DE4216733C2

DE4216733C2 - Verfahren zur Herstellung von zweifarbigen Bildern

Info

Publication number: DE4216733C2
Application number: DE4216733A
Authority: DE
Inventors: Katsuhiro Akinaga; Yasuo Kikuchi; Tomio Sugaya
Original assignee: Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd
Priority date: 1991-07-29
Filing date: 1992-05-20
Publication date: 1998-05-28
Anticipated expiration: 2012-05-21
Also published as: US5276487A; JPH0535047A; DE4216733A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von zweifarbigen Bildern, wobei ein zweifarbiges Bild in einem einzigen Farbbild-Herstellungsschritt hergestellt wird.

Eine Herstellungsvorrichtung von zweifarbigen Bildern der Art, bei der ein zweifarbiges Bild in einem einzigen Farbbild-Herstellungsschritt hergestellt wird, ist wohlbekannt. In dieser Art von Herstellungsvorrichtung von Bildern werden zwei getrennte latente elektrostatische Bildherstellungs- und Entwicklungsstufen zum Herstellen eines zweifarbigen Bildes verwendet. Während einem latenten Bildherstellen/Entwickeln wird der in der ersten latenten Bildherstellungs/Entwicklungsstufe zur Bildung eines ersten Tonerbildes verwendete Toner unvermeidbar mit dem Toner der anderen Farbe zur Herstellung eines zweiten Tonerbildes gemischt. Als Folge davon enthält das zweite Tonerbild ein Farbgemisch dieser Toner. Dies wird unter Bezugnahme auf Fig. 1 ausführlicher beschrieben.

Fig. 1 ist ein Querschnitt, der den Aufbau eines Teils einer herkömmlichen Herstellungsvorrichtung von zweifarbigen Bildern zeigt. Wie gezeigt, befinden sich zwei latente Bildherstellungs-/Entwicklungsstufen um einen Photorezeptor 1 als eine Trommel. Die erste latente Bildherstellungs-/Entwicklungsstufe A, die ein erstes latentes elektrostatisches Bild herstellt und es in ein erstes Tonerbild entwickelt, enthält eine erste Ladeeinrichtung 2 und eine erste Entwicklungseinheit 4. Eine erste visuelle Information, wie zum Beispiel Zeichen oder graphische Information enthaltender Laserstrahl 3, wird auf die geladene Oberfläche des Photorezeptors 1 angewendet.

Die zweite latente Bildherstellungs-/Entwicklungsstufe B, die ein zweites latentes elektrostatisches Bild herstellt und es in ein zweites Tonerbild mit einer zweiten von der ersten Farbe verschiedenen Farbe entwickelt, befindet sich stromab der ersten latenten Bildherstellungs-/Entwicklungsstufe. Diese Stufe enthält eine zweite Ladeeinrichtung 5 und eine zweite Entwicklungseinheit 7. Ein zweiter eine visuelle Information enthaltender Laserstrahl 6 wird auf die geladene Oberfläche des Photorezeptors 1 angewendet, nachdem es die zweite Ladeeinrichtung 5 verläßt.

Eine Transfereinheit 8 befindet sich stromab der zweiten latenten Bildherstellungs-/Entwicklungsstufe. Die Transfereinheit 8 transferiert die ersten und zweiten Tonerbilder, die auf der Oberfläche des Photorezeptors 1 in den ersten und zweiten latenten Bildherstellungs-/Entwicklungsstufen hergestellt wurden, auf ein Aufnahmepapier 9. Beim Betrieb wird auf der Oberfläche des Photorezeptors 1 ein erstes Tonerbild mit einem Prozeß hergestellt, der die folgenden Schritte umfaßt:

1. Gleichförmiges Laden der Oberfläche auf dem Photorezeptor 1 unter Verwendung der ersten Ladeeinrichtung 2;
2. Herstellen eines ersten latenten elektrostatischen Bildes auf der Oberfläche des Photorezeptors 1 mit dem ersten Laserstrahl 3; und
3. Entwickeln des ersten latenten elektrostatischen Bildes mit der ersten Entwicklungseinheit 4.

