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Die Erfindung betrifft elektronische Kopier/Druck-Systeme
und insbesondere ein elektronisches
Mehrfarb-Kopier/Drucksystem, das eine wechselwirkungsfreie Entwicklung
verwendet.
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Bei typischen Farbkopierer vom elektrostatographischen Typ
wird die Verarbeitung der Farbkopien der Reihe nach
durchgeführt. Bei einem im Handel bekannten Kopierer wird
beispielsweise ein blaues Farbtrennbild zuerst gemacht, mit
gelbem Toner entwickelt und auf Kopieblatt übertragen, das
auf einer Drehtrommel gehalten ist, die mit der
Kopierverarbeitung synchronisiert ist. Dann wird ein zweites, grünes
Farbtrennbild gemacht, mit Magenta-Toner entwickelt, und
auf das Kopieblatt in überlagerter, ausgerichteter
Beziehung zu dem ersten Farbtrennbild übertragen. Schließlich
wird ein drittes, rotes Farbbild gemacht, mit Cyan-Toner
entwickelt und auf das Kopieblatt in überlagerter,
ausgerichteter Beziehung zu dem vorhergehend übertragenen blauen
und grünen Farbtrennbild übertragen. Die sich ergebende
Kombination aus Farbtrennbildern wird dann eingeschmolzen,
um eine dauerhafte Farbkopie zu liefern.
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Aus der vorstehenden Erörterung kann man entnehmen, daß das
beschriebene Farbkopierverfahren relativ langsam ist, und
ungefähr dreimal soviel Zeit verlangt, eine Kopie zu
verarbeiten, wie es benötigt wird, um eine Schwarz- und
Weißkopie zu verarbeiten. Zusätzlich muß viel Sorgfalt darauf
verwendet werden, eine genaue Ausrichtung der mehreren
Farbtrennbildern zueinander sicherzustellen, wenn eine
klare und genaue Kopie der Farbvorlage gemacht werden soll.
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Eine andere Schwierigkeit beim Verarbeiten von Farbkopien
ist, daß gegenwärtige Entwicklungstechniken eine
übersprechende Farbverschmutzung der Bilder oder der
Entwicklermaterialien gestatten. Es gibt eine Anzahl von
Entwicklungstechniken für elektrofotographische Kopiermaschinen, und
diese enthalten eine Kaskadierungstechnik, eine
Magnetbürstentechnik, eine Pulverwolkentechnik, eine
Überspringtechnik und eine Drucktechnik, um einige wenige typische
Beispiele der Art von Trockenentwicklungstechniken zu nennen.
Die verwendeten Entwickler umfassen ein Einkomponentensystem
und ein Zweikomponentensystem.
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Wenn man die Vielzahl von Entwicklungstechniken
zusammenfaßt, liefern die Kaskadierungstechnik und die
Magnetbürstentechnik, die mit einem Zweikomponentensystem verwendet
werden, eine Anzahl von Vorteilen unter Einschluß von
Stabilität des Entwicklungsvorganges und werden gegenwärtig in
den meisten Kopiergeräten verwendet, die im Handel
erhältlich sind. Jedoch besitzen sie gewisse Nachteile. Betrachtet
man beispielsweise die Magnetbürstentechnik, so umfaßt der
Entwickler, der mit dieser Technik verwendet wird, einen
Toner und einen Träger und irgendeine Änderung im Verhältnis
dieser Mischung ergibt einen nachteiligen Einfluß auf die
optische Dichte des sich ergebenden Bildes.
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Betrachtet man die Entwicklungstechnik, die mit einem
Einkomponentenentwickler verwendet wird, so enthalten die
Pulverwolkentechnik und die Drucktechnik einen Nachteil, daß
während des Entwicklungsvorganges der Toner nicht nur auf
einem Bildbereich, sondern auch auf einem Nichtbildbereich
eines latenten Ladungsbildes abgesetzt werden kann, das auf
einem ein latentes Bild tragenden Glied gebildet ist, was
einen sogenannten Hintergrundschleier ergibt, der eine
Verschlechterung der Bildqualität darstellt. Der Schleier wird
durch das Fehlen einer Entfernungskraft bewirkt, um
irgendwelchen Toner zu lösen, der von einem Nichtbildbereich durch
induzierte Bildladungen oder durch von einer
elektrostatischen Anziehung unterschiedliche, physikalische Einflüsse
gehalten wird.
