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Hintergrund der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf die Entwicklung
elektrostatischer, verborgener Bilder, und insbesondere auf eine
Mehrfarbenreproduktionsmaschine nach dem Bild-auf-Bild Verfahren
unter Verwendung eines Druckprozesses mit umgekehrter Ladung (reverse
charge printing: RCP).
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Allgemein
werden Prozesse für
das elektrostatografische Kopieren und Drucken durch selektives
Laden und/oder Entladen eines ladungsaufnehmenden, bildtragenden
Elementes gemäß einem
originalen Eingabedokument oder einem bilderzeugenden Signal eingeleitet,
das ein elektrostatisches, verborgenes Bild auf dem bildtragenden
Element erzeugt. Dieses verborgene Bild wird nachfolgend in ein
sichtbares Bild durch einen Prozess entwickelt, in dem geladenes
Entwicklermaterial auf der Oberfläche des bildtragenden Elements
mit dem verborgenen Bild abgelagert wird, wobei geladene Partikel
in dem Entwicklermaterial an den Bildbereichen des verborgenen Bildes
anhaften. Das Entwicklermaterial umfasst typischerweise Trägerkörnchen,
die triboelektrisch daran anhaftende Tonerpartikel aufweisen, wobei
die Tonerpartikel von den Trägerkörnchen elektrostatisch
zu dem verborgenen Bildbereichen gezogen werden, um ein Tonerpulverbild
auf dem bildtragenden Element zu erzeugen.
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Alternativ
dazu kann Entwicklermaterial ein flüssiges Entwicklermaterial umfassen,
das eine Trägerflüssigkeit
umfasst, die pigmentierte Markierungspartikel (sogenannten Feststofftoner)
und darin gelöste
Ladungssteuermaterialien aufweist, wobei das flüssige Entwicklermaterial auf
das bildtragende Element mit dem verborgenen Bild angewandt wird,
wobei die Markierungspartikel zu den Bildbereichen des verborgenen
Bildes gezogen werden, um ein entwickeltes flüssiges Bild auszubilden. Unabhängig von dem
Typ des angewandten Entwicklermaterials sind der Toner oder die
Markierungspartikel des Entwicklermaterials gleichmäßig geladen
und werden elektrostatisch zu dem verborgenen Bild gezogen, um ein sichtbares
entwickeltes Bild auszubilden, das dem verborgenen Bild auf dem
bildtragenden Element entspricht.
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Das
entwickelte Bild wird im wesentlichen übertragen, entweder direkt
oder indirekt von dem bildtragenden Element zu einem Kopiersubstrat,
wie etwa Papier oder ähnliches,
um ein Ausgabedokument in "hard
copy" zu erzeugen.
In einem letzten Schritt wird das bildtragende Element gereinigt,
um jegliche Ladung und/oder restliches Entwicklermaterial von dem
selben in Vorbereitung für
einen nachfolgenden Bilderzeugungszyklus zu entfernen.
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Der
vorstehend beschriebene elektrostatische Druckprozess ist gut bekannt
und wurde in verschiedenen Formen im Markt implementiert, um beispielsweise
sogenanntes Lichtlinsenkopieren eines Originaldokuments zu ermöglichen,
ebenso wie zum Drucken von elektronisch erzeugten oder digital gespeicherten
Bildern, wo das elektrostatische verborgende Bild mittels eines
modulierten Laserstrahls ausgebildet wird. Analoge Prozesse bestehen
in weiteren elektrostatischen Druckanwendungen wie beispielsweise
ionografischem Drucken und Reproduktion, bei welchem Ladung in bildweiser
Konfiguration auf eine dielektrische, ladungsempfindliche Oberfläche abgelagert
wird (siehe beispielsweise
US
Patentnummer 4,267,556 und
4.885,220 unter
mehreren weiteren Patenten und Veröffentlichungen), ebenso wie
andere elektrostatische Drucksysteme in denen ein ladungstragendes
Medium eingerichtet ist, ein elektrostatisches, verborgenes Bild
zu übertragen. Es
ist anzumerken, dass die vorliegende Erfindung sich auf alle verschiedenen
Typen der elektrostatischen Drucksysteme bezieht und es ist nicht
beabsichtigt durch die Art und Weise begrenzt zu sein, durch die
das Bild auf dem bildtragenden Element ausgebildet wird oder durch
die Natur des Elements, das das verborgene Bild selbst trägt.
