DE2555855A1

DE2555855A1 - Abbildungsverfahren

Info

Publication number: DE2555855A1
Application number: DE19752555855
Authority: DE
Inventors: Paul F Evans
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1975-01-06
Filing date: 1975-12-11
Publication date: 1976-07-08
Also published as: NL7515145A; FR2296874A1; JPS5189735A; US4040828A

Description

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Xerox Corporation, Rochester, N.Y. / USA

Abbildungsverfahren

Die Erfindung bezieht sich auf ein Abbildungsverfahren.

Die Reproduktion von Bildern ist eine vielfältige Technologie, welche viele verschiedene Techniken umfaßt, von denen einige sehr ungewöhnlich und einige allgemein üblich sind. Die hier beschriebene Erfindung ist nicht auf eine bestimmte dieser Techniken beschränkt, ist jedoch leichter in Verbindung mit der Xerografie anwendbar, wie sie von Chester Carlson in der US-Patentschrift 2 297 691 und den vielen Patenten und Veröffentlichungen beschrieben ist, die in den vergangenen Jahren veröffentlicht wurden.

Die Xerografie ist ein sehr bekanntes Verfahren zum Herstellen von Kopien von Druckschriften, Bildern, Schriftstücken und anderen Abbildungen geworden. Typisch besteht eine xerografische Kopie aus einem Pulverbild aus pigmentiertem Harz oder Toner

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auf einem Träger wie Papier, Kunststoff oder dergleichen.
Abhängig von der besonderen Anwendung ist der Träger transpa-' rent, durchscheinend oder opak und das Tonerbild ist durch
übertragenes oder reflektiertes Licht sichtbar.

Die Brauchbarkeit einer xerografischen Kopie hängt im allgemeinen von der Dichte des Tonerbildes ab. Zum Beispiel muß ein schwarzes Tonerbild auf weißem Papier genügend Licht absorbieren*um lesbar zu sein, ähnlich muß eine xerografisch hergestellte transparente Abbildung genügend dicht sein, um hindurchprojiziertes Licht am Durchtritt zu hindern, so daß das Bild auf einer Projektionsfläche oder anderen Abbildungsfläche gesehen werden
kann.

Obwohl auch herkömmliche xerografische Verfahrensschritte durchgeführt werden können, um das hier verwendete Tonerbild zu erhalten, können Tonerbilder durch viele andere Techniken wie das Ablagern von Toner durch eine Matrize gebildet werden, wie es z.B. in der US-Patentschrift 3 487 775 beschrieben ist oder
von Childress et al. in der US-Patentschrift J 08l 698 gelehrt wird.

Das Grundkonzept, Partikel auf ein klebrig gemachtes Tonerbild aufzubringen, ist nicht neu. Sowohl die US-Patentschrift
2 955 O52 (Carlson et al) als auch die US-Patentschrift 2 955 (Walkup et al) lehren, daß ein klebrig gemachtes Tonerbild mit Partikeln aus Glas, Holz, Metall, Kunststoff oder Gummi bestaubt werden kann, um verschiedene erhabene Abbildungsflächen zu erzeugen. Es ist zu bemerken, daß der in diesen Patenten beschriebene Toner derjenige ist, der in der Technik bekannt ist und aus mit Kohlenstoffpartikeln überzogenem Thermoplast besteht.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Abbildungsverfahren zum Herstellen vollständig farbiger Bilder zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Abbildungsverfahren aus folgenden Schritten besteht: a) Herstellen eines ersten, einer ersten Farbe eines zu reproduzierenden Originals entsprechenden Bildes aus transparentem, nicht pigmentierten Toner auf einem Basiselement, b) Klebrigmachen des ersten Bildes, c) Übertragen von Farbstoff einer ersten Farbe auf das klebrig gemachte erste Tonerbild, d) Herstellen eines zweiten, einer zweiten Farbe des zu reproduzierenden Originals entsprechenden Bildes aus transparentem nicht pigmentierten Toner auf einem Basiselement, e) Klebrigmachen des zweiten Bildes, f) Übertragen von Farbstoff einer zweiten Farbe auf das klebrig gemachte zweite Bild und g) Veranlassen durch die Schritte a) bis f) oder durch einen weiteren Schritt, daß die Bilder der Schritte c) und f) einander auf dem gleichen Basiselement überlagert werden, wodurch ein aus mindestens zwei Farben bestehendes Bild erzeugt wird.

So wird durch die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen vollständig farbiger Bilder aus elektrostatischen latenten Bildern geschaffen, die mit transparentem unpigmentierten Toner getonert wurden.

Durch die Erfindung ist es auch möglich, vollständig farbige transparente Bilder zu schaffen, die projiziert werden können.

Ferner wird durch die Erfindung ein Verfahren zum subtraktiven farbigen Abbilden geschaffen, um vielfarbige Bilder zu erzeugen. Außerdem wird durch die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen vollständig farbiger Bilder geschaffen, bei welchem nur eine

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einzige Art Tonermaterial benötigt wird.

Ferner wird durch die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen vollständig farbiger Abbildungen mittels eines Ausstreifverfahrens geschaffen (strip out development).

Erfindungsgemäß wird dies durchgeführt, indem ein Abbildungssystem geschaffen wird, in welchem nicht pigmentierte transparente xerografische Tonerbilder auf einer geeigneten Unterlage verwendet werden, um vollständig farbige transparente und ausgewählte Hartkopien gemäß besonderer Verfahren herzustellen, nach welchen der Toner klebrig gemacht wird.

