9(d) entspricht schließlich dem
Fall, in welchem die einzelnen Bezugsdaten im mittleren
Dichtebereich enger gesetzt oder verteilt sind. Diese
Fälle bestimmen die Gradationsreproduzierbarkeit der
Kurven a, b, c und d gemäß Fig. 8. Als Ergebnis kann die
Beziehung zwischen der Vorlagenbilddichte und der Aufzeichnungsbilddichte
durch Wahl der Vorgabewerte oder
-größen der einzelnen Bezugsdaten kontrolliert werden.
Erfindungsgemäß wird das Bezugstonerbild ausgelesen (oder
abgegriffen), um eine inverse Funktion der Beziehung zwischen
dem Flächenprozentsatz und dem Ausgangssignal zu
bestimmen, so daß die Dichteverteilung der Bezugsdaten in
der Bezugsmatrix entsprechend bestimmt werden kann. Für
diese Bestimmung bietet sich entweder eine Methode an,
nach welcher eine Anzahl von Bezugsmatrizes im voraus in
einem Festwertspeicher oder dgl. vorbereitet bzw. gebildet
(prepared) werden, so daß die zweckmäßigste Bezugsmatrix
für die praktische Verwendung gewählt werden kann, oder
aber eine Methode, nach welcher eine Bezugsmatrix anhand
einer bestimmten inversen Funktion berechnet und für die
Benutzung in einen Randomspeicher oder dgl. eingeschrieben
wird. Das grundsätzlichste Blockschaltbild für den ersteren
Fall ist in Fig. 10 veranschaulicht.
Die Einstellung oder Vorgabe (setting) der Bilderzeugungsbedingung
(2) nach Punkt 2. (d. h. der Latentbilderzeugungsbedingung)
erfolgt, wie bei der Einstellung der Bedingung
(3), durch im voraus erfolgende Anordnung von Versuchsdaten
für die Einstellung der Belichtungslichtintensität
oder -stärke und des Licht-Punktdurchmessers in einer an
die Versuchsdaten angepaßten Weise.
Das Wesen der Erfindung besteht darin, die Einstellung
oder Vorgabe nach Punkt 2. oder nach Punkten 1. und 2.
nur für den Toner einer bestimmten Farbe vorzunehmen und
das Ergebnis auf eine andere Farbe zu übertragen. Erfindungsgemäß
wurden die Aufzeichnungscharakteristika unter
den genannten Bilderzeugungsbedingungen für die einzelnen
Farbtoner bestimmt bzw. untersucht, wobei sich gezeigt
hat, daß die Differenz zwischen den Tonern eindeutig
klein ist. Die Charakteristika sind im wesentlichen identisch,
speziell für die Bedingungen 1. (Bilddatenlieferbedingung)
und 2. (Latentbilderzeugungsbedingung). Auf
der Grundlage dieser Tatsache ist die Erfindung geschaffen
worden.
Für die Durchführung der Erfindung reicht es aus, lediglich
das Bezugstonerbild einer Farbe auszulesen oder abzugreifen
und nur eine Art eines Photosensors vorzusehen;
andererseits ist es unnötig, die Differenz in den Ausgangs-
oder Ausgabecharakteristika zwischen den Farben zu
berücksichtigen.
Bei diesem Beispiel wurde das Bezugstonerbild mit schwarzem
Toner gebildet. Die Bedingung nach Punkt 1. wurde mittels
der Gleichstrom-Vorspannung eingestellt, während die Bedingung
nach Punkt 2. mittels des Flächenprozentsatzes,
des Belichtungspunktdurchmessers und der Belichtungslichtintensität
gesteuert wurde. Diese Steuerungen lieferten
stets konstante Farbwiedergabecharakteristika für alle
Fälle.
