DE69117681T2 - Verfahren und Gerät zum Farbdrucken - Google Patents

Description

VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUM FARBDRUCKEN
• Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Farbdrucken und insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung, um ausgewählte Abschnitte von latenten Abbildern in verschiedenen Farben zu drucken.
• Es ist allgemeine Praxis, durch Unterstreichen der Fläche eines Dokuments Information hinzuzufügen oder gewisse Abschnitte desselben hervorzuheben. Es ist auch allgemein üblich, Abschnitte des Dokuments zu beseitigen entweder durch Durchstreichen von Information oder durch Bedecken derselben mit einem leeren Papierstück. Wie einzusehen ist, verdirbt das Einschreiben von Daten oder das Unterstreichen bei dem Dokument das Originaldokument, während das Einschreiben von Daten oder Unterstreichen bei den Kopien einen großen Aufwand erfordert, wenn viele Kopien erforderlich sind. Darüberhinaus ist es manchmal infolge der bei dem Aufschmelzen der Bilder auf das Substrat benutzten Imprägnierung der Papierunterlage mit Silikonöl schwierig, auf Kopien zu schreiben. Neuere Entwicklungen bei Abbildungssystemen haben die genannten Probleme dadurch vermieden, daß Verfahren und Vorrichtungen zum Wiedergeben einer geänderten Kopie des Originaldokuments wie auch einer identischen Kopie desselben geschaffen wurden. So sorgen in jüngster Zeit hervorgebrachte Neuerungen bei Druckmaschinen für die Wiedergabe eines Dokumentes ohne unerwünschte Information vom Originaldokument und für die Hinzufügung von neuen Daten zu diesem. Auf diese Weise führt die Maschine eine Editierfunktion aus, die bedeutsam beim Herstellen von revidierten Kopien aus einem Originaldokument den Aufwand und die Zeit reduziert. Eine andere Editierfunktion betrifft das Hervorheben eines Bereiches eines zu kopierenden oder zu druckenden Dokuments in einer Farbe, die sich von der des restlichen Dokumentes unterscheidet.
• Das latente Abbild eines Originaldokumentes, das gebildet ist durch Scannen des Originaldokumentes und Projizieren eines Lichtabbildes desselben auf den aufgeladenen Abschnitt einer photoleitenden Oberfläche, um so wahlweise die daran befindliche Ladung zu entladen, kann in verschiedenen Weisen verändert werden. Das latente Abbild kann dadurch editiert werden, daß ein elektrisch modulierter Strahl wie ein modulierter Laserstrahl oder dergleichen darüber überlagert wird. Der modulierte Laserstrahl fügt zusätzliche Information oder löscht Information zu bzw. von dem gescannten latenten Abbild. Auf diese Weise wird die sich ergebende Kopie gegenüber dem Originaldokument verändert. Verschiedene Verfahren wurden entworfen zum Übertragen eines elektrischen Signals zum Modulieren des Laserstrahls in der Weise, daß die gewünschte Information an dem latenten Abbild aufgezeichnet wird. Das latente Abbild kann auch durch selektive Betätigung von lichtemittierenden Dioden geändert werden, welche senkrecht zur Verfahrensrichtung der Druckmaschine angesetzt sind.
• Das Kopiersystem Panasonic E2S benutzt ein elektronisches Tablett zum Editieren, Verschieben oder Beseitigen von Information an einer Kopie, und die elektronische Drucktafel von Panasonic erlaubt es, an einer elektronischen Tafel mit Wandtafelgröße aufgezeichnete Information automatisch durch eine Kopiermaschine auf ein Kopierblatt zu kopieren. Um den zu ändernden Bereich zu definieren, müssen die Koordinaten der zu modifizierenden relevanten Information am Originaldokument zu der Druckmaschine übertragen werden.
• Der von der Canon Corporation hergestellte NP 3525 und Farblaserkopierer benutzt ein Editiertablett, das es ermöglicht, ausgewählte Abschnitte einer Kopie zu beseitigen. Das Editiertablett vom NP 3525 und Farblaserkopierer erlaubt auch farbiges Hervorheben bestimmter Bereiche des Dokuments.
• Die Ausbildung von hervorzuhebenden Bildbereichen ist in US-PS 4 742 373 geoffenbart Entsprechend der Offenbarung dieser Patentschrift wird eine Hervorhebung bewirkt durch Benutzen eines Editiertabletts zum Bezeichnen von x/y-Koordinatenwerten der hervorzuhebenden Information. Das Ausgangssignal des Editiertabletts wird benutzt, um die Identität einer Reihe von lichtemittierenden Dioden (LEDs) zu verändern, die senkrecht zur Fortschreiterichtung einer Ladungsrückhaltefläche positioniert sind. So werden zum Hervorheben gewisser Information der Originaldokumente die LEDs mit halber Intensität betrieben. Zwar scheint die Offenbarung dieser Patentschrift über das aktuelle Verfahren zum Entwickeln eines solchen Bildes zu schweigen, doch ist es üblich, für diesen Zweck eine Vielzahl von Entwicklergehäusen zu benutzen, die jeweils unterschiedlichen Farbentwickler enthalten.
• US-PS-4 710 016 und 4 754 301 offenbaren eine Abbildungsvorrichtung, welche zwei Farbentwicklergehäuse benutzt, die ausgelegt sind, wahlweise zwischen der Entwicklungs- und der Nichtentwicklungsposition relativ zur Ladungsrückhaltefläche bewegt zu werden.