In ähnlicher Weise wird ein zweites Tonerbild auf der Oberfläche des Photorezeptors 1 durch einen zweiten Prozeß hergestellt, der die folgenden Schritten umfaßt:

1. Gleichförmiges Laden der Oberfläche des Photorezeptors 1 unter Verwendung der zweiten Ladeeinrichtung 5;
2. Herstellung eines zweiten latenten elektrostatischen Bildes auf der Oberfläche des Photorezeptors 1 mit dem zweiten Laserstrahl 6; und
3. Entwickeln des zweiten latenten elektrostatischen Bildes mit der zweiten Entwicklungseinheit 7.

Die so hergestellten ersten und zweiten Tonerbilder werden durch die Transfereinheit 8 auf das Aufnahmepapier 9 transferiert. In der oben beschriebenen bekannten Vorrichtung zur Herstellung eines Bildes mit zwei verschiedenen Farben wird während des Herstellungs- und Entwicklungsprozesses für die ersten und zweiten latenten elektrostatischen Bilder der das erste Tonerbild auf der Oberfläche des Photorezeptors 1 herstellende Toner unvermeidbar teilweise von der Oberfläche des Photorezeptors 1 heruntergekratzt, und tritt in die zweite Entwicklungseinheit 7 ein. In der zweiten Entwicklungseinheit 7 wird der Toner des ersten Tonerbildes in den Toner des zweiten Tonerbildes gemischt, so daß das zweite Tonerbild eine Mischung der ersten Farbe (des ersten Toners) und der zweiten Farbe (des zweiten Toners) enthält.

Des weiteren ist aus DE 37 39 255 A1 ein Verfahren zur Herstellung von zweifarbigen Bildern bekannt, das einen Zweikomponentenentwickler, bestehend aus einem magnetischen Träger und einem Toner, mindestens in der zweiten und nachfolgenden Entwicklungsstufen verwendet, wobei die Dichte des magnetischen Trägers des Zweikomponentenentwicklers auf 0,4 g/cm³ oder kleiner eingestellt ist.

Aus US 50 09 973 ist eine Entwicklungsvorrichtung für Tonerbilder unter Verwendung eines Zweikomponentenentwicklers bekannt, die in einer zweiten Entwicklungsstufe einen nichtmagnetischen Toner verwendet. Zuerst wird in einem ersten Entwicklungsschritt der nichtmagnetische Toner aufgebracht, wobei das Tonerbild entwickelt wird. Nachfolgend wird das sich ergebende nichtmagnetische Tonerbild auf ein Aufnahmemedium übertragen. Im folgenden wird mittels einer weiteren Entwicklungseinrichtung für einen magnetischen Toner ein zweites Bild getrennt aufgebracht und auf das Aufnahmemedium transferiert.

Das Gemisch der Toner verändert außerdem die Ladeeigenschaften, zum Beispiel die Ladungsmenge und die Ladungspolarität des zweiten Toners. Dementsprechend verschlechtert sich die Qualität des sich ergebenden reproduzierten Bildes. Außerdem wird die Lebensdauer des Entwicklers herabgesetzt.

Die vorliegende Erfindung wurde angesichts der oben erwähnten Einschränkungen der herkömmlichen Vorrichtungen gemacht und hat die Aufgabe, ein Verfahren zum Verhindern von Farbmischung in einer Herstellungsvorrichtung von zweifarbigen Bildern zu schaffen, die das Mischen des Farbtoners für ein erstes Tonerbild mit dem Toner einer weiteren Farbe für ein zweites Tonerbild zuverlässig verhindern kann, wodurch ein Bild mit hoher Qualität reproduziert wird.

