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Diese Erfindung bezieht sich auf
elektrofotografische Farbdrucker, welche additive Farben verwenden.
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Elektrofotografische Markierung ist
ein wohlbekanntes und allgemein genutztes Verfahren zum Kopieren
und Drucken von Dokumenten. Elektrofotografisches Markieren wird
durchgeführt
durch die Belichtung mit Licht, welches das gewünschte Dokument repräsentiert
auf einen im Wesentlichen gleichförmig geladenen Fotoaufnehmer.
Aufgrund dieses lichtförmigen
Bildes wird der Fotoaufnehmer entladen, um ein elektrostatisches
verborgenes Bild des gewünschten
Dokuments auf der Oberfläche
des Fotoaufnehmers zu erzeugen. Nachfolgend werden Tonerpartikel
auf dem verborgenen Bild abgelegt, um ein Tonerbild auszubilden.
Dieses Tonerbild wird daraufhin von dem Fotoaufnehmer auf ein Substrat
wie etwa ein Blatt Papier übertragen.
Das übertragene Tonerbild
wird daraufhin auf das Substrat geschmolzen, wobei im Allgemeinen
Wärme oder
Druck verwendet wird, wodurch ein dauerhaftes Bild erzeugt wird.
Daraufhin wird die Oberfläche
des Fotoaufnehmers von restlichem Entwicklungsmaterial gereinigt und
wiederaufgeladen in Vorbereitung für die Herstellung eines weiteren
Bildes.
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Das Vorstehende beschreibt in allgemeiner Art
eine prototypische elektrofotografische Druckmaschine für Schwarzweißdruck.
Elektrofotografische Markierung kann ebenso Farbbilder erzeugen
durch die Wiederholung des vorstehenden Prozesses, einmal für jede Tonerfarbe,
welche verwendet wird, um zusammengesetzte Farbbilder zu erstellen.
Beispielsweise wird in einem Farbprozess, welcher im Folgenden als
REaD IOI-Prozess bezeichnet wird (Recharge, Expose, and Develop,
Image On Image: Wiederaufladen, Belichten, und Entwickeln, Bild über Bild)
eine geladene Fotoaufnehmerfläche
belichtet mit einem Bild von Licht, welches eine erste Farbe, z. B.
Schwarz, repräsentiert.
Das resultierende elektrostatische verborgene Bild wird daraufhin
mit schwarzen Tonerpartikeln entwickelt, um ein schwarzes Tonerbild
zu erzeugen. Der Ladungs-, Belichtungsund Entwicklungsprozess wird
dann für
eine zweite Farbe, z. B. Gelb, daraufhin für eine dritte Farbe, z. B. Magenta,
und schließlich
für eine
vierte Farbe, z. B. Cyan, wiederholt. Die verschiedenen Farbtonerpartikel
werden in übereinanderliegender
Registrierung abgelegt, so dass ein gewünschtes zusammengesetztes Farbbild
resultiert. Dieses Bild wird daraufhin auf ein Substrat übertragen
und auf dasselbe aufgeschmolzen.
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Der vorstehend beschriebene REaD
IOI elektrofotografische Druckprozess ist ein Beispiel für eine "Prozessfarben" Maschine, in welcher "subtraktive" Farbtoner, üblicherweise
cyan, magenta, und gelb kombiniert werden, um ein Bild verschiedener Farben
und Tönungen
herzustellen. Eine Prozessfarbenmaschine ordnet verschiedene Farben
des Toners übereinander
und nebeneinander derart an, dass das menschliche Auge die Farben
zusammenmischt, um ein zusammengesetztes Bild auszubilden. Obwohl
das Prozessfarbendrucken erforderlich ist zur Wiedergabe von Bildern,
ist es nicht optimal zum Drucken von Hervorhebungsfarben. Beim Drucken
von Hervorhebungsfarben wird eine besondere, gesättigte Farbe, oft ein tiefes
Rot, an einer bestimmten Stelle gewünscht. Das Problem beim Prozessfarbendrucken
für Anwendungen
mit Hervorhebungsfarben besteht darin, dass dieses ineffizient zum
Erzeugen der oft genützten "additiven" Premierenfarben
ist, wie etwa rot, wie. Zwei Trennungen benötigt werden (magenta und gelb
im Falle von rot) und häufigerweise
die subtraktiven Toner nicht in der Lage sind, die Farbnuancierung
und Farbtiefe für
Hervorhebung wie gewünscht
zu erzeugen.