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US-A-4,302,094 beschreibt eine elektrostatographische
Entwicklungsvorrichtung, bei der Tonerteilchen von einem Band
zu einer Entwicklungsstation getragen werden. Eine lose
Packung der Tonerteilchen wird durch Vibrieren des Bandes
erreicht.
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JP-A-61-176960 beschreibt auch eine elektrostatographische
Entwicklungsvorrichtung, aber in diesem Fall werden die
Tonerteilchen zu der Entwicklungsstation durch eine Walze
getragen. Die Walze enthält nahe ihrer Oberfläche eine
piezoelektrische Schicht, die erregt wird, um die Tonerteilchen
auf der Oberfläche der Walze zu vibrieren.
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Eine Entwicklungsvorrichtung mit einem tonertragenden Glied
und einer piezoelektrischen Schwingeinrichtung, um Toner von
dem tonertragenden Glied freizusetzen und ihn zu
veranlassen, in einer solchen Weise zu fliegen, daß ein Absetzen des
Toners auf einem Nichtbildbereich einer ein Bild tragenden
Oberfläche zu vermeiden, ist in US-A-4,546,722 geoffenbart,
um eine Verschlechterung des aufgeladenen Bildes für den
Zweck der Bildbewahrung zu verhindern. Die Vorrichtung
verhindert nachteilige Einflüsse auf das latente Ladungsbild
derart, daß keine Störung bei dem sich ergebenden Bild
bewirkt wird, wenn es bei einer Mehrfachkopie pro
Belichtungsvorgang angewendet wird, um eine Mehrzahl von Kopien zu
erzeugen. Diese Vorrichtung ist wechselwirkungsfrei von dem
Standpunkt der Bewahrung eines latenten Ladungsbildes, aber
scheint nicht wechselwirkungsfrei vom Standpunkt eines
entwickelten Tonerbildes zu sein, und deshalb scheint es
zuzulassen, daß unerwünschtes Abspülen von Mehrfarbtoner
auftritt. Diese Vorrichtung scheint entworfen zu sein, eine
Verschlechterung des geladenen Bildes zum Zweck der
Bewahrung
des latenten Bildes zu verhindern und nicht zum Zweck
einer Verschlechterung des mit Toner versehenen Bildmusters
zu verhindern.
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Es ist offensichtlich, daß ein Bedarf nach einem
verbesserten Entwicklungsverfahren vom Standpunkt des Tonerabsetzens
besteht, das preisgünstig, leicht auszuführen und wirksam
ist.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird bereitgestellt eine
elektrostatographische Vorrichtung umfassend eine
Einrichtung zum Bilden eines ersten, latenten Ladungsbildes auf
einer Bilderzeugungsoberfläche und eine Einrichtung zum
Entwickeln des latenten Bildes und eine oder mehrere
Einrichtungen zum Bilden und Entwickeln eines oder mehrerer
weiterer latenter Ladungsbilder auf der genannten
Oberfläche, wobei das genannte weitere Bild oder weiteren Bilder
einander überlagert werden und zu dem genannten ersten Bild
ausgerichtet werden, dadurch gekennzeichnet, daß jede
Entwicklungseinrichtung ein Band umfaßt, um geladenen Toner von
einer Ladevorrichtung zu einer Entwicklungsstelle nahe bei
der Bilderzeugungsoberfläche zu fördern, das Band ein
piezoelektrisches Material umfaßt und die Vorrichtung eine
Einrichtung enthält, um ein aktivierendes Potential an das
genannte Band an der Entwicklungsstelle anzulegen, wodurch
die Oberfläche des Bandes an der genannten
Entwicklungsstelle vibriert, um die Gesamtkräfte zu verringern, die den
Toner auf dem Band halten.