Es sind zwar verschiedene andere Patente veröffentlicht worden, die den Verfahren von Carlson und Walkup ähnliche Verfahren einschließlich des Klebrigmachens und Übertragens auf andere Oberflächen lehren, jedoch wird in keiner die Verwendung transparenten nicht pigmentierten Toners in einem Abbildungssystem gelehrt oder vorgeschlagen, wie es hier beschrieben und beansprucht wird.

Darüber hinaus ist die Verwendung transparenten Toners nicht an sich neu, jedoch ist die Verwendung im Anwendungsbereich der vorliegenden Erfindung bisher nicht bekannt. So wird in der US-Patentschrift 3 317 317 z.B. optisch aktiver transparenter Toner verwendet, um negative Transparentbilder zu erzeugen. Andere Patentschriften, welche transparente Partikel in einem Abbildungsverfahren verwenden, sind die US-Patentschriften 3 782 932 und 3 196 765.

Im folgenden werden die Erfindung sowie ihre Vorteile unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

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Pig. 1 einen Querschnitt einer schematischen Darstellung eines Abbildungselementes, wobei der transparente, nicht pigmentierte Toner in Form eines Bildes darauf dargestellt ist,

Fig. 2 das Abbildungselement der Fig. 1 beim Aufbringen

von Wärme, um es klebrig zu machen,

Fig. 3 einen schematischen Teilquerschnitt einer Art

des Entwickeins des klebrig gemachten Abbildungselementes der Fig. 2,

Fig. h einen schematischen Teilquerschnitt des klebrig

gemachten Abbildungselementes der Fig. 2, auf welches Partikel von einem Donatorelement aufgebracht werden,

Fig. 5 einen schematischen Teilquerschnitt eines xero-

grafischen Kopierers, der zum Erzeugen von Abbildungselementen, wie sie in Fig. 1 gezeigt sind und zum Aufbringen von Pigmenten auf dieselben zweckmäßig ist, und

Fig. 6k - 6b schematische Teilquerschnitte der notwendigen

Schritte bei der Ausstreifentwicklung, die von der vorliegenden Erfindung umfaßt wird.

Wie im folgenden anhand der Fig. 5 und 6 näher erläutert werden wird, verwendet die vorliegende Erfindung vorteilhaft eine Parbtrennungstechnik, um Bilder in mehreren Farben und vollständig farbige Bilder zu erzeugen.

Zum Verständnis der Parbreproduktionstechniken der vorliegenden Erfindung ist es nützlich, zunächst die Verarbeitung von

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Farben im allgemeinen zu verstehen. Betrachtet man Papier im Hinblick auf die Reflexion von Licht, so reflektiert weißes Papier alle darauffallenden Farben und erscheint so als weiß. Wenn das Papier mit Farbe beschichtet wird, so daß auf einen Teil des Lichtes eingewirkt oder ein Teil des darauffallenden Lichtes absorbiert wird, so ist es möglich, die Farbe des reflektierten Lichtes zu steuern und das Erscheinungsbild eines Originals einer Kopie zu verdoppeln. Diese Steuerung wird durch Markierungsmaterialien bewirkt. Markierungsmaterialien auf Papier subtrahieren einfach einen Teil der auf das Papier fallenden Lichtmenge.

Weißes Licht ist ein Gemisch aller Farben;aus praktischen Gründen kann es als Kombination von rotem, grünem und blauem Licht betrachtet werden. Jeder der drei farbigen Druckfarbstoffe, der diese Wellenlängen repräsentiert, absorbiert eine der drei Komponenten des auftreffenden weißen Lichtes und reflektiert die anderen zwei. Schwarzer Farbstoff absorbiert alle drei Komponenten und reflektiert so wenig oder kein Licht.

Zyanblauer Farbstoff absorbiert die roten Anteile des weißen Lichtes. Wo Zyanblau gedruckt ist, werden nur grüne und blaue Teile reflektiert und die Farbe erscheint zyanblau.

Magentaroter Farbstoff absorbiert den grünen Teil des weißen Lichtes. Magentafarbe reflektiert nur rot und blau, was den damit bedeckten Bereichen eine magentafarbene Erscheinung gibt.

Gelber Farbstoff absorbiert den blauen Teil weißen Lichtes und wo er aufgedruckt ist, werden nur die roten und grünen Teile reflektiert. Dem grünen Licht zugefügtes rotes Licht erzeugt den Eindruck von gelb.

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Schwarzer Farbstoff absorbiert alle Komponenten weißen Lichtes. Sein Hauptzweck beim Drucken besteht darin, den Dichtebereich zu erhöhen und das Erscheinungsbild mehrfarbiger Reproduktionen zu stabilisieren wenn Ausrichtlagen des-Bildes während des Drückens etwas geändert werden.

Zyanblauer, magentaroter und gelber Farbstoff werden so als komplementäre oder subtraktive Farben bezeichnet, weil sie Teile des vom Papier reflektierten oder durch das Papier gehenden weißen Lichtes subtrahieren oder entfernen. Durch Kombinieren dieser Farbstoffe in verschiedenen Proportionen und Schichten ist es möglich, das gesamte Farbspektrum zu erhalten, d.h. Reproduktionen mit allen Abbildungsfarben.

