DE2826583C2

DE2826583C2 - Elektrophotografisches Verfahren zur Erzeugung mehrfarbiger Bilder einer Vorlage und Gerät zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number: DE2826583C2
Application number: DE2826583A
Authority: DE
Inventors: Takao Abiko Chiba Aoki; Naoki Tokyo Iwami; Hidejiro Yokohama Kanagawa Kadowaki
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1977-06-17
Filing date: 1978-06-16
Publication date: 1983-04-07
Also published as: DE2826583A1; JPS6027026B2; JPS547336A; US4504137A; US4230783A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektrophotographisches Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und auf ein Gerät zur Durchführung des Verfahrens.

Bei einem bekannten elektrophotographischen Verfahren dieser Art wird beispielsweise ein photoempfindliches Aufzeichnungsmaterial mit einer elektrisch leitenden Schicht, einer photoleitfähigen Schicht und einer isolierenden Deckschicht verwendet, das zunächst mittels einer Korona-Entladung gleichmäßig aufgeladen wird.

Sodann wird ein Farbauszug der Farbvorlage über ein Farbfilter in einer von drei Primärfarben eines Farbadditionsprozesses, z. B. über ein Blaufilter, auf das photoempfindliche Aufzeichnungsmaterial projiziert, während eine Korona-Entladung mit entgegengesetzter Polarität oder mit Wechselstrom erfolgt. Sodann wird das photoempfindliche Aufzeichnungsmaterial einer Oberflächen-Gesamtbelichtung zur Ausbildung eines elektrostatischen Ladungsbildes ausgesetzt Das auf diese Weise gebildete Ladungsbild wird mit einem Farbtoner entwickelt, dessen Farbe eine von drei Primärfarben eines Farbsubtraktionsprozesses und außerdem eine Komplementärfarbe zu der Farbe des verwendeten Farbfilters ist, d.h., die Entwicklung erfolgt in diesem Falle mit Gelbtoner. Das entwickelte Bild wird sodann auf ein geeignetes Bildempfangsmaterial, wie z. B. auf ein Blatt Papier, übertragen. Auf diese Weise wird zunächst ein Grundfarbenbild der Blau-Komponente der Farbvorlage hergestellt

In gleicher Weise wird unter Verwendung eines Grün-Filters für die Belichtung und eines Magentarot-Toners für die Entwicklung ein Bild der Grün-Komponente hergestellt Das in Magentarot entwickelte Bild der Grün-Komponente wird genau mit dem zuerst gebildeten und in Gelb entwickelten Bild der Blau-Komponente ausgerichtet und diesem durch Übertragung überlagert

Abschließend wird sodann in gleicher Weise unter Verwendung eines Rot-Filters für die Belichtung und eines Zyanblau-Toners für die Entwicklung ein Bild der Rot-Komponente ausgebildet Das in Zyanblau entwikkelte Bild der Rot-Komponente wird zu dem in Magentarot entwickelten Farbkomponentenbild ausgerichtet und auf dieses übertragen, so daß schließlich ein Überlagerungsmehrfarbendruck erhalten wird.

Falls erforderlich, kann dem Mehrfarbendruck außerdem ein sog. Schwarzdruck zur Verbesserung der Bildqualität des Farbbildes überlagert werden. Zu diesem Zweck wird ein Ladungsbild unter Verwendung eines N D-Filters gebildet und sodann mit schwarzem Toner entwickelt Das entwickelte Bild wird zu dem Mehrfarbendruck ausgerichtet und sodann durch Übertragung überlagert

Auf diese Weise wird ein der Vorlage entsprechendes mehrfarbiges Bild erhalten. Das bei diesem Verfahren ausgebildete elektrostatische Ladungsbild ist dadurch gekennzeichnet, daß es einen hohen Kontrast aufweist Je höher der Kontrast ist, um so leichter ist zwar im allgemeinen die Wiedergabe der Farbabstufung bzw. Farbtönung. Die Reproduktion einer wirklich zufrieden-

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stellenden Farbtönung, auch Gradation genannt, stellt jedoch ein schwieriges Problem dar.