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Maschinen für Hervorhebungsfarben verwenden
typischerweise mindestens schwarz und rote Toner. Beispielsweise
könnte
der größte Teil
einer Rechnung in schwarz gedruckt werden, die fällige Zahlung könnte jedoch
in rot gedruckt werden, um sich vom Rest der Rechnung hervorzuheben.
Rot, grün
und blaut sind "additive" Farben. Das bedeutet, dass
sie Zweidrittel des sichtbaren Spektrums absorbieren. Aus diesem
Grunde sind sie ungeeignet für Prozessfarbenanwendungen,
weil die Anordnung von zwei Farben übereinander schwarz erzeugt (oder
ein dunkles braun) und nicht eine andere Farbe. Daher können additive
Farbtoner nicht beim REaD IOI Drucken nach dem Stand der Technik
verwendet werden, um eine Vielzahl von Farben zu erzeugen. Bei additiven
Farbtonern ist es sehr wichtig, dass Bild-auf-Bild-Entwickeln (IOI)
zu unterdrücken, anstatt
es zu fördern.
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REaD-elektrofotografisches Drucken
unterliegt verschiedenen REaD-Wechselwirkungen.
Eine REaD-Wechselwirkung besteht in einem Verarbeitungsproblem,
welches entsteht, wenn der Versuch unternommen wird, Toner auf Toner
zu entwi ckeln. Eine erste REaD-Wechselwirkung besteht in einem Verlust
an Belichtung aufgrund von Lichtstreuung oder Absorption durch früher entwickelte
Tonerschichten. Insbesondere muss das Belichtungslicht durch eine
oder mehrere Tonerschichten dringen, um den Fotoaufnehmer zu belichten.
Eine zweite REaD-Wechselwirkung betrifft den Verlust von elektrostatischem
Kontrast beim Entwickeln eines Toners auf vorher entwickelten Toner
wegen des Spannungsabfalls über
den entwickelten Toner. Eine dritte REaD-Wechselwirkung betrifft
Entwicklungsverluste aufgrund von Problemen, die auftreten, wenn über dickeren
dielektrischen Materialien zu entwickeln ist. Da die vorstehend
aufgeführten
REaD-Wechselwirkungen alle auf die vorher entwickelten Tonerschichten
zurückzuführen sind,
besteht das Grundproblem darin, ein Bild über einem Bild zu entwickeln.
Weil das Drucken von Hervorhebungsfarben in vielen Anwendungen nützlich ist,
und weil das REaD-elektrofotografische Drucken selbst ein vorteilhafter
Druckprozess ist, wären
Techniken wünschenswert,
die ein REaD-Drucken guter Qualität unter Verwendung von additiven
Farbtonern erlauben würden.
Da es wünschenswert
ist, bei dieser Anwendung die Bild-auf-Bild-Entwicklung zu unterdrücken, können die
REaD-Wechselwirkungen zu unserem Vorteil anstelle zu unserem Nachteil
verwendet werden.
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Die Erfindung bezieht sich auf eine
Farbdruckmaschine, welche umfasst: einen Fotoaufnehmer mit mindestens
einem Bildbereich; eine erste Ladestation zum Laden des Bildbereichs;
eine erste Belichtungsstation zum Belichten des Bildbereichs, um ein
erstes verborgenes Bild zu erzeugen; eine Entwicklungsstation zum
Ablegen einer ersten Farbe von Toner auf dem ersten verborgenen
Bild; eine zweite Ladestation zum Wiederaufladen des Bildbereichs;
eine zweite Belichtungsstation zum Belichten des Bildbereiches,
um ein zweites verborgenes Bild zu erzeugen, welches das erste verborgene
Bild überlappt;
eine zweite Entwicklungsstation zum Ablegen einer zweiten Farbe
von Toner auf das zweite verborgene Bild, wobei die zweite Farbe
von Toner eine additive Farbe ist; eine dritte Ladestation zum Wiederaufladen
des Bildbereichs; eine dritte Belichtungsstation zum Belichten des
Bildbereiches, um ein drittes verborgenes Bild zu erzeugen, welches das
erste und das zweite verborgene Bild überlappt; und eine dritte Entwicklungsstation
zum Ablegen einer dritten Farbe von Toner auf das dritte verborgene Bild,
wobei die dritte Farbe von Toner eine additive Farbe ist.
