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Die
Erfindung betrifft allgemein die in der Elektrografie bei der Herstellung
eines Druckes eingesetzte Farbbilderzeugung sowie den Einsatz mehrerer
Belichtungs- und Entwicklungsschritte zu diesem Zweck. Die Erfindung
betrifft insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung
eines einheitlichen Glanzes auf dem gesamten Druck.
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Eines
der Verfahren zum Drucken in verschiedenen Farben besteht im einheitlichen
Aufladen einer ladungshaltenden Fläche und dem anschließenden Belichten
der Fläche
mit Information, die in einer Farbe wiedergegeben werden soll. Die
Information wird dadurch sichtbar gemacht, dass Markerteilchen verwendet
werden, woraufhin die ladungshaltende Oberfläche vor einer zweiten Belichtung
und Entwicklung erneut aufgeladen wird. Dieser Prozess des erneuten
Aufladens, Belichtens und Entwickelns (recharge, expose and develop
REaD) kann wiederholt werden, um nachfolgende Bilder anderer Farben in Übereinanderlage
auf der Fläche
zu entwickeln, bevor das fertige Farbbild anschließend auf
ein Trägersubstrat übertragen
wird. Die verschiedenen Farben können
auf dem Fotorezeptor in einem Bild-auf-Bild-Entwicklungsprozess
oder einem Highlight-Bildentwicklungsprozess
(Bild an Bild) entwickelt werden. Jedes neue Bild kann unter Verwendung
einer eigenen Belichtungsvorrichtung, so beispielsweise eines Rasterausgabescanners
(ROS), erzeugt werden, wobei jedes nachfolgende Farbbild beim nachfolgenden
Durchlauf des Fotorezeptors erzeugt wird (Mehrfachdurchlauf). Alternativ
kann jedes Bild einer anderen Farbe unter Verwendung mehrerer jedem
Bild einer anderen Farbe entsprechender Belichtungsvorrichtungen
während
eines einzigen Umlaufs des Fotorezeptors (Einfachdurchlauf) erzeugt
werden.
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Einer
der Hauptnachteile mit Blick auf die Bildqualität besteht in der Xerografie
im so genannten „differentiellen
Glanz", bei dem
sich üblicherweise
der Glanz weißer
Bereiche beziehungsweise der Glanz von Nichtbildbereichen (reines
Papier) von demjenigen vollständig
tonerbedeckter Bereiche stark unterscheidet. Dies ist insbesondere
bei qualitativ hochwertigen xerografischen Anwendungen von Bedeutung,
die auf einem Markt miteinander in Wettbewerb stehen, der an ein
bestimmtes Aussehen von Lithografien gewöhnt ist. Noch stärker ist
dies bei anspruchsvolleren Anwendungen, die das Aussehen einer Fotografie
erfordern, von Bedeutung.
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Eine
Lösung
dieses Problems besteht in der Verwendung eines „Weißdruckers", das heißt üblicherweise in der Zugabe
eines durchsichtigen Toners, dessen Glanzeigenschaft derjenigen
anderer Toner ähnlich
ist. Bei einem Lösungsansatz
wird die gesamte Seite mit durchsichtigem Toner bedeckt, was jedoch
das Problem des differentiellen Glanzes nicht zufriedenstellend
löst, da
der Glanz vom lokalen Wert der Größe „Tonermasse durch Einheitsfläche" abhängt. Darüber hinaus
erhöht
dieser Lösungsansatz
auch die Tonerschichtungshöhe,
die bei üblichen
xerografischen Druckern bereits zu hoch ist. Ein anderer Lösungsansatz
besteht im Einsatz einer bildweise erfolgenden Aufbringung eines
durchsichtigen Toners, wobei dies auf diejenigen Flächen beschränkt ist,
auf denen kein anderer Toner vorhanden ist. Dies löst zwar
das Problem des differentiellen Glanzes, erfordert jedoch einen
eigenen ROS (oder einen weiteren Durchlauf in einem Mehrfachdurchlaufsystem)
sowie die Erzeugung einer weiteren Separation durchsichtigen Toners
zusätzlich
zu den normalen CMYK-Separationen, was die Herstellungskosten in
die Höhe
treibt.
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Die
Druckschrift US-A-4,828,950 offenbart die Bereitstellung weißer Farbtonerteilchen
in Nichtbildbereichen einer Aufnahmeplatte, um eine qualitativ hochwertige
Glanzwirkung zu erzeugen.