Dieses Problem des sog. Farbgradienten ist aus F i g. 1 der Zeichnung ersichtlich, in der die Kennlinie des Ladungsbildpotentials (V) über der Belichtung (E) aufgetragen ist

F i g. 1 zeigt im einzelnen die Kennlinien der jeweiligen Farbkomponentenbüder für eine im Rahmen der vorstehend beispielsweise beschriebenen Farbreproduktion vorgenommene Herstellung von Jrei Farbauszügen. Der Grad der Farbtönung des Bildes wird durch den Gradienten der jeweiligen Kennlinie wiedergegeben und allgemein als »y-Wert« bezeichnet Eine Steuerung dieses γ- Wertes ist äußerst schwierig. Bei dem vorstehend beschriebenen Verfahren konnte z.B. niemals ein zufriedenstellendes Ergebnis erzielt werden. Es ist bekannt, daß bei Farbwiedergabe die Herstellung eines Bildes mit guter Farbabstimmung nur dann möglich ist, wenn eine Übereinstimmung in Bezug auf den Gradienten (y-Wert) sämtlicher drei Grundfarbenbilder erzielt wird Wie am besten Fig. 1 entnommen werden kann, weisen in der Praxis die auf dem photoempfindlichen Aufzeichnungsmaterial jeweils einzeln ausgebildeten drei Farbkomponentenbilder im allgemeinen im Vergleich zueinander einen unterschiedliehen y-Wert auf.

Aus F i g. 1 ist ersichtlich, daß die bei der Blau-Belichtung erhaltene Kennlinie ^>die Tendenz aufweist daß das Potential im hellen Bereich und dessen angrenzenden Bereichen größer wird. Die Kennlinie (G) für die _M Grün-Belichtung weist eine in etwa ähnliche Tendenz auf. Aus diesem Grunde sind diese beiden Kennlinien ;n bezug auf die Kennlinie (R) für die Rot-Belichtung unausgeglichen bzw. auf diese nicht abgestimmt. Dies hat zur Folge, daß die y-Endwerte der drei Farbkomponentenbilder in den Bilddichte-Vorlagendichte-Kennlinien unterschiedlich sind, so daß keine gute Farbabstimmung bzw. Farbtönung erhalten werden kann. Das durch Blau-Belichtung und Gelb-Entwicklung erhaltene Farbkomponentenbild leidet außerdem unter Schleierbildung. Sämtliche Versuche, die drei Kennlinien des Ladungsbildpotentials (V) in Abhängigkeit von der Belichtung (log E) bei einer Belichtung mit drei Farbauszügen naturgetreuer zu gestalten, führten zu Fehlschlägen. Auch bei unterschiedlicher Änderung der Potentiale der Primäraufladung, der Sekundäraufladung mit entgegengesetzter Polarität oder der Wechselstrom-Entladung sowie des Belichtungswertes bei der Herstellung der Farbauszüge konnten keint zufriedenstellenden Ergebnisse erzielt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektrophotographisches Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Gerät zur Durchführung des Verfahrens derart weiterzubilden, daß eine zufriedenstellende Steuerung der Farbtönung möglich ist

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Schritten gelöst. Ein vorteilhaftec Gerät zur Durchführung des Verfahrens ist Gegenstand des Anspruchs 7.

Erfindungsgemäß wird im wesentlichen gleichzeitig mit dem bildmäßigen Belichten annähernd im nahen IR-Bereich liegende Strahlung auf das Aufzeichnungsmaterial gerichtet, die einerseits die bildmäßige Belichtung hinsichtlich des Bildkontrasts praktisch nicht beeinträchtigt, andererseits aber erreichen läßt, daß die Unterschiede im bei gleicher Belichtung erhaltenen Oberflächenpotential für alle Farbauszüge verschwinden, .d. h. daß die in F i g. 1 gezeigten Potentialkurven praktisch zusammenfallen, wie es in F i g. 5 gezeigt ist