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Die Erfindung ist in den Vorrichtungsansprüchen 1 und
7 und in dem Verfahrensanspruch 13 festgelegt.
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Diese Erfindung stellt REaD-elektrofotografisches
Drucken unter Verwendung von additiven Farbtonern bereit, wobei
die Bild-auf-Bild-Entwicklung unterdrückt wird. Bild-auf-Bild-Entwicklung
wird erfolgreich unterdrückt
durch die Festigung eines Belichtungseinstellpunktes derart, dass
Belichtungsverluste beim Belichten durch Toner das elektrostatische Entwicklungspotenzial
derart reduzieren, dass die Toner-auf-Toner-Entwicklung reduziert
wird. Alternativ oder zusätzlich
dazu wird die Bild-auf-Bild-Entwicklung vorteilhafterweise durch
die Verwendung eines DC-Koronasystems (wie etwa einem DC-Scorotron) während des
Wiederaufladens unterdrückt,
um den Spannungsabfall über
die früher
entwickelten Toner zu verstärken.
Wiederum wird eine Toner-auf-Toner-Entwicklung vermindert. Alternativ oder
zusätzlich
dazu wird die Bild-auf-Bild-Entwicklung
durch Vergrößerung der
entwickelten Tonermasse vorteilhafterweise unterdrückt, um
die dielektrischen Eigenschaften des entwickelten Toners zu vergrößern. Wiederum
wird die Toner-auf-Toner-Entwicklung vermindert.
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Andere Aspekte der vorliegenden Erfindung werden
im Laufe der nachfolgenden Beschreibung und mit Bezug auf die nachfolgenden
Zeichnungen offenbar, in welchen gleiche Bezugszeichen ähnliche Elemente
identifizieren und worin:
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1 eine
elektrofotografische Druckmaschine zeigt, welche die Prinzipien
der vorliegenden Erfindung beinhaltet;
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2 verdeutlicht
die durch Belichtung hervorgerufenen Entladungskurven und elektrostatische Kontraste,
von Bild-auf-Bild-Entwicklung nach dem Stand der Technik und unterdrückte Bild-auf-Bild-Entwicklung
gemäß den Prinzipien
der vorliegenden Erfindung.
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Es wird Bezug genommen auf 1, in welcher eine bevorzugte
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung in einer elektrofotografischen Druckmaschine 8 implementiert
ist, welche additive Farbtoner verwendet. Wenngleich die Druckmaschine 8 eine
Vielzahl von individuellen Subsystemen einschließt, welche im Stand der Technik
gut be kannt sind, sind diese auf eine neue, nicht naheliegende und
nützliche
Weise implementiert.
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Die Druckmaschine 8 schließt ein Fotoaufnehmerband 10 mit
aktiver Matrix (AMAT) ein, welches in der Richtung des Pfeiles 12 voranschreitet. Die
Bandbewegung wird bewerkstelligt durch die Anordnung des Fotoaufnehmerbandes
um eine angetriebene Walze 14 und Spannungswalzen 16 und 18. Die
angetriebene Walze 14 wird durch einen Motor 20 angetrieben.
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Wenn das Fotoaufnehmerband fortschreitet, bewegt
sich jeder Teil desselben entlang jeder der nachstehend beschriebenen
Prozessstationen. Zur Vereinfachung wird ein einzelner Abschnitt
des Fotoaufnehmerbandes identifiziert, welcher als Bildbereich bezeichnet
wird. Der Bildbereich ist jener Teil des Fotoaufnehmerbandes, welcher
die verschiedenen Aktionen und Tonerschichten aufnehmen soll, welche
das endgültige
Farbbild erzeugen. Obwohl das Fotoaufnehmerband eine Anzahl von
Bildbereichen aufweisen kann, ist eine Beschreibung der Bearbeitung
von einem Bildbereich ausreichend, um die Betriebsweise der Druckmaschine 8 vollständig zu erklären, weil
jeder Bildbereich auf dieselbe Art und Weise bearbeitet wird.