Fig. 6 veranschaulicht in graphischer Darstellung die
Änderungen der Gradationswiedergaben (gradation expressions)
in Abhängigkeit vom gemeinsamen oder Gesamt-Bildflächeprozentsatz
mittels der Wechselstrom-Vorspannung. Im Hinblick
auf Fig. 6 können die Gradationswiedergaben ebenfalls
mittels der Wechselstrom-Vorspannung eingestellt
werden.
Im folgenden sind die Entwicklungseinheiten 5 (d. h. 5 A,
5 B, 5 C und 5 D) für die Vorrichtung zur Erzeugung eines
Mehrfarbbilds im einzelnen beschrieben.
Fig. 3 veranschaulicht eine derartige Entwicklungseinheit
5 im Schnitt. Die Entwicklungseinheit 5 gemäß Fig. 3
umfaßt ein Gehäuse 502, eine Hülse oder einen Zylinder
503, eine N- und S-Pole aufweisende Magnetwalze 504, die
als in der Hülse bzw. der Entwicklertransporteinrichtung
angeordnete Magnetfelderzeugungseinrichtung dient, ein
Schichterzeugungselement (Streichklinge) 505, ein Befestigungselement
506 für das Schichterzeugungselement 505,
ein erstes Rührelement 507 und ein zweites Rührelement 508.
Mit 509 und 510 sind die Wellen der Rührelemente 507 bzw.
508 bezeichnet. Weiter vorgesehen sind ein Hülsen-Reinigungselement
511, ein Entwicklerbehälter 513, eine Entwicklungsvorspannungs-
Stromquelle 514, ein Entwicklungsbereich
15, in welchem der durch die Hülse 503 geförderte
bzw. mitgenommene Toner unter einer elektrostatischen
Kraft an den Bildaufnehmer antragbar ist, und ein aus
einem Toner und einem Träger bestehender Entwickler D. Bei
dieser Entwicklungseinheit bestehen die beiden Rührelemente
507 und 508 aus Schnecken, die sich zum Rühren bzw.
Umwälzen und Transportieren des Entwicklers jeweils in
Pfeilrichtung drehen. Das Rührelement 507 transportiert
dabei den Entwickler axial in Vorwärtsrichtung, während
das Rührelement 508 den Entwickler in Rückwärtsrichtung
(in Axialrichtung gesehen) transportiert. Zwischen den
Rührelementen 507 und 508 ist eine Trennwand 512 zur Verhinderung
eines Absetzens des Entwicklers ausgebildet.
Die Trennwand 512 ermöglicht einen Entwickleraustausch
nach rechts und links gemäß Fig. 3.
Die Zufuhr des Toners zur Entwicklungseinheit 5 erfolgt
von deren Vorderseite her, und der zugeführte Toner wird
im wesentlichen durch das Rührelement 508 zur Rückseite
hin und durch das Rührelement 507 zur Vorderseite hin umgewälzt,
so daß Toner und Träger gleichmäßig miteinander
vermischt werden. Die Stelle der Tonerzufuhr ist jedoch
nicht auf die genannte Stelle beschränkt, vielmehr kann
die Tonerzufuhr von der rechten Seite gemäß Fig. 3 her
gleichmäßig zur Hülse 503 erfolgen.
Der Entwickler D wird dabei zufriedenstellend gerührt
bzw. umgewälzt und gemischt und durch die Transport- oder
Mitnahmekräfte der Hülse 503 und der Magnetwalze 504, die
sich jeweils in Richtung der Pfeile drehen, in Drehrichtung
der Hülse 503 transportiert oder mitgenommen. Das
Schichterzeugungs- oder -bildungselement 505, das an dem
vom Gehäuse 502 abstehende Befestigungselement 506 angebracht
ist, steht mit der Mantelfläche der Hülse 503 in
Andruckberührung, so daß (auf der Hülse) eine Entwicklerschicht
gebildet wird, während die zu transportierende
Menge des Entwicklers D geregelt wird.