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Wie
vorstehend beschrieben, schließt
ein typischer elektrostatografischer Druckprozess einen Entwicklungsschritt
ein, in dem Entwicklermaterial körperlich
in Kontakt gebracht wird mit dem bildtragenden Element, um selektiv
an den Bereichen des verborgenen Bildes in einer bildweisen Konfiguration anzuhaften.
Die Entwicklung des verborgenen Bildes wird üblicherweise durch elektrische
Anziehung des Toners oder der Markierungspartikel zu den Bildbereichen
des verborgenen Bildes erreicht. Der Entwicklungsprozess ist am
wirksamsten zu erreichen, wenn die Partikel elektrische Ladungen
tragen, die in der Polarität
entgegengesetzt sind zu den Ladungen des verborgenen Bildes, wobei
die Menge des Toners oder der Markierungspartikel, die zu dem verborgenen
Bild gezogen werden, proportional zu dem elektrischen Feld ist,
das mit den Bildbereichen verknüpft
ist. Einige elektrostatische bilderzeugende Systeme arbeiten auf
eine Art und Weise, bei der das verborgene Bild geladene Bildbereiche
zum Anziehen von Entwicklermaterial einschließt (sogenanntes Entwickeln
von geladenen Bereichen (charged area development: CAD), oder „weißschreibende
Systeme"), während andere
Druckprozesse in der Weise arbeiten, dass entladene Gebiete Entwicklermaterial anziehen
(sogenanntes Entwickeln entladener Gebiete (discharged area development:
DAD), oder "schwarzschreibende
Systeme").
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Die
Bildqualität
kann bei elektrostatografischen Druckanwendungen auf Grund vieler
Bedingungen, die die Ausbildung des verborgenen Bildes ebenso wie
die Entwicklung beeinflussen, neben mehreren anderen Faktoren, die
erheblich variieren. Insbesondere kann die Bildentwicklung durch
Ladungsniveaus sowohl in dem verborgenen Bild ebenso wie in dem
Entwicklermaterial beeinflusst werden. Wenn beispielsweise die Ladung
auf trockenen Tonerpartikeln erheblich abgebaut wird, würden die
Bindungskräfte
mit dem Träger
ebenso abgebaut, wodurch eine ungewünschte Verstärkung in
der Bildentwicklung verursacht wird, die wiederum verursacht, dass
Entwicklung des verborgenen Bildes sich über die durch dieses definierten
Gebietes hinaus ausdehnt. In ähnlicher
Weise betrifft ein Problem, das die Störung der Bildqualität in ionografischen
Einrichtungen beeinflusst, ein Phänomen, das als „image
blooming" bekannt
ist, das aus dem Effekt vom vorhergehend abgelagerten Ionen oder
Ladungen auf dem Weg von nachfolgenden Ionen resultiert, die auf
die ladungshaltende Oberfläche
gerichtet werden. Dieses Problem ist insbesondere bemerkbar, wenn
Zeichen und Kanten von ausgefüllten
Bereichen gedruckt werden und resultiert in Zeichendefekten, wobei
die Blooming-Artifakte einschließen können, dass Bildelemente über eine
Entfernung von ein bis zwei Bildelementen versetzt werden. Bild-Blooming
kann ebenso durch schwache Ladungsretention und/oder Ladungsmigration
in dem elektrostatischen verborgenen Bild auf dem Element, das das
verborgene Bild trägt,
verursacht werden, ein Problem das besonders vorherrschend ist in
ionografischen Systemen, in denen eine fokusierte Ionenstrahlquelle
für die
bildweise Ladung eines dielektrischen bildtragenden Elements mit
dem verborgenen Bild verwendet wird.
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JP-A-11249379A (Patent
Abstracts of Japan) und
US-A-5,999,201 beschreiben
Vorrichtung und Verfahren zur Ausbildung eines Tonerbildes mit einer
geringen Tonerschichthöhe.
Es wird ein verborgenes Bild auf einem bilderzeugenden Element ausgebildet.
