DE2163903A1 - Elektrophotographisches Verfahren - Google Patents
Elektrophotographisches VerfahrenInfo
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Description
DR. E. WIEGAND DIPL-ING. W. NIEMANN . O 1 C O Q η Q
DR. M. KÖHLER DIPL-ING. C. GERNHARDT * I 00 3 UO
MÖNCHEN HAMBURG
TELEFON: 55547ί 8000 MO N CH E N 15,
22. Dezember 1971 W 40 883/71
Fuji Photo Film Co., Ltd.,
Ashigara-Kamigun, Kanagawa (Japan)
Ashigara-Kamigun, Kanagawa (Japan)
Elektrophotographisches Verfahren
Die Erfindung betrifft ein Verfahren, bei dem latente elektrophotographische
Bilder als Entwicklungselektroden einander gegenüberliegen zur Entwicklung der latenten Bilder; sie betrifft
insbesondere ein wirksames Verfahren zur Beseitigung der Nachteile der spektralen Absorption von zur Erzeugung von mehrfarbigen
elektrophotographischen Bildern verwendeten Farbstoffen.
Das sogenannte "subtraktive Farbverfahren" wird beim elektrophotographischen
Mehrfarbenkopieren (Vielfarbendruck) angewendet zur Erzielung eines gefärbten Bildes durch Verteilung bestimmter
Mengen von drei Arten von Färbemitteln, welche jeweils die blauer,
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grünen und roten Komponenten der sichtbaren Strahlen absorbieren, entsprechend dem latenten elektrostatischen Bild. Bei diesem subtraktiven
Colorverfahren werden drei Arten von Farbstoffen verwendet: Gelb zum Absorbieren von Blau, Magenta zum Absorbieren
von Grün und Cyan zum Absorbieren von Rot. Die gegenwärtig in Farblösungen, Pigmenten, Farbstoffen usw. verwendeten Färbemittel Magenta
und Cyan sind nicht so ideal, daß sie nur Grün bzw. Rot absorbieren, sondern sie absorbieren unerwünschterweise auch andere
Wellenlängenbereiche. Z.B. absorbieren Cyanfarbstoffe eine ziemlich
große Menge Grün und Blau, während der Magentafarbstoff eine ziemlich große Menge Blau und Rot absorbiert. Der Gelb-Farbstoff
ist hinsichtlich seiner Absorption nahezu ideal. Demgemäß absorbieren zum Korrigieren der unerwünschten (falschen) Absorption der
Cyanfarbstoffe in dem Bild, wenn die Menge des Magenta-Farbstoffes
für die Absorption von Grün durch die Menge der unerwünschten Absorption des Cyan-Farbstoffes herabgesetzt wird, die sich überlappenden
Teile der Cyan- und Magentafarbstoffe eine richtige Menge Grün. Auch der Cyan-Farbstoff absorbiert Blau und erforderlichenfalls
wird durch eine Herabsetzung des Gelb-Farbstoffes entsprechend der Menge des Cyan-Farbstoffes in dem Bild dieser Nachteil beseitigt.
Die Korrektur für die unerwünschte Absorption der Magenta-Farbstoffe ist genau die gleiche.
Erfindungsgemäß werden ein empfindliches, transparentes, elektrophotographisches
Element und ein empfindliches, gewöhnliches, elektrophotographisches Element geschaffen. Die lichtempfindlichen
Schichten sind empfindlich gegenüber verschiedenen Bereichen des Spektrums. Die beiden lichtempfindlichen Elemente werden gleichförmig
aufgeladen und als lichtempfindliche Schichten einander gegenüberliegend angeordnet, um gleichzeitig zwei getrennte elekti-o-
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statische latente Farbbilder durch Belichtung von der Seite des transparenten lichtempfindlichen Elementes zu erhalten.
Bei der Mehrfarben-Elektrophotographie werden die beiden latenten Farbbilder in einem kleinen und bestimmten Abstand einander gegenüberliegend
hergestellt und getrennt mit einem der Farbe des jeweiligen zu entwickelnden latenten Bildes entsprechenden Färbemittel
entwickelt. Dieses Verfahren wird wiederholt zur Herstellung einer elektrophotographischen Mehrfarbenkopie mit korrigierter
Absorption der Färbemittel bzw. Farbstoffe.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis
3 der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. Dabei stellen dar:
Fig. 1 eine Erläuterung des erfindungsgemäßen Belichtungsverfahrens;
die Fig. 2 und 3 Erläuterungen des erfindungsgemäßen Gesamtverfahrens.
