DE10216832A1 - Vollfarben-Aufzeichnungseinrichtung, die einen Entwicklungsprozess mit Potentialaufteilung verwendet - Google Patents

Abstract

Eine Vollfarben-Aufzeichnungseinrichtung mit geringen Abmessungen, ausgezeichneter Farbwiedergabe und großem Farbwiedergabebereich, der größer als der Bereich einer subtraktiven Farbmischung der drei Primärfarben ist, verwendet erste und zweite Entwicklungsvorrichtungen (30, 31) mit Potentialaufteilung, die in bezug auf ein Aufzeichnungsmedium (7) hintereinander angeordnet sind.

Description

Die Erfindung betrifft das Gebiet der elektrophotographischen Auf­ zeichnungseinrichtungen wie etwa Drucker, Telefax- und Kopiergerä­ te für die Sichtbarmachung eines Bildes unter Verwendung von Farbpartikeln wie etwa von Toner und insbesondere eine Einrichtung für die Erzeugung eines Vollfarben-Tonerbildes auf der Oberfläche eines Aufzeichnungsmediums.

Im folgenden werden ein herkömmliches Entwicklungsverfahren und eine herkömmliche Entwicklungsvorrichtung erläutert. Eine ein elektrophotographisches System verwendende Aufzeichnungseinrich­ tung umfaßt eine Druckeinrichtung, die Farbpartikel als Bild auf der Oberfläche eines Aufzeichnungsmediums sichtbar macht, sowie einen Fixierungseinheit, die das sichtbar gemachte Farbpartikel-Bild auf dem Aufzeichnungsmedium fixiert. Für die Farbpartikel wird ein Pulver, das Toner genannt wird und nur im Zusammenhang mit der Elektrophotographie eingesetzt wird, verwendet. Ein Photoleiter wird einmal auf seiner gesamten Oberfläche aufgeladen und dann mit Licht bestrahlt, wodurch die Oberfläche teilweise entladen wird. In diesem Fall entsteht auf der Oberfläche des Photoleiters aufgrund des Unterschiedes zwischen geladenen Bereichen und entladenen Bereichen ein Potentialunterschied, der elektrostatisches latentes Bild genannt wird. In der Entwicklungseinheit werden zunächst Tonerpartikel, die Farbpartikel darstellen, geladen. Dann werden die Tonerpartikel durch eine sogenannte Entwicklungswalze in eine Entwicklungsposition gegenüber dem auf der Oberfläche des Photo­ leiters vorhandenen elektrostatischen latenten Bild befördert. Als Entwicklungsverfahren für ein elektrostatisches latentes Bild wird oftmals ein sogenanntes Vorspannungsentwicklungsverfahren ver­ wendet. In dem Vorspannungsentwicklungsverfahren wird an die Entwicklungswalze eine Vorspannung angelegt, so daß durch die Wirkung des zwischen dem Potential des latenten Bildes auf der Oberfläche des Photoleiters und der Entwicklungswalze erzeugten elektrischen Feldes geladene Partikel von der Oberfläche der Ent­ wicklungswalze abgelöst, zur Oberfläche des Photoleiters bewegt und sichtbar gemacht werden. Als Potential des latenten Bildes (d. h. als Potential des in einem Abschnitt des Photoleiters erzeugten Bildes) kann das obengenannte Ladepotential oder Entladepotential verwen­ det werden. Im allgemeinen wird ein Verfahren, das als Potential für das latente Bild das Ladepotential verwendet, normales Entwickungs­ verfahren genannt, während ein Verfahren, das als Potential des latenten Bildes das Entladepotential verwendet, inverses Ent­ wicklungsverfahren genannt wird. Dasjenige Potential, das nicht als Potential des latenten Bildes verwendet wird, wird Hintergrundpoten­ tial genannt. Die Vorspannung der Entwicklungswalze ist auf einen Wert zwischen dem Ladepotential und dem Entladepotential einge­ stellt, wobei die Differenz zum Potential des latenten Bildes Entwick­ lungspotentialdifferenz genannt wird. Entsprechend wird die Diffe­ renz zu dem Hintergrundpotential Hintergrundpotentialdifferenz genannt.