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Die
Druckschrift US-A-5,234,783 beschreibt, dass durchsichtiger Glanzfördertoner
selektiv nur auf die Bildinformation enthaltenden Bereiche eines
Tonerbildes und nicht auf Text oder grafische Information enthaltende
Bereich aufgetragen wird.
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Das
Entstehen differentiellen Glanzes in der Xerografie stellt bei qualitativ
hochwertigen Anwendungen eine Hauptquelle der Unzufriedenheit dar. Andere
Eigenschaften der Bildqualität
wurden in den letzten Jahren in der Xerografie stark verbessert,
wobei jedoch mögliche
Anwender, die an Lithografie gewöhnt
sind, xerographische Bilder aufgrund des differentiellen Glanzes
derselben bevorzugen. Darüber hinaus
besteht derzeit ein beträchtliches
Interesse an der Erzeugung fotografieartiger Anwendungen mittels
Xerografie. Es hat sich herausgestellt, dass herkömmliche
xerografische Bilder dann beinahe genauso wie Fotografien aussehen,
wenn sie einen stark einheitlichen Bildglanz erhalten, indem das
Bild unter einer transparenten Schicht angeordnet wird.
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung
eines Verfahrens zum Auftragen durchsichtigen Toners, um qualitativ
hochwertige Bilder zu sehr viel nied rigeren Kosten und/oder mit
höherer
Geschwindigkeit herzustellen, als dies bislang der Fall war.
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Erfindungsgemäß wird ein
Verfahren zum Erzeugen ein Dokument darstellender Farbbilder in einem
Bild-auf-Bild-Prozess in einem Druckgerät bereitgestellt, wobei das
Verfahren die nachfolgenden Schritte umfasst: Aufladen einer ladungshaltenden Fläche auf
ein einheitliches Potential; Aufzeichnen eines ersten latenten Bildes
auf der ladungshaltenden Fläche,
die sich auf einem Endlosweg bewegt; Entwicklung von Bildbereichen
des latenten Bildes mit Entwicklungsmaterial einer ersten Farbe;
Entladen aller Nichtbildbereiche auf der ladungshaltenden Fläche; und
Entwickeln der Nichtbildbereiche der ladungshaltenden Fläche mit
einem durchsichtigen Glanzentwicklungsmaterial.
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Ein
besonderes Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die begleitende
Zeichnung beschrieben, die sich wie folgt zusammensetzt.
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1 ist
eine schematische Darstellung eines Beispieles für eine Bilderzeugungsvorrichtung mit
Einfachdurchlauf.
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2 ist
ein Querschnitt durch ein entwickeltes Bild.
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Gemäß 1 kommt
bei einem elektrofotografischen Druckgerät eine ladungshaltende Fläche in Form
eines Fotorezeptorbandes 10 zum Einsatz. Das Fotorezeptorband
wird von Walzen 14, 16 und 18 getragen.
Ein Motor 20 bewirkt die Bewegung der Walze 14,
die wiederum die Bewegung des Fotorezeptors in der durch den Pfeil 12 angedeuteten
Richtung bewirkt, sodass der Fotorezeptor nacheinander durch die
verschiedenen xerografischen Stationen läuft.
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Gemäß 1 läuft ein
Teil des Bandes 10 durch eine Ladestation A, in der eine
allgemein mit dem Bezugszeichen 20 bezeichnete Koronaerzeugungsvorrichtung
die fotoleitfähige
Fläche
des Bandes 10 auf ein vergleichsweise hohes und im Wesentlichen
einheitliches Potential auflädt.
Im vorliegenden Beispiel wird der Fotorezeptor negativ aufgeladen,
wobei jedoch unmittelbar einsichtig ist, dass die vorliegende Erfindung
auch bei einem positiv aufgeladenen Fotorezeptor von Nutzen sein
kann, wobei in diesem Fall die Ladungsstärken und Polaritäten der
Toner, die Neuaufladevorrichtungen und andere bei dem Farbbilderzeugungsprozess
relevante Bereiche oder Vorrichtungen abgeändert werden müssen, was
nachstehend noch beschrieben wird.