In der Fig. 1, in welcher das erfindungsgemäße Belichtungsverfahren
erläutert wird, bezeichnet die Ziffer 12 das hauptsächliche lichtempfindliche Element, auf dem durch den Toner bei der Entwicklung
ein Bild erzeugt wird, das aus einer lichtempfindlichen Hauptschicht
1 (einer photoleitfähigen isolierenden Schicht) und einem elektrisch leitenden Träger 2 besteht. Die Ziffer 13 bezeichnet
das lichtempfindliche transparente Element, das bei der Entwicklung als Entwicklungselektrode fungiert und das aus einer lichtempfindlichen
transparenten Schicht 4 (einer photoleitfähigen isolierenden Schicht) und einem transparenten Träger 5 besteht. Die Ziffer 7
bezeichnet die gleichförmige Ladung der hauptsächlichen lichtempfind
lichen Schicht 1 und die Ziffer 8 bezeichnet die gleichförmige Ladung der transparenten lichtempfindlichen Schicht 4. Die gleich»
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Bm
förmige. Ladung kann entweder positiv oder negativ sein, auf der
lichtempfindlichen Hauptschicht und der lichtempfindlichen transparenten
Schicht sollten jedoch Ladungen der gleichen Polarität vorliegen. In Fig. 1 ist eine negative Ladung gezeigt. Die Ziffer
10 bezeichnet ein Originalbild, z.B. ein "Farbdia" für die Belichtung,
die Ziffer 11 bezeichnet eine Lichtquelle und die Ziffer 9 bezeichnet eine Projektionslinse. Bei- der Ziffer 14 handelt
es sich um ein zwischen die lichtempfindliche transparente Schicht
4 und die lichtempfindliche Hauptschicht 1 eingesetztes Rot-,
Grün- oder Blaufilter. Die lichtempfindliche Hauptschicht und die
lichtempfindliche transparente Schicht liegen einander gegenüber und das Filter 14 wird zwischen sie gebracht, wonach von der Seite
der transparenten lichtempfindlichen Schicht her, wie dargestellt,
belichtet wird.
Durch die Belichtung werden elektrostatische latente Bilder auf beiden lichtempfindlichen Schichten erzeugt. Da die spektrale
Empfindlichkeitsverteilung der lichtempfindlichen transparenten Schicht von der spektralen Empfindlichkeitsverteilung der Kombination
aus dem Filter 14 und der lichtempfindlichen Hauptschicht
verschieden ist, sind die erzeugten latenten elektrostatischen Bilder voneinander verschieden und entsprechen den Farben des
Originalbildes. Beispielsweise können latente elektrostatische Magenta-'Bilder wie folgt hergestellt werden (wobei die lichtempfindliche
Hauptschicht panchromatisch sensibilisiert ist); Um nur grünes Licht auf die lichtempfindliche Hauptschicht auftreffen
zu lassen, setzt man zwischen die Schichter; 1 und 4 ein Grünfilter 14 ein.
Wenn andererseits die lichtempfindliche transparente Schicht 4
nur gegenüber Rot empfindlich und gegenüber Blau und Grün nicht
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empfindlich ist, sollte, falls eine Empfindlichkeit für Ultraviolett
vorliegt, in die Mitte der optischen Linien ein UV-Filter eingesetzt werden. Die lichtempfindliche Hauptschicht
wird mit dem Licht, das durch das lichtempfindliche transparente
Element kommt, belichtet und weist ein Bild auf, das der grünen Farbe oder einem latenten elektrostatischen Bild für ein Magentabild,
das darauf erzeugt ist, entspricht, während die lichtempfindliche transparente Schicht ein Bild aufweist, die der roten Farbe
oder einem latenten elektrostatischen Bild für ein darauf erzeugtes Gyanbild entspricht. Die so erhaltenen latenten elektrostatischen Bilder werden dann entwickelt.
