DE69516489T2

DE69516489T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Farbbildherstellung mittels geteilter Wiederaufladung

Info

Publication number: DE69516489T2
Application number: DE69516489T
Authority: DE
Inventors: Roger L. Bullock; Thomas J. Fleck; Jeffrey Folkins; Mark A. Gwaltney; Kenneth W. Pietrowski; Charles H. Tabb; Zhao-Zhi Yu
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1994-11-30
Filing date: 1995-11-29
Publication date: 2000-08-24
Anticipated expiration: 2015-11-30
Also published as: JPH08220823A; EP0715223B1; DE69516489D1; BR9505518A; JP3717565B2; EP0715223A1; US5600430A

Description

Diese Erfindung betrifft eine Corona-Erzeugungsvorrichtung zum Nachladen einer Ladungshaltefläche auf ein vorgegebenes Potential, und insbesondere, wenn auch nicht ausschließlich, eine Druckmaschine wie einen xerografischen Drucker, die bzw. der eine solche Vorrichtung enthält.
Die Erfindung ist besonders bei Farbbild-Herstellung nützlich, bei der mehrere Belichtungs- und Entwicklungsschritte benutzt werden.
Ein Verfahren zum Drucken mit unterschiedlichen Farben besteht darin, eine Ladungshaltefläche gleichmäßig aufzuladen und dann optisch die Oberfläche mit in einer Farbe wiederzugebender Information zu belichten. Diese Information wird mit Benutzung von Markierungspartikeln sichtbar gemacht, worauf ein Nachladen der Ladehaltungsfläche vor einer zweiten Belichtung und Entwicklung folgt. Dieser Auflade-, Belichtungs- und Entwicklungs-Vorgang (recharge/expose/and develop: REaD-process) kann wiederholt werden, um aufeinanderfolgend Bilder in unterschiedlichen Farben zu entwickeln, die an der Oberfläche übereinanderliegend ausgerichtet sind, bevor das Vollfarbenbild schließlich auf ein Stützsubstrat übertragen wird. Die unterschiedlichen Farben können an dem Fotorezeptor in einem Bild-auf-Bild-Entwicklungsverfahren entwickelt werden, oder durch einen Hervorhebungsfarben-Bildentwicklungsvorgang (Bild auf-Bild). Die Bilder können durch Benutzen eines einzigen Belichtungsgerätes, z. B. eines ROS, gebildet werden, wobei jedes der aufeinanderfolgenden Bilder in einem Einzeldurchlauf des Fotorezeptors (Mehrfachdurchlauf = multiple pass) gebildet wird. Alternativ kann jedes unterschiedliche Farbbild durch den jeweils unterschiedlichen Farbbildern entsprechende Mehrfachbelichtungsgeräte während einer einzigen Umdrehung des Fotorezeptors gebildet werden (Einfachdurchlauf = single pass).
Verschiedene Fragen ergeben sich, die nur bei dem REaD-Bild bei einem Bildungsvorgang zum Schaffen von Mehrfarbenbildern bei dem Versuch auftreten, optimale Bedingungen für die Entwicklung von aufeinanderfolgenden Farbbildern auf vorher entwickelten Farbbildern zu schaffen. Beispielsweise ist es während eines Nachladeschrittes wichtig, die Spannungen zwischen den vorher mit Toner versehenen und nicht mit Toner versehenen Bereichen des Fotorezeptors so auszugleichen, dass nachfolgende Belichtungs- und Entwicklungsschritte auf einer gleichförmig aufgeladenen Fläche bewirkt werden. Je größer die Spannungsdifferenz zwischen solchen Bildbereichen des Fotorezeptors sind, die vorher einem Entwicklungs- und Nachladeschritt unterworfen wurden; also den Bildbereichen, die einem Entwicklungsschritt, jedoch noch nicht einem Nachladeschritt unterworfen wurden; und den nicht entwickelten, nicht mit Toner versehenen Bereichen des Fotorezeptors, um so größer wird der Unterschied des Entwicklungspotentials zwischen diesen Bereichen für die darauffolgende Entwicklung von Bildschichten an diesen sein.
Eine anderes Problem, das mit dem Bild auf Bild gestalteten Farbbild-Ausbildungsvorgang angesprochen werden muss, ist die Restladung und der sich ergebende Spannungsabfall, der über der Tonerschicht eines vorher entwickelten Bereiches des Fotorezeptors vorhanden ist. Obwohl es möglich sein kann, eine Spannungsgleichförmigkeit durch Nachladen dieser vorher mit Toner versehenen Schicht auf den gleichen Spannungspegel wie benachbarte, nicht mit Toner versehene Bereiche zu erreichen, verhindert die zugeordnete Resttonerspannung (Vt), dass die effektive Spannung über vorher entwickelten mit Toner versehenen Bereichen auf den gleichen Wegen nachbelichtet und entladen werden kann, wie benachbarte nicht mit Toner versehene Fotorezeptorbereiche, die belichtet und auf die tatsächlich gewünschten Spannungspegel entladen wurden. Weiter verringert die mit vorher entwickelten Tonerbildern verbundene Restspannung das dielektrische und effektive Entwicklungsfeld in den mit Toner versehenen Bereichen und behindert dadurch den Versuch, eine gewünschte gleichförmige Konsistenz der entwickelten Massen aufeinanderfolgender Tonerbilder zu erreichen. Die Probleme werden zunehmend ernster, wenn zusätzliche Farbbilder daran belichtet und entwickelt werden. Die Farbqualität wird ernsthaft durch die Anwesenheit der Tonerladung und durch den sich daraus ergebenden Spannungsabfall über der Tonerschicht bedroht. Die Spannungsänderung infolge des mit Toner versehenen Bildes kann für Farbverschiebungen, erhöhtes Moiré, erhöhte Farbverschiebungsempfindlichkeit bis zur Bild-Fehlausrichtungs- und -Bewegungsqualität, Tonerverteillung an Bildkanten und Breitenverlust verantwortlich sein, die viele der Fotorezeptor-Teilsysteme beeinflussen. Damit besteht das Ideal, die Resttonerspannung irgendwelcher vorher entwickelter mit Toner versehener Bilder herabzusetzen oder zu beseitigen.
Frühere Versuche, eine oder mehrere dieser Probleme anzusprechen, haben eine Vielzahl von sekundären Problemen eingeführt, die jeweils eine schädliche Auswirkung auf den Bild-auf-Bild-Farbbild-Ausbildungsvorgang haben.
Ein Nachladeverfahren ist in einer japanischen Patentanmeldung Nr. Hei 1-340663, Anmeldungstag 29.12.1989, Veröffentlichungstag 4.9.1991, beschrieben, die der Matsushita Denki Sangyo K. K. übereignet ist. Diese Referenz beschreibt eine Farbbild-Ausbildungsvorrichtung, bei der ein erstes und ein zweites Ladegerät benutzt werden, um einen ein erstes entwickeltes Bild tragenden Fotoleiter nachzuladen, bevor darauffolgende Bilder an ihm belichtet und entwickelt werden. Das Potential des Fotoleiters ist nach Durchtritt durch das erste Ladungsgerät höher als nach Durchtritt durch das zweite Ladungsgerät. Diese Referenz lehrt, dass die Differenz der Spannungen, die durch das erste bzw. das zweite Ladegerät an das Tonerbild und die Fotorezeptorfläche angelegt werden, auf einen relativ hohen Pegel gestellt werden, um sicherzustellen, dass die Polarität des Tonerbildes nach Durchlaufen und Aufgeladenwerden durch beide Geräte reversiert ist. Die Auswirkung dieser Lehre ist das Verringern der Restladung in den Bildbereichen, was schwerwiegender wird, wenn Farbtoner auf vorher entwickelte Farbtoner angewendet werden, und auch ein Tonersprühen (oder Tonerausbreiten) während des Belichtungsvorgangs zu verhindern. Tonersprühen ist ein Phänomen, das verursacht wird, wenn der das erste Tonerbild tragende Fotoleiter auf einen relativ hohen Ladungspegel nachgeladen und dann vor der zweiten Bildentwicklung belichtet wird. In Bereichen, wo die Kanten eines vorher entwickelten Bildes mit den Kanten eines nachfolgenden Bildes ausgerichtet sind, sich jedoch nicht überdecken, neigt der Toner des vorherigen Bildes dazu, längs der Kanten in die nachfolgend belichteten Bereiche, die einen relativ niedrigeren Ladungspegel haben, hineinzusprühen oder sich dort auszubreiten. Durch Umkehren der Polarität des Toners, wie in dieser Referenz gelehrt wird, wird ein Tonerausbreiten verhindert, da mit umgekehrter Polarität versehener Toner nicht länger zu den belichteten Flächen hin angezogen wird.