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Die oben genannten Merkmale und weitere der Erfindung
zusammen mit der Art, jene zu erhalten, werden am besten durch
Bezugnahme auf die folgende Beschreibung in Verbindung mit
den beigefügten Zeichnungen verstanden, in denen:
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Fig. 1 eine vergrößerte, schematische Seitenansicht ist,
die Einzelheiten eines Mehrfarbdruckers zeigt, der
die Merkmale der vorliegenden Erfindung verwendet.
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Fig. 2a-2f vergrößerte Ansichten eines Abschnittes eines
Fotoaufzeichnungsmateriales ist, die Einzelheiten
des additiven Farbverfahrens zeigen, das bei dem
Mehrfarbdrucker der Fig. 1 verwendet wird.
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Fig. 3 eine vergrößerte Seitenansicht der
wechselwirkungsfreien Entwicklungsvorrichtung der
vorliegenden Erfindung ist.
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Fig. 4 eine vergrößerte Seitenansicht der
wechselwirkungsfreien Entwicklungsvorrichtung der
vorliegenden Erfindung ist, die bei einer Druckmaschine vom
ionographischen Typ verwendet wird.
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Fig. 5 eine alternative Ausführungsform einer
wechselwirkungsfreien Entwicklungsvorrichtung gemäß der
vorliegenden Erfindung ist.
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Während die vorliegende Erfindung nachfolgend mit einer
bevorzugten Ausführungsform beschrieben wird, ist es zu
erkennen, daß es nicht beabsichtigt ist die Erfindung auf
diese Ausführungsform einzuschränken. Im Gegensatz ist
beabsichtigt, alle Alternativen, Abänderungen und Gleichwerte
zu überdecken, wie sie in den Umfang der Erfindung
eingeschlossen werden können, die durch die beigefügten
Patentansprüche abgegrenzt ist.
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Zum allgemeinen Verständnis der Merkmale der vorliegenden
Erfindung wird auf die Zeichnungen Bezug genommen. In den
Zeichnungen sind gleiche Bezugszeichen durchgehend verwendet
worden, um identische Teile zu bezeichnen. Fig. 1 zeigt
schematisch verschiedene Bauteile einer erläuternden,
elektrofotographischen Kopiermaschine, die die
Entwicklungsvorrichtung
mit Tonerfreisetzung durch Schall nach der
vorliegenden Erfindung enthält.
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Es wird insbesondere auf die Fig. 1 und 2 der Zeichnungen
Bezug genommen, in denen ein Mehrfarbdrucker 10 gezeigt ist,
wie er in US-A-4,403,848 geoffenbart ist, der die
verbesserte Entwicklungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung
verwendet. Der Drucker 10 enthält einen
elektrostatographischen Verarbeitungsabschnitt 12 und einen Bildabtast- oder
Aufzeichnungsabschnitt 14, wobei letzterer dazu dient, daß
mit wenigstens zwei Hochintensitäts-Bilderzeugungsstrahlen
elektromagnetischer Strahlung 15, 16 über das
Fotoaufzeichnungsmaterial 20 des elektrostatographischen Abschnittes 12
abgetastet wird, um wenigstens ein Zweifarbbild zu liefern,
wie es hier erscheint.
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Der elektrostatographische Verarbeitungsabschnitt 12 enthält
ein Fotoaufzeichnungsmaterial 20, das hier in der Form eines
endlosen Bandes dargestellt ist, das über eine Antriebs- und
eine Leerlauf-Bandstützwalze 22 bzw. 23 gespannt ist. Die
Bandstützwalzen 20, 23 sind drehbar in vorbestimmten, festen
Positionen durch geeignete Mittel (nicht gezeigt)
angebracht. Die Walze 23 wird von einem geeigneten Antriebsmotor
(nicht gezeigt) angetrieben, um das
Fotoaufzeichnungsmaterial in der durch den Pfeil mit ausgezogenem Strich zu
bewegen. Während das Fotoaufzeichnungsmaterial 20 in der Form
eines endlosen Bandes dargestellt worden ist, können andere
Fotoempfangsmaterialausgestaltungen, wie eine Trommel, in
Betracht gezogen werden.
