DE2508793C2 - Bilderzeugungsgerät mit einem fotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterial - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Bilderzeugungsgerät gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Die DE-AS 15 22 567 offenbart ein elektrofotografisches Kopiergerät dieser Art, bei dem Aufzeichnungsmaterial während der bildmäßigen Belichtung gleichzeitig einem zur Polarität des primären Ladens entgegengesetzten sekundären Laden ausgesetzt wird Die DE-AS 1522568 offenbart ebenfalls ein Gerät dieser Art, bei dem ein sekundäres Entladen während der bildmäßigen Belichtung mit Hilfe einer Wechselstromkorcnaentladungseüirichtung stattfindet Schließlich beschreibt die US-PS 36 76117 ein elektrofotografisches Gerät, bei dem einem primären Laden gleichzeitig mit einer Totalbelichtung der unteren Seite des Auf-Zeichnungsmaterials ein sekundäres Laden und anschließend ein bildmäßiges Belichten folgt

Diese bekannten Geräte lassen also elektrostatische Ladungsbilder auf dem Aufzeichnungsmaterial erzeugen, die mit geladenem Toner entwickelt werdea Entsprechend der Polarität der Ladung des Toners kann ein direktes Bild oder ein Umkehrbild erzeugt werden. Die Verwendung entgegengesetzt geladenen Toners zur wahlweisen Herstellung einer direkten oder einer Umkehrkopie einer Vorlage bedeutet jedoch einen erheblichen apparativen Aufwand, da es nötig ist, zwei Entwicklungsvorrichtungen vorzusehen, die Entwickler entgegengesetzter Polarität zur Verfugung stellen, und wahlweise die eine oder die andere Entwicklungsvorrichtung sum Entwickeln des elektrostatischen Ladungsbilds einzusetzea Hierzu ist ein komplizierter und voluminöser Mechanismus erforderlich, wobei überdies Probleme durch Mischen der Entwickler entgegengesetzter Polaritäten entstehen.
Andererseits besteht bei Bilderzeugungsgeräten in Form von beispielsweise Lese-Kopiergeräten oder dergleichen das Bedürfnis, wahlweise ein direktes Bild oder ein Umkehrbild des Vorlagenbilds zu reproduzieren. Der Grund hierfür liegt darin, daß in einem Lese-Kopiergerät Vorlagen in Form von Rollfilmen, Filmkarten bzw. Fiches oder dergleichen verarbeitet werden, die direkte Bilder oder Umkehrbilder tragen, so daß ein direktes Kopieren oder ein Umkehrkopieren erforderlich wird, um Kopien in Form von Positiven zu erhalten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Bilderzeugungsgerät gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zu schaffen, das mit einfachen Mitteln die wahlweise Herstellung einer direkten Kopie oder einer Umkehrkopie erlaubt
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im kennzeichnenden Teil des neuen Patentanspruchs 1 angegebenen Mitteln gelöst

Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Bilderzeugungsgeräts sind Gegenstand der Unteransprüche.

Es bedarf also lediglich des Auswählens eines von zwei Belichtungspfaden, um eine direkte Kopie oder eine Umkehrkopie zu erstellen, ohne daß zwei Entwickler entgegengesetzter Polarität zur Entwicklung des erzeugten Ladungsbilds zur Verfügung stehen müssea Durch den erfindungsgemäßen Verlauf der beiden Belichtungspfade wird nämlich sichergestellt, daß beim Umschalten von einem Belichtungspfad auf den anderen bereits das Ladungsbild von einem direkten Bild auf ein Umkehrbild bzw. umgekeht übergeht, so daß beide Bilderarten mit demselben Entwickler entwickelt werden können. Gegenüber herkömmlichen Bilderzeugungsgeräten, die mit nur einer Entwicklungsvorrichtung arbeiten, entsteht praktisch kein zusätzlicher Raumbedarf.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert
Fig. 1 (1) bis (5) stellen schematisch Ladungsbilder-