Wenn jedoch eine wesentliche Menge der Ladung an der Oberseite einer vorher entwickelten Tonerschicht während des Nachladens in ihrer Polarität umgekehrt wird, entwickelt sich ein anderes Problem ernsthafter Natur. Da das vorherige Tonerbild nun vorherrschend von einer sowohl zu den freien Hintergrundbereichen als auch zu dem darauf zu entwickelnden ankommenden Farbtoner entgegengesetzten Polarität ist, tritt eine Wechselwirkung unter diesen drei getrennten und verschieden geladenen Bereichen ein. Beispielsweise wird bei einem System mit einem negativ geladenen Fotorezeptor, der eine Entwicklung entladener Bereiche (discharged area development DAD) benutzt, der für das Entwickeln benutzte negativ geladene Toner mit Benutzung der Lehre von Matsushita in seiner Polarität nach dem Nachladen umgekehrt. Insbesondere wird dann die nun positiv geladene Tonerschicht von den negativ geladenen Hintergrundbereichen und dem negativ geladenen Toner des ankommenden Farbbildes angezogen. Damit neigt der positiv geladene Toner des ersten Bildes dazu, in benachbarte bloße Hintergrundbereiche überzu"spritzen". Dieses Vorkommnis wurde der "Unterfarben-Spritz"- Defekt (under colour splatter = UCS) genannt, und ist der Grund für das unerwünschte Mischen von Farben und das Ausbreiten von Farben von den Bildkanten in Hintergrundbereiche. Der UCS-Defekt ist anscheinend sowohl da, wo das vorherige Bild mit dem darauffolgenden Bild ausgerichtet ist, aber auch dort, wo das vorherige Bild mit dem darauffolgenden Bild in Überdeckung kommt. Demzufolge wird die Farbklarheit ernsthaft betroffen. Wenn weiter eine relativ große Spannungsdifferenz zwischen dem ersten und dem zweiten Ladegerät an die Fotorezeptorfläche angelegt wird, um die Polarität des anderen Bildes umzuwandeln, wird auf den Fotorezeptor eine bedeutende mechanische Beanspruchung ausgeübt, die sowohl die Bildqualität negativ beeinflussen wie auch die Lebenserwartung des Fotorezeptors verringern kann.
Ein weiteres Beispiel eines Verfahrens mit Benutzen von zwei Nachladegeräten ist in EP-A-581 563 beschrieben.
Eine Anzahl von im Handel erhältlichen Druckern benutzt den Bilderzeugungsvorgang mit Laden/Belichtungen/Entwickeln/Nachladen. Z. B. formt der Drucker Konica 9028, ein Mehrfachdurchgangs-Farbdrucker, bei jedem Durchgang ein Einzel-Farbbild. Jeder solche Durchgang benutzt einen Nachladeschritt nach der Entwicklung des jeweiligen Farbbildes. Die Maschine Panasonic FPC1 ist wie die Konica-Maschine ein Mehrfachdurchgangs-Farbgerät. Zusätzlich zu einem Nachladeschritt benutzt die FPC1- Maschine vor dem Nachladen ein Wechselstrom-Coronaentladungsgerät.
Damit wird nach dem Vorangehenden eine hochgradig zuverlässige und konsistente Art und Weise des Nachladens des Fotorezeptors auf einen gleichförmigen Pegel benötigt, wodurch die Restspannung an den vorher mit Toner versehenen Bereichen minimiert und der Unterfarben-Spritzdefekt verhindert wird. Weiter wird ein Nachladevorgang benötigt, der die Bildübertragung nicht beeinträchtigt und den Fotorezeptor nicht unter ungebührliche statische Spannungen setzt.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Coronaerzeugungsvorrichtung zu schaffen, die diese Notwendigkeiten erfüllt.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung lädt eine Coronaerzeugungsvorrichtung eine Ladungshaltefläche auf eine vorgegebene Spannung nach. Die Ladungshaltefläche besitzt mindestens ein daran entwickeltes Bild mit einer zugeordneten elektrischen Ladung. Ein erstes Coronaerzeugungsgerät lädt die Ladungshaltefläche auf ein höheres absolutes Potential als ein vorgegebenes Potential nach, und es folgt ein zweites Coronaerzeugungsgerät, welches die Ladungshaltefläche auf ein vorgegebenes Potential nachlädt. Die Differenz zwischen dem Ladungshalteflächen-Potential nach dem Nachla den durch das erste Coronaerzeugungsgerät und dem vorgegebenen Potential wird so vorgewählt, dass im wesentlichen die dem entwickelten Bild zugeordnete elektrische Ladung neutralisiert wird.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung wird eine Druckmaschine zum Schaffen von Mehrfachbildern geoffenbart, welche eine Ladungshaltefläche mit einem daran entwickelten Bild umfasst, wobei das entwickelte Bild eine zugeordnete elektrische Ladung aufweist. Die Maschine umfasst auch ein Coronaerzeugungsgerät zum Nachladen der Ladungshaltefläche auf eine vorgegebene Spannung, wobei ein erstes Coronaerzeugungsgerät die Ladungshaltefläche auf ein höheres als das vorgegebene Potential auflädt, und ein zweites Coronaerzeugungsgerät folgt, welches die Ladungshaltefläche auf das vorgegebene Potential nachlädt. Die Differenz zwischen dem Ladungshalteflächen- Potential nach dem Nachladen durch das erste Coronaerzeugungsgerät und dem vorgegebenen Potential wird so vorgewählt, dass im wesentlichen die dem entwickelten Bild zugeordnete elektrische Ladung neutralisiert wird.
Gemäß noch einem anderen Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Schaffen von Mehrfachbildern geoffenbart. Das Verfahren umfasst die Schritte des Aufzeichnens eines latenten Bildes an einer Ladungshaltefläche, des Entwickelns des latenten Bildes, wobei das entwickelte Bild eine ihm zugeordnete elektrische Ladung aufweist, und des Vorgebens eines Oberflächenpotentials zum Nachladen der Ladungshaltefläche und des daran entwickelten Bildes. Das Verfahren enthält dann das Nachladen der Ladungshaltefläche mit einem ersten Coronaerzeugungsgerät auf ein höheres absolutes Potential als dem vorgegebenen Potential und das Nachladen der Ladungshaltefläche mit einem zweiten Coronaerzeugungsgerät auf das vorgegebene Potential, um so die dem entwickelten Bild zugeordnete elektrische Ladung im wesentlichen zu neutralisieren.