In der Fig. 2 sind die relativen Positionen der Elemente zueinander
bei der Entwicklung dargestellt. Das lichtempfindliche Hauptelement
und das lichtempfindliche transparente Element werden einander gegenüberliegend mit einem kleinen Abstand dazwischen (um die Bewegungsfreiheit
sicherzustellen) befestigt und belichtet. Die Ziffer 3 stellt das latente elektrostatische Bild auf der lichtempfindlichen
Hauptschicht dar und die Ziffer 6 bezeichnet das latente elektrostatische Bild auf der lichtempfindlichen transparenten
Schicht. In einem solchen Zustand, wenn das latente elektrostatische Bild 3 (das nun eine negative Polarität hat),
auf der lichtempfindlichen Hauptschicht mit einem positiv geladenen
Magenta-Toner entwickelt wird, haftet der Farbstoff bzw, das Färbemittel gut an dem Teil des latenten elektrostatischen
Bildes 3 auf der lichtempfindlichen Hauptschicht I9 die dem latenten elektrostatischen Bild 6 auf der lichtempfindlichen transparenten
Schicht nicht gegenüberliegt während nur eine solche Menge Farbstoff, die durch den Unterschied der elektrischen Feldstärke
zwischen dem latenten elektrostatischen Bild 3 und dem latenten elektrostatischen Bild 6 bestimmt ist, an dem latenten
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elektrostatischen Bild 3 auf der lichtempfindlichen Hauptschicht
haftet, die dem latenten elektrostatischen Bild 6 auf der lichtempfindlichen
transparenten Schicht 4 gegenüberliegt. Auf diese Weise ist es möglich, die Menge des an dem latenten elektrostatischen
Bild 3 haftenden Toners durch Arbeiten mit einem sogenannten
"Maskierungseffekt" herabzusetzen, d.h. das elektrische Feld des latenten elektrostatischen Bildes 3 mit dem latenten elektrostatischen
Bild 6 zu kontrollieren bzw. zu steuern.
Die Menge des an dem Teil des lichtempfindlichen Hauptelementes, der dem stark geladenen Teil des latenten elektrostatischen Bildes
gegenüberliegt, haftenden Cyan-Toners ist groß und auf diese Weise ist es möglich, sie um die Menge des Magenta-Toners, die daran
haftet, zu vermindern. Für die Reproduktion eines Dreifarben-Bildes, beispielsweise eines "Farbdias'^wird das obige Verfahren mit einem
Cyan-, Magenta- und Gelbfarbstoff durchgeführt. Zur Erzielung eines Dreifarben-Bildes unter Verwendung der gleichen lichtempfindlichen
Hauptschicht muß die lichtempfindliche Hauptschicht panchromatisch
sensibilisiert sein.
Nachfolgend sind Kombinationen von lichtempfindlicher Hauptschicht
und Filtern und spektraler Empfindlichkeit der lichtempfindlichen
transparenten Schicht angegeben, um verschiedene Farben zu erzeugen:
Tonerfarbe für Filterfarbe Spektrale. Empfindlichdie Entwicklung keit der lichtempfind
lichen transparenten
Schicht
Cyan Rot Grün oder keine Verwendung
Magenta Grün Rot
Gelb Blau Rot und Grün
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Auf diese Weise wird das Tonerbild auf der lichtempfindlichen
Hauptschicht erhalten durch Korrigieren der unerwünschten (falschen) Absorption des Tonerbildes für die andere Farbe.
Das latente elektrostatische Bild der lichtempfindlichen transparentem
Schicht und der lichtempfindlichen Hauptschicht sollten
ohne Veränderung ihrer Stellung zueinander (ohne Bewegung) entwickelt
werden, wahrend sie einander gegenüberliegen, wobei die Aufzeichnung sehr leicht ist, da die Belichtung mit der einen
über der anderen durchgeführt wird. So können beispielsweise die lichtempfindlichen Elemente an einem Ende relativ zueinander befestigt
werden oder es kann an einer Ecke usw. ein Stab in die Löcher der Elemente eingeführt werden. Die beiden latenten elektrostatischen
Bilder können leicht durch einmalige Belichtung fertiggestellt werden.
Die latenten elektrostatischen Bilder auf dem lichtempfindlichen
transparenten Element und dem lichtempfindlichen Hauptelement stehen in Wechselbeziehung zueinander, da ersteres durch die Trägerspiegelseite
und letzteres durch die lichtempfindliche Schichtseite belichtet wird. Demgemäß passen sie, wenn die Bilder bei
ihrer Belichtung einander gegenüberliegen, vollständig zusammen und liegen in einer bequemen Form für die Entwicklung vor.
Die vorliegende Erfindung wird mit Vorteil verwendet zur Herstellung
latenter elektrostatischer Bilder mit Spiegelbildbeziehung zueinander durch einmalige Belichtung. Ein Beispiel für ein erfindungsgemäß
verwendetes lichtempfindliches Element wird nachfolgend
angegeben.
Als elektrisch leitende Träger werden im allgemeinen folgende verwendet:
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2163903 -δι. Papier mit darauf aufgebrachtem Polyvinylalkohol usw., so daß
es elektrisch leitfähig ist;
2. Kunststoff-Filme mit einer elektrisch leitenden Oberflächenschicht,
z.B. mit im Vakuum aufgedampftem Metall;
3. Metallfolien;
4. Metallplatten;
5. Kunststoff-Filme mit darauf aufgebrachten organischen Materialien,
z.B. Kaliumpolybenzolsulfonat, so daß sie elektrisch
leitend sind.
