DE2358235A1

DE2358235A1 - Elektrophotographisches aufzeichnungsverfahren und -geraet

Info

Publication number: DE2358235A1
Application number: DE19732358235
Authority: DE
Inventors: Tadayuki Kitajima; Shoji Ohashi
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1972-11-22
Filing date: 1973-11-22
Publication date: 1974-05-30
Also published as: FR2208142A1; AU6253173A; DE2358235C2; GB1456544A; FR2208142B1

Description

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Canon Kabushiki Kaisha Tokyo, Japan

Klektrophotographisches Aufzeichnungsverfahren und -gerät

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektrophotographisches Aufzeichnungsverfahren und -gerät, bei dem die Darstellung eines Farbbildes mit schwarz und einer anderen nichtweißen Farbe (wie rot, blau, grün oder dgl,) durch einen einzigen Abtastzyklus mit einem optischen System herbeigeführt werden kann.

Die Herstellung von farbigen Kopien erforderte bisher, daß ein Vorgang so häufig wie die Anzahl der zu kopierenden Farben (drei Primärfarben und schwarz) wiederholt wurde, und dies bedeutete einen großen Zeitaufwand für die Herstellung einer Kopie und führte demgemäß zu großen Schwierigkeiten bei einem Ilochgeschwindigkeitskopierbetrieb. Ein weiteres schwerwiegendes Problem trat darin auf, daß der

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wiederholte Vorgang zur Verursachung von Scherungen bei gedruckten Farben neigt, die schwer zu beseitigen sind.

Andererseits ergeben sich die meisten Bedürfnisse für auf dem Markt befindliche Kopierer aus der Notwendigkeit, Kopien von Geschäftsdokunenten, Konferenzaufzeichnungen und dgl. Vorlagen zu erhalten. Daher v/erden mehrfarbige Kopien sehr selten benötigt, und zwei Farben, wie schwarz und rot oder eine andere nichtweiße Farbe, reichen gewöhnlich zum Kopieren solcher Dokumente aus. Beispielsweise können einige dieser Dokumente manchmal Zeichen tragen, die mit schwarzer Tinte geschrieben sind, und Zeichen, die mit roter Tinte zur Korrektur und/oder für Anmerkungen eingefügt sind, und wenn solche Dokumente vorliegen, würden Zwei-Farbkopien von ihnen sehr wirksam sein, um die Aufmerksamkeit des Lesers auf eine solche Korrektur und/oder Anmerkung zu lenken. Dafür ist eine Zv/eifarbdarsteilung höchst nützlich.

Jedoch ist das konventionelle Verfahren für Mehrfarbdarstellung, bei der die Belichtung genau so oft wie die Anzahl der Farben wiederholt wird und dann die Bildübertragung durchgeführt wird, sehr unwirtschaftlich und löst die vorstehend erwähnten Probleme nicht.

Mit der Erfindung werden zweifarbige Darstellungen von schwarz und einer anderen nichtweißen Farbe (wie rot, blau, grün oder dgl.) durch einen einzigen Vorgang erreicht. Dies kann dadurch geschehen, daß eine Primärladung gleichmäßig ...,„/ 409622/1072

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auf die Oberfläche einer elektrisch isolierenden Schicht auf einer photoleitenden Schicht aufgebracht wird und ein Originalbildlicht entweder gleichzeitig damit oder davor oder danach zugeführt wird, dann eine Sekundärladung gleichmäßig auf die Oberfläche der isolierenden Schicht aufgebracht wird, wobei die Sekundärladung gegenüber der Primärladung entgegengesetzte Polarität hat, und das Originalbildlicht auf die Oberfläche der isolierenuen Schicht entweder gleich-· zeitig oder vor oder nach dem Anlegen der Sekundärladung aufgebracht wird, während die darzustellenden nichtweißen Farben abgefangen werden, wodurch elektrostatische latente Bilder der entgegengesetzten Polaritäten entsprechend einem schwarzen Bild und dem anderen nichtweißen Farbbild geschaffen werden.

flit der Erfindung wird ein elektrophotographisches Verfahren und Gerät geschaffen_f durch das elektrostatische latente Bilder ,--die einem schwarzen Bild und einem anderen nichtweißen Farbbild entsprechen, durch einen einzigen Vorgang gleichzeitig gebildet werden können.