Eine erfindungsgemäße Coronaerzeugungsvorrichtung, die in einer xerografischen Farbdruckmaschine aufgenommen ist, wird nun beispielsweise mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in welchen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Bilderzeugungsvorrichtung ist, welche die Entwicklungssystem-Merkmale der Erfindung enthält;
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer anderen Bilderzeugungsvorrichtung ist, welche die Entwicklungssystem-Merkmale der Erfindung enthält;
Fig. 3A das Fotorezeptor-Spannungsprofil nach gleichmäßigem Aufladen bei der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 3B das Fotorezeptor-Spannungsprofil nach einem Belichtungsschritt bei der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 3C das Fotorezeptor-Spannungsprofil nach einem dem Belichtungsschritt der Fig. 3B folgenden Entwicklungsschritt bei der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 3D das Fotorezeptor-Spannungsprofil nach einem ersten Nachladeschritt bei der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 3E das Fotorezeptor-Spannungsprofil nach einem zweiten Nachladeschritt bei der vorliegenden Erfindung zeigt; und
Fig. 3F das Fotorezeptor-Spannungsprofil nach einem darauffolgenden Belichtungsschritt bei der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 4A das Fotorezeptor-Spannungsprofil nach gleichmäßigem Aufladen nach dem Stand der Technik zeigt;
Fig. 4B das Fotorezeptor-Spannungsprofil nach einem Belichtungsschritt nach dem Stand der Technik zeigt;
Fig. 4C das Fotorezeptor-Spannungsprofil nach einem dem Belichtungsschritt der Fig. 3B folgenden Entwicklungsschritt nach dem Stand der Technik zeigt;
Fig. 4D das Fotorezeptor-Spannungsprofil nach einem Nachladeschritt beim Stand der Technik zeigt; und
Fig. 4E das Fotorezeptor-Spannungsprofil nach einem darauffolgenden Belichtungsschritt nach dem Stand der Technik zeigt.
Diese Erfindung betrifft ein Bildsystem, das zum Erzeugen eines Bildes mit Bildfarbenausgabe in einem einzigen Umlauf oder Durchlauf eines Fotorezeptorbandes benutzt wird. Es ist jedoch zu verstehen, dass nicht beabsichtigt ist, die Erfindung auf die beschriebene Ausführungsform zu beschränken. Im Gegenteil, es ist beabsichtigt, Alternativen wie Mehrdurchlaufbilder bei Bildfarben-Verarbeitungssystemen und Einzel- oder Mehrfach-Durchlauf-Hervorhebungs-Farbsystemen mit zu überdecken.
In Fig. 1 benutzt die elektrofotografische Druckmaschine der vorliegenden Erfindung eine Ladungshaltefläche in Form eines Aktivmatrix-(AMAT-)Fotorezeptorbandes 10, das zur Bewegung in einer durch einen Pfeil 12 angezeigten Richtung gestützt wird, um nacheinander durch die verschiedenen Xerografie-Verfahrensstationen vorzurücken. Das Band ist um eine Antriebswalze 14 und zwei Spannwalzen 16 und 18 geschlungen, und die Walze 14 ist wirksam mit einem Antriebsmotor 20 verbunden, um eine Bewegung des Bandes durch die Xerografie-Stationen zu bewirken.
Weiter nach Fig. 1 tritt ein Abschnitt des Bandes 10 durch eine Ladestation A hindurch, wo ein allgemein mit Bezugszeichen 22 bezeichnetes Coronaerzeugungsgerät die fotoleitende Fläche des Bandes 10 auf ein relativ hohes, im wesentlichen gleichmäßiges Potential auflädt. Beispielsweise wird der Fotorezeptor negativ geladen, es ist jedoch zu verstehen, dass die vorliegende Erfindung durch entsprechendes Verändern der Ladungspegel und Polaritäten der Toner, Nachladegeräte und anderer relevanter Bereiche oder Geräte, die mit dem Bild oder dem Farbbild-Formungsvorgang verbunden sind, wie nachfolgend beschrieben wird, auch bei einem positiv geladenen Fotorezeptor benützt werden kann.
Als nächstes wird der aufgeladene Abschnitt der fotoleitenden Oberfläche durch eine Abbildungsstation B vorgeschoben. In der Belichtungsstation B wird das gleichmäßig aufgeladene Band 10 einem Ausgabe-Abtastgerät 24 auf Laserbasis ausgesetzt, welches die Ladungshaltefläche gemäß dem Ausgangssignal des Abtastgerätes entladen lässt. Vorzugsweise ist das Abtastgerät ein Laser-Rasterausgabescanner (ROS). Alternativ kann der ROS auch durch andere auf dem Fachgebiet bekannte xerografische Belichtungsgeräte ersetzt werden.
Der Fotorezeptor, der anfangs auf eine Spannung V&sub0; geladen wurde, erfährt einen Dunkelzerfall auf einen Pegel Vddp von etwa -500 V. Wenn sie an der Belichtungsstation B belichtet werden, werden die Bildbereiche auf die VDAD von etwa -50 V entladen. So enthält nach der Belichtung der Fotorezeptor ein monopolares Spannungsprofil von hohen und niedrigen Spannungen, wobei die ersteren den aufgeladenen Bereichen und die letztere den entladenen oder Bildbereichen entsprechen.
An einer ersten Entwicklungsstation C führt eine allgemein mit Bezugszeichen 26 bezeichnete Magnetbürsten-Entwicklerstruktur isolierendes Magnetbürsten-(IMB-)Material 31 zur Berührung mit dem elektrostatischen Latentbild zu. Die Entwicklungsstruktur 26 umfasst eine Vielzahl von Magnetbürsten-Walzenteilen. Diese Magnetbürstenwalzen bieten z. B. negativ geladenes Schwarztonermaterial für die geladenen Bildbereiche zur Entwicklung derselben dar. Entsprechende Entwickler-Vorstromzuführung wird über ein Stromzuführgerät 32 bewirkt. Die elektrische Vorspannung ist so bemessen, dass eine Entladebereich-Entwicklung (discharge area development DAD) des unteren (weniger negativen) der beiden Spannungspegel an dem Fotorezeptor bei dem Material 31 bewirkt wird.
An der Nachladestation D wird ein Paar Corona-Nachladegeräte 36 und 37 benutzt, um den Spannungspegel sowohl der mit Toner versehenen wie der nicht mit Toner versehenen Bereiche an der Fotorezeptorfläche auf einen im wesentlichen gleichmäßigen Pegel einzustellen. Eine an jeder Elektrode der Corona-Nachladegeräte 36 und 37 und an jedem Gitter oder an jeder anderen damit verbundenen Stromsteuerfläche angeschlossene Stromversorgung dient als Stromquelle für die Geräte. Die Nachladegeräte 36 und 37 dienen dazu, im wesentlichen jede Spannungsdifferenz zwischen den mit Toner versehenen Bereichen und bloßen nicht mit Toner versehenen Bereichen zu beseitigen, wie auch den Pegel der an den vorher mit Toner versehenen Bereichen verbleibenden Restladung herabzusetzen, so dass eine darauffolgende Entwicklung von unterschiedlichen Farbtonerbildern über ein gleichmäßiges Entwicklungsfeld bewirkt wird. Das erste Corona-Nachladegerät 36 überlädt die Fotorezeptoroberfläche 10, welche vorher mit Toner versehene und nicht mit Toner versehenen Bereiche enthält, auf einen Pegel, der höher liegt, als der schließlich für Vddp erforderliche Spannungspegel von z. B. -700 V. Die von dem Corona-Nachladegerät 36 zugelieferte vorherrschende Coronaladung ist negativ. Das zweite Corona-Nachladegerät 37 verringert die Spannung an der Fotorezeptoroberfläche 10 auf die gewünschte Vddp von -500 V. Damit ist die von dem zweiten Corona-Nachladegerät 