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Zeugungsprozesse unter Verwendung eines fotoleitfähi- lierschicht gebundenen negativen Ladungen werden

gen Aufzeichnungsmaterials dar, wobei die Fig. 1 (2) dabei freigegeben und nehmen mit der Abnahme der po-

uad Fig. 1 (3) die Erzeugung eines direkten Bildes und sitiven Ladungen auf der Oberfläche der isolierenden

die F i g 1 (4) und 1 (5) die Erzeugung eines Umkehrbil- Deckschicht ebenfalls ab und wandern in den leitenden

des betreffen. ⁵ Träger. Eine derartige Ladungsverte-hmg ist bei (b) dar-

F i g. 2 (A) zeigt den Verlauf des Oberfiächenpoten- gestellt Im Gegensatz dazu werden die in dem dunklen

rials des Aufzeichnungsmaterials während der in den BUdbereich D vorhandenen positiven Ladungen durch

Fi g. 1 (1) bis 1 (3) dargestellten Erzeugung eines direk- die Wechselstromkoronaladung ebenfalls vermindert,

ten Bildes. jedoch ist das Ausmaß der Verminderung geringer als

Fig 2 (B) zeigt den Verlauf des Oberfiächenpoten- io in dem hellen Bildbereich L Es wird angenommen, daß

rials während der in den F i g. 1 (1), 1 (4) und 1 (5) ge- dies der Wirkung eines elektrischen Feldes zuzuschrei-

zeigten Erzeugung eines Umkehrbildes. ben ist, das sich aus den an oder nahe der Grenzflache

F i g. 3 zeigt ein erfindungsgemäßes Bilderzeugungs- zwischen der isolierenden Deckschicht und der fotoleit-

gerät zur Durchführung des Verfahrens. fähigen Schicht gebundenen negativen Ladungen er-

Fig.4 zeigt eine Umstelleinrichtung des Geräts 15 gibt

gemäß F i g. 3. Wenn das Verhältnis der Kapazität der fotoleitfähi-Das in den Fig. 1 (1) bis 1 (5) gezeigte fotoleitfähige gen Schicht zur Kapazität der isolierenden Deckschicht Aufzeichnungsmaterial besitzt einen Träger 1, eine foto- gleich 1:1 ist, ist das Oberflächenpotential des fotoleitfäleitfähige Schicht 2 und eine isolierende Deckschicht 3. higen Aufzeichnungsmaterials gleich Null, wobei die Der Träger ist üblicherweise leitend und besteht im all- 20 Hälfte der positiven Oberflächenladungen in dem leitengemeinen aus Zinn, Kupfer, Aluminium oder derglei- den Träger induziert werden. Dieser Zustand ist bei (c) chen. Die fotoleitfähige Schicht 2 erlaubt vorzugsweise dargestellt Wenn dann bei dem in F i g. 1 (3) dargestelleine Ladungsträgerinjektion und wird beispielsweise ten nächsten Schritt die Oberfläche des fotoleitfähigen bei Dunkelheit derart geladen, daß Ladungen zwischen Aufzeichnungsmaterials mittels einer Totalbelichtungsdie isolierende Deckschicht und die fotoleitfähige 25 lampe 8 gleichförmig ausgeleuchtet wird, verbleibt Schicht eingelagert werden. Alternativ kann auch ein gemäß der Darstellung (e) der helle Bildbereich unverübliches fotoleitfähiges Material verwendet werden, ändert, während im dunklen Bildbereich die an der fotodas bei Helligkeit derart geladen wird, daß eine La- leitfähigen Schicht vorhandenen Ladungen vermindert dungsschicht an der Grenzfläche ausgebildet wird. Die werden, so daß die bei (d) dargestellte Ladungsverteifotoleitfähige Schicht 2 wird üblicherweise durch Be- 30 lung erscheint und dieser dunkle Bildbereich ein äußeschichten des Trägers 1 oder Aufdampfen gebildet Das res elektrisches Feld besitzt Auf diese Weise nimmt der dafür verwendete Material kann beispielsweise CdS, dunkle Bildbereich ein hohes Oberflächenpotential an. CdSe, Se, ZnO, ZnS, Se-Te, PbO oder dergleichen sein, Der zeitliche Verlauf des Oberflächenpotentials bei diewobe'i es sich meistens um eine durch Beschichten eines sem Ladungsbilderzeugungsprozeß A ist in F i g. 2 (A) Trägers hergestellte Schicht aus harzgebundenem CdS 35 graphisch dargestellt