In der DE-AS12 05 828 ist ein Verfahren zum Steuern des Kontrastes bei der elektropLiotographischen Herstellung von Bildern beschrieben, bei der eine photoleitfähige Schicht vorbelichtet, aufgeladen, bildmäßig belichtet und dann entwickelt wird. Die Besonderheit dieses Verfahrens liegt in einer bestimmten Dauer der Vorbelichtung, die mit Strahlung des selben Spektralbereichs durchgeführt werden soll, wie sie für die bildmäßige Belichtung vorgesehen ist

Die DE-OS 19 58 446 betrifft ein Verfahren zum Regenerieren von photoleitfähigen Schichten, bei dem vor dem Bilderzeugungsprozeß sichtbare Strahlung auf die photoleitfähige Schicht gerichtet wird, deren Wellenlänge also im Spektralempfindlichkeitsbereich des photoleitfähigen Materials liegt

Schließlich offenbart die DE-OS 2156 136 das Ausdrucken von Informationen aus Binärsignalen auf einem Aufzeichnungsmaterial mit Hilfe von gesteuert .geerdeten Schreibstiften, die einer Korona-Entladungselektrode gegenüber die rückseitige leitende Schicht eines Aufzeichnungsmaterials aus dieser leitenden Schicht einer photoleitfähigen Schicht und einer dielektrischen Schicht berühren. Zum Erhöhen der Leitfähigkeit der photoleitfähigen Schicht des Aufzeichnungsmaterials im Augenblick der Aufzeichnung ist in einem der Korona-Entladungselektrode benachbarten Bereich eine Belichtungslampe angeordnet, die einen durch eine Blende definierten Aufzeichnungsspalt ausleuchtet. Hierdurch wird bewirkt, daß die photoleitfähige Schicht des Aufzeichnungsmaterials, das vor der Aufzeichnung gleichmäßig aufgeladen wurde, im Aufzeichnungsbereich leitend wird und das Aufzeichnungsmaterial in diesem Bereich dort entladen wird, wo die Schreibstifte geerdet sind. Ohne die Lampe wäre dieser Entladungsvorgang nicht möglich, woraus deutlich wird, daß dieses bekannte Verfahren mit dem erfindungsgemäßen Verfahren in keiner Beziehung steht.

Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 Kennlinien des Ladungsbildpotentials (V) in Abhängigkeit von der Belichtung (log E), die bei Ausbildung von drei Farbauszügen einer Farbvorlage auf einem photoleitfähigen Aufzeichnungsmaterial bei dem Verfahren des Standes der Technik ausgebildet werden,

F i g. 2 eine schematische Darstellung der Verfahrensabschnitte zur Ausbildung eines Ladungsbildes gem. der Erfindung, wobei (a) einen Primärladungsschritt, (b) einen Entladungs- oder Aufladungsschritt in gleichzeitiger Verbindung mit einer bildmäßigen Belichtung und (c) einen Oberflächen-Gesamtbelichtungsschritt veranschaulichen,

Fig.3 Kennlinien des Ladungsbildpotentials (V) in Abhängigkeit von der Belichtung (log E), die bei Ausbildung von drei Farbauszügen einer Farbvorlage auf einem photoleitfähigen Aufzeichnungsmaterial gem. dem Verfahren der Erfindung erhalten werden,

Fig.4 eine Seitenansicht eines elektrophotographischen Mehrfarbengerätes, das eine Ausführungsform des Gerätes zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens darstellt,

F i g. 5 Kennlinien von Filtern, die für die bildmäßige Farbauszug-Belichtung und die annähernde Infrarot-Belichtung gem. der Erfindung Verwendung finden, und

Fig.6 eine Empfindlichkeitskennlinie für eine Ausführungsform eines im Rahmen der Erfindung verwendeten photoleitfähigen Aufzeichnungsmaterials.

Nachstehend soll zunächst das Prinzip des elektrophotographischen Verfahrens gem. der Erfindung unter Bezugnahme auf Fig.2 im einzelnen beschrieben werden.