37 gelieferte vorherrschende Coronaladung positiv. Damit wird eine Spannungsteilung von 200 V an die Fotorezeptorfläche angelegt. Die Spannungsteilung (Vsplit) wird definiert als die Differenz des Fotorezeptoroberflächen-Potentials nach dem Nachladen durch das erste Corona-Nachladegerät zu der durch das zweite Corona- Nachladegerät gekieferten, z. B. Vsplit = -700 V - (- 500) V = -200 V. Das Potential der Oberfläche 10 nach dem Durchlaufen jeder der beiden Corona-Nachladegeräte, wie auch die Größe der Spannungsteilung des Fotorezeptors werden so vorgewählt, dass vermieden wird, dass die mit dem entwickelten Bild verbundene elektrische Ladung sich im wesentlichen in ihrer Polarität ändert, so dass das Auftreten von Unterfarben-Überspritzungen (under color splatter UCS) vermieden wird. Weiter werden die Corona-Nachladegeräte-Arten und wird die Spannungsteilung so gewählt, dass sichergestellt ist, dass die Ladung an der Oberseite der Tonerschicht im wesentlichen neutralisiert statt in die umgekehrte Polarität getrieben wird (z. B. vom negativen so, dass sie im wesentlichen positiv wird). Die ausgewählten Parameter werden mit mehr Einzelheiten mit Bezug auf die Fig. 3A-3F beschrieben.
Ein zweites Belichtungs- oder Abbildungsgerät 38, das eine Ausgabestruktur auf Laserbasis umfassen kann, wird benutzt zum wahlweisen Nachladen des Fotorezeptors an mit Toner versehenen Bereichen und/oder bloßen (Tonerfreien) Bereichen auf ca. -50 V gemäß dem Bild, das mit dem zweiten Farbentwickler zu entwickeln ist. Nach diesem Punkt enthält der Fotorezeptor mit Toner versehene und nicht mit Toner versehene Bereiche mit relativ hohen Spannungspegeln (z. B. -500 V) und mit Toner versehene und nicht mit Toner versehene Bereiche mit relativ niedrigen Spannungspegeln (z. B. -50 V). Diese Niedrigspannungs-Bereiche stellen Bildbereiche dar, die mit Entladungsgebietentwicklern zu entwickeln sind. Zu diesem Zweck wird negativ geladenes Entwicklermaterial 40, das beispielsweise einen gelbfarbigen Toner umfasst, benutzt. Der Toner ist in einer Entwicklergehäusestruktur 42 enthalten, die an einer zweiten Entwicklerstation E angeordnet ist, und wird den latenten Bildern an dem Fotorezeptor durch einen nicht interaktiven Entwickler angeboten. Eine (nicht gezeigte) Stromversorgung dient zum elektrischen Vorspannen der Entwicklerstruktur auf einen Pegel, der zum Entwickeln der DAD-Bildbereiche mit den negativ geladenen Gelbtonerpartikeln 40 wirksam ist.
Bei einer zweiten Nachladestation F wird ein Paar von Corona-Nachladegeräten 51 und 52 zum Einstellen des Spannungspegels sowohl der mit Toner versehenen wie der nicht mit Toner versehenen Bereiche an dem Fotorezeptor auf einen im wesentlichen gleichmäßigen Pegel benutzt. Eine mit jeder Elektrode der Corona-Nachladegeräte 51 und 52 und mit jedem Gitter oder anderen damit verbundenen Stromsteuerflächen gekoppelte Stromversorgung dient als Stromquelle für die Geräte. Die Nachladegeräte 51 und 52 dienen dazu, im wesentlichen jede Spannungsdifferenz zwischen mit Toner versehenen Bereichen und bloßen nicht mit Toner versehenen Bereichen zu beseitigen, wie auch, um den Pegel der an den vorher mit Toner versehenen Bereichen verbleibenden Restspannungspegel so zu reduzieren, dass eine darauffolgende Entwicklung von andersfarbigen Tonerbildern über ein gleichmäßiges Entwicklerfeld bewirkt wird. Das erste Corona-Nachladegerät 51 überlädt die vorher mit Toner versehene und nicht mit Toner versehene Bereiche enthaltende Fotorezeptorfläche auf einen Pegel, der höher als der schließlich für Vddp erforderlichen Spannungspegel ist, z. B. auf -700 V. Die von dem Corona-Nachladegerät 51 gelieferte vorherrschende Coronaladung ist negativ. Das zweite Corona-Nachladegerät 52 setzt die Fotorezeptorspannung auf die gewünschte Vddp von -500 V herab. Damit ist die von dem zweiten Corona-Nachladegerät 52 gelieferte vorherrschende Coronaladung positiv. Das Oberflächenpotential nach Durchlauf durch die beiden Corona-Nachladegeräte wie auch das Ausmaß der Spannungsteilung werden so ausgewählt, dass sonst verhindert wird, dass sich die dem entwickelten Bild zugeordnete elektrische Spannung im wesentlichen in ihrer Polarität umändert, so dass das Auftreten von UCS vermieden wird. Weiter werden die Corona-Nachladegeräte-Arten und die Spannungsteilung so ausgewählt, dass sichergestellt ist, dass die Ladung an der Oberseite der Tonerschicht im wesentlichen neutralisiert wird, statt dass sie in umgekehrte Polarität getrieben wird. Diese gewählten Parameter werden mit weiteren Ein zelheiten mit Bezug auf die Fig. 3A-3F beschrieben.
Ein drittes latentes Bild wird mit Benutzung eines Bildformungs- oder Belichtungsteils 53 geschaffen. Bei diesem Fall wird ein drittes DAD-Bild gebildet mit Entladen der bloßen Bereiche und der mit Toner versehenen Bereiche des Fotorezeptors, die mit dem dritten Farbbild entwickelt werden, auf -50 V. Dieses Bild wird mit Benutzung eines dritten Farbtoners 55 entwickelt, der in einem an der dritten Entwicklerstation G angeordneten nicht interaktiven Entwicklergehäuse 57 enthalten ist. Ein Beispiel eines geeigneten dritten Farbtoners ist Magenta. Entsprechende elektrische Vorspannung des Gehäuses 57 wird durch eine nicht gezeigte Stromversorgung geschaffen.
Bei einer dritten Nachladestation H werden ein Paar Corona-Nachladegeräte 61 und 62 benutzt, um den Spannungspegel sowohl der mit Toner versehenen wie der nicht mit Toner versehenen Bereiche an dem Fotorezeptor auf einen im wesentlichen gleichmäßigen Wert einzustellen. Eine mit jeder Elektrode der Corona-Nachladegeräte 61 und 62 und mit jedem Gitter oder einer anderen damit verbundenen Stromsteuerfläche gekoppelte Stromversorgung dient als Stromquelle für die Geräte. Die Nachladegeräte 61 und 62 dienen dazu, jede Spannungsdifferenz zwischen mit Toner versehenen Bereichen und solchen nicht mit Toner versehenen Bereichen im wesentlichen zu beseitigen, wie auch den Pegel der an den vorher mit Toner versehenen Bereichen verbleibenden Restladung zu verringern, so dass die darauffolgende Entwicklung von unterschiedlichen Farbtonerbildern über ein gleichmäßiges Entwicklungsfeld bewirkt wird. Das erste Corona-Nachladegerät 61 überlädt die vorher mit Toner versehene und ungetönte Bereiche enthaltende Fotorezeptorfläche auf einen höheren Pegel als den schließlich für Vddp erforderlichen Spannungspegel von z. B. -700 V. Die von dem Corona-Nachladegerät 61 gelieferte vorherrschende Coronaladung ist negativ. Das zweite Corona-Nachladegerät 62 reduziert die Fotorezeptorspannung auf die gewünschte Vddp-Spannung von -500 V. Damit ist die von dem zweiten Corona-Nachladegerät 62 gelieferte vorherrschende Coronaspannung positiv. Das Oberflächenpotential nach dem Durchlaufen jeder der beiden Corona-Nachladegeräte wie auch die Größe der Spannungsteilung werden so ausgewählt, dass sie sonst verhindern, dass die dem entwickelten Bild zugeordnete elektrische Ladung im wesentlichen ihre Polarität wechselt, so dass das Auftreten von UCS vermieden wird. Weiter werden die Corona-Nachladegeräte-Arten und die Spannungsteilung so gewählt, dass sichergestellt ist, dass die Ladung an der Oberseite der Tonerschicht im wesentlichen neutralisiert statt in die umgekehrte Polarität getrieben wird. Diese ausgewählten Parameter werden mit mehr Einzelheiten mit Bezug auf die Fig. 3A-3F beschrie ben.
