DE2358235C2 - Elektrofotografisches Verfahren und Gerät zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrlift ein elektrophotographisches Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie ein Gerät zur Durchführung dieses Verfahrens.

Aus der GP-PS 8 86 766 Ist ein elektrophotographisches Verfahren dieser Art bekannt, bei dem ein auf ein vorgewühltes Potential gleichförmig aufgeladenes photoempflndllches Aufzeichnungsmaterial zur Ausbildung eines ersten elektrostatischen Ladungsbilds bildmäßig belichtet wird. Zur Ausbildung eines zweiten elektrostatischen Ladungsbilds auf dem das erste Ladungsbild tragenden Aufzeichnungsmaterial ist nachfolgend an die Belichtungsstation eine parallel zur Aufzeichnungsmaierialachse angeordnete, eine Vielzahl von Spitzenelektroden aufweisende Markierungsstation vorhanden, mittels der entsprechend aufzuzeichnenden alphanumerischen Zeichen Ladungen aufbringbar sind, deren Polarität derjenigen der ersten Aufladung entgegengesetzt lsi. Allerdings ist zur Ansteuerung der Markierungsstation eine relativ aufwendige Steuereinrichtung erforderlich, die die Störanfälligkeit und die Kosten des bekannten Verfahrens erhöht.

Weiterhin Ist aus der DE-OS 21 63 591 ein Verfahren zur Erzeugung einer Mehrfarbenkopie mittels eines elektrostatischen Ladungsbildes bekannt, das lediglich Ladungen einer einzigen Polarität aufweist. Bei diesem Verfahren wird ein zylindrisches photoempfindliches Aufzeichnungsmaterial gleichmäßig auf ein vorbestimmtes Potential aufgeladen und anschließend mit dem Bild einer farbigen Vorlage belichtet. Der Grad der bei der Belichtung auftretenden Entladung ist dabei von der tatsächlichen Helligkeit des jeweiligen Vorlagenbereichs abhängig, so daß das entstehende Ladungsbild in dunkel gefärbten Vorlagenbereichen entsprechenden Bereichen ein höheres Potential aufweist als in Bereichen, die hell gefärbten Vorlagenbereichen entsprechen. Das Ladungsbild wird anschließend in zwei Entwicklerkammern mit unterschiedlich gefärbtem Toner entwickelt, wobei die Entwicklerwalze in der ersten Entwicklerkammer auf ein Potential gelegt ist, das zwischen dem Potential der hell getönten Vorlagenbildbereichen entsprechenden Ladungsbildbereiche und dem der dunkel getönten Vorlagenbildbereichen entsprechenden Bereiche des Ladungsbilds liegt. Damit findet eine erste Entwicklung des Ladungsbilds durch den nur von den »dunklen« Ladungsbildbereichen angezogenen, vorgeladenen und in dunkler Farbe getönten Toner statt. Beim Durchlaufen der zweiten Entwicklerkammer erfolgt eine zweite Entwicklung des Ladungsbilds mit hell gefärbtem Entwickler, wobei allerdings nachtelligerweise auch zumindest zum TjM eine Ablagerung des hell gefärbten Entwicklers auf den bereits entwickelten »dunklen« Ladungsbildbereichen abgelagert wird, so daß die erzeugten Kopien keine allzu große Farbreinheit aufweisen. Darüber hinaus ist es bei dem beschriebenen Verfahren prinzipiell unmöglich, zwischen unterschiedlichen Farben gleicher Dichte wie etwa dunklem Grün und dunklem Blau zu unterscheiden, da diese Im elektrostatischen Ladungsbild mit gleichem Potentialwert wiedergegeben und somit in gleicher Farbe entwickelt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektrophotograflsches Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zu schaffen, das In einfacher Welse die Erzeugung eines Ladungsbilds mit unterschiedlichen Polaritäten ermöglicht, sowie ein Gerät zur Durchführung dieses Verfahrens anzugeben.

Diese Aufgabe wird mit den Im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 bzw. 4 angegebenen Mitteln gelöst.

