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Diese Erfindung betrifft allgemein
die Farbbilddeckung in einem Farbbild-Ausgabeterminal (IOT – image
output terminal) und betrifft insbesondere ein Farbbilddeckungssystem,
das ein Verfahren zum Bereitstellen einer optischen Kontrasterkennung
von schwarzen sowie nichtschwarzen Passmarken in elektrofotografischen
Vollfarb-Druckgeräten
verwendet.
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In einem typischen elektrofotografischen Druckverfahren
wird ein fotoleitfähiges
Element auf ein im wesentlichen gleichmäßiges Potential geladen, um
dessen Oberfläche
zu sensibilisieren. Der geladene Abschnitt des fotoleiffähigen Elements
wird mit einem Lichtbild eines Originaldokuments belichtet, das
reproduziert wird. Die Belichtung des geladenen fotoleiffähigen Elements
verbreitet die darauf befindlichen Ladungen selektiv in den bestrahlten
Bereichen. Damit wird ein elektrostatisch latentes Bild auf dem
fotoleiffähigen
Element aufgezeichnet, das den Informationsbereichen entspricht,
die im Originaldokument enthalten sind. Nach dem Aufzeichnen des
elektrostatisch latenten Bilds auf dem fotoleiffähigen Element wird das latente
Bild entwickelt, indem ein Entwicklermaterial damit in Kontakt gebracht wird.
Im Allgemeinen umfasst das Entwicklermaterial Tonerteilchen, die
triboelektrisch an Trägergranulat anhaften.
Die Tonerteilchen werden vom Trägergranulat
weg auf das latente Bild angezogen, wobei sie ein Tonerpulverbild
auf dem fotoleiffähigen
Element bilden. Das Tonerpulverbild wird anschließend vom fotoleiffähigen Element
auf das Kopieblatt übertragen.
Die Tonerteilchen werden erhitzt, um das Pulverbild permanent auf
dem Kopieblatt zu fixieren.
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Vorstehend wird allgemein ein typisches elektrofotografisches
Schwarz/Weiß-Druckgerät beschrieben.
Seit dem Aufkommen der Mehrfarben-Elektrofotografie ist es wünschenswert,
eine Architektur zu verwenden, die eine Vielzahl von Bilderzeugungsstationen
umfasst. In einem Beispiel für
die Architektur mit mehreren Bilderzeugungsstationen wird ein Bild-auf-Bild-System
verwendet, bei dem das Fotorezeptorelement für jede Farbtrennung nachgeladen,
das Bild neu abgebildet und entwickelt wird. Dieses Laden, Abbilden,
Entwickeln und Nachladen, neu Abbilden und Entwickeln erfolgt normalerweise
in einer einzigen Drehung des Fotorezeptors im Vergleich zu Mehrfachdurchgangs-Architekturen, die
das Erzeugen von Bild auf Bild mit einem einzelnen Lade-/Nachlade- System und einer
Bilderzeugungsvorrichtung usw. gestatten. Diese Architektur bietet
ein hohes Potential in Bezug auf Durchsatz und Bildqualität.
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Damit eine gute Bildqualität geliefert
wird, werden hinsichtlich der Genauigkeit, mit der das Farbbild-Ausgabeterminal
die verschiedenen Farbtrennungen überlagert, aus denen sich das
einzelne Bild zusammensetzt, strenge Spezifikationen zwingend vorgegeben.
Diese Nebeneinandersetzungs-Genauigkeiten wird häufig als Deckung bezeichnet.
In der Branche wird ein Limit von 125 μm als äußerster Wert für akzeptable
Deckungsfehler bei Qualitätsfarbbildern
betrachtet, und ein Grenzwert von 75 μm wird von den Herstellern oft
zwingend als Grenzwert für
hochwertige Ausrüstung
vorgegeben. Bei einigen Bilderzeugungstechniken ist eine Deckungsgenauigkeit
von 15 μm
für Bildinformationen erforderlich.
Eine Genauigkeit von 35 μm
ist typischerweise für
den Druck von feinfarbigem Text erforderlich. Diese Zahlen stehen
für den
Durchmesser eines Kreises, der alle angenommen homologen Farbpunkte
umschließen
würde.
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Eine allgemeine Möglichkeit zum Verbessern der
Deckung ist in US-A-4,903,067 von Murayama et al. beschrieben. Murayama
et al. verwendet ein Zeichenerzeugungssystem mit einem Detektor
zum Messen von Fluchtungsfehlern und zum mechanischen Verschieben
einzelner Farbdrucker zum Korrigieren der Fehlausrichtung.
