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Dokumentenidentifikation DE69510015T2 28.10.1999
EP-Veröffentlichungsnummer 0717324
Titel Verfahren und Gerät zum Wiederaufladen mittels Coronaentladung für Farbbilderzeugung
Anmelder Xerox Corp., Rochester, N.Y., US
Erfinder Jackson, Mark S., Rochester, NY 14609, US
Vertreter Grünecker, Kinkeldey, Stockmair & Schwanhäusser, Anwaltssozietät, 80538 München
DE-Aktenzeichen 69510015
Vertragsstaaten DE, FR, GB
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 12.12.1995
EP-Aktenzeichen 953090529
EP-Offenlegungsdatum 19.06.1996
EP date of grant 02.06.1999
Veröffentlichungstag im Patentblatt 28.10.1999
IPC-Hauptklasse G03G 15/01

Beschreibung[de]

Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf die Farbbilderzeugung und ganz besonders auf die Verwendung von Mehrfach-Belichtungs- und -Entwicklungs-Schritten für solche Zwecke.

Ein Verfahren zum Drucken in unterschiedlichen Farben besteht darin, eine Ladung festhaltende Oberfläche wie die eines Photo-Rezeptors gleichförmig aufzuladen, und dann die Oberfläche optisch der Information auszusetzen, die in einer Farbe zu reproduzieren ist. Diese Information wird sichtbar gemacht durch Verwenden von markierenden Partikeln und nachfolgend durch das Wiederaufladen der eine Ladung festhaltenden Oberfläche vor einer zweiten Aufnahme und dem Entwickeln. Dieser Wiederauflade/Belichtungs- und Entwicklungsprozeß kann wiederholt werden, um nachfolgend Abbildungen in unterschiedlichen Farben und überlagerten Ausrichtungen auf der Oberfläche zu entwickeln, ehe die vollfarbige Abbildung nachfolgend auf ein Trägersubstrat wie Papier transferiert wird. Die unterschiedlichen Farben können auf dem Photo-Rezeptor in einem Abbild-auf-Abbild-Entwicklungsprozeß entwickelt werden, oder in einem Bildpunkt-Farbabbildungs-Entwicklungsprozeß (Abbildung zu nächster Abbildung). Die Abbildungen können gebildet werden durch Verwenden einer Einzel-Belichtungs-Aufnahme-Vorrichtung, z. B. ROS, wobei jede nachfolgende Farbabbildung geformt wird in einem darauffolgenden Durchgang des Photo-Rezeptors (Mehrfachdurchgang). Alternativ kann jede unterschiedliche Farbabbildung geformt werden durch Mehrfach-Belichtungs-Vorrichtungen jeweils korrespondierend mit jeder unterschiedlichen Farbabbildung während einer einzigen Umdrehung des Photo-Rezeptors (Einmal-Durchgang).

Bei dem Abbildung-auf-Abbildungs-Prozeß zur Herstellung von Mehrfarben-Abbildungen mit der Absicht, optimale Konditionen für das Entwickeln nachfolgender Farbabbildungen auf bereits vorher entwickelten Farbabbildungen entstehen mehrere Probleme. Beispielsweise ist es während eines Wiederaufladungs-Schrittes wichtig, die Spannungen zwischen vorhergehend getönten und nichtgetönten Flächen des Photo-Rezeptors zu nivellieren, so daß nachfolgende Belichtungs- und Entwicklungsschritte auf einer gleichförmig geladenen Oberfläche ablaufen werden. Je größer der Unterschied der Spannung zwischen denjenigen Abbildungsbereichen des Photo-Rezeptors sind, die zuvor einem Entwicklungs- und Wiederaufladungsschritt unterworfen wurden, wobei diese Abbildungsbereiche, die einem Entwicklungsschritt, jedoch noch nicht einem Wiederaufladungsschritt unterworfen sind und dann nicht entwickelte, ungetönte Bereiche des Photo-Rezeptors aufweisen, desto größer wird der Unterschied im Entwicklungspotential zwischen diesen Bereichen für die nachfolgende Entwicklung von Abbildungsschichten darauf.

Ein weiteres Problem, das sich mit dem Abbildung-auf-Abbildungs-Farbabbild-Formierprozeß ergibt, ist die Restspannung, die an der Toner-Schicht eines vorhergehend entwickelten Bereichs des Photo-Rezeptors existiert. Obwohl es möglich sein kann, durch Wiederaufladen vorher entwickelter Photo-Rezeptor-Bereiche eine Spannungsgleichförmigkeit zu erzielen mit gleichem Spannungsniveau wie an benachbarten freien Bereichen, verhindert diese Toner-Restspannung (Vt), daß die effektive Spannung auf jeglichen zuvor schon entwickelten, getönten Bereichen wieder belichtet und auf das gleiche Niveau entladen werden können, wie das benachbarter freier Photo-Rezeptor-Bereiche, die belichtet und auf die tatsächlich gewünschten Spannungsniveaus entladen worden sind. Diese Probleme werden zunehmend schwerwiegender, wenn zusätzliche Farbabbildungen nachfolgend darauf aufgenommen und entwickelt werden. Die Farbqualität ist ernsthaft bedroht durch die Anwesenheit der Toner-Ladung und des resultierenden Spannungsabfalls über die Toner-Schicht. Die Änderung der Spannung aufgrund der getönten Abbildung kann verantwortlich sein für Farbverschiebungen, eine Toner- Ausbreitung an Abbildungsrändern, und Verluste in der Abbildungsausdehnung, also Auswirkungen, unter denen viele der Photo-Rezeptor-Subsysteme leiden. Es wäre deshalb ideal, die Toner-Restspannung jeglicher zuvor schon entwickelter, getönter Abbildungen zu reduzieren oder ganz zu beseitigen.

Frühere Versuche zum Lösen eines oder mehrerer dieser Probleme haben eine Vielzahl von sekundären Problemen mit sich gebracht, von denen jedes einen gegenteiligen Effekt auf die Abbildung bei einem Farbbild-Formationsprozeß hat.

Beispielsweise offenbart das japanische Patent Nr. Hei 1-340663, Anmeldungstag 12129189, Veröffentlichungstag 9/4/91, eine Farbbild-Formvorrichtung, bei der eine erste und eine zweite Ladevorrichtung verwendet sind zum Wiederaufladen eines Photoleiters, der eine erste entwickelte Abbildung trägt, und zwar vor der Belichtung und Entwicklung einer nachfolgenden Abbildung darauf. Das Potential des Photoleiters ist höher nach Durchgang durch die erste Ladevorrichtung als nach dem Durchgang durch die zweite Ladevorrichtung. Diese Entgegenhaltung lehrt, daß der Unterschied in der Spannung, die auf die Toner-Abbildung und die Photo-Rezeptor-Oberfläche durch die ersten und zweiten Ladevorrichtungen aufgebracht wird, eingestellt wird auf ein relativ hohes Niveau, um sicherzustellen, daß nach dem Durchgang und dem Geladenwerden durch beide Vorrichtungen die Polarität der Toner-Abbildung umgekehrt ist. Der Effekt dieser Lehre ist es, die Restspannung in denjenigen Abbildungsbereichen zu reduzieren, was bedeutungsvoller wird, sobald auf vorher entwickelte Farbtoner weitere Farbtoner aufgebracht werden, und auch um ein Toner-Versprühen oder -Ausbreiten während des Belichtungsprozesses zu verhindern. Toner-Versprühen ist ein Phänomen, das auftritt, wenn der die erste Toner-Abbildung tragende Photoleiter auf ein relativ hohes Ladungsniveau wiederaufgeladen und dann für die zweite Abbildungsetwicklung einer weiteren Aufnahme ausgesetzt bzw. belichtet wird. Der Toner der ersten Abbildung zeigt die Tendenz, entlang seiner Ränder in nachfolgend belichtete Bereiche einzudringen, die ein relativ niedriges Ladungsniveau haben. Durch Umkehren der Polarität des Toners, wie in dieser Entgegenhaltung gelehrt, wird das Toner-Versprühen verhindert, da der Toner mit der umgekehrten Polarität nicht mehr zu den neu belichteten Abbildungsbereichen hingezogen wird.