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Unter besonderer Bezugnahme auf Fig. 2a umfaßt das
Fotoaufzeichnungsmaterial 20 eine innere Schicht oder Substrat 26,
die aus einem geeigneten, biegbaren, elektrisch leitenden
Substrat mit einer äußeren, fotoleitfähigen Schicht 27
darauf, wie Selen, zusammengesetzt ist. Das
Fotoaufzeichnungsmaterial 20 kann undurchsichtig sein, das heißt
undurchlässig
für elektromagnetische Strahlung, wie Licht, oder
vollständig oder teilweise transparent. Das beispielhafte
Fotoaufzeichnungsmaterial 20 hat typischerweise ein
Aluminiumsubstrat, das das Fotoaufzeichnungsmaterial
lichtundurchlässig macht. Jedoch können andere Substratmaterialien, wie
Glas, in Betracht gezogen werden, was das
Aufzeichnungsmaterial 20 vollständig oder teilweise transparent machen
würde. Und andere Fotoaufzeichnungsmaterialien als Selen,
beispielsweise organische, können auch in Betracht gezogen
werden. Ein Material vom organischen Typ besteht
beispielsweise aus einem aluminisierten Mylar-Substrat, das eine
Schicht aus Selen hat, das in Poly-N-Vinyl-Carbazol
dispergiert ist, wobei eine transparente Polymerüberdeckung eine
Ladungstransportverbindung, wie Pyren, enthält.
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Es wird erneut auf die Fig. 1 Bezug genommen; eine
Koronaaufladeeinrichtung 30, die allgemein als Corotron
bezeichnet wird, ist zum Betrieb dem Fotoaufzeichnungsmaterial
20 benachbart an einer Aufladestation 31 angeordnet. Die
Koronaaufladeinrichtung 30, die mit einer geeigneten,
negativen Hochspannungsquelle (-Hv) gekoppelt ist, dient dazu,
eine gleichförmige, negative Ladung auf das
Fotoaufzeichnungsmaterial 20 in Vorbereitung zur Bilderzeugung
aufzubringen.
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Die Bilderzeugungsstrahlen 15, 16 treffen an der
Belichtungsstelle 33 bzw. 34 auf das Fotoaufzeichnungsmaterial 20
auf oder berühren dieses, wobei die Belichtungsstelle 34 des
Strahles 16 mit einer vorbestimmten Strecke (L) stromabwärts
von der Belichtungsstelle 33 des Strahles 15 beabstandet
ist. Entwicklungsvorrichtungen 200 umfassen jeweils ein
geeignetes Entwicklungsgehäuse (nicht gezeigt), in dem ein
Vorrat an Farbentwicklermaterial zusammen mit einer
Einrichtung zum Laden des Farbentwicklermaterials auf die
Entwicklungs-Magnetbürstenwalze vorgesehen ist.
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Wie es für den Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet der
elektrostatographischen Bilderzeugung zu erkennen ist,
besteht das Farbentwicklermaterial normalerweise aus einem
geeigneten Trägermaterial mit relativ kleinerem Farbmaterial
(das als Toner bezeichnet wird). Wie nachfolgend beschrieben
wird, wird der Toner zu den durch die Bilderzeugungsstrahlen
15, 16 auf dem Fotoaufzeichnungsmaterial 20 gebildeten
latenten Ladungsbildern proportional zu den Bildladungspegeln
gezogen, um die Bilder zu entwickeln. Bei der vorliegenden
Anordnung wird ein Entladungsentwicklungssystem verwendet,
in dem nach dem negativen Aufladen des
Fotoaufzeichnungsmateriales 20 durch die Koronaentladungseinrichtung 30
Bildbereiche in Übereinstimmung mit Bildsignalen durch die
Strahlen 15, 16 entladen werden. Der entwickelnde Toner ist
negativ geladen und wird deshalb zu den entladenen
Bildbereichen angezogen, während er von den nichtentladenen
Nichtbildbereichen abgestoßen wird.