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Farbdrucker, die Marken verwenden,
die von jeder der grundlegenden Farben erzeugt werden, die in Bezug
zueinander nebeneinander gesetzt sind, ermöglichen die Korrektur von relativer
Seiten- und Längsposition,
Schrägversatz
und Vergrößerung.
Die Marken können
maschinenlesbar sein, und die Daten können zum Messen von Deckungsfehlern
zum Zweck einer Automatisierung der Deckungsfehlerkorrektur verarbeitet
werden. Solche Korrekturen können
jedoch nicht die Fehler ausgleichen, die durch einen fehlenden Abgleich
in den Geschwindigkeitsschwankungen der Fotorezeptoren eingeführt werden,
da sich diese Fehler in Phase und Größe unterscheiden und keinesfalls
gleichmäßig oder
synchron mit der Bildübertragungszeichendichte
sind. Beispielsweise kann sich eine Fotorezeptortrommel, die durch
eine Exzentrizität
und Taumelbewegung gekennzeichnet ist, mit einer momentanen Drehgeschwindigkeit
drehen, die wiederholt in Abhängigkeit vom
Winkel der Rotationsphase so schwankt, dass eine durchschnittliche
Drehgeschwindigkeit über eine
vollständige
Drehung die momentane Drehgeschwindigkeit bei einem einzelnen Winkel
der Rotationsphase ungenau beschreiben würde.
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Das Messen der Position jeder Passmarke kann
durch Beleuchten jeder der Passmarken und durch Verwenden einer
Linse zum Erfassen des diffus reflektierten Lichts erfolgen, um
die Reflexion auf Fotodetektoren oder Fotodetektoranordnungen abzubilden.
Die Beleuchtung kann mit sichtbarer Wellenlänge oder bei fast infraroter
(IR) Wellenlänge
erfolgen. Um die Position der Passmarke zuverlässig zu erfassen, muss die
diffuse Reflexion von der Passmarke sich wesentlich von ihrem Hintergrund unterscheiden.
Es ist daher wünschenswert,
einen hohen Kontrast insbesondere für schwarze (im Gegensatz zu
farbigen) Trennungen zu schaffen, bei denen der Kontrast zwischen
den schwarzen Tonerteilchen und dem Fotorezeptorband gering ist.
Typischerweise weist schwarzer Toner einen schlechten Kontrast auf
einem Fotorezeptorelement auf, während
farbige Toner für
gewöhnlich
einen guten Kontrast haben, der natürlich von der Wellenlänge der Lichtquelle
abhängt.
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US-A-4,965,597 offenbart eine Farbbildertassungsvorrichtung,
die eine Vielzahl von verschiedenen Farbbildern einander überlagert,
um ein zusammengesetztes Bild zu bilden. Passmarken werden auf einem
Aufzeichnungsmedium gebildet und an jeder Station abgetastet, um
ein klares und genaues überlagertes
Bild sicherzustellen. Ein Sensor tastet eine oder beide Kanten eines
Aufzeichnungsmediums zum Feststellen von Bildabweichungen ab, die durch
den Transport verursacht wurden, um deren Ausgleich zu ermöglichen.
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US-A-4,963,899 offenbart ein Verfahren
und eine Vorrichtung zur Bildrahmendeckung, bei der Deckungsindices
für die
Deckung eines Bildrahmens auf einem lichtempfindliches Element in
einen Interframe- oder Rahmenrandbereich geschrieben werden. Eine
Sensoranordnung stellt in der Spur und quer zur Spur verlaufende
Signalinformationen für eine
Steuereinheit zum Synchronisieren des elektrostatischen Prozesses
der aufgezeichneten Bildrahmen bereit.
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US-A-4,916,547 offenbart eine Farbbilderzeugungsvorrichtung,
die ein einzelnes zusammengesetztes Farbbild auf einem Papier erzeugt.
Das Papier wird von einem Band transportiert und das zusammengesetzte
Farbbild wird durch die Übertragung
der Bildkomponenten mit verschiedenen, miteinander in Deckung stehenden
Farben auf das Papier gebildet. Die Vorrichtung reduziert die Positionsabweichung
einer Vielzahl von Bildkomponenten mit verschiedenen Farben durch
Abtasten von Signalen auf einer Oberfläche des Übertragungsbands außerhalb
eines Papierbereichs. Der Sensor tastet die ankommenden Musterbilder
ab und korrigiert die unausgerichteten Bilder durch Berechnen eines
Abweichungswerts und entsprechendes Korrigieren eines Taktsignals.
