MXPA98009144A - Recarda dividida de polaridad invertida en la recarga, exposicion y revelado de imagen en la impresion de imagenes - Google Patents

Abstract

Un sistema de impresión electrofotográfico, de color, de recarga, exposición y revelado de imagen en imagen, en el cual el fotorreceptor se carga entre el revelado de un color de imagen de pigmento orgánico y la exposición subsecuente para una segunda imagen latente de color al ser rociado primero con iones de signo opuesto para reducir el potencial del fotorreceptor y luego se carga con iones del signo correcto para cargar el fotorreceptor a un potencial deseado.

Description

RECARGA DIVIDIDA DE POLARIDAD INVERTIDA EN LA RECARGA, EXPOSICIÓN Y REVELADO DE IMAGEN EN LA IMPRESIÓN DE IMÁGENES CAMPO DE LA INVENCIÓN Esta invención se refiere a impresoras de color electrofotográficas que usan la recarga, exposición y revelado de imagen en el procesamiento de imágenes. En particular, esta invención se refiere a la recarga del fotorreceptor.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN El marcado electrofotográfico es un método bien conocido y usado comúnmente para copiar o imprimir documentos. El marcado electrofotográfico se realiza al exponer una representación de imagen de luz de un documento deseado sobre un fotorreceptor cargado de una manera sustancialmente uniforme. En respuesta a esa imagen de luz, el fotorreceptor se descarga para crear una imagen latente, electrostática del documento deseado en la superficie del receptor. Luego se depositan partículas de pigmento orgánico sobre esa imagen latente para formar una imagen de pigmento orgánico. Esa imagen de pigmento orgánico luego se transfiere REF.: 28530 desde el fotorreceptor sobre un substrato tal como una hoja de papel. La imagen transferida de pigmento orgánico luego se fusiona al substrato, usualmente usando calor y/o presión. La superficie del fotorreceptor luego se limpia del material de revelado residual y se recarga en la preparación para la producción de otra imagen. Lo anterior describe ampliamente una máquina de impresión electrofotográfica de blanco y negro, prototípica. El marcado electrofotográfico también puede producir imágenes a color al repetir el proceso anterior una vez para cada color de pigmento orgánico que se use para elaborar la imagen de color compuesta. Por ejemplo, en un proceso de color, referido en la presente como el proceso REaD 101 (recarga, exposición y revelado de imagen en la imagen) , una superficie fotorreceptora, cargada, se expone a una imagen de luz que representa un primer color, por decir el negro. La imagen latente, electrostática, resultante, luego se revela con partículas negras de pigmento orgánico para producir una imagen negra de pigmento orgánico. El fotorreceptor luego se recarga, se expone y se revela para un segundo color, por decir, el amarillo, luego para un tercer color, por decir el magenta, y finalmente para un cuarto color, por decir el cian. Las varias partículas de color de pigmento orgánico se colocan en un registro sobrepuesto tal que resulta una imagen de color, compuesta, deseada. Esta imagen de color, compuesta luego se transfiere y se fusiona a un substrato. El proceso REaD 101 se puede implementar de varias maneras. Por ejemplo, en una impresora de paso individual en donde la imagen final compuesta se produce en un paso individual del fotorreceptor a través de la máquina. Una segunda implementación es una impresora de dos pasos, en donde solo se produce una imagen de pigmento orgánico de color durante cada pasada del fotorreceptor a través de la máquina y en donde la imagen de color compuesta se transfiere y se fusiona durante la cuarta pasada. El REaD IOI también se puede implementar en una impresora de cinco ciclos, en donde solo se produce una imagen de pigmento orgánico de color durante cada pasada del fotorreceptor a través de la máquina, pero, en donde la imagen de color compuesta se transfiere y se fusiona durante una quinta pasada a través de la máquina. Cualquiera que sea la implementación, el fotorreceptor se carga inicialmente para la primera exposición y luego se recarga para las exposiciones subsecuentes. Uno de los factores que tiene que ser controlado durante la recarga es la caída de voltaje a través de las capas de pigmento orgánico, previamente reveladas, que no se pueden fotodescargar durante la exposición de la imagen subsecuente y contribuye a interacciones indeseables entre las separaciones de color. Sin embargo, en los sistemas REaD 101 que usan una recarga dividida se ha encontrado que pueden ocurrir defectos de calidad de impresión que se asocian con pigmento de baja o errónea señal en el pigmento revelado. Dos de estos defectos son salpicadura de sub-color ("UCS"), en el cual el revelado de un