Wenn ein nennenswerter Anteil einer Toner-Ladung oben auf einer vorher entwickelten Toner-Schicht mit der Polarität umgekehrt wird, entwickelt sich ein unterschiedliches Problem ernsthafter Natur. Da das frühere Toner-Abbild nun prädominant entgegengesetzte Polarität sowohl zu freien Hintergrundbereichen als auch dem hinzukommenden, darauf zu entwickelnden Farbtoner hat, tritt zwischen diesen drei separaten und eigenständig auf geladenen Regionen eine Interaktion ein. Im besonderen wird die nun positiv geladene Toner-Schicht angezogen von den negativ geladenen Hintergrundbereichen und dem negativ geladenen Toner der hinzukommenden Farbabbildung. Dadurch tendiert der positiv geladene Toner der ersten Abbildung zum Verspratzen innerhalb der entwickelten Abbildung und auch in benachbarte freie Hintergrundregionen. Dieses Vorkommnis wird als "Untertarben-Verspratzungs"-Defekt (UCS) bezeichnet und ist der Grund für ein unerwünschtes Vermischen von Farben und ein Ausbreiten von Farbe von Abbildungsrändern in Hintergrundbereiche. In konsequenter Weise ist dadurch die Farbklarheit ernsthaft betroffen.

US-A-4,791,452 bezieht sich auf eine Zweifarben-Abbildungsvorrichtung, in der eine erste latente Abbildung auf einer gleichförmig geladenen Abbildungsoberfläche geformt und mit Toner-Partikeln entwickelt ist. Die Ladung festhaltende Oberfläche, die eine erste entwickelte oder getönte Abbildung trägt und nicht entwickelte oder ungetönte Hintergrundbereiche, wird dann wieder aufgeladen mittels einer Scorotron-Ladevorrichtung, und zwar vor dem optischen Belichten der Oberfläche, um darauf eine zweite latente elektrostatische Abbildung zu formen. Ein elektrischer Potentialsensor erfaßt das Niveau des Oberflächenpotentials der Trommel, um sicherzustellen, daß ein vorgeschriebenes Niveau des Oberflächenpotentials erreicht ist. Mit dem Wiederaufladeschritt wird beabsichtigt, vor dem Erstellen einer zweiten Aufnahme erst eine gleichförmig geladene abbildende Oberfläche zu schaffen.

US-A-4,819,028 offenbart einen elektrophotographischen Aufzeichnungsapparat, der in der Lage ist, eine klare mehrfarbige Abbildung auf einer photoleitenden Trommel zu formen, die eine erste sichtbare Abbildung mit einer ersten Farbe und eine zweite sichtbare Abbildung in einer zweiten Farbe umfaßt. Der elektrophotographische Aufzeichnungsapparat ist ausgestattet mit einer konventionellen Ladeeinheit und einer zweiten Korona-Ladeeinheit zum Aufladen der Oberfläche der photoleitenden Trommel, nachdem darauf die erste sichtbare Abbildung geformt ist, um auf diese Weise das Oberflächenpotential der photoleitenden Trommel zu steigern und zu verhindern, daß das erste sichtbare Abbild gemischt wird mit einer zweiten Farbe, und auch gehindert wird, durch eine zweite Magnetbürsten-Entwicklungseinheit wieder von der Oberfläche der photoleitenden Trommel abgeschabt zu werden.

US-A-4,761,669 bezieht sich auf die Herstellung von Zweifarben-Abbildungen. Eine erste Abbildung wird geformt unter Anwendung eines konventionellen xerographischen Prozesses. Dabei wird eine Ladung festhaltende Oberfläche gleichförmig geladen und nachfolgend Licht ausgesetzt, um auf der Oberfläche eine latente elektrostatische Abbildung zu formen. Die latente Abbildung wird dann entwickelt. Eine Korona-Erzeugungs-Verrichtung wird dann benutzt zum Löschen der latenten elektrostatischen Abbildung und zum Steigern der Nettoladung der ersten entwickelten Abbildung, um diese elektrostatisch an der Oberfläche anzuhaften. Dieses Patent schlägt die Vermrendung einer Löschlampe vor, die, falls erforderlich, hilft, die erste elektrostatische Abbildung zu neutralisieren. Eine zweite elektrostatische Abbildung wird geschaffen unter Verwendung einer Ionen-Projektinns-Vorrichtung. Die Ionen-Abbildung wird entwickelt unter Vermrendung eines zweiten Entwicklers von einer unterschiedlichen Farbe.

Basierend auf dem Vorstehenden wird also eine außerordentlich zuverlässige und konsistente Weise zum Wiederaufladen des Photo-Rezeptors auf ein gleichförmiges Niveau gebraucht, wobei die Restspannung auf vorhergehend getönten Oberflächen minimiert und der Unterfarben-Verspratzungs-Defekt vermieden sein soll. Weiterhin wird ein Wiederauflade-Prozeß benötigt, bei dem große Anteile von Strom nicht durch die Toner-Schichten getrieben werden, was Schwierigkeiten hervorrufen würde bei dem darauffolgenden Transfer-Prozeß.

In Übereinstimmung mit einem Aspekt der Erfindung lädt eine Korona-Generier-Vorrichtung eine Ladung festhaltende Oberfläche bis auf ein vorbestimmtes Potential auf. Die Ladung festhaltende Oberfläche hat zumindest eine darauf entwickelte Abbildung mit einer Restspannung und einer elektrischen Ladung einer ersten Polarität, die dieser zugeordnet ist. Eine erste Korona-Generier-Vorrichtung, die benachbart zur Ladung festhaltenden Oberfläche positioniert ist, lädt die die Ladung festhaltende Oberfläche wieder auf bis auf ein höheres absolutes Potential als das vorbestimmte Potential. Eine zweite Korona-Generier-Vorrichtung, die von der ersten Korona-Generier-Vorrichtung beabstandet und benachbart zur Ladung festhaltenden Oberfläche positioniert ist, lädt nachfolgend die die Ladung festhaltende Oberfläche wieder auf bis auf ein niedrigeres absolutes Potential als das vorbestimmte Potential auf. Die Potential-Differenz an der die Ladung festhaltenden Oberfläche nach dem Wiederaufladen durch die erste Korona-Generier-Vorrichtung und die zweite Korona-Generier-Vorrichtung wird vorgewählt derart, daß die der entwickelten Abbildung zugeordnete Restspannung substantiell reduziert ist. Eine dritte Korona-Generier-Vorrichtung, die von der zweiten Korona- Generier-Vorrichtung beabstandet und benachbart zu der Ladung festhaltenden Oberfläche positioniert ist, lädt dann die die Ladung festhaltende Oberfläche wieder auf bis zu dem vorbestimmten Potential. Die Potential-Differenz der eine Ladung festhaltenden Oberfläche nach der Wiederaufladung durch die zweite Korona-Generier-Vorrichtung zu dem vorbestimmten Potential ist vorgewählt derart, daß bei der elektrischen Ladung, die der entwickelten Abbildung zugeordnet ist, die erste Polarität eingestellt ist. Durch die ersten, zweiten und dritten Korona-Generier-Vorrichtungen wird auf die eine Ladung festhaltende Oberfläche ein Gleichstrom aufgebracht, um sowohl die Reduktion der Restspannung der Toner-Abbildung als auch des Auftretens der Unterfarben- Verspratzung zu optimieren.

