DE2059120C3 - Elektrophotographisches Mehrfarbenverfahren - Google Patents
Elektrophotographisches MehrfarbenverfahrenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein elektrophotographisches Mehrfarbenverfahren bei dem Farbauszüge einer
Vorlage zur Erzeugung von latenten Ladungsbildern aufeinanderfolgend auf ein photoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial
übereinander aufbüichtet werden, wobei jedes latente Ladungsbild zunächst mit dem dem
jeweiligen Farbauszug zugeordne· wi Toner entwickelt r>
und anschließend das Aufzeichnungsmaterial gleichmäßig elektrostatisch mit einer vorgegebenen Polarität
aufgeladen wird, und bei dem auf dem Aufzeichnungsmaterial eine unterschiedliche Aufladung der mit Toner
bedeckten und der tonerfreien Bereiche hervorgerufen wird.
Das elektrophotographische Verfahren mit überlagerten Entwicklungsvorgängen wird im allgemeinen
folgendermaßen durchgeführt: ein Blatt elektrophotographisches Papier mit weißer Färbung und panchro- i>
matischer Empfindlichkeit wird gleichmäßig bei Dunkelheit elektrostatisch geladen, dann einer bildmäßigen
Belichtung einer mehrfarbigen Vorlage durch ein Grünfilter hindurch ausgesetzt und mit magentafarbenem
Toner entwickelt, wodurch ein sichtbares, magen- vj tafarbencs Tonerbild entsteht. Danach wird das Blatt
nochmals gleichmäßig elektrostatisch bei Dunkelheit aufgeladen, dann einer bildmäßigen Belichtung durch
ein Rotfilter hindurch ausgesetzt, die genau auf das magentafarbene Tonerbild ausgerichtet ist. Anschlie- «
Bend wird mit cyanfarbenem Toner entwickelt. In
gleicher Weise wird eine nochmalige gleichmäßige elektrostatische Aufladung bei Dunkelheit durchgeführt
und eine bildmäßige Belichtung mit einem Blaufilter vorgenommen, wonach die Entwicklung mit gelbem mj
Toner erfolgt und sich ein reproduziertes mehrfarbiges Bild ergibt.
Ein derartiges Verfahren /ur Reproduktion von Farbbildern wird im folgenden als Überlagerungsentwicklung
bezeichnet. Obwohl in dem vorstehenden <r> Beispiel die F.inzelbeliehlungen in der Reihenfolge grün,
rot und bliiu durchgeführt werden, kann auch jede
andere Reihenfolge angewandt werden.
Die bekannten elektrophotographischen Verfahren mit Oberlagerungsentwicklung weisen einige Nachteile
auf. Bei der Entwicklung mit dem zweiten Toner nach der Erzeugung des ersten Tonerbildes sowie der
zweiten gleichmäßigen elektrostatischen Aufladung und der zweiten bildmäßigen Belichtung auf einem Blatt
eines elektrophotographischen Papiers wird das bereits vorhandene Tonerbild stärker als in den nicht zum Bild
gehörenden Flächenteilen geladen, wenn nicht Jer erste
aufgebrachte Toner ideale Eigenschaften hat Daher kann das Licht, das die Ladung in den nicht zum Bild
gehörenden Flächenteilen neutralisiert die Ladung der mit Toner bedeckten Flächenteile nicht neutralisieren,
so daß eine gewisse Restspannung zurückbleibt Dadurch haftet der Toner der zweiten Farbe an Stellen
am ersten Tonerbild, an denen das Anhaften unerwünscht ist, wodurch sich eine Verfärbung des Bildes
ergibt Derartige Erscheinungen werden auch bei der Erzeugung eines Tonerbildes auf dem zweiten Tonerbild
beobachtet und sind noch ausgeprägter, wenn die Tonerdichte größer ist was einer größeren abgelagerten
Tonermenge entspricht Diese Erscheinungen können verhindert werden, indem die elektrische
Eigenschaft des Toners geändert wird, dies ist in der Praxis jedoch schwierig. Es ist jedoch auch problematisch,
mehrfarbige Reproduktionen hoher Qualität durch Überlagerurrgsentwicklung zu erzielen, wenn
diese Erscheinungen nicht verhindert werden.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren der eingangs genannten Art derart weiterzubilden,
daß mehrfarbige Reproduktionen hoher Qualität erhalten werden.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß auf das Aufzeichnungsmaterial bei der Erzeugung
des zweiten und eines jeden nachfolgenden Tonerbildes in dem Bereich des Tonerbildes eine Ladung mit der der
vorgegebenen Polarität entgegengesetzten Polarität gleichmäßig in einer solchen Menge bei Dunkelheit
aufgebracht wird, daß die unterschiedliche Aufladung neutralisiert wird, und daß die Belichtung vor oder nach
der Aufladung mit der entgegengesetzten Polarität erfolgt.