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Man erkennt, daß die Entwicklermaterialien und insbesondere
der Toner ausgewählt werden, um das erwünschte Farbbild zu
liefern. Bei der in Fig. 1 geoffenbarten
Entwicklungsanordnung verwendet beispielsweise die erste
Entwicklungsvorrichtung 200 in Verarbeitungsrichtung einen roten Toner,
während die zweite Entwicklungsvorrichtung 200 einen
schwarzen Toner verwendet. Bei diesem Beispiel wäre das
entwickelte Bild aus roten und schwarzen Bildbereichen gemäß
den besonderen, gefärbten Bildmustern zusammengesetzt, die
durch die Bilderzeugungsstrahlen 15, 16 erzeugt werden.
Andere Farbkombinationen können natürlich in Betracht
gezogen werden. Eine Art von Toner, der sich als besonders
geeignet zur Verwendung hierin herausgestellt hat, besteht aus
Tonermaterialien, die für elektromagnetische Strahlung
transparent sind. Wie man sieht, erlaubt diese Art von
Toner, eine nachfolgende Bilderzeugung durch vorhergehend
entwickelte Tonerbilder hindurch durchzuführen, wie beim
Bilden eines zweiten oder dritten Farbtrennbildes. Eine
andere Art von Toner könnte in einem flüssigen
Trägermaterial suspendiert sein. Es ist auch möglich, den Vorgang durch
Einführen einer zusätzlichen Aufladeeinheit 35 vor der
nachfolgenden Belichtung/Belichtungen zu verstärken, um die
Gleichförmigkeit des Fotoaufzeichnungsmaterialpotentiales zu
verstärken, das heißt das Potential des vorhergehenden
Bildes zu neutralisieren.
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Um eine Verunreinigung oder eine Quervermischung von Toner
auszuschließen oder zu verringern, enthält die
Entwicklungsvorrichtung 200 eine Einrichtung zum Aufrühren von
Toner in großer Nähe zu einem Entwicklungsspalt, der zwischen
der Entwicklungsvorrichtung 200 und dem
Fotoaufzeichnungsmaterial 20 gebildet ist, der eine wechselwirkungsfreie
Entwicklung von unterschiedlichen Tonern gestattet, was im
einzelnen nachfolgend erörtert wird.
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Nach der Entwicklung des latenten Ladungsbildes, das auf
einem Fotoaufzeichnungsmaterial 20 durch gefärbte Entwickler
erzeugt worden ist, wird das entwickelte Bild zu einem
geeigneten Kopieträgermaterial 41, wie Papier an der
Übertragungsstation 40, überführt. Um die Übertragung zu
erleichtern, ist eine Übertragungs-Koronaentladungseinrichtung 42
vorgesehen, die mit einer Hochspannungsleistungsquelle (+Hv)
gekoppelt ist, um das entwickelte Bild auf dem
Fotoaufzeichnungsmaterial 20 auf das Kopieträgermaterial 41 anzuziehen.
Nach der Übertragung wird das entwickelte Bild durch eine
Einschmelzvorrichtung (nicht gezeigt) festgelegt.
Irgendwelche Restladungen und/oder restliches Entwicklermaterial, das
auf dem Fotoaufzeichnungsmaterial 20 zurückgelassen worden
ist, werden in einer Reinigungsstation 45 durch eine
Löschlampe 47 bzw. eine Reinigungsbürste 46 entfernt.
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Der Bildabtastabschnitt 14 enthält eine geeignete Quelle
elektromagnetischer Strahlung hoher Intensität, die hier
beispielhaft ein Laser 50 ist. Der Lichtstrahl 51, der
durch den Laser 50 erzeugt wird, wird in zwei
Abbildungsstrahlen 15, 16 durch geeignete Mittel, wie den Spiegel 53,
aufgeteilt. Das von dem Spiegel 53 reflektierte Strahlenpaar
geht durch einzelne Strahlmodulatoren 55, 56 hindurch, die
dazu dienen, die Intensität der Abbildungsstrahlen 15, 16 in
Antwort auf ihren Bildsignaleingang über die Signalleitungen
58, 59 zu modulieren. Die Modulatoren 55, 56 können
irgendeine geeignete Art von Modulator, wie einen Modulator vom
akustischen-optischen Typ, umfassen. Die Bildsignale auf den
Leitungen 58, 59 können von irgendeiner geeigneten Quelle
abgeleitet werden, wie einem Bildeingabescanner, einem
Speicher, einem Informationsübertragungskanal und ähnlichem.