Die Fig. 1 bis 4 veranschaulichen die allgemeine Technik des Klebrigmaehens und der Farbstoffübertragung. Das latente elektrostatische Bild, auf welchem der Toner zum Haften gebracht ist, wird vorzugsweise durch die Verwendung von Bildern erzeugt, welche alle Licht eines farbigen Originals mit Ausnahme des einer einzigen Farbe entsprechenden Lichtes blockieren. Dann wird der transparente nicht pigmentierte Toner aufgebracht, klebrig gemacht und Farbstoff zugefügt. Dann wird ein zweites Filter verwendet, um ein zweites elektrostatisches Bild zu erzeugen, das einer anderen Farbe des Gegenstandes entspricht, welches mit Toner entwickelt, klebrig gemacht wird usw.. Diese Schritte werden mit verschiedenen Filtern wiederholt, bis die gewünschte Farbzusammensetzung erzielt ist.

Es kann irgendeine geeignete Einrichtung zur Erzeugung der Farbtrennung und der entsprechenden latenten elektrostatischen Tonerbilder verwendet werden. Vorzugsweise wird ein panchromatischer Fotorezeptor, wie er z.B. in der US-Patentschrift 3 655 377 beschrieben ist, mit Filtern zur Farbtrennung verwendet,

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wie es oben beschrieben wurde. Eine geeignete Farbtrennung kann z.B. mit bei Kodak erhältlichen Gelatinefiltern (wratten gelatin filters) durchgeführt werden. Es ist auch möglich, Mehrfachfotorezeptoren zu verwenden, die jeweils ein spektrales Ansprechen haben, das auf nur einen Teil oder Teile der Farben beschränkt ist, die im Original enthalten sind. Durch bekannte Übertragungstechniken wäre dann die aufeinanderfolgende Übertragung und die Zugabe von Farbstoff auf eine einzelne Unterlage möglich, um das farbige Bild zu erzeugen.

In der Zeichnung, in der gleiche Bezugszahlen die gleichen Teile bezeichnen, zeigt Fig. 1 ein AbbiIdungselement 1, das aus einem Substrat 2 mit darauf befindlichen Tonerpartikeln 3 besteht, die in Form eines Bildes angeordnet sind. Das Substrat 2 kann aus irgendeinem Material wie Kunststoff, Glas, Papier, Karton usw. bestehen. Die einzige Beschränkung besteht darin, daß es möglich sein muß, ein Tonerbild darauf zu erzeugen oder anzuordnen. Obwohl das Substrat 2 in dieser Darstellung als dünne Schicht eines Materials dargestellt ist, ist zu bemerken, daß das Blatt eine wesentliche Dicke haben kann und in irgendeiner Form, wie als Band, Blatt, Zylinder usw. vorliegen kann.

Die Tonerpartikel J> bestehen aus transparentem, nicht pigmentierten Harz und können irgendein bekannter xerografischer Entwickler sein, der das Erfordernis der Transparenz erfüllt oder dahingehend modifiziert werden kann. Der Ausdruck "transparent" soll alle Materialien umfassen, die Lichtstrahlen ohne ein hohes Maß an Streuung durchtreten lassen. Diese Materialien sind zumindest in der verwendeten Dicke optisch transparent insoweit als sie es erlauben Bilder durch sie hindurch zu sehen. Sie sind nicht unbedingt glasklar aber können aus verschiedenen farbigen Druckfarben bestehen, die entweder natürlich oder durch

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Trocknen auftreten, solange die Farbe das Abbildungsverfahren nicht stört.

In Fig. 2 ist das Klebrigmachen des entwickelten Bildes auf einem Substrat dargestellt. Eine Infrarotheizlampe 4 ist genügend dicht an den das Bild darstellenden Tonerpartikeln 3 angeordnet, um ein Klebrigwerden derselben auf dem Substrat 2 zu bewirken.

Das Klebrigmachen eines trockenen Bildes wird durchgeführt, wenn das Pulverbild adhäsiver wird. Obwohl nicht daran gedacht ist, die Erfindung auf eine bestimmte Arbeitsweise zu beschränken, wird nun daran gedacht, daß die Wärme auf die Tonerpartikel des Bildes so einwirkt, daß eine Verringerung der Viskosität und Oberflächenspannung des Abbildungsmaterials verursacht wird, so daß die Partikel entweder erweicht werden oder zu einem mehr verflüssigten adhäsiven einzelnen Bildkörper zusammenfließen.

Obwohl in dieser Darstellung das Klebrigmachen durch Wärme dargestellt ist, ist zu bemerken, daß Klebrigmachen durch Dampf oder dgl., wie es in der Technik bekannt ist, ebenfalls angewandt werden kann und daher von der vorliegenden Beschreibung ebenfalls umfaßt wird. Die Verwendung eines passenden Lösungsmitteldampfes für das Abbildungsmaterial wird in ähnlicher Weise die Viskositäten und Oberflächenspannungen der Materialien, aus welchen die Tonerpartikel bestehen, verringern und so den gewünschten Grad an Klebrigkeit herbeiführen. Eine als Beispiel verwendbare Liste geeigneter Lösungsmittel ist in der US-Patentschrift 3 196 765 dargestellt. Es versteht sich auch, daß die in der Darstellung gezeigte Heizeinrichtung nicht als Beschränkung der Erfindung anzusehen ist. Es kann jede geeignete Heizeinrichtung verwendet werden.