• US-PS-4 752 802 stellt ein Magnetbürsten-Entwicklungssystem dar, das so ausgelegt ist, daß Toner oder Entwickler von der Entwicklerzone abgezogen werden kann, ohne daß man, wie es bei US-PS-4 754 301 erforderlich ist, das Entwicklergehäuse von der Ladungsrückhaltefläche wegbewegen muß. Zwei Entwicklereinheiten werden benutzt und wahlweise für den jeweiligen Kopierbetrieb verwendet, indem die Bedienungsperson einen an einer Befehlstafel vorgesehenen Wahlschalter betätigt. Mindestens eine Entwicklereinheit vom Zweikomponenten-Magnetbürsten-Typ ist gegenüber einem elektrostatischen Latentabbildaufnehmer angeordnet. Die Entwicklereinheiten besitzen eine Entwicklerhülse, in der eine Magnetkern-Anordnung untergebracht ist, die durch ein Ansteuermittel so ausgerichtet werden kann, daß sie die Entwicklung durch Steuern der Höhe des Entwicklers in der Entwicklerzone und der Menge von Entwickler, die auf die Walze zugemessen wird, ein- bzw. ausschaltet. Die drehbare Entwicklerhülse wird gleichzeitig mit der Magnetausrichtung an- und abgedreht, um die Entwicklung ein- bzw. auszuschalten. Zur
• Entwicklung wird die Magnetkern-Anordnung so gedreht, daß ein schwachmagnetischer oder nichtmagnetischer Anteil sich an einer Position gegenüber einem Pegelregulierteil befindet und ein hohes Magnetfeld sich in einer Position gegenüber dem elektrostatischen Latentbildträger befindet. Weiter wird die sich drehende Hülse angehalten, wenn die Entwicklung abgeschaltet wird. So wird zum Abschalten der Entwicklung ein am Außenumfang der Entwicklerhülse vorhandenes Entwicklerpulver von der Entwicklerzone ferngehalten und die Hülsendrehung angehalten. Solches Fernhalten des Entwicklerpulvers wird bei jeder Entwicklereinheit ausgeführt, jedoch nicht bei der zum Entwickeln ausgewählten. Da die Entwicklung mit einem starken Magnetfeld in einer dem elektrostatischen Latentbildträger benachbarten Zone erreicht wird, beträgt die Übergangsbreite zum Schalten von Farbentwicklung 8 mm.
• US-PS-4 811 046 offenbart ein Dreipegel-Bildentwickler-System, das zwei Entwicklergehäuse umfaßt, die jeweils mindestens zwei Magnetbürsten-Entwicklerwalzen enthalten. Die Entwicklerwalzen in einem der Gehäuse sind dazu ausgelegt, umgekehrt gedreht zu werden, um Tonermaterial von der durch die beiden Walzen gebildeten Entwicklerzone und einer Ladungsrückhaltefläche zu entfernen.
• US-PS-4 913 348 offenbart ein Abbildungssystem, bei dem ein elektrisches Aufladungsmuster, das aufgeladene Bildbereiche und entladenen Hintergrund umfaßt, an der Ladungsrückhaltefläche gebildet wird. Die voll aufgeladenen Bildbereiche befinden sich bei einem Spannungspegel von ca. -500 V und der Hintergrund bei einem Spannungspegel von ca. -100 V. Ein räumlicher Anteil des Bildbereiches wird benutzt, um ein erstes Abbild mit einer schmalen Entwicklerzone zu bilden, während andere räumliche Anteile benutzt werden, um andere Abbilder zu bilden, die sich von dem ersten Abbild in einigen physikalischen Eigenschaften wie Farb- oder Magnetzustand unterscheiden. Die Entwicklung wird rasch durch eine Kombination von elektrischer Wechsel- und Gleichstrom-Schaltung ein- und ausgeschaltet. So wird eine Mehrfarbentwicklung mit hoher Raumauf lösung in Fortschreiterichtung bei einem Einzeldurchlauf der Ladungsrückhaltefläche durch die Bearbeitungsstationen einer Kopier- oder Druckvorrichtung erreicht. Da die alle Bilder repräsentierenden Spannungen sich bei der gleichen Spannungspolarität befinden, kann eine unipolarer Toner benutzt werden. Um eine Entwicklung aller Abbilder mit einem Unipolartoner zu bewirken, ist jede Entwicklersystemstruktur zur selektiven Betätigung ohne körperliche Bewegung fähig.
• DE-A-35 24 159 offenbart ein Verfahren zum Ausbilden eines Abbildes, bei dem ein latentes Abbild an einem Bildrückhalter erzeugt und das latente Abbild auf eine Weise entwickelt wird, während ein elektrisches Wechselfeld während oder nach mindestens der zweiten Farbentwicklung angelegt ist.
• US-PS-4 600 295 offenbart einen Kopierer, der statt der herkömmlichen sinusförmigen Wechsel-Entwicklervorspannung eine Rechteckwellen-Entwicklervorspannung benutzt.
• Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein alternatives und verbessertes Verfahren und eine zugehörige Vorrichtung zum Farbdrucken zu schaffen.