Eine andere Einrichtung zur Bildung der Entwicklerschicht
kann beispielsweise entweder eine magnetische oder nichtmagnetische
Regulierplatte, die in einem konstanten Abstand
von der Hülse angeordnet ist, oder eine Magnetwalze
sein, die in der Nähe der Hülse angeordnet ist, wie dies
an sich bekannt ist.
Für Auflösung, Bildgüte und Gradationsreproduzierbarkeit
ist es günstiger, wenn Träger und Toner, welche den Entwickler
bilden, kleinere Teilchendurchmesser aufweisen.
Wenn der in der Entwicklerschicht verwendete Träger einen
kleinen Durchmesser von z. B. 30 µm oder weniger aufweist,
kann der Entwickler selbsttätig von Verunreinigungen oder
Zusammenballungen befreit werden, so daß z. B. mittels des
genannten Schichtbildungselements 505 eine Magnetbürste
einer gleichmäßigen Länge erzeugt werden kann. Wenn der
Träger denselben kleinen Durchmesser wie der Toner besitzt,
können ebenfalls Verunreinigungen (impurities) an
einem Auftreten gehindert werden, so daß eine Magnetbürste
gleichmäßiger Länge erzeugt werden kann.
Die sich in Richtung des Pfeils gemäß Fig. 3 drehende
Hülsen-Reinigungswalze 511 dient zum Abstreifen des Entwicklers,
der den Entwicklungsbereich passiert hat und
dessen Toner verbraucht worden ist, von der Hülse 503.
Hierdurch wird die Förderung einer konstanten Tonermenge
zum Entwicklungsbereich ermöglicht, so daß die Entwicklungsbedingungen
stabilisiert werden.
Im folgenden ist die bevorzugte Zusammensetzung des bei
der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu verwendenden Entwicklers
beschrieben.
Die Zusammensetzung des Toners läßt sich beispielhaft wie
folgt bestimmen:
- 1. Thermoplastisches Harz (als Bindemittel) in einer Menge
von 80-90 Gew.-%:
Beispielsweise:Polystyrol, Styrol/Acryl-Polymeres, Polyester, Polyvinylbutyral, Epoxyharz, Polyamidharz, Polyethylen oder Ethylen/Vinylacatat-Mischpoylmerisat oder Gemische davon. - 2. Pigment (als Farbstoff) in einer Menge von 0-15 Gew.-%:
Beispielsweise:
Schwarz:Ruß Gelb:Benzidinderivat Purpurrot (Magenta):Rhodamine-B (C.I.-Nr. 45 170) oder Carmine 6B (C.I.-Nr. 1249) Blaugrün (Cyan):Phthalocyanin oder Farbstoff eines Sulfonamidderivats. - 3. Ladungssteuerstoff in einer Menge von 0-5 Gew.-%:
Beispielsweise:
Positiver (Plus) Toner:Farbstoff eines Elektronenspenders aus Nigrosin, alkoxyliertem Amin, Alkylamid, Chelat, Pigment oder quaternärem Ammoniumsalz Negativer (Minus) Toner:organischer Komplex eines Elektronenrezeptors, chloriertes Paraffin chlorierter Polyester, Polyesterperoxid oder chloriertes Kupferphthalocyanin. - 4. Fluidisiermittel:
Beispielsweise:Kolloidales Siliziumoxid, hydrophobes Siliziumoxid, Silikonfirnis, Metallseife oder nichtionisches Netzmittel (oberflächenaktives Mittel). - 5. Reinigungsmittel (zur Verhinderung einer Filmbildung
des Toners auf dem lichtempfindlichen Element):
Beispielsweise:Metallsalz einer Fettsäure, oxidierte Kieselsäure mit organischen Resten an der Oberfläche oder Netzmittel aus Fluor. - 6. Füllstoff (zur Verbesserung des Oberflächenglanzes des
Bilds und zur Senkung der Rohmaterialkosten):
Beispielsweise:Calciumcarbonat, Ton, Talkum oder Pigment, ggf. enthaltend eine kleine Menge eines Magnetpulvers zur Verhinderung einer Schleierbildung oder einer Tonerverstreuung auf der Bildoberfläche.
