DE2646150C2

DE2646150C2 - Elektrophotographische Kopiervorrichtung mit Löscheinrichtung

Info

Publication number: DE2646150C2
Application number: DE2646150A
Authority: DE
Inventors: William Joseph Pittsford N.Y. Staudenmayer; Curtis Lynn Stephens; John Robert Rochester N.Y. Thompson
Original assignee: Eastman Kodak Co
Current assignee: Eastman Kodak Co
Priority date: 1975-10-14
Filing date: 1976-10-13
Publication date: 1985-06-27
Also published as: FR2328223A1; DE2646150A1; JPS5248324A; JPS623425B2; CA1064093A; FR2328223B1; GB1565232A; US4035750A

Description

Die Erfindung betrifft eine eiektrophotographische Kopiervorrichtung mit einem vielfach verwendbaren Bildträger, der eine photoleitfählge Schicht auf einer elektrisch leitenden Schicht besitzt und so angeordnet ist, daß er wiederholt an Stationen zum primären Aufladen, zum Belichten, zum Entwickeln und zum Übertragen des entwickelten Bildes auf ein EmpfangsmaCerlal vorbeibewegbar 1st. bei welcher Vorrichtung in der Station für primäres Aufladen eine gleichförmige Ladung erzeugt und angelegt wird, wodurch eine Ladung negativer Polarität auf einer Oberfläche der Schicht und eine Ladung positiver Polarität auf einer gegenüberliegenden Oberfläche dieser Schicht erzeugt wird, und welche Vorrichtung eine an der Bewegungsbahn des Bildträgers angeordnete Lichtquelle besitzt, die an einer zwischen der Entwicklungsstation und der Station für primäres Aufladen gelegenen Stelle eine gleichförmige Löschstrahlung auf die pcsltlv aufgeladene Oberfläche der Schicht abstrahlt.

Bei der Erfindung geht es Insbesondere darum, einer bestimmten Form elektrostatischen Erschöpfungszustandes entgegenzuwirken, der bei mehrmals verwendbaren Bildträgem auftreten kann und dazu führt, daß beim Herstellen von Kopien ein zurückgebliebenes Bild der zuvor kopierten Vorlage erzeugt wird.

Die oben erwähnte Erscheinung des zurückgebliebenen Bildes zeigt sich als flaues Bild auf den ersten Kopien, die von einer Vorlage gefertigt werden, wenn zuvor eine Mehrzahl von Kopien von ein und derselben Vorlage gefertigt worden sind, d. h., diese Erscheinung tritt auf, wenn das Bild der vorhergehenden Vorlage wiederholt auf der photoleitenden Schicht des Bildträgers abgebildet worden ist, wenn also der Bildträger in zyklischer Folge gleichförmig geladen und anschließend wiederholt durch deckungsgleiches, blldmäßiges Belichten mit dem Bild der Vorlage entladen wird. Dieses zurückbleibende Bild entsteht, wie angenommen wird, durch die Anhäufung von Innerhalb des Volumens der photoleitenden Schicht eingefangenen Elektronen, wobei diese Anhäufung In bildmäßiger Anordnung entsprechend den Dunkelbereichen der vorausgehenden Kopiervorlage erfolgt Durch diese Anhäufung eingefangener Elektronen wird die Empfindlichkeit (Stärke der Entladung pro Belichtungseinheit) des Photoleiters herabgesetzt, so daß nach dem anschließenden Belichten mit dem Bild der nächstfolgenden Vorlage derjenige Bereich des Photolelters, der dem Dunkelbereich der anderen Vorlage entsprach, weniger stark entladen wird als andere Bereiche des Photoleiters, so daß sich bei der Tonerentwicklung ein Hintergrundbild zeigt

Es versteht sich, daß ein derartiges Hintergrundbild schon vom ästhetischen Standpunkt her unerwünscht ist. Weit schwerwiegender ist der Nachteil, daß es dazu kommen kann, daß geheimzuhaltende Informationen einer vorausgehend kopierten Kopiervorlage In anschließend hergestellten Kopien erkennbar sind.
Aus der US-PS 27 41959 ist ein Regenerlerverfahren für elektrophotographische Platten bekannt, das zwischen aufeinanderfolgenden Kopierzyklen eine Aufladung der Plattenoberfläche auf eine Ladung vorsieht, deren Polarität der Koplerzykluspolarltüt entgegengesetzt Ist.

Bei weiteren bekannten Kopiervorrichtungen gemäß der DE-OS 15 22 645 oder der DE-OS 24 46 919, wird die positive aufgeladene Oberfläche des Photolelters einer regenerierenden, überflutenden Belichtung ausgesetzt.

wenn der Bildträger die Entwicklungsstation verlassen hat. Es hat sich jedoch gezeigt, daß der Wirkungsgrad der dabei erreichten Regenerierung zu gering ist.

Bsi dem aus del· US-PS 28 63 767 bekannten Verfahren wird die photoleitfähige Schicht einer elektrophotographischen Platte bis maximal 3 Minute.! einer Temperatur von etwa 40° C bis etwa 60° C ausgesetzt. Die Rückseite der Platten ist mit schwarzer Farbe versehen, welche die Strahlung von Infrarotlampen in Wärme s umsetzen hilft. Dies Jst nicht nur ein umständliches Verfahren, oer Wirkungsgrad der Regenerierung entspricht auch nicht den heutigen Anforderungen.