segundo color hace que las partículas del primer color salten a las áreas del fondo y exista contaminación cruzada, en la cual las partículas desplazadas del primer color se atraen en el alojamiento del revelado de otro color, y se vuelven a revelar subsecuentemente. Ambos de estos defectos tienden a llegar a ser más objetables cuando el sistema REaD IOI se optimiza para la clarificación más fuerte de pequeñas líneas y/o puntos. Usando un dispositivo de carga de escorotrón de CA en lugar de un escorotrón de CD, en la segunda etapa de la recarga dividida ayuda en general a mejorar la latitud contra estos defectos, pero no se pueden eliminar de manera completa. Una alternativa a la recarga dividida es la recarga CA, directa, en la cual el fotorreceptor se borra primero (usando una exposición por inundación) después de cada pasada de revelado de color luego el fotorreceptor se recarga usando un dispositivo CA de alta inclinación. El dispositivo de CA, aunque distribuye predominantemente iones de la polaridad de carga, producirá un nivel creciente de iones de polaridad opuesta conforme se alcance el voltaje objetivo. Estos iones sirven para reducir el voltaje de pigmento orgánico, pero no son demasiado numerosos para producir defectos de contaminación cruzada y UCS excesiva. Sin embargo, este planteamiento depende del uso del borrado del fotorreceptor para asegurar la carga hacia arriba en todas las áreas del fotorreceptor. Debido a que el dispositivo de borrado requiere espacio físico y debido a que puede requerir un tiempo mínimo antes de la recarga (para permitir que el fotorreceptor se recupere de los efectos de los altos niveles de luz empleados) esto no puede ser práctico, particularmente en arquitecturas REaD 101 de pasada individual . Por lo tanto, sería benéfico un planteamiento de recarga que controle el voltaje de la capa de pigmento orgánico sin que cree un grado objecionable de contaminación cruzada o salpicadura de sub-color, y que no requiera el uso del borrado del fotorreceptor.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Esta invención proporciona métodos y aparatos que son útiles en la recarga de REaD IOI . Los principios de la presente invención proporcionan la pulverización de un fotorreceptor que tiene una(s) capa(s) de pigmento orgánico revelado con iones cargados de manera opuestos para reducir los potenciales del fotorreceptor y su(s) capa(s) de pigmento orgánico, y luego recargar el fotorreceptor y la(s) capa(s) de pigmento orgánico al potencial deseado usando iones cargados correctos. Si el fotorreceptor va a tener una carga negativa durante la exposición, entre el revelado de una capa de pigmento orgánico y la exposición de una subsecuente imagen latente, el fotorreceptor se pulveriza o rocía con iones positivos. El fotorreceptor luego se recarga al potencial deseado usando iones negativos. De manera alternativa, si el fotorreceptor va a tener una carga positiva durante la exposición, entre el revelado de una capa de pigmento orgánico y la exposición de una subsecuente imagen latente, el fotorreceptor se pulveriza o rocía con iones negativos y luego se recarga al potencial deseado usando iones positivos.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Llegarán a ser aparentes otros aspectos de la presente invención, conforme prosiga la siguiente descripción y en referencia a: La Figura 1, que representa esquemáticamente una máquina de impresión electrofotográfica que incorpora los principios de la presente invención; y La Figura 2, que ilustra el esquema de recarga usado en la máquina de impresión electrofotográfica de la Figura 1.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE UNA MODALIDAD PREFERIDA DE LA INVENCIÓN Con referencia ahora a la Figura 1, la modalidad preferida de la presente invención es una máquina de impresión electrofotográfica 8 de recarga, exposición y revelado de imagen en la imagen (REaD 101), en la cual se rocía un fotorreceptor con iones de signo incorrecto para reducir el potencial de un fotorreceptor cargado y luego el fotorreceptor se recarga con iones de signo correcto entre el revelado de una capa de pigmento orgánico de color y la exposición subsecuente para el próximo pigmento orgánico de color. Mientras que la máquina de impresión 8 incluye una pluralidad de subsistemas individuales que se conocen en la técnica anterior, aquellos subsistemas se organizan y se cruzan de una manera nueva, útil y no obvia. La máquina de impresión 8 incluye una banda fotorreceptora 10 de matriz activa (AMAT) que se mueve en la dirección indicada por la flecha 12. El movimiento de la banda se provoca al montar la banda del fotorreceptor alrededor de un rodillo impulsor 14 (que se impulsa por un motor que no se muestra) i los rodillos de tensión 15 y 16.