In F i g. 2 bezeichnet das Bezugszeichen A ein photoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial, dessen grundsätzlicher Aufbau eine elektrisch leitende Grundplatte 2\, eine auf die Grundplatte aufgebrachte photoleitfähige Schicht ai und eine auf die photoleitfähige Schicht aufgebrachte isolierende Deckschicht ai umfaßt.

Die photoleitfähige Schicht a₂ wird durch Aufdampfen oder Aufsprühen eines geeigneten photoleitfähigen r> Materials auf die elektrisch leitende Trägerschicht a· oder durch Aufbringen des photoleitfähigen Materials auf die Trägerschicht mit Hilfe einer Auftragseinrichtung oder einer Aufstampfvorrichtung ausgebildet. Als photoleitfähiges Material können CdS, CdSe, kristall!- nes Se, ZnO, ZnS, TiO₂, Se-Te und PbO in Form von Gemischen sowie photoleitfähige Stoffe mit niedrigem Widerstand verwendet werden. Farbstoffe, Pigmente oder dergleichen können als Sensibilisatoren zugefügt werden.

Das vorstehend genannte photoleitfähige Material kann in Form einer Dispersion in einem Kunststoffbzw. Kunstharz-Bindemittel Verwendung finden.

Die Isolierschicht 33 wird unter Verwendung eines Materials ausgebildet, das den Erfordernissen eines hohen Abriebwiderstandes, einer elektrostatischen Ladungsremanenz mit hohem Widerstand und einer Durchlässigkeit für Strahlung, für die die photoleitfähige Schicht empfindlich ist, genügt. Beispiele für ein derartiges Material stellen Fluorkunststoffe bzw. Fluoroharz, Polykarbonatharz, Polyäthylenharz, Zelluloseacetatharz, Polyesterharz und dergleichen dar.

Das elektrostatische Ladungsbild wird auf der Oberfläche des vorstehend beschriebenen photoleitfähigen Aufzeichnungsmaterials durch die nachstehend erläuterten drei Verfahrensschritte (a) bis (c) ausgebildet:

Im Verfahrensschritt (a) wird die Oberfläche der isolierenden Deckschicht 33 des photoleitfähigen Aufzeichnungsmaterials durch einen Korona-Entlader Ci der Wirkung einer mit einer vorgegebenen Polarität erfolgenden Korona-Entladung ausgesetzt Die dem Korona-Entlader von einer Stromquelle E\ zugeführte entgegengesetzten Polarität zu der zuerst aufgebrachten Ladung, eine Wechselstromquelle £3 oder eine auf die entgegengesetzte Polarität vorgespannte asymmetrische Wechselstromquelle verwendet.

Gleichzeitig mit der bildmäßigen Belichtung und der mit entgegengesetzter Polarität erfolgenden Korona-Entladung wird die Oberfläche des photoleitfähigen Aufzeichnungsmaterials annähernd infraroten Lichtstrahlen ausgesetzt, die von einer Lichtquelle L ausgesandt werden.

Abschließend wird die Oberfläche des photoleitfähigen Aufzeichnungsmaterials im Verfahrensschritt (c) einer Gesamtbelichtung mit weißem Licht unterworfen. Auf diese Weise wird ein elektrostatisches Ladungsbild auf dem photoleitfähigen Aufzeichnungsmaterial A ausgebildet.

Im allgemeinen können sämtliche Lichtstrahlen mit einer über 700 nm liegenden Wellenlänge (wobei nicht nur die Lichtstrahlen im sichtbaren Bereich, sondern auch die infraroten Strahlen eingeschlossen sind) erfindungsgemäß als annähernd infrarote Strahlung verwendet werden. Überwiegend wird ein Wellenlängenbereich verwendet, der außerhalb des Spektralempfindlichkeitsbereichs des photoleitfähigen Aufzeichnungsmaterials liegt, insbesondere ein Bereich, in welchem das photoleitfähige Aufzeichnungsmaterial im wesentlichen lichtunempfindlich ist. Bei dem Gerät zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es erwünscht, daß die Minimal-Weileniänge der von der annähernd infraroten Lichtquelle ausgesandten Strahlung auf ungefähr 600 nm begrenzt ist, obwohl auch Strahlung einschließlich der Lichtstrahlen im sichtbaren Bereich in der Praxis verwendet werden könnte.