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Die Bilderzeugungsstrahlen 15, 16 von den Modulatoren 55, 56
fallen auf ein geeignetes Abtastelement auf, das hier als
ein Drehpolygonspiegel 61 gezeigt ist. Der Polygonspiegel 61
wird durch den Motor 62 synchron zu der Bewegung des
Fotoaufzeichnungsmateriales 20 und mit einer ausreichenden
Drehzahl bewegt, die Bilderzeugungsstrahlen 15, 16 über das
Fotoaufzeichnungsmaterial 20 ohne bemerkbare Verzerrung zu
führen. Eine geeignete Linse 65 dient dazu, die von den
Spiegelfacetten 63 des Polygonspiegels 61 reflektierten
Bilderzeugungsstrahlen 15, 16 auf das
Fotoaufzeichnungsmaterial zu fokussieren.
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Wie es bisher beschrieben worden ist, treffen die
Bilderzeugungsstrahlen 15, 16 jeweils auf dem
Fotoaufzeichnungsmaterial 20 an den Belichtungsstellen 33, 34 auf, die mit
einem vorbestimmten Abstand L voneinander entlang des
Fotoaufzeichnungsmaterials 20 beabstandet sind, wobei der
Abstand L gewählt worden ist, die Farbentwicklungsvorrichtung
aufzunehmen. Um den benötigten Abstand L zwischen den
Belichtungsstellen 33, 34 vorzusehen, sind Spiegelpaare 71, 72
und 73, 74 vorgesehen, um die Bilderzeugungsstrahlen 15, 16
umzulenken, wobei die Spiegel 71, 73 dazu dienen, zuerst die
Strahlen 15, 16 in einer nach außen gerichteten Richtung im
wesentlichen parallel zu dem Bewegungsweg des
Fotoaufzeichnungsmaterials 20 abzulenken, wobei die Spiegel 72, 74 dazu
dienen, die Strahlen 15, 16 wieder in einer Richtung
herzustellen, die das Fotoaufzeichnungsmaterial 20 an den
jeweiligen Belichtungsstellen 33, 34 schneidet. Die Spiegel 72,
74 sind, wie man erkennt, mit der Strecke L bei der
gezeigten, beispielhaften Anordnung beabstandet.
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Um die Belichtungsverzögerung wegen des Abstandes des
zweiten Bilderzeugungsstrahls stromabwärts von dem ersten
Bilderzeugungsstrahl zu berücksichtigen und eine Ausrichtung
des zweiten Farbbildes zu dem ersten Farbbild
sicherzustellen, ist eine geeignete Bildsignalverzögerungseinrichtung,
wie ein Puffer 76, in der Bildsignaleingabeleitung 59 zu dem
Modulator 56 vorgesehen. Der Puffer 76 wird gewählt, die
Eingabe der Bildsignale zu dem Modulator 56 um ein
ausreichendes Intervall zu verzögern, um das zweite Farbbild zu
dem ersten Farbbild auszurichten.
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Während die Bilderzeugungsstrahlen 15, 16 so dargestellt
sind, daß sie auf das Äußere des Fotoaufzeichnungsmaterials
20 auftreffen, erkennt man, daß in dem Fall, wo das
Fotoaufzeichnungsmaterial transparent oder teilweise transparent
ist, der Bilderzeugungsstrahl 16, und wenn erwünscht, der
Bilderzeugungsstrahl 15 angeordnet sein können, auf das
Innere des Fotoaufzeichnungsmaterials 20 aufzutreffen.