Erfindungsgemäß wird somit das Aufzeichnungsmaterial nach der ersten Aufladung und bildmäßigen Belichtung ein weiteres Mal entgegengesetzt aufgeladen und gezielt belichtet. Damit Ist es möglich, die beiden Polaritäten des hierbei entstehenden bipolaren Ladungsbilds ^b5 unterschiedlichen Vorlagefarben zuzuordnen, ohne daß hierzu großer Aufwand erforderlich ist. Dies ist insbesondere vorteilhaft, da eine große Anzahl zu kopierender Vorlagen lediglich aus schwarzen und z. B. roten Bildbe-

standteilen besteht, d. h. also lediglich zwei Vorlagenfarben aufweist und somit farbgetreue Kopien sehr schnell und einfach herstellbar sind.

Darüber hinaus lassen sich, die beiden Aufzeichnungsmaterialaufladungen und -belichtungen während eines einzigen Umlaufs des Aufzeichnungsmaterial durchführen, so daß das erfindungsgemäße Verfahren sehr rasch ablaufen kann. Die Durchführung des Verfahrens während eines einzigen Aufzeichnungsmaierialumlaufes bietet ferner den Vorteil, daß eine exakte lagemäßige Übereinstimmung zwischen den erzeugten Ladungsbildern sichergestellt ist, d. h. es treten keinerlei Lageversetzungen auf.

Mit der Weiterbildung gemäß Anspruch 2 ist gewährleistet, daß die entstehenden Ladungsbilder durch die anschließende Totaibelichtung sehr stabil sind und hohen Kontrast aufweisen.

Ferner zeichnet sich das zur Durchführung des Verfahrens vorgesehene Gerät durch große Kompaktheit und hohe Arbeitsgeschwindigkeit aus, da der gesamte Bilderzeugungsvorgang ohne Erfordernis einer zusätzlichen Markierungsstation oder eventuellen Wiederzuführungseinrichtungen für das Bildempfangsmaterial während eines einzigen Aufzeichnungsmaterialumlaufes erfolgen kann.

Vorteilhafte Weilerbildungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Unteransprüche.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 bis 3 veranschaulichen das erfindungsgemäße Verfahren zur Bildung elektrostatischer Ladungsbilder:

Fig. 4 zeigt das Oberflächenpotential nach der Bildung der elektrostatischen Ladungsbilder;

Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform des Gerätes zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens; und

Fig. 6 zeigt den Aufbau eines bei dem erfindungsgemäßen Gerät verwendeten photoempfindlichen Aufzeichnungsmaterials.

In Fig. 1 ist ein eine zu kopierende Vorlage bildendes Original A gezeigt. Dieses Original A trägt ein weißes Bild .V. ein rotes Bild )' und ein schwarzes Bild Z. Der Buchstabe B bezeichnet ein photoempfindliches Aufzeichnungsmaterial, das vier Schichten aufweist, nämlich eine elektrisch isolierende Oberflächenschicht I, eine photoleitfähige Schicht II, eine elektrisch isolierende Schicht III und eine elektrisch leitende Schicht IV. Es ist zu bemerken, daß die isolierende Schicht III weggelassen werden kann, wenn keine Einführung von Trägern von der leitenden Schicht IV zur photoleitenden Schicht II vorliegt, d. h. wenn die photoleitende Schicht mit einer Sperrschicht versehen ist.

Es werden nun die Verfahrensschritte nacheinander beschrieben. Wie aus Flg. 1 ersichtlich ist, wird eine Primärladung gleichmäßig auf die Oberfläche der isolierenden Schicht I des photoempfindlichen Aufzeichnungsmaterials B aufgebracht und gleichzeitig damit der Oberfläche Licht zugeführt. Bei diesem Schritt wirkt in einem Bereich α des photoempfindlic'.ien Aufzeichnungsmaterial B weißes Licht von der weißen Fläche des Originals A auf die photoleilfähige Schicht II zur Reduzierung des Widerstands dieser Schicht II, wodurch eine negative Ladung mit zu der aufgebrachten Ladung entgegengesetzter Polarität in der Rückseite der isolierenden Schicht I induziert wird. In gleicher Weise wirkt in einem Bereich b des photoempfindlichen Aufzeichnungsmaterial B rotes Licht von der roten Fläche ) des Originals A aul die photoleitfähige Schicht !! zur Induzierung negativer Ladung in der Rückseite der isolierenden Schicht. Aufgrund der Differenz in rter Menge zugeführten Lichts ist jedoch die in der Rückseite der isolierenden Schicht I induzierte negative Ladung im Bereich α größer als im Bereich b.