Aus der US-PS 36 15 414 und 38 73 711 sind schließlich photoleitfähige Aufzeichnungsmaterialien bekannt, für deren Regenerierung mittels überflutetender Beleuchtung beispielsweise eine Lichtquelle mit 3000° K vorgesehen ist. ίο

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kopiervorrichtung der besagten Art zu schaffen, bei der eine Verbesserung des Wirkungsgrads der Regenerierung der photoleitenden Schicht des Bildträgers gegenüber den bekannten Verfahren erreicht wird.

Bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art ist diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Lichtquelle Licht mit einer spektralen Zusammensetzung abstrahlt, die für zumindest 50% der auf die positiv aufgeladene Oberfläche der phosoleltfählgen Schicht auftreffenden Strahlung in einem Wellenlängenbereich abstrahlt, für den die optische Dichte der photoleltfähigen Schicht einen Absorptionsgrad von mindestens etwa 82% aufweist und für die etwa 99% der auftreffenden Strahlung in einem Wellenlängenbereich liegt, für den die optische Dichte der photoleitfähigen Sch/cht einen Absorptionsgrad von mindestens etwa 50% aufweist. Dadurch, daß erfindungsgemäß für die überflutende, zur Regenerierung dienende Belichtung eine Lichtquelle vorgesehen ist, die Licht einer vorbestimmten spektralen Zusammensetzung abgibt, wobei die Wahl so getroffen ist, daß der Hauptteil der Energifiabgabe in dem Wellenlängenbereich des Absorptlonsmaximums der photoleitfähigen Schicht erfolgt, wird der entscheidende Nachteil der bekannten Verfahren zur Regenerierung photoleitfähiger Schichten vermieden. Während nämlich bei den bekannten Verfahren, bei der das überflutende Licht in seiner Wellenlänge nicht dem Absorptionsmaximum des Photoleiters angepaßt 1st, den Photoleiter durchdringen kann, wird bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung das überflutende Licht, da es sich um stark absorbiertes Licht handelt, im wesentlichen bereits im Bereich der positiv aufgeladenen Oberfläche des Photoleiters absorbiert, dringt also nicht tief in das Volumen des Photoleiters ein. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden durch überflutende Belichtung erzeugte Löcher-Elektronen-Paare daher nicht iief innerhalb des Volumens des Photoleiters, sondern unmittelbar im Bereich der positiv aufgeladenen Oberfläche des Photoleiters erzeugt, so daß die Elektronen ohne weitere« zur positiv aufgeladenen Oberfläche wandern. Die freien Löcher andererseits sind gezwungen, durch dss gesamte Volumen des Photoleiters hindurchzuwandern, um zur negativ aufgeladenen Oberfläche zu gelangen. Aufgrund des langen Wegs, der von den Löchern zurückgelegt werden muß, ist die Wahrscheinlichkeit groß, daß es zu einem neutralisierenden Zusammentreffen mit einem Innerhalb des Volumens des Photoleiters elngefangunen Elektron kommt. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung erfolgt daher das Regenerieren des Photoleiterü mit dem gewünscht hohen, gegenüber den bekannten Verfahren verbesserten Wirkungsgrad.

Bei der bekannten Vorrichtung z. B., wo die regenerierende Belichtung nicht mit stark absorbiertem Licht, sondern mit den Photoleiter durchdringendem Licht vorgenommen wird, werden nicht nur im Bereich der positiv aufgeladenen Oberfläche Löcher-Elektronen-Paare erzeugt, sondern solche Paare werden auch tief Im Innern des Volumens des Photoleiters erzeugt. Dabei besteht nicht nur die Gefahr, daß Elektronen dieser Löcher-Elektronen-Paare Im Innern des Volumens eingefangen werden, sondern es ergibt sich der zusätzliche Nachteil, daß die Löcher der tief innerhalb des Volumens erzeugten Paare, da sie auf Ihrer Wanderung zur negativ aufgeladenen Oberfläche nicht das gesamte Volumen durchwandern, mit geringerer Wahrscheinlichken auf ein eingefangenes, zu neutralisierendes Elektron treffen.

Es zeigt

Flg. 1 eine schematisiert gezeichnete Ansicht eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen elektrophotographischen Geräts;

Fig. 2 einen In übertriebenem Maßstab gezeichneten Schnitt längs der Linie 11-11 von Fig. 1;

Fig. 3 einen Ausschnitt aus Fig. 2, in dem eine photoleitende Isolatorschicht in nicht ermüdetem Zustand schematisiert dargestellt ist;

Flg. 4 eine vergrößerte Darstellung eines Teils der in Flg. 2 gezeigten Schicht In erschöpftem Zustand;

Flg. 5 eine Darstellung eines erschöpften Teils der in Flg. 2 dargestellten Schichten unter der Einwirkung einer durchdringenden Belichtunii.

Fig. 6 eine der Fig. 5 ähnliche Darstellung, wobei jedoch die Schichten unter der Einwirkung einer bei der Erfindung vorgesehenen, stark absorbierten Belichtung sind;

Fig. 7 eine Diagrammdarstellung, in der der Absorptionsgrad bestimmter Lichtquellen bei einem bestimmten Bildträger dargestellt ist, und

Flg. 8 eine Dlagrammdarstellung, aus der die relativen Anteile der verschiedenen Wellenlängen im Licht bes'immter Lichtquellen ersichtlich sind.