Gemäß dem vorstehend beschriebenen Verfahren wird auf dem photoleitfähigen Aufzeichnungsmaterial ein elektrostatisches Ladungsbild ausgebildet, dessen y-Wert gut gesteuert ist. Diese erfindungsgemäß erzielbare Wirkung wird bei der Farbwiedergabe ausgenutzt Bei der Farbwiedergabe wird der vorstehend beschriebene Vorgang zur Ausbildung des elektrostatischen Ladungsbildes wiederholt zur Herstellung von Farbauszügen durchgeführt, die sodann jeweils mit den entsprechenden Farbtonern entwickelt werden. Die entwickelten Farbauszüge werden sodann zur Bildung des vollständigen Farbbildes genau zueinander ausgerichtet und einander überdeckend auf ein Bildempfangsblatt übertragen.

Erfindungsgemäß wird eine gute Farbabstimmung bzw. Farbtönung zwischen den einzelnen elektrostati-

Spannung wird in Abhängigkeit von der Art des für die

photoleitfähige Schicht a₂ verwendeten photoleitfähi- 50 sehen Ladungsbildern erhalten, die bei der Herstellung

gen Materials in geeigneter Weise ausgewählt Wenn der Farbauszüge gebildet werden. Dies ist in F i g. 3

z. B. als photoleätfähiges Mate: ia! für die Schicht si CdS näher veranschaulicht, in der die Kennlinien des

mit N-Photoleitfähigkeit ausgewählt wird, muß eine positive Spannung ( +) angelegt werden, um elektrische Ladungen bzw. Ladungsträger in die Grenzschicht zwischen der isolierenden Deckschicht ai und der photoleitfähigen Schicht a₂ zu injizieren.

Im nächsten Verfahrensschritt (b) erfolgt mittels des Bildes einer Vorlage O eine bildmäßige Belichtung des photoleitfähigen Aufzeichnungsmaterials (A), dessen Oberfläche im Verfahrensschritt (a) gleichmäßig aufgeladen worden ist Während dieser bildmäßigen Belichtung wird mittels eines zweiten Korona-Entladers C₂ eine Sekundär-Koronaentladung mit entgegengesetzter Ladungsbildpotentials (V) in Abhängigkeit von der Belichtung (log E) der durch das vorstehend beschriebene Verfahren in drei Farbauszügen jeweils hergestellten elektrostatischen Ladungsbilder dargestellt sind.

Aus F i g. 3 ist ersichtlich, daß die Kennlinie (B) des erfindungsgemäß hergestellten elektrostatischen Ladungsbildes des blauen Farbauszugs im Vergleich zu demjenigen des Standes der Technik gemäß F i g. 1, bei dem zur Ausbildung der einzelnen Farbauszug-Ladungsbilder keine annähernd infrarote Strahlung durchgeführt wurde, in seinem hellen Teil ein stark verringertes Potential aufweist Bei der Kennlinie (G)

Polarität zu der vorher aufgebrachten Ladung auf die 65 für das Ladungsbild des grünen Farbauszugs sowie der

Oberfläche des photoleitfähigen Aufzeichnungsmaterials aufgebracht Als Spannungsquelle für den Korona-Entlader C₂ wird eine Gleichstromquelle E₂ mit der Kennlinie (R) des Ladungsbildes für den roten Farbauszug kann das Potential im hellen Teil in gewünschter Weise verringert werden. Auf diese Weise

ist erfindungsgemäß eine Übereinstimmung sämtlicher drei Ladungsbildkennlinien B, G und R erzielbar. In dieser Hinsicht ist zu beachten, daß die Verringerung des Potentials gemäß den Kennlinien B, G und R im dunkelsten Teil gering und in dem Bereich zwischen dem dunklen Teil und dem hellen Teil groß ist. Dies hat zur Folge, daß bei den gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen Kennlinien B, G und R nicht länger ein stufenartiger Teil zwischen dem dunklen Bereich und dem hellen Bereich wie im Fall der ₎₀ Kennlinien gem.Fig. 1 auftritt. Die Kennlinien ß,Gund R weisen daher eine wesentlich bessere Linearität auf, so daß ein breiterer Ansprechbereich des Potentials auf die Belichtung erhalten wird.