Eine Entwicklereinheit entwickelt das verborgene Bild mit weniger
als einer Monoschicht von Tonerpartikeln auf dem bilderzeugenden
Element. Das entwickelte Bild wird auf ein angeschmiegtes Zwischenelement übertragen,
auf dem eine Filmstation die Tonerpartikel ausbreitet, um eine Filmschicht auszubilden.
Die Station schließt
einen Heizer ein zum Heizen der weniger als einen Monoschicht von Tonerpartikel
auf eine Temperatur die ausreichend ist, um zu bewirken, dass die
auf dem Zwischenelement vorhandenen Tonerpartikel erweichen; und
eine Walze zum Ausbreiten der weniger als einen Monoschicht von
Tonerpartikeln, um die dünne
Filmschicht auszubilden. Der vorstehende Prozess wird für nachfolgende
farbige Toner wiederholt, um ein Tonerbild mit mehreren Filmschichten
zu erzeugen. Daraufhin wird das Farbbild mit mehreren Filmschichten
von dem Zwischenelement auf ein Aufzeichnungsblatt übertragen.
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US-A-5, 826,147 beschreibt
die Entwicklung eines elektrostatischen verborgenen Bildes. Es wird ein
Bildentwicklungsverfahren und –vorrichtung
beschrieben, wobei ein Bildelement, das eine bilderzeugende Oberfläche aufweist,
mit einer Schicht von Markierungspartikeln auf der selben ausgestattet wird,
und ein elektrostatisches, verborgenes Bild in der Schicht von Markierungsmaterial
ausgebildet wird. Das bildweise Laden der Schicht aus Markierungsmaterial
wird durch eine Ionenquelle mit breitem Strahler erreicht. Das verborgene
Bild, das mit dem bilderzeugenden Element verknüpft ist, verursacht, dass freie
Ionen in einen bildweisen Ionenstrom entsprechend dem verborgenen
Bild fließen, was
wiederum zu einem bildweisen Laden der Tonerschicht derart führt, dass
die Tonerschicht selbst der Träger
des verborgenen Bildes wird. Die Tonerschicht, die das verborgene
Bild trägt,
wird daraufhin entwickelt und auf ein Kopiersubstrat übertragen,
um ein Ausgabedokument zu erzeugen.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Es
ist das Ziel der vorliegenden Erfindung eine Mehrfarben-Reproduktionsmaschine
in Bild-auf-Bild
Technik zu verbessern, insbesondere in Bezug auf verbesserte Bildqualitätsleistung
und Zuverlässigkeit.
Dieses Ziel wird durch Bereitstellen einer Mehrfarben-Reproduktionsmaschine
in Bild-auf-Bild Technik gemäß Anspruch
1 erreicht. Ausführungen
der Erfindung sind in den abhängenden
Ansprüchen
niedergelegt.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Für das allgemeine
Verständnis
der Merkmale der vorliegenden Erfindung wird auf die Zeichnungen
Bezug genommen, wobei gleiche Bezugsziffern durchgehend verwendet
wurden, um identische oder ähnliche
Elemente zu bezeichnen.
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1 ist
eine schematische Veranschaulichung einer Mehrfarben-Tandemreproduktionsmaschine,
die eine Vielzahl RCP-bilderzeugenden Einheiten einschließt, die
den Druckprozess mit umgekehrter Ladung gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet.
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2 ist
eine vergrößerte schematische Veranschaulichung
einer typischen RCP-bilderzeugenden
Einheit der 1, die den Druckprozess mit umgekehrter
Ladung gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendet.
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Eingehende Beschreibung der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf die Ausbildung
von elektrostatischen, verborgenen Bildern, und insbesondere betrifft
sie eine Mehrfarben-Reproduktionsmaschine in Bild-auf-Bild Technik
unter Verwendung eines Druckprozesses mit umgekehrter Ladung (RCP).
Der Druckprozess mit umgekehrter Ladung (RCP) ist beispielsweise
in
US Patent 5,826,147 ,
erteilt 20. Oktober 1998 für
Liu et al offenbart, wobei relevante Abschnitte derselben hiermit
als Referenz aufgenommen werden. Wie dort offenbart, wendet RCP
Ausbildung eines verborgenen Bildes, gleichförmige, nichtbildweise Tonerbeschichtung,
eine ladungserzeugende oder innenerzeugende Einrichtung zur Erzeugung
von positiven oder negativen Ionen für bildweise Anwendung auf Hintergrundbereiche
und Bildbereiche des aufgeschichteten verborgenen Bildes und ein
Trennelement an.