Pie in Fig. 1 dargestellte eleklrophotographlsche Vorrichtung I weist einen flexiblen Bildträger 2 auf, der so gelärmt ist, daß er längs einer endlosen Bahn an den einzelnen Arbeitsstationen der Vorrichtung vorbeibewegt we^rden kann. Wie aus Fig. 2 deutlicher zu ersehen ist, weist der Bildträger 2 eine isolierende, photoleitende Scflicht 3 auf, die eine dünne, durchsichtige, elektrisch leitende Schicht 4 überliegt. Die photoleitende Schicht 3 un^t die elektrisch leitende Schicht 4 sind beide auf einem durchsichtigen Film 5 gelagert. Die leitende Schicht « >; 4 Ist mit Erde oder einer anderen Quelle für ein ausgewähltes Bezugspotential dadurch elektrisch verbunden,

^!! daß Kontaktrollen 6 der Vorrichtung 1 am Seitenrand die Schicht 4 berühren oder daß andere bekannte

Einrichtungen zu diesem Zweck vorgesehen sind.

Zu den Arbeltsstationen der Vorrichtung 1 gehört eine Ladestation für primäres Aufladen, In der eine Korona-Einrichtung 7 eine gleichförmige Aufladung der äußeren Oberfläche der photoleitenden Schicht 3 bewirkt. Nach Erhalt der primären Aufladung bewegt sich ein Bildabschnitt des Bildträgers 2 an einer Belichtungsstation 8 vorbei. In der dieser Bildabschnitt eine bildmäßige Belichtung mit einem der zu kopierenden Vorlage entsprechenden, durch Xenonlampen oder andere bekannte Abbildungsgeräte erzeugten Lichtmuster erhält. Das latente, elektrostatische Bild, das nunmeh- auf dem Bildabschnitt vorhanden Ist, wird als nächstes über eine Entwicklungsstation 9 bewegt. In der mittels Magnetbürsten oder anderer bekannter Einrichtungen eine Tonerentwicklung durchgeführt wird, wobei der Toner von dem den dunklen Bildstellen der Vorlage entsprechenden Ladungsmuster angezogen wird. Das entwickelte Bild wird nunmehr zu einer Übertragungsstation 10 bewegt, in der das Tonerbild mittels einer Koronaeinrichtung 12 auf Papier übertragen wird, das von einem Vorrat 11 zugeführt wird.

Das das Tonerbild tragende Papier wird nunmehr durch eine Fixierstation 13 hindurch (die beispielsweise als Walzen-Einschmelzeinrichtung ausgebildet ist) zu einem Behälter 14 transportiert. Der Bildabschnitt, von dem der Toner übertragen worden Ist, bewegt sich Inzwischen zur Vorbereitung eines weiteren Kopierzyklus an einer !5 Reinigüngsstation 15 vorbei. Lichtquellen i6 und !7, die In erfindungsgemäßer Weise ausgebildet und angeordnet sind, dienen zur Beleuchtung des Bildträgers von der Rückseite her (durch den durchsichtigen Film 5 hindurch), worauf nachfolgend noch näher eingegangen wird. Hinter der Koronaeinrichtung 12 der Übertragungsstation kann, wenn es gewünscht wird, eine Wechselstromkorona-Einrichtung angeordnet sein, um das Ablösen des Papiers vom Photoleiter zu begünstigen und unmittelbar benachbart der Reinigungsstation 15 das Entfernen des zurückgebliebenen Toners zu erleichtern.

In Flg. 3 1st die isolierende, photoleitende Schicht 3 schematisiert In einem Ruhezustand, d. h. In einem vollständig dunkeladaptierten, nicht erschöpften Zustand, mit einer gleichförmigen primären Aufladung negativer Polarität gezeigt, die sich auf der vom Volumenelement B durch dessen Grenzfläche A getrennten Oberfläche der Schicht 3 befindet. Es ist zu ersehen, daß entsprechende positive Ladungen in der leitenden Schicht 4 Induziert werden, die durch eine Grenzfläche C der Schicht 3 daran gehindert werden, in das Volumenelement B einzutreten. Entsprechend der Darstellung weist die nicht erschöpfte Schicht 3 keine Im Volumenelement B eingeschlossenen Elektronen oder Löcher auf; es wird jedoch angenommen, daß eingefangene Löcher (positive Ladungen, Defektelektronen) im Volumenelement B In der Nähe der Grenzfläche Im normalen Zustand existieren und daß nach Durchführen des primären Aufiadens und nach Abklingen des anfänglichen Entladungsvorgangs eine Injektion von Löchern von der leitenden Schicht 4 und ein Freigeben von Löchern von den Einfangstellen stattfindet, und zwar In der Weise stattfindet, daß die Injektion und das Freigeben Im wesentlichen Im Gleichgewicht erfolgt. Da die, wie oben besprochen, eingefangenen Löcher lediglich mit der normalen Dynamik des Aufladens der photoleitenden Schicht Im Zusammenhang stehen und bei der bildweisen Belichtung der photoleitenden Schicht auf einfache Welse wieder freigegeben werden, wird auf diese Löcher, die nicht dargestellt sind, nicht weiter eingegangen.

