DE2742891A1

DE2742891A1 - Elektrophotographisches verfahren

Info

Publication number: DE2742891A1
Application number: DE19772742891
Authority: DE
Inventors: Shoji Kondo; Osaka Sakai; Kuniki Seino; Takashi Sugiyama; Susumu Tanaka
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1976-09-24
Filing date: 1977-09-23
Publication date: 1978-03-30
Also published as: US4175955A; DE2742891C2

Description

GLAWE, DELFS, MOLL & PARTNE« PATENTANWÄLTE

DR-ING. RICHARD QLAWE. MÖNCHEN DIPL-INQ. KLAUS DELFS. HAMBURG DIPL-PHYS. DR. WALTER MOLL, MÖNCHEN DIPL.-CHEM. DR. ULRICH MENQDEHL, HAMBURQ

( MÖNCHEN 26 POSTFACH 37 LIEBHERRSTR. 20 TEL. (ON) 22 «5 41 TELEX 52 25 05

MÜNCHEN A 67

2 HAMBURQU POSTFACH 2570 ROTHENBAUM-CHAUSSEE SS TEL. (040)41020 01 TELEX 21 29 21

Minolta Camera K.K. Higashi-ku, Osaka / Japan

Elektrophotographisches Verfahren

Die Erfindung betrifft ein elektrophotographisches Verfahren und insbesondere ein verbessertes Verfahren zur Verwendung in einer elektrophotographisehen Kopieranlage, in der ein lichtempfindliches Teil verwendet wird, dessen Lichtempfindlichkeit beim Verfahrensschritt der Bildbelichtung sich entsprechend der Vorgeschichte oder Vergangenheit ändert.

In der US-PS 3 494 789 ist zur Verwendung in der Elektrophotographie ein lichtempfindliches Teil beschrieben, bei

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dem aus Cadmiumsulfid und Cadmiumcarbonat bestehende lichtempfindliche Teilchen CdS.η CdCO, (CK η = 4) in einem elektrisch isolierenden Harzträger dispergiert sind. Dieses lichtempfindliche Teil wird im nachfolgenden als lichtempfindliches Teil aus CdS.η CdCCU-Harz bezeichnet.

Das bekannte lichtempfindliche Teil aus CdS.η CdCO^-Harz weist verschiedene Vorteile auf, nämlich 1. eine hohe Lichtempfindlichkeit, die gleich oder besser ist als die von gläsernem Selen u. dgl., 2. eine hohe thermische Stabilität, 3. einen niedrigen Vorbelichtungseffekt, A. eine lange Lebensdauer oder Dauerfestigkeit bei wiederholtem und fortwährendem Gebrauch, 5. ein einfaches Herstellungsverfahren und 6. den Vorzug, ein lichtempfindliches Teil sowohl mit einer positiven als auch einer negativen Polarität verwenden zu können.

Es wurde nun herausgefunden, daß das nach dem bekannten Verfahren hergestellte lichtempfindliche Teil aus CdS.η CdCO,-Harz fleckige Bilder liefert. Zur Aufklärung der Gründe, die für das fleckige Bild verantwortlich sind, wurden verschiedene Versuche und Experimente durchgeführt. Dabei wurde herausgefunden, daß das lichtempfindliche Teil aus CdS.η CdCO^-Harz einen eindeutigen Hysterese-Effekt liefert. Dieser Hysterese-Effekt wirkt sich derart aus, daß 1. sich die Lichtempfindlichkeit des Teiles beim Belichtungsschritt ändert, wenn die

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Ladungs- und/oder Belichtungsmenge für das lichtempfindliche Teil vor dem Ladungs- und Belichtungsschritt verändert werden, und 2. die Lichtempfindlichkeit des lichtempfindlichen Teiles beim Belichtungsschritt bei einem Teil, das nach dem Vorbelichten seiner lichtempfindlichen, ein Oberflächenpotential von 0 Volt aufweisenden Oberfläche dem Ladungs- und Belichtungsschritt ausgesetzt wird, gleich ist wie bei einem Teil, das nach dem Vorbelichten seiner lichtempfindlichen Oberfläche mit einer Belichtungsmenge von mindestens 1(K Ix«see, was ein hohes Oberflächenpotential liefert, einem Belichtungsschritt ausgesetzt wird. In anderen Worten, die Lichtempfindlichkeit des Teiles wird dann beim Belichtungsschritt nicht durch die Vorgeschichte vor dem Vorbelichtungsschritt beeinflußt, wenn das Teil mit einer Belichtungsmenge von mindestens 10*^ Ix·see vorher belichtet wurde. Zusätzlich dazu hält dieser Hysterese-Effekt für die Dauer von mehreren Sekunden bis mehreren Minuten an, unabhängig von einem positiven oder negativen Aufladen.

Wie bereits oben erwähnt wurde, ergeben sich, wenn ein lichtempfindliches Teil aus CdS.η CdCO,-Harz nach dem UbIichen Herstellungsverfahren verwendet wird, nur fleckige Bil der. Dies wird im nachfolgenden näher beschrieben.

Wenn eine Trommel mit einem Durchmesser in der Größenordnung von 60 mm als lichtempfindliches Teil verwendet wird,

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so liegt der Umfang der Trommel in der Größenordnung von 190 mm, so daß nach der Herstellung einer üblichen Kopiegröße, z.B. einer DIN A4-Größe (210 χ 297 mm), der gleiche Teil des lichtempfindlichen Teiles wiederholt für eine einzige Kopie verwendet werden muß. Wenn z.B. das Blatt mit DIN A4-Größe in Längsrichtung verwendet wird, so müssen etwa 60 % der Oberfläche des lichtempfindlichen Teiles wiederholt verwendet werden. Wenn ein lichtempfindliches Teil aus CdS.η CdCO,-Harz als lichtempfindliches Teil verwendet wird, dann ergeben sich verschiedene Phänomene von fleckigen Bildern. So etwa die Verschleierung (fogging) in der vorderen Hälfte des ersten Kopierblattes, die der ersten Umdrehung des lichtempfindlichen Teiles entspricht, wenn eine Kopieranlage von ihrem Ruhezustand in den Betriebszustand gebracht wird. Dieses Phänomen wird im nachfolgenden als Schleiereffekt (foggy effect) bezeichnet. Ein weiteres Phänomen ergibt sich dadurch, daß das Bild der vorhergehenden Kopie doppelt auf der rückwärtigen Hälfte des Kopierblattes erscheint, d.h. auf der Oberfläche eines Kopierpapierblattes, das der doppelt verwendeten Oberfläche des lichtempfindlichen Teiles entspricht. Dieses Phänomen wird im nachfolgenden als Memoriereffekt (memory effect) bezeichnet.

Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein elektrophotographiscb.es Verfahren zu schaffen, das eine Kopie hoher Qualität liefert.

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Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein elektrophotographlsches Verfahren zu schaffen, bei dem das Auftreten von fleckigen Kopien verhindert wird.

Eine weitere wesentliche Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein elektrophotographisches Verfahren zu schaffen, bei dem ein lichtempfindliches Teil aus CdS.η CdCO^-Harz vorteilhaft verwendet werden kann.

Eine weitere wesentliche Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein elektrophotographisches Verfahren zu schaffen, das das Auftreten von fleckigen Kopien verhindert und vorteilhaft in Verbindung mit einem sensibilisierten lichtempfindlichen Teil verwendet werden kann.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein elektrophotographisches Verfahren zu schaffen, das durch eine Belichtungsmenge von mindestens 10 Ix.see bei einem Vorbelichtungsschritt die Auswirkungen der Vorgeschichte vor dem Vorbelichtungsschritt eliminiert und einen speziellen Hysterese-Ladungs- und Hysterese-Belichtungsschritt zwischen dem Vorbelichtungsschritt bei einer Belichtungsmenge von min-

destens 10* Ix.see sowie einen Ladungs- und Belichtungsschritt vorsieht und dadurch die Lichtempfindlichkeit beim Bildbelichtungsschritt erhöht.

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Die Erfindung sieht demnach ein elektrophotographisches Verfahren vor, das den Verfahrensschritt des Vorbelichtens der Oberfläche eines lichtempfindlichen Teiles mit einer Belichtungsmenge von mindestens 1(K Ix.see sowie ein gleichmäßiges Aufladen derselben aufweist. Dieses Verfahren weist weiterhin den Verfahrensschritt des Belichtens eines Bildes auf, nämlich dadurch, daß ein optisches Bild entsprechend dem Original auf das aufgeladene lichtempfindliche Teil projiziert wird und ein klares elektrostatisches latentes Abbild entsprechend dem Original auf der Oberfläche des lichtempfindlichen Teiles bildet.

Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 bis 3 Kurvenschaubilder, die die Kenndaten eines lichtempfindlichen Teiles aus CdS.η CdCO,-Harz zeigen;

Fig. k ein Kurvenschaubild der zusammengefaßten Kenndaten der Fig. 1 bis 3;

Fig. 5 eine Querschnittsansicht eines wesentlichen Teiles einer elektrophotographischen Kopieranlage, in der erfindungsgemäße elektrophotographische Verfahren Anwendung findet;

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Fig. 6 eine Querschnittsansicht eines wesentlichen Teils der elektrophotographischen Kopieranlage, in der eine abgeänderte Form des erfindungsgemäßen elektrophotographischen Verfahrens Anwendung findet;

Fig. 7 eine Querschnittsansicht eines wesentlichen Teils der elektrophotographischen Kopieranlage, in der eine weitere Form des erfindungsgemäßen elektrophotographischen Verfahrens Anwendung findet;

Fig. 8 bis 10 verschiedene AusfUhrungsformen einer Einheit, in der die Verfahrensschritte vor dem Bildbelichtungsschritt im Verfahren nach Fig. 7 in verschiedenen Formen Anwendung finden;

Fig. 11 bis 14 Kurvenschaubilder, die die Kenndaten des lichtempfindlichen Teils aus CdS.η CdC0,-Harz zeigen, wobei sie Jeweils ähnlich zu den in Fig. 1 bis 4 dargestellten Kurvenschaubildern sind und auf Tabelle 2 basieren, und

Fig. 15 bis 17 Kurvenschaubilder, die die Versuchsergebnisse des Erfinders zeigen.

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Zur Aufklärung der Phänomene der fleckigen Bilder, wie etwa des Memoriereffektes, des Schleiereffektes u. dgl., die aufgrund des beschriebenen Hysterese-Effektes bewirkt werden, wurde ein lichtempfindliches Teil in der Vergangenheit einem Aufladungs- und Belichtungsverfahrensschritt ausgesetzt und danach gleichmäßig aufgeladen und belichtet. Dann wurde das lichtempfindliche Teil aus CdS.η CdCO,-Harz gemessen und die so erhaltenen Meßergebnisse in neun Typen klassifiziert (Tabelle 1). Darin ist die relative Lichtempfindlichkeit angegeben, wobei die niedrigste Lichtempfindlichkeit mit 1 angenommen wurde. Die relative Lichtempfindlichkeit ist definiert durch ein Verhältnis der Kehrwerte der Lichtabnahmerate oder Lichtabschwächungsrate.

Der Verfahrensschritt des Belichtens mit einer Belichtungsmenge von mindestens 10 Ix.see wird als Vorbelichtungsschritt bezeichnet, während die Verfahrensschritte des Ladens und Belichtens eines lichtempfindlichen Teiles nach dem Vorbelichtungsschritt - um für das lichtempfindliche Teil eine vorbestimmte spezielle Vorgeschichte zu erhalten - als Hysterese-Ladungsschritt bzw. Hysterese-Belichtungsschritt bezeichnet werden.

Es folgt nun die Beschreibung der in der Tabelle 1 angegebenen neun Arten von Vorgeschichten in Verbindung mit den

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Tabelle 1

Arten der Vorgeschichte

a b c

d e

£ h

b i f

Hysterese-Ladungs potential (V)

0 0 0

- 1000

-

- 1000

Hysterese-Belichtungs
menge
(Ix-see)

j-1

)3

-1

10²

relative Lichtempfindlichkeit

1 1 1

1 2 3 2 1

1 2 3

zugehörige Zeichnung

Fig. 1

Fig. 2

Fig. 3

zugehörigen Zeichnungen. Wenn, wie in Fig. 1 dargestellt ist, das lichtempfindliche Teil in der Vergangenheit in einem Belichtungsschritt mit verschiedenen Belichtungsmengen belichtet wurde, so ergibt sich ein Oberflächenpotential von 0 Volt. Diese Vorgeschichte mit lediglich einem Belichtungsverfahrensschritt beeinflußt die Fähigkeit der Ladungsaufnahme und die Lichtempfindlichkeit nicht.