Ferner wird mit der Erfindung ein elektrophotographisches Verfahren und Gerät geschaffen, mit welchem ein Bild mit hohoi.i Kontrast dargestellt wird.

Weiterhin .wird nit der Erfindung ein Gerät der beschriebenen Art geschaffen, das mit Höchstgeschwindigkeit kopieren kann und das kompakt und höchst wirtschaftlich ist.

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Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an Ausführungsbeispielcn näher erläutert.

Fig. 1 bis 3 veranschaulichen das erfindungsgemäße Verfahren zur Bildung elektrostatischer latenter Bilder;

Fig. 4 zeigt das Oberflächenpotential nach der

Bildung elektrostatischer latenter Bilder;

Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform des Gerätes zur

Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens; und

Fig. 6 zeigt den Aufbau eines bei den; erfindungsgernäßen Gerät verwendeten photoempfindlichen Mediums.

In Fig. 1 ist ein zu kopierendes Original A gezeigt. Dieses Original trägt ein weißes Bild X, ein rotes Bild Y und ein schwarzes Bild Z. Der Buchstabe B bezeichnet ein elektrophotoyraphisch empfindliches Medium, das vier Schichten aufweist, nämlich eine elektrisch isolierende Schicht I, eine photoleitende Schicht II, eine elektrisch isolierende Schicht III und eine elektrisch leitende Schicht IV. Es ist zu bemerken, daß die isolierende Schicht III weggelassen v/erden kann, wenn koii.e Einführung eines Trägers von der leitenden Schicht IV zur photoleitenden Schicht II vorliegt, d.h.

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wenn die photoleitende Schicht mit einer Sperrschicht versehen ist.

Ks v/erden nun die Verfahrensstufen nacheinander beschrieben. Wie aus Fic,. 1 ersichtlich ist, wird eine Primärladung gleichmäßig auf die Oberfläche der isolierenden Schicht I des photoempfindlichen Mediums B aufgebracht und gleichzeitig damit der Oberfläche Licht zugeführt. In dieser Stufe wirkt in einem Bereich a des photoempfindlichen Mediums B weißes Licht von der weißen Fläche des Originals A auf die photoleitende Schicht II zur Reduzierung des Widerstands dieser Schicht II, wodurch eine negative Ladung mit zu der angelegten Ladung entgegengesetzter Polarität in der Rückseite der isolierenden Schicht I induziert wird. In gleicher Weise wirkt in einem Bereich b des photoelektrxschen Mediums B rotes Licht von der roten Fläche Y des Originals Λ auf die photoleitende Schicht II zur Induzierung negativer Ladung in der Rückseite der isolierenden Schicht. Aufgrund der Differenz in der Menge zugeführten Lichts ist jedoch die so in der Rückseite der isolierenden Schicht I induzierte negative Ladung im Bereich a größer als im Bereich b.

Im Bereich c des photoempfindlichen Mediums B ist kein Licht eingetroffen, da das Bild Z schwarz ist, und daher tritt keine Verringerung des Widerstandes der photoleitenden Schicht II auf, womit keine Ladung in der Rückseite der isolierenden Schicht I induziert wird.