• Dementsprechend sorgt die vorliegende Erfindung für eine Vorrichtung zum Schaffen von Farbabbildern in einem Einzelvorbeilauf einer Ladungsrückhaltefläche an einer Vielzahl von Bearbeitungsstationen, welche Vorrichtung enthält ein Teil mit einer Ladungsrückhaltefläche, Mittel zum Ausbilden latenter elektrostatischer Abbilder an der Ladungsrückhaltefläche und eine Vielzahl von Entwicklerstrukturen, die jeweils zum Halten eines unterschiedlichen Farbtoners und jeweils zum Bestimmen eines jeweiligen Entwicklungsspaltes mit der Ladungsrückhaltefläche zwischen jeder Entwicklerstruktur und der Ladungsrückhaltefläche ausgelegt ist, gekennzeichnet durch Vorspannungsmittel für die elektrische Vorspannung jeder Entwicklerstruktur während eines Zeitraums und Zeitgabemittel zum wahlweisen Modifizieren des Zeitraums für jede Entwicklerstruktur, wodurch die Menge des an den latenten elektrostatischen Abbildern abgeschiedenen Toners variiert werden kann; wobei die Zeitgabemittel zum wahlweisen Modifizieren des Zeitraums fähig sind, den Zeitraum von einem Zeitraum Null bis zu einem maximalen Zeitraum zu modifizieren, welcher maximale Zeitraum der Zeit entspricht, die ein Bild an der Ladungsrückhaltefläche braucht, um sich durch den Entwicklerspalt zu bewegen.
• Die vorliegende Erfindung schafft auch ein Verfahren zum Erzeugen von Farbabbildern in einem einzelnen Durchlauf einer Ladungsrückhaltefläche an einer Vielzahl von Bearbeitungsstationen vorbei, welches Verfahren enthält das Bewegen einer Ladungsrückhaltefläche in einem vorbestimmten Pfad, das Ausbilden latenter elektrostatischer Abbilder an der Ladungsrückhaltefläche und das Positionieren einer Vielzahl von Entwicklerstrukturen jeweils benachbart der Ladungsrückhaltefläche, um dadurch einen jeweiligen Entwicklerspalt zwischen jeder Entwicklerstruktur und der Ladungsrückhaltefläche auszubilden, gekennzeichnet durch elektrisches Vorspannen der jeweiligen Entwicklerstruktur während eines Zeitraumes und Bereitstellen von Zeitgabemitteln zum wahlweisen Modifizieren des Zeitraums bei jeder Entwicklerstruktur, wodurch die durch jede Entwicklerstruktur abgelieferte Tonermenge variiert werden kann; wobei der Schritt des wahlweisen Modifizierens des Zeitraums der Modifizierung von einem Zeitraum Null bis zu einem maximalen Zeitraum befähigt ist, und der maximale Zeitraum der Zeit entspricht, die ein Bild an der Ladungsrückhaltefläche braucht, um durch den Entwicklerspalt hindurchzutreten.
• Die Erfindung wird beispielsweise weiter mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:
• Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Abbildungsvorrichtung ist, die ein Entwicklersystem nach einer Ausführung der Erfindung enthält,
• Fig. 2 eine detailliertere schematische Darstellung der Entwicklerstation aus Fig. 1 ist, und
• Fig. 3a bis 3d ein Zweipegelabbild zeigen, das durch Cyan-, Magenta- und Gelb-Entwicklergehäuse bewegt wurde, und Fig. 3e bis 3g die Betriebsbedingungen der drei Entwicklergehäuse zeigen, während das Zweipegelabbild nach Fig. 3a bis 3d durch sie hindurchtritt.
• Gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung können mindestens vier Entwicklergehäuse vorgesehen werden, welche Schwarz-, Cyan-, Magenta- und Gelb-Toner enthalten. Die vier Gehäuse sind ausgelegt, verschiedene Mengen von Toner auf ein bestimmtes Abbild zu übertragen. Zu diesem Zweck ist der Einschaltzyklus jedes Entwicklergehäuses variabel. Jedes Entwicklergehäuse kann abgeschaltet werden, wenn das Bild daran vorbeitritt, oder es kann für verschiedene Zeiträume eingeschaltet werden, um dadurch mehr oder weniger von einem bestimmten Toner auf das zu entwickelnde Bild zu übertragen. Auf diese Weise kann ein Abbild von einem bestimmten Toner überhaupt nichts übertragen bekommen haben, oder es kann in Abhängigkeit von dem Einschaltzyklus des Entwicklergehäuses einen bestimmten Toner in unterschiedlichen Mengen übertragen erhalten.
• Entsprechend einer Ausführung der Erfindung kann ein Dreipegelabbild (d.h. ein Abbild mit einem Entladebereichbild, einem Ladebereichbild und einem Hintergrundbereich) entwickelt werden durch Anlegen nur von Schwarztoner an einen der Bildbereiche und durch Anlegen eines oder mehrerer Toner in unterschiedlichen Mengen an den anderen Bildbereich zum Erzeugen eines Hervorhebungs-Farbbildes. Alternativ kann ein Zweipegelabbild (d.h. ein Abbild, das eine geladene Fläche und eine entladene Fläche enthält) entwickelt werden, indem ein oder mehrere verfügbare(r) Toner in unterschiedlichen Mengen angelegt wird/werden. Die Toner können entweder an die geladene Fläche oder die entladene Fläche angelegt werden. Die nicht entwickelte Fläche repräsentiert dann den Hintergrund.