Das in Fig. 2 dargestellte Kurvenschaubild zeigt eine Veränderung in der Lichtempfindlichkeit bei einem Belichtungsschritt in der Vergangenheit mit verschiedenen Belichtungsmengen, wobei zuerst ein Aufladen auf ein konstantes Ladungsniveau erfolgt und dann erst das Belichten und der Ladungsund Belichtungsschritt als Vorgeschichte gegeben sind. Daraus ist ersichtlich, daß die Lichtempfindlichkeit der Arten f, e, g von Vorgeschichten um viele Mal besser ist als die Lichtempfindlichkeit der Arten a, b, c in Fig. 1 und d, h in Fig. Es wird angenommen, daß dieses Phänomen darauf zurückzuführen ist, daß die Lichtempfindlichkeit aufgrund des Ladens und Belichtens in der Vergangenheit erhöht wird. Es wird daher als Hysterese-Sensibilisierung bezeichnet. Die relative Lichtempfindlichkeit aufgrund der Hysterese-Sensibilisierung weist bei einer bestimmten Hysterese-Belichtungsmenge eine Spitze auf, und zwar bei einem konstanten Ladungsniveau.

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Die in Fig. 3 dargestellten Kurvenschaubilder zeigen eine Veränderung in der Lichtempfindlichkeit bei einem Belichtungsschritt nach dem Aufladen bei verschiedenen Ladungsniveaus, wobei in der Vergangenheit mit einer konstanten niedrigen Belichtungsmenge belichtet wurde und ein konstantes Aufladen erfolgte. In diesem Fall ist die Lichtempfindlichkeit um so höher, je höher das Hysterese-Ladungsniveau ist.

Es sollte erwähnt werden, daß bei den oben beschriebenen Typen von Vorgeschichten die Vorgeschichten a, b, c sowie d, h die gleiche Lichtempfindlichkeit liefern und daß die Vorgeschichten f, e, g eine Lichtempfindlichkeit liefern, die um mehrere Male größer ist als die der zuerst genannten. In diesem Fall ist die Lichtempfindlichkeit um so höher, je höher das Hysterese-Ladungsniveau ist, während die Lichtempfindlichkeit bei einer bestimmten Hysterese-Belichtungsmenge eine Spitze oder einen Scheitelpunkt aufweist.

Die in Fig. 4 dargestellten Kurvenschaubilder zeigen die Vorgeschichten der oben beschriebenen Typen, und zwar die Beziehung zwischen der Hysterese-Belichtungsmenge und der relativen Lichtempfindlichkeit nach der Vorgeschichte, wobei das Ladungspotential im Hysterese-Ladungsschritt als Parameter gewählt ist.

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Anhand von Fig. 4 wird nun der Schleier- und Memoriereffekt beschrieben. Dabei umfaßt der herkömmliche Kopiervorgang bei einer Trommel mit einem Durchmesser von etwa 60 mm die folgenden Verfahrensschritte: Lichtbestrahlen mittels einer Löschlampe mit einer Belichtungsmenge in der Größenordnung von 10 Ix.see, Aufladen der Oberfläche des lichtempfindlichen Teiles auf -1000 V mittels eines Koronaentladungsgerätes, Bildbelichten mit einer Belichtungsmenge in der Größenordnung von 10 Ix.see und Übertragen der latenten Abbildung.

Als Kopierverfahren wird hier das Verfahren des Übertragene und Entwickeins einer elektrostatischen latenten Abbildung verstanden und als praktische Anwendung der Kopieranlage gesehen, bei der eine auf der Oberfläche eines lichtempfindlichen Teiles ausgebildete elektrostatische latente Abbildung auf die isolierende Oberfläche eines Kopierpapierblattes übertragen wird, wonach das auf dem Kopierpapierblatt ausgebildete elektrostatische latente Bild entwickelt und zu einem Kopierbild fixiert wird. Bei einer derartigen Kopieranlage des Übertragungstyps wird keine Entwicklungsvorrichtung und kein Tonerreinigungsgerät für das lichtempfindliche Teil benötigt, so daß die lichtempfindliche Trommel einen beträchtlich kleineren Durchmesser haben kann und damit eine Größenreduktion und eine Vereinfachung der Wartung einer Kopieranlage erreicht werden. Zusätzlich dazu ähnelt das als Kopier-

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papierblatt verwendete Papier einem platten Papier, im Gegensatz zum Kopierpapierblatt mit einer lichtempfindlichen Oberfläche, wie es bei einer Kopieranlage des Elektro-Fax-Typs verwendet wird, und außerdem liefert die Kopieranlage des Ubertragungstyps eine Kopie von guter Qualität.

Es wird nun zuerst das Auftreten des Schleierphänomens in der vorderen Hälfte des Kopierpapierblattes bei der Verwendung von herkömmlichen Kopieranlagen beschrieben. Die Vorgeschichte bei der ersten Umdrehung der Trommel entspricht der Vorgeschichte b in Fig. 1, da die Vorgeschichte lediglich die Lichtbestrahlung mit einer Löschlampe umfaßt. Andererseits schließt die Vorgeschichte der zweiten Umdrehung der Trommel eine Bildbelichtung (mit etwa 10 Ix.see) und eine Lichtbestrahlung durch die Löschlampe (mit etwa 10 Ix.see) ein, so daß die Vorgeschichte der Vorgeschichte f nach Fig. entspricht. Daraus ergibt sich, daß die Lichtempfindlichkeit der Trommel während der zweiten Umdrehung höher ist als während der ersten Umdrehung, während ein sich bei der ersten Umdrehung der Trommel ergebendes Kopierbild etwas unterbe lichtet ist im Vergleich zu einem sich bei der zweiten Um drehung der Trommel ergebenden Kopierbild. Dies hat zur Folge, daß die Ladungen auf dem Nicht-Bildteil des lichtempfindlichen Teiles nicht ausreichend entfernt werden, so daß sich der Schleiereffekt in der vorderen Hälfte ergibt.