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Anschließend wird
der aufgeladene Bereich der fotoleitfähigen Fläche durch eine Bilderzeugungs-
und Belichtungsstation B geleitet. Ein Dokument 23 mit
dem Original eines Mehrtarbenbildes und/oder -textes wird auf einen
allgemein mit dem Bezugszeichen 22 bezeichneten Rastereingabescanner
(raster input scanner RIS) aufgelegt. Bei einem RIS gängigen Typs
kommen Dokumentbeleuchtungslampen, optische Elemente, ein mechanischer
Scanantrieb und eine Ladungskopplungsvorrichtung zum Einsatz. Der
RIS erfasst das gesamte Bild des Originaldokumentes 23,
wandelt es in eine Reihe von Rasterlinien um und misst darüber hinaus an
jedem Punkt des Originaldokumentes einen Satz von Primärfarbendichten,
so beispielsweise die Dichten der Farben Rot, Grün und Blau. Diese Information wird
in Form elektrischer Signale an ein allgemein mit dem Bezugszeichen 24 bezeichnetes
Bildverarbeitungssystem (image processing system IPS) übertragen.
Das Bildverarbeitungssystem 24 wandelt den Satz roter,
grüner
und blauer Dichtesignale in einen Satz von Farbstoffsignalen um.
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Das
Bildverarbeitungssystem umfasst eine Steuerelektronik, die den Bilddatenfluss
an eine mit dem Bezugszeichen 28 bezeichnete ROS-Vorrichtung
(raster output scanner ROS, Rasterausgabescanner) vorbereitet und
verwaltet. Eine mit dem Bezugszeichen 26 bezeichnete Anwenderschnittstelle
steht mit dem Bildverarbeitungssystem 24 in Verbindung.
Die Anwenderschnittstelle 26 versetzt den Anwender in die
Lage, Einfluss auf verschiedene anwenderseitig einstellbare Funktionen
zu nehmen. Der Anwender betätigt
zu diesem Zweck geeignete Tasten der Anwenderschnittstelle 26,
um so die Parameter für
eine Kopie einzustellen. Die Anwenderschnittstelle 26 kann
ein berührungsempfindlicher Schirm
(touch screen) oder eine andere geeignete Steuereinrichtung sein,
die eine Schnittstelle zwischen dem Anwender und dem System darstellt.
Das Ausgangssignal von der Anwenderschnittstelle 26 wird
an das Bildverarbeitungssystem 24 übertragen. Das Bildverarbeitungssystem 24 überträgt anschließend die
dem gewünschten
Bild entsprechenden Signale an den ROS 28, der das Ausgabekopiebild
erzeugt. Der ROS 28 umfasst einen Laser mit rotierenden
Polygonspiegelblöcken.
Der ROS beleuchtet über
einen Spiegel 29 den aufgeladenen Teil des fotoleitfähigen Bandes 20.
Der ROS belichtet das fotoleitfähige
Band, um einzelne oder mehrere Bilder aufzuzeichnen, die dem von
dem Bildverarbeitungssystem 24 erzeugten Signal entsprechen.
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Der
Fotorezeptor, der anfänglich
auf eine Spannung V0 aufgeladen ist, erfährt einen
Dunkelabfall (dark decay) auf eine Stärke von Vddp,
die ungefähr –50 V entspricht.
Bei einer Belichtung an der Belichtungsstation B werden die Bildbereiche
auf eine Spannung VDAD entladen, die etwa –500 V entspricht. Damit
enthält
der Fotorezeptor nach der Be lichtung ein monopolares Spannungsprofil
mit hohen und niedrigen Spannungen, wobei erstere den aufgeladenen
Bereichen und letztere den entladenen beziehungsweise den Bildbereichen
entsprechen.
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Eine
allgemein mit dem Bezugszeichen 32 bezeichnete erste Entwicklungsstation
C bringt das Entwicklungsmaterial 35 mit dem elektrostatischen latenten
Bild in Kontakt. Das Entwicklungsgehäuse 32 enthält schwarzen
Toner. Eine geeignete Entwicklervoraufladung wird von einer Spannungsquelle 34 vorgenommen.
Die elektrische Voraufladung erfolgt derart, dass ein DAD-Vorgang
(discharged area development DAD) der niedrigeren (weniger negativen) der
beiden Spannungsstärken
auf dem Fotorezeptor mit dem Entwicklungsmaterial 35 bewirkt
wird. Dieses Entwicklungssystem kann entweder ein interaktives oder
ein nicht interaktives System sein.