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Der bilderzeugende Prozess beginnt
mit dem Vorbeibewegen des Bildbereiches an einer Löschlampe 21 zum "Vorladen", wobei diese den Bildbereich
beleuchtet, um zu bewirken, dass jedwelche restliche Ladung, welche
auf dem Bildbereich bestehen kann, entladen wird. Derartige Löschlampen sind
in hochqualitativen Systemen üblich.
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Wenn das Fotoaufnehmerband sein Voranschreiten
fortsetzt, bewegt sich der Bildbereich an einer Ladestation vorbei,
welche mit einem DC-Corotron 22 ausgestattet ist, welches
den Bildbereich in Vorbereitung auf die Belichtung zur Erzeugung
eines verborgenen Bildes auflädt.
Beispielsweise kann das DC-Corotron den Bildbereich auf ein im Wesentlichen
gleichförmiges
Potenzial von ungefähr –500 Volt
aufladen. Es ist festzuhalten, dass die tatsächlich auf dem Fotoaufnehmer
abgelegte Ladung von vielen Variablen abhängen wird, wie etwa die zu
entwickelnde Tonermasse und die Einstellungen der Entwicklungsstationen
(siehe unten).
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Nach dem Vorbeibewegen an der Ladungsstation
schreitet der Bildbereich voran bis er die Belichtungsstation 24 erreicht.
An der Belichtungsstation wird der geladene Bildbereich mit einem
modulierten Laserstrahl 26 von einem Raster-Ausgangsscanner 27 belichtet,
welcher in rasterartig den Bildbereich derart abtastet, dass eine
elektrostatische verborgene Darstellung eines schwarzen Bildes erzeugt wird.
Beispielsweise werden beleuchtete Abschnitte des Bildbereiches durch
den Strahl 26 zu ungefähr –100 V entladen.
Deshalb weist der Bildbereich nach der Belichtung ein Spannungsprofil
auf, welches Bereiche einer relativ hohen Spannung von ungefähr –500 V und
Bereiche einer relativ niedrigen Spannung von ungefähr –100 V aufweist.
Raster-Ausgangsscanner werden häufig
in hochqualitativen Systemen verwendet.
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Nach Durchlaufen der Belichtungsstation 24 bewegt
sich der belichtete Bildbereich mit dem schwarzen verborgenen Bild
an einer schwarzen Entwicklungsstation 32 vorbei, welche
schwarzen Toner 34 auf dem Bildbereich ablegt, um das schwarze, verborgene
Bild zu entwickeln. Die Vorspannung für die schwarze Entwicklungsstation 32 wird
von einer Stromversorgung 35 bereitgestellt. Die elektrische Vorspannung
ist derart, um eine Entwicklung der entladenen Bereiche (discharged
area development: DAD) des niedrigeren (weniger negativen) der beiden
Spannungsniveaus auf dem Fotoaufnehmer zu bewirken. Der geladene
schwarze Toner 34 haftet auf den belichteten Bereichen
des Bildbereichs, wodurch die Spannung der belichteten Teile des
Bildbereichs auf ungefähr –200 Volt
gesetzt wird. Die nicht belichteten Teile des Bereichs verbleiben
auf ungefähr – 500 Volt.
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Es ist hervorzuheben, dass, wenngleich
der schwarze Toner 34 und die anderen Farben der Toner,
welche nachfolgend beschrieben werden, als Trockentoner gezeigt
sind, flüssige
Toner ebenso verwendet werden können.
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Die Druckmaschine 8 weicht
vorteilhafterweise von REaD-Druckmaschinen aus dem Stand der Technik
durch eine Entwicklung ab, welche früher als eine zu große Menge
des schwarzen Toners erachtet worden wäre. In der Tat erzeugen alle
nachstehend erörterten
Entwickler (außer
möglicherweise dem
letzten Entwickler) relativ große
Tonermassen. Ein Grund hierfür
besteht darin, dass große
Tonermassen das Unterdrücken
der Bild-auf-Bild-Entwicklung unterstützen. Dies hat seinen Grund
darin, dass gro ße
Tonermassen mit dicken dielektrischen Schichten verbunden sind,
und dass dicke dielektrische Schichten Bekannterweise die Bild-auf-Bild-Entwicklung
unterdrücken.