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US-A-5,287,162 beschreibt ein System,
das eine Zeichenerzeugungsvorrichtung umfasst, um auf einem Verfahrensmedium
eine erste V-Form von einem ersten Drucker, eine zweite V-Form von
einem zweiten Drucker und eine dritte V-Form vom ersten Drucker
und vom zweiten Drucker anzulegen, wobei die dritte V-Form ein erstes
Element aufweist, das vom ersten Drucker angelegt wird, und ein
zweites Element, das vom zweiten Drucker angelegt wird. Das Erfassungssystem
umfasst des Weiteren eine Erfassungsvorrichtung zum Erfassen einer
Matrix von Zeiten, die drei Vielheiten von Zeiten einschließt, wobei
jede der drei Vielheiten von Zeiten einer jeweiligen Durchlaufzeit
der ersten, zweiten und dritten V-Formen durch die Erfassungsvorrichtung
entspricht, und eine Bestimmungsvorrichtung zum Bestimmen des Fluchtungsfehlers,
basierend auf einer Funktion der drei Vielheiten von Zeiten. Ein
Steuersystem umfasst eine Zeichenerzeugungsvorrichtung, um auf einem
Verfahrensmedium eine erste V-Form von einem ersten Drucker, eine
zweite V-Form von einem zweiten Drucker und eine dritte Vform vom
ersten Drucker und vom zweiten Drucker anzulegen. Das Steuersystem
umfasst des Weiteren ein Erfassungssystem zum Erfassen einer Matrix
von Zeiten, die drei Vielheiten von Zeiten einschließt, wobei
jede der drei Vielheiten von Zeiten einer Durchlaufzeit jeweils
einer der ersten, zweiten und dritten V-Formen durch die Erfassungsvorrichtung
entspricht, eine Bestimmungsvorrichtung zum Bestimmen eines Fluchtungsfehlers,
basierend auf einer Funktion der Matrix von Zeiten, und eine Steuervorrichtung
zum Minimieren des Fluchtungsfehlers.
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EP-A-0598566 offenbart ein Farbdeckungssteuersystem,
in dem die relativen Positionen von zwei oder mehr Passmarkenindices
auf einem Fotorezeptor erfasst werden, um eine fehlerhafte Deckung
von Teilen eines zusammengesetzten Farbbilds zu bestimmen.
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In Übereinstimmung mit einem Gesichtspunkt
der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Farbbilddeckung
in einem Mehrfarb-Druckgerät durch
Schaffung von optischem Kontrast zwischen einem Fotorezeptor und
einer Vielzahl von Zeichenerzeugungsmaterialien bereitgestellt,
das umfasst:
Abbilden eines ersten Musters mit einer geometrischen
Form auf dem Fotorezeptor;
Entwickeln des ersten abgebildeten
Musters mit schwarzem Toner;
Abbilden eines zweiten Musters
auf dem Fotorezeptor; und
Entwickeln des zweiten Musters mit
anderen Tonerteilchen als schwarzen Teilchen;
dadurch gekennzeichnet,
dass, wenn das erste und das zweite entwickelte, abgebildete Muster
in Deckung sind, wenigstens ein Teil des zweiten Musters das erste
auf dem Totorezeptor überdeckt,
und dass das Entwickeln des überdeckenden
Teils des zweiten Musters durch das Vorhandensein des ersten Musters
verhindert wird, so dass die relative Deckung zwischen dem ersten
entwickelten Muster und dem zweiten entwickelten Muster vollständig anhand
der Position und Form des entstehenden nichtüberlappenden Abschnitts des
zweiten entwickelten Muters auf dem Fotorezeptor bestimmt werden
kann.