Als lichtempfindliche Hauptschicht können die folgenden Materialien
verwendet werden:
1. Photoleitfähiges Zinkoxyd, das mit einem Farbstoff spektral sensibilisiert ist und zusammen mit einem polymeren Bindemittel,
beispielsweise einem styrylierten Alkydharz, aufgebracht wird zur Erzielung einer Trockenschichtstärke von 5 bis 30 Mikron;
2. photoleitfähiges CdS-PuIver, das durch einen Farbstoff spektral
sensibilisiert ist, so daß es in den roten, grünen und blauen
Bereichen absorbiert und, wie oben unter 1. beschrieben, mit einem Bindemittel aufgebracht wird;
3. Selen oder Selen/Tellur, das in einer Dicke von 10 bis 200 Mikron auf den Träger aufgedampft wird;
4. einen organischen photoleitfähigen Körper, z.B. Polyvinylcarbazol,
das durch einen Farbstoff spektral sensibilisiert ist und zusammen mit einem Weichmacher auf den Träger aufgebracht
wird.
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Für das lichtempfindliche transparente Element können folgende
Komponenten verwendet werden:
Für den Träger:
1. ein mit NESA beschichtetes Glas;
2. CuJ auf einem Kunststoff-Film;
3. eine dünne Metallschicht, die auf den Kunststoff-Film aufgedampft
und transparent und elektrisch leitend ist.
Das lichtempfindliche transparente Element muß nicht notwendigerweise
vollständig transparent sein, es kann auch durchscheinend sein ohne merklichen Lichtzerfall und geringe Diffusion, weil
das lichtempfindliche Hauptelement durch das lichtempfindliche
transparente Element belichtet wird.
Für die lichtempfindliche Schicht:
1. Photoleitfähiges Zinkoxydpulver, das mit einem Farbstoff sensibilisiert
ist, in Mischung mit einem Bindemittel, das in einer Schichtstärke von 1 bis 10 Mikron aufgebracht wird, so daß es
gut lichtdurchlässig ist;
2. ein organischer photoleitfähiger Körper, z.B. Polyvinylcarbazol,
das mit einem Farbstoff sensibilisiert ist.
Wenn eine lichtempfindliche Hauptschicht mit aufgebrachten Farben,
z.B. mit aufgedampftem Selen oder Selen und Tellur verwendet wird,
wird das Tonerbild vorzugsweise auf ein anderes Material, beispielsweise Papier, übertragen, so daß das gefärbte Bild durch
Übertragung der Bilder auf das gleiche Material in positiver Aufzeichnung erhalten wird. Zur Erzielung von gefärbten Bildern durch
Bildübertragung ist die lichtempfindliche Hauptschicht, die in der
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jeweiligen Farbe geändert werden soll, nur für eine Farbe empfindlich.
Das in der Fig. 1 dargestellte Filter 14 wird überflüssig. Es genügt, einfach einen transparenten Isolator, beispielsweise
einen transparenten Runststof f-Film usw., dazwischen zu legen oder
sie direkt aufeinander zu stapeln.
Erfindungsgemäß kann jedes der folgenden bekannten elektrophotographischen
Entwicklungsverfahren angewendet werden:
1. Kaskadeneptwicklung;
2. Pulverwdflasnentwicklungj
3. Flüssigentwicklung;
4. Magne tbürstenentwicklung.
Wenn man das gefärbte Tonerbild dadurch erhält, daß man mehr als drei Tonerbilder auf das gleiche lichtempfindliche Material aufbringt,
soll das letzte Tonerbild das elektrophotographische Nachbehandlungsverfahren nicht beeinflussen, deshalb ist das Verfahren
zur Flüssigentwicklung unter Verwendung von in einer isolierenden Flüssigkeit dispergierten feinen Tonerteilchen als Entwickler
besonders geeignet. Die vorliegende Erfindung eignet sich auch zur Herstellung einer getrennten positiven oder negativen
Farbmaskierung zum Kopieren bzw. Drucken anstelle eines gefärbten Bildes durch Aufbringung eines Tonerbildes in einem elektrophotographisehen
Verfahren. In diesem Falle besteht keine Notwendigkeit zur Änderung der Farbe des Toners für jede Farbe beim mehrfachen
Auftrag. Die Belichtung und Entwicklung werden erfindungsgemäß einmal mit jeder Farbe durchgeführt und die farbmaskierten getrennten
Positive oder Negative werden erhalten, die bei der Photogravur verwendet werden können.