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An
der Neuaufladestation D kommt ein Paar von Koronaneuaufladevorrichtungen 41 und 42 zum Einsatz,
um die Spannungsstärken
sowohl der tonerbedeckten wie auch der nicht tonerbedeckten Flächen auf
der Fotorezeptorfläche
auf eine im Wesentlichen einheitliche Stärke zu bringen. Eine Spannungsquelle,
die mit jeder der Elektroden der Koronaneuaufladevorrichtungen 41 und 42 und
mit jedem Gitter oder einer anderen damit in Verbindung stehenden
Spannungssteuerfläche
gekoppelt ist, dient als Spannungsquelle für diese Vorrichtungen. Die Neuaufladevorrichtungen 41 und 42 dienen
dazu, Spannungsunterschiede zwischen tonerbedeckten Bereichen und
reinen, nicht tonerbedeckten Bereichen im Wesentlichen zu beseitigen.
Sie dienen darüber
hinaus dazu, die Stärke
der restlichen in den vorher tonerbedeckten Bereichen verbliebenen
Ladung zu verringern, sodass die nachfolgende Entwicklung der Tonerbilder
verschiedener Farben in einem einheitlichen Entwicklungsfeld vor
sich geht. Die erste Koronaneuaufladevorrichtung 41 nimmt
eine Aufladung der vorher tonerbedeckte und nicht tonerbedeckte
Bereiche enthaltenden Fotorezeptorfläche 10 auf eine Stärke vor,
die höher
als die letztendlich für
Vddp erforderliche Spannungsstärke ist,
so beispielsweise auf –700
V. Die von der Koronaneuaufladevorrichtung 41 bereitgestellte
vorherrschende Ladung ist negativ. Die zweite Koronaneuaufladevorrichtung 42 verringert
die Spannung der Fotorezeptorfläche 10 auf
den gewünschten
Wert Vddp, nämlich auf –500 V. Daher ist die von der
zweiten Koronaneuaufladevorrichtung 42 bereitgestellte
vorherrschende Ladung positiv. Auf diese Weise wird auf der Fotorezeptorfläche ein
Spannungssplit von 200 V bereitgestellt. Der Spannungssplit (Vsplit) ist als Differenz beim Potential der
Fotorezeptorfläche
nach Neuaufladung durch die erste Koronaneuaufladevorrichtung und
die zweite Koronaneuaufladevorrichtung definiert, so beispielsweise
durch Vsplit = –700 V (–500 V) = –200 V. Das Potential der Fläche 10 nach
Durchlaufen von jeder der beiden Koronaneuaufladevorrichtungen wie auch
die Größe des Spannungssplits
des Fotorezeptors werden vorab derart gewählt, dass das Umdrehen der
Polarität
einer mit dem entwickelten Bild in Verbindung stehenden elektrischen
Ladung im Wesentlichen verhindert wird, wodurch wiederum das Auftreten
des UCS-Effektes (under color splatter UCS) verhindert wird. Darüber hinaus
sind die Typen der Koronaneuaufladevorrichtungen und der Spannungssplit
derart gewählt,
dass ermöglicht
wird, dass die Ladung an der Oberfläche der Tonerschicht im Wesentlichen
neutralisiert wird, anstatt dass sie in die entgegengesetzte Polarität (beispielsweise
vom Negativen ins vollständig
Positive) übergeht.
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Die
Neuaufladevorrichtungen wurden anhand von 1 allgemein
als Koronaerzeugungsvorrichtungen beschrieben. Es ist jedoch einsichtig, dass
die bei der vorliegenden Erfindung zum Einsatz kommenden Neuaufladevorrichtungen
auch beispielsweise in Form von Korotronen, Skorotronen, Dikorotronen,
Pinskorotronen oder anderen im Stand der Technik bekannten Koronaaufladevorrichtungen vorliegen
können.
Beim vorliegenden Beispiel mit einem negativ aufgeladenen Fotorezeptor
wird der negativ aufgeladene Toner von einer ersten Koronaneuladevorrichtung
neuaufgeladen, deren bereitgestellte vorherrschende Koronaladung
negativ ist. Daher sind sowohl eine Koronaerzeugungsvorrichtung
auf Basis negativen Gleichstromes wie auch eine Koronaerzeugungsvorrichtung
auf Basis von Wechselstrom, die derart voraufgeladen ist, dass sie
einen negativen Strom bereitstellt, für diesen Zweck geeignet. Die
zweite Koronaneuladevorrichtung muss eine vorherrschend positive
Ladung bereitstellen, damit die Aufgaben der vorliegenden Erfindung
gelöst
werden können,
weshalb sowohl eine Koronaerzeugungsvorrichtung auf Basis positiven
Gleichstromes wie auch eine Koronaerzeugungsvorrichtung auf Basis
von Wechselstrom einsetzbar sind.