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Wie
weiterhin dort offenbart, kehrt eine zweite selektive Anwendung
von Ladungen auf das verborgene Bild in der gleichmäßigen Schicht
aus Toner vorteilhafterweise Ladung auf Hintergrundbereichen des
verborgenen Bildes der Tonerschicht um. Ein derartiges Umladen von
Toner in den Hintergrundbereichen setzt das Trennelement wirksam
in die Lage, selektiv Toner entweder von den Bildbereichen oder von
den Hintergrundbereichen zu entfernen, in Abhängigkeit von der Vorspannung
des Trennelements, wodurch ein anfänglich entwickeltes Tonerbild
auf der anderen Oberfläche
zurückbleibt.
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Mit
erstem Bezug auf die 1 wird gemäß der vorliegenden Erfindung
eine Mehrfarben-Tandem-Reproduktionsmaschine
veranschaulicht, die allgemein als 500 gezeigt ist. Wie
gezeigt, schließt die
Mehrfarben-Tandemreproduktionsmaschine 500 eine Vielzahl
von bilderzeugenden RCP-Einheiten 100, 200, 300, 400 ein,
von denen jede jeweils ein Fotoauf nehmerelement 112, 212, 312, 412 einschließt und von
denen jede einen Druckprozess mit Umladung anwendet, um ein Tonerbild
in Farbtrennung auf dem Fotoaufnehmer auszubilden. Jedes Tonerbild
einer Farbtrennung wird daraufhin in Registrierung auf ein vorgespanntes
bildtragendes Element 502 entwickelt, auf dem dieses durch
eine Bildstabilisierungseinrichtung 504 gemäß der vorliegenden
Erfindung konditioniert wird.
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Mit
nachfolgendem Bezug auf die 1 und 2 umfasst
jede bilderzeugende RCP Einheit 100, 200, 300, 400 wie
gezeigt eine Anordnung von funktionsmäßig verknüpften bilderzeugenden Elementen, die
einen Fotoaufnehmer 112, 212, 312, 412 einschließen, der
in Berührung
steht mit einem vorgespannten bildtragenden Element 502 an
einer Bildtrennungsentwicklungsspalte 512, 522, 532, 542,
die zwischen den selben ausgebildet ist. Der Fotoaufnehmer 112, 212, 312, 412 schließt eine
bilderzeugende Oberfläche
von irgendeinem Typus ein, die in der Lage ist, ein elektrostatisches
verborgenes Bild aufzuweisen, das auf der selben ausgebildet ist.
Der Fotoaufnehmer 112, 212, 312, 412 kann
einen typischen Fotoleiter oder eine fotorezeptive Komponente eines
Typs sein, der dem Fachmann auf dem Gebiet der Elektrofotografie
bekannt ist, wobei eine Oberflächenschicht,
die fotoleitende Eigenschaften aufweist auf einem leitfähigen Trägersubstrat
getragen wird. Wenngleich die nachfolgende Beschreibung in Form eines
Beispiels ein System und einen Prozess gemäß der vorliegenden Erfindung
beschreibt, der einen fotoleitenden Fotoaufnehmer betrifft, ist
anzumerken, dass die vorliegende Erfindung die Verwendung von verschiedenen
alternativen Ausführungen für den Fotoaufnehmer 112, 212, 312, 412 betrachtet, wie
sie im Stand der Technik auf dem Feld des elektrostatografischen
Druckens wohl bekannt sind, einschließlich beispielsweise, aber
jedoch nicht beschränkt
auf nichtfotoempfindliche Fotoaufnehmer, wie etwa ein dielektrisches,
ladungshaltendes Element des Typs, der in ionografischen Druckmaschinen
verwendet wird oder mit Elektroden versehene Teilsubstrate, die
in der Lage sind, geladene verborgene Bilder zu erzeugen.