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Der Grund für das Auftreten des Memoriereffekts ist der, daß, da das lichtempfindliche Teil während der zweiten Umdrehung der Trommel durch eine Bildbelichtung während der ersten Umdrehung der Trommel als Vorgeschichte beeinflußt wird, sich eine unterschiedliche Lichtempfindlichkeit zwischen dem Nicht-Bildabschnitt (mit Licht bestrahltem Abschnitt) und dem Bildabschnitt (nicht mit Licht bestrahltem Abschnitt) des lichtempfindlichen Teiles während der zweiten Umdrehung der Trommel ergibt. Ein Abschnitt der Trommel, der in der Vergangenheit als Nicht-Bildabschnitt gedient hat, wird auf - 1000 V aufgeladen und einer Bildbelichtung sowie einer Lichtbestrahlung mittels einer Löschlampe während der zweiten Umdrehung der Trommel ausgesetzt, so daß dieser Abschnitt der Trommel die Vorgeschichte f aufweist. Andererseits wird der Abschnitt der Trommel, der als Bildabschnitt gedient hat, auf - 1000 V aufgeladen, wobei das Potential aufgrund der Übertragung der latenten Abbildung absinkt, und durch eine Löschlampe mit Licht bestrahlt (dabei tritt eine Lichtabnahme bei einer Belichtungsmenge von 10 Ix.see von einem Niveau von - 500 V aus auf, das aufgrund der Übertragung erreicht wurde). Daher weist der oben genannte Abschnitt der Trommel die Vorgeschichte i auf. Dies hat zur Folge, daß eine Abbildung auf der vorderen Hälfte eines Blattes auf der rückwärtigen Hälfte eines Übertragungsblattes doppelt auftritt, was auf die unterschiedliehe Lichtempfindlichkeit bezüglich der Vorgeschichten f und i zurückzuführen ist.

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Der Schleier- und der Memoriereffekt sind auf die unterschiedliche Lichtempfindlichkeit zwischen der ersten und zweiten Umdrehung der Trommel rückzuführen, d.h. zwischen dem Bildabschnitt und dem Nicht-Bildabschnitt. Um daher die Phänomene der fleckigen Bilder zu beseitigen, ist es erforderlich, die Lichtempfindlichkeit konstant zu halten.

Bei einer ersten Ausführungsform der Erfindung wird das oben genannte Problem dadurch gelöst, daß das lichtempfindliche Teil vor dem Aufladungsschritt durch eine Belichtungsmenge von 10 Ix.see belichtet wird. Damit ergibt sich eine konstante Lichtempfindlichkeit, unabhängig vom gegebenen Ladungsniveau vor dieser Belichtung. In diesem Fall weist die in Fig. 5 dargestellte AusfUhrungsform auf: ein Koronaentladungsgerät 2 zum gleichmäßigen Aufladen, das am Außenumfang einer einen kleinen

Durchmesser aufweisenden und im Gegenuhrzeigersinn drehbaren

lichtempfindlichen Trommel 1 angeordnet ist; eine Lichtquelle A und ein optisches System 5 zur Projektion eines Abbildes entsprechend einem Original 3 auf die Oberfläche eines lichtempfindlichen Teils; eine Übertragungswalze 6 zum Übertragen einer auf der Oberfläche des lichtempfindlichen Teiles ausgebildeten elektrostatischen latenten Abbildung auf die Oberfläche eines Ubertragungspapieres 16; sowie eine Lampe 8. Die Lampe 8 weist einen Reflexionsschirm 9 auf und ist eine Lampe mit hoher Beleuchtungsstärke, die eine Belichtungsmenge von mindestens

25 10³ Ix.see liefert.

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Im nachfolgenden wird nun anhand der Fig. 4 und 5 beschrieben, wie die Phänomene der fleckigen Bilder verhindert werden. Die Vorgeschichte der Trommel während ihrer ersten Umdrehung wird bestimmt durch eine Belichtung mit einer Belichtungsmenge von mindestens 10 Ix.see und entspricht damit der Vorgeschichte c. Andererseits schließt die Vorgeschichte des lichtempfindlichen Teiles während der zweiten Umdrehung der Trommel das Aufladen durch das Ladegerät 2, die Bildbelichtung und die Übertragung ein. Das lichtempfindliche Teil wird jedoch im Vorbelichtungsverfahrensschritt mit einer Belichtungsmenge von mindestens 10^ Ix.see so belichtet, daß die Vorgeschichte eine Lichtabnahmekurve beschreibt, wie sie durch h dargestellt ist. Diese Lichtempfindlichkeit ist die gleiche wie die der Vorgeschichte c, so daß kein Schleiereffekt in der vorderen Hälfte des Kopierpapieres auftritt.

Zusätzlich dazu werden die Abschnitte des lichtempfindlichen Teiles, die als Bildabschnitt und Nicht-Bildabschnitt während der ersten Umdrehung der Trommel gedient haben, im Vorbelichtungsschritt mit einer Belichtungsmenge von mindestens

10^ Ix.see belichtet, wodurch sich eine durch die Vorgeschichte h gekennzeichnete gleichmäßige Lichtempfindlichkeit ergibt, so daß kein Memoriereffekt auftritt, obwohl ein unterschiedliches Ladungspotential zwischen dem Bildabschnitt und dem Nicht-Bildabschnitt vorhanden ist.

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Es sind verschiedene Löschlampen bekannt, bei denen die Belichtungsmenge um mehrere Male größer ist als die Belichtungsmenge im Bildbelichtungsabschnitt, d.h. die Belichtungs-

1 2 menge ist in der Größenordnung von 10 bis 10 Ix.see, bezüglieh des lichtempfindlichen Teiles aus CdS.η CdCO^-Harz, und dies ist auch wirkungsvoll bei einem lichtempfindlichen Teil mit keinem Hysterese-Effekt. Bei einem lichtempfindlichen Teil mit eindeutigem Hysterese-Effekt, wie es z.B. beim lichtempfindlichen Teil aus CdS.η CdCO,-Harz gegeben ist, waren die oben genannten Versuche nicht erfolgreich im Hinblick auf die Beseitigung der oben erwähnten Phänomene der fleckigen Bilder, so daß es erforderlich ist, ein lichtempfindliches Teil mit keinem Hysterese-Effekt zu benutzen. Die Erfindung basiert auf dem Prinzip, daß bei einer Lichtbestrahlung (Vorbelichtungsschritt) mit einer Belichtungsmenge von

mindestens 10* Ix.see eine konstante Lichtempfindlichkeit erreicht werden kann, unabhängig vom gegebenen Ladungsniveau vor der Lichtbestrahlung, so daß dadurch die Phänomene der fleckigen Bilder beseitigt werden. Damit kann eine gegenüber den bekannten Verfahren verbesserte Funktion erreicht werden, bei der eine Löschlampe zur Beseitigung von ungleicher Ladungsdichte auf der Oberfläche des lichtempfindlichen Teiles verwendet wird, und zwar vor dem Aufladungs- und Belichtungsschritt .