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"Imach Vollendung der beschriebenen Stufe wird in der in Fig. 2 gezeigten Weise eine in der Polarität der Primärladung entgegengesetzte Sekundärladung an das photoempfindliche Medium angelegt, während gleichzeitig das zweifarbige Originalbild über ein Cyan-Filter CF (blaugrün), das nur rotes Licht abfängt, auf das photoempfindliche Ilediuiu projiziert wird. In dieser Stufe läuft in dem Bereich a des photoeiupfindlichen Mediums B alles Licht von dem Original Λ mit Ausnahme des roten Lichts durch das Filter CF und wirkt auf die photoleitende Schicht II zur Verringerung deren Widerstand, v/omit die zuvor in der Rückseite der isolierenden Schicht I induzierte negative Ladung verdrängt wird, so daß die auf die Oberfläche der isolierenden Schicht aufgebrachte positive Priiaärladung durch die entgegengesetzte Polarität aufweisende Sekundärladung zum Verschwinden gebracht wird.

Im Bereich b des photoempfindlichen Mediums B wird der Widerstand der photoleitenden Schicht II nicht verringert, da das rote Licht von dem Bildbereich Y durch das Filter CF abgefangen wird. Dadurch wird die in der Rückseite der isolierenden Schicht I induzierte negative Ladung zurückgehalten, während das Potential an der Außenfläche der isolierenden Schicht sich Null annähert.

In dem Bereich c des photoempfindlichen Mediums B wird der Widerstand der photoleitenden Schicht II nicht verringert, da kein Licht von der Bildfläche Z kommt, während - da keine negative Ladung in der Rückseite der Isolierschicht

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I durch Anlegen der Primärladung induziert wurde - die zuvor angelegte Ladung bereits zum Verschwinden gebracht wurde, womit die Außenoberfläche der 'Isolierschicht negativ geladen werden kann.

Als nächstes wird - gemäß Darstellung in Fig. 3 auf die gesamte Oberfläche des photoempfindlichen Mediums Licht aufgebracht, um den dem roten Bild Y entsprechenden Bereich b auf ein positives Potential zu bringen und den dem schwarzen Bild Z entsprechenden Bereich c auf ein-negatives Potential zu bringen. Das dann erreichte Oberflächenpotential des photoempfindliehen Mediums liegt in der in Fig. 4 gezeigten Form vor.

Durch die beschriebenen Schritte werden somit elektrostatische latente Bilder, die den beiden Farben des zweifarbigen Originals entsprechen, durch die Ladungen mit entgegengesetzten Polaritäten gebildet. Dann können die so geschaffenen Bilder mittels eines negativ geladenen roten Toners und positiv geladenen schwarzen Toners nacheinander entwickelt werden, woraufhin die entwickelten Bilder auf ein (nicht dargestelltes) übertragungsmedium übertragen werden können. /Auf diese V/eise kann von einem zweifarbigen Original A gleichzeitig ein rotkopiertes und ein schwarzkopiertes Bild abcjeleitet v/erden.

Ficj. 5 zeigt eine Ausführungsform des Gerätes zur Durchführung des zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen

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Verfahrens. Ein ein schwarzes Bild und ein rotes Bild tragendes Original, das auf einer Originalträgerglasplatte 25 liegt, wird von einer Beleuchtungslampe 1O beleuchtet, und das von dem Original reflektierte Licht wird in zwei Lichtstrahlen 27 und 23 unterteilt, die über ein optisches System laufen, das eine Linse 2 und Spiegel 3 und 4 besitzt, und

dann auf die Oberfläche einer Trommel 1 fokussiert werden. Der Originalträger 25 wird in die Richtung des Pfeils A bewegt, so daß das von den aufeinanderfolgenden Abschnitten des Originals reflektierte Licht zuerst über den Weg des Lichtstrahls 27 zur Trornraeloberflache durch einen Primärlader 3O hindurchläuft. Dort wird gleichzeitig mit der Zuführung von Licht eine Ladung positiver Polarität auf die Trommeloberfläche aufgebracht. Wenn der Originalträger weiterbewegt v/ird, läuft das von den folgenden Abschnitten des Originals reflektierte Licht längs des Wegs des Lichtstrahls 28 zur Trommeloberfläche über ein Cyanfilter 5 an einem Sekundärlader 6. liier w-ird das Bildlicht, von welchem das schwarze und rote Licht vollständig entfernt worden ist, der Trommel zugeführt, und gleichzeitig damit wird eine Ladung negativer Polarität aufgebracht.