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Es wird sich nun der Fig. 3 und der vorliegenden Erfindung
zugewandt, wobei eine vergrößerte Entwicklungsvorrichtung
200 gezeigt ist, die eine Tonerfreisetzung durch Schall bei
einem wechselwirkungsfreien Entwicklungsverfahren
durchführt, das einen minimalen Wechselwirkungseffekt zwischen
abgesetztem (entwickeltem) Toner und nachfolgend
dargebotenem Toner hat. Die Entwicklungsvorrichtung 200 ist eine
Einrichtung, um Mehrfarb-Einzelübertragungssysteme ohne eine
Querfarbverunreinigung von Bildern und/oder
Entwicklermaterialien
(Spüleffekte) zu erzielen. Die
Entwicklungsvorrichtung 200 ist typisch für eine Entwicklungsvorrichtung der
vorliegenden Erfindung und umfaßt ein piezoelektrisches
Polymerband 205 als Geberglied, von dem ein Abschnitt eng in
bezug auf das Fotoaufzeichnungsmaterial 20 beabstandet ist,
was üblicherweise als Berührungsentwicklung bekannt ist. Das
piezoelektrische Band 205 wird um beabstandete Walzen 210
und 215 herum bewegt. Die Walze 210 ist der Antrieb und ist
einer Magnetbürsten-Tonerladeeinrichtung 220 benachbart
angeordnet. Das Band 205 hat eine an Masse liegende
Gleichvorspannung, die auf seine äußere Oberfläche durch die Quelle
225 angelegt wird. Die äußere Oberfläche des Bandes enthält
eine leitfähige Beschichtung darauf. Eine an Masse liegende
Wechselspannungsquelle 230 legt eine Vorspannung an die
Leerlaufwalze 215. Somit wird das Grundkonzept der
Tonerablösung durch Schall erreicht, indem die Nettokraft des
Anhaftens des Toners auf der geladenen Geberoberfläche durch
akustisches Bewegen der Geberoberfläche durch die
Wechselspannungsquelle 230 verringert wird. Eine ausreichende
Verringerung der Nettokraft des Anhaftens des Toners an der
Geberoberfläche ermöglicht elektrostatischen Kräften Eq,
selektiv Toner von dem Geber zu entfernen und ihn zu den
erwünschten Entwicklungsbereichen auf dem
Aufzeichnungsmaterial zu transportieren. Obgleich US-A-3 140 199 ein
vibrierendes Geberglied offenbart, das Toner trägt, wird dies
getan, um das Anbacken von Toner auf dem Geberglied zu
verhindern.
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Bei der Entwicklung mit Tonerfreisetzung durch Schall wird
von den Bewegungen einer geladene Teilchen tragenden
Oberfläche (Geber) Verwendung gemacht, um in gesteuerter Weise
Kräften entgegenzuwirken, die die Teilchen an der Oberfläche
festhalten. Diese Bewegungen können bezüglich der Größe so
eingestellt werden, daß Teilchen weiter an der
Geberoberfläche anhaften, bis sie zusätzlich durch ein elektrisches Feld
geeigneter Richtung und Größe beeinflußt werden, von dem
Geber
entfernt zu werden. In dem Fall, wo das elektrische Feld
aufgrund der Nähe eines elektrostatischen Bildes ist, wird
der freigesetzte Toner selektiv zu dem Bild überqueren,
wodurch es entwickelt wird.
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Die selektiven Tonerentfernungseigenschaften der Entwicklung
mit Tonerfreisetzung durch Schall unterscheiden sich von der
Pulverwolken (und Spring)-Entwicklung, bei der von Luft
getragener Toner dem gesamten Aufzeichnungsmaterial unabhängig
von seinem Potential dargeboten wird. Der Unterschied
liefert einen bedeutenden Kopiequalitätsvorteil bei der
Tonerfreisetzung durch Schall, da eine Absetzung von Toner mit
falschem Vorzeichen und von ungeladenem Toner unterbunden
wird. Ferner sind die Wechselwirkungseffekte zwischen
aufeinanderfolgenden Entwicklungen mit unterschiedlichen Tonern
(Farben) minimal. Entwicklungssystemvorteile, die bei
Einzelübertragung erhalten werden und durch eine
wechselwirkungsfreie Entwicklung ermöglicht werden, enthalten eine
vereinfachte Ausrichtung der Bilder (auf dem
Aufzeichnungsmaterial), einen erhöhten Durchsatz und eine verringerte
Systemkomplexität.