Ein Aufzeichnungsverfahren, bei dem die Vorspannungsentwicklung unter Verwendung eines Primärfarben-Toners erfolgt, der auf ein Aufzeichnungsmedium wie etwa ein Aufzeichnungspapier oder ein Zwischenübertragungsmedium übertragen wird, stellt eine Weiter­ entwicklung des das obengenannte Vorspannungsentwicklungsver­ fahren verwendenden Druckprozesses dar. Hierbei wird der Entwick­ lungsprozeß für jede Primärfarbe wiederholt, so daß ein Vollfarben­ bild mit einer Zwischenfarbe erhalten wird. Dieses Verfahren wird Tandemfarbprozeß genannt. Für die Überlagerung der Toner und die Darstellung einer Zwischenfarbe wird die sogenannte subtraktive Farbmischung unter Verwendung der drei Primärfarben Cyan (C), Magenta (M) und Gelb (G) verwendet. Schwarz (S), das in ungleich­ mäßigem Farbton zum Zeitpunkt der Farbmischung deutlich sichtbar ist, wird oftmals als Primärfarbe hinzugefügt, um vier "Primärfarben" zu erzeugen. Die additive Farbmischung, die den Zweck hat, daß keine Überlagerung derselben Primärfarben erforderlich ist und daß eine Zwischenfarbe durch Nebeneinanderanordnung der Primärfar­ ben dargestellt wird, ist im Prinzip ebenfalls möglich. Bei einem durch das elektrophotographische Verfahren erzeugten Tonerbild hängt jedoch die Einstellung der Lichtquelle von der Reflexion von Fremdlicht ab, so daß bei Verwendung der additiven Farbmischung die Sättigungsgrenze gesenkt wird und der Farbwiedergabebereich äußerst klein wird, so daß das Verfahren der additiven Farbmischung nur schwer in praktischen Gebrauch gelangen kann. Daher ist in dem Tandemfarbprozeß die Positionierungsgenauigkeit zwischen den Primärfarben ein sehr wichtiger Faktor für die Zwischenfarbenwie­ dergabe durch das Verfahren der subtraktiven Farbmischung. Im allgemeinen ist erwünscht, daß die Verschiebung zwischen den Bildelementen jeder Primärfarbe aus C, M und G auf dem endgülti­ gen Aufzeichnungsmedium, d. h. auf dem Ausgangsbild, zwischen irgendwelchen zwei Bildelementen höchstens 40 µm beträgt. In der Praxis ist jedoch eine derart genaue Positionierung (Farbüberlage­ rung) technisch äußerst schwer zu realisieren, wobei davon auszuge­ hen ist, daß die Verschiebung 100 µm beträgt. Bei diesem Verfahren kann für eine einzige Photoleitervorrichtung nur eine Farbe entwickelt werden, so daß für die Wiedergabe einer Zwischenfarbe unter Verwendung der drei Primärfarben und von Schwarz vier unabhängi­ ge Druckvorrichtungen, eine für jede Primärfarbe, erforderlich sind, so daß das Problem entsteht, daß die Aufzeichnungseinrichtung große Abmessungen erhält.

Um ferner eine Zwischenfarbe unter Verwendung der drei Primärfar­ ben wiederzugeben, ist eine zweifache Positionierung erforderlich, so daß das Problem entsteht, daß die Farbüberlagerungsgenauigkeit zwischen den Primärfarben nicht ohne weiteres erhöht werden kann.

Wenn weiterhin eine von den Primärfarben C, M und G verschiedene Primärfarbe hinzugefügt wird, um eine Zwischenfarbe wieder­ zugeben, hat dies eine Zunahme der Abmessungen der Aufzeich­ nungseinrichtung zur Folge, so daß das Problem entsteht, daß der Farbwiedergabebereich auf den Bereich begrenzt ist, der durch die subtraktive Farbmischung der drei Primärfarben erhalten wird, und somit schmaler wird.

Als Beispiele für den obenerwähnten Tandemfarbprozeß können die Verfahren erwähnt werden, die aus Lucien A. DeSchamphelaere and Xeikon Team, "Digital Colour Presses Applications and Technologies", IS & T's 10th International Congress Proceedings, S. 517-526 (1994), ISBN 0-89208-179-1, bekannt sind.

In der obenbeschriebenen Vollfarben-Aufzeichnungseinrichtung ist für jede Primärfarbe ein unabhängiger Druckprozeß erforderlich, so daß das Problem entsteht, daß die Abmessungen der Aufzeichnungs­ einrichtung groß werden und die Farbüberlagerungsgenauigkeit zwischen den Primärfarben nicht ohne weiteres verbessert werden kann. Ferner entsteht das Problem, daß der Farbwiedergabebereich auf den Bereich der subtraktiven Farbmischung der drei Primärfar­ ben begrenzt ist und also schmaler wird.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vollfarben- Aufzeichnungseinrichtung zu schaffen, die trotz ihrer geringen Größe eine ausgezeichnete Farbwiedergabefähigkeit besitzt und bei der die erwünschte Farbüberlagerungsgenauigkeit einfach erhalten werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vollfarben- Aufzeichnungseinrichtung nach Anspruch 1. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Gemäß einem Merkmal der Erfindung werden zwei Entwicklungsvor­ richtungen mit Potentialaufteilung verwendet.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird eine Vollfarben- Aufzeichnungsvorrichtung mit einem Farbwiedergabebereich, der größer als der Bereich der subtraktiven Farbmischung der drei Primärfarben ist, geschaffen.