Das Problem, mit dem sich die vorliegende Erfindung beschäftigt, ist das Einfangen von Elektronen tief innerhalb des Volumens der isolierenden, photoleitenden Schicht. Dieses Einfangen von Elektronen tief innerhalb des Volumens entsteht aufgrund einer großen Feldbelastung der Schicht. Unter Feldbelastung wird das Produkt aus der von der Schicht getragenen Oberflächenladung und der Zeitdauer des Vorhandenseins dieser

-to Ladung verstanden. In Fällen, in denen eine gegebene Kopiervorlage wiederholt und deckungsgleich auf dem Bildträger kopiert wird, trägt der Bereich des Bildträgers, der den schwarzen Vorlagenbereichen entspricht, ein hohes Ladungspotential für wesentlich längere Zeiträume, als es bei den Bereichen des Bildträgers der Fall 1st, die hellen Vorlagenstellen entsprechen. Das Ergebnis eines derartigen, wiederholten Kopierens einer einzigen Vorlage ist in Fig. 4 schematisiert dargestellt, wo das oberhalb einer Zone X gelegene Volumen einem dunklen Vorlagenbereich (mit einer hohen Feldbelastung) und das Volumen oberhalb einer Zone Y einem hellen Vorlagenbereich (mit einer geringeren Feldbelastung) entspricht. Im Volumen der Zone X sind, wie es dargestellt ist, wesentlich mehr eingefangene Elektronen vorhanden. Beim anschließenden primären Aufladen und beim bildweisen Belichten mit einem bereichsweise unterschiedlichen Lichtmuster wird aufgrund der unterschiedlichen Anzahl eingefangener Elektronen bewirkt, daß der Abbau der primären Aufladung in den die Zonen X und Y

so überliegenden Bereichen der photoleitfähigen Schicht mit verschiedenen Geschwindigkeiten erfolgt. In dem iaiemen. eiekirosiatisthen Bild einer neuen Vorlage sind daher bei ähnlicher Belichtung (gleiche Belichtungszeit und -intensität) in den Bereichen der Zone A', verglichen mit den Bereichen der Zone Y, verschieden große Ladungsmengen zurückgeblieben, wodurch ein Hintergrundbild der einen Zone erzeugt wird (d. h. ein Bild der zuvor kopierten Vorlage), das auf der Kopie der neuen Vorlage nach der Entwicklung und der Bildübertragung sichtbar ist.

Wie oben angedeutet, hat man bislang versucht, eine wirksame Neutralisierung der in der Tiefe eingefangenen Elektronen dadurch zu erreichen, daß erstens der Photoleiter beheizt wurde, um Elektronen-Löcher-Paare zu erzeugen oder daß zweitens eine Ladung einer der primären Aufladung entgegengesetzter Polarität auf die Bildoberfläche aufgebracht wurde, um eine Wanderung der Ladung zu den Elektronen hin hervorzurufen, oder daß drittens die Schicht einer durchdringenden Belichtung ausgesetzt wurde, um über das gesamte Volumen Elektronen-Löcher-Paare zu erzeugen.

Das letztgenannte bekannte Verfahren kommt der vorliegenden Erfindung etwas näher als die übrigen bekannten Verfahren und ist daher in F1 g. 5 schematisiert dargestellt. Bei dieser bekannten Art der Beleichtung tritt jedoch der Nachteil eines zu geringen Wirkungsgrads auf. Zwar erzeugt die durchdringende Belichtung innerhalb des Volumens freie Löcher, die die eingefangenen Elektronen neutralisieren können, es werden jedoch tief Innerhalb des Volumens auch freie Elektronen erzeugt. Einige der neu erzeugten freien Elektronen wandern zu der Grenzfläche mit der positiv vorgespannten, elektrisch leitenden Schicht. Andere dieser freien Elektronen werden jedoch innerhalb des Volumens der photoleitenden Schicht eingefangen. Auch 1st zu ersehen, daß, wenn

ein neutralisierendes Loch innerhalb des Volumens erzeugt wird, der Weg der Wanderung dieses Lochs zur negativ vorgespannten Oberfläche hin sich nicht über den gesamten Querschnitt des Volumens erstreckt, so daß die Wahrscheinlichkeit des Auftretens auf ein eingefangenes Elektron und dessen Neutralisierung herabgesetzt ist.

Ein Aspekt der Erfindung besteht darin, daß bei der hler aufgezeigten Technik der löschenden Belichtung die bei dem bekannten, in Fig. 5 gezeigten Vorgehen entstehenden Probleme vermieden werden. Das hier aufzuzeigende Vorgehen ist In Flg. 6 schematisiert dargestellt. Bei der hler aufzuzeigenden Technik wird die Isolierende, photoleitende Schicht an Ihrer positiv vorgespannten Oberfläche mit elektromagnetischer Strahlung belichtet, die zu einem wesentlichen Teil aus Strahlung besteht, deren Wellenlängen dem Hauptabsorptionsbereich der photoleltenden, isolierenden Schicht entspricht. Angenommen es handelt sich, wie in Fig. 6 dargestellt ist, um eine negative primäre Aufladung, dann wird in diesem Falle die Grenzfläche zwischen photoleitender Schicht 3 und der ein positives Potential besitzenden, leitenden Schicht 4 belichtet. Beim Betrachten der Fig. 6 werden zwei Vorteile, die sich bei diesem Vorgehen gegenüber den bekannten Techniken ergeben, ersichtlich. Zum einen wird nämlich ein Großteil der neu erzeugten Elektronen-Löcher-Paare in der Nähe der positiv vorgespannten Grenzfläche erzeugt, so daß verhindert wird, daß die neu erzeugten Elektronen sich in das Volumen der Schicht is hineinbewegen und dort eingefangen werden. Zum zweiten wandern die neu erzeugten Löcher im wesentlichen durch die gesamte Dicke des Volumens hindurch, so daß die Wahrscheinlichkeit vergrößert ist, daß es zu einem neutralisierenden Auftreten auf eingefangene Elektronen kommt. ί