In Übereinstimmung mit einem anderen Aspekt der Erfindung wird eine Druckmaschine zum Schaffen von Mehrfachabbildungen offenbart, die eine eine Ladung festhaltende Oberfläche mit einer darauf entwickelten Abbildung umfaßt, wobei die entwickelte Abbildung eine Restspannung und eine elektrische Ladung einer ersten dieser zugeordneten Polarität hat. Die Druckmaschine umfaßt auch eine Korona-Generier-Vorrichtung zum Wiederaufladen der eine Ladung festhaltenden Oberfläche bis auf eine vorbestimmte Spannung, wobei eine erste Korona-Generier-Vorrichtung, die benachbart zur eine Ladung festhaltenden Oberfläche positioniert ist, die eine Ladung festhaltende Oberfläche bis auf ein höheres absolutes Potential wieder auflädt als das vorbestimmte Potential. Eine zweite, von der ersten Korona-Generier-Vorrichtung beabstandet und benachbart zu der eine Ladung festhaltenden Oberfläche positionierte Korona-Generier-Vorrichtung lädt nachfolgend die eine Ladung festhaltende Oberfläche auf ein niedrigeres absolutes Potential als das vorbestimmte Potential auf. Die Potential-Differenz der eine Ladung festhaltenden Oberfläche nach dem Wiederaufladen durch die erste Korona-Generier- Vorrichtung und die zweite Korona-Generier-Vorrichtung ist vorgewählt derart, daß die Restspannung, die der entwickelten Abbildung zugeordnet ist, substantiell reduziert ist. Eine dritte, von der zweiten Korona-Generier-Vorrichtung beabstandete und benachbart zu der eine Ladung festhaltenden Oberfläche positionierte Korona-Generier-Vorrichtung lädt dann die eine Ladung festhaltende Oberfläche bis auf das vorbestimmte Potential auf. Die Potential-Differenz an der eine Ladung festhaltenden Oberfläche nach dem Wiederaufladen durch die zweite Korona-Generier-Vorrichtung zu dem vorbestimmten Potential ist vorgewählt derart, daß für die mit der entwickelten Abbildung einhergehende elektrische Ladung die erste Polarität hergestellt wird.

In Übereinstimmung mit einem noch weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Schaffen von Mehrfachabbildungen offenbart. Das Verfahren umfaßt die Schritte des Aufnehmens einer latenten Abbildung auf einer Ladung festhaltenden Oberfläche, das Entwickeln der latenten Abbildung, wobei die entwickelte Abbildung eine elektrische Ladung mit einer zugeordneten ersten Polarität hat, und das Vorbestimmen eines Oberflächenpotentials zum Wiederaufladen der eine Ladung festhaltenden Oberfläche und der entwickelten Abbildung bis zu diesem Potential. Das Verfahren umfaßt dann auch das Wiederaufladen der eine Ladung festhaftenden Oberfläche mit einer ersten Korona- Generier-Vorrichtung bis auf ein höheres absolutes Potential als das vorbestimmte Potential und dann das Wiederaufladen der eine Ladung festhaltenden Oberfläche mit einer zweiten Korona-Generier-Vorrichtung bis auf ein niedrigeres absolutes Potential als das vorbestimmte Potential, und dann das Wiederaufladen der eine Ladung festhaltenden Oberfläche mit einer dritten Korona-Generier-Vorrichtung bis auf das vorbestimmte Potential, so daß die elektrische Ladung der entwickelten Abbildung dann wieder die erste Polarität hat, wodurch das Auftreten der Unterfarben-Verspratzung eliminiert wird.

Die vorliegende Erfindung wird nun beschrieben, anhand eines Beispiels, und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen, in denen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Abbildungsvorrichtung ist, die die Merkmale der vorliegenden Erfindung hat;

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer anderen Abbildungsvorrichtung ist, die die Merkmale der vorliegenden Erfindung enthält;

Fig. 3A das Photo-Rezeptor-Spannungsprofil nach einer gleichförmigen Ladung zeigt;

Fig. 3B das Photo-Rezeptor-Spannungsprofil nach einem Belichtungsschritt zeigt;

Fig. 3C das Photo-Rezeptor-Spannungsprofil nach einem Entwicklungsschritt nachfolgend zu dem Belichtungsschritt von Fig. 3B zeigt;

Fig. 3D das Photo-Rezeptor-Spannungsprofil nach einem ersten Wiederaufladeschritt zeigt;

Fig. 3E das Photo-Rezeptor-Spannungsprofil nach einem zweiten Wiederaufladeschritt zeigt; und

Fig. 3F das Photo-Rezeptor-Spannungsprofil nach einem dritten Wiederaufladeschritt zeigt.

In Fig. 1 verwendet ein elektrophotographisches Druckgerät gemäß der vorliegenden Erfindung eine eine Ladung festhaltende Oberfläche mit der Form eines negativ geladenen Photo-Rezeptor-Bandes 10, das zu einer Bewegung in der durch einen Pfeil 12 angedeuteten Richtung abgestützt ist, zum sequentiellen Fortschreiten durch die unterschiedlichen xerographischen Prozeßstationen. Das Band ist um eine Antriebswalze 14 und zwei Spannwalzen 16 und 18 geschlungen, und die Walze 14 steht operativ in Verbindung mit einem Antriebsmotor 20, der die Bewegung des Bandes durch die xerographischen Stationen bewirkt.

Ein Abschnitt des Bandes 12 geht durch eine Ladestation A hindurch, wo eine Korona- Generier-Vorrichtung 22 die photoleitende Oberfläche des Bandes 10 auf ein relativ hohes, substantiell gleichförmiges Potential auflädt. Beispielsweise ist der Photo-Rezeptor negativ geladen. Es ist jedoch darauf hinzuweisen, daß die vorliegende Erfindung auch zweckmäßig ist bei einem positiv geladenen Photo-Rezeptor, durch Variieren der Ladungsniveaus und Polaritäten der Toner- und Ladevorrichtungen, wie nachstehend beschrieben wird.

Als nächstes wird der geladene Abschnitt der photoleitenden Oberfläche vorwärtsbewegt durch eine Abbildungsstation B. In der Belichtungsstation B wird das gleichförmig geladene Band 10 einer Abtastvorrichtung 24 basierend auf einem Laser ausgesetzt, die bewirkt; daß die eine Ladung festhaltende Oberfläche in Übereinstimmung mit der Abgabe aus der Abtastvorrichtung entladen wird. Zweckmäßigerweise ist die Abtastvorrichtung ein Laser-Raster-Abgabe-Scanner (ROS). Alternativ könnte der ROS ersetzt werden durch andere xerographische Belichtungsvorrichtungen, die in dieser Technik bekannt sind.

Der initial auf eine Spannung V&sub0; geladene Photo-Rezeptor unterliegt einer Dunkel- Abgleichung bis auf ein Niveau Vddp, das gleich mit ca. -500 Volt ist. Die Abbildungsbereiche werden beim Belichten in der Aufnahmestation B entladen auf VDAD gleich mit ca. -50 Volt. Der Photo-Rezeptor enthält deshalb nach der Belichtung ein monopolares Spannungsprofil aus hohen und niedrigen Spannungen, wobei die ersteren mit geladenen Bereichen und die letzteren mit entladenen oder Abbildungsbereichen korrespondieren.

In einer ersten Entwicklungsstation C bringt eine magnetische Bürsten-Entwickler- Struktur 26 isolierendes magnetisches Bürstenmaterial 31 in Kontakt mit dem elektrostatischen latenten Abbild. Die Entwicklungs-Struktur 26 umfaßt eine Vielzahl magnetischer Bürstenwalzen-Glieder. Diese magnetischen Bürstenwalzen präsentieren beispielsweise negativ geladenes schwarzes Toner-Material den geladenen Abbildbereichen für deren Entwicklung. Über eine Versorgungsquelle 32 wird eine zweckmäßige Entwickler-Vorspannung bewirkt. Diese elektrische Vorspannung ist so eingestellt, daß sie bei dem niedrigeren (weniger negativen) der beiden Spannungsniveaus an dem Photo-Rezeptor mit dem Material 31 eine Entwicklung der entladenen Bereiche bewirkt (DAD).

