DE1952943C3 - Elektrophotografisches Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer mehrfarbigen Kopie - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrophotografisches Verfahren zur Herstellung einer mehrfarbigen Kopie, . bei dem von einer farbigen Vorlage ein Tonerbild auf panchromatischen photoleitfähigen Aufzeichnungsmaterial erzeugt wird, sowie eine Vorrichtung zur Durch⁴-führung dieses Verfahrens.

Aus der US-PS 31 34 849 ist ein elektrographisches Verfahren bekannt, nach dem eine Vorlage mit einer Fernsehkamera abgetastet und auf eine Kopie Färbpunkte gesetzt werden, die durch Mischung von Tonern entsprechend den erzeugten elektrischen Farbauszugssignalen gebildet worden sind. Das die Farbpunkte bildende Toner-Pulver tritt aus einer Düse aus, so daß ein unerwünschtes Ausbreiten der Farbpunkte und damit eine unscharfe Bildwiedergabe nicht vermieden werden können.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Ver-Diese Aufgabe Wird ernndungsgemäß dadurch gelöst, daß die Fotoleitschicht des Aufzeichnungsmaterials zeilenweise mit einer gleichmäßigen elektrostatischen Ladung versehen wird, daß durch zeilenweise Projektion der Vorlage auf die elektrostatisch geladene, fotoleitfähige Schicht ein streifenförmiges latentes elektrostatisches Bild auf dem Aufzeichnungsmaterial entsprechend der Helligkeit der Vorlage erzeugt wird, daß elektrische Farbauszugssignale entsprechend den Grundfarben der Vorlage durch zeilenweises Abtasten der Vorlage erzeugt werden, daß mehrere Toner, deren Pigmente den verschiedenen Grundfarben entsprechen, entsprechend den erzeugten elektrischen Farbauszugssignalen gemischt werden und daß die Tonermischung zeilenweise auf das latente elektrostatische Bild des Aufzeichnungsmaterials aufgeblasen wird. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich die Färb punkte auf dem elektrostatisch vorbereiteten Aufzeichnungsmaterial exakt entsprechend der Vorlage setzen, ohne daß ein Verwischen befürchtet werden müßte, weil das Tonerpulver auf dem streifenförmig elektrostatisch geladenen Aufzeichnungsmaterial punktförmig haftet. Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Farbkopien zeichnen sich daher durch besondere Brillanz und ein hohes Auflösungsvermögen aus. Diese besitzen eine besondere Wiedergabetreue, weil zur Bildung der Farbtreue nicht nur die Farbsignale, sondern auch Helligkeitssignale verwendet werden.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum zeilenweisen Abtasten einer Vorlage und eine Einrichtung zum zeilenweisen Abtasten einer fotoleitfähigen Schicht, wobei die Einrichtung zum Abtasten der Vorlage einen Signalerzeuger zur Bildung der elektrischen Farbauszugssignale aufweist, und die Einrichtung zum Abtasten der fotoleitfähigen Schicht mit einer Ladeeinrichtung, einer Belichtungseinrichtung zur Belichtung der fotoleitfähigen Schicht entsprechend dem von der Vorlage abgeleiteten Helligkeitssignal und mit einer Farbauftragseinrichtung zum punktweisen Aufblasen der Tonermischung versehen ist. Die Ladeeinrichtung weist zweckmäßigerweise zur Bildung scharf abgegrenzter geladener Streifen eine Entladungselektrode und eine Einrichtung zum Löschen der mit Hilfe der Entladungselektrode erzeugten Ladung außerhalb eines Streifens von vorbestimmter Breite auf.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen

F i g. 1 und 2 schematisch die Bildung eines latenten Bildes auf einer panchromatischen Photowiderstandsschicht in dem erfindungsgemäßen Verfahren;

Fig.3 und 4 erläutern schematisch die Herstellung eines Farbbildes auf der panchromatischen Photowiderstandsschicht in dem erfindungsgemäßen Verfahren;