Nun werden die Entwicklungsvorrichtungen und -prozesse mit Potentialaufteilung beschrieben. In einem beispielhaften elektropho­ tographischen Vorspannungsentwicklungsverfahren, das beispiels­ weise aus JP 48-37148-A bekannt ist, wird das Potential des Ladebe­ reichs und des Entladebereichs des Photoleiters in zwei Teile unter­ teilt, ferner wird ein Zwischenpotentialbereich erzeugt. Eine erste Entwicklungseinheit für die Ausführung einer normalen Entwicklung ist im Entladebereich installiert und entwickelt den ersten Toner, ferner ist im Ladebereich eine zweite Entwicklungseinheit für die Ausführung einer inversen Entwicklung installiert, die den zweiten Toner entwickelt. Somit werden zwei Tonerarten in einer Ladevorrich­ tung und einer Lichtbestrahlungsvorrichtung (Belichtungsvorrich­ tung) entwickelt. Bei diesem Entwicklungsverfahren wird im Zwi­ schenpotentialbereich (der einfach Zwischenpotential genannt wird) auf dem Photoleiter, dessen Spannung zwischen der Vorspannung der ersten normalen Entwicklungseinheit und der Vorspannung der zweiten inversen Entwicklungseinheit liegt, kein Toner entwickelt, während der Hintergrundabschnitt als Bild erzeugt wird, so daß ein Bild durch zwei Arten von Tonern, die aus dem Hintergrundab­ schnitt, dem ersten Bildabschnitt und dem zweiten Bildabschnitt zusammengesetzt sind, erzeugt werden kann. Dieses Entwicklungs­ verfahren wird Entwicklungsprozeß mit Potentialaufteilung genannt. In dem Entwicklungsprozeß mit Potentialaufteilung werden im allge­ meinen zwei Tonerarten für jede Farbe verwendet und dazu genutzt, ein aus zwei Farben zusammengesetztes Bild zu erzeugen. Der Hintergrundabschnitt, der erste Bildabschnitt und ein zweiter Bild­ abschnitt werden in Abhängigkeit vom Potentialpegel auf der Oberflä­ che des Photoleiters in Bereiche unterteilt. Daher werden diese Bereiche ohne Überlagerung erzeugt. Daraus geht hervor, daß die beiden Tonerarten nicht gemischt werden. Durch dieses Verfahren wird kein weiterer Farbton durch Vermischen zweier Tonerarten erzeugt, so daß für den Farbton die in einem Bild erscheinende Farbe selbst verwendet wird. Durch dieses Verfahren kann mit einer photo­ leitenden Vorrichtung auf einmal ein zweifarbiges Bild aufgezeichnet werden, so daß der Vorteil besteht, daß die Aufzeichnungseinrich­ tung kompakte Abmessungen besitzt. Obwohl ferner zwei Toner nicht vermischt werden können, wird an einer vorgegebenen Position zwischen zweifarbigen Bildern ein elektrostatisches latentes Bild durch eine einzige Belichtungsvorrichtung erzeugt, so daß der weitere Vorteil besteht, daß prinzipiell keine Verschiebung erfolgt. Selbst wenn die erste Entwicklung die inverse Entwicklung ist und die zweite Entwicklung die normale Entwicklung ist, ist dieser Entwick­ lungsprozeß mit Potentialaufteilung anwendbar.

Für die Verwirklichung einer Vollfarben-Aufzeichnungseinrichtung, die einen Entwicklungsprozeß mit Potentialaufteilung verwendet, sind in einem einzigen Aufzeichnungsmedium die ersten und zweiten Entwicklungsvorrichtungen mit Potentialaufteilung hintereinander angeordnet. In der ersten Entwicklungsvorrichtung mit Potentialaufteilung werden für die subtraktive Farbmischung zwei Primärfarben verwendet, während als Farbe der nachfolgenden zweiten Entwicklungsvorrichtung mit Potentialaufteilung die verbleibende Primärfarbe verwendet wird. Hierbei können die beiden Primärfarben, die in der ersten Entwicklungsvorrichtung mit Potentialaufteilung verwendet werden, nicht gemischt werden, so daß der entwickelte Farbton der verbleibenden einen Farbe der zweiten Entwicklungsvorrichtung mit Potentialaufteilung so bestimmt ist, daß die Vermischung der beiden Primärfarben kompensiert wird. Genauer können die drei Primärfarben gemischt werden, wenn eine Primärfarben gemischt werden, wenn eine der beiden Primärfarben verwendet wird, die für die erste Entwicklungsvorrichtung mit Poten­ tialaufteilung verwendet werden. Wenn ferner eine hiervon verschie­ dene Farbe verwendet wird, kann der Farbwiedergabebereich erwei­ tert werden. Die Vertauschung der ersten und zweiten Entwicklungs­ vorrichtungen mit Potentialaufteilung oder die Vertauschung der ersten Farbentwicklung und der zweiten Farbentwicklung in dersel­ ben Entwicklungsvorrichtung mit Potentialaufteilung hat keine nachteilige Auswirkung auf die Farbwiedergabefähigkeit, so daß die erfindungsgemäße Wirkung auch dann in der gleichen Weise erhalten werden kann.

Durch das obige Verfahren kann eine Zwischenfarbe durch nur zwei Druckvorrichtungen erzeugt werden, so daß im Vergleich zu dem herkömmlichen Tandemfarbprozeß eine Vollfarben- Aufzeichnungseinrichtung mit minimalen Abmessungen verwirklicht werden kann. Weiterhin genügt eine einzige Positionierung, so daß die Farbüberlagerungsgenauigkeit zwischen den Primärfarben auf einfache Weise verbessert werden kann. Schließlich kann für den Farbton einer der ersten und zweiten Entwicklungsvorrichtungen mit Potentialaufteilung für die Kompensation der Farbmischung eine von den drei Primärfarben verschiedene Farbe verwendet werden, so daß ein größerer Farbwiedergabebereich jenseits des Bereichs der sub­ traktiven Farbmischung der drei Primärfarben verwirklicht werden kann.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden deutlich beim Lesen der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen, die auf die Zeichnung Bezug nimmt; es zeigen:

Fig. 1 eine Schnittsansicht einer einzelnen Druckvorrichtung für den erfindungsgemäßen Entwicklungsprozeß mit Potential­ aufteilung;

Fig. 2 eine Ansicht zur Erläuterung der Beziehung zwischen der Potentialverteilung und der Bildanordnung in einem Ent­ wicklungsprozeß mit Potentialaufteilung;