Conforme se mueve la banda del fotorreceptor, cada parte de esta pasa a través de cada una de las estaciones de proceso, descritas subsecuentemente. Por conveniencia, ase identifica una sección individual de la banda de fotorreceptor, referida como el área de imagen. El área de imagen es aquella parte de la banda de fotorreceptor que es para recibir las varias capas de pigmento orgánico que, después de ser transferidas y fusionadas a un substrato, producen la imagen final de color. Mientras que la banda de fotorreceptor puede tener numerosas áreas de imagen, puesto que cada área de imagen se procesa de la misma manera, una descripción del procesamiento de una área de imagen será suficiente para explicar completamente la operación de la máquina de impresión. La producción de un documento a color toma lugar en 4 ciclos, o pasadas, del área de imagen a través de la máquina. El primer ciclo empieza con el área de imagen que pasa a través de una estación de carga que consiste de un primer dispositivo de carga 20 y un segundo dispositivo de carga 22. Durante esta primera pasada, el área de imagen se descarga subsecuentemente (un resultado de una lámpara de borrado 50 como se describe subsecuentemente). Para cargar el área de imagen en la preparación parta la exposición para crear una imagen latente para una primera imagen (negro) el segundo dispositivo de carga 22 carga el área de imagen a un potencial negativo relativamente alto, es decir, -500 voltios. La carga real dependerá de numerosos factores tal como el fotorreceptor, la masa deseada de pigmento orgánico negro, los ajustes de la estación de revelado de negro, el pigmento orgánico que se use y la humedad. Durante esta primera pasada, la primera estación de carga no necesita ser usada. Se debe señalar que la primera y segunda estaciones de carga pueden ser, al menos en principio, dispositivos de carga de escorotrón CA o CD. En la máquina de impresión de ejemplo 8, el primer dispositivo de carga es un escorotrón de CD y el segundo dispositivo de carga es un escorotrón CA. Después de la pasada a través de la estación de carga, el área de imagen avanza hasta que alcanza una estación de exposición 24. En la estación de exposición el área de imagen cargada se expone aún haz de láser modulado 26 que explora por trama el área de imagen tal que se produce una representación latente electrostática de una imagen de negra. Por ejemplo, las secciones iluminadas del área de imagen se deben descargar por el as 26 a alrededor de -50 voltios. Posteriormente, después de la exposición, el área de imagen tiene un perfil de voltaje comprendido de áreas de un voltaje relativamente alto de aproximadamente -500 voltios y de áreas de un voltaje relativamente bajo de aproximadamente -50 voltios. Después de la pasada de la estación de exposición 24, el área de imagen expuesta pasa a una estación de revelado de negro 28 que deposita partículas de pigmento orgánico, negras, negativamente cargadas sobre el área de imagen. El pigmento orgánico negro, cargado, se adhiere a las áreas iluminadas del área de imagen, haciendo de este modo que el voltaje de las partes iluminadas del área de imagen sean más negativas que la imagen latente, pero no tan negativas como las áreas no iluminadas del área de imagen. Por ejemplo, las porciones con pigmento orgánico del área de imagen pueden tener un potencial de aproximadamente -200 voltios, mientras que las áreas no iluminadas retiene un potencial de aproximadamente -500 voltios . Mientras que la estación 28 de revelado de negro podría ser un revelador de cepillo magnético, puede ser algo mejor un revelador sin barrido. Un beneficio del revelado sin barrido es que no se perturban las capas de pigmento orgánico, previamente depositadas. Puesto que durante el primer ciclo el área de imagen no tiene una capa de pigmento orgánico, previamente revelada, el uso del revelado sin barrido no se requiere absolutamente mientras que el revelador no se accione físicamente por levas durante otros ciclo. Sin embargo, puesto que las otras estaciones de revelado (descritas posteriormente) utilizan el revelado sin barrido, puede ser mejor usar el revelado sin barrido en cada estación de revelado. Después de pasar la estación de revelado de negro, el área de imagen avanza más allá de un número de otras estaciones, cuyos propósitos se describen subsecuentemente, y regresa a la estación de carga. Entonces comienza el segundo ciclo. Durante este ciclo, el primer dispositivo de carga 20 pulveriza o rocía el área de imagen con iones positivos. Estos iones neutralizan las cargas en el área de imagen y su capa de pigmento orgánico. El resultado es un potencial reducido. El área de imagen entonces avanza al segundo dispositivo de carga 22 que recarga el área de