F i g. 5 zeigt schematisch ein Verfahren zum Herstellen eines aufrechtstehenden Bildes durch einen Umdruck des nach dem Verfahren gemäß den F i g. 1 bis 4 hergestellten, auf dem Kopfstehenden Bildes;

F i g. 6 zeigt schematisch eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Herstellen von Farbbildern durch Elektrophotographie;

¹I

ρ· a 7 und »zeigen in je einer Draufsicht die Abtastung einer Vorlage bzw.einesKopierblat.es; c· e 9 zeigt schematisch ein bevorzugtes Ausfuhngsbeispiel eines Ladekopfes der eu.ndungsgemäßen Verrichtung
s-10

Fi 2 i" ^icie^l schematisch ein Ausführungsbeispjel ■ es latenten Bildes, das dadurch gebildet worden ist. 3?der mit Hilfe des Ladekopfes nach F i g. 9 geladene Streifen mit einer Öffnung einer Belichtungseinnchtung ⁸^iTu zeigt schematisch ein Beispiel eines latenten RildesTauf dem Farbstoffe abgelagert worden sind:

pis 12 zeigt einen Teil eines Beispiels eines erfindungsgemäß hergestellten Farbbildes.

An Hand der F i g. 1 bis 4 wird das Prinzip des erfindunesgemäßen Verfahrens erläutert.

Fi g 1 zeigt eine fotoleitfähige Platte 1 mit einem !,itenden Schichtträger 2, z. B. aus Blech, der auf der inen Seite mit einer Schichl 3 aus einem panchromatischen Material, z. B. Selen, überzogen ist. Diese Schicht iwird mit einer Sprühentladungselektrode 4 gleichmäßig geladen. Danach wird gemäß Fig.2 ein Bild einer Farbvorlage 5 mit Hilfe eines Objektivs 6 auf d.e Schicht 3 projiziert. Dadurch wird die elektrostatische Schicht 3 entsprechend der Helligkeit der Farbvorlage c heuchlet und die elektrostatische Ladung an den belichteten Stellen entsprechend der Beleuchtungsstärke herabgesetzt oder beseitigt Dagegen bleibt die Ladung _an den unbelichteten Stellen unverändert. Auf dem Blatt 1 wird daher ein latentes elektrostatisches Bild erzeugt das den Helligkeitswerten der Vorlage entspricht ' Der vorstehend beschriebene Vorgang wird eenau so durchgeführt wie in dem üblichen elektrophofoeraphischen Verfahren. In dem erfindungsgemäßen Verfahren wird zusätzlich zu dem vorstehend beschriebenen Vorgang mit Hilfe des vorstehend angegebenen, latenten elektrostatischen Bildes ein Farbbild erzeugt. In den F i g 3 und 4 ist mit 7 eine Öffnung zum Abtasten der Vorlage 5 bezeichnet. Durch die Ausnehmung 7 getretenes Licht wird durch ein Objektiv 8 auf einen dichroitischen Spiegel 9 geworfen und dadurch in drei Farbauszugslichtstrahlen getrennt, d.e dann mit Hilfe von photoelektrischen Wandlern 10a, lOfc und 10c z. B. Photozellen, gegebenenfalls mit Sekundärelektronenvervielfachern, in elektrische Signale umgewandelt werden Die von diesen photoelektrischen Wandlern 10a 106 und 10c abgegebenen elektrischen Signale dienen zur Steuerung von Magnetventilen 11a, Ub bzw. lic Farbstoffe z.B. Farbtoner oder Faroflüssigkeiten in Farben, die je einem der Signale entsprechen, werden durch eine Düse 12 auf das Blatt 1 geblasen und vorher in Anteilen gemischt, die dem Verhältnis zwischen den Farbkomponenten der Vorhgc entsprechen Durch die Öffnung 7 wird die Vorlage 5 in der in F ; g. «zeigten Weise abgetastet. Gleichze.t.g tastet d.e Düse 12 den entsprechenden Teil des Blattes 1 ab. Infolgedessen wird auf dem Blatt 1 ein Farbbild erzeugt, das dem Bild auf der Vorlage entspricht. Man kann außer der vorstehend angegebenen Düse noch eine Düse zum Blasen einer schwarzen Farbe verwenden die der gewöhnlich beim Farbdruck verwendeten schwarzen Platte entspricht. Wenn man allen Farbstoffen vorher eine elektrostatische Ladung erteilt, welche die entgegengesetzte Polarität hat w.e d.e Ladung der foSähigen Schicht 3. kann man direkt von einem Positiv ein positives Farbbild erhalten.