Das Magnetpulver kann aus 0,1-5 Gew.-% Fe₃O₄, γ-Eisenoxid,
Chromdioxid, Nickelferrit oder einem Pulver einer
Eisenlegierung eines Teilchendurchmessers von 0,1-1 mm
bestehen. Der Gehalt an diesem Magnetpulver beträgt vorzugsweise
1 Gew.-% oder weniger, um die Farbe des Toners,
insbesondere seinen Farbton, entsprechend einzustellen.
Das als Druckfixiertoner, der plastisch verformt und unter
einer Kraft von etwa 20 kg/cm² (bzw. bar) auf dem Papier
fixiert werden soll, zu verwendende Kunst-Harz kann beispielsweise
aus einem Bindemittelharz, wie Wachs, einem
Polyolefin, einem Ethylen/Vinylacetat-Mischpolymerisat,
Polyurethan oder Kautschuk bestehen.
Der Toner kann aus den oben angegebenen Materialien nach
einem an sich bekannten Verfahren zubereitet werden.
Für die Erzeugung eines besseren Bilds mittels der erfindungsgemäßen
Vorrichtung kann der Tonerdurchmesser
(gewichtsgemittelt) vorzugsweise etwa 50 µm oder weniger,
insbesondere 15-1 µm betragen. Bei einem größeren Durchmesser
als 15 µm verschlechtert sich die Bildgüte. Wenn
der Durchmesser 50 µm übesteigt, wird ein schwachgedrucktes
Wort schlecht lesbar. Bei einem Durchmesser von nicht mehr
als 1 µm tritt Schleier bzw. Verschleierung auf, worunter
die Bildschärfe leidet. Die Teilchendurchmesser oder deren
Mittelwerte von Toner und Träger werden, nebenbei bemerkt,
gewichtsgemittelt und mittels eines Coulter-Zählers (Coulter
Electronics, Inc.) gemessen. Der spezifische Widerstand
der Teilchen wird andererseits anhand der Größe eines
Stroms bestimmt, der dann fließt, wenn ein elektrisches
Feld von 10²-10⁵ V/cm zwischen einer Belastung von
1 kg/cm² und einer Bodenelektrode erzeugt wird, nachdem
die Teilchen in einem Behälter einer Querschnittsfläche
von 0,50 cm² unter der genannten Belastung auf eine Dicke
von etwa 1 mm aufgestoßen worden sind.
Der Träger besitzt die im folgenden angegebene Zusammensetzung,
die grundsätzlich derjenigen der Bestandteile
des Toners ähnlich ist.
Die Trägerteilchen bestehen hauptsächlich aus magnetischen
Teilchen und einem Harz (oder Kunstharz), und sie sind
vorzugsweise auf einen gewichtsgemittelten Durchmesser von
50 µm oder weniger, insbesondere einen Durchmesserbereich
von 5-40 µm, abgerundet, um damit die Auflösung und die
Gradationsreproduzierbarkeit zu verbessern. Wenn dabei
der Trägerteilchendurchmesser 40 µm oder 50 µm übersteigt,
wird die Magnetbürste lang und grob, so daß es schwierig
wird, die Entwicklerschicht dünn auszubilden, und die
Entwickelbarkeit unter Beeinträchtigung der Bildgüte verschlechtert
wird. Bei Trägerteilchendurchmessern von weniger
als 5 µm verschlechtern sich Entwickelbarkeit, Reibungsaufladbarkeit
und Fließfähigkeit des Entwicklers unter
Herbeiführung einer Trägerverstreuung.
Zur Verhinderung eines Anhaftens des Trägers an der
Bildaufnehmer-Mantelfläche als Folge der Ladungsinjektion
durch die Vorspannung bzw. zur Verhinderung eines Verschwindens
der das Latentbild bildenden Ladungen kann der
spezifische Widerstand des Trägers auf 10⁸ Ωcm oder mehr,
vorzugsweise 10¹³ Ωcm oder mehr und bevorzugt auf 10¹⁴ Ωcm
oder mehr eingestellt werden.