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Gemäß eines anderen Gesichtspunkts
der vorliegenden Erfindung ist ein elektrofotografisches Farb-Druckgerät mit einer
Einrichtung für
die Deckung von Farbbildern bereitgestellt, das umfasst:
einen
Fotorezeptor;
eine erste Bilderzeugungseinrichtung, die ein
latentes Bild auf dem Fotorezeptor aufzeichnet;
eine erste
Bilderzeugungseinrichtung, die schwarze Tonerteilchen auf das erste
latente Bild aufträgt,
um eine schwarze Maske zu erzeugen;
eine zweite Bilderzeugungseinrichtung,
die ein zweites latentes Bild auf dem Fotorezeptor herstellt;
eine
zweite Entwicklungseinrichtung, die Farbtoner einer anderen Farbe
als Schwarz auf das zweite latente Bild aufträgt; dadurch gekennzeichnet,
dass das Druckgerät
des Weiteren umfasst:
einen Sensor, der so eingerichtet ist,
dass er die Position des zweiten entwickelten Farbbildes auf dem Fotorezeptor
bestimmt, und so eingerichtet ist, dass er ein Signal erzeugt, das
diese anzeigt,
so dass, wenn das erste und zweite entwickelte
latente Bild in Deckung sind, wenigstens ein Teil des zweiten latenten
Bildes das erste latente Bild auf dem Fotorezeptor überdeckt,
wobei das Entwickeln des überdeckenden
Teils des zweiten entwickelten Farbbildes durch das Vorhandensein
der schwarzen Maske verhindert wird, so dass die relative Deckung
zwischen dem ersten und dem zweiten latenten Bild allein anhand
der Position und Form des zweiten entwickelten Farbbildes bestimmt
werden kann, wie sie von dem Sensor bestimmt werden.
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Gemäß eines weiteren Gesichtspunkts
der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Schaffen von Deckungsdaten
für Farbbilder
in einem Mehrfarb-Druckgerät
durch Messungen des optischen Kontrastes zwischen einem Fotorezeptor
und einer Vielzahl von Zeichenerzeugungsmaterialien bereitgestellt,
das umfasst: Schreiben eines ersten geometrischen Musters mit einer
Schwarz-Bilderzeugungsquelle; Schreiben eines zweiten geometrischen
Musters mit einer Nichtschwarz-Bilderzeugungsquelle; Entwickeln
des ersten geometrischen Musters und des zweiten geometrischen Musters
mit Nichtschwarz-Toner; und Bestimmen der relativen Position des
ersten entwickelten geometrischen Musters und des zweiten entwickelten
geometrischen Musters zueinander.
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Die vorliegende Erfindung wird anschließend anhand
eines Beispiels unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen
beschrieben:
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1 zeigt
eine Musteranordnung, die in der vorliegenden Erfindung verwendet
werden kann, um einen Kontrast für
das Band und die Mehrfarb-Toner unter einem ersten Set von Bedingungen
zu schaffen, in dem schwarzer Toner nicht entwickelt wird;
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2 zeigt
eine Musteranordnung zum Aufzeigen des nichtkontrastierenden Schwarz
auf der Bandmaske;
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3 zeigt
die erfindungsgemäß überschriebene
Maske aus 2;
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4 zeigt
eine Musteranordnung zum Verwenden des Kalibrierschemas der vorliegenden
Erfindung für
Mehrfachbilderzeugung/Entwicklung gleicher Farben; und
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5 ist
eine Prinzipskizze eines Vierfarbbild-Ausgabeterminals, welches
das Kontrastschema der vorliegenden Erfindung verwendet.
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Unter Bezugnahme auf 5 verwendet das elektrofotografische
Druckgerät
der vorliegenden Erfindung eine ladungserhaltende Oberfläche in Form eines
Aktivmatrix(AMAT – Active
Matrix) Fotorezeptorbands 10, das für die Bewegung in die vom Pfeil 12 angegebene
Richtung getragen wird, um sich nacheinander durch die verschiedenen
elektrofotografischen Verfahrensstationen vorwärts zu bewegen. Das Band wird über eine
Antriebsrolle 14 und zwei Spannrollen 16 und 18 mitgenommen,
und die Rolle 14 ist treibend mit einem Antriebsmotor 20 verbunden,
um die Bewegung des Bands durch die elektrofotografischen Stationen
zu bewirken.
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Ein Abschnitt des Bandes 10 läuft durch
die Ladestation A, wo eine Vorrichtung 22 zum Erzeugen einer
Korona die fotoleitfähige
Oberfläche
des Bands 10 auf ein relativ hohes, im wesentlichen gleichmäßiges, bevorzugt
negatives Potential lädt.
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Als nächstes wird der geladene Abschnitt
der fotoleitfähigen
Oberfläche
durch eine Bilderzeugungsstation B weiterbewegt. An der Belichtungsstation
B wird das gleichmäßig geladene
Band 10 einer laserbasierten Ausgabe-Scannereinrichtung 24 ausgesetzt,
wodurch veranlasst wird, dass sich die ladungserhaltende Oberfläche in Übereinstimmung
mit der Ausgabe von der Scannereinrichtung entlädt. Bevorzugt ist die Scannereinrichtung
ein Laser-Raster Output Scanner (ROS). Alternativ könnte der
ROS durch andere elektrofotografische Belichtungsvorrichtungen,
wie beispielsweise LED-Anordnungen, ersetzt werden.