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Das Substrat 2 sollte aus einem Material hergestellt sein, das während des Klebrigmachens des Bildes nicht klebrig wird. Wenn Wärme zum Klebrigmachen verwendet wird, wird die Einrichtung zum Klebrigmachen auf den genauen Temperaturbereich für das xerografische Entwicklermaterial eingestellt. Dieser Temperaturbereich beeinflußt Papier und ähnliche Blattmaterialien im allgemeinen nicht. Wenn ein Kunststoffmaterial als Substrat 2 verwendet wird, ist es wünschenswert, ein Kunststoffmaterial auszuwählen, das nicht durch Wärme in dem zum Klebrigmachen des Abbildungsmaterials verwendeten Temperaturbereich beeinflußt wird, um dadurch ein Erweichen des Kunststoffmaterials zu vermeiden, oder es wird ein Abbildungsmaterial ausgewählt, das bei einer niedrigeren Temperatur weich wird. Es ist auch festzustellen, daß einige Substratmaterialien leichter durch Wärme als durch Dämpfe erweicht werden. In einem solchen Fall kann es wünschenswert sein, ein Klebrigmachen mittels Dampf anstelle mittels Wärme anzuwenden. Der bevorzugte Erwärmungsbereich liegt im allgemeinen zwischen ungefähr j50°C und 200⁰C. Die obere Grenze wird nur/die Zerstörung des Substrates und/oder des Bildes und das Klebrigwerden des Substrates eingeschränkt.

Verschiedene bevorzugte Verfahren zum Aufbringen von Farbstoff erfordern, daß die Tonerpartikel entweder auf das Substrat 2 genügend aufgeschmolzen oder geklebt werden, um zu verhindern, daß sie herunterfallen oder heruntergeschoben werden. Es ist jedoch möglich, den Farbstoff, der in Form von Farbpartikeln dargestellt ist, auf einem lose klebrig gemachten Pulverbild anzubringen, um ein zweckmäßiges Endprodukt zu erzeugen. Wie oben festgestellt wurde, kann das Klebrigmachen darüber hinaus vor, während oder nach der Übertragung des Farbstoffes durchgeführt werden. Das Zeitverhältnis zwischen Klebrigmachen und Entwicklung hängt von der Wirkungsdauer der Klebrigkeit des Toners ab. Materialien, welche eine Wirkungsdauer aufweisen,

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werden vorzugsweise bei Ausführungsbeispielen verwendet, die ein Klebrigmachen vor dem Entwickeln erfordern, während Materialien mit kleiner oder geringer Wirkungsdauer für gleichzeitiges Entwickeln und Klebrigmachen vorgezogen werden können« Außerdem ist es manchmal wünschenswert, daß der transparente Toner nicht pigmentierte Zusätze gegen das Anbacken enthält, damit die Materialien besser fließen können. Zum Beispiel verbessern gedämpfte Kieselerden, wie "Cab-0-Sil" und "Silanox-lOl" das von der Cabot Corporation, Boston bezogen werden kann, und "Aerosil", das von der Degussa, Inc. of Kearney, N.J. bezogen werden kann, die Fließcharakteristika einiger Toner.

Nach dem Klebrigmachen des transparenten, nicht pigmentierten Pulverbildes der Fig. 2 wird Farbstoff zugesetzt. Die Farbpartikel 6 können in jeder körperlichen Form, wie als Flocken, Kugeln, als gebrochene Schicht vorliegen und der Farbstoff besteht aus einem Pigment oder einem anderen Farbe erzeugenden Material. Die Farbpartikel 6 können ein Gemisch körperlicher Formen und Pigmente sein, jedoch wird bei der bevorzugten Art mehrfarbiger Bilder jedesmal eine einzige Farbe so rein wie möglich aufgebracht.

Fig. J5 zeigt ein Verfahren zum Aufbringen der Farbpartikel 6 auf das klebrige Bild der Fig. 2. Ein Zuführbehälter 5 wird verwendet um Farbpartikel 6 über das geneigte Substrat 2 zu streuen, wobei die Farbpartikel an den klebrig gemachten Tonerpartikeln J5 haften. Überschüssige Farbpartikel werden im Behälter 7 aufgefangen.

Ein anderes Verfahren,Farbpartikel aufzubringen ist In Fig. dargestellt. Das klebrig gemachte Tonerbild wird mit einem Donatorelement 8 in Berührung gebracht, an welchem eine im wesentlichen gleichmäßige Schicht Farbpartikel 6 lose gehalten

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ist. Die Schicht der Farbpartikel wird mit dem klebrig gemachten Bild in Berührung gebracht und dadurch aufgeteilt, so daß eine bildartige Schicht von Farbpartikeln auf den Tonerpartikeln j5 zurückbleibt.

Jedes geeignete Verfahren zum Aufbringen von Farbpartikeln auf das klebrig gemachte Bild kann angewendet werden, solange es das Bild der transparenten, nicht pigmentierten Tonerpartikel materiell nicht zerstört. Zum Beispiel können die Kaskaden-, Pulverwolken-, Magnetbürsten-Technik usw. zufriedenstellende Ergebnisse erbringen.

Die Verwendung transparenten, nicht pigmentierten Toners zur Erzeugung des Bildes ist aus einer Anzahl von Gründen sehr vorteilhaft. Für transparente Tonerbilder ist eine viel breitere Gruppe von Materialien geeignet als für Bilder mit pigmentumhülltem Toner. Mehr im einzelnen ist es zum Erzeugen zweckmäßig pigmentierter xerografischer Toner notwendig das Pigment an das Harz anzupassen, um ein Gleichgewicht zwischen Färb- und elektromechanischen Charakteristika herbeizuführen. Außerdem und das ist sehr wichtig, kann mit scharzem Pigment (oder irgendeiner anderen Farbe) umhüllter Toner nicht leicht durch einen anderen Farbstoff genügend abgedeckt werden, um ein scharfes Bild zu erzeugen.