Der Träger wird dadurch hergestellt, daß die Oberfläche
eines magnetischen Elements (d. h. magnetischer Teilchen)
mit einem Harz überzogen wird oder magnetische Teilchen
im Harz dispergiert und die Teilchen mittels einer an
sich bekannten Teilchendurchmesser-Klassiereinrichtung
gewählt bzw. klassiert werden.
Das Abrunden der Trägerteilchen kann auf folgende Weise
erreicht werden:
- 1. Harzbeschichteter Träger: Runde magnetische Teilchen werden gewählt.
- 2. In Magnetpulver dispergierter Träger: Ein Dispersionsharz wird nach seiner Zubereitung mit Hilfe von Heißluft oder (Heiß-)Wasser in eine abgerundete Form gebracht oder unmittelbar nach einem Sprühtrocknungsverfahren in runder oder abgerundeter Form (angenäherter Kugelform) zubereitet.
Toner und Träger, wie oben beschrieben, werden vorzugsweise
in einem solchen Verhältnis miteinander vermischt,
daß die Summen der einzelnen Oberflächen gleich sind.
Wenn beispielsweise der Toner einen mittleren Durchmesser
von 10 µm und ein spezifisches Gewicht (Dichte) von 1,2 g/cm³
besitzt, während der Träger einen mittleren Durchmesser
von 35 µm und ein spezifisches Gewicht (Dichte) von
4,5 g/cm³ aufweist, kann die Tonerdichte (d. h. Gewichtsverhältnis
des Toners zum Entwickler bzw. Träger) zweckmäßig
auf 2-30 Gew.-%, vorzugsweise 5-15 Gew.-% eingestellt
werden. Wenn die Tonerdichte unterhalb des oben
angegebenen Bereichs liegt, wird der Toner schwer zu
transportieren, und er besitzt eine übermäßig große Ladung,
so daß sich eine zufriedenstellende Entwicklung
nicht durchführen läßt. Wenn die Tonerdichte andererseits
über dem oben angegebenen Bereich liegt, besitzt der Toner
eine unzureichende Ladung, und er kann sich möglicherweise
vom Träger trennen, so daß sich ein ernsthaftes
Problem bezüglich einer Verunreinigung oder Verschmutzung
der Vorrichtung aufgrund von Tonerverstreuung ergibt.
Mit der vortehend beschriebenen Anordnung wurden Mehrfarbbilder
unter den im folgenden angegebenen Bedingungen
erzeugt. Gemäß Fig. 5 (bzw. 4) wurden auf dem Nichtübertragungsbereich
des Bildaufnehmers mehrere Bezugstonerbilder
unterschiedlicher Aufzeichnungsflächenprozentsätze
ausgebildet, wobei ihre Reflexionsdichten (reflective
densities) ausgelesen bzw. abgegriffen und die Bilderzeugungsbedingungen
entsprechend den ausgelesenen Reflexionsdichten
eingestellt wurden. Die Einzelheiten finden sich
in der nachstehenden Tabelle 1.
Laserstrahl-Primärabtastgeschwindigkeit800 m/s Laserstrahl-Hilfsabtastgeschwindigkeit150 m/s Abtastperiode für ein Pixel78 ns
Laserstrahl-Primärabtastgeschwindigkeit800 m/s Laserstrahl-Hilfsabtastgeschwindigkeit150 m/s Abtastperiode für ein Pixel78 ns
BildaufnehmerOrganischer Photoleiter (Trommel von
180 mm Durchmesser)
Lineargeschwindigkeit150 mm/s (c.w.)