• Eine Vielzahl von Abbildern mit unterschiedlichen Farben kann an dem gleichen Bildempfänger geschaffen werden. Ein bestimmtes Abbild kann ein Hervorhebungs-Farbbild umfassen oder es kann ein bestimmtes Logo darstellen.
• Die bestimmte auf einem Bild auf zubringende Farbe ist durch den Benutzer wählbar. Ein zu kopierendes Dokument wird auf ein Editiertablett gelegt, wo ein Abschnitt oder mehrere Abschnitte desselben in wohl bekannter Weise umgrenzt werden können. Der Benutzer wählt dann von einer Farbpalette eine gewünschte Farbe aus. Die ausgewählte Flächen- und Farbinformation wird durch eine Benutzer-Schnittstelle und ein Elektronik-Teilsystem (Electronic Sub-System ESS) dem Eingabelausgabe-Terminal (IOT) zugeliefert, wobei Coinputerlogik und -Algorithmen den Betriebszustand jedes Entwicklergehäuses bestimmen. Die entsprechenden Entwicklergehäuse werden betätigt durch Signale, die über eine entsprechende Relais-Schnittstelle zwischen dem ESS und den Entwicklergehäusen angelegt werden.
• Diese Erfindung bezieht sich auf ein Abbildungssystem, das zur Erzeugung einer Farbausgabe in einem Einzeldurchlauf benutzt wird. Es ist zu verstehen, daß es nicht beabsichtigt ist, die Erfindung auf die beschriebene Ausführung zu begrenzen. Im Gegenteil, es ist beabsichtigt, alle Alternativen, Abwandlungen und Äquivalente, wie sie innerhalb des durch die beigefügten Ansprüche definierten Bereichs der Erfindung enthalten sein können, abzudecken.
• Wendet man sich nun der Fig. 1 zu, so benutzt die elektrophotographische Druckmaschine ein monopolares Photorezeptorband 10 mit einer photoleitenden Oberfläche, die auf einem leitenden Substrat ausgebildet ist. Das Band 10 bewegt sich in der durch Pfeil 12 bezeichneten Richtung und schiebt sich der Reihe nach durch die verschiedenen Xerographie-Bearbeitungsstationen vor. Das Band ist um eine Antriebswalze 14 und zwei Spannwalzen 16 und 18 geschlungen und ist wirksam mit einem Antriebsmotor 15 verbunden.
• Wie weiter in Fig. 1 zu sehen ist, durchläuft ein Anteil des Bandes 10 eine Ladestation A, wo ein Korona-Erzeugungsgerät die photoleitende Fläche des Bandes 10 auf ein relativ hohes im wesentlichen gleichförmiges negatives Potential auflädt.
• Als nächstes wird der geladene Abschnitt der photoleitenden Fläche durch eine Abbildungsstation B vorgeschoben. Die Abbildungsstation enthält ein allgemein mit Bezugszeichen 24 bezeichnetes Belichtungssystem. Ein Originaldokument 30 ist mit der Sichtseite nach unten auf eine transparente Platte 34 gelegt. Das Originaldokument 30 kann ein Blatt von weißem Papier mit schwarzen Bildteilen daran umfassen. Alternativ kann das Dokument 30 schwarze Informationstext-Bereiche, weiße Hintergrundbereiche und einen zweiten Informationsbereich enthalten, der durch Aufbringen eines roten fluoreszierenden Pigments über einen Stift ausgebildet werden kann, wie in US-A- 4 937 636 beschrieben.
• Das Belichtungssystem umfaßt eine Optikanordnung 35 mit optischen Komponenten, welche das Dokument 30 von links nach rechts schrittweise beleuchten und scannen und ein reflektiertes Bild auf die photoleitende Fläche des Bandes 10 projizieren, so daß darauf ein latentes Abbild des Dokumentes gebildet wird. Schematisch dargestellt umfassen die optischen Komponenten eine Beleuchtungslampen-Anordnung 38, die eine längliche Leuchtstofflampe 39 und einen zugehörigen Reflektor 40 umfaßt. Die Anordnung 38 und der Vollraten-Scanspiegel 42 sind an einem (nicht dargestellten) Abtastschlitten angebracht, der längs eines zur Platte 34 parallelen und unter ihr befindlichen Pfades läuft. Die Lampe 39 beleuchtet zusammen mit dem Reflektor 40 einen Zuwachs-Zeilenabschnitt des Dokumentes 30. Das reflektierte Bild wird durch den Scanspiegel 42 zur Umlenkspiegelanordnung 46 reflektiert, der dazu ausgelegt ist, sich mit der gleichen Geschwindigkeit wie der Scan- oder Schlittenspiegel 42 zu bewegen. Das Dokumentenabbild wird längs des optischen Weges OP und dann durch die Linse 47 projiziert. Das Bild wird dann durch eine zweite Umlenkspiegelanordnung 48 und den Bandspiegel 50 auf die photoleitende Oberfläche des Bandes 10 reflektiert, um darauf ein elektrostatisches latentes Zweipegelabbild zu bilden, das den in dem Originaldokument 30 enthaltenen Informationsbereichen entspricht. Das Zweipegelabbild umfaßt, wie geoffenbart, einen geladenen Bildbereich und einen entladenen Hintergrundbereich, kann jedoch auch einen entladenen Bildbereich und einen aufgeladenen Hintergrundbereich umfassen.