Im Bereich c des photoempfindlichen Aufzeichnungsmaterial B ist kein Licht eingetroffen, da das Bild Z schwarz ist. Daher tritt auch keine Verringerung des Widerstandes der photoleitfähigen Schich! II auf, womit

ίο keine Ladung in der Rückseite der isolierenden Schicht I induziert wird.

Nach Vollendung des beschriebenen Schritts wird in der in Fig. 2 gezeigten Weise eine in der Polarität der Primärladung entgegengesetzte Sekundärladung auf das photoempfindliche Aufzeichnungsmaterial aufgebracht, während gleichzeitig das zweifarbige Originalbild über ein Cyan-Filter CF (blaugrün), das nur rotes Licht abfängt, auf das phoioempfindliche Aufzeichnungsmaterial projiziert wird. Bei diesem Schritt läuft in dem Bereich a des photoempfindlichen Aufzeichnungsmaterials B alles Licht von dem Original A mit Ausnahme des roten Lichts durch das Filter CF und wirkt auf die photoleitfähige Schicht II zur Verringerung deren Widerstands ein, womit die zuvor in der Rückseite der isolierenden Schicht 1 induzierte negative Ladung verdrängt wird, so daß die auf die Oberfläche der isolierenden Schicht aufgebrachte positive Primärladung durch die die entgegengesetzte Polarität aufweisende Sekundärladung zum Verschwinden gebracht wird.

Im Bereich b des photoempfindlichen Aufzeichnungsmaterials B wird der Widerstand der photoleitenden Schicht II nicht verringert, da das rote Licht des Bildbereichs ) durch das Filler CF abgefangen wird. Dadurch wird die in der Rückseite der isolierenden Schicht I induzierte negative Ladung zurückgehalten, wählend das Potential an der Außenfläche der isolierenden Schicht sich Null annähen.

In dem Bereich c des photoempfindlichen Aufzeichnungsmaterials B wird der Widerstand der photoleitfähigen Schicht II nicht verringert, da kein Licht von der Bildfläche Z kommt, während - da keine negative Ladung in der Rückseite der Isolierschicht 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 Aufzelchnungsmaterials B Licht aufgebracht, um den dem roten Bild )' entsprechenden Bereich b auf ein positives Potential und den dem schwarzen Bild Z entsprechenden Bereich c auf ein negatives Potential zu bringen. Das dann erreichte Oberflächenpotential des photoempfindlichen Aufzeichnungsmaterials liegt in der in Fig. 4 gezeigten Form vor.

Beim beschriebenen Ausführungsbeispiel werden somit über die beschriebenen Schritte 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 eines positiv geladenen schwarzen Toners nacheinander entwickelt werden, woraufhin die entwikkelten Bilder auf ein (nicht dargestelltes) Bildcmpfangsmateral übertragen werden können. Auf diese Weise kann von einem zweifarbigen Original A gleichzeitig ein roikopiertes und ein schwarzkopiertes Bild abgeleitet werden.