Oberflächenpotential
Nicht belichteter Bereich-700 V Belichteter Bereich-50 V
Nicht belichteter Bereich-700 V Belichteter Bereich-50 V
Hülse (jeweils)
Durchmesser20 mm MaterialNicht magnetisch, nichtrostender Stahl (Auf 3 mm Rauheit sandgestrahlt) Lineargeschwindigkeit500 mm/s (c.c.w.)
Durchmesser20 mm MaterialNicht magnetisch, nichtrostender Stahl (Auf 3 mm Rauheit sandgestrahlt) Lineargeschwindigkeit500 mm/s (c.c.w.)
Magnetwalze (jeweils)
Zahl der Pole12 Drehzahl1500/min (c.w.)
Zahl der Pole12 Drehzahl1500/min (c.w.)
Magnetflußdichte auf Hülsenoberfläche (jeweils)600 Gauss (maximal)
Entwicklungsspalt (jeweils)500 µm
Vorspannung (Gleichstrom)
Gelb-600 V Standardwert Purpurrot-600 V Standardwert Blaugrün-600 V Standardwert Schwarz-600 V Standardwert (Wechselstrom) (jeweils)3 kVp-p, 5 kHz
Gelb-600 V Standardwert Purpurrot-600 V Standardwert Blaugrün-600 V Standardwert Schwarz-600 V Standardwert (Wechselstrom) (jeweils)3 kVp-p, 5 kHz
An Hülse haftende Tonermenge (jeweils)0,6 mg/cm²
Einschreibauflösung: 16 Punkte/mm; Einschreibpegel: binär.
Die Entwicklerzusammensetzung war folgende:
Tonerzusammensetzung:
Tonerzusammensetzung:
Polystyrol45 Gewichtsteile
Polymethylmethacrylat:44 Gewichtsteile
"Varyfast" (als Ladungssteuerstoff): 0,2 Gewichtsteile
Farbstoff:10,5 Gewichtsteile
Als Farbstoff wurden Auramine als gelber Toner, Rhodamine
B als pupurroter Toner, Kupferphthalocyanin als blaugrüner
Toner und Ruß als schwarzer Toner verwendet. Die angegebenen
Bestandteile wurden zusammengebracht, gemischt
und zu einem gewünschten Toner klassiert.
Zusammensetzung des Trägers (mit Harz beschichtet):
Kern:Ferrit
Beschichtungsharz:Styrol/Acryl (4 : 6)
Magnetisierung:27 E.M.E./g
Teilchendurchmesser:30 µm
Spezifisches Gewicht (Dichte):5,2 g/cm³ und
Spezifischer Widerstand:10¹³ Ωcm oder mehr.
Die angegebenen Bestandteile wurden zusammengebracht, gemischt,
klassiert und dann mittels Heißluft zur Formung
der Trägerteilchen erwärmt.
Anschließend wurden der angegebene Träger und die einzelnen
Farbtoner zur Herstellung der vorgesehenen Entwickler in
jeweils vorbestimmten Mengen-Verhältnissen gründlich vermischt.
Hierbei wurden alle Gewichtsverhältnisse der Toner
zu den Entwicklern (aus Tonern und Träger bestehend) auf
5-10 Gew.-% eingestellt.
In anderer Ausführungsform der Erfindung werden Bezugstonerbilder
(vier Gradationen, wie dargestellt) unterschiedlicher
Aufzeichnungsflächenprozentsätze in den Positionen
C 1-C 4 gemäß Fig. 12(a) mit den gelben, purpurroten,
blaugrünen bzw. schwarzen Tonern ausgebildet. Die
Reflexionsdichten dieser Bezugstonerbilder werden mittels
der Dichtedetektoren in Form der Photosensoren 35 ausgelesen
bzw. abgegriffen und auf die Bilderzeugungsbedingungen
übertragen (reflected on).
Wenn die obigen Bedingungen nach Punkten 1. und 2. für
die Farben eingestellt werden, können die Verhältnisse
oder Beziehungen der Aufzeichnungscharakteristika der
einzelnen Farben jederzeit konstant gehalten werden. Infolgedessen
sind die Farbwiedergabecharakteristika stabil.