• An der Entwicklerstation C führt ein Entwicklersystem Entwicklermaterialien in Entwicklerzonen zu. Das Entwicklersystem umfaßt drei spülfreie Entwicklersysteme 62, 64 und 68. Mit "spülfrei" ist gemeint, daß der Entwickler oder Toner nicht mit dem an dem Bildaufnehmer gebildeten Bild in Wechselwirkung treten darf. Solche Entwicklersysteme sind auch als nichtinteraktive Entwicklersysteme bekannt. Das Entwicklersystem 62 umfaßt eine Geberstruktur in Form einer Walze 68. Die Geberstruktur 68 fördert eine Tonerschicht zur Entwicklerzone oder zum Entwicklerspalt (d.h. den Bereich zwischen dem Teil 10 und der Geberstruktur 68). Die Tonerschicht kann an dem Geber 68 durch entweder einen Zweikomponenten-Entwickler (d.h. Toner und Träger) oder einen Einkomponenten-Entwickler gebildet werden, der einen Toner 70 umfaßt, der an dem Teil 68 über eine Einkomponententoner-Zumeß- und -Ladegerätekombination 72 an das Teil 68 abgegeben wird. Die Entwicklerzone enthält eine wechselvorgespannte Elektrodenstruktur 74, die sich selbst von der Geberwalze 68 durch die Tonerschicht 70 auf Abstand hält. Der Einkomponententoner 70 kann ein positiv geladener Cyan-Toner sein. Die Spenderwalze 68 kann mit TEFLON-S (Warenzeichen der E.I.Dupont De Nemours) beschichtet sein, das mit Kohlenstoffruß beladen ist.
• Für Einkomponententoner kann die Zumeß- und Ladegerätekombination 72 ein entsprechendes Gerät zum Abscheiden einer Einzelschicht von gut aufgeladenem Toner auf der Spenderwalze 68 umfassen. Beispielsweise kann sie eine Vorrichtung umfassen, wie sie in US-A-4 459 009 beschrieben ist, bei der die Berührung zwischen schwach geladenen Tonerpartikeln und einer triboelektrisch aktiven Beschichtung an einer Ladewalze einen gut aufgeladenen Toner ergibt. Es können auch andere Zumeß- und Aufladegerätekombinationen benutzt werden. Zur Spenderwalzenbeladung mit Zweikomponenten-Entwickler kann eine übliche Magnetbürste benutzt werden, um die Tonerschicht an der Spenderstruktur abzulagern.
• Die Elektrodenstruktur 74 umfaßt einen oder mehrere dünne (d.h. Durchmesser von 50 bis 100 µm zeigende) Wolfram- oder Edelstahldrähte, die leicht gegen den Toner 70 an der Spenderstruktur 68 angesetzt sind. Der Abstand zwischen den Drähten und dem Spender stellt sich durch die Dicke der Tonerschicht, die ca. 25 µm beträgt, selbst ein. Die Enden der Drähte werden durch (nicht dargestellte) Endblöcke an Punkten abgestützt, die geringfügig unter einer Tangente an die Spenderwalzenfläche liegen. Ein Anbringen der Drähte auf diese Weise läßt das Abstandhalten gegenüber Walzen-Abrieb unempfindlich werden.
• Die Entwicklervorrichtungen der Systeme 64 und 66 sind gleichartig zu der Entwicklervorrichtung 62, wobei gleiche Elemente in allen Geräten mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind. Fig. 2 zeigt die Spenderstrukturen 68 beim Fördern von Einkomponententoner 76 bzw. 78, der über Zumeß- und Aufladegeräte-Kombinationen 80 und 82 auf Elektrodenstrukturen 84 und 86 in den zweiten bzw. dritten Entwicklerzonen oder -spalten abgeschieden wird. Der Einkomponententoner 76 bei diesem Beispiel umfaßt positiv geladenes Magenta, während der Toner 78 einen positiv geladenen Gelb-Toner umfaßt. Die Spenderstrukturen können bezüglich der Bewegungsrichtung der Ladungshaltefläche entweder in "Mit-" oder "Gegen-" Richtung gedreht werden. Die Toner 76 und 78 können von Zweikomponenten-Entwicklern kommen.
• Wie in Fig. 2 dargestellt, wird eine elektrische Wechselvorspannung über eine Rechteckwellen-Wechselspannungsquelle 88 an die Elektrodenstruktur 74 angelegt. Die angelegte Wechselspannung richtet ein elektrostatisches Wechselfeld zwischen den Drähten und der Spenderstruktur ein, das ein Abnehmen des Toners von der Oberfläche der Spenderstruktur und die Bildung einer Tonerwolke um die Drähte bewirkt, wobei die Höhe der Wolke so ist, daß sie die Ladungshaltefläche 10 nicht berührt. Die Größe der Wechselspannung ist relativ gering in der Größenordnung von 250 bis 400 Volt Spitze bei einer Frequenz von etwa 4 kHz bis zu 10 kHz. Eine Gleichspannungsversorgung 90 legt eine Gleichspannung an die Spenderstruktur 68 an, welche ein elektrostatisches Feld zwischen der Ladungshaltefläche des Photorezeptors 10 und der Spenderstruktur einrichtet, um ein Abscheidung von Toner in den entladenen Bereichen des latenten Abbildes an der Ladungshaltefläche zu unterdrücken. Eine Gleich-Vorspannung von ca. -200 V wird zum Entwickeln von Bildern aus geladenen Flächen mit positiv geladenen Cyan-Toner benutzt. Es ist hier zu verstehen, daß der anfänglich auf ein Potential von etwa -900 V aufgeladene Bildaufnehmer mit voller Entladung auf etwa -100 V gebracht wird.