Bei Anwendung des vorstehend beschriebenen Ve fshr.ns kann man ein aufrechtstehendes Farbbild mit Hilfe eines geeigneten optischen Systems erhalten, welches das Objektiv 6 enthält Wenn man zunächst ein auf dem Kopf stehendes Bild erhäh, kann man ein entsprechendes aufrechtstehendes Bild erhalten, indem man das auf dem Kopf stehende Bild in der in F i g. 5 gezeigten Weise auf ein Blatt 13, z. B. aus Papier, umdruckt. In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wird das latente elektrostatische Bild in der Fig. 3 dadurch gebildet daß auf der panchromatisch lichtempfindlichen elektrostratischen Schicht 3 des Blattes 1 mit Hilfe des Objektivs 6 ein die Helligkeiiswerte der Vorlage darstellendes Bild erzeugt wird. Man kann das latente elektrostatische Bild auf der Schicht 3 des Blattes 1 aber auch dadurch erzeugen, daß die Vorlage zunächst mit einer Öffnung abgetastet wird, die von einer Faseroptik gebildet wird, die eine genügende Auflösung ermöglicht und gleichzeitig mit dem Abtasten der Vorlage durch die genannte Öffnung eins HIatt 1 mit einer Ladeeinrichtung abgetastet wird.

F i g. 6 zeigt schematisch eine Vorrichtung, mit der das erfindungsgemäße Verfahren zweckmäßig durchgeführt werden kann. In F i g.6 besteht eine Abtasteinrichtung \ zum Abtasten einer mehrfarbigen Vorlage 21 aus einem Helligkeitssignalcrzcugcr 4-1 und einem Farbauszugssignalerzeuger 4-2. Der Signaler/.eugcr -4-1 besitzt eine Öffnung 22, ein Objektiv 23 und einen photoelektrischen Wandler 24. Das Objektiv 23 ist in dem Strahlengang des von der Vorlage 21 durch die Öffnung 22 getretenen Lichtes angeordnet. Der Wandler 24 erzeugt ein elektrisches Signal, das die Helligkeit des von der öffnung 22 abgetasteten Flächcnclememcs des Bildes der Vorlage darstellt. Der Farbauszugssignalerzeuger A-2 besitzt eine Farbzerlegungscinrichlung mit einer der Öffnung 22 ähnlichen Öffnung 25. einem Objektiv 26 und einem dichroitischen Spiegel 27. Ferner besitzt der Farbauszugssignalerzeuger photo elektrische Wandler 28, 29 und 30 zum Umsci/en der Sättigungswerte der durch den dichroitischen Spiegel 27 voneinander getrennten Farbauszugs-Lichtsirahlen in je ein tlcktrisches Signal. Eine durchsichtige Vorlage 21 kann gemäß F i g. 6 von ihrer Rückseite -uisgeleuchtet werden. Eine lichtundurchlässige Vorlage wird auf ihrer Bildfläche mit einer geeigneten Beleuchtungseinrichtung ausgeleuchtet, wie sie in den üblichen clektrophotographischen Kopiervorrichtungen verwendet wird, so daß das von dieser Fläche der Vorlage reproduzierte Licht durch die Öffnungen 22 und 25 in die Objektive 23 bzw. 27 gelangt.