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Der Fotorezeptor, der ursprünglich mit
einer elektrischen Spannung V0 geladen ist,
erfährt
eine Dunkelentladung auf einen Pegel Vddp,
der etwa gleich -500 Volt ist. Bei der Belichtung an der Belichtungsstation
B wird er auf VHintergrund gleich -50 Volt entladen.
Daher enthält
der Fotorezeptor ein einpoliges Spannungsprofil von hohen und niedrigen
Spannungen, wobei die ersteren den geladenen Bereichen und die letzteren
den entladenen oder Hintergrundbereichen entsprechen.
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An einer ersten Entwicklerstation
C bewegt eine Magnetbürsten-Entwicklungseinrichtungsstruktur 26 nichtleitendes
Magnetbürsten-
(IMB – insulative
magnetic brush) Material 31 in Kontakt mit dem elektrostatisch
latenten Bild. Die Entwicklungseinrichtungsstruktur 26 umfasst
eine Vielzahl von Magnetbürstenrollenelementen.
Die Magnetbürstenrollen führen beispielsweise
den Bildbereichen zu deren Entwicklung geladenes schwarzes Tonermaterial
zu. Eine zweckdienliche Verpolung der Entwicklungseinrichtung wird über die
Stromversorgung 32 erzielt.
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Eine Korona-Nachladeeinrichtung 36,
die einen hohen Ausgangsstrom im Vergleich zur Steuerungs-Oberflächenspannungs-
(I/V) Kennlinie aufweist, wird zum Erhöhen des Spannungspegels auf einen
im wesentlichen gleichmäßigen Pegel
sowohl für
die Bereiche mit Toner als auch die Bereiche ohne Toner auf dem
Fotorezeptor verwendet. Die Nachladeeinrichtung 36 dient
zum Nachladen des Fotorezeptors auf einen vorgegebenen Pegel.
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Eine zweite Belichtungs- oder Bilderzeugungseinrichtung 38,
die eine laserbasierte Eingabe- und/oder Ausgabestruktur umfassen
kann, wird für das
selektive Entladen des Fotorezeptors auf Bereiche mit Toner und/oder
leere Bereiche verwendet, gemäß des Bilds,
das mit der zweiten Farb-Entwicklungseinrichtung entwickelt werden
soll. An diesem Punkt enthält
der Fotorezeptor Bereiche mit Toner und ohne Toner auf relativ hohen
Spannungspegeln sowie Bereiche mit Toner und ohne Toner auf relativ niedrigen
Spannungspegeln. Diese Bereiche mit niedriger Spannung stellen Bildbereiche
dar, die unter Verwendung einer Entladungsbereichentwicklung (DAD – discharged
area development) entwickelt werden. Zu diesem Zweck wird ein negativ
geladenes Entwicklermaterial 40 verwendet, das Farbtoner umfasst.
Der Toner, der beispielsweise gelb sein kann, ist in einer Entwicklungseinrichtungs-Gehäusestruktur 42 enthalten,
die an einer zweiten Entwicklungseinrichtungsstation D angeordnet
ist, und wird den latenten Bildern auf dem Fotorezeptor mittels
einer Magnetbürsten-Entwicklerrolle
zugeführt.
Eine (nicht gezeigte) Stromversorgung dient zur elektrischen Verpolung
der Entwicklungseinrichtungsstruktur auf einen Pegel, der für das Entwickeln
der DAD-Bildbereiche mit negativ geladenen gelben Tonerteilchen 40 wirksam
ist.
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Das oben genannte Verfahren wird
für eine dritte
Bilderzeugungseinrichtung für
einen dritten geeigneten Farbtoner 55 wiederholt, wie beispielsweise Magenta,
und für
eine vierte Bilderzeugungseinrichtung und geeigneten Farbtoner 65,
wie beispielsweise Cyan. Auf diese Weise wird ein Vollfarb-Mischtonerbild
auf dem Fotorezeptorband entwikkelt.