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Eine
spannungsempfindliche Gleichstromvorrichtung mit hoher Flankensteilheit
kommt als erste Koronaneuladevorrichtung zum Einsatz, wohingegen
eine spannungsempfindliche Wechselstromvorrichtung mit hoher Flankensteilheit
als zweite Koronaneuladevorrichtung zum Einsatz kommt. Diese Anordnung
löst die
genannten Aufgaben hinsichtlich des Erreichens einer Spannungseinheitlichkeit
zwischen den vorher tonerbedeckten Bereichen und den nicht tonerbedeckten
Bereichen des Fotorezeptors, sodass die nachfolgenden Belichtungs-
und Entwicklungsschritte auf einer einheitlich geladenen Fläche vorgenommen
werden. Darüber
hinaus wird die Aufgabe der Verringerung der Restladung der vorher entwickelten
Bereiche gelöst,
sodass die nachfolgenden Entwicklungsschritte in einem einheitlichen
Entwicklungsfeld vorgenommen werden können. Darüber hinaus sind die genannten
Aufgaben erfolgreich gelöst,
wobei sichergestellt ist, dass die Tonerladung auf der Tonerschicht
im Wesentlichen neutralisiert ist, anstatt dass sie in die jeweils
entgegengesetzte Polarität übergehen
würde,
wodurch das Auftreten des UCS-Effektes vermieden wird.
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Eine
zweite Belichtungs- oder Bilderzeugungsvorrichtung 43,
die eine laserbasierte Ausgabestruktur enthalten kann, wird zum
Zwecke des selektiven Entladens des Fotorezeptors in tonerbedeckten
Bereichen und/oder reinen Bereichen auf ungefähr –50 V im Anschluss an eine
Entwicklung des Bildes mit dem Entwickler der zweiten Farbe verwendet.
Nach diesem Punkt enthält
der Fotorezeptor tonerbedeckte und nicht tonerbedeckte Bereiche
mit vergleichsweise hohen Spannungsstärken (beispielsweise –500 V)
sowie tonerbedeckte und nicht tonerbedeckte Flächen mit vergleichsweise niedrigen Spannungsstärken (beispielsweise –50 V).
Diese Flächen
niedriger Spannung stellen Bildbereiche dar, die mittels DAD entwickelt
werden sollen. Zu diesem Zweck kommt ein negativ aufgeladenes Entwicklermaterial 45,
das beispielsweise Toner gelber Farbe enthält, zum Einsatz. Der Toner
wird in einer Entwicklergehäusestruktur 47 vorgehalten,
die an einer zweiten Entwicklerstation E angeordnet ist, und wird durch
einen nicht interaktiven Entwickler auf die latenten Bilder auf
dem Fotorezeptor aufgebracht. Eine (nicht gezeigte) Spannungsquelle
dient dem elektrischen Voraufladen der Entwicklerstruktur auf eine Stärke, die
ausreichend wirksam ist, um die DAD-Bildbereiche mit den negativ
geladenen Teilchen 45 des gelben Toners zu entwickeln.
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An
einer zweiten Neuaufladestation F findet ein Paar von Koronaneuaufladevorrichtungen 51 und 52 zum
Einstellen der Spannungsstärken
sowohl der tonerbedeckten wie auch der nicht tonerbedeckten Bereiche
auf dem Fotorezeptor auf eine im Wesentlichen einheitliche Stärke Verwendung.
Eine Spannungsquelle, die mit jeder der Elektroden der Koronaneuaufladevorrichtungen 51 und 52 und
mit jedem Gitter oder einer anderen damit verbundenen Spannungssteuerfläche gekoppelt
ist, dient als Spannungsquelle für
die Vorrichtungen. Der Prozess des Neuaufladens, Bilderzeugens und
Entwickelns ist ähnlich
demjenigen an den Stationen D und E und wird nachstehend nicht im
Detail beschrieben. Das Bild wird unter Verwendung eines Toners 55 einer dritten
Farbe entwickelt, die in einem nicht interaktiven Entwicklergehäuse 57 vorgehalten
wird, das an einer dritten Entwicklerstation G angeordnet ist. Ein Beispiel
für eine
geeignete Farbe des dritten Toners ist Magenta. Eine geeignete elektrische
Voraufladung des Gehäuses 57 erfolgt
mittels einer (nicht gezeigten) Spannungsquelle.