Für das Auslesen oder Abgreifen der Bezugstonerbilder
C 1-C 4 gemäß Fig. 12(a) sind vier Photosensoren 35 nötig.
Da die Bezugstonerbilder C 1-C 4 unterschiedliche Farben
aufweisen, sind selbstverständlich die Ausgangs- oder
Ausgangssignalcharakteristika der Photosensoren jeweils
verschieden. Die Beziehungen zwischen den Reflexionsdichten
(der Bezugstonerbilder) und den Ausgangscharakteristika
werden im voraus anhand von Versuchen so ermittelt,
daß sie als Parameter für die Umwandlungen in Dichtewerte
oder -größen benutzt werden können.
Wie sich aus der nachstehenden Tabelle 2 ergibt, wird erfindungsgemäß
ein System zur Einstellung der Bilderzeugungsbedingungen
mittels Kombinationen der Punkte Nr. 1
bis Nr. 5 vorgesehen. Unter diesen Bilderzeugungsbedingungen
können daher Bilder bzw. Abbildungen erzeugt
werden, die stets konstante Farbwiedergabecharakteristika
aufweisen.
Punkt Nr. 5 nach Tabelle 2 veranschaulicht, nebenbei bemerkt,
ein Beispiel, in welchem die Bedingung nach Punkt 2.
unter Erzielung ausgezeichneter Ergebnisse mittels der
Wechselstrom-Vorspannung eingestellt wurde. Dies ist deshalb
der Fall, weil die Gradationswiedergabecharakteristika
durch die Wechselstrom-Vorspannung für den gemeinsamen
(common) Bildflächenprozentsatz variiert werden, wie dies
in Fig. 6 dargestellt ist.
Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Bezugstonerbilder
C 1-C 4 in den in Fig. 12(a) dargestellten Positionen
ausgebildet, doch ist die Erfindung keineswegs hierauf
beschränkt. Wie beispielsweise aus Fig. 12(b) hervorgeht,
können die Dichten der Bezugstonerbilder C 1-C 4 aller
Farben mittels eines einzigen Photosensors ausgelesen
bzw. abgegriffen werden. Soweit es die Umstände erlauben,
ist es weiterhin wünschenswert, die Bezugstonerbilder
mit möglichst vielen Gradationen auszubilden.
Die mit der Mehrfarbbild-Erzeugungsvorrichtung gemäß der
Erfindung, die einen einfachen Aufbau aufweist, erzeugten
Bilder oder Abbildungen sind im Vergleich zum Stand der
Technik insofern hervorragend, als nicht nur die maximale
Dichte jeder Farbe konstant bleibt, sondern auch die
Gradationswiedergabe (gradation expression) jeder Farbe
so eingestellt ist, daß ein ausgezeichnetes Farbgleichgewicht
(bzw. eine Farbausgeglichenheit) gewährleistet wird.
Claims (8)
1. Verfahren zur Erzeugung eines Mehrfarbbilds, bei
dem
ein Merfarbtonerbild auf einem Bildaufnehmer (oder Bildempfangsmaterial) mittels mehrerer Entwicklungseinheiten erzeugt und
das Mehrfarbtonerbild auf ein Übertragungsmaterial (oder einen Aufzeichnungsträger) übertragen wird,
dadurch gekennzeichnet, daß
mittels einer (oder jeder) der Entwicklungseinheiten (je) ein Bezugstonerbild auf einem Nichtübertragungsbereich des Bildaufnehmers erzeugt wird,
die Reflexionsdichte des Bezugstonerbilds ausgelesen oder abgegriffen wird und
die Bilderzeugungsbedingungen in Übereinstimmung mit der ausgelesenen oder abgegriffenen Reflexionsdichte eingestellt werden.