Durch Verwendung unpigmentierten Toners in einem xerografischen Verfahren und späteres Hinzufügen von Farbstoff ist es möglich, Materialien zu verwenden, die normalerweise nicht akzeptabel sind. Zum Beispiel verkratzen einige Pigmente den Fotorezeptor übermäßig oder beschädigen ihn in anderer Weise, während andere entweder allein oder in Verbindung mit Harzen triboelektrische Charakteristika zeigen, die innerhalb eines xerografischen Systems nicht funktionieren.

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Die vorliegende Erfindung bietet einen weiteren wichtigen Vorteil, indem sie das Erzeugen von Farbbildern ermöglicht, während nur eine einzige Art von Toner erforderlich ist. Ein solches System verhindert tatsächlich oder verringert triboelektrische und andere Handhabungsschwierigkeiten von Toner auf ein Minimum, die bei vielen Pigmenttonersystemen auftreten.

Es ist auch wichtig festzustellen, daß normaler xerografischer Toner mit schwarzem Pigment umhüllt werden muß, um den erforderlichen Kontrast zu erbringen. Je mehr Pigment zugeführt wird, desto weniger klebrig kann der Toner gemacht werden. Deshalb kann transparenter, nicht pigmentierter Toner im klebrigen Stadium aufnahmefähiger für die Zugabe von Farbstoff sein.

Die Farbtransparenz kann ebenfalls gemäß der Erfindung erreicht werden. Wenn das Substrat 2 ursprünglich ein transparentes Blatt ist, ergeben die übrigen Schritte des Verfahrens eine solche Transparenz. Alternativ können Transparente hergestellt werden, indem ein Substrat mit transparentem, nicht pigmentierten Toner in Form eines Bildes verwendet, klebrig gemacht, Farbe darauf übertragen wird mit einem transparenten Blatt in Berührung gebracht wird, der gefärbte Toner erwärmt wird und das transparente Blatt abgestreift wird. Ein Teil des Farbstoffes wird dabei auf dieses Blatt übertragen, um ein farbiges transparentes Bild zu erzeugen.

Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Gerätes zur Durchführung eines bevorzugten Verfahrens zum Reproduzieren vollständig farbiger Bilder. Ein panchromatischer Fotorezeptor 9 dreht sich um seine Achse, um seine aktive Oberfläche nacheinander verschiedenen Behandlungsstationen auszusetzen. Eine im wesentlichen gleichmäßige elektrostatische Ladung wird durch eine Korona-Entladevorrichtung 10 auf die Oberfläche aufgebracht

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und dann durch die Belichtungseinrichtung 11 in Form eines Bildes belichtet. Eine Filtervorrichtung 12 ist zwischen der Belichtungseinrichtung 11 und der Oberfläche des Fotorezeptors angeordnet, um die einzelnen, durch das Original angebotenen Farben wahlweise zu trennen. Die Filtervorrichtung 12 kann jede geeignete Bauform aufweisen. Sie kann z.B. eine drehbare Scheibe mit daran angebrachten Trennfiltern sein, die gedreht und mit der Belichtungseinrichtung 11 ausgerichtet werden. In herkömmlicher Weise werden an der Entwicklungsstation

13 transparente nicht pigmentierte Tonerpartikel 3 kaskadenartig auf das latente elektrostatische Bild gestreut und haften an demselben. Restliche Tonerpartikel werden vom Fotorezeptor durch eine Reinigungseinrichtung 22 entfernt, die als drehbare Bürste dargestellt ist.

Wenn das Bild 23 auf dem Fotorezeptor 9 nach der Entwicklungsstation weiterläuft, wird ein Aufnahmeblatt 21 auf die Trommel

14 aufgegeben. Durch herkömmliche Techniken wird das Bild 23 auf das Aufnahmeblatt 21 übertragen. Nach dieser Übertragung wird der Fotorezeptor 9 durch die Reinigungseinrichtung 22 gereinigt. Die transparenten, nicht pigmentierten Partikel, welche das Bild 23 bilden, werden dann durch die Heizeinrichtung

15 erwärmt und an der als üblicher Kaskadenentwickler ausgebildeten Entwicklungsstation 16 wird Farbstoff in Form von Partikeln aufgebracht. Das Verfahren wird dann für jede der Primärfarben wiederholt, wobei das Aufnahmeblatt 21 zur Bildausrichtung zeitlich genau auf die Drehung des Fotorezeptors abgestimmt wird. Jede Entwicklungsstation 16, 17 und 18 enthält einen anderen Farbstoff. Nach jedem dieser Schritte wird das farbige Bild auf das Aufnahmeblatt 21 aufgeschmolzen. Nachdem schließlich jeder der Farbstoffe zugeführt und aufgeschmolzen ist, wird ein Abnehmer 21 eingeschaltet, um das

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Aufnahmeblatt von der Trommel 14 zu entfernen.

Es ist zu bemerken, daß ggf. eine zusätzliche Entwicklungsstation am Umfang der Trommel 14 zugefügt werden kann, welche schwarzen Farbstoff enthält.