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In dem Ausmaß, in dem eine Tonerladung völlig neutralisiert
oder die Polarität
umgekehrt wird, wodurch verursacht wird, dass das auf dem Fotorezeptor
entwickelte zusammengesetzte Bild aus positivem und negativem Toner
besteht, wird ein negatives Vorübertragungs-Dicorotronelement 50 bereitgestellt,
um den Toner für
die effiziente Übertragung
auf ein Substrat unter Verwendung einer positiven Koronaentladung
aufzubereiten.
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Anschließend an die Bildentwicklung
wird ein Blatt Trägermaterial 52 an
der Übertragungsstation
G in Kontakt mit den Tonerbildem bewegt. Das Blatt Trägermaterial
wird zur Übertragungsstation
G mit einer herkömmlichen,
nicht gezeigten Blattzufuhrvornchtung weiterbewegt. Bevorzugt umfasst
diese Blattzufuhrvorrichtung eine Vorschubrolle, die mit dem obersten
Blatt eine Stapels von Kopieblättern
in Kontakt ist. Die Vorschubrollen drehen sich so, dass das oberste
Blatt vom Stapel in eine Rutsche vorgeschoben wird, die das sich
weiterbewegende Blatt in einer gesteuerten Sequenz so in Kontakt
mit der fotoleitfähigen
Oberfläche
des Bands 10 führt,
dass das darauf entwickelte Tonerpulverbild mit dem sich weiterbewegenden
Blatt des Trägermaterials
an der Übertragungsstation
G in Kontakt tritt.
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Die Übertragungsstation G umfasst
ein Übertragungsdicorotron 54,
das positive Ionen auf die Rückseite
des Blatts 52 sprüht.
Dies zieht die negativ geladenen Tonerpulverbilder vom Band 10 auf das
Blatt 52 an. Ein Ablösedicorotron 56 ist
vorgesehen, um das Abstreifen der Blätter vom Band 10 zu erleichtern.
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Nach der Übertragung bewegt sich das
Blatt weiter in Richtung des Pfeils 58 auf ein (nicht gezeigtes)
Förderband,
welches das Blatt zur Fixierstation H weitertransportiert. Die Fixierstation
H umfasst eine Fixiereinrichtungsbaugruppe 60, die das übertragene Pulverbild
permanent auf dem Blatt 52 fixiert. Bevorzugt umfasst die
Fixiereinrichtungsbaugruppe 60 eine heiße Fixierrolle 62 und
eine Sicherungs- oder Druckrolle 64. Das Blatt 52 bewegt
sich zwischen der Fixierrolle 62 und der Sicherungsrolle 64,
wobei das Tonerpulverbild mit der Fixierrolle 62 in Kontakt
ist. Auf diese Weise werden Tonerpulverbilder permanent auf dem
Blatt 52 fixiert, nachdem es sich abkühlen konnte. Nach dem Fixieren
führt eine
nicht gezeigte Rutsche das sich weiterbewegende Blatt 52 zu einer
nicht gezeigten Auffangablage zur weiteren Entnahme aus dem Druckgerät durch
den Bediener.
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Wenn das Blatt Trägermaterial von der fotoleitfähigen Oberfläche des
Bandes 10 getrennt ist, werden die restlichen Tonerteilchen,
die von den Nichtbildbereichen auf der fotoleitfähigen Oberfläche getragen
werden, von diesen entfernt. Diese Teilchen werden an der Reinigungsstation 1 entfernt,
wobei eine Reinigungsbürstenstruktur
verwendet wird, die im Gehäuse 66 untergebracht
ist.
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Unter Bezugnahme auf die 1 bis 4 sind Konfigurationen des Bands und
des Tonerreflexionsvermögens
dargestellt, für
welche die hier beschriebenen Verfahren den optimalen optischen
Kontrast bereitstellen. Die hier beschriebenen Verfahren sind auf
jede geometrische Form einer Passmarke und eine Reihe verschiedener
Fotodetektortypen anwendbar. Aus Gründen der Klarheit und praktischen Gründen sind
die Schemata mit den Begriffen der V-Formen und Zweizelldetektoren
beschrieben, wie sie in US-A-5,287,162
beschrieben sind.
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In jedem nachstehend erläuterten
Fall wird die gewünschte
geometrische Form auf dem Fotorezeptorband 10 abgebildet.