Um die obigen Aufgaben zu lösen, umfaßt die vorliegende Erfindung die Schritte vom gleichmäßigen Laden der Oberfläche eines Photorezeptors, Herstellen eines ersten latenten elektrostatischen Bildes auf einer Rezeptoroberfläche, Entwickeln des ersten latenten elektrostatischen Bildes mittels eines als magnetischen Toner ausgebildeten ersten Entwicklers zur Herstellung eines ersten Tonerbildes in einer ersten Farbe, Herstellen eines zweiten latenten elektrostatischen Bildes auf der Photorezeptoroberfläche mit dem darauf befindlichen ersten Tonerbild, Entwickeln des zweiten latenten elektrostatischen Bildes mit dem zweiten Entwickler zur Herstellung eines zweiten Tonerbildes in einer zweiten Farbe, wobei der zweite Entwickler ein Zweikomponentenentwickler ist, der aus einer Kombination eines nichtmagnetischen Toners und eines magnetischen Trägers besteht, und wobei der magnetische Träger der magnetische Toner des ersten Entwicklers ist, und Transferieren des ersten und zweiten Tonerbildes auf ein Aufnahmemedium.

Soweit erforderlich kann die Oberfläche des Photorezeptors, auf dem das erste latente elektrostatische Bild hergestellt wurde, nochmals geladen werden, bevor das zweite latente elektrostatische Bild darauf gebildet wird.

Die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Verfahrens verhindert zuverlässig das Mischen des Farbtoners für ein erstes Tonerbild mit dem Toner einer weiteren Farbe für ein zweites Tonerbild in einer Herstellungsvorrichtung von zweifarbigen Bildern. Dadurch wird die Bildqualität entschieden verbessert. Des weiteren stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Verfügung, das eine Veränderung der Ladungseigenschaften des Toners des zweiten Bildes aufgrund des Mischens der Toner beseitigen kann. Die erfindungsgemäße Anwendung des Verfahrens mit einem magnetischen Toner und einem magnetischen Träger, die aus dem gleichen Material ausgestaltet sind, verhindert darüber hinaus, daß die Ladungseigenschaften des zweiten Entwicklers aufgrund physikalischer Wechselwirkungen zwischen dem magnetischen Toner und dem magnetischen Träger bei einer Mischung der beiden verändert werden.

Die begleitenden Zeichnungen, die in die Beschreibung eingebunden sind und einen Teil davon darstellen, zeigen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibung zur Erklärung der Aufgaben, Vorteile und Prinzipien der Erfindung.

In den Zeichnungen zeigt:

Fig. 1 einen Querschnitt, der den Aufbau einer herkömmlichen Herstellungsvorrichtung von zweifarbigen Bildern zeigt; und

Fig. 2 einen Querschnitt, der den Aufbau einer Herstellungsvorrichtung von zweifarbigen Bildern zeigt, die ein Verfahren zum Verhindern von Farbmischung entsprechend dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beinhaltet.

Fig. 2 ist ein Querschnitt, der den Aufbau eines Teils einer Herstellungsvorrichtung von zweifarbigen Bildern zeigt, in die das Verfahren zum Verhindern von Farbmischung entsprechend dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eingebaut ist.

In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel werden wie in der herkömmlichen Bildherstellungsvorrichtung zwei latente elektrostatische Bildherstellungs-/Entwicklungsstufen um einen Photorezeptor 1 angeordnet, der in Form einer Trommel ausgeführt ist. Die erste latente Bildherstellungs-/Entwicklungsstufe A', die ein erstes latentes elektrostatisches Bild herstellt und es in ein erstes Tonerbild einer ersten Farbe entwickelt, enthält eine erste Ladeeinrichtung 2 und eine erste Entwicklungseinheit 4. Die erste Entwicklungseinheit 4 enthält einen ersten Entwickler 41, der ein Einkomponentenentwickler, ein magnetischer Toner in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist. Eine visuelle Information, wie zum Beispiel Zeichen, und graphische Information enthaltender erster Laserstrahl 3 wird auf die Oberfläche des Photorezeptors 1 nach Aufladung durch die erste Ladeeinrichtung 2 angewendet.

Die zweite latente Bildherstellungs-/Entwicklungsstufe B', die ein zweites latentes elektrostatisches Bild herstellt und es in ein zweites Tonerbild einer zweiten Farbe entwickelt, die sich von der ersten Farbe unterscheidet, befindet sich stromab der ersten latenten Bildherstellungs-/Entwicklungsstufe, und enthält eine zweite Ladeeinheit 5 und eine zweite Entwicklungseinheit 7. Die zweite Entwicklungseinheit 7 enthält einen zweiten Entwickler 70, der ein Zweikomponentenentwickler ist, bestehend in diesem Ausführungsbeispiel aus einem nichtmagnetischen Toner 71 und einem magnetischen Träger 72. Ein zweiter eine visuelle Information enthaltender Laserstrahl 6 wird auf die geladene Oberfläche des Photorezeptors 1 nach Aufladung durch die zweite Ladeeinheit 5 angewendet.