In der Ladestation D werden drei aufeinanderfolgend positionierte Korona-Ladevorrichtungen 36, 37 und 38 eingesetzt zum Anheben des Spannungsniveaus sowohl der getönten als auch der nichtgetönten Bereiche auf der Photo-Rezeptor-Oberfläche bis auf ein im wesentlichen gleichförmiges Niveau. Die Ladevorrichtungen 36, 37 und 38 dienen dazu, jegliche Spannungsdifferenzen zwischen getönten Bereichen und freien, ungetönten Bereichen im wesentlichen zu eliminieren und auch das Niveau einer Restladung zu reduzieren, die auf den vorhergehend getönten Bereichen verblieben ist, so daß nachfolgendes Belichten und Entwickeln von unterschiedlichen Farbtoner-Abbildungen quer über ein gleichförmiges Entwicklungsfeld bewirkt wird. Das Potential der Oberfläche 10 ist nach dem Durchgang unter jeder der drei Korona-Ladevorrichtungen so vorgewählt, daß damit wiederum für die mit dem entwickelten Abbild verbundene elektrische Ladung deren Polaritätsumkehr verhindert wird, und zwar vor dem Entwickeln einer nachfolgenden, darauf vorliegenden Toner-Abbildung, so daß das Auftreten von Unterfarb-Verspratzung (UCS) vermieden ist. Beispielsweise überladet die erste Korona-Ladevorrichtung 36 die vorhergehend getönte und nichtgetönte Bereiche enthaltende Photo-Rezeptor-Oberfläche 10 bis auf ein Niveau, das höher ist als das letztendlich für Vddp erforderliche Spannungsniveau, z. B. bis zu -850 Volt. Die von der Korona-Ladevorrichtung 36 generierte, prädominante Korona-Ladung ist negativ. Die zweite Korona-Ladevorrichtung 37 reduziert die Spannung der Photo-Rezeptor-Oberfläche 10 auf -400 Volt. Demzufolge ist die von der zweiten Korona-Ladevorrichtung 37 abgegebene, prädominante Korona-Ladung positiv. Deshalb wird ein erster Spannungssprung (Vsplit1) von -450 Volt auf die Photo-Rezeptor-Oberfläche aufgebracht. Der "Spannungssprung" ist definiert als die Differenz des Photo-Rezeptor-Oberflächenpotentials nach dem Wiederaufladen durch die erste Korona-Ladevorrichtung zu dem Potential von der zweiten Korona-Ladevorrichtung, z. B. Vsplit = -850 Volt bis -400 Volt = -450 Volt. Schließlich stellt die dritte Korona-Ladevorrichtung 38 die Spannung der Photo-Rezeptor-Oberfläche auf die gewünschte Vddp von -500 Volt ein. Demzufolge ist der zweite Spannungssprung (Vsplit2) des Photo-Rezeptors 100 Volt. Die Typen der Korona-Ladevorrichtungen und das Ausmaß des Spannungssprungs (Vsplit) sind in der Lade-Konfiguration der vorliegenden Erfindung so gewählt, daß sichergestellt ist, daß die der entwickelten Abbildung zugeordnete Restspannung im wesentlichen eliminiert wird, und daß die Ladung an der Oberseite der Toner-Schicht ihre originale Polarität behält (negativ bei der vorliegenden Ausführungsform), und zwar vor der Entwicklung einer nachfolgenden Abbildung darauf, und zwar eher als ein Teil der oder die gesamte Ladung zur umgekehrten Polarität gebracht wird (z. B. von negativ, um im wesentlichen positiv zu werden). Diese ausgewählten Parameter werden in größeren Details später erläutert werden unter Bezugnahme auf die Fig. 3A-3F. Die Anwesenheit von Umkehr-Polaritäts-Toner an der Oberseite der Toner-Schicht tendierte nämlich dazu, den Umkehr-Polaritäts-Toner zu veranlassen, in benachbarte freie Regionen des Photo-Rezeptors zu verspratzen und sich auch in unerwünschter Weise mit der dazukommenden Farbtoner-Abbildung zu mischen.

Eine zweite Belichtungs- oder Abbildungsvorrichtung 39, die eine auf einem Laser basierende Abgabestruktur umfassen kann, wird verwendet zum wahlweisen Entladen des Photo-Rezeptors in getönten Bereichen und/oder freien Bereichen bis auf ca. -50 Volt, nachfolgend zu der Abbildung, die mit dem zweiten Farb-Entwickler zu entwickeln ist. Nach diesem Zeitpunkt enthält der Photo-Rezeptor getönte und ungetönte Bereiche mit relativ hohen Spannungsniveaus (z. B. -500 Volt) und getönte und ungetönte Bereiche mit relativ niedrigen Spannungsniveaus (z. B. -50 Volt). Die Nieder-Spannungs-Bereiche repräsentieren Abbildungsbereiche, welche zu entwickeln sind unter Verwendung einer Entladungs-Bereichs-Entwicklung. Diesbezüglich wird ein negativ geladenes Entwicklermaterial 40 eingesetzt, das, z. B., einen gelben Farbtoner umfaßt. Der Toner ist in einer Entwickler-Gehäuse-Struktur 42 enthalten, die in einer zweiten Entwicklerstation E angeordnet ist, und wird den latenten Abbildungen auf dem Photo-Rezeptor durch einen nicht-interaktiven Entwickler präsentiert. Eine Stromversorgung (nicht gezeigt) dient zum elektrischen Vorspannen der Entwicklerstruktur bis auf ein Niveau, das bewirkt, daß die DAD-Abbildungsbereiche mit den negativ geladenen gelben Toner-Partikeln 40 entwickelt werden.

In einer zweiten Wiederaufladestation F werden drei aufeinanderfolgend positionierte Korona-Ladevorrichtungen 51, 52 und 53 eingesetzt zum Anheben der Spannungsniveaus sowohl der getönten als auch der ungetönten Bereiche an der Photo-Rezeptor- Oberfläche bis auf ein im wesentlichen gleichförmiges Niveau. Die Ladevorrichtungen 51, 52 und 53 dienen zum substantiellen Eliminieren jeglicher Spannungsdifferenzen zwischen getönten Bereichen und freien ungetönten Bereichen, und auch zum Reduzieren des Niveaus von Restladung, die an den vorhergehend getönten Bereichen verblieben ist, so daß das nachfolgende Belichten und Entwickeln von unterschiedlichen Farbtoner-Abbildungen bewirkt wird auf einem gleichförmigen Entwicklungsfeld. Das Potential der Oberfläche 10 ist nach dem Passieren jeder der drei Korona-Ladevorrichtungen so vorgewählt, daß damit verhindert wird, daß sich die dem entwickelten Abbild zugehörige Polarität vor dem Entwickeln eines nachfolgenden Toner-Abbilds darauf umkehrt, so daß das Auftreten von Unterfarb-Verspratzung (UCS) vermieden ist. Beispielsweise überladet die erste Korona-Ladevorrichtung 51 die vorher getönte und ungetönte Bereiche enthaltende Photo-Rezeptor-Oberfläche 10 bis auf ein Niveau, das höher ist als das letztendlich für Vddp erforderliche Spannungsniveau, z. B. bis auf -850 Volt. Die von der Korona-Ladevorrichtung 51 generierte prädominante Korona- Ladung ist negativ. Die zweite Korona-Ladevorrichtung 52 reduziert die Spannung der Photo-Rezeptor-Oberfläche 10 auf -400 Volt. Demzufolge ist die von der zweiten Korona-Ladevorrichtung 52 abgegebene prädominante Korona-Ladung positiv. Demzufolge wird auf die Photo-Rezeptor-Oberfläche ein erster Spannungssprung (Vsplit) von -450 Volt aufgebracht. Schließlich reduziert die dritte Korona-Ladevorrichtung 53 die Spannung der Photo-Rezeptor-Oberfläche auf die gewünschten Vddp von -500 Volt.