imagen al potencial deseado para la exposición subsecuente, nuevamente por decir -450 voltios. En esta segunda pasada, si se usa la recarga CA o la recarga dividida para recargar el área de imagen, las partículas de pigmento orgánico negras algunas veces se atraerán fuera del fotorreceptor y en el revelador amarillo durante el revelado de amarillo, provocando de esta manera una contaminación de "negro en amarillo" . Alguna razón para esta contaminación es que la carga colocada en el área de imagen en la preparación para la imagen de amarillo, mientras que depende de muchas variables, es usualmente menor que la carga colocada en el fotorreceptor para la imagen negra. Usando ya sea la recarga de CA o la recarga dividida, dará por resultado el nivel de carga en el receptor que es correcto, pero las partículas individuales de pigmento orgánico pueden tener cargas incorrectas como resultado de iones positivos del cargador de CA. Las partículas de pigmento orgánico, negras, incorrectamente cargadas se sienten atracción hacia el revelador de amarillo negativamente polarizado provocando una contaminación de "negro en amarillo" . Mientras que la recarga de únicamente CD eliminaría los iones positivos, puesto que el potencial del fotorreceptor de amarillo es usualmente menor que aquel de las áreas no expuestas del área de imagen de una recarga de solo CD no puede nivelar la carga en el fotorreceptor (que necesitan iones positivos para neutralizar las áreas no expuestas) . En la máquina de impresión 8, los iones se colocan con un fin predeterminado en el área de imagen para reducir los potenciales tanto de las porciones con pigmento orgánico como las que no tienen pigmento orgánico del área de imagen a voltajes relativamente bajos. Luego, se pulverizan o rocían una gran cantidad de iones negativos sobre el área de imagen para incrementar el potencial negativo tanto de las porciones con pigmento orgánico como las que no tienen pigmento orgánico del área de imagen al voltaje deseado. El gran número de iones negativos neutraliza efectivamente los iones positivos, reduciendo de este modo la posibilidad de contaminación cruzada. Las Figuras 2-4 son útiles en el entendimiento de los principios de la presente invención. En la Figuras 2-4, el eje Y representa los potenciales del área de imagen mientras que el eje X representa las ubicaciones espaciales. La Figura 2 representa el área de imagen después de la terminación de la primera pasada. Como se muestra, las porciones en revelar 70 del área de imagen (y de esta manera las porciones no expuestas) tienen un potencial de aproximadamente -500 voltios, mientras que las porciones reveladas 72 tienen un potencial de aproximadamente -200 voltios. La Figura 3 representa el área de imagen después de pasar le primer dispositivo de carga 20. Los iones positivos suministrados por la primera estación de carga reducen los potenciales tanto de las porciones reveladas como las no reveladas del área de imagen a un potencial bajo, es decir, nominalmente -50 voltios. La Figura 4 representa el área de imagen después de pasar el segundo dispositivo de carga 22. Los iones negativos suministrados por la segunda estación de carga neutralizan los iones positivos y reduce los potenciales tanto de las porciones reveladas como las no reveladas del área de imagen a un potencial negativo relativamente grande, es decir, nominalmente -450 voltios. Después de la recarga del área de imagen con su capa de pigmento orgánico negro avanza a la estación de exposición 24. La estación de exposición expone el área de imagen con el haz de láser 26 para producir una representación latente electrostática de una área de una imagen amarilla. Como un ejemplo de las cargas en el área de imagen, las partes no iluminadas del área de imagen pueden tener un potencial de aproximadamente -450 voltios, mientras que las áreas iluminadas se descargan a aproximadamente -50 voltios. Después de pasar la estación de exposición 24, el área de imagen ahora expuesta avanza más allá de una estación de revelado de amarillo 30 que deposita pigmento orgánico amarillo sobre el área de imagen. Puesto que el área de imagen tiene ya una capa de pigmento orgánico negro, la extensión de revelado de amarillo debe usar un revelador sin barrido. Después de pasar la estación de revelado de amarillo, el área de imagen y sus dos capas de pigmento orgánico avanzan a la estación de carga. El tercer ciclo entonces empieza. Durante el tercer ciclo, el primer dispositivo de carga 20 rocía nuevamente el área de imagen con iones positivos y el segundo dispositivo de carga 22 recarga nuevamente el área de imagen al potencial deseado para la exposición subsecuente, es decir, nuevamente -450 voltios. Después de la recarga del área de imagen con sus