Das in Fig. 5 gezeigte Gerät ist lediglich als Ausführungsbeispiel eines Gerätes vorgesehen, welches zur Anwendung des Konzeptes der vorliegenden Erfindung verwendbar ist. Es kann jeder geeignete Fotorezeptor oder es können geeignete Fotorezeptoren verwendet werden, ebenso wie jede geeignete Technik zum Entwickeln, Übertragen, Zugeben von Farbstoff und Klebrigmachen.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, welches ein extrem gutes Auflösungsvermögen ergibt, ist in den Fig. 6k bis 6D zu sehen. Auf einem Substrat befinden sich in Form eines Bildes transparente nicht pigmentierte Tonerpartikel, die klebrig gemacht sind, wie es in Fig. gezeigt ist. Ein Farbstoff wird auf das klebrige Bild in einem Ausstreifverfahren von einem Donatorelement aufgebracht, wie es in Fig. GD gezeigt ist. Das Donatorelement selbst besteht aus einem Träger oder einer Trägerschicht 25* die flexibel sein kann und einer Donators chi cht 2.6, Die grundsätzlich erforderliche physikalische Eigenschaft der Donatorsehicht besteht darin, daß sie nach der Herstellung oder nach einer zweckmäßigen Aktivierung zerbrechbar ist. Dies bedeutet, daß die Schicht in ihrem Aufbau genügend schwach sein muß, so daß das Aufbringen der von den klebrig gemachten Tonerpartikeln aufgebrachten Klebkraft die Donatorsehicht in Form des Bildes bricht. Die Donatorsehicht wird natürlich für die entsprechende Farbe verwendet und wird im Hinblick darauf ausgewählt. Es gibt reichlich geeignete zerbrechbare Donatorelemente, z.B.

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ergeben die für Mehrfachabbildung geeigneten Schichten, wie sie in den US-Patentschriften 3 598 58I und 3 707 368 beschrieben sind, zufriedenstellende Ergebnisse. Außerdem· ergeben "Ko-Rec-Type", das von der Eaton Allen Corporation If Brooklyn, New York, hergestellt und verkauft wird und IBM-Filmbänder für Schreibmaschinen sehr zufriedenstellende Ergebnisse, wenn sie in der oben beschriebenen Weise verwendet werden. Es kann jedes geeignete brechbare Material oder Element verwendet werden.

Nachdem eine Schicht Farbstoff auf die erste Bildkonfiguration aufgebracht ist, wird eine zweite Bildkonfiguration von Partikeln gebildet, wie in Fig. 6C in Form Tonerpartikeln 3a dargestellt ist und klebrig gemacht. Dann wird ein zweites Donatorelement oder ein zweiter Farbstoff auf das Blatt aufgebracht und haftet an den Partikeln der zweiten Bildkonfiguration.

In Fig. 6D ist zu sehen, daß die zweite Donatorschicht 27 die erste teilweise überlappt. Dieser überlappende Abschnitt bildet die Farbänderungen auf die oben bei der Besprechung des subtraktiven Farbsystems Bezug genommen wurde. Die Schritte können mit weiteren Donatorelementen wiederholt werden, um noch weitere Farben im endgültigen Bild zu erhalten. Das Überlappen zusätzlicher Donatorschichten erfordert es, daß zuvor abgelagerte Materialien und Schicht in bezug auf ihre Lage und Wärme während nachfolgender Ausstreifschritte Stabilität zeigen. Mit anderen Worten, sollte beispielsweise die Donatorschicht 26 während des Klebrigmachens nicht klebrig genug werden, um ein Haften der Donatorschicht 27 daran zu bewirken, noch sollten die Tonerpartikel 3 während des Klebrigmachens ausreichend flüssig werden, um sich zu bewegen und dadurch das Bild zu ändern.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung umfaßt das Entfernen des nicht pigmentierten, transparenten Toners nachdem die Bildpartikel

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darauf übertragen wurden, wodurch ein Bild erzeugt wird, das nur aus Farbpartikeln 6 besteht. Dies wünschenswerte Ergebnis kann erzielt werden, wie in der US-Patentschrift 3 615 39·^ beschrieben ist, deren gesamter Inhalt hiermit ausdrücklich in die vorliegende Beschreibung einbezogen wird, indem das Harzbild einem Lösungsmittel für das Harz ausgesetzt wird. Dies führt dazu, daß die Harzteile des Toners weggelöst werden und nur die Parbpartikel in Form des Bildes auf dem Substrat zurückbleiben. Diese Technik ist zweckmäßig wenn die Harzteile des Toners Verfahren stören, die nach dem Abbilden durchgeführt werden.

Obwohl in der obigen Beschreibung bestimmte Komponenten, Proportionen und Verfahrensschritte bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung genannt wurden, können andere geeignete Materialien,Proportionen und Verfahrensschritte mit zufriedenstellenden Ergebnissen und verschiedenen Qualitätsstufen verwendet werden, wie hier beschrieben wurde. Außerdem können andere gegenwärtig vorhandene oder noch zu entdeckende Materialien den hier verwendeten Materialien zugefügt werden, um deren Eigenschaften zu synergieren, zu verstärken oder in anderer Weise abzuwandeln.

Es ist z.B. zu bemerken, daß es möglich ist, verschiedene transparente Toner für aufeinanderfolgende Verfahrensschritte zu verwenden, um verschiedene Ergebnisse zu erzielen. Zum Beispiel ergibt sich eine größere Farbstabilität durch die Verwendung von Tonern mit verschiedenen Schmelztemperaturen. Wenn der erste Toner die höchste Schmelztemperatur aufweist, beeinflußt das nächste Aufbringen und Klebrigmachen die erste Schicht nicht und vermeidet ein Verlaufen der Farbe und Verluste an Auflösungsvermögen.