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Eine alternative Ausgestaltung, die das Verfahren der
Tonerfreisetzung durch Schall und die Vorrichtung 200
verwendet, ist in Fig. 4 in der Form eines herkömmlichen,
elektrostatischen Druckers 300 gezeigt, der eine Mehrzahl
herkömmlicher Ionenerzeugungseinrichtungen 310 verwendet, wie
es in US-A-4,369,549 geoffenbart ist. Jeder Ionengenerator
gibt ein latentes Ladungsbild auf eine dielektrische
Oberfläche 301 der Trommel 303 zur anschließenden Entwicklung.
Die Trommel 303 ist zur Drehung um die Welle 305 in der
Richtung des Pfeiles 302 angebracht. Jedes latente Bild wird
dann durch geladene, gefärbte, teilchenförmige Materie oder
Toner an den vier unterschiedlichen, gezeigten
Entwicklungsstationen mit Toner versehen. Das sequentielle Absetzen von
Toner gönnte Magenta, Cyan, gelb und schwarz sein. Nach dem
Aufbringen von Toner wird das Bild auf ein Kopieblatt 320
durch die Übertragungskoronaentladungseinrichtung 315
übertragen.
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Bei einer anderen Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung, die in Fig. 5 gezeigt ist, führt eine
Entwicklungsvorrichtung 400 eine Tonerfreisetzung durch Schall unter
Verwendung einer akustischen Baueinheit 410 durch, die ein
piezoelektrisches Material 412, das aus Bleititanat,
Bariumtitanat oder einem anderen keramischen Material sein kann,
und ein Horn 411 umfaßt, das aus Messung gemacht sein kann.
Das piezoelektrische Material 412 besitzt eine mit ihm
verbundene Wechselvorspannungsquelle 415, die Energie bei
ungefähr 60 kHz zuführt, damit das Horn 411 vibriert. Das Horn
411 ist nahe bei und in dem Verlauf des Bandes 205
angeordnet, das um die Antriebswalze 430, eine Gummidämpfungswalze
432 und zwei Leerlaufwalzen 435 und 437 bewegt wird. Das
Band 205 besitzt eine aluminisierte Außenoberfläche 204 und
eine an sie angelegte Gleichvorspannung 255 zum Zwecke der
Entwicklung und wird durch eine Magnetbürste 220 mit Toner
beladen. Der Toner wird von der Oberfläche der Schicht 204
durch Schwingungen des akustischen Hornes 411 locker
gemacht, das wiederum das Band 205 und die Oberfläche der
Schicht 204 zum Vibrieren bringt. Der dann gelockerte Toner
wird zu und nur zu den geladenen oder erwünschten Bereichen
des Fotoaufzeichnungsmaterials 20 wandern.
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Es sollte offensichtlich sein, daß ein Verfahren und eine
Vorrichtung geoffenbart worden sind, die das Lockern von
geladenem Toner von einem Geberglied durch Schallbewegung
des Gebergliedes enthalten. Das Lockern des Toners
verringert die Gesamtkräfte, die die Teilchen an dem Geberglied
halten. Der Toner bleibt auf der Oberfläche des Gebergliedes
bis es ein Bildfeld nahe bei dem Tonerglied gibt, um ihn
fortzuziehen, wodurch die Vorrichtung und das Verfahren frei
von Spülen und Wechselwirkung gemacht wird. Während die
Ausführungsformen dieser Erfindung unter Bezugnahme auf
einen Drucker beschrieben worden sind, der eine von einem
Laser erzeugte Bildquelle enthält, sollte zu erkennen sein,
daß die Erfindung ebenso gut mit einem Lichtlinsensystem
arbeitet, wie es bei herkömmlichen Kopierern und
Vervielfältigungsvorrichtungen verwendet wird.