Nunmehr kann unter erneutem Bezug auf Flg. 1 ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel für die Anwendung j

dieser Technik beschrieben werden. Insbesondere sind die Lichtquellen 16, 17 so gewählt, daß sie Strahlung 20 (

abgeben, die von der photoleltfählgen, isolierenden Schicht 3 »stark absorbiert« wird. Aus diesem Ausführungsbeispiel ist auch zu ersehen, daß die Lichtquellen an der der photoleitenden Schicht 3 entgegengesetzten Seite , des Bildträgers 2 angeordnet sind, so daß die hintere Oberfläche belichtet wird, wie es bei der erfindungsgemä- j Ben Vorrichtung bei einem System vorgesehen ist, bei dem eine primäre Ladung negativer Polarität verwendet | wird. Die Strahlung der Lichtquellen 16 und 17 tritt durch die durchsichtige Trägerschicht (den Film 5) sowie 25 " die im wesentlichen durchsichtige leitende Schicht A hindurch und wird zum Größte!' von demjenigen Teil der photoleitenden. Isolierenden Schicht 3 absorbiert, der sich in enger Nachbarschaft zu der positiv vorgespannten Grenzfläche dieser Schicht 3 befindet. Es ist ersichtlich, daß bei Anwendung der Erfindung für einen Bildträger, bei dem eine positive Primärladung verwendet wird, das Belichten der Vorderseite anstatt der Rückseite des Bildträgers vorgesehen Ist, wobei ebenfalls eine Strahlung geeigneter Wellenlänge Verwendung findet.

Im Lichte der vorstehenden Erläuterung wird verständlich, daß es bei der Erfindung wesentlich auf die Auswahl einer geeigneten Lichtquelle für die regenerative oder »löschende« Strahlung ankommt. D. h. die Wellenlängen der zur Belichtung der positiv vorgespannten Oberfläche benutzten Strahlung müssen passend zur Hauptabsorption der betreffenden photoleitenden, isolierenden Schicht gewählt werden, die benutzt wird. Wenn beispielsweise photoleitende, isolierende Schichten verwendet werden, die Aggregate bildende, organische Photokonduktoren solcher Art enthalten, wie sie beispielsweise In der US-PS 36 15 414 beschrieben sind, und die ihr Absorptionsmaximum im Bereich des roten Lichts haben, d. h. im Bereich von etwa 610 bis 710 nm, dann sind für die Durchführung der Erfindung regenerative Lichtquellen geeignet, die Strahlung mit Wellenlängen im roten Spektralbereich abgeben und bei denen ein Großteil des abgegebenen Gesamtspektrums der Hauptabsorption eng benachbart ist, die der betreffende Photoleiter besitzt. In ähnlicher Weise besitzen photokonduktive materialien der Art, wie sie in Beispiel 2B der US-PS 38 73 311 beschrieben sind. Absorptionsmaxima Im Spektralbereich des weißen Lichts (400 bis 740 nm), so daß In diesem Falle zur Regenerierung Lichtquellen In Frage kommen, die Strahlung in diesem Wellenlängenbereich abgeben und bei denen ein Großteil der Energie in einem dem Absorptionsmaximum oder den Absorptionsmaxima eng benachbarten Spektralbereich abgegeben wird.

Genauere Analysen der Ergebnisse der oben beschriebenen Regenerierungswirkung von Licht bestimmter spektraler Zusammensetzung bei bestimmten Photokonduktoren ergeben, daß bei einem gegebenen Photokonduktor und bei Anwendung der Erfindung die gewünschten Ergebnisse erreicht werden können, wenn die regenerierende Lichtquelle so gewählt wird, daß In ihrem Spektrum die Wellenlänge des Absorptionsmaximums des Photokonduktors enthalten 1st und daß zumindest 2596 der löschenden Lichtenergie die auf die Isolierende, :photo!e!tende Schicht an der positiv vorgespannten Oberfläche auftrifft. Wellenlängen besitzt, gegenüber denen die effektive optische Dichte des Bildträger nicht weniger als 50% der effektiven optischen Höchstdichte beträgt, d. h. der effektiven optischen Dichte bezogen auf die am stärksten absorbierten Wellenlängen (wobei effektive optische Dichte die optische Gesamtdichte des Bildträgers abzüglich der optischen Dichte der leitenden Schicht und des Trägers bedeutet). Strahlung, die die oben beschriebenen Eigenschaften in bezug auf einen bestimmten Photoleiter besitzt, wird Im vorliegenden Rahmen als durch diesen Photoleiter »stark absorbierte« Strahlung bezeichnet.

Wenn die positiv vorgespannte Oberfläche des oben beschriebenen organischen Photoleiters durch die Lichtquellen 17 und/oder 16, die in Fig. 1 dargestellt sind, bestrahlt wird, dann beeinflußt diese löschende Bellch- | tung die photoleitende Schicht dahingehend, daß die Erschöpfung in der unter Bezug auf Fig. 6 beschriebenen Weise beseitigt wird. Es ist von Vorteil, das zur Löschung verwendete Licht so zu gestallen, daß Wellenlängen, die stark durchdringend wirken und daher im Bereich des gesamten Volumens des Photoleiters absorbiert würden, nicht abgestrahlt werden oder aus dem abgestrahlten Licht herausgefiltert werden, um zu vermeiden, daß die Probleme auftreten, wie sie oben unter Bezug auf Fig. 5 besprochen wurden.

Die folgenden Beispiele zeigen, daß es beim erfindungsgemäßen Vorgehen gelingt, die elektrischen Speichereisenschaften zu verbessern.