Fig. 3 ein schematisches Prozeßdiagramm einer Vollfarben- Druckeinrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfin­ dung;

Fig. 4 eine Ansicht zur Erläuterung der Wiedergabebereichs im CIEL-a*- und CIEL-b*-Farbraum eines Vollfarbendruckers gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 5 ein schematisches Prozeßdiagramm einer Vollfarben- Druckeinrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 6 ein schematisches Prozeßdiagramm einer Vollfarben- Druckeinrichtung gemäß einer nochmals weiteren Ausfüh­ rungsform der Erfindung; und

Fig. 7 eine Ansicht zur Erläuterung des Wiedergabebereichs im CIEL-a*- und CIEL-b*-Farbraum eines Vollfarbendruckers gemäß einer nochmals weiteren Ausführungsform der Erfin­ dung.

Nun wird mit Bezug auf die Fig. 1 bis 4 eine erste Ausführungsform der Erfindung erläutert.

Fig. 1 ist eine Schnittsansicht zur Erläuterung einer Druckvorrich­ tung für einen Entwicklungsprozeß mit Potentialaufteilung. Das Bezugszeichen 1 bezeichnet eine lichtempfindliche Trommel, das Bezugszeichen 2 eine Ladeeinrichtung, das Bezugszeichen 4 eine erste Entwicklungseinheit, das Bezugszeichen 5 eine zweite Entwick­ lungseinheit, das Bezugszeichen 6 eine Vorübertragungs- Ladeeinrichtung, das Bezugszeichen 7 ein Aufzeichnungsmedium, das Bezugszeichen 8 eine Übertragungseinheit, das Bezugszeichen 10 eine Reinigungseinrichtung, das Bezugszeichen 11 eine Belich­ tungseinheit und das Bezugszeichen 12 eine Belichtungssteuerein­ richtung. Auf der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 1, die durch die Ladeeinrichtung 2 gleichmäßig aufgeladen wird, wird durch einen Halbleiterlaser, dessen Lichtemission durch die Belichtungs­ steuereinrichtung 12 gesteuert wird, die ihrerseits aus einem Laser­ treiber gebildet ist, und durch die Belichtungseinheit 11, die ein optisches System umfaßt, ein elektrostatisches latentes Bild erzeugt. Danach wird durch die beiden Entwicklungseinheiten 4 und 5 das elektrostatische latente Bild durch zwei Farbtoner mittels einer Entwicklung mit Potentialaufteilung entwickelt. Da die beiden Farb­ toner, die entwickelt werden sollen, eine unterschiedliche Ladungspo­ larität haben, wird die Vorübertragungs-Ladeeinrichtung 6 verwen­ det, um ihnen die gleiche Polarität zu verleihen. Die beiden Farbto­ ner, denen durch die Vorübertragungs-Ladeeinrichtung 6 die gleiche Polarität verliehen worden ist, werden durch die Übertragungseinheit 8 auf das Aufzeichnungsmedium 7 übertragen. Der auf der Oberflä­ che der lichtempfindlichen Trommel 1 zurückbleibende Toner, der nicht auf das Aufzeichnungsmedium 7 übertragen wird, wird durch die Reinigungseinrichtung 10 gesammelt, woraufhin ein Druckprozeß beendet ist.

Fig. 2 ist eine Darstellung zur Erläuterung der Beziehung zwischen der Potentialverteilung und der Bildanordnung in einem Entwick­ lungsprozeß mit Potentialaufteilung. Das Bezugszeichen 21 bezeich­ net ein Ladepotential (Vo), das Bezugszeichen 22 ein Zwischenpoten­ tial (Vw), das Bezugszeichen 23 ein Entladepotential (Vr), das Be­ zugszeichen 24 ein Vorspannungspotential der ersten Entwicklungs­ einheit, das Bezugszeichen 25 ein Vorspannungspotential der zweiten Entwicklungseinheit, das Bezugszeichen 26 einen positiv geladenen Toner, das Bezugszeichen 261 ein Tonerbild aus positiv geladenem Toner, das Bezugszeichen 27 einen negativ geladenen Toner und das Bezugszeichen 271 ein Tonerbild aus negativ geladenem Toner. Das Entwicklungsverfahren mit Potentialaufteilung ist ein Entwicklungs­ verfahren, bei dem das Potential des Ladebereichs 21 und des Entla­ debereichs 23 des Photoleiters 1 in zwei Abschnitte unterteilt wird und der Zwischenpotentialbereich 22 vorgesehen wird, wobei die erste Entwicklungseinheit 4 für die Ausführung einer normalen Entwicklung im Entladebereich 23 installiert ist und den ersten Toner 26 entwickelt und die zweite Entwicklungseinheit 5 für die Ausführung der inversen Entwicklung im Ladebereich 21 installiert ist und den zweiten Toner 27 entwickelt, so daß in einem einzigen Ladeprozeß und Lichtbestrahlungsprozeß (Belichtungsprozeß) zwei Tonerarten entwickelt werden. Bei diesem Entwicklungsverfahren erfolgt im Zwischenpotentialbereich 22 (Zwischenpotential) auf dem Photoleiter 1, in dem eine Spannung zwischen der Vorspannung 24 der ersten normalen Entwicklungseinheit 4 und der Vorspannung 25 der zweiten inversen Entwicklungseinheit 5 herrscht, keine Entwick­ lung, während der Hintergrundabschnitt als Bild erzeugt wird, so daß ein Bild aus zwei Tonerarten, das aus dem Hintergrundabschnitt, dem ersten Bildabschnitt und dem zweiten Bildabschnitt zusammen­ gesetzt ist, erzeugt werden kann. In dem Entwicklungsprozeß mit Potentialaufteilung werden für jede Farbe im allgemeinen zwei Toner­ arten verwendet und für den Erhalt eines aus zwei Farben zusam­ mengesetzten Bildes genutzt. Auch wenn die erste Entwicklung die inverse Entwicklung ist und die zweite Entwicklung die normale Entwicklung ist, ist die Entwicklung mit Potentialaufteilung möglich.