Die Gründe für die erzielten vorteilhaften Auswirkungen soücn aus der nachstehenden Betrachtung ersichtlich werden:

Bei der Ausbildung eines elektrostatischen Ladungsbildes werden jeweils elektrische Ladungen bzw. Ladungsträger bei der Primäraufladung durch die elektrisch leitende Grundplatte hindurch injiziert und in der Grenzschicht zwischen der isolierenden Deckschicht und der photoleitfähigen Schicht eingefangen, nachdem sie die photoleitfähige Schicht passiert haben. Zu diesem Zeitpunkt kann jedoch ein Teil der Ladungen bzw. Ladungsträger die Grenzschicht nicht erreichen, und bleibt in der photoleitfähigen Schicht entsprechend dem Einfang-Energiewert gefangen. Bei dem sodann erfolgenden Verfahrensschritt der Sekundär-Aufladung mit entgegengesetzter Polarität oder Wechselstrom-Entladung, die gleichzeitig mit der bildmäßigen Belichtung erfolgt, wird das eine kurze Wellenlänge aufweisende Licht, insbesondere das für die Belichtung verwendete blaue Licht, allein von der Oberfläche der photoleitfähigen Schicht absorbiert. Dies hat zur Folge, daß, während die in der Grenzschicht zwischen der isolierenden Deckschicht und der photoleitfähigen Schicht eingefangenen elektrischen Ladungen bzw. Ladungsträger im hellen Teil aus dem Einfangszustand freigegeben werden können, andere Ladungen bzw. Ladungsträger weiterhin innerhalb der photoleitfähigen Schicht festgehalten werden, was zur Bildung eines Restpotentials führt Im Falle einer Belichtung mit Rotlicht kann das Licht in das Innere der photoleitfähigen Schicht eindringen, so daß darin eingefangene Ladungen freigegeben werden können, was dazu führt, daß kein oder nur ein sehr geringes Restpotential auftritt Der bei der Belichtung mit grünem Licht auftretende Zustand nimmt eine Zwischenstellung zwischen demjenigen bei der Belichtung mit blauem Licht und demjenigen bei der Belichtung mit rotem Licht ein, so daß sich in diesem Falle ein gewisses Restpotential bilden kann. Die Tiefe der Lichtabsorption durch die photoleitfähige Schicht ändert sich somit in dieser Weise in Abhängigkeit von der Wellenlänge des für die bildmäßige Belichtung verwendeten Lichtes. Dies läßt sich anhand folgender bekannter Tatsachen erläutern:

Gemäß der Reyleighschen Lichtstreufunktion ist die von der zur Bildung der photoleitfähigen Schicht ω verwendeten und in einem Kunstharz-Bindemittel dispergierten photoleitfähigen Substanz bewirkte Licht- ' streuung der vierten Potenz der Lichtwellenlänge umgekehrt proportional.

Photoleitfähiges Material besitzt seine eigene Farbe (so ist z.B. CdS Gelb), was zu der Bildung einer Differenz bei der Lichtabsorption in Abhängigkeit von der Differenz der Wellenlängen führt

Die gleichmäßige Belichtung mit annähernd infrarote Lichtstrahlen enthaltendem Licht, die gemäß der Erfindung bei jeder Belichtung zur Bildung eines Farbauszuges durchgeführt wird, hat die Wirkung, daß innerhalb der photoleitfähigen Schicht eingefangene elektrische Ladungen, die allein durch die Farbauszugbeiichtung nicht freigegeben werden können, nunmehr aus dem Einfangszusland herausgelöst und freigegeben werden. Die anderenfalls zwischen den Bildern der drei Farbauszüge bestehende Differenz in Bezug auf die Ladungsbild-Potentialkennlinien wird dadurch fast zum Verschwinden gebracht. Diese Wirkung einer gleichmäßigen Belichtung mit annähernd infraroten Strahlen ist bei der Belichtung mit blauem Licht am stärksten ausgeprägt und wird für Grün und für Rot in dieser Reihenfolge immer geringer.