capas de pigmento orgánico, negra y amarillo, avanzan a la estación de exposición 24. La estación de exposición expone el área de imagen con el haz de láser 26 para producir una representación latente electrostática de una imagen magenta. Como un ejemplo de las cargas en el área de imagen, las partes no iluminadas del área de imagen pueden tener un potencial de aproximadamente -450 voltios, mientras que las áreas iluminadas se descargan a aproximadamente .50 voltios. El área de imagen entonces avanza a través de una estación de revelado de magenta 32 que deposita pigmento orgánico magenta sobre el área de imagen. El resultado es una tercera capa de pigmento orgánico en el área de imagen. El área de imagen con sus tres capas de pigmento orgánico entonces avanza aún más a la estación de carga. Entonces empieza el cuarto ciclo. Durante el cuarto ciclo, el primer dispositivo de carga 20 rocía nuevamente el área de imagen con iones positivos, mientras que el segundo dispositivo de carga 22 recarga nuevamente el área de imagen al potencial deseado para la exposición subsecuente, es decir, nuevamente -450 voltios. Cargada de una manera sustancialmente uniforme, con sus tres capas de pigmento orgánico entonces avanzan una vez más nuevamente a la estación dé exposición 24. La estación de exposición expone el área de imagen nuevamente, esta vez con una representación de luz que descarga algunas partes del área de imagen para crear una representación latente electrostática de una imagen cian. Después de pasar la estación de exposición, el área de imagen pasa una estación de revelado de cian 34. La estación de revelado de cian deposita pigmento orgánico cian sobre el área de imagen. Después de pasar la estación de revelado de cian, el área de imagen tiene cuatro capas de pigmento orgánico que conjuntamente forman una imagen de color compuesta. Esta imagen está comprendida de partículas individuales de pigmento orgánico que tienen potenciales de carga que varían ampliamente. La transferencia de esta imagen de pigmento orgánico, compuesta, sobre un substrato dará por resultado una imagen final, degradada. Por lo tanto, es benéfico preparar la imagen de color compuesta para la transferencia. Para hacerlo así, una lámpara 39 de borrado, de pretransferencia, descarga el área de imagen para producir un potencial relativamente bajo en el fotorreceptor. El área de imagen entonces pasa un escorotrón 40 de CD de pretransferencia que suministra suficientes iones negativos al área de imagen que todas las partículas de pigmento orgánico cargadas positivamente se invierten en polaridad. El área de imagen continua avanzando en la dirección 12 más allá del rodillo impulsor 14. Luego se coloca un substrato 41 sobre el área de imagen usando un alimentador de hojas (que no se muestra) . Conforme el área de imagen y el substrato continúan su viaje, pasan un corotrón 42 de transferencia. Ese corotrón aplica iones positivos sobre la parte posterior del substrato 41. Estos iones atraen las partículas de pigmento orgánico sobre el substrato. Conforme el substrato continúa su viaje pasa un corotrón 43 de desunión. Ese corotrón neutraliza algo de la carga en el substrato para ayudar a la separación del substrato del fotorreceptor 10. Conforme el labio del substrato se mueve alrededor del rodillo de tensión 16, el labio se separa del fotorreceptor. El substrato luego se dirige a un aparato fusionador 44 donde un rodillo fusionador calentador 46 y un rodillo de presión 48 crean una separación de rodillos a través de la cual pasa un substrato 41. La combinación de presión y calor en la separación de rodillos provoca que la imagen de pigmento orgánico de color, compuesta, se fusione en el substrato. Después de la fusión, un canal, no mostrado, guía el substrato a una bandeja de recolección, también no mostrada, para la remoción por un operador. Después de que el substrato se separa de la banda fotorreceptora 10, el área de imagen continúa su viaje y pasa una lámpara 50 de borrado, de prelimpieza. La lámpara descarga la mayoría del potencial que permanece en la banda fotorreceptora. Después de pasar la lámpara del borrado de prelimpieza, el pigmento orgánico residual y/o desperdició en el fotorreceptor se remueve en una extensión de limpieza 54. En la estación de limpieza, los cepillos de limpieza barren las partículas de pigmento orgánico residuales del área de imagen. Esto marca el fin del cuarto ciclo. El área de imagen luego pasa a la estación de carga para el inicio de otros cuatro ciclos. Usando tecnología bien conocida, las varias funciones de la máquina descritas anteriormente se manejan y regulan en general por un controlador que proporciona señales eléctricas de orden para controlar las operaciones descritas anteriormente.