Eine Transfereinheit 8 befindet sich stromab der zweiten latenten Bildherstellungs-/Entwicklungsstufe. Die Transfereinheit 8 transferiert die ersten und zweiten Tonerbilder, die auf der Oberfläche des Photorezeptors 1 in der ersten und zweiten latenten Bildherstellungs-/Entwicklungsstufe hergestellt wurden, auf ein Aufnahmemedium 9, wie zum Beispiel Papier oder dergleichen.

Wie oben beschrieben ist in diesem Ausführungsbeispiel der erste Entwickler 41 ein Einkomponentenentwickler, d. h. ein magnetischer Toner, und der zweite Entwickler 70 ist ein Zweikomponentenentwickler, d. h. ein nichtmagnetischer Toner 71 und ein magnetischer Träger 72. Zusätzlich werden im wesentlichen vorzugsweise dieselben Materialien für den magnetischen Toner des ersten Entwicklers 41 und den magnetischen Träger 72 in dem zweiten Entwickler verwendet. Außerdem werden die zur Herstellung des magnetischen Toners und des magnetischen Trägers verwendeten Materialien vorzugsweise so ausgewählt, daß, wenn der magnetische Toner und der Träger von Kontakt-Elektrifizierung oder Tribo-Elektrifizierung oder dergleichen geladen werden, die Ladungseigenschaften, zum Beispiel die Ladungsmenge und die Ladungspolarität sich nicht wesentlich verändert. Außerdem ist der nichtmagnetische Toner 71 in dem zweiten Entwickler vorzugsweise aus einem Material hergestellt, das wenig Einfluß auf die Ladungseigenschaften des magnetischen Toners des ersten Entwicklers besitzt.

Im Betrieb wird ein erstes Tonerbild auf der Oberfläche des Photorezeptors 1 durch die folgenden Schritte hergestellt:

1. Gleichförmiges Herstellen einer Ladung auf der Oberfläche des Photorezeptors 1 durch die erste Ladeeinrichtung 2;
2. Herstellen eines ersten latenten elektrostatischen Bildes auf der Oberfläche des Photorezeptors 1 mit dem ersten Laserstrahl 3; und
3. Entwickeln des ersten latenten elektrostatischen Bildes unter Verwendung der ersten Entwicklungseinheit 4.

In ähnlicher Weise wird ein zweites Tonerbild auf der Oberfläche des Photorezeptors 1 mit den folgenden Schritten hergestellt:

1. Gleichförmiges Herstellen einer Ladung auf der Oberfläche des Photorezeptors durch die zweite Ladeeinrichtung 5;
2. Herstellen eines zweiten latenten elektrostatischen Bildes auf der Oberfläche des Photorezeptors 1 mit dem zweiten Laserstrahl 6; und
3. Entwickeln des zweiten latenten elektrostatischen Bildes durch die zweite Entwicklungseinheit 7.

Die so hergestellten ersten und zweiten Tonerbilder werden dann auf das Aufnahmemedium 9 durch die Transfereinheit 8 gleichzeitig transferiert.

Während des Verlaufs des Entwicklungsschrittes durch die zweite Entwicklungseinheit 7 wird eine kleine Menge des ersten Entwicklers 41 von dem ersten Tonerbild abgekratzt und tritt in die zweite Entwicklungseinheit 7 ein. In der zweiten Entwicklungseinheit 7 wird der magnetische Toner 41 mit dem zweiten Entwickler 70 gemischt und dient als der Träger in dem zweiten Entwickler 70, weil der gemischte magnetische Toner 41 und der in dem zweiten Entwickler 70 ursprünglich enthaltene magnetische Träger 72 im wesentlichen aus demselben Material hergestellt sind.