Deshalb ist der zweite Spannungssprung (Vsplit) des Photo-Rezeptors 100 Volt. Die Typen der Korona-Ladevorrichtungen und das Ausmaß des Spannungssprungs (Vsplit) sind derart vorgewählt, daß sichergestellt ist, daß die der entwickelten Abbildung zugehörige Restspannung im wesentlichen eliminiert wird, und daß die Ladung an der Ober seite der Toner-Schicht bei ihrer originalen Polarität gehalten wird (in der vorliegenden Ausführungsform negativ), ehe darauf eine nachfolgende Abbildung entwickelt wird. Diese ausgewählten Parameter werden später im Detail unter Bezugnahme auf die Fig. 3A-3F beschrieben.

Unter Verwendung eines Abbildungs- oder Belichtungs-Gliedes 54 wird eine dritte latente Abbildung geschaffen. Und zwar wird dabei eine dritte DAD-Abbildung geformt, wobei diejenigen freien Bereiche und getönten Bereiche des Photo-Rezeptors bis ungefähr -50 Volt entladen werden, die mit der dritten Farbabbildung entwickelt werden. Diese Abbildung wird entwickelt unter Vermrendung eines dritten Farbtoners 55, der in einem nicht-interaktiven Entwicklergehäuse 57 enthalten ist, der in einer dritten Entwicklerstation G angeordnet ist. Ein Beispiel eines zweckmäßigen dritten Farbtoners ist Magenta. Eine zweckmäßige elektrische Vorspannung des Gehäuses 57 wird bewirkt durch eine Stromquelle, die nicht gezeigt ist.

An einer dritten Wiederaufladestation H sind drei aufeinanderfolgend positionierte Korona-Ladevorrichtungen 61, 62 und 63 eingesetzt zum Anheben des Spannungsniveaus sowohl der getönten als auch der ungetönten Bereiche an der Photo-Rezeptor-Oberfläche bis auf ein im wesentlichen gleichförmiges Niveau. Die Ladevorrichtungen 61, 62 und 63 dienen zum substantiellen Eliminieren jeglicher Spannungsdifferenzen zwischen getönten Bereichen und freien ungetönten Bereichen und auch zum Reduzieren des Niveaus einer Restladung, die an vorhergehend getönten Bereichen verblieben ist, so daß die nachfolgende Belichtung und Entwicklung von unterschiedlichen Farbtoner- Abbildungen auf einem gleichförmigen Entwicklungsfeld vorgenommen werden. Das Potential der Oberfläche 10 nach dem Durchgang unter jeder der drei Korona-Ladevorrichtungen ist vorgewählt, um andererseits zu verhindern, daß die der entwickelten Abbildung zugehörige elektrische Ladung ihre Polarität umkehrt vor der Entwicklung eines nachfolgenden Toner-Abbildes darauf, so daß das Auftreten von Unter-Farb-Verspratzung (UCS) vermieden ist. Beispielsweise überlädt die erste Korona-Ladevorrichtung 61 die zuvor getönte und ungetönte Bereiche enthaltende Photo-Rezeptor- Oberfläche 10 bis auf ein Niveau, das höher ist als das letztendlich für Vddp erforderliche Spannungsniveau, z. B. bis auf -850 Volt. Die von der Korona-Ladevorrichtung 61 generierte prädominante Korona-Ladung ist negativ. Die zweite Korona-Ladevorrichtung 62 reduziert die Spannung der Photo-Rezeptor-Oberfläche 10 auf -400 Volt. Demzufolge ist die von der zweiten Korona-Ladevorrichtung 62 gelieferte, prädominante Korona- Ladung positiv. Auf die Photo-Rezeptor-Oberfläche wird demzufolge ein erster Spannungssprung (Vsplit) von -450 Volt aufgebracht. Schließlich reduziert die dritte Korona- Ladevorrichtung 63 die Spannung der Photo-Rezeptor-Oberfläche auf die gewünschte VddP von -500 Volt. Demzufolge ist der zweite Spannungssprung (Vsplit2) des Photo- Rezeptors 100 Volt. Die Typen der Korona-Ladevorrichtungen und das Ausmaß des Spannungssprungs (Vsplit) sind so gewählt, daß sichergestellten ist, daß die der entwickelten Abbildung zugehörige Restspannung im wesentlichen eliminiert ist, und daß die Ladung an der Oberseite der Toner-Schicht mit ihrer originären Polarität aufrechterhalten bleibt. Diese ausgewählten Parameter werden später mehr im Detail unter Bezugnahme auf die Fig. 3A-3F beschrieben.

Unter Verwenden eines Abbildungs- oder Belichtungs-Gliedes 64 wird eine vierte latente Abbildung geschaffen. Die vierte DAD-Abbildung wird geformt sowohl auf freien Bereichen als auch auf vorhergehend getönten Bereichen des Photo-Rezeptors, die mit der vierten Farbabbildung zu entwickeln sind. Diese Abbildung wird entwickelt, zum Beispiel, durch Verwendung eines Cyan-Farbtoners 66, der in einer vierten Entwicklerstation I in einem Entwicklergehäuse 67 enthalten ist. Eine zweckmäßige elektrische Vorspannung des Gehäuses 67 wird bewerkstelligt über eine Stromquelle, nicht gezeigt.

Die Entwicklungs-Gehäuse-Strukturen 42, 57 und 67 sind zweckmäßigerweise von einem Typ, der in dieser Technik bekannt ist, und der nicht zusammenwirkt oder nur marginal interaktiv ist mit schon entwickelten Abbildungen. Ein Gleichstrom-Sprung- Entwicklungssystem (D. C. jumping development system), ein nicht kontaktierendes Magnet-Bürsten-Entwicklungssystem (sparse) sind beispielsweise hier zweckmäßig zur Verwendung in einem Abbildungs- oder Abbildungs-Farb-Entwicklungssystem.

Um den Toner im Hinblick auf einen effektiven Transfer auf ein Substrat zu konditionieren, entlädt ein negatives Vor-Transfercorotron-Glied 50 positive Korona auf die Seite des Photo-Rezeptors, die der vollen farbentwickelten Abbildung gegenüberliegt.

Nachfolgend zur Abbildungsentwicklung wird an einer Transferstation J ein Bogen eines Trägermaterials 52 in Kontakt mit den Toner-Abbildungen gebracht. Der Bogen des Trägermaterials wird zur Transferstation J durch konventionelle Bogenzuführvorrichtun gen, nicht gezeigt, gefördert. Zweckmäßigerweise umfaßt der Bogen-Zuführ-Apparat eine Zuführwalze, die den obersten Bogen eines Stapels aus Kopierbögen kontaktiert. Die Zuführwalzen rotieren, um so den obersten Bogen aus dem Stapel in einen Schacht zu fördern, der den sich vorwärtsbewegenden Bogen des Trägermaterials in Kontakt mit der photoleitenden Oberfläche des Bandes 10 bringt, und zwar in einer getimten Sequenz, so daß in der Transferstation J die darauf entwickelte Toner-Pulver-Abbildung den sich vorwärtsbewegenden Bogen des Trägermaterials kontaktiert.

Die Transferstation J umfaßt eine Transfer-Korona-Vorrichtung 54, die auf die Rückseite des Bogens 52 positive Ionen sprüht. Dies zieht die negativ geladenen Toner-Pulver- Abbildungen vom Band 10 zum Bogen 52. Eine haftungsvermindernde Korona-Vorrichtung 56 ist vorgesehen, zum Erleichtern des Abstreifens der Bögen vom Band 10.