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An
einer dritten Neuaufladestation H kommt ein Paar von Koronaneuaufladevorrichtungen 61 und 62 zum
Einstellen der Spannungsstärke
sowohl der tonerbedeckten wie auch der nicht tonerbedeckten Flächen auf
dem Fotorezeptor auf eine im Wesentlichen einheitliche Stärke zum
Einsatz. Eine Spannungsquelle, die mit jeder der Elektroden der
Koronaneuaufladevorrichtungen 61 und 62 und mit
jedem Gitter oder einer anderen damit verbundenen Spannungssteuerfläche gekoppelt
ist, dient als Spannungsquelle für
die Vorrichtungen. Die Neuauflade- und Entwicklungsprozesse erfolgen
wiederum ähnlich
denjenigen, die im Zusammenhang mit Stationen D und E beschrieben
worden sind, und werden nicht mehr detailliert beschrieben.
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Ein
viertes latentes Bild wird unter Verwendung einer Bilderzeugungs-
oder Belichtungsvorrichtung 63 erzeugt. Ein viertes DAD-Bild
wird sowohl in reinen Bereichen wie auch in vorher tonerbedeckten Bereichen
des Fotorezeptors gebildet, die mit dem Bild der vierten Farbe zu
entwickeln sind. Dieses Bild wird beispielsweise unter Verwendung
eines Toners 65 der Farbe Zyan entwickelt, der in einem
Entwicklergehäuse 67 an
einer vierten Entwicklerstation I angeordnet ist. Eine geeignete
elektrische Voraufladung des Gehäuses 67 wird
mittels einer nicht gezeigten Spannungsquelle bewirkt.
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Bei
der vorliegenden Erfindung kommt eine vierte Neuaufladestation J
zusätzlich
zum Einsatz, wobei ein Paar von Koronaneuaufladevorrichtungen 71 und 72 zum
Einstellen der Spannungsstärke
sowohl der tonerbedeckten wie auch der nicht tonerbedeckten Bereiche
auf dem Fotorezeptor auf eine im Wesentlichen einheitliche Stärke verwendet
wird. Eine Spannungsquelle, die mit jeder der Elektroden der Koronaneuaufladevorrichtungen 71 und 72 und mit
jedem Gitter oder einer anderen damit verbundenen Spannungssteuerfläche gekoppelt
ist, dient als Spannungsquelle für
die Vorrichtungen. Die Schritte des Neuladens, Bilderzeugens und
Entwickelns sind auch hier denjenigen Schritten ähnlich, die im Zusammenhang
mit den Stationen D und E beschrieben worden sind.
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Ein
fünftes
latentes Bild wird unter Verwendung einer Flutbelichtungsvorrichtung 73 erzeugt. Ein
fünftes
DAD-Bild wird in den reinen Bereichen des Fotorezeptors erzeugt,
die entwickelt werden sollen. Dieses Bild wird unter Verwendung
eines durchsichtigen Farbtoners 75 entwickelt, der in dem Entwicklergehäuse 77 an
einer Entwicklerstation K vorgehalten wird. Eine geeignete elektrische
Voraufladung des Gehäuses 77 erfolgt
mittels einer nicht gezeigten Spannungsquelle.
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Die
Entwicklergehäusestrukturen 47, 57, 67 und 77 sind
vorzugsweise von einem im Stand der Technik bekannten Typ, bei dem
entweder überhaupt keine
Wechselwirkung oder lediglich eine marginale Wechselwirkung mit
den vorher entwickelten Bildern auftritt. Hierzu sind beispielsweise
ein Sprungentwicklungssystem auf Basis von Gleichstrom, ein Entwicklungssystem
auf Basis einer Pulverwolke sowie Entwicklungssysteme mit lichten,
nicht kontaktierenden Magnetbürsten
in einem Bild-auf-Bild-Farbentwicklungssystem
geeignet. Ein nicht interaktives Reinigungsentwicklungsgehäuse mit
minimalem Wechselwirkungseffekt zwischen dem vorher aufgebrachten
Toner und dem nachfolgend aufgebrachten Toner ist in der Druckschrift
US-A-4,833,503 beschrieben.
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Um
den Toner zum Zwecke einer effektiveren Übertragung auf ein Substrat
vorzubereiten, stellt ein negatives Vorübertragungskorotronelement 80 eine
negative Korona bereit, um sicherzustellen, dass alle Tonerteilchen
die erforderliche negative Polarität aufweisen, wodurch wiederum
eine korrekte nachfolgende Übertragung
sichergestellt ist. Eine weitere Art der Sicherstellung einer geeigneten
mit dem zu übertragenen
Tonerbild in Verbindung stehenden Ladung ist in der Druckschrift US-A-5,351,113
beschrieben.