Ein viertes latentes Bild wird mit Benutzung eines Bildformungs- oder Belichtungsteils 63 geschaffen. Ein viertes DAD-Bild wird sowohl an den bloßen Bereichen wie an den vorher mit Toner versehenen Bereichen des Fotorezeptors geformt, die mit dem vierten Farbbild zu entwickeln sind. Dieses Bild wird beispielsweise mit Benutzung eines Zyanfarbtoners 65 entwickelt, der in einem Entwicklergehäuse 67 bei einer vierten Entwicklerstation I enthalten ist. Eine entsprechende elektrische Vorspannung des Gehäuses 67 wird durch eine nicht gezeigte Stromversorgung geschaffen. Bei einem in Fig. 1 gezeigten Einzeldurchlaufsystem besteht ein Vorteil des Entwickelns der Farbtoner in der hier beschriebenen Reihenfolge, d. h. zuerst Schwarz, in der Beseitigung der Notwendigkeit eines der beiden Corona-Nachladegeräte während des ersten Nachladeschrittes, da darauffolgende Farbbilder typischerweise nicht über den mit schwarzfarbigem Toner entwickelten Bildbereichen entwickelt werden. So sind die Nachladeprobleme, die normalerweise beim Entwickeln über andere Farbtoner vorhanden sind, während des Nachladens einer Fotorezeptorfläche bei einem zuerst schwarzen Tonerbild nicht vorhanden, so dass das Teil-Nachladekonzept der vorliegenden Erfindung während des ersten Nachladeschrittes nicht notwendig ist.
Die Entwicklergehäusestrukturen 42, 57 und 67 sind vorzugsweise von der auf dem Fachgebiet bekannten Art, die keine Interaktion verlangt, oder sind nur marginal mit vorher entwickelten Bildern interaktiv. Z. B. sind ein Gleichstrom-Springentwicklungssystem, ein Pulverwolken-Entwicklungssystem und ein verdünnt arbeitendes berührungsfreies Magnetbürsten-Entwicklungssystem jeweils für den Einsatz bei einem Bild- oder Bildfarben-Entwicklungssystem geeignet. Ein nicht interaktives spülungsfreies Entwicklungsgehäuse mit minimalen Interaktiv-Effekten zwischen vorher abgeschiedenen Tonern und nachfolgend angebotenen Tonern wird in US-A-4 833 503 beschrieben.
Um den Toner zur effektiven Übertragung auf ein Substrat zu konditionieren, liefert ein Negativ-Vorübertragungs-Corotronteil 50 eine negative Corona, um sicherzustellen, dass alle Tonerpartikel die erforderliche negative Polarität besitzen, um nachher eine richtige Übertragung sicherzustellen. Eine andere Weise der Sicherstellung der dem zu übertragenden Tonerbild zugeordneten richtigen Ladung wird in US-A-5 351 113 beschrieben.
Nach der Bildentwicklung wird an der Übertragungsstation J ein Blatt Trägermaterial 52 in Berührung mit den Tonerbildern bewegt. Das Blatt Trägermaterial wird durch eine nicht gezeigte herkömmliche Blattfördervorrichtung zur Übertragungsstation J vorge schoben. Vorzugsweise enthält die Blattzuführvorrichtung eine Zuführwalze, welche mit dem obersten Blatt eines Kopierblattstapels in Berührung kommt. Die Zuführwalze dreht sich so, dass sie das oberste Blatt des Stapels in einen Trichter vorschiebt, der das vorgeschobene Blatt Trägermaterial in zeitlich abgestimmter Reihenfolge in Berührung mit der fotoleitenden Fläche des Bandes 10 vorschiebt, so dass das darauf entwickelte Tonerpulverbild an der Übertragungsstation J mit dem sich vorschiebenden Trägermaterialblatt in Berührung kommt.
Die Übertragungsstation J enthält ein Übertragungs-Coronagerät 54, welches positive Ionen auf die Rückseite des Blattes 52 aufsprüht. Das zieht die negativ geladenen Tonerpulverbilder von dem Band 10 auf das Blatt 52. Ein Abnahme-Coronagerät 56 ist vorgesehen, um das Abziehen der Blätter von dem Band 10 zu erleichtern.
Nach der Übertragung setzt das Blatt seine Bewegung in Richtung des Pfeils 58 zu einem (nicht gezeigten) Förderer fort, der das Blatt zur Schmelzstation K vorschiebt. Die Schmelzstation K enthält eine allgemein mit Bezugszeichen 60 bezeichnete Schmelzanordnung, welche das übertragene Pulverbild permanent an dem Blatt 52 befestigt. Vorzugsweise umfasst die Schmelzanodnung 60 eine beheizte Schmelzwalze 62 und eine Stütz- oder Andrückwalze 64. Das Blatt 52 tritt zwischen der Schmelzwalze 62 und der Stützwalze 54 hindurch, wobei das Tonerpulverbild die Schmelzwalze 62 berührt. Auf diese Weise werden die Tonerpulverbilder permanent an dem Blatt 52 befestigt, sobald man dieses abkühlen lässt. Nach dem Schmelzen führt ein nicht gezeigter Trichter die sich vorschiebenden Blätter 52 zu einem nicht gezeigten Auffangfach zur nachfolgenden Abnahme von der Druckmaschine durch die Bedienungsperson.
Nachdem das Trägermaterialblatt von der fotoleitenden Oberfläche des Bandes 10 abgenommen ist, werden die an dem kein Bild tragenden Flächen der fotoleitenden Oberfläche gehaltenen restlichen Tonerpartikel von dort entfernt. Diese Partikel werden in der Reinigungsstation L mit Hilfe einer in einem Gehäuse 66 enthaltenen Reinigungsbürstenstruktur entfernt.
Die verschiedenen vorstehend beschriebenen Maschinenfunktionen werden allgemein durch eine (nicht gezeigte) Steuerung verwaltet und geregelt, die vorzugsweise in Form eines programmierbaren Mikroprozessors vorhanden ist. Die Mikroprozessor Steuerung schafft elektrische Befehlssignale zum Betreiben aller hier beschriebenen Maschinenteilsysteme und Druckvorgänge, der Bildformung an dem Fotorezeptor, der Papierablieferung, der xerografischen Verarbeitungsfunktionen, die mit dem Entwickeln und Übertragen des entwickelten Bildes auf das Papier verbunden sind, und die ver schiedenen Funktionen, die mit dem Kopierblatttransport und den darauffolgenden Fertigstellvorgängen verbunden sind.