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Bei der zweiten Ausführungsform der Erfindung werden die Phänomene der fleckigen Bilder durch ein Verfahren beseitigt, bei dem die Lichtempfindlichkeit des lichtempfindlichen Teiles verbessert wird. Nach dem Vorbelichtungsschritt mit einer Belichtungsmenge von mindestens 1CK Ix.see wird das lichtempfindliche Teil einem Hysterese-Ladungsverfahrensschritt und einem Hysterese-Belichtungsverfahrensschritt ausgesetzt, um damit eine gegebene Vorgeschichte zu erhalten und dadurch die Lichtempfindlichkeit zu verbessern. Diese Ausführungsform führt also zu einer Hysterese-Sensibilisierung.

Wie die vorherige Ausführungsform, weist auch die in Fig. dargestellte zweite Ausführungsform auf: ein Koronaentladungsgerät 2 zum gleichmäßigen Aufladen der Trommel 1, wobei das Koronaentladungsgerät am Außenumfang der einen kleinen Durchmesser aufweisenden und im Gegenuhrzeigersinne drehbaren Trommel 1 angeordnet ist; eine Beleuchtungsquelle 4, ein optisches System zum Projizieren eines Abbildes entsprechend einem Original 3 auf die Oberfläche des lichtempfindlichen Teiles; eine Übertragungswalze 6 zum Übertragen einer auf der Oberfläche des lichtempfindlichen Teiles ausgebildeten latenten Abbildung; und eine Lampe 8, die eine Belichtungsmenge von mindestens 10^ Ix.see liefert. Zusätzlich dazu ist ein Hysterese-Aufladungs-Ladegerät 10 und eine Hysterese-Belichtungslampe 11 vorgesehen, die zwischen der Lampe 8 und dem

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Entladungsgerät 2 angeordnet sind. Erfindungsgemäß kann die Lichtempfindlichkeit durch Einstellen der durch das Hysterese-Ladungsgerät 10 gegebenen Potentialladungen und des durch die Hysterese-Belichtungslampe 11 gegebenen Belichtungswertes auf geeignete Werte um das Dreifache erhöht werden. Zur Erhöhung der Lichtempfindlichkeit auf ihren dreifachen Wert ist das durch das Ladegerät 10 gegebene Ladungspotential gleich oder größer als das durch das Ladegerät 2 gegebene Potential. Die durch die Hysterese-Belichtungslampe 11 gegebene Belichtungsmenge wird in der Größenordnung von 10 bis 500 Ix.see einge stellt. Dieser große Bereich wird daher gewählt, da sich durch kleinere Veränderungen beim Herstellungsverfahren trotz gleicher Bestandteile eine Veränderung der Lichtempfindlichkeitskenndaten des lichtempfindlichen Teiles ergeben kann.

Bei dieser Ausführungsform schließt die Vorgeschichte des lichtempfindlichen Teiles einen Vorbelichtungsschritt mit einer Belichtungsmenge von mindestens 10^ Ix.see, einen Hysterese-Aufladungsschritt auf - 1000 V, einen Hysterese-Belichtungsschritt mit einer Belichtungsmenge in der Größen-

Ordnung von 10 Ix.see sowie einen Aufladungsschritt auf

- 1000 V ein, so daß sich die Vorgeschichte f nach Fig. 2 ergibt. Dabei ergibt sich eine Lichtempfindlichkeit, die um mehrere Male größer ist als die der vorigen Ausführungsform der Erfindung, bei der ein Vorbelichtungsverfahrensschritt

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mit einer Belichtungsmenge von mindestens 1CK Ix.sec angewendet wird. Zusätzlich dazu wird das lichtempfindliche Teil einem Vorbelichtungsschritt mit einer Belichtungsmenge von mindestens 1CK Ix.see ausgesetzt, wodurch das Oberflächenpotential des lichtempfindlichen Teils immer auf 0 Volt absinkt, gefolgt von einer einen Aufladungs- und einen Belichtungsverfahrensschritt umfassenden Vorgeschichte, mit dem Ergebnis, daß, abgesehen von einem Unterschied zwischen der ersten Umdrehung und der zweiten Umdrehung der Trommel sowie einem Unterschied zwischen einem Bildabschnitt und einem Nicht-Bildabschnitt, das lichtempfindliche Teil immer eine vorgegebene Vorgeschichte aufweisen kann und damit die Möglichkeit des Auftretens der Phänomene der fleckigen Bilder ausgeschlossen wird, wie etwa des Schleier- und des Memorier-

15 effekts u. dgl.

Fig. 7 zeigt eine gegenüber Fig. 6 veränderte Ausführungsform. Die darin vorgesehene Ladungs- und Belichtungsvorrichtung 12 schließt gleichzeitig das Hysterese-Aufladungs-Ladegerät 10, die Hysterese-Belichtungslampe 11 und das Koronaentladungsgerät 2 nach Fig. 6 ein. Bei dieser AusfUhrungsform ist eine Öffnung 14 in der oberen Schirmplatte des Ladegeräts 13 vorgesehen und eine Lampe 15 in der öffnung 14 angeordnet, die eine Belichtungsmenge in der Größenordnung von 10 Ix.see liefert. Dabei erreicht das Oberflächenpotential des licht-

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empfindlichen Teiles - 1000 V, so daß das Ladegerät 13 eine höhere Ausgangsleistung aufweisen sollte als ein übliches Ladegerät.

Fig. 8 zeigt eine Ausf Uhrungsform mit einer Einheit 17» die gleichzeitig die Ladungs- und Belichtungsvorrichtung 12 nach Fig. 7 und eine Lampe 8 mit hoher Beleuchtungsstärke aufweist. Die Fig. 9 und 10 zeigen Abänderungen davon.