Danach werden die aufeinanderfolgend bestrahlten Abschnitte der photoenipfindlichen Trommel von einer Gesamtbelichtungslampe 7 beleuchtet, so daß die den schwarzen und roten Bereichen des Originalbildes entsprechenden Bereiche der Oberfläche der photoempfindlichen Trommel in latente Bilder mit hohen Kontrast mit negativer bzw. positiver Polari-

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tat gebildet werden. Dann wird von Entwicklungsvorrichtungen 8 und 9 negativ geladener roter Toner bzw. positiv geladener schwarzer Toner auf 'die aufeinanderfolgenden Abschnitte der Oberfläche der photoerapfindlichen Trommel aufgebracht, wodurch die latenten Bilder entwickelt werden. In Abhängigkeit von den Eigenschaften der Toner kann eine einzige Entwicklungsvorrichtung gemeinsam für die beiden Farben verwendet werden. Die entwickelten Bilder werden über eine Koronaübertragungsvorrichtung 15 auf ein Blatt Übertragungspapier 13 übertragen, das durch Papierförderwalzen 12 zugeführt wird, wonach das Übertragungspapier, das nun das auf es übertragene Bild trägt, mittels eines Sauglösers 16 von der Trommel 1 gelöst wird. Das Übertragungspapier wird zwischen Andruckwalzen 17 und 18 in eine,Berührungsheizschmelzvorrichtung 19, 20 geführt, wo die Pulverbilder auf dem Übertragungspapier fixiert werden, und dann wird das Papier zwischen einem Satz Papierabgabewalzen 21 in einen Auswurf 22 abgegeben.

flach der Bildübertragung wird jeglicher auf der Trommeloberflache verbleibender Rest toner durch eine Reinigungsvorrichtung 23 entfernt, wonach die gesamte Trommeloberfläche von einer Entladungslampe 26 gleichmäßig entladen wird und sorait für die Wiederverwendung bereit wird.

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Beispiel

Fig. 6 zeigt den Aafbau eines bei einer Ausführungsform des erfindungsgeraäßen Gerätes verwendeten photoempfindlichen Mediums. Dieses 'urde mit einem Aluminiumsubstrat 101 gebildet, eiuf das ein Polyäthylenterephthalatfilm 1Ο2 mit 12p Stärke aufgebracht wurde und mit einer photoleitenden Schicht mit 35 μ Stärke beschichtet wurde, die aus einem üispersionsgeiuisch eines photoleitenden Cadraiumsulfidpulvers und Vinylchloridvinylacetat-Copolymerharz im Verhältnis 1O:1 gebildet wurde. iU'ach dem Trocknen des dreischichtigen Aufbaus wurde eine zusätzliche Schicht 102 aus Polyäthylenterephthalat mit einer Stärke von 12 ,u hinzugefügt/ womit ein vollständiges photoempfindliches Medium geschaffen wurde.

Auf dieses photoempfindliche Medium wurde eine Gleiclispannungsprimärkoronaladung von +6 000 Volt aufgebracht und gleichzeitig 2 Lichtstrahlen von einem Original zugeführt, wonach an das photoempfindliche Medium eine Gleichspannungsekundär koi~onaentladung von -4 000 Volt angelegt wurde undgleichzeitig 2 Farblichtstrahlen von dem Original über das Cyanfilter zugeführt wurden, und es dann einer Gesamtbelichtung ausgesetzt wurde. Dadurch wurden Potentiale von +300 Volt, O Volt bzw. -33O Volt in den Bereichen der Oberfläche des photoeiiipfindlichen Mediums vorgesehen, die rot, weiß und schwarz entsprechen.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann somit ein

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schwarzes BxId und ein anderes nichtweißes Farbbild geschaffen werden, und das Verfahren benötigt lediglich die gleiche zeitliche Länge, wie sie zuvor für die Bildung eines einfarbigen Bildes erforderlich war, womit ein höchst praktisches Verfahren der Mehrfarbbilddarsteilung geschaffen wurde. Außerdem ist das Gerät zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in seinen Abmessungen sehr klein.