Die Zweizelldetektoren 100 (5)
sind des Typs, der in Unterabschnitte geteilt ist, die bekannte
Paare von Fotoemitter/Fotosensor umfassen. Bevorzugt befindet sich
das Emitter/Sensor-Paar in großer
Nähe zueinander,
da das reflektierie Lichtmuster von einer solchen Einrichtung genauer
erfasst wird. Die Ausgabe des Emitter/Sensor-Paars entspricht dem
Grad des Reflexionsvermögens
der Marke, die abgetastet wird und kann auch den Grad des Reflexionsvermögens des
Hintergrundmaterials bestimmen.
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Das Reflexionsvermögen jedes
Farbtoners sowie des Bildempfangsmediums (Fotorezeptorband) wird
bestimmt und verwendet, um das beschriebene Verfahren zu steuern.
Die Form des abgebildeten Musters wird durch die Steuerung 90 (5) gesteuert. Das Muster
kann jede geometrische Form aufweisen und benachbart oder nichtbenachbart
sein. Das Ausgangssignal der Detektoren 100 wird anschließend von
der Steuerung 90 empfangen, und der Grad des Reflexionsvermögens jedes
Toners und des Bands 10 wird bestimmt. Die Bestimmung des
Reflexionsvermögens
sollte zum Zeitpunkt der Herstellung eines Geräts erfolgen und kann wiederholt
werden, wenn eine Tonerkassette oder ein Band ausgetauscht wird,
um die Sensorpegel einzurichten, damit sichergestellt wird, dass
der optimale optische Kontrast aufrechterhalten bleibt. Die Erläuterung
bezog sich primär
auf ein Trockentonerverfahren, kann jedoch ebenfalls an ein Verfahren
angepasst werden, das eine Entwicklung mit flüssigem Toner verwendet, bei
der genaue Deckungsparameter eingehalten werden müssen.
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In 1 ist
ein Abschnitt eines Fotorezeptorbands dargestellt, das Passmarken
im Muster einer darauf abgebildeten und entwickelten V-Form aufweist.
Die dargestellten Marken stehen für eine gelbe (Y), magentafarbene
(M) und cyanfarbene (C) Anordnung, in der die Toner mit dem Hintergrund-Fotorezeptorband
kontrastieren. Es wurde festgestellt, dass es bei einem Qualitäts-Bild-auf-Bild-Druckgerät erforderlich
ist, aus Gründen
der Bildqualität
zuerst mit der Abbildung und Entwicklung von Schwarz zu beginnen.
Ein Problem tritt hinsichtlich der Erfassung einer schwarzen Passmarke
insofern auf, dass das diffuse Reflexionsvermögen des schwarzen Bilds typischerweise
gering ist und der typische Sensor für Marken auf dem Band nicht
problemlos zwischen schwarzen Passmarken und den abbildungslosen
und unentwickelten Abschnitten des Fotorezeptors unterscheidet.
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2 und 3 stellen ein Verfahren und
eine Vorrichtung dar, mit denen eine schwarze Marke erzeugt werden
kann, die von einem Sensor für
Marken auf dem Band abgetastet wird, so dass die Deckung zwischen
der schwarzen Bilderzeugungseinrichtung und den anschließenden Gelb-,
Magenta- und Cyan-Bilderzeugungseinrichtungen zur ordnungsgemäßen Farbtrennung
geschaffen werden kann. Wie in 2 dargestellt,
kann zu Beginn eine Maske aus schwarzem Toner (K) erzeugt werden,
die Leerstellen aufweist, die der gleichen Form wie die farbigen, in 1 dargestellten Passmarken
entspre chen. Eine Farb-Bilderzeugungseinrichtung und Entwicklungseinrichtung
können
anschließend
verwendet werden, um auf der schwarzen Maske ein Muster darüberzulegen,
um Farbmarken in den Leerstellen der schwarzen Maske zu erzeugen,
wie in 3 dargestellt,
wobei die Farbmarken von dem Sensor für Marken auf dem Band lesbar
sind. Wie dargestellt werden eine Referenzmarke in einer ersten
Farbe, in der Darstellung in Magenta, und die Hervorhebungsmarke
(Cyan) abgebildet und entwickelt, um die Grenzen der schwarzen Maske
anzugeben. Natürlich könnte auch
eine einzelne Farbe sowohl für
die Referenz- als auch die Hervorhebungsmarken verwendet werden.
Es liegt in der Natur des Bild-auf-Bild-Druckgeräts mit zuerst ausgeführter Abbildung
und Entwicklung von Schwarz, dass die Farbbilderzeugung auf dem
schwarzen Bild nicht entwickelt wird, weil die Laserbelichtung vom
schwarzen Toner absorbiert wird und weil die entsprechenden Spannungen
die Entwicklung in den Bereichen des Schwarzen herabsetzen. Daher
wird die Farbentwicklung überall
von der Entwicklung der schwarzen Maske verhindert, ausgenommen
im Leerstellenbereich.