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Obwohl die Schwarz-Entwicklungsstation 32 ein
magnetischer Bürstenentwickler
sein kann, wie gezeigt, kann ein berührungsloser Entwickler etwas besser
sein. Ein Vorzug der berührungslosen
Entwicklung besteht darin, dass diese die früher abgelegten Tonerschichten
nicht stört.
Da Schwarz die erste entwickelte Tonerschicht ist, ist die Verwendung eines
berührungslosen
Entwicklers nicht erforderlich. Da jedoch die anderen Entwicklungsstationen
(unten beschrieben) vorteilhafterweise eine berührungslose Entwicklung verwenden,
kann es günstiger
sein, eine berührungslose
Entwicklung ausschließlich
zu verwenden.
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Nach dem Durchlaufen der Schwarzentwicklungsstation 32 lädt ein DC-Scorotron 42 den
Bildbereich und dessen schwarze Tonerschicht wieder auf. Dieser
DC-Wiederaufladeschritt erhöht
die Tonerladung und die Spannung der Tonerschicht. Dies steht in
unmittelbarem Gegensatz zu dem REaD-IOI-Druckvertahren, in welchem
anspruchsvolle Wiederaufladeschemata verwendet werden, um die Spannung
der Tonerschicht zu minimieren, ohne dabei einen Überschuss
an Ionen entgegengesetzter Ladung zuzuführen, welche unerwünschte Effekte verursachen.
Diese ausgeklügelten
Wiederaufladeschemata sind notwendig, weil eine erhöhte Spannung
der Tonerschicht die Bild-auf-Bild-Entwicklung in
Schichten verhindert. Die Druckmaschine 8 zieht daraus
den Vorteil, weil dieser Verhinderungseffekt bei additiven Farbtonern
vorteilhaft ist.
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Der wiederaufgeladene Bildbereich
mit seiner schwarzen Tonerschicht schreitet nachfolgend zu einer
blauen Belichtungsstation 44 fort, welche der schwarzen
Belichtungsstation 24 sehr ähnlich ist. Die blaue Belichtungsstation 44 belichtet
den Bildbereich mit einem Laserstrahl, um eine elektrostatische,
verborgene Darstellung eines blauen Bildes zu erzeugen. Als ein
Beispiel der Ladungen auf dem Bildbereich können die nicht belichteten
Teile des Bildbereichs ein Potenzial von ungefähr –500 Volt aufweisen, während die
belichteten Bereiche, welche früher mit
schwarzen Tonerpartikeln entwickelt wurden, zu einer Spannung von
ungefähr –250 Volt
entladen sein können,
während
die belichteten Bereiche, welche früher nicht entwickelt wurden,
auf etwa –100 Volt
entladen sein können.
Diese Spannungen sind nur beispielhaft und die tatsächlichen
Spannungen werden von vielen Gegebenheiten abhängen.
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Nach dem Durchlaufen der blauen Belichtungsstation 44 wird
der nun wiederbelichtete Bildbereich an einer blauen Entwicklungsstation 46 vorbeibewegt,
welche blauen Toner 840 auf dem Bildbereich ablegt. Die
blaue Entwicklungsstation ist vorteilhafterweise ein berührungsloser
Entwickler. Da additive Farbtoner in der Druckmaschine 8 verwendet werden,
ist es vorteilhaft, die Entwicklung von blauen Toner auf schwarzen
Toner zu verhindern. Dies wird erreicht durch Einstellen des Profiles
der Belichtung gegen das Fotoaufnehmerpotenzial, genannt belichtungsinduzierte
Entladungskurve, derart, dass die Entwicklung der am wenigstens
negativ geladenen Bereiche entwickelt wird (in dem Beispiel die
Bereiche, welche auf ungefähr –100 Volt
entladen sind), während
die Entwicklung von negativeren Bereichen (die Bereiche bei –500 und –250 Volt
in dem Beispiel) verhindert wird.