Wach dem erfindungsgenäßen Verfahren wird bei Verwendung eines photoempfindlichen Mediums, das allgemein eine elektrisch isolierende Schicht, eine photoleitende Schicht und eine elektrisch leitende Schicht aufweist, eine Primärladung gleichmäßig auf die Oberfläche der elektrisch isolierenden Schicht des photoempfindlichen Mediums aufgebracht und gleichzeitig damit oder davor oder danach ein Originalbildlicht der Oberfläche zugeführt. Eine in ihrer Polarität der Primärladung entgegengesetzte Sekundärladung wird auf die Oberfläche der Isolierschicht aufgebracht, und gleichzeitig damit oder davor oder danach wird das Originalbildlicht über ein Filter, das eine nichtweiße Farbe abfangen kann, der Oberfläche der Isolierschicht zugeführt. Dadurch können elektrostatische latente Bilder mit entgegengesetzten Polaritäten, die einem schwarzen BiJd und einem anderen nichtweißen Farbbild entsprechen, auf der Oberfläche des photoempfindlichen Mediums gebildet werden.

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Claims

Patentansprüche

M J ülcktrophotographisches Aufzeichnungsverfahren, bei dem ein elektrophotographisch empfindliches Medium verwendet wird, das allgemein eine elektrisch isolierende Schicht, eine photoleitende Schicht und eine elektrisch leitende Schicht besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Primärladung im wesentlichen gleichfön ig auf die Oberfläche der elektrisch isolierenden Schicht (I) aufbringt, daß man Bildlicht der Oberfläche der isolierenden Schicht (I ) entweder gleichzeitig oder vor oder nach dem Aufbringen der Primärladung zuführt, daß man auf die Oberfläche der elektrisch isolierenden Schicht (I) eine Sekundärladung im wesentlichen gleichförmig aufbringt, wobei diese Sekundärladung in ihrer Polarität entgegengesetzt zur Prirnärladung ist, und daß man entweder gleichzeitig oder vor oder nach dem Aufbringen der .Sekundärladung das Bildlicht der Oberfläche der Isolierschicht (I) über ein Filter (CF, 5) zuführt, das eine darzustellende nichtv/eiße Farbe abfangen kann, wodurch elektrostatisch latente Bilder πit entgegengesetzten Polaritäten, die einem schwarzen Bild und einem Bild mit einer anderen, nichtweißen Farbe entsprechen, gleichzeitig auf der Oberfläche der elektrisch isolierenden ScMcht gebildet werden können.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Oberfläche der elektrisch isolierenden Schicht (T) nach Bildung der elektrostatischen latenten Bilder auf ihr einer Gesamtbelichtung aussetzt.

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3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die unterschiedliche Polaritäten aufweisenden elektrostatischen latenten Bilder mittels Tonern entwickelt, die Farben besitzen,, die den latenten Bilder entsprechen und die unterschiedliche Polaritäten haben.
4. Elektrophotographisches Gerät zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit Spaltbelichtung, gekennzeichnet durch eine Anzahl von Spaltbelichtungsstationen und ein Filter (5), das in zumindest einer der Spaltbelichtungsstationen vorgesehen ist, wobei jede Spaltbelichtung gleichzeitig mit der Ladung durchgeführt wird.
5. Gerät nach /oispruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste SpaltbelichtungssNation für panchromatische Belichtung dient und daß das Filter (5) in einer zweiten Belichtungsstation zur Herbeiführung einer monochroir.atisehen Belichtung verwendet wird.
6. Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die in der zweiten Spaltbelichtungsstation aufgebrachte Ladung gegenüber der Ladung entgegengesetzte Polarität hat, die in der ersten f^iltbelichtungsstation aufgebracht wird.

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