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Im
Anschluss an die Bildentwicklung wird ein Blatt 82 eines
Trägermaterials
an der Übertragungsstation
L mit den Tonerbildern in Kontakt gebracht. Das Blatt des Trägermaterials
wird mittels eines herkömmlichen
(nicht gezeigten) Blattzuführmechanismus
in die Übertragungsstation
L eingebracht. Vorzugsweise umfasst die Blattzuführvorrichtung eine Zuführwalze,
die mit dem obersten Blatt eine Stapels von Kopierblättern in
Kontakt steht. Die Zuführwalzen drehen
derart, dass sie das oberste Blatt des Stapels in eine Führungsbahn
einbringen, die das vorrückende
Blatt des Trägermaterials
in zeitlich abgestimmter Abfolge mit der fotoleitfähigen Oberfläche des
Bandes 10 in Kontakt bringt, sodass das darauf entwickelte
Tonerpulverbild mit dem vorrückenden
Blatt des Trägermaterials
an der Übertragungsstation
L in Kontakt kommt.
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Die Übertragungsstation
L enthält
eine Übertragungskoronavorrichtung 84,
die positive Ionen auf die Rückseite
des Blattes 82 aufsprüht.
Hierdurch werden die negativ geladenen Tonerpulverbilder von dem
Band 10 auf das Blatt 82 hinübergezogen. Eine Lösekoronavorrichtung 86 ist
zur Erleichterung des Abstreifens der Blätter von dem Band 10 vorgesehen.
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Nach
der Übertragung
setzt das Blatt seine Bewegung in Richtung eines Pfeils 81 auf
einen (nicht gezeigten) Förderer
fort, der das Blatt zu einer Fixierstation M verbringt. Die Fixierstation
M umfasst eine allgemein mit dem Bezugszeichen 90 bezeichnete
Fixieranordnung, in der ein dauerhaftes Anhaften des übertragenen
Pulverbildes an dem Blatt 82 bewirkt wird. Vorzugsweise
umfasst die Fixieranordnung 90 eine erwärmte Fixierwalze 92 und
eine Stütz-
oder Druckwalze 94. Das Blatt 82 läuft zwischen
der Fixierwalze 92 und der Stützwalze 94 hindurch,
wobei das Tonerpulverbild mit der Fixierwalze 92 in Kontakt
steht. Auf diese Weise wird ein dauerhaft anhaftendes Tonerpulverbild
an dem Blatt 82 erzeugt, woraufhin letzteres abgekühlt wird.
Nach dem Fixieren leitet eine (nicht gezeigte) Führungsbahn die vorrückenden
Blätter 82 in
ein (nicht gezeigtes) Aufnahmetablett, wo es anschließend von
einem Anwender dem Druckgerät
entnommen werden kann.
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Nach
der Trennung des Blattes des Trägermaterials
von der fotoleitfähigen
Fläche
des Bandes 10 werden verbliebene Tonerteilchen, die von
den Nichtbildbereichen auf der fotoleitfähigen Fläche getragen werden, davon
entfernt. Diese Teilchen können
an einer Reinigungsstation N unter Verwendung einer in dem Gehäuse 88 vorgesehenen
Reinigungsbürste
entfernt werden.
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Die
verschiedenen vorstehend beschriebenen Funktionen des Gerätes können allgemein
von einer Steuerung gehandhabt und gesteuert werden, die vorzugsweise
in Form eines (nicht gezeigten) programmierbaren Mikroprozessors
vorliegt. Die Mikroprozessorsteuerung stellt elektrische Steuersignale zum
Betrieb sämtlicher
Untersysteme des Gerätes sowie
zum Betrieb sämtlicher
vorstehend beschriebener Druckvorgänge, zur Bilderzeugung auf
dem Fotorezeptor, zur Papierzufuhr sowie xerographische Verarbeitungsfunktionen
im Zusammenhang mit dem Entwickeln und Übertragen des entwickelten
Bildes auf das Papier und verschiedene Funktionen im Zusammenhang
mit dem Transport von Kopierblättern und
den nachfolgenden abschließenden
Vorgängen bereit.
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Die
verschiedenartigen vorstehend erläuterten Gerätefunktionen werden im Allgemeinen
von einer Steuerung verwaltet und gesteuert, die elektrische Steuersignale
zum Steuern vorstehend erläuterter
Vorgänge
bereitstellt.