Fig. 3 ist ein schematisches Prozeßdiagramm zur Erläuterung eines Vollfarben-Druckers gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung. Das Bezugszeichen 30 bezeichnet eine erste Entwicklungsvorrichtung mit Potentialaufteilung, das Bezugszeichen 301 bezeichnet eine Vorrichtung für die Entwicklung einer ersten Farbe der ersten Ent­ wicklungsvorrichtung mit Potentialaufteilung, das Bezugszeichen 302 bezeichnet eine Vorrichtung für die Entwicklung einer zweiten Farbe der ersten Entwicklungsvorrichtung mit Potentialaufteilung, das Bezugszeichen 31 bezeichnet eine zweite Entwicklungsvorrichtung mit Potentialaufteilung, das Bezugszeichen 301 bezeichnet eine Vorrichtung für die Entwicklung der ersten Farbe der zweiten Ent­ wicklungsvorrichtung mit Potentialaufteilung und das Bezugszeichen 312 bezeichnet eine Vorrichtung für die Entwicklung der zweiten Farbe der zweiten Entwicklungsvorrichtung mit Potentialaufteilung. Für den Toner der ersten Entwicklungsvorrichtung 301 der ersten Entwicklungsvorrichtung 30 mit Potentialaufteilung, den Toner der zweiten Entwicklungsvorrichtung 302 der ersten Entwicklungsvor­ richtung 30 mit Potentialaufteilung und für den Toner der ersten Entwicklungsvorrichtung 311 der zweiten Entwicklungsvorrichtung 31 mit Potentialaufteilung werden die Primärfarben Cyan (C), Ma­ genta (M) bzw. Gelb (G) für die subtraktive Farbmischung verwendet. Ferner wird für den Farbton des Toners der zweiten Entwicklungsvor­ richtung 312 der zweiten Entwicklungsvorrichtung 32 mit Potential­ aufteilung die Primärfarbe Cyan (C) verwendet. Der Toner der zweiten Entwicklungsvorrichtung 312 der zweiten Entwicklungsvorrichtung 32 mit Potentialaufteilung und der Toner der ersten Entwicklungs­ vorrichtung 301 der ersten Entwicklungsvorrichtung 30 mit Poten­ tialaufteilung sind gleich. In den Vorrichtungen dieser Ausführungs­ form wird der Cyan-Toner (C-Toner) von zwei Druckvorrichtungen gemeinsam verwendet, so daß die Entwicklungseinheit für die Ent­ wicklung des C-Toners in jeder Druckvorrichtung miniaturisiert werden kann. In diesem Fall wird die Miniaturisierung erzielt durch Verringern der Kapazität eines Entwicklers einer Entwicklungsein­ heit. Der Entwickler ist im Fall einer zweikomponentigen Entwicklung ein Gemisch aus Toner und Trägerpartikeln und im Fall einer ein­ komponentigen Entwicklung der Toner selbst. In der ersten Ent­ wicklungsvorrichtung 30 mit Potentialaufteilung kann gemäß dem Prinzip des obenbeschriebenen Entwicklungsprozesses mit Potential­ aufteilung ein Gemisch aus C und M nicht erzeugt werden, bei Verwendung der Entwicklung 312 der zweiten Farbe des zweiten Entwicklungsprozesses mit Potentialaufteilung ist dies jedoch mög­ lich. Der Farbwiedergabebereich des Prozesses dieser Ausführungs­ form ist in Fig. 4 gezeigt. Fig. 4 zeigt den Wiedergabebereich in dem CIEL-a*- und CIEL-a*-b*-Farbraum. Das Bezugszeichen 40 bezeich­ net einen Farbwiedergabebereich des Vollfarbendruckers dieser Ausführungsform, während das Bezugszeichen 41 einen Farbwieder­ gabebereich des herkömmlichen Tandemfarbprozesses bezeichnet. In dem Vollfarbendrucker dieser Ausführungsform erfolgt insbesondere die Wiedergabe durch Farbüberlagerung unter hauptsächlicher Verwendung von Rot (R), Blau (B) und Grün (Gr), so daß eine größere Farbwiedergabefähigkeit als im herkömmlichen Fall erreicht werden kann.