• Wie weiter in Fig. 2 gezeigt, wird eine gleichartige Wechselvorspannung an die dem Entwicklersystem 64 zugeordnete Elektrodenstruktur 76t über eine Rechteckwellen-Wechselspannungsquelle 88 angelegt. Die angelegte Wechselspannung richtet ein wechselndes elektrostatisches Feld zwischen den Drähten 84 und der Spenderstruktur ein, die ein Abnehmen von Toner von der Oberfläche der Spenderstruktur und ein Bilden einer Tonerwolke um die Drähte bewirkt, wobei die Höhe der Wolke so ist, daß sie die Ladungshaltefläche nicht berührt. Die Höhe der Wechselspannung ist relativ niedrig und liegt in der Größenordnung von 250 bis 400 V Spitze bei einer Frequenz von etwa 4 kHz bis zu 10 kHz. Eine Gleichspannungs-Versorgung 90 legt eine Spannung an die Spenderstruktur 68 der Entwicklervorrichtung 64 an, welche ein elektrostatisches Feld zwischen der Ladungshaltefläche des Photorezeptors 10 und der Spenderstruktur einrichtet, um Tonerabscheidungen in den entladenen Bereichen an der Ladungshaltefläche zu unterdrücken. Eine Gleichspannung von etwa -200 V wird benutzt, um positiv geladenen Magenta-Toner auf die geladenen Bereiche des Zweipegelbildes aufzubringen.
• Vorspannungen ähnlich den im Falle des Entwicklersystems 64 angelegten werden an die Elektroden 86 und den Spender 68 des Entwicklersystems 66 angelegt, um ein Abscheiden von positiv geladenem Gelb-Toner an geladenen Bereichen zu bewirken.
• Unter der Steuerung eines elektronischen Teilsystems (ESS) 92 werden die Entwicklersysteme 62, 64 und 66 jeweils mit einem Einschaltzyklus zeitweise betätigt, der durch die durch den Benutzer aus einer Farbpalette 94 ausgesuchte Farbe bestimmt wird, welche Farbpalette 94 einen Teil der Maschinensteuertafel 96 bildet. Der Einschaltzyklus kann sich von 0 bis 8 ms ändern entsprechend der von den drei Entwicklerstrukturen zu schaffenden Farbe. Eine Entwicklersteuereinheit 100 schafft operative Verbindungen zwischen dem ESS und den Stromversorgungen 88 und 90.
• Der Einschaltzyklus Null entspricht dem "AUS"-Zustand der Entwicklerstruktur. In diesem Zustand wird die den Drähten oder Elektroden 74, 84 oder 86 zugeführte Wechselspannung abgeschaltet und ein starkes Reinigungspotential von etwa -500 V an die Spenderwalzenstruktur angelegt, um ein Abscheiden von mechanisch durch die Drahtelektroden abgelösten Toner zu verhindern. Bei einer Entwicklerspaltbreite von 1 mm und einer Verfahrensgeschwindigkeit von 125 mm/s beträgt die Zeit, in der ein Bildsegment den Entwicklerspalt durchläuft, 8 ms.
• Die in Fig. 2 durch eine Klammer 101 umgrenzten Bestandteile bilden einen Teil eines Eingabe/Ausgabe-Terminals (IOT).
• In Fig. 3a bis 3d ist ein Zweipegelbild 102 in aufeinanderfolgenden Entwicklungsstufen dargestellt, wie es durch die Entwicklerstrukturen 62, 64 und 66 hindurchtritt. Wie in Fig. 3a gezeigt, umfaßt das Zweipegelbild einen geladenen Bildbereich bei einem Spannungspegel V&sub1;. Nach Durchlauf durch die Cyan- Entwicklerstruktur 62, die sich in einem "AUS"-Zustand befindet, wie in Fig. 3e dargestellt, ist das auf den Spannungspegel V&sub1; voll aufgeladene Bild (Fig. 3b) immer noch an diesem Spannungspegel, da kein Cyan-Toner daran abgeschieden ist. Wie in Fig. 3c gezeigt, wurde das latente Abbild 102 nach Durchlauf durch die Magenta-Entwicklerstruktur 64 auf einen Spannungspegel V&sub2; entladen, da Magenta-Toner darauf abgeschieden wurde. Die Menge des abgeschiedenen Magenta-Toners wird bestimmt durch den Einschaltzyklus dieser Entwicklerstruktur, der wiederum dadurch bestimmt wird, welcher der Farbknöpfe der Farbpalette durch die Bedienungsperson ausgewählt wurde. In diesem Beispiel beträgt, wie in Fig. 3f gezeigt, der Einschaltzyklus etwa 30%. Damit wird die Magenta-Entwicklerstruktur während etwa 2,4 ms des maximal 8,0 ms dauernden Einschaltzyklus betrieben. Das ergibt eine Entladung des Bildes 102 auf den Spannungspegel V&sub2;. Die Menge des abgeschiedenen Gelb-Toners wird bestimmt durch den Einschaltzyklus der Gelb-Tonerstruktur, die wiederum dadurch bestimmt wird, welche der Farbknöpfe der Farbpalette durch die Bedienungsperson ausgewählt wurden. Bei diesem Beispiel wird, wie in Fig. 3g gezeigt, der Einschaltzyklus etwa 50%. Damit wird die Gelb-Entwicklerstruktur während etwa 4,0 ms des maximal 8,0 ms dauernden Einschaltzyklus betrieben. Entwickeln des Bildes mit Gelb-Entwickler ergibt eine Entladung des Bildes auf einen Spannungspegel V&sub3;. Das sich ergebende Bild hat eine Orange- bis Rot-Färbung.