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Die vorstehende Beschreibung der Erfindung bezieht sich nur auf die Verwendung bei der gewöhnlichen aufgelösten Farbreproduktion.
Außerdem können zur Erzielung spezieller Effekte zur Ausdehnung über zwei Farben oder zur Auswahl der mittleren Farbe die Farbe
des in Fig. 1 dargestellten Filters 14. oder die spektrale Empfindlichkeit der lichtempfindlichen Hauptschicht kombiniert mit dem
Filter 14 oder die spektrale Empfindlichkeit der lichtempfindlichen
Hauptschicht ohne Verwendung des Filters 14 verwendet werden, ohne daß die Erfindung auf Rot, Grün und Blau beschränkt ist. Die spektrale
Empfindlichkeit der lichtempfindlichen transparenten Schicht kann ebenfalls auf die gleiche Art und Weise variiert werden.
Erfindungsgemäß können nach einem Positiv-Positiv- oder Negativ-Negativ-Verfahren
sowie nach einem Negativ-Positiv-Verfahren Bilder hergestellt werden. Z.B. wird bei der Negativ-Positiv-Reproduktion
an die Entwicklungselektrode eine Vorspannung der gleichen Polarität wie die Ladung des latenten elektrostatischen
Bildes angelegt und die Entwicklung wird mit einem geladenen Toner der gleichen Polarität durchgeführt.
Wie in der Fig. 3 dargestellt, kann erfindungsgemäß anstelle einer
Entwicklungselektrode, an welche eine Vorspannung angelegt wird, ein lichtempfindliches transparentes Element verwendet werden, bei
dem die Ladung auf demselben als Vorspannung wirkt. In der Fig. 3 beispielsweise haftet bei der Herstellung eines Magenta-Tonerbildes
viel Magenta-Toner an dem niedrig geladenen Teil 23 im
Vergleich zu dem geladenen Teil 21 des latenten elektrostatischen Bildes auf dem lichtempfindlichen Hauptelement 12, da der negativ
geladene Toner von der Ladung 20 der lichtempfindlichen transparenten
Schicht abgestoßen wird und am Haften auf dem lichtempfindlichen
Hauptelernent gehindert wird. Es existiert ein niedrig gela-
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dener Teil 22 der Ladung 20 auf dem lichtempfindlichen transparenten
Element, der von der herabgesetzten Ladung des Cyanbildes stammt, auf dem viel Cyan-Toner in dem Bild haften soll. Ein
kleiner Teil der den Toner abstoßenden Ladung verringert die Menge
des Magentatoners, der auf dem lichtempfindlichen Hauptelement
haftet und erzeugt eine Maskierungskorrektur für die falsche Absorption des Cyan-Farbstoffs. Auf diese Weise wird ein maskiertes
Magenta-Bild auf dem lichtempfindlichen Hauptelement erhalten, 'das
zu dem Original in einer Negativ-Positiv-Beziehung steht.
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Claims (2)
- Patentansprüchef\J Elektrophotographisches Verfahren, dadurch gekennzeichnet, daß man ein elektrophotographisch empfindliches Element als lichtempfindliches Hauptelement und ein elektrophotographisch. empfindliches, transparentes oder durchscheinendes Element als lichtempfindliches transparentes Element verwendet, den spektralen Empfindlichkeitsbereich des lichtempfindlichen transparenten Elementes von dem spektralen Empfindlichkeitsbereich des lichtempfindlichen Hauptelementes oder dem lichtempfindlichen Hauptelement in Kombination mit einem Farbfilter verschieden macht, daß man beide lichtempfindliche Elemente mit der gleichen Polarität auflädt und beide lichtempfindliche Elemente einander gegenüberliegend anordnet mit einem Farbfilter und/oder einem transparenten oder durchscheinenden Isolator dazwischen oder daß man sie ohne Zwischenlage übereinanderlegt, wobei die Belichtung von der Seite des lichtempfindlichen transparenten Elementes her erfolgt, wobei man auf dem lichtempfindlichen Hauptelement und dem lichtempfindlichen transparenten Element latente elektrostatische Bilder mit einer Spiegelbildbeziehung zueinander erhält.
- 2. Elektrophotographisches Verfahren, bei dem zwei latente elektrostatische Bilder gemäß Anspruch 1 erzeugt werden, dadurch gekennzeichnet, daß man die beiden Bilder einander gegenüberliegend anordnet und das latente elektrostatische Bild auf dem lichtempfindlichen Hauptelement unter Verwendung des lichtempfindlichen transparenten Elementes als Entwicklungselektrode mit einem Toner entwickelt.8AD ORIGINAL209831/0921
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