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Eine Messung der Verzögerungszeit
zwischen einer Nichtmasken-Farblinie und dem Farbausschnitt in der
schwarzen Maske ergibt dann die relative Deckung zwischen den schwarzen
und farbigen Bilderzeugungseinrichtungen. Außerdem erfolgt der Übergang
vom überschriebenen
Toner zum schwarzen Hintergrund in die gleiche Richtung (die Marke
reflektiert mehr als der Hintergrund) wie die anderen Tonermarken
in Bezug auf das einfarbige Band und macht daher die Auslegung der
Sensorelektronik einfacher und problemloser.
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Ein zweites Schema zum Bestimmen
der relativen Positionen der schwarzen und anderen Farb-Bilderzeugungseinrichtungen
ist in 4 dargestellt.
Für dieses
Schema ist es erforderlich, dass alle außer der ersten Nachladeeinrichtung
und alle außer
dem letzten Entwicklungseinrichtungsgehäuse, die anders als schwarz
sind, in einem Kalibrierzyklus abgeschaltet werden, um die relative
Position der schwarzen und farbigen Bilderzeugungseinrichtungen
zu bestimmen. Die Passmarken werden anschließend auf dem Fotorezeptorband
von jeder Bilderzeugungseinrichtung abgebildet, wenn das Band die
jeweilige Bilderzeugungsstation passiert. Nur das letzte Entwicklungseinrichtungsgehäuse ist
jedoch eingeschaltet, (im oben erläuterten Beispiel die Cyan-Entwicklungseinrichtung),
und wird zum gleichzeitigen Entwickeln aller abgebildeten Marken
verwendet. Wenn alle abgebildeten Passmarken dann mit dem Toner
in einer Farbe entwickelt sind, die so gewählt ist, dass ein hoher Kontrast
zwischen dem Toner und dem Fotorezeptorband bereitgestellt ist, kann
der Bandmarkensensor die relative Position und Lage jeder der Marken
zueinander messen. Basierend auf der Sensorausgabe können die
zeitliche Abstimmung des Systems, der Schrägversatz usw. so korrigiert
werden, dass eine korrekte Farb-auf-Farb-Deckung erhalten wird.
Für dieses Schema
ist es erforderlich, dass die Deckung in einem Kalibrierzyklus durchgeführt wird,
was auf die Notwendigkeit zurückzuführen ist,
alle außer
der ersten Nachladeeinrichtung und alle außer dem letzten Entwicklungseinrichtungsgehäuse abzuschalten. Dies
ist jedoch eine nützliche
Technik für
die Anfangseinrichtung des Geräts
und/oder nach dem Austausch einer wichtigen Subsystemkomponente im
Druckgerät.
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Wenn die Bilderzeugungsquelle eines
der vorgenannten Messschemata verwendet, kann sie, basierend auf
der Sensoreingabe, so eingerichtet werden, dass eine ordnungsgemäße Bilddeckung geschaffen
wird. Außerdem
können
die Bildträgermedien,
im dargestellten Beispiel das Fotorezeptorband, so eingerichtet
werden, dass die ordnungsgemäße Bilddeckung
geschaffen wird.
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Die vorliegende Erfindung stellt
daher ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Schaffen eines optimalen
optischen Kontrasts zum Erfassen von Passmarken in einem elektrofotografischen Bild-auf-Bild-Mehrfarb-Druckgerät mit zuerst
ausgeführtem
Druck von Schwarz bereit. Eine schwarze Passmarke wird auf dem Fotorezeptor
gebildet. Anschließend
wird das schwarze Bild teilweise mit einer hochkontrastierenden
Farbe überschrieben.
Ein zweites Verfahren verwendet nur die erste Nachladeeinheit und
die letzte Entwicklungseinrichtungseinheit. Eine Passmarke wird
von jeder Bilderzeugungseinrichtung abgebildet und alle latenten
Bildpassmarken werden mit einem Toner in einer einzigen hochkontrastierenden
Farbe entwickelt. Anschließend wird
ein Sensor verwendet, um die relative Position der verschiedenen
Farb-Bilderzeugungseinrichtungen zu bestimmen und Signale an die
Steuerung zu senden, um die geeigneten Korrekturen vorzunehmen.