• Wie einzusehen ist, ergibt die Auswahl eines anderen Farbknopfes an der Palette 94 eine andere Farbe.
• Das ESS 26 ist wirksam mit dem IOT gekoppelt, um u.a. elektrische Signale für die Stromversorgungen zu schaffen, wenn gewisse Bilder in einer der Entwicklungszonen 74, 76 und 78 vorhanden sind. Das ESS umfaßt Computer-Verfahrenssteuerteile und -Logikschaltungen aufgrund üblicher gut bekannter Technologie.
• Die Palette 94 und die Platte 34 bilden einen Teil einer Benutzer-Schnittstelle 103.
• Im Falle der Entwicklersysteme 64 und 66 wird die Wechselspannung mit 200 bis 400 V Spitze angelegt, um rasch auf Entwickeln mit der sich drehenden Spenderwalzenstruktur zu schalten, und die Gleichspannung wird auf einen Pegel gesetzt, der ein Entwickeln der entladenen Flächen bewirkt und die Hintergrundabscheidung mit minimalem elektrischen Feld steuert. Um das Entwickeln rasch abzuschalten, wird die Wechselspannung abgeschaltet, und die Gleichspannung kann auf einen Pegel gesetzt werden, der Toner-Abscheidung an der Ladungsrückhaltefläche unterdrückt. Ein Wechseln des Gleichspannungs-Pegels ist erwünscht, da mechanische Störungen der Tonerschicht durch die Drahtstrukturen für die Abstands-Selbsteinstellung eine gewisse Tonerabscheidung in den Bildbereichen verursachen kann, wenn nicht das elektrische Gleichspannungsfeld in dem Sinne wirkt, daß das Abscheiden losgerissenen Toners in den Bildbereichen verhindert wird. Für eine einzelne mit Wechselspannung vorgespannte 50 µm-Drahtstruktur kann der Übergangsabstand zwischen "ein" und "aus" für eine Farbe 0,5 mm eng sein. Für zwei Drahtstrukturen mit Wechselvorspannung wird der Übergangsweg erhöht durch den Abstand zwischen den beiden Drähten, falls die Drähte nicht getrennt mit Vorspannung versorgt und getrennt adressierbar sind, in welchem Fall keine Erhöhung des Übergangsabstandes notwendig ist.
• Wie in Fig. 1 zu sehen, wird ein Blatt Trägermaterial 110 an der Übertragungsstation D mit dem Tonerabbild in Berührung gebracht. Das Blatt Trägermaterial wird durch übliche nicht dargestellte Blattförder-Vorrichtungen zur Übertragungsstation D vorgeschoben. Vorzugsweise enthält die Blattförder-Vorrichtung eine Zuführwalze, die mit dem obersten Blatt eines Kopierblattstapels in Berührung steht. Die Zuführwalze dreht sich so, daß sie das oberste Blatt von dem Stapel in einen Einlauf einführt, der das vorlaufende Blatt Trägermaterial in einer zeitlich abgestimmten Folge mit der photoleitenden Fläche des Bandes 10 in Berührung bringt, so daß das daran entwickelte zusammengesetzte Tonerpulverabbild das sich vorschiebende Blatt Trägermaterial an der Übertragungsstation D berührt.
• Die Übertragungsstation D enthält ein Korona-Erzeugungsgerät 112, das Ionen einer entsprechenden Polarität auf die Rückseite des Blattes 110 sprüht. Das zieht die geladenen Tonerpulverabbilder von dem Band 10 zum Blatt 110. Nach der Übertragung bewegt sich das Blatt weiter in Richtung des Pfeils 114 auf einen (nicht gezeigten) Förderer zu, der das Blatt zu einer Schmelzstation E vorschiebt.
• Die Schmelzstation E enthält eine Schmelzeranordnung, die allgemein mit Bezugszeichen 116 bezeichnet ist, welche das übertragene Pulverabbild permanent an dem Blatt 110 befestigt. Vorzugsweise umfaßt die Schmelzeranordnung 116 eine erhitzte Schmelzerwalze 118 und eine Andrückwalze 120. Das Blatt 110 tritt zwischen der Schmelzerwalze 118 und der Andrückwalze 120 durch, wobei das Tonerpulverabbild die Schmelzerwalze 118 berührt. Auf diese Weise wird ein Tonerpulverabbild permanent an dem Blatt 110 befestigt. Nach dem Schmelzen leitet ein nicht gezeigter Einlauf das weiterlaufende Blatt 110 zu einem ebenfalls nicht gezeigten Fangfach zur darauffolgenden Entnahme aus der Druckmaschine durch die Bedienungsperson.