In dem obenerwähnten Vollfarbendrucker dieser Ausführungsform sind lediglich zwei Druckprozesse ausreichend, so daß eine Vollfar­ ben-Aufzeichnungseinrichtung, deren Abmessungen geringer als diejenigen der herkömmlichen Tandemfarbvorrichtung sind, verwirk­ licht werden kann. Ferner erfordert die herkömmliche Tandemfarb­ vorrichtung drei Druckvorrichtungen, während in dem Vollfarben­ drucker gemäß dieser Ausführungsform die Farben durch eine Positionierung zwischen den beiden Druckvorrichtungen überlagert werden können, so daß die Farbüberlagerungsgenauigkeit zwischen den Primärfarben verbessert werden kann und die Farbwiedergabe­ fähigkeit weiter verbessert wird. Ferner kann von den Druckvorrich­ tungen die Entwicklungseinheit für die Entwicklung des C-Toners miniaturisiert werden, so daß die Vollfarben- Aufzeichnungseinrichtung gemäß dieser Ausführungsform noch weiter als durch die Wirkung, die durch die Verwendung von lediglich zwei Druckvorrichtungen erhalten wird, miniaturisiert werden kann.

Im folgenden wird mit Bezug auf Fig. 5 eine weitere Ausführungsform der Erfindung erläutert. Fig. 5 ist ein schematisches Prozeßdiagramm des Vollfarbendruckers gemäß dieser Ausführungsform. Das Bezugs­ zeichen 32 bezeichnet eine dritte Entwicklungsvorrichtung. Diese dritte Entwicklungsvorrichtung 32 ist eine gewöhnliche monochroma­ tische Vorspannungsentwicklungsvorrichtung lediglich für schwarzen Toner, die keine Entwicklung mit Potentialaufteilung verwendet. Der Vollfarbendrucker dieser Ausführungsform ist ein Drucker, bei dem ein Druckprozeß lediglich von schwarzer Farbe zu der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform anhand der dritten Entwicklungsvorrich­ tung 32 hinzugefügt ist. Die erste Entwicklungsvorrichtung 30 mit Potentialaufteilung und die zweite Entwicklungsvorrichtung 31 mit Potentialaufteilung gemäß dieser Ausführungsform sind jedoch kleiner als jene, die in Fig. 3 gezeigt sind. Ferner sind die Entwickler­ kapazitäten der anderen Entwicklungseinheiten im Vergleich zu der Kapazität der Entwicklungseinheit für schwarzen Toner kleiner bemessen. Einen Grund für die Unabhängigkeit der Entwicklungs­ vorrichtung 32 für schwarzen Toner bildet die Tatsache, daß in der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform für die Erzeugung von Schwarz durch die subtraktive Farbmischung wahrscheinlich eine feine Ungleichmäßigkeit des schwarzen Farbtons erkennbar sein wird, so daß Schwarz als Primärfarbe verwendet wird. Die Unabhängigkeit des schwarzen Toners wird in dem herkömmlichen Tandemfarbprozeß oftmals genutzt, obwohl sie in dieser Ausführungsform für die Erzeu­ gung einer Primärfarbe durch die Entwicklungsvorrichtung mit Potentialaufteilung eine besondere Bedeutung hat, die von der her­ kömmlichen Bedeutung verschieden ist. Die Entwicklungsvorrichtung mit Potentialaufteilung unterteilt die Ladepotentiale in zwei Abschnit­ te, so daß die Entwicklungspotentialdifferenz für jede Farbe verrin­ gert wird und die Entwicklungskraft für jede Farbe gering ist. Um dieses Problem zu lösen, sind Vorschläge gemacht worden, die die Erhöhung der Anzahl der Entwicklungswalzen umfassen, so daß sie einem Langzeitdruck mit hoher Druckdichte widerstehen. Im prakti­ schen Druckbetrieb ist der Verbrauch von schwarzem Toner deutlich höher, so daß in dem Fall, in dem der schwarze Toner wie in dieser Ausführungsform unabhängig vorgesehen ist, die Belastungen der ersten und zweiten Entwicklungsvorrichtungen 30 und 31 mit Poten­ tialaufteilung stark verringert und die entsprechenden Druckvorrich­ tungen miniaturisiert werden können.

Gemäß dieser obenbeschriebenen Ausführungsform ist die Entwick­ lungsvorrichtung für den schwarzen Toner von den anderen Entwick­ lungsvorrichtungen unabhängig, so daß ein stabiler schwarzer Farb­ ton erhalten wird und die Belastung der Entwicklungsvorrichtungen mit Potentialaufteilung verringert werden kann, so daß die entspre­ chenden Druckprozesse miniaturisiert werden können und folglich im Vergleich zu der herkömmlichen Tandemfarbvorrichtung für vier Primärfarben eine kleinstmögliche Vollfarben- Aufzeichnungseinrichtung verwirklicht werden kann.