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Mit
weiteren Bezug auf die 1 und 2 läuft bei
dem RCP Prozess die fotoleitende Oberfläche 113 des Fotoaufnehmers 112, 212, 312, 412 durch
eine Folge von Baugruppen, die ein anfängliches Tonerbild ausbilden,
einschließlich
einer Tonerversorgungsvorrichtung 150, 250, 350, 450,
einer ersten Ladeeinrichtung 130, und einer Belichtungseinrichtung 140, 240, 340, 440 zum
Ausbilden einer Tonerschicht oder -kuchen 158 und eines
anfänglichen
verborgenen Bildes in derartiger Tonerschicht 158. Wie
gezeigt, wird gemäß der vorliegenden
Erfindung in jeder bilderzeugenden Einheit der Fotoaufnehmer 112, 212, 312, 412 als
erstes zu einer Tonerversorgungsvorrichtung 150, 250, 350, 450 bewegt, wo
die Oberfläche 113 desselben
mit einer Schicht aus flüssigem
Entwicklermaterial 144 beschichtet wird, um einen Kuchen 158 auszubilden.
Wie gezeigt, schließt
die Tonerversorgungseinrichtung 150, 250, 350, 450 ein
Gehäuse 152 ein,
das das flüssige Entwicklermaterial 154 hält, das
Tonerfeststoffe enthält.
Die Tonerversorgungsvorrichtung 150, 250, 350, 450 schließt ebenso
eine Aplikatorwalze 156 ein, die durch eine Quelle 155 vorgespannt
wird. Wie gezeigt, rotiert die Aplikatorwalze 156 in der
Richtung des Pfeiles 157 und transportiert eine Schicht
von Entwicklermaterial 154 in Berührung mit der Oberfläche 113 des
Fotoaufnehmers 112, 212, 312, 412.
Die Oberfläche 113 mit
der Schicht oder dem Kuchen 158 aus Toner wird daraufhin
zu einer ersten Ladebaugruppe bewegt, die eine Korona erzeugende
Einrichtung 130 oder irgendeine andere Ladevorrichtung einschließt zum Anwenden
eines gleichförmigen
Pegels elektrostatischer Ladung auf den Kuchen oder Schicht 158 von
Toner auf der Oberfläche
des Fotoaufnehmers 112, 212, 312, 412.
Die koronaerzeugende Einrichtung 130 erzeugt ein relativ
hohes, im Wesentlichen gleichförmiges
Potential. Es ist anzumerken, dass verschiedene Ladeeinrichtungen,
wie etwa Ladewalzen, Ladebürsten
und ähnliche,
ebenso wie Induktions- und halbleitende Ladeeinrichtungen neben
anderen Einrichtungen verwendet werden können, die im Stand der Technik
wohl bekannt sind.
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Nachdem
der Kuchen oder die Schicht 158 aus Toner auf ein im Wesentlichen
gleichförmiges
Ladungspotential gebracht ist, wird dieser zu einer Bildbelichtungsbaugruppe
vorgeschoben, die allgemein durch die Bezugsziffern 140, 240, 340, 440 identifiziert
wird. Unter der Steuerung eines elektronischen Untersystems (electronic
subsystem: ESS) 15 projiziert die Bildbelichtungseinrichtung 140, 240, 340, 440 ein
Lichtbild, das einem Farbtrennungs-Eingabebild entspricht, das reproduziert
werden soll, auf den Kuchen oder die Schicht 158 aus Toner
auf der fotoleitenden Oberfläche 113.
Die ESS 15 ist beispielsweise ein Multitaskinghauptprozessor
zum Betrieb und zur Steuerung aller weiteren Untersysteme der Mehrfarben-Tandemmaschine 500 und
für die
Abläufe
zur Ausbildung des Tonerbildes für
jede bilderzeugende Einheit. Das Lichtbild, das von der Bildbelichtungseinrichtung 140, 240, 340, 440 projiziert
wird, dissipiert in selektiver Weise Ladung in Abschnitten derselben
zur Aufzeichnung eines verborgenen Bildes auf der fotoleitenden
Oberfläche
durch den Kuchen oder die Schicht 158 aus Toner, in Bildkonfiguration,
entsprechend dem Farbtrennungs-Eingabebild.