Beispiel 1

Es wurde ein organischer, photoleitender Film der bekannten, in der US-PS 36 15 414 gezeigten Art für drei simulierte Kopier-Versuchsreihen benutzt, welche Identisch durchgeführt wurden, abgesehen davon, daß verschiedene Lichtquellen für regenerative Strahlung benutzt wurden. Der geprüfte Film wies, genauer gesagt, eine mehrphasige, Aggregate bildende Photoleitermasse auf mit einer kontinuierlichen Phase mit einer festen Lösung eines organischen Photoleiters, d. h. 4,4'-Bis(diäthylamino)-2,2'-dlmethyltrlphenylmethan, und einer elektrisch Isolierenden Polymer-Blndemlttel-Phase, d.h. einem Poiycarbonat (Lexan 145, Hersteller General Electric Corporation, USA), mit einer hierin dlspergierten diskontinuierlichen Phase aus einem feintelligen cokristallinen Komplex aus mindestens einem Polymer mit einer Alkylldendiarylengruppe in wiederkehrenden Einheiten, d. h. einem Polycarbonat (Lexan 145) und mindestens einem Farbstoffsalz vom Pyryliumtyp, d. h. 4-(4-Dimethylaminophenyl)-2,6-dlphenylthiapyryl!umfluoroborat.

Der gesamte Bildträger (also die photoleitende Schicht, die leitende Schicht und der ^T,3ger) wies eine optische Dichte (einschließlich der Dichte der leitenden Schicht von 0,4) auf, die 0,43 bei 45Unm, 1,0 bei 550 nm und 3.46 bei 690 nm betrug. Der Bildträger wurde mit einer negativen Korona-Einrichtung auf ein Oberflächenpotentlal von -500 Volt aufgeladen, an der vorderen Oberfläche mit dem Bild einer Kopiervorlage unter Verwendung von Licht mit 400 bis 630 nm belichtet und einer Löschbelichtung mit den verschiedenen Lichtquellen unterzogen, die nachfolgend beschrieben werden und für je eine von drei Kopierversuchsreihen verwendet wurden, von denen jede Versuchsreihe 1500 Kopierzyklen umfaßte. Die Kopiervorlage wurde in genauer Ausrichtung zum belichteten Bereich des Bildträgers gehalten, so daß das latente Bildmuster jeweils an der gleichen Stelle der photoleitenden Schicht erzeugt wurde.

Auf die Arbeitsschritte des Entwickeins, Bildübertragens und Reinigens wurde während der beschriebenen Versuchsreihen verzichtet. Am Ende jedei '.500 Kopierzyklen umfassenden Versuchsreihe wurde die Kopiervorlage entfernt und der gleiche Abschnitt der photoleitenden Schicht wurde in der gleichen W»ia geladen und durch die gleiche Lichtquelle mit einer gleichförmig grauen Kopiervorlage belichtet. Das latente Bild dieser neuen Kopiervorlage wurde entwickelt, und das getonte Bild wurde auf ein Kopieblatt übertragen, um zu über prüfen, ob ein Bild der ursprünglichen Kopiervorlage zurückgeblieben war. In jeder der drei Versuchsreihen wurden zwei zur Löschung vorgesehene Lichtquellen, die Strahlung eines bestimmten, zu untersuchenden Spektralgehalts aussenden, verwendet, wobei eine Lichtquelle nach der Entwicklungsstation und eine zweite nach der Station angeordnet war, in der das getonte Bild auf das Kopierpapier übertragen wurde. In allen Fällen waren die löschenden Lichtquellen so angeordnet, daß sie die Rückseite des Bildträgers bestrahlten.

Die nachstehende Tabelle bringt einen Vergleich der zurückgebliebenen Bilder, die bei den oben beschriebenen Versuchen mit löschenden Lichtquellen verschiedenen Spektralgehalts erhalten wurden.

Zur Löschung verwendetes Licht Zurückgebliebenes Bild

Ungefährer Wellenlängenbereich
und Intensitätsmaximum

grün -485 bis 580 nm (525 nm) ziemlich stark

(positiv erscheinend)

weiß -400 bis 750 nm (610 nm) mäßig

(positiv erscheinend) rot -625 bis 750 nm (660 nm) sehr schwach

(positiv erscheinend)

Die obigen Ergebnisse zeigen den Vorteil der Verwendung einer löschenden Lichtquelle, die solche spektralen Eigenschaften besitzt, daß das Licht an der positiv vorgespannten Oberfläche der photoleitenden Schicht stark absorbiert wird, d. h. bei dem zum Löschen verwendeten grünen Licht ergab sich ein ziemlich starkes, auf dem Photoleiter zurückgebliebenes Bild. Beim weißen Licht wurde ein mäßiges, auf dem Photoleiter zurückgebliebenes Bild erhalten. Beim roten Licht dagegen, das von dem verwendeten Photoleiter stark absorbiert wurde, ergab sich eine bemerkenswerte Verringerung der Stärke des zurückgebliebenen Bildes. Fig. 7 zeigt in graphischer Darstellung die Lichtabsorptionseigenschaften eines bestimmten Photoleiters in bezug auf bestimmte Lichtquellen für rotes und grünes Licht, wie sie bei dem Beispiel 1 verwendet wurden. Die Ordinate gibt in F i g. 7 den Prozentsatz des gesamten auffallenden Lichts der betreffenden Lichtquelle an, wobei sich als Geringstwert der auf der Abszisse angegebene Absorptionsgrad ergibt. Zu bemerken ist, daß die Werte auf der Abszisse des Diagramms einen Prozentsatz angeben, der das Verhältnis darstellt zwischen der effektiven optischen Dichte des Photoleiters in bezug auf Licht gegebener Wellenlängen und der effektiven optischen