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Darüber hinaus ist die obige Beschreibung in erster Linie auf die Erzeugung von originalen transparenten Tonerbildern durch Elektrostatik ausgerichtet, jedoch ist die Erfindung nicht darauf beschränkt. Es kann jede Einrichtung zum Erzeugen des Bildes verwendet werden, wie z.B. Offsetdruck oder eine Erzeugung von Hand.

Es versteht sich, daß verschiedene Änderungen der Einzelheiten, Materialien, Verfahrensschritte und Anordnungen der Teile, wie sie zur Erläuterung der Art der Erfindung beschrieben und dargestellt wurden, für Fachleute nach dem Lesen der Beschreibung innerhalb der Prinzipien und des Anwendungsbereiches der Erfindung möglich sind.

Kurz zusammengefaßt wird durch die Erfindung ein Abbildungsverfahren geschaffen, bei welchem nicht pigmentierte, transparente xerografische Tonerbilder verwendet werden, um farbige und vollständig farbige transparente Bilder und ausgewählte Hartkopien nach besonderen Tonerklebverfahren zu erzeugen.

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Claims

Patentansprüche

Abbildungsverfahren, dadurch gekennzeichnet, daß es aus folgenden Schritten besteht:

a) Herstellen eines ersten, einer ersten Farbe eines zu reproduzierenden Originals entsprechenden Bildes aus transparentem, nicht pigmentierten Toner auf einem Basiselement,

b) Klebrigmachen des ersten Bildes,

c) Übertragen von Farbstoff einer ersten Farbe auf das klebrig gemachte erste Tonerbild,

d) Herstellen eines zweiten, einer zweiten Farbe des zu reproduzierenden Originals entsprechenden Bildes aus transparentem nicht pigmentierten Toner auf einem Basiselement,

e) Klebrigmachen des zweiten Bildes,

f) Übertragen von Farbstoff einer zweiten Farbe auf das klebrig gemachte zweite Bild, und

g) "Veranlassen durch die Schritte a) bis f) oder durch einen weiteren Schritt, daß die Bilder der Schritte c) und f) einander auf dem gleichen Basiselement überlagert werden, wodurch ein aus mindestens zwei Farben bestehendes Bild erzeugt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und das zweite Bild zumindest teilweise in ihrer Komposition voneinander abweichen.

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3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine der zwei Farben schwarz ist.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schritte a) und d) des Hersteilens der Bilder durch Erzeugen eines ersten und eines zweiten latenten elektrischen Bildes und die Ablagerung des transparenten, nicht pigmentierten Toners darauf durchgeführt werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Basiselement ein xerografiseher Fotorezeptor ist.
6. Verfahren nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Schritten a) und b) und den Schritten d) und e) das mit Toner versehene latente elektrische Bild auf ein Substrat übertragen wird.
7· Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten latenten elektrostatischen Bilder durch aufeinanderfolgendes Belichten des xerografischen Fotorezeptors durch ein oder zwei Filter erzielt wird, die jeweils nur eine Farbe des Lichtes übertragen.
8. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der beim Schritt a) verwendete, transparente, nicht pigmentierte Toner der gleiche wie der beim Schritt d) verwendete ist.
9· Verfahren nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß das Klebrigmachen durch Erwärmen der Tonerbilder durchgeführt wird.

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10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Klebrigmachen der Tonerbilder durchgeführt wird, indem dieselben mit einem Lösungsmitteldampf in Berührung gebracht werden.
11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Klebrigmachen gleichzeitig mit dem Übertragen durchgeführt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat aus einem Blatt Papier besteht.
13. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat aus einem transparenten Blatt besteht.
14. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der im Schritt a) verwendete transparente, nicht pigmentierte Toner bei einer anderen Temperatur als der im Schritt d) verwendete klebrig wird.
15· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbstoffe partikelförmig vorliegen.
16. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungsschritte c) und f) durchgeführt werden, indem die klebrig gemachten Tonerbilder mit einer Donatorschicht in Berührung gebracht werden, die einen brechbaren Farbstoff umfaßt, wodurch nach Entfernen der Donatorschicht der brechbare Farbstoff auf dem klebrig gemachten Tonerbild zurückbleibt.

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17. Abbildungsverfahren, dadurch gekennzeichnet, daß es folgende Schritte umfaßt:

a) Herstellen eines ersten, einer ersten Farbe eines zu reproduzierenden Originals entsprechenden, latenten elektrostatischen Bildes auf einem Basiselement,

b) Entwickeln des ersten latenten elektrostatischen Bildes mit einem transparenten unpigmentierten Toner,

c) Klebrigmachen des mit Toner versehenen, ersten latenten elektrostatischen Bildes,

d) Übertragen von Farbstoff einer ersten Farbe auf das klebrig gemachte, mit Toner versehene, erste latente elektrostatische Bild,

e) Herstellen eines zweiten, einer zweiten Farbe des zu reproduzierenden Originals entsprechenden, latenten elektrostatischen Bildes auf einem Basiselement,

f) Entwickeln des zweiten latenten elektrostatischen Bildes mit einem transparenten, nicht pigmentierten Toner,

g) Klebrigmaehen des mit Toner entwickelten zweiten latenten elektrostatischen Bildes,

h) Übertragen von Farbstoff einer zweiten sich von der ersten und der dritten, unten erwähnten "Farbe unterscheidenden Farbe auf das klebrig gemachte, mit Toner versehene, zweite latente elektrostatische Bild,