Aufgrund des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es möglich, mehrfarbige Reproduktionen einer Vorlage
mit hoher Qualität zu erzeugen, da in den mit Toner bedeckten Flächenteilen keine Ladungen zurückbleiben,
so daß infolgedessen dort auch keine Restspannung auftritt. Als Folge hiervon lagert sich kein Toner in
Bereichen des bereits vorliegenden Tonerbildes an, in denen dies unerwünscht ist. Es ergibt sich also dadurch
keine falsche Verfärbung der Reproduktion der Vorlage, so daß eine Wiedergabe der Vorlage mit hoher
Qualität erhalten wird.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die
Figuren beschrieben. Es zeigt
F i g. I den Querschnitt einer photoleitfähigen Aufzeichnungsschicht
und auf dieser durch Überlagerungsentwicklung aufgebrachte Tonerschichten im idealem
Zustand,
Fig.2 einen ähnlichen Querschnitt mit nach bekannten
elektrophotographischen Verfahren aufgebrachten Tonerschichten,
Fig. 3 die Abhängigkeit der elektrischen Oberflächenspannung der photoleitfähigen Aufzeichnungsschicht
von der Ladezeit bei bekannten elektrophotographischen Verfahren.
nung der photoleitfähigen Aufzeichnungsschicht durch
Belichtung und
Fig.5 und 6 das Verhalten der elektrischen
Oberflächenspannung der photoleitfähigen Aufzeichnungsschicht beim erfindungsgemäßen Verfahren.
In F i g. 1 ist der ideale Zustand einer Oberlagerungsentwicklung
dargestellt Das elektrophotographische Papier 10 besteht aus einer Unterlage 11 und der darauf
aufgebrachten photoleitfähigen Aufzeichnungsschicht 12, auf die das Tonerbild der ersten Farbe 13 und das
Tonerbild der zweiten Farbe 14 nacheinander aufgebracht sind. Es sei angenommen, daß die Tonerbilder
eine gleichmäßige Dicke besitzen. Das Tonerbild der zweiten Farbe 14 besteht aus einem Teil 14', der in
direkter Berührung mit der photoleitfähigen Aufzeichnungsschicht steht, und aus einem Teil 14", der sich auf
dem Tonerbild der ersten Farbe 13 befindet.
Im Idealfall weist das Tonerbild der ersten Farbe 13
keine Restspannung auf, so daß die Teile 14' und 14" des zweiten Tonerbildes eine gleichmäßige Dicke haben.
Dieser Zustand wird jedoch sehen erreicht, da die erste Tonerschicht 13 in den meisten Fällen eini gewisse
Restspannung hält
In F i g. 2 ist ein praktischer Fall dargestellt, bei dem
die Dicke des Teils 14" infolge der Restspannung des Tonerbildes 13 größer ist. Dadurch ergibt sich eine
gegenüber dem Teil 14' unterschiedliche Färbung.
Fig.3 zeigt den Zusammenhang zwischen der elektrischen Oberflächenspannung V des elektrophotographischen
Papiers in einem Tonerbildbereich und der Zeit der elektrostatischen Aufladung. Der schraffierte
Bereich zeigt die allein an der Tonerschicht 13 abfallende Spannung, und der Wert Vs entspricht dei
Spannung auf der Oberfläche der photoleitfähigen Aufzeichnungsschicht. Dieser Wert kann einige Volt bis
einige 100 Volt betragen, was von der Art und der Dicke
der aufgebrachten Tonerschicht abhängt.
Die in Fig.4 gezeigte Kurve zeigt den Abfall der
Spannung im Falle einer Belichtung beim Vorhandensein von Toi.sr in Abhängigkeit von der Ladezeit.
Obwohl die Oberflächenspannung Vsder photoleitfähigen
Aufzeichnungsschicht allein durch die Belichtung verringert wird, bleibt die Spannung Vt des Tonerbildes
unabhängig von der Zeit der Lichteinwirkung nahezu konstant, da der Toner im allgemeinen nicht elektrisch
leitfähig oder photoleitfähig ist. Dahtr wird die Ladung
des Tonerbiides durch die Lichteinwirkung nicht beeinträchtigt. Diese Tatsache führt zur Ausbildung der
Restspannung Vt auch nach angemessener Lichteinwirkung, die anderweitig die Oberflächenspannung vollständig
neutralisiert. Dadurch wird ein fehlerhaftes Anhaften \on Toner in Bereichen verursacht, in denen
dies nicht erwünscht ist.
Fig.5 zeigt eine durch das erfindungsgemäße Verfahren verwirklichte Charkateristik, wobei die
photoleitfähige Aufzeichnungsschicht mit dem Tonerbild der ersten Farbe von der Zeit 0 bis zur Zeit ti einer
negativen elektrostatischen Aufladung ausgesetzt wird, so daß die Oberfläche der photoleitfähigen Aufzeichnungsschicht
und das Tonerbild die Spannung Vs bzw. Vt aufweisen. Bei dem nachfolgenden Schritt einer
positiven Aufladung vom Zeitpunkt t\ bis zum Zeitpunkt h wird die Oberflächenspannung der photoleitfähigen
Aufzeichnungsschicht auf den Wert W gebracht und gleichzeitig die Ladung des Tonerbildes vollständig
neutralisiert. Zum Zeitpunkt h beginnt die Belichtung.