Nun wird mit Bezug auf die Fig. 6 und 7 eine nochmals weitere Ausführungsform der Erfindung erläutert. Fig. 6 ist ein schemati­ sches Prozeßdiagramm des Vollfarbendruckers gemäß dieser Ausfüh­ rungsform. Die Anordnung der Druckvorrichtungen und die Bezugszeichen sind die gleichen wie in Fig. 5, obwohl die Anordnung der Farben jeder Entwicklungsvorrichtung mit Potentialaufteilung unterschiedlich ist. Für den Toner der ersten Entwicklungsvorrichtung 301 der ersten Entwicklungsvorrichtung 30 mit Potentialaufteilung, den Toner der zweiten Entwicklungsvorrichtung 302 der ersten Entwicklungsvorrichtung 30 mit Potentialaufteilung und den Toner der ersten Entwicklungsvorrichtung 311 der zweiten Entwicklungsvorrichtung 31 mit Potentialaufteilung werden die Primärfarben Cyan (C), Gelb (G) bzw. Magenta (M) für die subtraktive Farbmischung verwendet. Ferner wird für den Toner der zweiten Entwicklungsvorrichtung 312 des zweiten Entwicklungsvorrichtung 31 mit Potentialaufteilung Grün (Gr) mit einem Farbton, der im allgemeinen für die additive Farbmi­ schung verwendet werden soll, verwendet. In dieser Ausführungsform können der C-Toner und der G-Toner der ersten Entwicklungsvor­ richtung 30 mit Potentialaufteilung nicht vermischt werden, während jeder Toner mit dem Gr-Toner der zweiten Entwicklungsvorrichtung 31 mit Potentialaufteilung vermischt werden kann. Dadurch kann der Farbwiedergabebereich stark erweitert werden. Der Farbwieder­ gabebereich der Vorrichtung gemäß dieser Ausführungsform ist in Fig. 7 gezeigt. Fig. 7 zeigt den Wiedergabebereich in dem CIEL-a*- und CIEL-b*-Farbraum in der gleichen Weise wie in Verbindung mit Fig. 4. Das Bezugszeichen 40 bezeichnet einen Farbwiedergabebe­ reich des Vollfarbendruckers der ersten und zweiten Ausführungs­ formen, während das Bezugszeichen 41 einen Farbwiedergabebereich der herkömmlichen Tandemfarbvorrichtung bezeichnet und das Bezugszeichen 42 einen Farbwiedergabebereich des Vollfarbendruckers gemäß dieser Ausführungsform bezeichnet. Die Farbräume zwischen "C und Gr" und "G und Gr" sind stark erweitert, wobei ein ungewöhnlich breiter Farbwiedergabebereich verwirklicht werden kann. Darüber hinaus können lediglich zwei Druckvorrichtungen für die Steuerung der Zwischenfarbe in der gleichen Weise wie in Ver­ bindung mit den ersten und zweiten Ausführungsformen verwendet werden, wobei die Miniaturisierung der Vollfarben- Aufzeichnungseinrichtung und die Farbüberlagerungsgenauigkeit zwischen den Primärfarben niemals nachteilig beeinflußt werden und die hohe Leistung, die mit den ersten und zweiten Ausführungsfor­ men erzielt wird, unverändert übernommen werden kann.

Jede Anordnung der Farben in der Entwicklungsvorrichtung mit Potentialaufteilung gemäß dieser Ausführungsform ist so festgelegt, daß sie einen größeren Farbraum abdeckt. Das heißt, daß in der ersten Entwicklungsvorrichtung 30 mit Potentialaufteilung der C- Toner und der G-Toner im Farbraum mit maximalem Abstand ange­ ordnet sind. Darüber hinaus sind aus Sicht der Beziehung zu Gr, das zwischen sie eintritt, "Gr und C" und "Gr und G" jeweils weiter von­ einander entfernt, wobei die Festlegung der Farbe der zweiten Ent­ wicklungsvorrichtung 312 der zweiten Entwicklungsvorrichtung 31 mit Potentialaufteilung auf Gr zusätzlich zu der Farbanordnung der ersten Entwicklungsvorrichtung 30 mit Potentialaufteilung höchst wirksam ist.

Gemäß der obenbeschriebenen Ausführungsform kann eine kleine Vollfarben-Aufzeichnungseinrichtung eine hohe Farbüberlagerungs­ genauigkeit zwischen den Primärfarben und einen ungewöhnlich weiten Farbwiedergabebereich verwirklichen. In dieser Ausführungs­ form sind der C-Toner und der G-Toner in der ersten Entwicklungs­ vorrichtung 30 mit Potentialaufteilung angeordnet, während Gr als mit ihnen zu vermischende Farbe verwendet wird. Selbst wenn jedoch der C-Toner und der G-Toner in der zweiten Entwicklungsvor­ richtung 31 mit Potentialaufteilung vorgesehen sind und G als eine mit ihnen in der zweiten Entwicklungsvorrichtung 31 mit Potential­ aufteilung zu vermischende Farbe verwendet wird, kann die gleiche Wirkung erhalten werden. Durch eine Farbanordnung, die von dieser Kombination verschieden ist, kann die Wirkung der Erfindung eben­ falls erhalten werden, obwohl der Grad der Wirkung ein anderer sein dürfte.

Gemäß der obenbeschriebenen Erfindung sind die ersten und zwei­ ten Entwicklungsvorrichtungen 30 bzw. 31 mit Potentialaufteilung für ein Aufzeichnungsmedium hintereinander angeordnet, wobei zwei Primärfarben für die subtraktive Farbmischung für den ersten Entwicklungsprozeß mit Potentialaufteilung verwendet werden und die verbleibende Primärfarbe für eine Farbe des nachfolgenden zweiten Entwicklungsprozesses mit Potentialaufteilung verwendet wird, wobei der Farbton einer verbleibenden Entwicklungsvorrichtung des zweiten Entwicklungsprozesses mit Potentialaufteilung so bestimmt ist, daß er die Mischung der beiden Primärfarben, die im ersten Entwicklungsprozeß mit Potenti­ alaufteilung verwendet werden, kompensiert, wodurch durch die wodurch durch die beiden Druckprozesse eine Zwischenfarbe erzeugt werden kann. Daher kann im Vergleich zu dem herkömmlichen Tandemfarbprozeß eine kleine Vollfarben-Aufzeichnungseinrichtung geschaffen werden, wobei eine einzige Positionierung ausreichend ist, so daß die Wirkung erzielt wird, daß die Farbüberlagerungsgenauig­ keit zwischen den Primärfarben verbessert ist. Ferner kann eine von den drei Primärfarben verschiedene Farbe für den Farbton eines der ersten und zweiten Entwicklungsprozesse mit Potentialaufteilung verwendet werden, um die Farbmischung zu kompensieren, so daß die Wirkung erhalten wird, daß ein Farbwiedergabebereich geschaf­ fen wird, der größer ist als der Bereich der subtraktiven Farbmi­ schung der drei Primärfarben.