Die Verringerung des Ladungsbildpotentials, die sich aus der gleichmäßigen Belichtung mit nahezu bzw. annähernd infrarote Strahlen enthaltendem schwachen Licht gemäß dem vorgeschlagenen Verfahren ergibt, ist im dunklen Teil einer bildmäßigen Farbauszug-Belichtung gering und in dem Zwischenbereich zwischen dem dunklen und dem heilen Teil stark ausgeprägt. Es kann davon ausgegangen werden, daß diese Erscheinung darauf beruht, daß die zur Freisetzung der in der photoleitfähigen Schicht eingefangenen und zur Bildung des Restpotentials beitragenden Ladungen erforderliche Energie größer als die zur Freisetzung der in der Grenzschicht zwischen der isolierenden Deckschicht und der photoleitfähigen Schicht eingefangenen Ladungen erforderliche Energie ist.

Im Vergleich zu der dunklen Seite erhält die helle Seite eine größere Lichtmenge und darüberhinaus beschleunigt das annähernd infrarote Licht die Freigabe der Ladungen aus dem Einfangzustand in der Tiefe. Diese kombinierte Wirkung des Lichtes führt zu einer wirksamen Freigabe der Ladungen bzw. Ladungsträger.

Zum Zeitpunkt der Farbauszug-Belichtung werden einige in der Zwischenschicht zwischen der isolierenden Deckschicht und der photoleitfähigen Schicht eingefangene Ladungen auch im Dunkelbereich freigegeben. Diese im Dunkelbereich freigegebenen Ladungen können jedoch bei dem Leerstellenwert der durch die gleichmäßige Belichtung mit annähernd infrarotem Licht innerhalb der photoleitfähigen Schicht gebildeten Einfangenergie eingefangen und festgehalten werden.

Für die vorstehend wiedergegebenen theoretischen Betrachtungen der durch die Erfindung erzielbaren Wirkung ist bisher noch kein vollständiger Nachweis erbracht worden. Zur vollständigen Erklärung des der Freigabe der eingefangenen Ladungen bzw. Ladungsträger zugrundeliegenden Mechanismus bedarf es daher ggf. weiterer Analysen und Untersuchungen.

In F i g. 4 ist eine Ausführungsform eines Farbkopiergerätes zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens veranschaulicht

Bei diesem Farbkopiergerät trägt eine Aufzeichnungstrommel 1 ein photoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial, das im wesentlichen in der vorstehend beschriebenen Weise aus einer elektrisch leitenden Schicht einer photoleitfähigen Schicht und einer isolierenden Deckschicht besteht Eine zu kopierende Vorlage wird auf einen aus Glas bestehenden Vorlagentisch 2 gelegt und mit einer Lampe 3 ausgeleuchtet Zur Abtastung der Vorlage bewegen sich Abtastspiegel 4 und 5 synchron mit der Drehbewegung der Aufzeichnungstrommel 1. Die Lampe 3 bewegt sich ebenfalls zusammen mit den Abtastspiegeln, so daß sie die Position 3' erreicht wenn

die Abtastspiegel 4 und 5 jeweils die Position 4' bzw. 5' erreichen.

Das durch die Abtastung der Vorlage erhaltene Licht wird über ein optisches System 6, einen Spiegel 7, eine Einrichtung 8 zur Herstellung von Farbauszügen und einen Spiegel 9 sowie weiterhin über einen gleichzeitig mit einer Belichtungseinrichtung versehenen Entlader 10 auf die Oberfläche des photoleitfähigen Aufzeichnungsmaterials projiziert Die Einrichtung 8 zur Herstellung von Farbauszügen ist derart aufgebaut und angeordnet, daß wahlweise auf ein Blaufilter 81, ein Grünfilter 8₂, ein Rotfilter 83 und ein ND-Filter 84 umgeschaltet werden kann.