oder um ein durch Aufdampfen auf einen Aluminiumträ- Bei einem zweiten Ladungsbilderzeugungsprozeß B

ger aufgebrachtes System mit Se-Te handelt Die isolie- wird das fotoleitfähige Aufzeichnungsmaterial nach

rende Deckschicht 3 besteht aus einem Material wie bei- dem positiven Laden gemäß F i g. 1 (1) im dunkeln einer

spielsweise Polyesterharz, Polyethylenharz, Fluorharz. Wechselstromkoronaladung ausgesetzt, wie dies in

Diese Materialien besitzen hohen Abriebwiderstand, 40 F i g. 1 (4) ersichtlich ist Die hierbei erreichte Ladungs-

sind transparent und weisen einen zum Halten elektro- verteilung (T) ist die gleiche wie die im dunklen Bildbe-

statischer Ladungen ausreichend hohen elektrischen reich (c) während des vorher beschriebenen Prozesses

Widerstand auf. A.

Wie F ig. 1(1) zeigt, wird zunächst die Oberfläche der Nach Beendigung der Wechselstromkoronaladung isolierenden Deckschicht des fotoleitfähigen Aufzeich- 45 wird das fotoleitfähige Aufzeichnungsmaterial bildmänungsmaterials mittels einer Koronaladeeinrichtung 4 Big belichtet, wie es in Fig. 1 (5) gezeigt ist Im hellen beispielsweise positiv aufgeladen, wobei negative La- Bildbereich ergibt sich die bei M dargestellte Ladungsdungen von dem leitenden Träger t her injiziert und an verteilung, die der Verteilung bei (d) bei dem vorher beder Grenzfläche zwischen der fotoleitfähigen Schicht 2 schriebenen Prozeß A gleicht

und der isolierenden Deckschicht 3 oder in einem Teil- so Auf diese Weise erhält der helle Bildbereich während bereich der fotoleitfähigen Schicht 2 in der Nähe der dieses Ladungsbilderzeugungsprozesses B hohes Poisolierenden Deckschicht 3 gebunden werden. Die PoIa- tential. Der zeitliche Verlauf des Oberflächenpotentials rität der auf die Oberfläche der isolierenden Deck- bei diesem Verfahren ist in F i g. 2 (B) graphisch dargeschicht aufgebrachten Ladungen ist positiv, wetir die fo- stellt

toleitfähige Schicht N-Leitfähigkeit besitzt und negativ, 55 Durch den Wechsel von dem Ladungsbilderzeu-

wenn die fotoleitfähige Schicht P-Leitfähigkeit auf- gungsprozeß A auf den Ladungsbilderzeugungsprozeß

weist Die F i g. 1 (1) stellt die bei diesem ersten Schritt B wird also anstelle eines direkten Bildes der Vorlage