Nach dem Transfer bewegt sich der Bogen in der Richtung eines Pfeiles 58 weiter bis auf einen Förderer (nicht gezeigt), der den Bogen zu einer Einbrenn-Station K bringt. Die Einbrenn-Station K umfaßt eine Einbrenn-Ausstattung, die allgemein durch das Bezugszeichen 60 angedeutet ist, und die das transferierte Pulver-Abbild permanent an dem Bogen 52 fixiert. Zweckmäßigerweise umfaßt die Einbrenn-Ausstattung 60 eine beheizte Einbrenn-Walze 62 und eine Gegen- oder Druck-Walze 64. Der Bogen 52 geht zwischen der Einbrenn-Walze 62 und der Gegen-Walze 64 durch, wobei das Toner- Pulver-Abbildung die Einbrenn-Walze 62 kontaktiert. Auf diese Weise werden die Toner-Pulver-Abbildungen dauerhaft am Bogen 52 fixiert, nachdem es diesem gestattet wird, sich abzukühlen. Nach dem Einbrennen leitet ein nicht gezeigter Schacht die sich vorwärtsbewegenden Bögen 52 zu einem Fangtrog, nicht gezeigt, zum nachfolgenden Entfernen aus der Druckmaschine durch die Bedienungsperson.

Nachdem der Bogen des Trägermaterials von der photoleitenden Oberfläche des Bandes 10 separiert ist, werden die verbleibenden Toner-Partikel, die von den abbildungsfreien Bereichen an der photoleitenden Oberfläche getragen werden, davon entfernt. Diese Partikel werden in einer Reinigungsstation L entfernt, in der eine in einem Gehäuse 66 enthaltene Reinigungs-Bürsten-Struktur vorgesehen ist.

Die unterschiedlichen, vorbeschriebenen Maschinenfunktionen werden allgemein gesteuert und geregelt durch einen Kontroller (nicht gezeigt), zweckmäßigermreise in Form eines programmierbaren Mikroprozessors. Der Mikroprozessor-Kontroller stellt elektrische Kommando-Signale zum Betätigen aller Maschinen-Subsysteme und der beschriebenen Druck-Operationen bereit, so zum Abbilden auf dem Photo-Rezeptor, für die Papierlieferung, für die mit dem Entwickeln und Transferieren des entwickelten Abbilds auf das Papier erforderlichen xerographischen Prozeß-Funktionen, und für unterschiedliche Funktionen, die mit dem Kopier-Bogen-Transport und nachfolgenden Endbearbeitungs-Prozessen verbunden sind.

Die Ladevorrichtungen der Stationen D, F und H in Fig. 1 sind allgemein als Korona- Erzeugungsvorrichtungen beschrieben worden. Dies ist jedoch so zu verstehen, daß die Korona-Erzeugungsvorrichtungen zur Verwendung bei der vorliegenden Erfindung in der Form von beispielsweise einem Corotron, einem Scorotron, einem Stift-Scorotron, einem Dicorotron oder als andere spannungssensitive Korona-Ladevorrichtungen sein können, wie dies in dieser Technik bekannt ist, und mit denen ein Gleichstrom generierbar ist. Bei dem vorliegenden Beispiel mit einem negativ geladenen Photo-Rezeptor wird bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung negativ geladener Toner zuerst wiederaufgeladen, durch ein negatives Gleichstrom-Scorotron, und zwar auf ein höheres negatives Niveau. Die zweite Korona-Ladevorrichtung wird benötigt zum Generieren und Liefern einer prädominant positiven Ladung an den Photo-Rezeptor und die Toner-Schichten, so daß deshalb ein positives Gleichstrom-Scorotron zweckmäßig ist. Der zwischen den ersten und zweiten Scorotronen auf den Photo-Rezeptor aufgebrachte erste Spannungssprung ist ausreichend groß, um substantiell die dem vorher entwickelten Toner-Abbild zugehörige Restspannung zu eliminieren, und liegt in einem Bereich von ca. 200 Volt bis 450 Volt, und zwar zweckmäßigermreise in dem Bereich von 250 Volt bis 400 Volt. Schließlich bringt die dritte Korona-Ladevorrichtung die Ladung der Toner-Schicht zurück zu ihrer originären negativen Polarität, wo ein negatives Gleichstrom-Scorotron zweckmäßig ist. Der zweite, auf den Photo-Rezeptor zwischen dem zweiten und dritten Scorotronen aufgebrachte Spannungssprung braucht nur genügend groß zu sein, um sicherzustellen, daß die Toner-Partikel der entwickelten Abbildung wieder auf ihre originäre Polarität eingestellt werden, und liegt in einem Bereich von ca. 50 Volt bis 100 Volt. In dieser bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und wie weiterhin unter Bezugnahme auf die Fig. 3A-3F beschrieben wird, läßt die Konfiguration eines negativen, dann eines positiven und dann erneut eines negativen Gleichstroms, wie sie auf die Toner-Abbildung auf dem Photo-Rezeptor durch eine spannungssensitive Korona-Ladevorrichtung, z. B. ein Scorotron, aufgebracht werden, die eingangs erwähnten Ziele erreichen, nämlich zwischen vorher getönten Bereichen und nichtgetönten Bereichen des Photo-Rezeptors eine Spannungsgleichförmigkeit herzustellen, so daß nachfolgende Belichtungs- und Entwicklungsschritte auf einer gleichförmig geladenen Oberfläche bewirkt werden, und auch die Restspannung reduziert ist, die an vorher entwickelten Bereichen vorhanden war, so daß nachfolgende Entwicklungsschritte auf einem gleichförmigen Entwicklungsfeld ablaufen. Weiterhin werden diese Ziele erfolgreich erreicht, wenn sichergestellt ist, daß die Toner-Ladung an der Oberseite der Toner-Schicht bei ihrer originären Polarität gehalten, und nicht in eine Gegenpolarität getrieben wird, so daß das Auftreten von UCS verhindert ist. Diese Vorteile werden erreicht ohne die Notwendigkeit, die mit der Abbildung verbundene Ladung zu neutralisieren durch Aufbringen eines Wechselstroms auf die Toner-Schicht, was andererseits einen großen Teil des Stroms durch die Toner-Schicht und in den Photo- Rezeptor treiben würde, was das Durchführen des Transferierens und das Reinigen der Toner-Abbildung von dem Rezeptor zu einem schwierigen Prozeß machen könnte. Andere vorteilhafte Effekte der Ladevorrichtungs-Konfiguration der vorliegenden Erfindung unter Verwendung spannungssensitiver Gleichstromvorrichtungen werden erzielt durch potentielle Kosteneinsparungen und Raumeinsparungen gegenüber der Verwendung einer Wechselstrom-Vorrichtung in einer Wiederauflade-Konfiguration mit dem Versuch, vergleichbare Resultate zu erzielen. Weiterhin wird weniger Ozon erzeugt und wird auch weniger Energie verbraucht, wenn mit den Ladevorrichtungen, die in der vorliegenden Erfindung beschrieben werden, ein Gleichstrom erzeugt wird.