Die Nachladegeräte 36, 37, 51, 52, 61 und 62 wurden allgemein mit Bezug auf Fig. 1 als Corona-Erzeugungsgeräte beschrieben. Es ist jedoch zu verstehen, dass die Corona- Erzeugungsgeräte zum Einsatz bei der vorliegenden Erfindung die Form von beispielsweise einem Corotron, einem Scorotron, Dicorotron, Stift-Scorotron oder von anderen Corona-Ladegeräten annehmen können, wie sie auf diesem Gebiet bekannt sind. Bei dem vorliegenden Beispiel mit einem negativ geladenen Fotorezeptor wird der negativ geladene Toner durch ein erstes Corona-Nachladegerät nachgeladen, bei dem die vorherrschend zugeführte Coronaladung negativ ist. So ist entweder ein negatives Gleichstrom-Corona-Erzeugungsgerät oder ein Wechselstrom-Corona-Erzeugungsgerät, das zum Abliefern von negativem Strom vorgespannt ist, für einen derartigen Zweck angemessen. Das zweite Corona-Nachladegerät ist erforderlich, um eine vorherrschend positive Ladung zu liefern, um die Ziele der vorliegenden Erfindung zu erreichen, und deswegen ein Positiv-Gleichstrom- oder ein Wechselstrom-Corona-Erzeugungsgerät angemessen sein.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und wie weiter mit Bezug auf die Fig. 3A-3F beschrieben, wird ein spannungsempfindliches Negativ- Gleichstromgerät mit hoher Steigung als das erste Corona-Nachladegerät und ein spannungsempfindliches Wechselstromgerät hoher Steigung als das zweite Corona-Nachladegerät benutzt. Diese bevorzugte Ausgestaltung erreicht die festgelegten Ziele des Einbringens von Spannungsgleichförmigkeit zwischen vorher mit Toner versehenen Bereichen und den nicht mit Toner versehenen Bereichen des Fotorezeptors, so dass nachfolgende Belichtungs- und Entwicklungsschritte über eine gleichförmig geladene Oberfläche bewirkt werden; wie auch das Herabsetzen der Restladung der vorher entwickelten Bereiche, so dass darauffolgende Entwicklungsschritte über ein gleichförmiges Entwicklungsfeld bewirkt werden. Weiter werden diese Ziele erfolgreich erreicht unter Sicherstellung, dass Tonerladung an der Oberseite der Tonerschicht im wesentlichen neutralisiert ist, statt in Umkehr der Polarität getrieben zu sein, so dass das Auftreten von UCS vermieden wird.
Fig. 2 stellt ein weiteres Beispiel einer elektrostatografischen Druckvorrichtung dar, bei der die vorliegende Erfindung einen vorteilhaften Einsatz findet. Fig. 2 stellt einen Farbbild-Formungsvorgang in mehreren Durchgängen dar, bei dem jedes aufeinanderfolgende Farbbild in einem darauffolgenden Durchgang oder einer weiteren Umdrehung des Fotorezeptors angelegt wird. Gleiche Bezugszeichen wie die in Fig. 1 verwendeten entsprechen identischen Elementen bei den in Fig. 2 dargestellten, mit der Ausnahme, dass ein nicht interaktives Entwicklungssystem an der Entwicklungsstation C das Magnetbürsten-Entwicklungssystem ersetzt, das als Beispiel in Fig. 1 eingesetzt wurde, um alternative und äquivalente Ausführungsformen zum Einsatz bei der vorliegenden Erfindung darzustellen. Weiter wird bei einem Mehrfachdurchgangssystem, wie es in Fig. 2 dargestellt ist, nur ein einziger Satz von Nachladegeräten 36 und 37 benötigt, die allgemein als Lade/Nachlade-Station A bezeichnet sind, um die Fotorezeptoroberfläche 10 vor jeder aufeinanderfolgenden Farbbildformung nachzuladen. Zum Zwecke der Vereinfachung können beide Nachladegeräte 36 und 37 zur Anfangsbeladung des Fotorezeptors mit Einsatz des aufgeteilten Nachladekonzepts der vorliegenden Erfindung vor dem Belichten des ersten latenten Farbtonerbildes benutzt werden, wie es vorher beschrieben wurde. Es ist jedoch zu verstehen, dass eine (nicht gezeigte) Steuerung benutzt werden kann, um den Ladeschritt zu regeln, so dass nur ein einziges Nachladegerät zum Aufladen der Fotorezeptoroberfläche auf den erwünschten Spannungspegel zur Belichtung und zur Entwicklung an derselben benutzt wird. Das Corona-Nachladegerät 36 ist in Fig. 2 ohne ein zugeordnetes Gitter dargestellt, und das Corona-Nachladegerät 37 mit einem Gitter, um unterschiedliche Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung darzustellen. Auch wird nur ein einziges Belichtungsgerät 24 benötigt, um den Fotorezeptor vor jeder Farbbildentwicklung zu belichten. Bei einem Mehrfachdurchgangssystem, wie es in Fig. 2 dargestellt ist, ist zu verstehen, dass die Reinigungsstation L derart ausgelegt ist, dass sie fähig ist, sich während des Bildformungsvorgangs von der Oberfläche des Fotorezeptors fernzuhalten, so dass das Bild nicht vor der Bildübertragung gestört wird.
Die Spannungsprofile an dem Fotorezeptor 10, die einen einzigen geteilten Nachladeschritt der vorliegenden Erfindung während des mit Bezug auf die Fig. 1 und 2 beschriebenen Bildformungsvorgangs abbilden, sind in den Fig. 3A bis einschließlich 3F dargestellt. Fig. 3A stellt das Spannungsprofil 68 an dem Fotorezeptorband dar, nachdem die Bandoberfläche gleichmäßig aufgeladen wurde. Der Fotorezeptor wird anfangs auf eine Spannung aufgeladen, die nur geringfügig höher als die mit (Vo) bezeichneten -500 V liegt, jedoch ist nach dem Dunkelzerfall die Vddp-Spannungspegel -500 V. Nach einem ersten Belichtungsschritt umfasst das Spannungsprofil jeweils hohe und niedrige Spannungspegel 72 bzw. 74. Der Pegel 72 bei den originalen -500 V stellt den Hintergrundbereich für den ersten Bildentwicklungsschritt dar, und der Pegel 74 bei -50 V (Fig. 3B) stellt den durch den Laser 24 entladenen Bereich dar und entspricht dem Bildbereich zur Entwicklung durch einen Einzelfarbtoner.
Während es ersten Entwicklungsschritts haftet der Farbtoner an dem DAD-Bildbereich an und lässt das Potential in dem Bildbereich auf etwa -200 V anwachsen, wie durch die durchgezogene Linie 3C dargestellt. Den Tonerpartikeln 73 ist eine negative Aufladung zugeordnet.
Wenn die mit Toner versehenen und die nicht mit Toner versehenen Bereiche des Fotorezeptors dem Nachladeschritt (Fig. 3D) unterworfen werden mit Benutzung einer bevorzugten Ausführungsform des geteilten Nachladekonzepts der vorliegenden Erfindung, überlädt das erste Corona-Nachladegerät 36 die mit Toner versehenen Bereiche 73 und die Hintergrundbereiche 72 des Fotorezeptors auf einen höheren negativen Pegel als V&sub0; oder den abschließend gewünschten zweiten Farbwert Vddp. So wird nach dem Durchlauf durch das erste Corona-Nachladegerät die Fotorezeptorfläche mit dem daran befindlichen entwickelten Bild auf ca. -700 V aufgeladen, und den Tonerpartikeln 73 ist immer noch eine negative Ladung zugeordnet. Vorzugsweise liefert dann das zweite Wechselstrom-Corona-Nachladegerät einen vorherrschend positiven Strom zu der Fotorezeptoroberfläche, um das Fotorezeptorpotential auf einen gleichmäßigen Pegel des annähernden Vddp-Werts von -500 V (Fig. 3E) abzusenken und im wesentlichen die Aufladung der Tonerpartikel 75 in den Bildbereichen zu neutralisieren. So beträgt die Spannungsteilung der Fotorezeptorfläche nach dem Nachladen durch das erste und das zweite Corona-Nachladegerät 200 V.