Es ist ferner eine Abtasteinrichtung B vorgesehen, die zum Abtasten eines Kopierblattcs 33 dient, das aus einem Schichtträger 31 und einer auf der einen Seite dieses Trägers 31 angeordneten Schicht 32 aus einem panchromatischen fotoleilfähigen Material besteht. Die Abtasteinrichtung B besitzt eine Ladeeinrichtung ß-1. eine Belichtungseinnchtung 0-2 zum Erzeugen eines latenten elektrostatischen Bildes und eine Farbauftragsund Entwicklungseinrichtung ß-3. Die Ladeeinrichtung ß-l besitzt eine Entladungselektrode 34 und einen Abschirmkasten 35. Durch die Entladung der Entladungselektrode 34 kann die Schicht 32 des Blattes 33 entladen werden. Fig.9 zeigt ausführlich ein Ausführungsbeispiel der Ladeeinrichtung. Dabei ist mit 36 eine Abdeckeinrichtung bezeichnet, die mit der Entladcelektrode 34 starr verbunden und hinter ihr angeordnet ist. Diese Abdeckeinrichtung 36 hat in der Mitte einen lichtundurchlässigen Teil 37 und auf beiden Seiten desselben je einen lichtdurchlässigen Teil 38. Die Abdeckeinrichtung 36 tastet eine mit Hilfe der Entladungselck-

node 34 geladene Teilfläche 39 hinter der Entladungselektrode 34 derart ab, daß diese Teilfläehe 39 in dem Bereich belichtet wird, der nicht von dem lichtundurchlässigen Teil 37 abgedeckt wird. In diesem belichteten Bereich wird daher die Ladung beseitigt. Man erhält auf diese Weise einen geladenen Streifen 40. D^:.c Einrichtung ß-2 zum Erzeugen eines latenten elektrostatischen Bildes besitzt eine Öffnung 41 zum Abtasten des von der Ladeeinrichtung erzeugten, geladenen Streifens 40 und eine Lampe 42, deren Licht durch die Öffnung 41 und ein Objektiv 43 auf die Schicht 32 des Blattes 1 geworfen werden kann. Die Helligkeit der Lampe 42 wird durch ein Signal gesteuert, das von dem pholoelektrischen Wandler 24 kommt und von der Helligkeit der Vorlage 21 abhängig ist. Wenn die öffnung 41 den geladenen Streifen 40 abtastet, wird daher längs des Weges dieser Öffnung gemäß F i g. 10 ein latentes elektrostatisches Bild 44 gebildet.