erreichte Ladungsverteilung dar. ein Umkehrbild erzeugt

Wie in F i g. 1 (2) gezeigt ist, wird das fotoleitfähige Wenn jedes der nach den vorstehend beschriebenen Aufzeichnungsmaterial anschließend bildmäßig belich- 60 Prozessen erzeugte Ladungsbild mit Toner derselben tet und gleichzeitig einer Wechselstromkoronaladung Polarität, also beispielsweise negative Polarität, entwik- oder einer zur Polarität der primären Ladung entgegen- kelt wird, wird das nach dem Prozeß A erzeugte Lagesetzten Gleichstromkoronaentladung mittels einer dungsbild ein direktes Bild bzw. ein Positiv der Vorlage, Koronaentladungseinrichtung 5 ausgesetzt Dabei ver- weil dsr Toner in den dunklen Bildbereichen anhaftet, schwindet im hellen Bildbereich L der größte Teil der 65 während das durch den Prozeß B erzeugte Ladungsbild positiven Ladungen. Das Ausmaß des Schwindens zu einem Umkehrbild der Vorlage entwickelt wird, weil hängt von der Zeit und der Intensität der Entladung ab. sich die hellen Bildbereiche (ti) auf hohem Potential be-Die vorher in der fotoleitfähigen Schicht und an der Iso- finden. Dabei wird davon ausgegangen, daß der Toner

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an dem Bildbereich mit dem hohen Potential anhaftet weise die vorstehend beschriebenen Prozesse A oder B

Wenn ein Toner der entgegengesetzten Polarität, also durchgeführt werden. Beispielsweise wird nach der Pri-

beispielsweise positiver Polarität, verwendet wird, wer- märaufladung mittels der Koronaladeeinrichtung 4 das

den beide Ladungsbilder umgekehrt entwickelt, wobei bildmäßige Belichten gleichzeitig mit der Koronaentlajedoch das gleiche Ergebnis erreicht wird, indem unter 5 dung durch die Koronaentladeeinrichtung 5 und dann

Verwendung eines Entwicklers derselben Polarität ein die Totalbelichtung durchgeführt, um ein Ladungsbild direktes Bild und ein Umkehrbild der Vorlage entwik- auszubilden, das im dunklen Bildbereich hohes Poten-

kelt wird. tial besitzt Wenn dagegen der Spiegel 7 in die gestri-

Fig.3 zeigt eine Ausführungsform eines Bilderzeu- chelt gezeichnete Stellung gebracht ist, wird ein La-

gungsgeräts gemäß der Erfindung. Eine Koronalade- io dungsbild ausgebildet, das im hellen Bildbereich hohes

einrichtung 4 zum primären Laden, eine mit einer opti- Potential aufweist Wenn für die fotoleitfähige Schicht

sehen öffnung versehene Koronaentladungseinrichtung CdS verwendet wird, erfolgt die Primärladung mit posi-

5 und eine Totalbelichtungslampe 8 sind an einer foto- tiver Polarität Bei Verwendung von Se-Te-Legierung

leitfähigen Aufzeichnungstrommel A angeordnet Zum wird die primäre Ladung hingegen mit negativer Polari-

Projizieren eines Bilds auf die Aufzeichnungstrommel A 15 tat durchgeführt

ist ein Spiegel 7 eines optischen Systems verschwenkbar Das gezeigte Kopiergerät arbeitet mit Naßentwickangebracht, wie es in Fig.4 im einzelnen gezeigt ist lung. Wenn eine normale Entwicklung durchgeführt Durch Verändern der Winkelstellung eines Spiegels 7 wird und die Primärladung negativ ist, wird Entwicklererfolgt die bildmäßige Belichtung entweder durch die flüssigkeit positiver Polarität verwendet In diesem Fall öffnung der Koronaentladungseinrichtung 5 hindurch 20 wird das aus dem vorstehend beschriebenen Prozeß re- oder in Bewegungsrichtung der Trommeloberfläche sultierende reproduzierte Bild ein direktes Bild der Vorhinter der Koronaentladungseinrichtung 5. lage. Bei Anwendung der Umkehrentwicklung besitzt