Auf diese Weise kann die nur auf dem Tonerbild vorhandene Spannung vollständig beseitigt werden. Die
von l\ bis h durchgeführte positive Ladung ist vorzugsweise möglichst schwach, solange die Ladung
nur des Tonerbildes neutralisiert wird, da die Oberflä-
lu chenspannung der photoleitfähigen Schicht gleichzeitig
mit der Neutralisation der Tonerladung neutralisiert wird. In Fig.5 ist die Verringerung der Oberflächenspannung
der photoleitfähigen Aufzeichnungsschicht vom Wert Vs bis zum Wert Vs' während der positiven
Aufladung von Z1 bis h dargestellt Auch bei einer
Aufladung durch Koronaentladung von t\ bis h ist eine
gleichmäßige Entladungsstromdichte einzuhalten, da die Oberflächenspannung zum Zeitpunkt i\ in den
Tonerbere'chen und den nicht mit Toner bedeckten
2u Bereichen unterschiedlich ist Andeniülls beeinträchtigt
eine lokale Änderung der Oberflächenspannung die Koronaentladung und verschlechtert das latente Bild.
F i g. 6 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, bei
der die Bildbelichtung vor der Aufladung mit entgegengesetzter Polarität durchgeführt wird. (Bei der in F i g. 5
gezeigten Ausführungsform erfolgt sie nach der Aufladung). In F i g. 6 ist ein Zustand dargestellt, bei dem
auf dem Tonerbild auch in Bereichen maximaler Belichtung nach negativer Aufladung vom Zeitpunkt 0
lu bis zum Zeitpunkt U und Belichtung vom Zeitpunkt f, bis
zum Zeitpunkt h eine Spannung zurückbleibt. Diese wird durch die Aufladung mit entgegengesetzter
(positiver) Polarität vom Zeitpunkt /? bis zum Zeitpunkt h vollständig beseitigt. Diese positive Aufladung soll
ii vorzugsweise beendet werden, sobald die Ladung des
Tonerbildes neutralisiert ist Auch bei der Aufladung von /2 bis /3 ist es wichtig, eine gleichmäßige
Ladestromdichte beizubehalten, da das latent; Bild bereits erzeugt ist.
4(i Die vorstehende Beschreibung betrifft die negative
Au-Iadung und die daran anschließende positive Aufladung. Diese Reihenfolge kann abhängig von den
Eigenschaften des jeweils verwandten photoleitfähigen Materials auch umgekehrt werden.
4". Die Erfindung ist nicht nur bei einer Entwicklung
anwendbar, die durch entgegengesetzte Polarität des latenten Bildes und des Toners erfolgt, sondern auch bei
einer solchen Entwicklung, bei der der Toner vom latenten Bild infolge gleichsinniger Polarität abgestoßen
w wird. Bei dieser Art der Entwicklung bewirkt die Restladung des Tonerbildes eine Verringerung der
ablagerungsfähigen Tonermenge und kann den Effekt der fehlerhaften Lichtabsorption durch das bereits
vorhandene Tonerbild kompensieren. Trotzdem ist es
■■>"· jedoch auch hier erforderlich, die elektrischen Wirkungen
eines fehlerhaft geladenen Tonerbildes zu beseitigen, da eine Kompensation der genannten Art auch
optisch zufriedenstellend durchgeführt werden kann. Das erfindungsge.näße Verfahren ist also auch zur
mi Verbesserung solcher Entwicklungsverfahren geeignet,
die mit Tonerabstoßung arbeiten.
Claims (1)
- Patentanspruch:Elektrophotographisches Mehrfarbenverfahren bei dem Farbauszüge einer Vorlage zur Erzeugung von latenten Ladungsbildern aufeinanderfolgend auf ein photoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial übereinander aufbelichtet werden, wobei jedes latente Ladungsbild zunächst mit dem dem jeweiligen Farbauszug zugeordneten Toner entwickelt und anschließend das Aufzeichnungsmaterial gleichmä- to Big elektrostatisch mit einer vorgegebenen Polarität aufgeladen wird, und bei dem auf dem Aufzeichnungsmaterial eine unterschiedliche Aufladung der mit Toner bedeckten und der tonerfreien Bereiche hervorgerufen wird, dadurch gekennzeich- 1 > net, daß auf das Aufzeichnungsmaterial bei der Erzeugung des zweiten und eines jeden nachfolgenden Tonerbildes in dem Bereich des Tonerbildes eine Ladung mit der der vorgegebenen Polarität entgegengesetzten Polarität gleichmäßig in einer solchen Meage bei Dunkelheit aufgebracht wird, daß die unterschiedliche Aufladung neutralisiert wird, und daß die Belichtung vor oder nach der Aufladung mit der entgegengesetzten Polarität erfolgt25
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