6i) Dichte des Photoleiters bezüglich der am höchsten absorbierten Wellenlängen. Daher ist aus Fig. 7 ersichtlich, daß bei dem Photoleiter von Beispiel 1 ungefähr 50% des gesamten auffallenden Lichts der »roten« Lichtquelle solche Wellenlängen besaßen, bei denen die effektive optische Dichte des Photoleiters nicht weniger als etwa 82% der effektiven optischen Dichte, bezogen auf die maximal absorbierten Wellenlängen, beträgt und daß ungefähr 99% des gesamten von der roten Lichtquelle eingefallenen Lichts Wellenlängen besaßen, bei denen die effektive optische Dichte des Photoleiters zumindest 50% der effektiven optischen Dichte für maximal absorbiertes Licht beträgt. Zum Vergleich ist aus F i g. 7 außerdem ersichtlich, daß beim gleichen Photoleiter ungefähr 50% des gesamten einfallenden Lichts der »grünen« Lichtquelle des Beispiels 1 solche Wellenlängen hatten, daß die effektive optische Dichte des Photoleiters mindestens 15% der effektiven optischen Dichte für maximal

absorbiertes Licht beträgt, und daß Im wesentlichen keinerlei einfallendes Licht der Grünlichtquelle solche Wellenlängen hatte, bei denen die effektive optische Dichte 50% der optischen Dichte für maximal absorbiertes Licht betragen hätte.

Fig. 8 zeigt die relative Energieverteilung jeder der in Beispiel 1 verwendeten Lichtquellen für grünes, weißes und rotes Licht bei den verschiedenen Wellenlängen. Zu bemerken Ist, daß aufgrund der Art und Weise der Herleitung der Kurven sich für die Ordinate verschiedene Skalenbezifferungen für die einzelnen Lichtquellen ergeben, so daß die relativen Größenverhältnisse zwischen den einzelnen Kurven nicht signifikant sind, daß es vielmehr darauf ankommt, welcher Teil des Gesamtlichts jeder Lichtquelle zu einem bestimmten Wellenlängenbereich gehört. Dies ist aus Fig. 8 zu entnehmen.

Die Stärke des zum Löschen verwendeten roten Lichts, mit dem der Photoleiter belichtet wurde, betrug etwa iOO erg/cm², was bei diesem Beispiel etwa dem Zehnfachen der bildmäßigen Belichtung von 20erg/cm² entsprach. Die Löschbellchtung mit grünem und weißem Licht wurde mit ähnlicher Stärke durchgeführt. Als Lichtquelle für rotes Licht, die bei der Löschbellchtung gemäß Beispiel 1 Verwendung fand, war eine Warm-Welß-WWX-Leuchtstofflampe der Firma General Electric, versehen mit einem Wratten 2A UV-Filter und einem Wratten Nr. 92 Filter (blau, grün sperrend) vorgesehen. Andere Rotllchtquellen können verwendet werden, beispielsweise eine Lampe mit rotem Leuchtstoff, wobei keine Filterung erforderlich wäre.

Beispiel 2

Der 1500fach wiederholte Versuch des Ladens und Belichtens, wie er in Beispiel 1 beschrieben ist, wurde wiederum beim gleichen Photoleiter durchgeführt, jedoch nur mit zur Löschung verwendetem rotem Licht der oben beschriebenen spektralen Zusammensetzung, wobei die Belichtung auf der vorderen Oberfläche der photoleUenden Schicht durchgeführt wurde. Das zurückbleibende Bild war In diesem Falle sehr stark und erschien positiv. In Verbindung mit dem vorhergehenden Beispiel 1 zeigt daher das vorliegende Beispiel 2 auf, daß es wünschenswert ist, die löschende Lichtquelle so anzuordnen, daß die positiv vorgespannte Oberfläche des Photoleiters bestrahlt wird.

Beispiel 3

Photoleiter mit Aggregate bildender, organischer Photoleitermasse der gleichen Art, wie sie bei Beispiel 1 beschrieben wurden, wurden jeweils 2 Regenerierversuchen unterzogen, wobei jeder Versuch 500 Lade- und Belichtungsvorgänge umfaßte. Der erste Versuch erfolgte mit einer an der Vorderseite angeordneten Lichtquelle für grünes Licht im Wellenlängenbereich von 485 bis 580 nm mit einem Maximum bei 525 nm als Löschbelichtung. Beim zweiten Versuch wurden für die Löschbelichtung zwei an der Rückseite angeordnete Lichtquellen für rotes Licht benutzt, die Strahlung im Bereich von 625 bis etwa 750 nm mit einem Maximum bei 660 nm abgaben.

Bei diesem Versuch wurde die bildmäßige Belichtung nicht mittels einer Kopiervorlage durchgeführt, sondern durch ein moduliertes 630 IF-Filter auf den Photoleiter aufbellchtet. Es wurden Messungen des elektrostatischen Ladungspegels auf dem Photoleiter bei den verschiedenen Stadien des Versuchsablaufs durchgeführt. Eine Analyse dieser Versuche zeigte, daß eine löschende Belichtung mit zwei an der Rückseite angeordneten Lichtquellen für rotes Licht eine Verbesserung beim Arbeiten des Photoleiters in folgender Hinsicht erbrachte:

1. Die mit rotem Löschlicht bestrahlten Photoleiter zeigten geringere Verluste in bezug auf ihre Fähigkeit, während der 500 Versuche die anfängliche Ladung zurückzuhalten, d. h.. die mit Rotlicht gelöschten Photoleiter konnten auf ein höheres Anfangspotential während der 500 Versuche aufgeladen werden.

2. Die mit Rotlicht bestrahlten Photoleiter zeigten einen geringeren Anstieg des Hintergrund-Ladungspegels, d. h. einen geringeren Anstieg der während der 500 Versuche in den belichteten Bereichen zurückgebliebenen Ladung.