Das zweite Ladegerät, vorzugsweise ein spannungsempfindliches Wechselstrom- Scorotron hoher Steigung liefert Strom zu, bis die Spannung des Fotorezeptors gleich der Spannung des Gitters (minus dem dem Scorotron zugeordneten Versatz) ist. Mit Benutzung des spannungsempfindlichen Wechselstrom-Scorotrons erreicht die Spannung an der Oberseite der Tonerschichten und der bloß liegende Fotorezeptor mit schneller Rate die Gitterspannung, und deswegen wird Spannungsgleichmäßigkeit zwischen den mit Toner versehenen Bereichen und den nicht mit Toner versehenen Bereichen des Fotorezeptors hergestellt. Da das Wechselstromgerät sowohl positive als auch negative Ionen liefert, wird es im wesentlichen die Tonerladung neutralisieren, statt sie in eine entgegengesetzte Polarität (positiv) zu treiben. Ein anderer Faktor, der zu dem Ergebnis der wesentlichen Neutralisierung der Toneraufladung beiträgt, ist der relativ geringe Vsplit-Pegel, der zwischen dem ersten und dem zweiten Corona-Nachladegerät an die Fotorezeptoroberfläche angelegt wird. Deswegen wird bei der bevorzugten Ausgestaltung ein Gleichstrom-Corona-Erzeugungsgerät mit einer großen Steigung für den er sten Nachladeschritt in Verbindung mit einem spannungsempfindlichen Wechselstrom- Corona-Erzeugungsgerät hoher Steigung für den zweiten Nachladeschritt benutzt, wodurch eine relativ niedrige Spannungsteilung des Fotorezeptors dazwischen angelegt und Spannungsgleichförmigkeit zwischen den mit Toner versehenen und den bloß liegenden Bereichen des Fotorezeptos erreicht, und die Ladung an der Oberseite der Tonerschicht im wesentlichen neutralisiert wird.
Weiter verhindern innerhalb einer negativen Tonerschicht die vorhandenen hohen elektrischen Felder typischerweise, dass positive Corona-Ionen in die Schicht eindringen. Jedoch können sich durch Benutzen eines spannungsempfindlichen Wechselstrom-Corona-Erzeugungsgerätes mit hoher Steigung als das zweite Corona-Nachladegerät der vorliegenden Erfindung mehr von dem Gerät austretende positive Ladungen an der oberen Oberfläche einer Tonerschicht anhängen, was dazu führt, dass die durchschnittliche Ladung näher an dem Fotorezeptor sitzt. Die Restspannung Vt der Tonerschicht wird dadurch wesentlich reduziert oder beseitigt, da Vt direkt proportional der integrierten Summe der Abstände der negativen Ladungen der Tonerschicht von der Fotorezeptoroberfläche ist.
Nach diesem Schritt der aufgeteilten Aufladung (Fig. 3E) ist der Fotorezeptor gleichmäßig aufgeladen, der an der vorher entwickelten Tonerschicht vorhandene Resttoner wesentlich reduziert, und die Tonerladung an der Oberseite der Tonerschicht im wesentlichen neutralisiert. Der Fotorezeptor ist wiederum bereit zur Bildformung daran durch Belichten der freiliegenden Bereiche und Bildbereiche (Fig. 3F) durch die darauf auftreffende Entwicklungsstrahlung 75, wodurch ein gleichmäßiges Entwicklungsfeld für die Entwicklung eines nachfolgenden Farbtoners geschaffen wurde.
Ein Beispiel eines im Stand der Technik gefundenen Nachladeschrittes, bei dem ein einzelnes Nachladegerät zum Nachladen eines vorher entwickelten Bildes an dem Fotorezeptor benutzt wird und die Resttonerschicht vor dem darauffolgenden Entwicklungsschritt vorhanden ist, ist in Fig. 4A bis einschließlich 4E gezeigt. Nach dem gleichmäßigen Aufladen der Fotorezeptoroberfläche 68 (Fig. 4A), Belichten eines Bildbereiches 74 (Fig. 4B) und Entwickeln des freigelegten Bildbereiches mit negativ geladenen Tonerpartikeln 73 (Fig. 4C) wird ein einziger Nachladeschritt zum Nachladen des entwickelten Bildbereiches 73 auf einen gleichmäßigen Pegel mit den nicht entwickelten Hintergrundbereichen 72 (Fig. 4D) benutzt. Wenn die vorher mit Toner versehen Bereiche 73 einem darauffolgenden Entwicklungsschritt unterworfen werden, wie in Fig. 4E dargestellt, ist, obwohl die dem entwickelten Bild zugeordnete Toneraufladung 73 reduziert ist, der Spannungsabfall infolge dieser Restladung Vt bedeutsam, und wird dadurch das Entwicklungsfeld und die darauffolgenden Entwicklungsvorgänge in diesen Bereichen behindern.
Beim Entwickeln eines darauffolgenden Farbbildes an dem vorher entwickelten Tonerbild, dem jedoch eine herabgesetzte Menge von Restladung zugeordnet sein kann, wobei ebenfalls eine bedeutsame Menge von Toner mit umgekehrter Polarität an der Oberseite der vorher entwickelten Tonerschicht vorhanden ist, neigt die Anziehung des mit umgekehrter Polarität positiven Toners auf die negativen Hintergrundbereiche dazu, den vorher beschriebenen Unterfarben-Spritzdefekt herbeizuführen, der die Farbbildqualität bedeutsam beeinträchtigen kann. Das Niveau des UCS-Auftretens wurde als direkt durch die Menge des Toners mit umgekehrter Polarität an der Oberseite eines vorher entwickelten Tonerabbildes beeinflusst befunden, d. h. je größer die Menge des Toners mit umgekehrter Polarität an der Oberseite der vorher entwickelten Tonerschicht festgestellt wurde, um so größer ist die Wahrscheinlichkeit und das Ausmaß des UCS-Auftretens. Weiter hat sich das Niveau des Auftretens von UCS auch als direkt durch die Größe von Vsplit an der Fotorezeptorfläche zwischen dem ersten und dem zweiten Corona-Nachladegerät beeinflusst erwiesen, d. h. das Auftreten des UCS-Defekts ist bedeutsamer, wenn Vsplit größer ist. Indem man Vsplit in dem Bereich von 50 bis 350 V und vorzugsweise im Bereich von 75 bis 200 V hält, wird UCS im wesentlichen verhindert, während ein größerer Wert von Vsplit als in diesen angegebenen Bereichen dazu neigt, ein entsprechendes Ansteigen beim Auftreten von UCS zu zeigen.
Bei einer alternativen Ausführungsform des Konzepts der geteilten Nachladung der vorliegenden Erfindung wird als erstes Corona-Nachladegerät ein Konstantstromgerät benutzt. Da die effektive Kapazität eines mit Toner versehenen Bereiches des Fotorezeptors kleiner als die Kapazität des bloßen Fotorezeptors ist, ist die Spannung des Fotorezeptors nach dem Laden mit einer Konstantstromspannung durch das erste Gerät, wie es durch das zweite Gerät gesehen wird, in einem mit Toner versehenen Bereich 73 höher als in dem bloßen Hintergrundbereich 72 des Fotorezeptors. Deswegen wird, da die Spannung, wie sie durch ein Nachladegerät mit hoher Steigung, das als zweites Corona-Nachladegerät benutzt wird, z. B. einem Wechselstrom-Scorotron, der mit Toner versehene Bereich des Fotorezeptors höher (negativer) als der bloße (tonerfreie) Fotorezeptor sein, und das Wechselstrom-Scorotron liefert mehr positive Ionen zu den mit Toner versehenen Bereichen als zu dem bloßen tonerfreien Bereichen des Fotorezeptors, wodurch die dem vorher entwickelten Bild zugeordnete Restspannung erfolgreich herabgesetzt wird.
Zwar wurde die vorangehende Beschreibung auf ein DADn-Bild an einem Billdverfahren-Farbdrucker gerichtet, wo ein Vollfarbenbild in einem Einzeldurchlauf der Ladungsrückhaltefläche aufgebaut wird, doch wird anerkannt werden, dass die Erfindung auch in einem Ladebereich-Entwicklungs-CADn oder einem CAD-DADn sowohl bei Einzeldurchlauf- wie bei Mehrfachdurchlauf-Systemen benutzt werden kann, wie auch bei einer Einzeldurchlauf- oder einer Mehrfachdurchlauf-Hervorhebungsfarben-Verarbeitungsmaschine.