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Die 2 zeigt
eine beispielhafte Einstellung einer belichtungsinduzierten Entladungskurve. Die
senkrechte Achse bezeichnet die negative Fotoaufnehmerspannung,
während
die horizontale Achse (in irgendeiner passenden Einheit wie etwa
Lumen pro Steradian) die Belichtung des Fotoaufnehmers durch die
Belichtungsstation 44 bezeichnet. Die Kurve 100 repräsentiert
einen beispielhaften Verlauf der Fotoaufnehmerspannung gegen die
Fotoaufnehmerbelichtung, wenn das Belichtungslicht nicht durch eine
vorher entwickelte Schicht hindurchtritt. Die Kurve 102 repräsentiert
einen exemplarischen Verlauf einer Fotoaufnehmerspannung gegen die
Fotoaufnehmerbelichtung, wenn das Belichtungslicht durch eine früher entwickelte
Schicht tritt. Die vertikale Linie 104 repräsentiert
beispielhafte Belichtungs- und Entwicklungseinstellungspunkte in
der Druckmaschine B. Die vertikale Linie 106 repräsentiert
beispielhafte Belichtungs- und Entwicklungseinstellungspunkte nach
dem Stand der Technik bei REaD-IOI-Druckmaschinen.
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Bei REaD-IOI-Druckmaschinen nach
dem Stand der Technik werden die Belichtungsstationen derart eingestellt,
dass der Fotoaufnehmer mit einer Beleuchtung bei dem Niveau 108 belichtet
wird (an der Basis der Einstellungslinie 106). Diese Belichtung
stellt sicher, dass die Fotoaufnehmerspannung unter die Entwicklungsschwelle 110 (an
der Oberkante der Einstellungslinie 106) abfällt. Daher
würden nach
der Belichtung Tonerpartikel auf den belichteten Gebieten entwickelt,
und eine Bild-auf-Bild-Entwicklung bewirken.
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Im Gegensatz dazu ist die Belichtungsstation 44 bei
der Druckmaschine 8 (ebenso wie die nachfolgend beschriebenen
Belichtungsstationen) derart eingestellt, dass der Fotoaufnehmer
durch eine Beleuchtung nur bei einem Niveau 112 (an der
Basis der Einstellungslinie 104) belichtet wird. Dies stellt
sicher, dass die Fotoaufnehmerspannung unterhalb die Entwicklungsschwelle 114 abfällt (an
der Oberseite der Einstellungslinie 104), wenn die Beleuchtung
unmittelbar auf dem Fotoempfänger
erfolgt. Die Entwicklungsschwelle 114 ist jedoch unterhalb
der Fotoaufnehmerspannung, welche gültig ist, wenn eine Beleuchtung
bei dem Niveau 112 durch eine bereits bestehende Tonerschicht
(das bedeutet unterhalb der Linie 102) tritt. Daher werden
nachfolgend Tonerpartikel auf Bereichen entwickelt, welche ein Potenzial unterhalb
der Entwicklungsschwelle 114 aufweisen aber nicht auf jene
darüber.
Auf diese Weise wird eine Bild-auf-Bild-Entwicklung unterdrückt.
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Nach dem Durchlaufen der blauen Entwicklungsstation 46 wird
der Bildbereich durch ein DC-Scorotron 52 wieder aufladen,
welches die Tonerladung und die Spannung derart erhöht, dass
die Bild-auf-Bild-Entwicklung in derselben Weise verhindert wird
wie bei dem DC-Scorotron 42. Der wiederaufgeladene Bildbereich
mit seinen schwarzen und blauen Tonern wird daraufhin zu einer grünen Belichtungsstation 54 fortbewegt,
welche den Belichtungsstationen 24 und 44 sehr ähnlich ist,
ausgenommen das die grüne
Belichtungsstation 54 den Bildbereich belichtet, um eine
elektrostatische, verborgene Darstellung eines grünen Bildes
zu erzeugen.