Die Einrichtung B-3 zum Farbaufträgen und Entwikkeln besitzt Magnetventile 45, 46 und 47, die durch von den photoelektrischen Wandlern 28, 29 bzw. 30 kommende Signale gesteuert werden, und ist so ausgebildet, daß die Farbstoffe für die einzelnen Farbkomponenten in Anteilen gemischt werden, die ihren Anteilen an der Farbe der Vorlage 21 entsprechen, und das Gemisch durch eine Düse 48 (F i g. 11) auf das Blatt 33 geblasen wird. Die Düse 48 tastet das Blatt 33 hinter der Öffnung 41 ab. Wenn die Farbstoffe vorher eine elektrostatische Ladung erhalten haben, deren Polarität der Polarität des latenten elektrostatischen Bildes entgegengesetzt ist. wird nur das latente Bild 44 eingefärbt und entwikkelt. In der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Anordnung derart getroffen, daß die Öffnung 25 der Einrichtung A zum Abtasten der Vorlage 21 diese mit einer Verzögerungszeit / gegenüber der Öffnung 22 (F i g. 7) abtastet und die Düse 48 der Einrichtung B zurr Abtasten des Blattes 33 dieses mit einer Verzögerungszeit / gegenüber der Öffnung 41 abtastet (F i g. 8). Ferner führt die Ladeeinrichtung 34 ihren Abtastvorgang mit einem Zeitabstand T vor der Öffnung 41 durch. In der Praxis brauchen die Öffnungen 22 und 25 nur etwa 5 bis 10 Linien pro mm des Originals zu haben, doch kann dieser Kennwert je nach dem Verwendungszweck auch anders gewählt werden. Zum Abtasten mit Hilfe der Abtasteinrichtungen A und B kann eine Konstruktion verwendet werden, die den üblichen Bildübertragungseinrichtungen ähnelt. Dabei werden die Vorlage und das Photowiderstandsblatt auf je einem Zylindermantel angeordnet und die Einrichtungen A und B rechtwinklig zu der Drehrichtung des betreffenden Zylindermantels bewegt, so daß die Vorlage und das Photowiderstandsblatt im wesentlichen wendelförmig abgetastet wird. Man kann auch die Vorlage und das Biidempfangsblatt ortsfest anordnen und die Abtasteinrichtungen A und B zum Abtasten der Vorlage und des Bildempfangsblattes hin- und herbewegen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann ferner so eingerichtet sein, daß der Helligkeitssignalerzeuger -4-1 und der Farbauszugssignalerzeuger Λ-2 der Abtasteinrichtung A unabhängig voneinander der Helligkeit bzw. den Farbkomponenten der Vorlage entsprechende Signale erzeugen und die Öffnung 25 des Farbauszugssignalerzeugers /4-2 größer ist als die Öffnung 22 des Helligkeitssignalerzeugers A-\ und zum Abtasten der Vorlage zwecks Erzeugung von Farbauszugssignalen verwendet wird, nachdem unter Steuerung durch den mit der Helligkeitssignalerzeuger A-\ durchgeführten Abtastvorgang auf dem panchromatischen Photowiderstandsblatt ein latentes Bild der Vorlage erzeugt worden ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche: fahren der eingangs beschriebenen Art in der Weise zu verbessern, daß sich scharfe Abbildungen erzielen las se:

1. Elektrophotografisches Verfahren zur Herstellung einer mehrfarbigen Kopie, bei dem von einer mehrfarbigen Vorlage ein Tonerbild auf einem panchromatischen fotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterial erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Fotoleitschicht des Aufzeichnungsmaterials zeilenweise mit einer gleichmäßigen elektrostatischen Ladung versehen wird, daß durch zeilenweise Projektion der Vorlage auf die elektrostatisch geladene Fotoleitschicht ein streifenförmiges latentes elektrostatisches Bild auf dem Aufzeichnungsmaterial entsprechend der Helligkeit der Vorlage erzeugt wird, daß elektrische Farbauszugssignale entsprechend den Grundfarben der Vorlage durch zeilenweises Abtasten der Vorlage erzeugt werden, daß mehrere Toner, deren Pigmente den verschiedenen Grundfarben entsprechen, entsprechend den erzeugten elektrischen Farbauszugssignalen gemischt werden und daß die Tonermischung zeilenweise auf das latente elektrostatische Bild des Aufzeichnungsmaterials aufgeblasen wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (A) zum zeilenweisen Abtasten einer Vorlage (21) und eine Einrichtung (ß) zum zeilenweisen Abtasten einer fotoleitfähigen Schicht (32), wobei die Einrichtung (Λ) zum Abtasten der Vorlage (21) einen Signalerzeuger (/4-1) zur Bildung der Helligkeitssignale und einen Signalerzeuger (/4-2) zur Bildung der elektrischen Farbauszugssignale aufweist und die Einrichtung (S) zum Abtasten der fotoleitfähigen Schicht (32) mit einer Ladeeinrichtung (ß-1), einer Belichtungseinrichtung (ß-2) zur Belichtung der fotoleitfähigen Schicht entsprechend dem von der Vorlage (21) abgeleiteten Helligkeitssignal und mit einer Farbauftragseinrichtung (Ä-3) zum punktweisen Aufblasen der Tonermischung versehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladeeinrichtung (ß-1) zur Bildung der geladenen Streifen eine Entladungselektrode (34) und eine Einrichtung (36) zum Löschen der mit Hilfe der Entladungselektrode erzeugten Ladung außerhalb eines Streifens (40) von vorbestimmter Breite aufweist.