Se va a entender que mientras que las Figuras y la descripción anterior ilustran la presente invención, son únicamente de ejemplo. Aquellos expertos en la técnica reconocerán otras modificaciones y adaptaciones numerosas de las modalidades ilustradas que permanecerán dentro de los principios de la presente invención. Por lo tanto, la presente invención se va a limitar solo con las reivindicaciones anexas.

Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la presente invención, es el convencional para la manufactura de los objetos a que la misma se refiere.

Habiéndose descrito la invención como antecede se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes:

Claims (7)

REIVINDICACIONES

1. Una máquina de impresión a color, caracterizada por que comprende: un fotorreceptor que tiene una primera capa de pigmento orgánico y un primer color en una área de imagen; un primer dispositivo de carga para rociar el área de imagen con iones que son predominantemente de una polaridad que reduce las cargas en el área de imagen; un segundo dispositivo de carga para cargar el área de imagen con iones que son predominantemente de una polaridad que es puesta a aquellos rociados por el primer dispositivo de carga tal que el área de imagen se carga a un nivel predeterminado; una estación de disposición para exponer el área de imagen para producir una imagen latente en el foro receptor; y una estación de revelado para depositar el pigmento orgánico cargado en la imagen latente para formar una segunda capa de pigmento orgánico de un segundo color.

2. Una máquina de impresión a color de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada por que la primera capa de pigmento orgánica es negra .

3. Una máquina de impresión a color de conformidad con la reivindicación 2, caracterizada por que la segunda capa de pigmento orgánica es amarilla .

4. Una máquina de impresión a color de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada por que el primer dispositivo de carga es un escorotrón de CD.

5. Una máquina de impresión a color de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada por que el segundo dispositivo de carga es un escorotrón de CA.

6. Una máquina de impresión a color de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada por que el primer dispositivo de carga, carga el fotorreceptor, en la primera capa de pigmento orgánica, y la segunda capa de pigmento orgánico a un potencial común.

7. Una máquina de impresión a color de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada por que incluye: una estación de revelado para depositar pigmento orgánico cargado de un tercer color sobre el área de imagen para formar una tercera capa de pigmento orgánico; una estación de revelado para depositar el pigmento orgánico cargado de un cuarto color en el área de imagen; una estación de transferencia para transferir el pigmento orgánico desde el fotorreceptor sobre un substrato; una estación de limpieza para remover el pigmento orgánico residual y los desperdicios del fotorreceptor; y una estación de fusión para fusionar el pigmento orgánico transferido con el substrato.