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Nach dem Durchlaufen der grünen Entwicklungsstation 54 bewegt
sich der nun wieder belichtete Bildbereich an einer grünen Entwicklungsstation 56 vorbei,
welche grünen
Toner 58 auf dem Bildbereich ablegt. Wie bei der blauen
Entwicklungsstation arbeitet die grüne Entwicklungsstation derart,
dass die Entwicklung der am wenigsten negativen Bereiche entwickelt
werden (in dem Beispiel die Bereiche, welche auf ungefähr –100 Volt
entladen sind), während die
Entwicklung auf den negativeren Bereichen (die Bereiche bei –500 und –250 Volt
in dem Beispiel) unterdrückt
wird. Es wird Bezug genommen auf die vorstehende Diskussion der 2.
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Nach dem Durchlaufen der grünen Entwicklungsstation 54 wird
der Bildbereich durch ein DC-Scorotron 62 wieder aufgeladen,
welche wiederum Tonerladungen von "entgegengesetzter Polarität" verstärkt, um
die Bild-auf-Bild-Entwicklung in derselben Art zu unterdrücken wie
bei den DC-Scorotrons 42 und 52. Der wiederaufgeladene
Bildbereich mit seinen schwarzen, blauen und grünen Tonern bewegt sich daraufhin
zu einer roten Belichtungsstation 54, welche den Belichtungsstationen 24, 44 und 54 sehr ähnlich ist
mit der Ausnahme, dass die rote Belichtungsstation 64 den
Bildbereich belichtet, um eine elektrostatische, verborgene Darstellung
eines roten Bildes zu erzeugen.
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Nach dem Durchlaufen der roten Belichtungsstation 64 durchläuft der
nun wieder belichtete Bildbereich eine rote Entwicklungsstation 66,
welche roten Toner 68 auf dem Bildbereich ablegt. Wie bei der
blauen und der grünen
Entwicklungsstation, arbeitet die rote Entwicklungsstation derart,
dass die Entwicklung der am wenigsten negativen Bereiche entwickelt
wird (in diesem Beispiel der Bereich, welcher auf ungefähr –100 Volt
entladen ist), während die
Entwicklung von stärker
negativen Bereichen (die Bereiche bei –500 und –250 Volt in dem Beispiel)
unterdrückt
wird.
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Nach dem Durchlaufen der roten Entwicklungsstation
weist der Bildbereich vier Tonerfarben auf, welche zusammen ein
zusammengesetztes Farbtonerbild aufbauen. Jene vier Tonerfarben
wurden unter Verwendung eines Prozesses erzeugt, in welchem eine
Bild-auf-Bild-Entwicklung unterdrückt wurde. Durch das Vermeiden
der Bild-auf-Bild-Entwicklung
wird die schmutzige braune Farbe, welche entsteht, wenn Toner überlappen,
vermieden. Wenngleich dies selbst vorteilhaft ist, resultieren andere Vorteile:
die Anforderungen der Farbregistrierung werden verringert. Ein einfacher
Fall kann diesen Punkt verdeutlichen. Es wird angenommen, dass eine
Farbe, welche 50% rot und 50% blau ist, gewünscht wird. Die blaue Farbe
kann durch ein Schachbrettmuster von blauen Bildpunkten mit offenen
(unentwickelten) Bereichen erzeugt werden. Die roten Bildpunkte
müssen
nicht genau in die offenen Stellen passend registriert werden. In
der Tat könnte eine
durchgehende rote Belichtung durchgeführt werden. Da der rote Toner
auf dem bestehenden blauen Schachbrett nicht entwickelt wird, würden nur die
offenen Stellen entwickelt.
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Nach dem Durchlaufen der roten Entwicklungsstation
wird das zusammengesetzte Farbtonerbild aus individuellen Tonerpartikeln
bestehen, welche Ladungspotenziale aufweisen, welche stark variieren.
Das unmittelbare Übertragen
eines derartigen zusammengesetzten Tonerbildes auf ein Substrat würde in einem
verschlechterten endgültigen
Bild resultieren. Daher ist es vorteilhaft, das zusammengesetzte
Farbtonerbild für
die Übertragung
vorzubereiten.
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Zur Vorbereitung der Übertragung
entlädt eine
Vorübertragungs-Löschlampe 70 den
Bildbereich, um ein relativ niedriges Ladungsniveau auf dem Bildbereich
zu erzeugen. Nachfolgend durchläuft
der Bildbereich ein DC-Vorübertragungs-Scorotron 80,
welches die Funktion einer Vorübertragungsladung übernimmt.