Das verborgene Bild schließt
daher Bildbereiche ein, die eine erste Ladungsspannung aufweisen,
und Hintergrundbereiche, die eine zweite Ladungsspannung aufwei sen,
aber alle von der gleichen Polarität, wie sie durch die Ladung
auf dem Toner festgelegt ist.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird jedoch die Polarität des nicht gewünschten
Toners in den Hintergrundbereichen durch eine zweite Ladeeinrichtung
des RCP Druckprozesses mit Ladungsumkehr umgekehrt, die stromabwärts von
der Tonerversorgungseinrichtung 150, 250, 350, 450 angebracht
ist. Weiterhin werden andere Bilddefekte, die als Kantenverschmierung
aufgrund von Tonerausbreitung über
die Bildhintergrundgrenzen auf den Hintergrundbereich bekannt sind,
wie etwa Verschmieren (dragout) bei der Flüssigkeitsimmersion-Entwicklung,
erheblich verringert oder vermieden, was vorteilhafterweise in einer
hohen Auflösung
von scharfen Kanten für
gewünschte
Tonerfeststoffe in Bildbereichen des endgültigen Tonerbildes resultiert.
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Dementsprechend
wird der belichtete Fotoaufnehmer mit dem Kuchen oder der Schicht 158 aus Toner
als nächstes
zu der zweiten Ladeeinrichtung bewegt, wo dieselbe unter der Steuerung
ESS 15 bildweise wiedergeladen wird. Die zweite Ladeeinrichtung
kann eine gut bekannte Scorotroneinrichtung sein, die hier für die Erzeugung
eines bildweisen Stromes von freien mobilen Ionen in der Umgebung des
anfänglich
entwickelten Tonerbildes auf der Oberfläche des Fotoaufnehmers 112, 212, 312, 412 verwendet
wird. Die zweite Ladeeinrichtung schließt eine DC Vorspannungsquelle
ein, die mit derselben verbunden ist, um eine Vorspannung für dieselbe
bereitzustellen, um Ionen zu erzeugen, die eine einzige Ladungspolarität aufweisen.
Der bildweise Ionenstrom und dessen Polarität sind so ausgewählt, dass dieser
wirksam die Ladung auf den Tonerfeststoffen ausschließlich in
den Hintergrundgebieten umkehrt, und nicht in den Bildgebieten des
verborgenen Bildes, das durch die Belichtungseinrichtung 140, 240, 340, 440 ausgebildet
wird.
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Nachdem
die zweite Ladeeinrichtung die Ladung auf dem Toner in den Hintergrundgebieten
des verborgenen Bildes in dem "Kuchen" oder der Schicht 158 aus Toner
umgekehrt hat, wird daraufhin der "Tonerkuchen" oder die Schicht 158 aus Toner
zu und durch die Bildtrennungs-Entwicklungsspalte 512, 522, 532, 542 bewegt.
Wie gezeigt wird die Bildtrennungs-Entwicklungsspalte 512, 522, 532, 542 durch die
Oberfläche 113 des
Fotoaufnehmers 112, 212, 312, 412 und
das bildtragende Element 502 aufgebaut. Wie weiterhin gezeigt,
wird das bildtragende Element 502 bei der Bildtrennungs-Entwicklungsspalte 512, 522, 532, 542 durch
eine elektrische Vorspannungsquelle 563 vorgespannt, die
in der Lage ist, ein geeig netes Spannungspotential bereitzustellen,
das ausreichend ist, um die Bildbereiche 172 aus dem Kuchen
oder der Schicht 158 auf der Oberfläche 113 anzuziehen.
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Wie
ausgeführt
ist die Polarität
der Vorspannungsquelle 563 derart, dass das bildtragende
Element 502 (an der Bildtrennungs-Entwicklungsspalte 512, 522, 532, 542)
vorgespannt wird, um die Bildbereiche 172 von dem Tonerkuchen
oder der Schicht 158 anzuziehen. Dies bewirkt eine Bildentwicklung, durch
die Bildbereiche 172 des Tonerkuchens 158 getrennt
werden und auf die Oberfläche
des vorgespannten bildtragenden Elements 502 übertragen werden,
während
Hintergrundbereiche 174 auf der Oberfläche 113 des Fotoaufnehmers 112, 212, 312, 412 zurückgelassen
werden.