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i) Herstellen eines dritten latenten elektrostatischen Bildes auf einem Basiselement, welches einer dritten Farbe eines zu reproduzierenden Originals entspricht,

j) Entwickeln des dritten latenten elektrostatischen Bildes mit einem transparenten, nicht pigmentierten Toner,

k) Klebrigmachen des mit Toner versehenen, dritten latenten elektrostatischen Bildes,

1) Übertragen von Farbstoff einer dritten, sich von der ersten und zweiten Farbe unterscheidenden Farbe auf das mit Toner versehene dritte latente elektrostatische Bild, und

m) Veranlassen durch die Schritte a) bis 1) oder durch einen weiteren Schritt, daß die Bilder der Schritte d), h) und l) einander auf dem gleichen Basiselement überlagert werden, wodurch ein aus mindestens drei Farben bestehendes Bild erzeugt wird,
18. Verfahren nach Anspruch YJ, dadurch g e k e η η zeichnet, daß der transparente, nicht pigmentierte Toner der Schritte b), f) und j) der gleiche ist.
19. Verfahren nach Anspruch 17» dadurch g e k e η η zeichnet, daß das erste, das zweite und das dritte latente elektrostatische Bild typisch zumindest teilweise in der Komposition voneinander abweichen.
20. Verfahren nach Anspruch 17* dadurch g e k e η η zeichnet, daß das Basiselement ein panchromatischer xerografischer Fotorezeptor ist.

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21. Verfahren nach Anspruch 17> dadurch gekennzeichnet, daß die erste, die zweite und die dritte Farbe die Primärfarben sind und daß das erste, das zweite und das dritte latente elektrostatische Bild durch folgende Schritte erzeugt werden:

Aufeinanderfolgendes Belichten des xerografischen Fotorezeptors durch drei Filter, von denen jedes nur eine Farbe des Lichtes überträgt, das einer der drei Farben entspricht, wodurch eine vollständige Farbreproduktion auf dem Basiselement erzeugt wird.
22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das mit Toner versehene latente elektrostatische Bild zwischen den Schritten b) und c), f) und g) und

j) und k) auf ein Substrat übertragen wird.
23· Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Klebrigmachen durch Erwärmen der mit Toner versehenen Bilder efolgt.
24.. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch g e k e η η -

zei chnet, daß das Klebrigmachen durchgeführt wird, indem das mit Toner versehene Bild mit einem Lösungsmitteldampf in Berührung gebracht wird.
25· Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat aus einem Blatt Papier besteht.
26. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat ein transparentes Blatt ist.
27. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß außerdem folgende Schritte durchgeführt werden:

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η) Herstellen eines vierten, einer vierten Farbe eines zu reproduzierenden Originals entsprechenden, latenten elektrostatischen Bildes auf dem xerografisehen Fotorezeptor,

o) Entwickeln des vierten latenten elektrostatischen Bildes mit einem transparenten, nicht pigmentierten Toner,

p) Klebrigmachen des mit Toner versehenen vierten elektrostatischen Bildes, und

q) tibertragen von Farbstoff einer vierten Farbe, die sich von der ersten, der zweiten und der dritten Farbe unterscheidet, auf das klebrig gemachte mit Toner versehene vierte elektrostatische Bild, wodurch ein aus mindestens vier Farben bestehendes Bild erzeugt wird.
28. Verfahren nach Anspruch 27* dadurch g e k e η η zeichnet, daß der nicht pigmentierte Toner der Schritte b), f), j) und o) der gleiche ist.
29. Verfahren nach Anspruch 27, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die erste, die zweite, die dritte und die vierte Farbe zyanblau, magentarot und gelb bzw. scharz sind und daß das erste, das zweite, das dritte und das vierte latente elektrostatische Bild durch folgende Schritte erzeugt werden:

Aufeinanderfolgendes Belichten des xerografisehen Fotorezeptors durch vier Lichtfilter, von denen jedes nur die Wellenlängen des Lichtes überträgt, das einer der vier Farben entspricht, wodurch eine mit allen Farben versehene bildliche Reproduktion auf dem Basiseleraent erzeugt wird. .

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30. Verfahren nach Anspruch IJ, dadurch gekennzeichnet, daß das Übertragen d), h) und l) durchgeführt wird, indem die klebrig gemachten, mit Toner versehenen Bilder jeweils mit; einer Donators chi cht in Berührung gebracht werden, die einen brechbaren Farbstoff umfaßt, wodurch nach Entfernen der Donatorschicht brechbarer Farbstoff auf dem klebrig gemachten* mit Toner versehenen Bild zurückbleibt.
31. Verfahren nach Anspruch 27 oder 29* dadurch gekennzeichnet , daß das Übertragen d), h), 1) und q) durchgeführt wird, indem die klebrig gemachten, mit Toner versehenen Bilder jeweils mit einer Donatorschicht in Berührung gebracht werden, die einen brechbaren Farbstoff umfaßt, wodurch nach Entfernen" der Donatorschicht der brechbare Farbstoff auf dem klebrig gemachten mit Toner versehenen Bild zurückbleibt.
32. Verfahren nach Anspruch 17* dadurch gekennzeichnet, daß der bei den Schritten b), f) und i) verwendete transparente, nicht pigmentierte Toner bei jedem Schritt eine andere Temperatur aufweist, bei welcher er klebrig wird.

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