ein Merfarbtonerbild auf einem Bildaufnehmer (oder Bildempfangsmaterial) mittels mehrerer Entwicklungseinheiten erzeugt und
das Mehrfarbtonerbild auf ein Übertragungsmaterial (oder einen Aufzeichnungsträger) übertragen wird,
dadurch gekennzeichnet, daß
mittels einer (oder jeder) der Entwicklungseinheiten (je) ein Bezugstonerbild auf einem Nichtübertragungsbereich des Bildaufnehmers erzeugt wird,
die Reflexionsdichte des Bezugstonerbilds ausgelesen oder abgegriffen wird und
die Bilderzeugungsbedingungen in Übereinstimmung mit der ausgelesenen oder abgegriffenen Reflexionsdichte eingestellt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Bezugstonerbild ein Muster eines vorbestimmten
Aufzeichnungsflächenprozentsatzes (d. h. eines vorbestimmten
prozentualen Anteils der Aufzeichnungsfläche)
ist.
3. Vorrichtung zur Erzeugung eines Mehrfarbbilds auf einem
Bildaufnehmer, bei welcher das Mehrfarbbild auf ein
Übertragungsmaterial übertragen wird,
dadurch gekennzeichnet, daß
mehrere Bezugstonerbilder unterschiedlicher Aufzeichnungsflächenprozentsätze auf Nichtübertragungsbereichen des Bildaufnehmers erzeugbar sind,
die Reflexionsdichten der Bezugstonerbilder jeweils auslesbar oder abgreifbar sind
die Bilderzeugungsbedingungen in Übereinstimmung mit den ausgelesenen Reflexionsdichten einstellbar sind.
mehrere Bezugstonerbilder unterschiedlicher Aufzeichnungsflächenprozentsätze auf Nichtübertragungsbereichen des Bildaufnehmers erzeugbar sind,
die Reflexionsdichten der Bezugstonerbilder jeweils auslesbar oder abgreifbar sind
die Bilderzeugungsbedingungen in Übereinstimmung mit den ausgelesenen Reflexionsdichten einstellbar sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Bilderzeugungsbedingungen diejenigen für die
Bildung oder Lieferung (making) von Bilddaten sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Bilderzeugungsbedingungen diejenigen
für die Erzeugung von Latentbildern sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 3, 4 oder 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Bilderzeugungsbedingungen
die Entwicklungsbedingungen sind.
7. Verfahren zur Erzeugung von Mehrfarbbildern, dadurch
gekennzeichnet, daß
mittels eines Punktlichts mehrere Latentbilder unterschiedlicher Punktzahlen pro Flächeneinheit ausgebildet werden,
durch Entwickeln der Latentbilder mit Toner Bezugstonerbilder erzeugt werden,
die Reflexionsdichten (reflective densities) der Bezugstonerbilder ausgelesen oder abgegriffen werden und
die Bilderzeugungsbedingungen in Übereinstimmung mit den ausgelesenen Reflexionsdichten eingestellt werden.
mittels eines Punktlichts mehrere Latentbilder unterschiedlicher Punktzahlen pro Flächeneinheit ausgebildet werden,
durch Entwickeln der Latentbilder mit Toner Bezugstonerbilder erzeugt werden,
die Reflexionsdichten (reflective densities) der Bezugstonerbilder ausgelesen oder abgegriffen werden und
die Bilderzeugungsbedingungen in Übereinstimmung mit den ausgelesenen Reflexionsdichten eingestellt werden.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
bei der Einstellung der Bilderzeugungsbedingungen eine
entsprechende Tabelle eines Aufzeichnungsflächenprozentsatzes
für die Erzeugung des Bezugstonerbilds und die
Reflexionsdichte aufgestellt wird, ein Flächenprozentsatz
entsprechend einem Dichtewert jeder aufzuzeichnenden
Farbe auf der Grundlage der entsprechenden Tabelle
bestimmt wird und der so bestimmte Flächenprozentsatz
als Bilddaten für die Ausbildung eines Latentbilds
für jede Farbe benutzt wird.
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