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In
einem letzten Schritt werden in jeder der bilderzeugenden Einheiten 100, 200, 300, 400 die Hintergrundbereiche 174,
die auf dem Fotoaufnehmer nach der Bildübertragung auf das bildtragende Element 502 zurückgeblieben
sind, entweder in die Tonerversorgungsvorrichtung (1)
zurückgeführt, oder
von der Oberfläche
desselben durch eine Reinigungseinheit 190 (2)
entfernt, um die Oberfläche in
Vorbereitung auf einen nachfolgenden bilderzeugenden Zyklus zu reinigen. 2 veranschaulicht eine
einfache Klingenreinigungsvorrichtung zum Abstreifen der Fotoaufnehmeroberfläche, wie
sie im Stand der Technik wohl bekannt ist. Alternative Ausführungen
können
ein Bürsten-
oder Walzenelement einschließen,
um Toner von der Oberfläche,
auf welcher dieser sich befindet, zu entfernen.
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Mit
besonderem Bezug auf die 1 werden, nachdem die Bildbereiche 172 von
jeder der bilderzeugenden Einheiten 100, 200, 300, 400,
beispielsweise der bilderzeugenden Einheit 100 wie vorstehend
ausgeführt
auf das vorgespannte bildtragende Element 502 als ein Farbtrennungs-Tonerbild
entwickelt wurden, diese durch eine Bildstabilisierungseinrichtung 504 konditioniert
und stabilisiert, wie gezeigt, vor der Entwicklung und der Übertragung
eines nachfolgenden Farbtrennungs-Tonerbildes durch die nächste bilderzeugende
Einheit. Wie gezeigt, umfasst die Bildstabilisierungseinrichtung 504 eine
vorzugsweise beheizte Druckwalze 506 und eine Ladeeinheit 508.
Die Druckwalze 506 ist geeignet hergestellt für die Berührung der
Bildbereiche oder des Tonerbilds 172 auf dem bildtragenden
Element 502, um die Festigkeit der Tonerschicht durch Entfernen der
Trägerflüssigkeit
aus dem Tonerbild zu vergrößern. Die
Wärme von
der beheizten Druckwalze 506 wirkt dahingehend, dass die
Festigkeit der Tonerschicht durch Schmelzen oder teilweises Schmelzen des
Tonerbildes auf das bildtragende Element 502 vergrößert wird.
Die Ladeeinheit 508 ist bei spielsweise eine Koronaeinrichtung
und weist vorzugsweise die gleiche Polarität auf, wie die Polarität der Ladung auf
dem Toner, der die Bildbereiche 172 ausbildet.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung lädt
die Ladeeinrichtung 130 für jede bilderzeugende Einheit 100, 200, 300, 400 die
Schicht aus Toner 158 auf eine Polarität, die zu derjenigen der Vorspannungsquelle 563 zum
Vorspannen des bildtragenden Elements 502 entgegengesetzt
ist. Andererseits lädt
die Ladeeinheit 508 der Bildstabilisierungseinrichtung 504 das
Farbtrennungs-Tonerbild 172 auf die gleiche Polarität wie diejenige
der Ladeeinrichtung 130 für jede bilderzeugende Einheit.
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Derartige
vorteilhafte Wirkungen von Wärme können ebenso
ohne Berührung
unter Verwendung einer Strahlungswärmequelle erreicht werden,
um die Festigkeit der Tonerschicht durch Verbinden der Polymerketten
der Tonerpartikel zu erhöhen,
die das Tonerbild auf dem bildtragenden Element aufbauen. In jedem
Fall konditioniert und stabilisiert die Stabilisierungseinrichtung 504 auf
diese Weise das Farbtrennungs-Tonerbild, so dass minimale Störungen desselben
an der folgenden Bildtrennungs-Entwicklungsspalte auftreten. Dies
verhindert ebenso Farbverunreinigung an dieser nächsten Bildtrennungs-Entwicklungsspalte,
und verbessert weiterhin die Kohession der Tonerschicht durch Vergrößern der
Feststoffkonzentration durch teilweises Zusammenwachsen der Tonerpartikel.
Die bildstabilisierende Einrichtung 504 ist weiterhin zu
bevorzugen, um irgendeine Tonerrückübertragung
des bereits auf dem bildtragenden Elemente 502 befindlichen
Tonerbildes auf den nachfolgenden Fotoaufnehmer beispielsweise aufgrund
von Toner mit falschen Vorzeichen zu vermeiden.