Fig. 2 illustriert ein anderes Beispiel einer elektrostatographischen Druckvorrichtung, die vorteilhaft verwendbar wäre bei der vorliegenden Erfindung. Fig. 2 repräsentiert einen Mehrfachdurchgang-Farbbild-Formationsprozeß, bei dem jede der nachfolgenden Farb- Abbildungen bei einer nachfolgenden Rotation oder einem Durchgang des Photo- Rezeptors aufgebracht wird. Gleiche Bezugszeichen wie in Fig. 1 korrespondieren mit identischen Elementen, die in Fig. 2 gezeigt sind. Jedoch ist in einem Mehrfachdurchgangs-System, wie in Fig. 2 gezeigt, nur ein Einzelsatz von Wiederauflade-Vorrichtungen, wie allgemein in der Lade/Wiederauflade-Station A angedeutet, erforderlich, um die Oberfläche 10 des Photo-Rezeptors vor jeder nachfolgenden Farbbild-Formation wieder aufzuladen, so wie auch nur eine einzige Belichtungsvorrichtung 24 gebraucht wird, um den Photo-Rezeptor mit jedem Farb-Abbild zu belichten. In einem Mehrfachdurchgangs- System, wie in Fig. 2 gezeigt, ist es bevorzugt, nicht-interaktive oder nur marginal interaktive Entwickler-Gehäuse für jeden unterschiedlichen Farbtoner zu verwenden.

Die Spannungsprofile auf dem Photo-Rezeptor 10 zur Verdeutlichung eines Einzelsprung-Wiederaufladeschrittes während des Abbildungs-Formprozesses, der unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 beschrieben wurde, werden in den Fig. 3A bis 3F illustriert. Fig. 3A illustriert das Spannungsprofil 68 auf dem Photo-Rezeptor-Band, nachdem die Bandoberfläche gleichförmig geladen worden ist. Der Photo-Rezeptor ist initial geladen auf eine Spannung, die wenig höher als die -500 Volt ist, wie angedeutet, jedoch ist das Vddp-Spannungsniveau nach der Dunkel-Abgleichung -500 Volt. Nach einer ersten Aufnahme umfaßt das Spannungsprofil hohe und niedrige Spannungsniveaus 72 und 74. Das Niveau 72 bei Original -500 Volt repräsentiert den Hintergrundbereich für den ersten Abbildungsentwicklungsschritt, und das Niveau 74 bei -50 Volt (Fig. 3B) repräsentiert den durch den Laser 24 entladenen Bereich und korrespondiert mit dem Abbildungsbereich, der durch einen Einzelfarbtoner zu entwickeln ist.

Während des ersten Entwicklungsschrittes haftet der negativ geladene gefärbte Toner an dem DAD-Abbildungsbereich und bewirkt, daß die Photo-Rezeptor-Spannung in dem Abbildungsbereich reduziert wird auf ca. -200 Volt (Fig. 3C). Mit dem getönten Abbildungsbereich ist eine Restspannung (Vt) verbunden.

Wenn die getönten und die nichtgetönten Bereiche des Photo-Rezeptors dem Wiederaufladeschritt (Fig. 3D) unter Verwendung des Sprung-Wiederauflade-Konzeptes der vorliegenden Erfindung unterworfen werden, dann überlädt die erste negative Gleichstrom-Korona-Ladevorrichtung 36 die getönten Bereiche 73 und die Hintergrundbereiche 72 des Photo-Rezeptors mit einem Gleichstrom auf ein negatives höheres Niveau als die ultimativ gewünschte Vddp. Demzufolge ist nach dem Durchgehen durch die erste Korona-Ladevorrichtung die die entwickelte Abbildung tragende Photo-Rezeptor-Oberfläche auf ungefähr -850 Volt geladen. Die zweite Korona-Ladevorrichtung bringt dann auf die Photo-Rezeptor-Oberfläche einen positiven Gleichstrom auf, um das Photo- Rezeptor-Potential auf ein gleichförmiges Niveau von ungefähr -400 Volt (Fig. 3E) abzusenken. Demzufolge beträgt der erste Spannungssprung der Photo-Rezeptor-Oberfläche nach dem Wiederaufladen durch die ersten und zweiten Korona-Ladevorrichtungen -450 Volt. Die substantiell hohe Vsplit1, die von den ersten und zweiten Ladevor richtungen auf den Photo-Rezeptor aufgebracht worden ist, ermöglicht eine substantielle Reduktion der Restladung V~, die der getönten Abb. 73 zugeordnet ist. Ein Teil oder die gesamte Ladung, die der getönten Abb. 73 zugeordnet ist, wird in der Polarität umgekehrt (d. h. von negativ in positiv). Schließlich bringt die dritte Korona- Ladevorrichtung auf die Photo-Rezeptor-Oberfläche, die ein getöntes Abbild (Fig. 3F) hat, einen negativen Gleichstrom auf, um das Oberflächenpotential auf das gewünschte Vddp-Niveau von -500 Volt anzuheben. Ein relativ kleiner Sprung Vsplit von 100 Volt ist erforderlich, um die Toner-Ladung in ihren originären Polaritätsstatus (negativ) zurückzustellen, wobei damit die Notwendigkeit beseitigt wird, ein großes Ausmaß an Strom durch die Toner-Schicht 73 hindurchzutreiben.

Beim Entwickeln einer nachfolgenden Farbabbildung auf einer vorher entwickelten Abbildung, die einen signifikanten Anteil des Toners mit umgekehrter Polarität an der Oberseite der vorhergehend entwickelten Toner-Schicht hat, tendiert die Haftung des positiven Toners mit der umgekehrten Polarität zum Wandern zu negativen Hintergrundbereichen und damit zum Veranlassen des Unterfarb-Verspratzungs-Defektes, der vorher erwähnt wurde, und der die Farb-Abbildqualität signifikant beeinträchtigen kann. Es wurde herausgefunden, daß das Ausmaß des Auftretens von UCS einen direkten Bezug hat zu dem Ausmaß an Toner mit umgekehrter Polarität an der Oberseite einer vorhergehend entwickelten Toner-Abbildung, d. h., je größer der Anteil des Toners mit umgekehrter Polarität ist, der an der Oberseite vorher entwickelter Toner-Schichten zu finden ist, desto gesteigerter ist die Wahrscheinlichkeit und das Ausmaß des Auftretens von UCS während nachfolgender Belichtungs- und Entwicklungsschritte. Dieser Umstand hat früher das Ausmaß des Vsplit limitiert, der auf die Photo-Rezeptor-Oberfläche aufgebracht werden konnte, was wiederum das Ausmaß der Reduzierung der. Restspannung einer vorhergehend entwickelten Abbildung limitiert hat. Die vorliegende Erfindung erlaubt es hingegen, auf die Oberfläche einen relativ großen Vsplit aufzubringen, und gleichzeitig die korrekte Polarität der entwickelten Toner-Abbildung aufrechtzuhalten, ehe darauf ein nachfolgendes Abbild entwickelt wird, so daß die substantielle Eliminierung der Restladung erzielt wird, die mit der getönten Abbildung verbunden ist, und auch das Auftreten von UCS verhindert wird. Weiterhin ist die Abwesenheit von Toner mit umgekehrter Polarität an den Abbildungsbereichen zum Verhindern von UCS realisiert ohne die Notwendigkeit, eine Wechselstrom-Vorrichtung zu benutzen, um die Ladung zu neutralisieren, die der getönten Abbildung zugeordnet ist. Auf diese Weise wird der nachteilige Effekt vermieden, große Strommengen durch die Toner-Schicht und den Photo-Rezeptor dringen zu lassen, die andererseits die Prozesse des Transfers der Abbildung vom Photo-Rezeptor und des nachfolgenden Reinigens des Photo-Rezeptors von Resttoner schwierig machen würden.

Nach den Wiederaufladeschritten der vorliegenden Erfindung, die unter Bezugnahme auf die Fig. 3A-3F beschrieben sind, ist zwischen den getönten und den nichtgetönten Regionen der Photo-Rezeptor-Oberfläche substantielle Spannungsgleichförmigkeit erzielt, ist die restliche Toner-Spannung, wie sie an der vorhergehend entwickelten Toner- Schicht präsent ist, substantiell eliminiert, und ist die Toner-Ladung an der Oberseite der Toner-Schicht mit ihrer originären Polarität vorhanden. Der Photo-Rezeptor mit der entwickelten und wiederaufgeladenen Toner-Abbildung ist erneut bereit für eine darauf stattfindende Abbildungsformation durch einen nachfolgenden Farbtoner.