Wie in Fig. 8 dargestellt ist, ist die Lampe 8 mit hoher Beleuchtungsstärke rechts am äußeren Rahmen 20 angeordnet, während der innere Rahmen 21 als Schirmplatte links am äußeren Rahmen 20 angeordnet ist. Ein Koronadraht 18 verläuft durch den inneren Rahmen 21 und dient damit als Entladungsgerät. Zusätzlich dazu ist eine öffnung 19 an der Oberseite des inneren Rahmens 21 so vorgesehen, daß das von der Lampe ausgehende Licht über den zwischen dem äußeren Rahmen 20 und dem inneren Rahmen 21 liegenden Lichteinführungsraum 22 eingeführt und dann durch die öffnung 19 für den gleichzeitigen Ladungs- und Belichtungsschritt ausgesandt wird.

Wie in Fig. 9 dargestellt ist, wird das Licht von der Lampe 8 mit hoher Beleuchtungsstärke, die direkt oberhalb einer im inneren Rahmen ausgebildeten öffnung 23 angeordnet ist, für gleichzeitigen Ladungs- und Belichtungsverfahrensschritt aus-

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gesandt, während die Lichtbestrahlung durch den Lichteinführungsraum 2k mit einer Belichtungsmenge von mindestens 1Cr Ix.see erhalten wird. In diesem Fall nimmt die Öffnung das Licht von der Lampe 8 direkt auf, also ungleich von dem Typ» bei dem Streulicht verwendet wird, so daß die Größe der Öffnung 23 gegenüber der der Öffnung 19 beträchtlich vermindert werden kann.

Fig. 10 zeigt eine Ausführungsform, bei der die Lampe 8 und der Koronadraht 18 parallel zueinander innerhalb des äußeren Rahmens 20 angeordnet sind, wobei die Lampe 8 und der Koronadraht 18 durch ein transparentes Glas 26 mit einem aufgedampften dünnen Metallfilm auf seiner einen Oberfläche auf der Seite des Koronadrahtes getrennt sind. Das von der Lampe emittierte Licht löscht ein Bild auf dem lichtempfindlichen Teil mit einer hohen Beleuchtungsstärke bei einer Belichtungsmenge von mindestens 10^ Ix.see aus, während es durch das transparente Glas 26 und den dünnen Film 25 für den gleichzeitigen Ladungs- und Belichtungsverfahrensschritt hindurchtritt .

Der äußere Rahmen 20 und der innere Rahmen 21 bestehen im wesentlichen aus einer Aluminiumplatte und werden einer Endbehandlung durch einen Aventurin ausgesetzt, um das Licht darauf zu zerstreuen, und zwar zur gleichmäßigen Lichtver-

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teilung. Bei der AusfUhrungsform nach Fig. 9 kann der LichteinfUhrungsraum 24 eine Spiegeloberfläche aufweisen, um das Licht wirkungsvoll zu übertragen.

Die bisherige Beschreibung erfolgte anhand der in Tabelle 1 aufgeführten numerischen Werte. Es ist jedoch anzumerken, daß die in Tabelle 1 aufgeführten numerischen Werte lediglich dem besseren Verständnis der Erfindung dienen und daß sich selbst bei anderen Hysterese-Belichtungsmengen, wie sie in der Tabelle 2 angegeben sind, Kurvenschaubilder ergeben, die gegenüber den Fig. 1 bis 4 lediglich die in Fig. 11 bis 14 dargestellten Änderungen aufweisen. Dabei unterscheiden sich die in der Tabelle 1 und in der Tabelle 2 angegebenen Werte. Die in Tabelle 2 angegebenen Werte gelten für ein lichtempfindliches Teil aus CdS.η CdC0,-Harz mit einer etwas veränderten Lichtempfindlichkeit, im Vergleich zu der nach Tabelle 1. Ebenso kann der Hysterese-Effekt in der oben beschriebenen Art erläutert werden. Die den Fig. 1 bis 4 entsprechenden Bezugszeichen weisen einen Strich (') auf.

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Tabelle 2

OD
O

OO

ο»

Arten der

Vorgeschichte

a¹ b'

d·
e¹ f»

g¹
h·

b«
i·
f«

Hyetereee-

Ladungepotential

(V)

O O O

1000 1000 1000 1000 1000

- 500 1000

Hyetereee-

Belichtungemenge

(ΐχ'ββο)

5 5 5

10·

5 XlO 5 XlO² 5 XlO³

5 XlO 5 XlO¹ 5 XlO¹

Relative

Lichtempfindlichkeit

1 1 1

1 2 3 2

1 2 3

zugehörige Zeichnung

Fig.

ro --j

Wie aus der vorhergehenden Beschreibung hervorgeht, wird erfindungsgemäß ein Vorbellchtungsverfahrensschrltt mit einer Belichtungsmenge von mindestens 1CK Ix.see angewendet, so daß die Lichtempfindlichkeit eines lichtempfindlichen Teiles konstent gehalten werden kann und dadurch die Phänomene der fleckigen Bilder verhindert werden.

Darüber hinaus können die Phänomene der fleckigen Bilder erfindungsgemäß entsprechend dem Vorbelichtungsverfahrensschritt mit einer Belichtungsmenge von mindestens 1CK Ix.see verhindert und das lichtempfindliche Teil durch die Vorgeschichte sensibilisiert werden, d.h. die Erfindung liefert ein Verfahren zur Ausbildung eines latenten Abbildes mit hoher Sensibilität durch Verwendung der Hysterese-Sensibilisierung. Demzufolge ist das erfindungsgemäße Verfahren gut geeignet für eine Trommel mit kleinem Durchmesser, bei der der vorzusehende Belichtungsschlitz direkt vor der lichtempfindlichen Trommel in der Breite vermindert werden sollte, um ein scharfes Fokussieren einer optischen Abbildung eines über ein optisches System zu projizierenden Originals zu ermöglichen, unter Verzicht auf eine geringere Belichtungsmenge für eine Abbildung.