Die Winkelstellung des Spiegels 7 wird durch Um- der verwendete Entwickler die gleiche Polarität wie die schalten eines Schalters SW zum Erregen einer Spule Primärladung. Im letzteren Fall kann an die in F i g. 3 ge- SLi oder einer Spule SL2 geändert, was eine Schwenk- 25 zeigte Entwicklungselektrode 9 eine Vorspannung anbewegung des Spiegels zur Folge hat, die gemäß der gelegt werden. Es ist jedoch gebräuchlicher, die EntDarstellung in F i g. 4 durch Anschläge 571 und 572 be- Wicklungselektrode elektrisch isoliert zu halten und die grenzt wird. sogenannte Selbstvorspannungsentwicklung durchzu-

Wie in Fig. 4 gezeigt ist, wird durch das Umschalten führen. Im Hinblick auf die Selbstvorspannungswirdes Schalters SW auch die Totalbelichtungslampe 8 ein- 30 kung und die Halbtonwiedergabe beträgt der Abstand bzw. ausgeschaltet Beim Einschalten der Spule 5Ll zwischen der Oberfläche des fotoleitfähigen Aufzeichnimmt der Spiegel 7 die in F i g. 4 mit ausgezogenen Li- nungsmaterials und der Entwicklungselektrode 9 vornien dargestellte Stellung an dem Anschlag STi ein. zugsweise etwa 1,5 mm. Mit einer derartigen Anord-Gleichzeitig wird die Totalbelichtungslampe 8 durch nung und unter Verwendung von im wesentlichen Styden mit dem Schalter SW gekoppelten Schalter SW' 35 rolharz und Kohle enthaltender Entwicklungsflüssigeingeschaltet Die bildmäßige Belichtung findet dann keit 10 (Durchdringungsdichte ungefähr 20%) wurde gleichzeitig mit der Koronaentladung durch die Koro- bei einer Entwicklungszeit von ungefähr 0,3 Sek. eine naentladungseinrichtung 5 statt, so daß der vorstehend Kopiendichte bzw. ein Schwärzungsgrad von 1,0 oder beschriebene Prozeß A durchgeführt wird. Wenn je- mehr erreicht Eine Elektrodenwalze 11 dient zum Bedoch der Schalter 5W zum Einschalten der Spule SL2 40 seitigen irgendwelcher Schleier auf der Aufzeichnungsumgeschaltet wird, schwenkt der Spiegel 7 in die gestri- trommel und zum Abpressen überschüssiger Flüssigchelt gezeichnete Stellung am Anschlag 572, während keit Diese Elektrodenwalze 11 kann an Massepotential die Totalbelichtungslampe 8 ausgeschaltet wird. In die- oder eine Vorspannung gelegt werden,
sem Falle findet zur Durchführung des vorstehend be- Nach Beendigung der Entwicklung und vor der BiIdschriebenen Prozesses ßdie bildmäßige Belichtung hin- 45 übertragung wird die fotoleitfähige Aufzeichnungster der Koronaentladungseinrichtung und damit erst im trommel A mittels eines Koronaentladers 12 einer Anschluß an die Koronaentladung durch die Korona- gleichförmigen Koronaentladung ausgesetzt, wobei entladungseinrichtungSstatt überschüssige Entwicklungsflüssigkeit abgequetscht

Durch die Verschwenkbarkeit des Spiegels 7 sind also wird. Anschließend wird Bildempfangspapier 14 mittels

zum wahlweisen Ausbilden eines direkten Bildes oder 50 einer Vereinzelungswalze 15 an die Aufzeichnungs-

eines Umkehrbildes zwei wahlweise verwendbare Be- trommel A herangeführt und mit dieser in Berührung

lichtungspfade zur Oberflache der Aufzeichnungstrom- gebracht Unter der Wirkung eines Übcrtragangskoro-

mel vorgesehen. naentladers 13 wird das Tonerbild von der Aufzeich-

Das dargestellte Gerät ist als Lese-Kopiergerät auf- nungstrommel auf das Bildempfangspapier 14 übertra-

gebaut, bei dem durch eine Lichtquelle 21 über eine 55 gea Anschließend wird das Bildempfangspapier von