Obwohl die vorhergehende Beschreibung auf einen DADn-Abbild-auf-Abbild-Prozeß- Farbdrucker gerichtet war, bei dem in einem einzigen Durchgang der Ladung festhaltenden Oberfläche eine volle Farbabbildung hergestellt wird, ergibt es sich, daß die Erfindung auch verwendet werden kann bei einer Entwicklung mit aufgeladenem Bereich CADn oder CAD-DADn sowohl in Einfachdurchgangs- als auch in Mehrfachdurchgangs- Systemen, und auch in einer Einfach- oder Mehrfach-Lichtpunkt-Farbprozeß-Maschine.


Anspruch[de]

1. Ein Korona-Erzeugungs-Gerät zur Verwendung in einer Farbdruckmaschine zum Wiederaufladen einer Ladung festhaltenden Oberfläche (10) bis auf ein vorbestimmtes Potential, wobei die eine Ladung festhaltende Oberfläche eine darauf entwickelte Abbildung hat mit einer elektrischen Ladung einer ersten zugeordneten Polarität, umfassend:

eine erste Korona-Erzeugungs-Vorrichtung (36, 51, 61) zum Wiederaufladen der eine Ladung festhaltenden Oberfläche auf ein höheres absolutes Potential als das vorbestimmte Potential;

eine zweite Korona-Erzeugungs-Vorrichtung (37, 52, 62) zum Wiederaufladen der eine Ladung festhaltenden Oberfläche auf ein niedrigeres absolutes Potential als das vorbestimmte Potential, nachdem die erste Korona-Erzeugungs-Vorrichtung die eine Ladung festhaltende Oberfläche auf ein höheres absolutes Potential als das vorbestimmte Potential aufgeladen hat; und

eine dritte Korona-Erzeugungs-Vorrichtung (38, 53, 63) zum Wiederaufladen der eine Ladung festhaltenden Oberfläche auf das vorbestimmte Potential, nachdem die zweite Korona-Erzeugungs-Vorrichtung die eine Ladung festhaltende Oberfläche auf ein niedrigeres absolutes Potential aufgeladen hat als das vorbestimmte Potential.

2. Korona-Erzeugungs-Gerät nach Anspruch 1, bei dem die erste Polarität der elektrischen Ladung wiederhergestellt wird für das entwickelte Abbild, nachdem die dritte Korona-Erzeugungs-Vorrichtung die eine Ladung festhaltende Oberfläche wieder aufgeladen hat.

3. Korona-Erzeugungs-Gerät nach Anspruch 1, bei dem:

die erste Korona-Erzeugungs-Vorrichtung an die eine Ladung festhaltende Oberfläche Gleichstrom aufbringt;

die zweite Korona-Erzeugungs-Vorrichtung an die eine Ladung festhaltende Oberfläche Gleichstrom aufbringt; und

die dritte Korona-Erzeugungs-Vorrichtung an die eine Ladung festhaltende Oberfläche Gleichstrom aufbringt.

4. Korona-Erzeugungs-Gerät nach Anspruch 1, bei dem die eine Ladung festhaltende Oberfläche nach dem Wiederaufladen durch die erste Korona-Erzeugungs- Vorrichtung und die zweite Korona-Erzeugungs-Vorrichtung eine Differenz an Potential hat, die in einem Bereich von ungefähr 200 Volt bis ungefähr 450 Volt liegt.

5. Korona-Erzeugungs-Gerät nach Anspruch 1, bei dem die eine Ladung festhaltende Oberfläche nach dem Wiederaufladen durch die erste Korona-Erzeugungs- Vorrichtung und die zweite Korona-Erzeugungs-Vorrichtung eine Differenz in einem Bereich von ungefähr 250 Volt bis ungefähr 400 Volt an Potential hat.

6. Korona-Erzeugungs-Gerät nach Anspruch 1, bei dem die eine Ladung festhaltende Oberfläche nach dem Wiederaufladen durch die zweite Korona-Erzeugungs- Vorrichtung eine Differenz an Potential von ca. 50 Volt bis ca. 100 Volt zu dem vorbestimmten Potential hat.

7. Farbdruckmaschine mit wenigstens einer Korona-Wiederaufladungs-Station (D, F, H), umfassend:

eine eine Ladung festhaltende Oberfläche (10) mit einer darauf entwickelten Abbildung, wobei die entwickelte Abbildung eine elektrische Ladung mit einer ersten, ihr zugeordneten Polarität hat; und

eine Korona-Erzeugungs-Wiederaufladungs-Ausstattung zum Wiederaufladen der eine Ladung festhaltenden Oberfläche bis zu einem vorbestimmten Potential, wobei die Korona-Erzeugungs-Wiederaufladungs-Ausstattung umfaßt:

eine erste Korona-Erzeugungs-Vorrichtung (36, 51, 61) zum Wiederaufladen der eine Ladung festhaltenden Oberfläche bis auf ein höheres absolutes Potential als das vorbestimmte Potential;

eine zweite Korona-Erzeugungs-Vorrichtung (37, 52, 62) zum Wiederaufladen der eine Ladung festhaltenden Oberfläche bis auf ein niedrigeres absolutes Potential als das vorbestimmte Potential und nachdem die besagte erste Korona- Erzeugungs-Vorrichtung die eine Ladung festhaltende Oberfläche auf ein höheres absolutes Potential aufgeladen hat als das vorbestimmte Potential; und

eine dritte Korona-Erzeugungs-Vorrichtung (38, 53, 63) zum Wiederaufladen der eine Ladung festhaltenden Oberfläche auf das vorbestimmte Potential, nachdem die zweite Korona-Erzeugungs-Vorrichtung die eine Ladung festhaltende Oberfläche auf ein niedrigeres absolutes Potential aufgeladen hat als das vorbestimmte Potential.

8. Druckmaschine nach Anspruch 7, bei der die erste Polarität der elektrischen Ladung wiederhergestellt wird an der entwickelten Abbildung, nachdem die dritte Korona-Erzeugungs-Vorrichtung die eine Ladung festhaltende Oberfläche auflädt.

9. Druckmaschine nach Anspruch 7, bei der die eine Ladung festhaftende Oberfläche eine Differenz im Potential von ungefähr 200 Volt bis ungefähr 450 Volt hat, nachdem sie wiederaufgeladen ist durch die erste Korona-Erzeugungs-Vorrichtung und die zweite Korona-Erzeugungs-Vorrichtung, und bei der mehrere Abbildungen geschaffen werden während einer Umdrehung der eine Ladung festhaltenden Oberfläche, und bei der weiterhin Einrichtungen zum Entwickeln jeder der mehreren Abbilder mit einem unterschiedlichen Farb-Toner (31, 40, 55, 65) vorgesehen sind, wobei eine zusammengesetzte Farb-Abbildung geschaffen wird.

10. Verfahren zum Herstellen von Mehrfarben-Abbildungen in einer Farbdruckmaschine, umfassend:

(a) Wiederaufladen der eine Ladung festhaltenden Oberfläche (10) mit einer ersten darauf entwickelten Abbildung, die eine erste Polarität hat, auf ein höheres absolutes Potential als ein vorbestimmtes Potential;

(b) Wiederaufladen der eine Ladung festhaltenden Oberfläche auf ein niedrigeres absolutes Potential als das vorbestimmte Potential nach dem Schritt (a), und Umkehren eines Teils oder der gesamten ersten Polarität der entwickelten Abbildung zu einer zweiten Polarität; und

c) Wiederaufladen der eine Ladung festhaltenden Oberfläche auf das vorbestimmte Potential nach dem Schritt (b), und Wiederherstellen der ersten Polarität an der entwickelten Abbildung.







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