Die Beschreibung bezog sich bisher der Einfachheit halber lediglich auf ein elektrostatisches Übertragungssystem mit

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einer Trommel von kleinem Durchmesser, die ein lichtempfindliches Teil aus CdS.η CdCO,-Harz aufweist. Es ist allerdings darauf hinzuweisen, daß erfindungsgemäß auch irgendein anderes lichtempfindliches Teil, das ähnliche Lichtempfindlichkeitskenndaten aufweist wie das lichtempfindliche Teil aus CdS.η CdCO^-Harz, verwendet werden kann. Darüber hinaus ist das erfindungsgemäße Verfahren auch wirkungsvoll, wenn die Phänomene der fleckigen Bilder verhindert werden sollen, die beim Hochgeschwindigkeits-Dauerkopieren mittels einer Trommel von großem Durchmesser auftreten. Bei dem Übertragungssystem für eine elektrostatische latente Abbildung kann auch eine feine Änderung im ausgebildeten elektrostatischen latenten Bild so reproduziert werden, daß markante Fleckbilder-Phänomene auftreten. In gleicher Weise kann das erfindungsgemäße Verfahren

15 auch den Memoriereffekt lösen.

Im nachfolgenden werden nun die Ergebnisse der Versuche bezüglich der Erfindung näher beschrieben.

Versuch I

Es wurde verglichen ein bekanntes Verfahren, das die Verfahrensschritte aufweist: Bestrahlen mit einer Belichtungsmenge in der Größenordnung von 50 Ix.see, Belichten des Ladungsbildes und Übertragen der Latentabbildung unter Verwendung eines lichtempfindlichen Teiles aus CdS.η CdCO,-Harz

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(0,8 = η = 1,0), mit dem in den Fig. 5 bis 7 dargestellten erfindungsgemäßen Verfahren, und zwar bezüglich der damit erhaltenen Kopien. Beim bekannten Verfahren ergaben sich in der vorderen Hälfte der Schleier- und der Memoriereffekt, so daß es keine praktische Anwendung finden kann. Das erfindungsgemäße Verfahren liefert kein fleckiges Bild, sondern ein klares Bild. In der Tabelle 3 sind die Ergebnisse des Versuches dargestellt.

Versuch II

Zur Bestätigung der erfindungsgemäß erhaltenen Lichtempfindlichkeit wurde das Oberflächenpotential für die Aufladungsverfahrensschritte auf - 1000 V eingestellt, und zwar vor dem Hysterese-Aufladungs- und Bildbelichtungs-Verfahrensschritt, und die Belichtungsmenge der Hysterese-Belichtung wurde verändert, um die Veränderung der Lichtempfindlichkeit beim Bildbelichtungs-Verfahrensschritt zu messen. Die Lichtempfindlichkeit ist definiert als Verhältnis der Kehrwerte der Belichtungsmengen, wenn das Oberflächenpotential aufgrund der Lichtbestrahlung entsprechend der Bildbelichtung von - 1000 V auf - 450 V absinkt. In dieser Hinsicht ist die Lichtempfindlichkeit gleich 1, wenn das lichtempfindliche Teil mit einem Oberflächenpotential von 0 Volt auf - 1000 V aufgeladen wird. Fig. 15 zeigt die Ergebnisse dieses Versuches.

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Tabelle

■	Erfindungsgemäßes Verfahren	Ausführungs- form nach Fig. 6	Ausführungs- form nach Fig. 7	Bekanntes Verfahren
Lichtbe strahlung	Ausführungs- form nach Fig. 5	26500 Ix 0,13 see	26500 Ix 0,13 see	230 Ix 0,13 see
Hysterese- Aufladung	26500 Ix 0,13 see	- 1000 V (Strom etwa 100 uA)	Aufladen gleich zeitig mit Belich ten bei 1000 Ix, 0,01 see lang, und dann Aufladen auf -1000 V (Strom etwa 200 pA)	/
Hysterese- Belichtung	YA	30000 Ix 0,01 see	- 1000 V
Aufladen	- 1000 V	- 1000 V

Die Belichtungsabnahmekurven P und Q der lichtempfindlichen Teile wurden gemessen, und zwar ein lichtempfindliches Teil entsprechend der Ausführungsform nach Fig. 5 (Kurve P), das einer Belichtungsmenge von 26.500 Ix während 0,13 see ausgesetzt wurde, und ein weiteres lichtempfindliches Teil entsprechend der AusfUhrungsform nach Fig. 6 (Kurve Q), bei dem nacheinander eine Bildbelichtung mit 26.500 Ix während 0,13 see, eine Hysterese-Aufladung auf - 1000 V, eine Hysterese-Belichtung mit einer Belichtungsmenge von 30.000 Ix während 0,01 see und ein Aufladen auf 1000 V erfolgte. Fig. zeigt die Ergebnisse dieser Messungen.

In Fig. 16 beträgt bei einem Oberflächenpotentialabfall von -1000 V auf - 450 V die Belichtungsmenge bei der Kurve P 11,2 Ix.see und bei der Kurve Q 4,5 Ix.see. Offensichtlich wurde die Lichtempfindlichkeit des lichtempfindlichen Teiles nach der Ausführungsform von Fig. 6 um das 2,5-fache erhöht. Diese Lichtempfindlichkeit ist auf die Vorgeschichte des lichtempfindlichen Teiles zurückzuführen.

Die Ausf Uhrungsform nach Fig. 5 wurde verglichen mit der Ausführungsform nach Fig. 7 hinsichtlich des lichtempfindlichen Teiles aus CdS.η CdCO,-Harz (0,8 = η = 1,0). Fig. 17 zeigt die Ergebnisse der Vergleichsversuche. Die Versuchsdaten der Ausführungsform nach Fig. 5 sind die gleichen wie die

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der Ausführungsform nach Fig. 16 und sind in der Lichtabnahmekurve P' dargestellt. Bei der Ausführungsform nach Fig. 7 wurde eine Lichtabnahmekurve R des lichtempfindlichen Teiles gemessen, wobei dieses Teil zuerst einer Belichtungsmenge von 26.500 Ix während 0,13 see ausgesetzt wurde und dann das gleichzeitige Belichten mit einer Belichtungsmenge von 1000 Ix während 0,01 see und Aufladen erfolgte und schließlich ein Oberflächenpotential von - 1000 V angelegt wurde.