Außerdem ist der nichtmagnetische Toner 71 in dem zweiten Entwickler 70 aus einem Material gemacht, das wenig Einfluß auf die Ladungseigenschaften der Träger einschließlich des gemischten magnetischen Toners 41 hat. Somit laden die gemischten Träger 41 und 72 den nichtmagnetischen Toner 71 stabil. Als Folge davon wird das von dem zweiten Laserstrahl 6 herstellte zweite latente Bild von dem zweiten Entwickler 70 stabil entwickelt, sogar wenn es mit dem magnetischen Toner 41 des ersten Entwicklers gemischt wird.

Zusätzlich soll darauf hingewiesen werden, daß, nachdem der in dem zweiten Entwickler 70 gemischte Toner 41 seiner physikalische Art nach magnetisch ist, eine magnetische Wechselwirkung mit der (nicht gezeigten) magnetischen Walze besteht. Aufgrund dessen trägt nur der nichtmagnetische Toner 71 zur Entwicklung des zweiten latenten elektrostatischen Bildes bei. Dies gewährleistet einen weiteren zuverlässigen Farbmisch- Verhinderungseffekt.

In dem oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist ein Wiederaufladeschritt in dem Herstellungs-/Entwicklungsprozeß von zweifarbigen latenten Bildern enthalten. Es ist jedoch offensichtlich, daß das Verfahren zum Verhindern von Farbmischung entsprechend der vorliegenden Erfindung auf eine Herstellungsvorrichtung von zweifarbigen Bildern anwendbar ist, die den Wiederaufladeschritt nicht enthält.

Die obige Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung dient dem Zwecke der Verdeutlichung und Beschreibung. Es ist nicht beabsichtigt, daß es erschöpfend ist oder die Erfindung auf die offenbarte genaue Ausbildungsform beschränkt. In der Tat sind Modifikationen und Abänderungen angesichts der obigen Lehren möglich oder können aus der Praxis der Erfindung wie offenbart ersehen werden. Das Ausführungsbeispiel wurde gewählt und beschrieben, um die Prinzipien der Erfindung und ihre praktische Anwendung zu beschreiben, um einen Fachmann zu erlauben, die Erfindung in verschiedenen Ausführungsbeispielen und mit verschiedenen Modifikationen zu benützen, wie sie sich auf eine besondere beabsichtigte Verwendung eignen. Dementsprechend ist vorgesehen, daß der Schutzumfang der Erfindung durch die hier angefügten Ansprüche und deren Entsprechungen definiert ist.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von zweifarbigen Bildern, umfassend die folgenden Schritte:

a) gleichförmiges Laden (2) der Oberfläche eines Photorezeptors (1);
b) Herstellen (3) eines ersten latenten elektrostatischen Bildes auf der Photorezeptoroberfläche;
c) Entwicklen (4) des ersten latenten elektrostatischen Bildes mittels eines als magnetischen Toner ausgebildeten ersten Entwicklers (41) zur Herstellung eines ersten Tonerbildes in einer ersten Farbe;
d) Herstellen (6) eines zweiten latenten elektrostatischen Bildes auf der Photorezeptoroberfläche mit dem darauf befindlichen ersten Tonerbild;
e) Entwickeln (7) des zweiten latenten elektrostatischen Bildes mit dem zweiten Entwickler (70) zur Herstellung eines zweiten Tonerbildes in einer zweiten Farbe, wobei der zweite Entwickler (70) ein Zweikomponentenentwickler (71, 72) ist, bestehend aus einer Kombination eines nichtmagnetischen Toners (71) und eines magnetischen Trägers (72), und wobei der magnetische Träger (72) der magnetische Toner des ersten Entwicklers (41) ist; und
f) Transferieren (8) des ersten und zweiten Tonerbildes auf ein Aufnahmemedium (9).

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als nichtmagnetische Toner (71) ein Material verwendet wird, das die Ladungseigenschaften des magnetischen Toners (41) im wesentlichen nicht beeinflußt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach Schritt c) ein zusätzlicher Schritt durchgeführt wird, in dem die Photorezeptorfläche mit dem darauf befindlichen ersten Tonerbild gleichförmig wiederaufgeladen (5) wird.