• Nachdem das Blatt Trägermaterial von der photoleitenden Fläche des Bandes 10 abgetrennt ist, werden die an den bildfreien Bereichen der photoleitenden Fläche haftenden restlichen Tonerteilchen davon abgenommen. Diese Teilchen werden an der Reinigungsstation F abgenommen. Ein Magnetbürsten-Reinigergehäuse 122 ist an der Reinigungsstation F angeordnet. Die Reinigungsvorrichtung umfaßt einen üblichen Magnetbürstenwalzenaufbau, um die Trägerteilchen in dem Reinigungsgehäuse zur Ausbildung einer bürstenartigen Ausrichtung relativ zur Walzenstruktur und der Ladungsrückhaltefläche zu bringen. Die Vorrichtung enthält auch ein Paar Tonerabführwalzen zum Entfernen des Resttoners von der Bürste.
• Nach der Reinigung überflutet eine (nicht dargestellte) Entladungslampe die photoleitende Oberfläche mit Licht, um etwaige elektrostatische Restladung vor dem weiteren Aufladen für den nachfolgenden Abbildungszyklus zum Verschwinden zu bringen.
• Zwar wurde die vorliegende Erfindung im Zusammenhang mit einem elektronischen Reprographie-Gerät beschrieben, jedoch kann die Erfindung auch bei anderen Geräten wie Druckern eingesetzt werden.

Claims (9)

1. Vorrichtung zum Schaffen von Farbabbildern in einem Einzelvorbeilauf einer Ladungsrückhaltefläche an einer Vielzahl von Bearbeitungsstationen, welche Vorrichtung enthält ein Teil (10) mit einer Ladungsrückhaltefläche, Mittel (A, 24) zum Ausbilden latenter elektrostatischer Abbilder an der Ladungsrückhaltefläche und eine Vielzahl von Entwicklerstrukturen (68), die jeweils zum Halten eines unterschiedlichen Farbtoners und jeweils zum Bestimmen eines jeweiligen Entwicklungsspaltes mit der Ladungsrückhaltefläche zwischen jeder Entwicklerstruktur und der Ladungsrückhaltefläche ausgelegt ist, gekennzeichnet durch Vorspannungsmittel (88,90) für die elektrische Vorspannung jeder Entwicklerstruktur (68) während eines Zeitraums und Zeitgabemittel (92,94) zum wahlweisen Modifizieren des Zeitraums für jede Entwicklerstruktur (68), wodurch die Menge des an den latenten elektrostatischen Abbildern abgeschiedenen Toners variiert werden kann; wobei die Zeitgabemittel (92,94) zum wahlweisen Modifizieren des Zeitraums fähig sind, den Zeitraum von einem Zeitraum Null bis zu einem maximalen Zeitraum zu modifizieren, welcher maximale Zeitraum der Zeit entspricht, die ein Bild an der Ladungsrückhaltefläche braucht, um sich durch den Entwicklerspalt zu bewegen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel (A,24) zum Bilden latenter elektrostatischer Abbilder Aufladungsmittel (A) umfaßt zum gleichförmigen Aufladen der Ladungsrückhaltefläche, und Abbildungsmittel (24) zum Modifizieren der gleichförmigen Aufladung an der Ladungsrückhaltefläche entsprechend einem zu schaffenden Bild.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeitgabemittel (92, 94) zum wahlweisen Modifizieren der Zeitlänge ein durch den Benutzer anwählbares Farbpalettenmittel (94) enthält.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Abbildungsmittel (24) zum Modifizieren der gleichförmigen Aufladung an der Ladungsrückhaltefläche Mittel zum Entladen der Ladungsrückhaltefläche in Übereinstimmung mit der umgrenzten Fläche enthält.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der maximale Zeitraum ca. acht ms beträgt.

6. Verfahren zum Schaffen von Farbabbildern in einem einzelnen Durchlauf einer Ladungsrückhaltefläche an einer Vielzahl von Bearbeitungsstationen vorbei, welches Verfahren enthält das Bewegen einer Ladungsrückhaltefläche in einem vorbestimmten Pfad, das Ausbilden latenter elektrostatischer Abbilder an der Ladungsrückhaltefläche und das Positionieren einer Vielzahl von Entwicklerstrukturen (68) jeweils benachbart der Ladungsrückhaltefläche, um dadurch einen jeweiligen Entwicklerspalt zwischen jeder Entwicklerstruktur (68) und der Ladungsrückhaltefläche auszubilden, gekennzeichnet durch elektrisches Vorspannen der jeweiligen Entwicklerstruktur (68) während eines Zeitraums und Bereitstellen von Zeitgabemitteln (92,94) zum wahlweisen Modifizieren des Zeitraums bei jeder Entwicklerstruktur (68), wodurch die durch jede Entwicklerstruktur (68) abgelieferte Tonermenge variiert werden kann; wobei der Schritt des wahlweisen Modifizierens des Zeitraums der Modifizierung von einem Zeitraum Null bis zu einem maximalen Zeitraum befähigt ist, und der maximale Zeitraum der Zeit entspricht, die ein Bild an der Ladungsrückhaltefläche braucht, um durch den Entwicklerspalt hindurchzutreten.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausbilden latenter elektrostatischer Abbilder das gleichförmige Aufladen der Ladungsrückhaltefläche und Modifizieren der gleichförmigen Aufladung an der Ladungsrückhaltefläche in Übereinstimmung mit einem zu schaffenden Bild umfaßt.

8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 71 dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des wahlweisen Modifizierens der Zeitlänge die Benutzung eines durch den Benutzer anwählbaren Farbpalettenmittels (94) umfaßt.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der maximale Zeitraum annähernd 8 ms beträgt.