Aus Fig. 17 ist ersichtlich, daß bei einem Abfall des Oberflächenpotentials von - 1000 V auf - 450 V die Belichtungsmenge bei der Kurve P¹ 16,5 Ix.see und bei der Kurve R 10 Ix.see beträgt. Offensichtlich wird die Lichtempfindlichkeit des lichtempfindlichen Teiles gemäß der Ausführungsform nach Fig. 7 um das 1,65-fache erhöht.

Der Grund dafür, warum die Lichtabnahmekurve der Ausführungsform nach Fig. 5 sich von denen der Ausführungsformen nach Fig. 16 und 17 unterscheidet, wird in einem geringfügigen Unterschied im Herstellungsverfahren der verwendeten lichtempfindlichen Teile gesehen.

Änderungen und Ausgestaltungen der beschriebenen Ausführungsformen sind für den Fachmann ohne weiteres möglich und fallen in den Rahmen der Erfindung.

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Claims

Patentansprüche

( 1. ^Elektrophotographisches Verfahren zur Ausbildung eines elektrostatischen latenten Abbildes eines Originals auf einem lichtempfindlichen Teil mit einem Hysterese-Effekt, wobei sich die Lichtempfindlichkeit des lichtempfindlichen Teiles beim Verfahrensschritt der Bildbelichtung entsprechend der Änderung der vorhergehenden Belichtungs- und/oder Ladungsmenge ändert, dadurch gekennzeichnet , daß es die Verfahrensschritte aufweist:

Vorbelichten des lichtempfindlichen Teiles mit einer Be-

■x

lichtungsmenge von mehr als 10·^ Ix.see;

gleichmäßiges Aufladen des lichtempfindlichen Teiles mit einer speziellen Ladungspolarität auf ein vorbestimmtes Oberflächenpotential und

Belichten der dem Original entsprechenden Abbildung auf das gleichmäßig aufgeladene lichtempfindliche Teil;

wobei der Einfluß des Hysterese-Effektes beim Bildbelichtungs-Verfahrensschritt vermieden und eine konstante Lichtempfindlichkeit erreicht wird.

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ORIGINAL INSPECTED

2. Elektrophotographisches Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das lichtempfindliche Teil CdS.η CdCO, (0<n £ 4) aufweist.

3· Elektrophotographisches Verfahren zur Ausbildung eines elektrostatischen latenten Abbildes eines Originals auf einem lichtempfindlichen Teil mit einem Hysterese-Effekt, wobei sich die Lichtempfindlichkeit des lichtempfindlichen Teiles beim Verfahrensschritt der Bildbelichtung entsprechend der Änderung der vorhergehenden Belichtungs- und/oder Ladungsmenge ändert, dadurch gekennzeichnet , daß es die Verfahrensschritte aufweist:

Vorbelichten des lichtempfindlichen Teiles mit einer Belichtungsmenge von mehr als 10* Ix.see;

erstes gleichmäßiges Aufladen des lichtempfindlichen Teiles mit einer speziellen Ladungspolarität auf ein vorbestimm tes Oberflächenpotential;

gleichmäßiges Belichten des lichtempfindlichen Teiles mit dem Licht der vorbestimmten Belichtungsmenge;

zweites gleichmäßiges Aufladen des lichtempfindlichen Teiles mit der gleichen Ladungspolarität wie im ersten Aufla dungeschritt und

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Belichten der dem Original entsprechenden Abbildung auf das gleichmäßig aufgeladene lichtempfindliche Teil;

wobei der Einfluß des Hysterese-Effektes beim Vorbelichtungs-Verfahrensschritt vermieden wird und der Verfahrensschritt des ersten Aufladens und der des gleichmäßigen Belichtens dem lichtempfindlichen Teil eine vorbestimmte spezielle Vorgeschichte aufprägen können, durch die eine hohe und konstante Lichtempfindlichkeit erreicht wird.

k. Elektrophotographisches Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß das lichtempfindliche Teil CdS.η CdCO, (0< η = 4) aufweist.

5. Elektrophotographisches Verfahren nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet , daß der Verfahrensschritt des gleichmäßigen Belichtens die Anwendung einer Belichtungsmenge im Bereich von 1 - 1000 Ix.see einschließt, um die gewünschte Lichtempfindlichkeit beim Bildbelichtungsverfahrens schritt zu erhalten.

6. Elektrophotographisches Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß der Verfahrensschritt des ersten Aufladens das Anlegen eines im wesentll-

gleichen
chen'oder größeren Potential im Vergleich zum zweiten Aufladen

einschließt.

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7. Elektrophotographisches Verfahren zur Ausbildung eines elektrostatischen latenten Abbildes entsprechend einem Original auf ein lichtempfindliches Teil, das CdS.η CdCO^ (O^ η = 4) aufweist und einen Hysterese-Effekt zeigt, wobei sich die Lichtempfindlichkeit des lichtempfindlichen Teiles entsprechend der Änderung der vorhergehenden Belichtungs- und/oder Ladungsmenge derart ändert, daß die Vorgeschichte die Lichtempfindlichkeit des lichtempfindlichen Teiles beim Bildbelichtungsschritt beeinflußt, dadurch gekennzeichnet, daß es die Verfahrensschritte aufweist:

Vorbelichten des lichtempfindlichen Teiles mit einer Bell chtungsmenge von mehr als 10^ Ix.see;

erstes gleichmäßiges Aufladen des lichtempfindlichen Teiles mit einer speziellen Ladungspolarität auf ein vorbestimmtes Oberflächenpotential;

gleichmäßiges Belichten des lichtempfindlichen Teiles mit dem Licht der vorbestimmten Belichtungsmenge in einem Bereich von 1 - 1000 Ix.see;

zweites gleichmäßiges Aufladen des lichtempfindlichen Teiles mit der Polarität des ersten Aufladens, wobei das anzulegende Potential im wesentlichen gleich ist wie das des ersten Aufladens, und

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Belichten der dem Original entsprechenden Abbildung auf das gleichmäßig aufgeladene lichtempfindliche Teil;

wobei der Einfluß des Hysterese-Effektes durch den Vorbelichtungs-Verfahrensschritt vermieden wird und der Verfahrensschritt des ersten Aufladens und der des gleichmäßigen Belichtens dem lichtempfindlichen Teil eine vorbestimmte spezielle Vorgeschichte aufprägen können, durch die eine hohe und konstante Lichtempfindlichkeit erreicht wird.

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