Kondensorlinse 22 eine Vorlage wie beispielsweise ein der Trommeloberfläche abgetrennt, zum Fixieren des

aufgerollter Mikrofilm 20 oder dergleichen durch- Tonerbfldes der Einwirkung einer Wärmefixierplatte 16

leuchtet werden kann, dessen Bud zur Prüfung bzw. zum und eines Gebläses 17 ausgesetzt und danach auf einen

Aussuchen durch ein Objektiv 23 fiber einen halbdurch- Ausgabetisch ausgegeben. Durch Einstellen der Span-

lässigen Spiegel 24 und einen Spiegel 25 auf einen Bild- 60 nung an der Entwicklungselektrode 9, der Elektroden-

schirm 26 projiziert wird. Wünscht man während der walze 11, des Koronaentiaders 12 und des Obertra-

Suche eine Kopie einer bestimmten Vorlage, können gungskoronaentladers 13 körnten diese Schritte in

auf der fotoleitfähigen Aufzeichnungstrommel A wahl- Richtung einer hohen Kopienqualität optimiert werden.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Bilderzeugungsgerät mit einem fortschreitend durch einzelne Arbeitsstationen bewegten fotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterial mit einer fotoleitfähigen Schicht und einer auf der fotoleitfähigen Schicht angeordneten isolierenden Schicht, einer Koronaladereinrichtung zum primären Laden der isolierenden Schicht des Aufzeichnungsmaterials, einer Koronaentladungseinrichtung zum sekundären Laden der isolierenden Schicht mittels einer Wechselstromkoronaladung oder einer zur Polarität der primären Ladung entgegengesetzten Gleichstromkoronaentladung, mit einer Belichtungseinrichtung zum bildmäßigen Belichten des Aufzeichnungsmaterials und mit einer Entwicklungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Beiichtungseinrichtung zum wahlweisen Ausbilden eines direkten Bildes oder eines Umkehrbildes zwei wahlweise verwendbare Belichtungspfade zur Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials (1, 2,3) hin aufweist, von denen der erste derart verläuft, daß das bildmäßige Belichten des Aufzeichnungsmaterials gleichzeitig mit dem sekundären Laden desselben erfolgt, während der zweite Belichtungspfad derart verläuft, daß das bildmäßige Belichten des Aufzeichnungsmaterials im Anschluß an das sekundäre Laden desselben erfolgt

2. Bilderzeugungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Totalbelichtungseinrichtung (8) aufweist, zum gleichmäßigen Beleuchten des Aufzeichnungsmaterials (1, 2, 3) nach dem gleichzeitigen sekundären Laden und bildmäßigen Belichten desselben, wenn der erste Belichtungspfad ausgewählt ist

3. Bilderzeugungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Belichtungseinrichtung einen das Bildlicht auf das Aufzeichnungsmaterial projizierenden Spiegel (7) aufweist, der zur Ausbildung des ersten Belichtungspfads durch die Koronaentladungseinrichtung (5) hindurch und des zweiten Belichtungspfads in Richtung auf einen stromab der Koronaentladungseinrichtung (5) liegenden Aufzeichnungsmaterialbereich schwenkbar ist

4. Bilderzeugungsgerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuervorrichtung (SW, SLX, SL2) zum Anwählen des ersten oder des zweiten Belichtungspfads vorgesehen ist, die gleichzeitig mit dem Anwählen des ersten Belichtungspfads die Totalbelichtungseinrichtung (8) aktiviert

5. Bilderzeugungsgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung einen Umschalter (SW) aufweist, der jeweils eine von zwei Betätigungsspulen (SLi, SL2) für den Spiegel (7) ansteuert, und mit einem Schalter (SW)(Qr eine Totalbelichtungslampe (8) gekoppelt ist