Der Bildbereich bewegt sich in der Richtung 12 weiter an
der Antriebswalze 14 vorbei. Ein Substrat 82 wird
darauffolgend über
dem Bildbereich angeordnet unter Verwendung eines Blattförderers
(welcher nicht gezeigt ist). Wenn der Bildbereich und das Substrat
ihre Bewegung fortsetzen, durchlaufen sie ein Übertragungscorotron 84.
Dieses Corotron beaufschlagt positive Ionen auf der Rückseite des
Substrats 81. Diese Ionen ziehen die negativ geladenen
Tonerpartikel auf das Substrat.
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Wenn das Substrat seine Bewegung
fortsetzt, durchläuft
es ein Ablösecorotron 86.
Dieses Corotron neutralisiert einen Teil der Ladung auf dem Substrat,
um die Trennung des Substrats von dem Fotoaufnehmer 10 zu
unterstützen.
Wenn die Vorderkante des Substrats 82 sich um die Spannungswalze 18 bewegt,
trennt sich die Vorderkante von dem Fotoaufnehmer. Nachfolgend wird
das Substrat in einen Schmelzer 90 geleitet, in dem eine
geheizte Schmelzwalze 92 und eine Druckwalze 94 einen Spalt
bilden, durch welchen das Substrat 82 läuft. Die Kombination von Druck
und Wärme
in der Spalte bewirkt, dass das zusammengesetzte Farbtonerbild auf das
Substrat aufgeschmolzen wird. Nach dem Aufschmelzen leitet ein nicht
gezeigter Schacht das Substrat zu einem Auffang (ebenso nicht gezeigt)
für die Entnahme
durch einen Bediener.
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Nachdem das Substrat 82 von
dem Fotoaufnehmerband 10 getrennt ist, bewegt sich der
Bildbereich weiter und durchläuft
ein Vorreinigungscorotron 97, welches den größten Teil
der auf dem Fotoaufnehmer verbliebenen Ladung neutralisiert. Der
Bildbereich durchläuft
nachfolgend eine Vorreinigungs-Löschlampe 98.
Diese Lampe neutralisiert den größten Teil
der restlichen Ladung auf dem Fotoaufnehmerband. Nach dem Durchlaufen
der Vorreinigungs-Löschlampe
wird der restliche Toner und/oder Schmutz auf dem Fotoaufnehmer
bei einer Reinigungsstation 99 entfernt. Nachfolgend durchläuft der Bildbereich
wiederum die Vorladelöschlampe 21 und den
Beginn eines weiteren Zyklus.
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Die verschiedenen vorstehend beschriebenen
Maschinenfunktionen werden unter Verwendung wohlbekannter Technologien
organisiert und gesteuert durch eine Steuerung, welche die elektrischen Steuersignale
zum Steuern der vorstehend beschriebenen Abläufe bereitstellt.
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Es ist anzumerken, dass, wenngleich
die Figuren und die vorstehende Beschreibung die vorliegende Erfindung
verdeutlichen, diese nur beispielhaft sind. Der Fachmann wird zahllose
Modifikationen und Anpassungen der verdeutlichten Ausführungsformen
erkennen, welche im Umfang der Erfindung gemäß den Ansprüchen sind. Beispielsweise wurde das
Vorstehende für
eine Einzeldurchlauf-REaD-Druckmaschine beschrieben. Andere Implementierungen
sind möglich.
Beispielsweise könnten
die Prinzipien der vorliegenden Erfindung in einem Drucker mit vier
Durchläufen
angewandt werden, wobei während
jedem Durchlauf des Photoaufnehmers durch die Maschine nur ein Farbtonerbild erzeugt
wird und wobei das zusammengesetzte Farbbild während des vierten Durchlaufs übertragen und
aufgeschmolzen wird. Andere Implementierungen könnten ein Drucker mit fünf Zyklen
sein, in dem nur ein Farbtonerbild während jedes Durchlaufs des Fotoaufnehmers
durch die Maschine erzeugt wird aber worin das zusammengesetzte
Farbbild während eines
fünften
Durchlaufs durch die Maschine übertragen
und aufgeschmolzen wird.