Claims

1. Corona-Erzeugungsvorrichtung zum Nachladen einer Ladungshaltefläche (10) auf ein vorgegebenes Potential, wobei die Ladungshaltefläche ein daran entwickeltes Bild mit einer diesem zugeordneten elektrischen Ladung aufweist, mit:

einem ersten der Ladungshaltefläche benachbart positionierten Coronaerzeugungsgerät (36) zum Nachladen der Ladungshaltefläche auf ein höheres absolutes Potential als dem vorgegebenen Potential; und

einem zweiten mit Abstand von dem ersten Coronaerzeugungsgerät der Ladungshaltefläche benachbart positionierten Coronaerzeugungsgerät (37) zum Nachladen der Ladungshaltefläche auf das vorgegebene Potential, wobei die Differenz zwischen dem Ladungshalteflächen-Potential nach dem Nachladen durch das erste Coronaerzeugungsgerät und dem vorgegebenen Potential so gewählt ist, dass im wesentlichen die dem entwickelten Bild zugeordnete elektrische Ladung neutralisiert ist.

2. Coronaerzeugungsvorrichtung nach Anspruch 1, die weiter eine mit dem ersten Coronaerzeugungsgerät gekoppelte Gleichstrom-Quelle umfasst.

3. Coronaerzeugungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, die weiter eine mit dem zweiten Coronaerzeugungsgerät gekoppelte Wechselstrom-Quelle umfasst.

4. Coronaerzeugungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die vorgewählte Differenz des Ladungshalteflächen-Potentials nach dem Nachladen durch das erste Coronaerzeugungsgerät zu dem vorgegebenen Potential von etwa 50 V bis etwa 350 V reicht.

5. Druckmaschine, welche umfasst:

eine Ladungshaltefläche (10) mit einem daran befindlichen entwickelten Bild, welchem entwickelten Bild eine elektrische Ladung zugeordnet ist; und

eine Coronaerzeugungsvorrichtung (D) zum Nachladen der Ladungshaltefläche auf ein vorgegebenes Potential, gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4.

6. Druckmaschine nach Anspruch 5, bei dem aufeinanderfolgend mehrere Bilder an der Ladungshaltefläche geschaffen werden, und die weiter Mittel (C, E, G, I) zum Entwickeln jedes der mehreren Bilder mit einem unterschiedlichen Farbtoner umfasst, wodurch ein zusammengesetztes Farbbild geschaffen wird, und bei der eine oder mehrere der Coronaerzeugungsvorrichtungen (D, F, H) zum Nachladen der Ladungshaltefläche zwischen der Ausbildung aufeinanderfolgender Bilder ausgelegt ist/sind.

7. Druckmaschine nach Anspruch 6, bei der das Entwicklungsmittel ein erstes Bild der mehreren Bilder mit einem Schwarz-Farbtoner entwickelt.

8. Verfahren zum Schaffen von mehreren Bildern, welches umfasst:

Aufzeichnen eines latenten Bildes an einer Ladungshaltefläche (10);

Entwickeln (C) des latenten Bildes, wobei das entwickelte Bild eine ihm zugeordnete elektrische Ladung aufweist;

Vorgeben eines Oberflächenpotentials, um die Ladungshaltefläche und das entwickelte Bild darauf nachzuladen;

Nachladen der Ladungshaltefläche mit einem ersten Coronaerzeugungsgerät (36) auf ein höheres absolutes Potential als das vorgegebene Potential; und

Nachladen der Ladungshaltefläche mit einem zweiten Coronaerzeugungsgerät (37) auf das vorgegebene Potential, um so:

die dem entwickelten Bild zugeordnete elektrische Ladung im wesentlichen zu neutralisieren.

9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem das Nachladen der Ladungshaltefläche mit einem ersten Coronaerzeugungsgerät das Zuliefern eines Gleichstroms zu der Ladungshaltefläche umfasst, und das Nachladen der Ladungshaltefläche mit einem zweiten Coronaerzeugungsgerät das Zuliefern eines Wechselstroms zu der Ladungshaltefläche umfasst.