3. Die mit Rotlicht bestrahlten Photoleiter zeigten während der 500 Versuche geringere Werte der zurückgebliebenen Ladung.

4. Die mit Rotlicht bestrahlten Photoleiter zeigten während der 500 Versuche einen geringeren Empfindlichkeilsverlust.

Ein weiteres vorteilhaftes Merkmal der Erfindung ist In der Art der Anordnung der Lichtquellen 16 und 17 längs der Bewegungsbahn des Photoleiters zu sehen, und zwar insofern, als die Feldbelastung derjenigen Bereiehe des Bildträgers, die den dunklen Vorlagenbereichen zugeordnet sind, dadurch äußerst gesenkt wird, daß die Belichtung dieser Teile sofort erfolgt, sobald die elektrostatische Ladung nicht mehr gebraucht wird. Die Lichtquelle 16 1st daher an der Bewegungsbahn unmittelbar nach der Entwicklungsstation angeordnet, um das-hohe Potential unmittelbar nach dem Tonen des entwickelten Bildes abzubauen. Die zurückbleibenden Anziehungskräfte reichen aus, um das Tonerbild aufrechtzuerhalten. In ähnlicher Welse ist die Lichtquelle 17 so angeordnet, daß sie den Photoleiter löschend belichtet, unmittelbar nachdem der Bildträger dem Entladungsfeld der Koronaeinrichtung zur Bildübertragung ausgesetzt worden ist, um dadurch jedwedes Potential schnell abzubauen, das während des Bildübertragungsvorgangs auf dem Bildträger induziert wird.

Aus dem Vorstehenden 1st ersichtlich, daß die hier aufgezeigte Vorrichtung eine verbesserte Steuerung der elektrischen Speicherwirkung photoleitender, isolierender Schichten auf zwei Wegen ermöglicht, nämlich durch Vermeiden der Bildung eingeschlossener Elektronen durch Verringerung der Feldbelastung des Bildträgers und außerdem durch Neutralisieren eingefangener Elektronen auf weit wirksamere Weise als früher möglich. Die aufgeführten Beispiele beziehen sich auf spezielle Bildträger mit organischen Photoleitern und mit Absorptions-

maxima, die spektral mit Licht im roten Wellenlängenbereich übereinstimmen. Es versteht sich jedoch, daß die Erfindung mit Vorteil auch mit anderen Arten von Photoleitern verwendet werden könnte, bei denen die Absorptionsmaxima Einern Licht anderer Spektralzusammensetzung entsprechen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Elektrophotographische Kopiervorrichtung mit einem vielfach verwendbaren Bildträger (2), der eine photoleltfählge Schicht (3) auf einer elektrisch leitenden Schicht (4) besitzt und so angeordnet ist, daß er

wiederholt an Stationen zum primären Aufladen (7), zum Belichten (8), zum Entwickeln (9) und zum Übertragen (10) des entwickelten Bildes auf ein Empfangsmaterial vorbeibewegbar ist, bei welcher Vorrichtung In der Station für primäres Aufladen (7) eine gleichförmige Ladung erzeugt und angeleg« wird, wodurch eine Ladung negativer Polarität auf einer Oberfläche der Schicht und eine Ladung positiver Polarität auf einer gegenüberliegenden Oberfläche dieser Schicht vorhanden ist, und welche Vorrichtung eine an der Bewegungsbahn des Bildträgers angeordnete Lichtquelle (16, 17) bssitzt, die an einer zwischen der Entwicklungsstation (9) und der Station (7) für primäres Aufladen gelegenen Stelle eine gleichförmige Löschstrahlung auf die positiv aufgeladene Oberfläche der Schicht (3) abstrahlt, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (16, 17) Licht mit einer spektralen Zusammensetzung abstrahlt, die für zumindest 50% der auf die positiv aufgeladene Oberfläche der photoleitfähigen Schicht (3) auftreffenden Strahlung in einem Weltenlängenberelch abstrahlt, für den die optische Dichte der photoleitfähigen Schicht (3) einen Absorptionsgrad von mindestens etwa 82% aufweUt und für die etwa 99% der auftretenden Strahlung in einem Wellenlängenbereich liegt, für Jen die optische Dichte der photoleitfähigen Schicht (3) einen Absorptionsgrad von mindestens etwa 50% aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an einer ersten Stelle, die an der Bewegungsbahn des Bildträgers (2) kurz hinter der Entwicklungsstation (9) angeordnet Ist, eine erste Lichtquelle

(16) und/oder an einer zweiten Stelle, die an der Bewegungsbahn des Bildträgers (2) kurz hinter der Übertragungsstation (10) angeordnet ist, eine zweite Lichtquelle (17) vorgesehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung einer photoleitfähigen Schicht (3) aus einer mehrphasigen, Aggregate bildenden Photoleitermasse mit einer kontinuierlichen, elektrisch Isolierenden Bindemittelphase mit in dieser dlspergiertem, teilchenförmigem co-kristallinem Komplex aus einem Farbstoffsalz vom Pyryliumtyp und einem Polymer mit einer Alkylidendyarilengruppe in wiederkehrenden Einheiten das von der Lichtquelle (16, 17) ausgesandte Licht Im wesentlichen ausschließlich innerhalb des Wellenlängenbereichs von etwa 625 nm bis 7fO nm liegt.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitende Schicht (4) insbesondere bei positiver Ladung der benachbarten Oberfläche der photoleitfähigen Schicht (3) für das Licht der Lichtquelle (16, 17) im wesentlichen durchlässig Ist.