Claims (10)

1. Vollfarben-Aufzeichnungseinrichtung, die einen Photoleiter (1), eine Ladeeinrichtung (2), eine Belichtungseinheit (11), eine erste Entwicklungseinheit (301; 311) sowie eine zweite Entwicklungseinheit (302; 312) umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß
auf dem Photoleiter (1) unter Verwendung der Belichtungseinheit (11) Bildbereiche mit Potentialpegeln (21 bis 24), die wenigstens drei unterschiedliche Werte besitzen, erzeugt werden,
eine erste Entwicklungsvorrichtung (30) mit Potentialaufteilung für die Entwicklung von Farbpartikeln unterschiedlicher Arten durch eine normale Entwicklung bzw. eine inverse Entwicklung für die Potentialpegel mit zwei Werten mit Ausnahme des mittleren Potenti­ alpegels durch die erste Entwicklungseinheit (301) und dann durch die zweite Entwicklungseinheit (302) und eine zweite Entwicklungs­ vorrichtung (31) mit Potentialaufteilung ebenfalls für die Entwicklung von Farbpartikeln unterschiedlicher Arten durch die ersten und zweiten Entwicklungseinheiten (311, 312) hintereinander angeordnet sind und
auf einem Aufzeichnungsmedium (7) ein Bild erzeugt wird, das eine Zwischenfarbe besitzt, die von den jeweiligen Farbtönen der Farbpartikel verschieden ist.

2. Vollfarben-Aufzeichnungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die erste Entwicklungseinheit (301) und die zweite Entwicklungseinheit (302) der ersten Entwicklungsvorrichtung (30) mit Potentialaufteilung zwei Arten von Tonern aus den drei Primärfarben Cyan, Magenta und Gelb verwendet werden und für die erste Entwicklungseinheit (311) und die zweite Entwicklungseinheit (312) der zweiten Entwicklungsvorrichtung (31) mit Potentialauftei­ lung zwei Arten von Tonern einschließlich eines nicht in der ersten Entwicklungsvorrichtung (30) mit Potentialaufteilung verwendeten Toners aus den drei Primärfarben Cyan, Magenta und Gelb verwen­ det werden.

3. Vollfarben-Aufzeichnungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Entwicklerkapazitäten der beiden Entwick­ lungseinheiten (301, 302; 311, 312) für die einmalige Entwicklung jedes Farbtoners der Cyan-, Magenta- und Gelb-Toner durch die erste Entwicklungsvorrichtung (30) mit Potentialaufteilung und die zweite Entwicklungsvorrichtung (31) mit Potentialaufteilung kleiner als die Entwicklungskapazitäten anderer Entwicklungseinheiten sind.

4. Vollfarben-Aufzeichnungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die erste Entwicklungsvorrichtung (30) mit Potentialaufteilung und die zweite Entwicklungsvorrichtung (31) mit Potentialaufteilung vier Arten von Tonern verwendet werden und für drei der vier Arten von Tonern Toner der drei Primärfarben Cyan, Magenta und Gelb verwendet werden.

5. Vollfarben-Aufzeichnungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß für drei der vier Arten von Tonern Toner der drei Primärfarben Cyan, Magenta und Gelb verwendet werden und für eine verbleibende Tonerart ein Toner einer der Farben Rot, Grün und Blau verwendet wird.

6. Vollfarben-Aufzeichnungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß für eine der ersten und zweiten Entwicklungs­ vorrichtungen (30, 31) mit Potentialaufteilung eine Kombination aus Cyan- und Gelb-Tonern verwendet wird und für die jeweils andere Entwicklungsvorrichtung (31; 30) eine Kombination aus einem ma­ gentafarbenen Toner und einem grünen Toner verwendet wird.

7. Vollfarben-Aufzeichnungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch die erste Entwicklungsvorrichtung (30) mit Potentialaufteilung, die zweite Entwicklungsvorrichtung (31) mit Potentialaufteilung und eine dritte Entwicklungsvorrichtung (32).

8. Vollfarben-Aufzeichnungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Entwicklungsvorrichtung (32) eine einzige Farbe entwickelt.

9. Vollfarben-Aufzeichnungseinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Entwicklerkapazität einer in der dritten Entwicklungsvorrichtung (32) verwendeten Entwicklungseinheit (321) größer ist als die Entwicklungskapazitäten der Entwicklungseinhei­ ten (301, 302, 311, 312), die in der ersten Entwicklungsvorrichtung (30) mit Potentialaufteilung und in der zweiten Entwicklungsvorrich­ tung (31) mit Potentialaufteilung verwendet werden.

10. Vollfarben-Aufzeichnungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine dritte Entwicklungsvorrichtung (32), die nur schwarzen Toner verwendet, unabhängig von den ersten und zweiten Entwicklungsvorrichtungen (30, 31) mit Potentialaufteilung installiert ist.