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Nachdem
jede der bilderzeugenden Einheiten 100, 200, 300, 400 ein
Farbtrennungs-Tonerbild ausgebildet
und entwickelt hat, um ein zusammengesetztes Mehrfarbenbild auf
der Oberfläche
des vorgespannten bildtragenden Elements 502 wie vorstehend
aufzubauen, kann daraufhin das zusammengesetzte Mehrfarbenbild auf
ein Kopiersubstrat 70 übertragen
werden. Wie gezeigt, kann eine derartige Übertragung über irgend eine bekannte Einrichtung stattfinden,
die eine elektrostatische Übertragungsvorrichtung
einschließen
kann, die eine koronaerzeugende Einrichtung vom vorstehend beschriebenen Typ
oder eine vorgespannte Übertragungswalze
einschließt.
In einer bevorzugten Ausführung
wird, wie in der 1 gezeigt, das Bild auf ein
Kopiersubstrat 70 über
eine beheizte Druckwalze 510 übertragen, wobei Druck und
Wärme zugleich
auf das Bild angewendet werden, um das Bild gleichzeitig auf das
Kopiersubstrat 70 zu übertragen
und aufzuschmelzen. Es ist anzumer ken, dass getrennte Übertragungs-
und Schmelzsysteme bereitgestellt werden können, wobei das Schmelz- oder
das sogenannte Fixierungssystem unter Verwendung von Wärme arbeitet (durch
irgend eine Einrichtung wie etwa Strahlung, Konvektion, Leitung,
Induktion, etc.) oder durch einen anderen bekannten Fixierungsprozess,
der die Einführung
eines chemischen Fixierungsagens einschließen kann.
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Bei
der vorliegenden Erfindung wird das zusammengesetzte Vollfarben-
oder Mehrfarbentonerbild unmittelbar auf einem vorgespannten bildtragenden
Element 502 aufgebaut, im Gegensatz zu einem herkömmlichen
Zwischenübertragungselement.
Dies ermöglicht
vorteilhafterweise ein einfaches elektrostatisches Halten des Bildes
auf dem bildtragenden Element 502, wodurch Verschlechterung
oder Verschmierung des vorhergehenden Bildes in der nachfolgenden
Entwicklungsspalte vermieden wird.
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Wie
ersichtlich wurde eine Mehrfarben-Bildreproduktionsmaschine bereit
gestellt, die eine Hauptbaugruppe einschließt, die ein bildtragendes Element,
eine Steuerung, und eine Vorspannungsquelle zum Vorspannen des bildtragenden
Elements aufweist. Sie schließt
ebenso eine Vielzahl von Einheiten ein, die ein Farbtrennungs-Tonerbild aufbauen,
wobei jede Einheit einen Fotoaufnehmer aufweist, der eine fotoleitende
Oberfläche
einschließt,
die eine Tonerbild-Entwicklungstrennungsspalte mit dem bildtragenden
Element aufbaut. Jede bilderzeugende Einheit schließt ebenso
eine Tonerversorgungsvorrichtung zur Anwendung einer Schicht von
Toner einer bestimmten Farbe auf die fotoleitende Oberfläche; eine
erste Ladeeinrichtung zum gleichförmigen Laden der fotoleitenden
Oberfläche;
eine Belichtungseinrichtung, die mit der Steuerung verbunden ist
zur bildweisen Belichtung der fotoleitenden Oberfläche und
der Schicht aus Toner, um in der selben Bildbereiche und Hintergrundbereiche
eines gewünschten
Bildes aufzubauen; und eine zweite Ladeeinrichtung ein, die mit
der Steuerung verbunden ist zum selektiven Umkehren der Ladung in
den Hintergrundbereichen des gewünschten
Bildes, um die nachfolgende Trennung der Hintergrundbereiche von
den Bildbereichen zu ermöglichen.
Die Mehrfarben-Bildreproduktionsmaschine schließt weiterhin eine Trennungsentwicklungsbaugruppe
zum Trennen und Entwickeln der Bildbereiche des gewünschten
Bildes aus der Tonerschicht und auf das bildtragende Element der
Hauptbaugruppe ein, um ein Mehrfarben-Tonerbild aufzubauen.
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Es
ist anzumerken, dass die Vorrichtung und die vorstehend beschriebenen
Prozesse nur einige der zahlreichen Systemvarianten repräsentieren,
die im Umfang der vorliegenden Erfindung, wie sie in den beiliegenden
Ansprüchen
definiert ist, implementiert werden könnten.