Flg. 5 zeigt eine zwei Schlitzbelichtungsstationen aufweisende Ausführungsform des Gerätes zur Durchführung des zuvor beschriebenen Verfahrens. Ein ein schwarzes Bild und ein rotes Bild tragendes Original, das auf einer Glasplatte eines Originalträgers 25 liegt, wird von einer Beleuchtungslampe 10 beleuchtet. Das von dem Original reflektierte Licht wird In zwei Lichtstrahlen 27 und 28 unterteilt, die über ein optisches System laufen, das eine Linse 2 und Spiegel 3 und 4 besitzt, und dann auf die Oberfläche einer als Aufzeichnungsmaterial dienenden Trommel I fokussiert werden. Der Originalträger 25 wird in Richtung des Pfeils A bewegt, so daß das von den aufeinanderfolgenden Abschnitten des Originals reflektierte Licht zuerst entsprechend dem Lichtstrahl 27 zur Trommeloberfläche durch einen Primärlader 30 hindurchläuft. Dort wird gleichzeitig mit der Zuführung von Licht eine Ladung positiver Polarität auf die Trommeloberfläche aufgebracht. Wenn der Originalträger weiterbewegt wird, läuft das von den folgenden Abschnitten des Originals reflektierte Licht längs des Wegs des Lichtstrahls 28 über ein Cyan-Filter 5 und einen Sekundärlader 6 zur Trommeloberfläche. Somit wird Bildlicht, von welchem schwarze und rote Lichtanteile vollständig entfernt sind, der Trommel zugeführt und gleichzeitig damit eine Ladung negativer Polarität aufgebracht.

Danach werden die aufeinanderfolgend bestrahlten Abschnitte der photoempfindlichen Trommel I von einer Totalbelichtungslampe 7 beleuchtet, so daß die den schwarzen und roten Bereichen des Originalbildes entsprechenden Bereiche der Oberfläche der photoempflndllchen Trommel 1 zu latenten Bildern mit hohem Kontrast und mit negativer bzw. positiver Polarität werden. Dann wird von Entwicklungsvorrichtungen 8 und 9 negativ geladener roter Toner bzw. positiv geladener schwarzer Toner auf die aufeinanderfolgenden Abschnitte der Oberfläche der photoempfindlichen 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 übertragene Bild trägt, mittels eines Sauglösers 16 von der Trommel 1 gelöst wird. Das Übertragungspapier wird zwischen Andruckwalzen 17 und 18 in eine Berührungsheizschmelzvorrlchtung J9, 20 geführt, in der die Pulverbilder auf dem Übertragungspapier fixiert werden. Abschließend wird das Papier über ein Paar von Papierabgabewalzen 21 in einen Auswurf 22 abgegeben.

Nach der Bildübertragung wird jeglicher auf der Trommeloberfläche verbliebener Resttoner durch eine Reinigungsvorrichtung 23 entfernt, wonach die gesamte Trommelobernäche mittels einer Entladungslampe 26 gleichmäßig entladen wird und somit für die Wiederverwendung bereit ist.

Fi g. 6 zeigt den Aulbau eines bei einem Ausführungsbeispiel des beschriebenen Gerätes verwendeten photoempfindlichen Aufzeichnungsmaterials. Dieses wurde über ein Aluminiumsubstrat 101 gebildet, auf das ein Polyäthylenterephthalatfilm 102 mit 12 μηι Stärke aufgebracht wurde, der dann mit einer photoleitfähigen Schicht mit 35 μίτι Starke beschichtet wurde, die aus einem Dispersionsgemisch eines photoleitenden Cadmiumsulfidpulvers und Vinylchloridvinylacetat-Copolymerharz im Verhältnis 10 : 1 gebildet wurde. Nach dem Trocknen des dreischichtigen Aufbaus wurde eine zusätzliche Schicht 102 aus Polyäthylenterephthalat mit einer Stärke von 12 um hinzugefügt, womit ein vollständiges photoempfindliches Aufzeichnungsmaterial vorlag. Auf dieses photoempfindliche Aufzeichnungsmaterial wurde eine Gleichspannungsprimärkoronaladung von +6000 Volt aufgebracht und gleichzeitig zwei Farblichistrahlen von einem Original zugeführt. Danach wurden an das photoempfindliche Aufzeichnungsmaterial eine Gleichspannungssekundärkoronaentladung von -4OO0 Volt angelegt und gleichzeitig zwei Farblichtstrahlen von dem Original über das Cyan-Filter zugeführt, woraufhin es dann einer Gesamtbelichtung ausgesetzt wurde. Dadurch wurden Potentiale von +300 Volt, OVoIt bzw. -330 Volt in den Bereichen der Oberfläche des photoempfindlichen Mediums erzeugt, die rot, weiß und schwarz entsprechen.