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Die
vorliegende Erfindung bedient sich der Vorteile der intrinsischen
Eigenschaften der DAD-IOI-Xerografie (Discharged Area Development DAD,
Entwicklung entladener Bereiche; Image On Image IOI, Bild auf Bild),
um eine bildweise erfolgende Entwicklung eines durchsichtigen Toners
(das heißt,
der Toner wird nur in Bildbereichen entwickelt, in denen kein anderer
Toner vornanden ist) ohne eine eigene ROS-Station und ohne Berechnung
einer „weißen" Ebene der Separation
für das
Bild vorzunehmen.
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Bei
der IOI-Xerografie werden die vier üblichen Separationen (CMYK,
jedoch nicht zwingend in dieser Reihenfolge) unmittelbar an dem
Fotorezeptor übereinander
entwickelt. Alle vier Separationen werden anschließend gleichzeitig
auf das Papier übertragen.
Durch die Entwicklung der durchsichtigen Separationen mit einer
Flutbelichtung nach der Entwicklung der anderen vier Separationen
vor der Übertragung
auf das Papier wird es möglich,
die intrinsischen Lichtblockadeeigenschaften des entwickelten Toners
in einem DAD-System zu nutzen, wodurch sichergestellt ist, dass
nur die nicht tonerbedeckten Bereiche des Fotorezeptors belichtet
und somit entwickelt werden. Der durchsichtige Toner wird anschließend entwickelt
und haftet nur an den nicht tonerbedeckten Bereichen des Fotorezeptors
an. Das gesamte Bild wird anschließend auf das Papier übertragen.
Auf diese Weise kann die Belichtung mit einem kostengünstigen
Flutbelichtungssystem (beispielsweise einer fluoreszenten oder einer
inkandeszenten Lampe) vorgenommen werden, anstatt dass bei einfachen
Durchlaufsystemen eine zusätzliche Laser-ROS-Station Verwendung
finden müsste.
Bei Mehrfachdurchlaufsystemen, bei denen eine einzige ROS-Station
für alle
Separationen zum Einsatz kommt, kann der durchsichtige Toner während des letzten
Durchlaufes auf ähnliche
Weise entwickelt werden, sodass die Notwendigkeit eines zusätzlichen
Durchlaufes und der damit verbundene Verlust bei der Farbdruckgeschwindigkeit
vermieden wird.
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Ein
noch zu erwähnendes
Problem betrifft die Tatsache, dass CMYK-Toner verschiedene optische
Durchlässigkeitsgrade
aufweisen, weshalb das Flutbelichtungssystem eine ausreichende Opazität sicherstellen
muss, um eine Entladung des Fotorezeptors zu verhindern, und um
somit eine Entwicklung des durchsichtigen Toners sogar auf den am stärksten durchlässigen Teilen
des Bildes zu ermöglichen.
Dies wird dadurch möglich,
dass das Energiespektrum der Lampe – gegebenenfalls unter Verwendung
optischer Filter – unter
Berücksichtigung
des Durchlässigkeitsgrades
des Spektrums jedes Toners und der Empfindlichkeit des Fotorezeptors
gewählt wird.
Abschnitte des Bildes, auf denen mehr als nur eine Tonerschicht
(beispielsweise R = M + Y) vorhanden sind, sind durchlässiger als
diejenigen mit einer einzigen Tonerschicht (beispielsweise Y), wobei
jedoch zusätzliche
Opazität
(jenseits des erforderlichen Minimums) kein Problem darstellt. Eine
gewisse Abweichung bei der Entwicklung ist stets zulässig, da der
durchsichtige Toner eine niedrige Sichtbarkeit aufweist.
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Ein
weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung betrifft Overhead-Transparenzen
(OHP). Es ist bekannt, dass von gekrümmten Flächen halbtoniger Bereiche gestreutes
Licht eine Verdunkelung und Entsättigung
der aufgebrachten Farbe bewirkt, und dies insbesondere in extrem
hellen Bereichen, wo die Punkte klein und isoliert sind. Das Ausfüllen der Nichtbildbereiche
mit durchsichtigem Toner beseitigt die gekrümmten Flächen und löst dieses Problem (siehe 2).
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Ein
weiterer möglicher
Vorteil besteht in der verringerten Bildverwindung während der Übertragung,
da die Bildflächen
von dem durchsichtigen Toner „getragen" werden.