Mit dem beschriebenen Verfahren kann somit ein schwarzes Bild und ein anderes nichtweißes Farbbild geschaffen werden, wobei das Verfahren innerhalb derselben Zeit durchführbar ist, wie sie auch für die Bildung eines einfarbigen Bildes erforderlich ist, so daß ein höchst praktisches Verfahren der Mehrfarbbllddarstellung geschaffen ist. Außerdem ist das Gerät zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens in seinen Abmes- W sungen sehr klein.

Nach dem beschriebenen Verfahren wird somit bei Verwendung eines photoempfindlichen Aufzeichnungsmaterials, das allgemein eine elektrisch isolierende Schicht, eine photoleitfähige Schicht und eine elektrisch leitende Schicht aufweist, eine Primärladung gleichmäßig auf die Oberfläche der elektrisch isolierenden Schicht des photoempfindlichen Aufzeichnungsmaterials aufgebracht und gleichzeitig damit oder davor oder danach Originalbildlicht der Oberfläche zugeführt, während die in ihrer Polarität der Primärladung entgegengesetzte Sekundärladung gleichzeitig mit oder vor oder nach der über ein Filter, das eine nichtweiße Farbe abfangen kann, erfolgenden Belichtung mit dem OriginaibiidJicht auf die Oberfläche der Isolierschicht aufgebracht wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Elektrophotographisches Verfahren, bei dem auf einem photoempfindlichen Aufzeichnungsmaterial zwei elektrostatische Ladungsbilder unterschiedlicher Polarität ausgebildet werden, wobei das Aufzeichnungsmaterial zunächst einer Koronaentladung einer vorbestimmten Polarität und damit zusammenwirkend einer bildmäßigen Belichtung ausgesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die bildmäßige Belichtung in der Weise erfolgt, daß die das erste Ladungsbild darstellenden Bildbereiche des Aufzeichnungsmaterials unbelichtet bleiben, und daß dann das Aufze'chnungsmaterial einer weiteren Koronaentladung mit einer zur ersten Koronaentladung entgegengesetzten Polarität und damit zusammenwirkend einer weiteren bildmäßigen Belichtung ausgesetzt wird, bei der durch Ausfiltern der das zweite Ladungsbild bildenden Vorlagenfarbe die das erste und das zweite Ladungsbild darstellenden Bildbereiche des Aufzeichnungsmaterials unbelichtet bleiben.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein eine isolierende Überflächenschicht aufweisendes Aufzeichnungsmaterial verwendet wird und sich der weiteren bildmäßigen Belichtung eine gleichförmige Totalbelichtung des Aufzeichnungsmaterials anschließt.

3. Verfahren nach einem der vorübergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden elektrostatischen Ladungsbilder unterschiedlicher Polarität mittels zweier unterschiedliche Polarität aufweisenden Toner unterschiedlicher Farbe entwickelt werden.

4. Elektrophotographisches Gerät zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, mit einem photoempfindlichen Aufzeichnungsmaterial, einer Koronaentladungseinrichtung und einer Bildbelichtungseinrichtung, mittels der das Aufzeichnungsmaterial zusammenwirkend mit der Entladung der Koronaentladeeinrichtung bildmäßig belichtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildbelichtungseinrichtung (2, 3, 4, 5, 10) zwei Projektionspfade (27, 28) für die beiden bildmäßigen Belichtungen aufweist und dem Projektionspfad (28) für die weitere bildmäßige Belichtung eine weitere Koronaentladungseinrichtung (6) und ein Farbfilter (5) zugeordnet sind.

5. Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufzeichnungsmaterial (B; I) eine isolierende Oberflächenschicht (I) aufweist und daß dem Belichtungsbereich des Aufzeichnungsmaterials eine Totalbelichtungseinrichtung (7) nachgeordnet Ist.

6. Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Belichtungseinrichtung für jeden Projektionspfad eine Schlitzbellchtungsstatlon aufweist.