In der Nähe des Spiegels 9 ist eine Lichtquelle 11 angeordnet, die aus Miniatur-Wolframlampen bestehen kann. Die Lichtquelle ist derart eingestellt, daß sie mit einer vorgegebenen Belichtungsstärke jeweils bei einer Farbauszug-Belichtung eingeschaltet wird. Das von der Lichtquelle 11 ausgesandte Licht wird gleichmäßig über ein annähernd infrarote Lichtstrahlen übertragendes Filter 12 auf die photoleitfähige Aufzeichnungstrommel 1 projiziert. Die gleichmäßige Bestrahlung mit annähernd infrarotem Licht erfolgt gleichzeitig mit der bildmäßigen Belichtung der photoleitfähigen Aufzeichnungstrommel durch das Vorlagenbild. Die erforderliehe Steuerung der Bestrahlung mittels des annähernd infraroten Lichtes kann zweckmäßig durch Steuerung der an die als Lichtquelle 11 diende Lampe angelegten Spannung erfolgen.

Die spektralen Durchlaßeigenschaften eines jeden bei der Farbauszug-Belichtung verwendeten Farbfilters sowie des Durchlaßfilters für das annähernd infrarote Licht sind in Fig.5 veranschaulicht, wobei die durchgezogene Kennlinie ß diejenige des Blaufilters, die gestrichelte Kennlinie G diejenige des Grünfilters, die strichpunktierte Kennlinie R diejenige des Rotfilters und die mit jeweils zwei Punkten strichpunktierte Kennlinie NR diejenige des annähernden Infrarotfilters sind.

Vor der vorstehend beschriebenen bildmäßigen Belichtung und der gleichmäßigen annähernden Infrarot-Belichtung wird die Oberfläche der photoleitfähigen Aufzeichnungstrommel 1 mittels eines Reinigungsblattes 13 gesäubert und sodann mittels eines Primärladers 14 gleichmäßig aufgeladen, so daß das photoleitfähige Aufzeichnungsmaterial ein gleichmäßiges Oberflächenpotential erhält. Die derart vorbereitete Oberfläche des photoleitfähigen Aufzeichnungsmaterials wird sodann der vorstehend beschriebenen bildmäßigen Belichtung mit dem Vorlagen-Bildlicht sowie mit der annähernd infraroten Strahlung ausgesetzt wobei außerdem eine Wechselstrom-Entladung durch den Entlader 10 gleichzeitig mit der Belichtung durchgeführt wird. Sodann erfolgt eine Gesamtbelichtung der Oberfläche durch eine Gesamtbelichtungsquelle 15. Damit ist ein elektrostatisches Ladungsbild mit hohem Kontrast auf der Oberfläche des photoleitfähigen Aufzeichnungsmaterials ausgebildet

Die Entwicklung des Ladungsbildes wird in einer Entwicklungsstation durchgeführt bei der eine Entwicklungseinrichtung 16 vorgesehen ist die Entwicklungseinheiten zur Zuführung der erforderlichen Farbentwickler aufweist und zwar eine Entwicklungseinheit 16₍ für Gelbentwickler, eine Entwicklungseinheit I62 für Magentarot-Entwickler, eine Entwicklungseinheit I63 für Zyanblau-Entwickler und eine Entwicklungseinheit I64 für Schwarz-Entwickler.

Das entwickelte Bild wird auf eine Bildempfangsmaterial 17 übertragen, das mittels einer Transportwalze 18 einer Bildübertragungseinheit 19 zugeführt wird. Die Bildübertragungseinheit 19 weist einen Greifer 20 auf, durch den die Vorderkante des Bildempfangsmaterials 17 ergriffen wird, um das Bildempfangsmaterial in seiner Stellung festzuhalten. Mittels eines Korona-Entladers 21 für die Bildübertragung wird das Blattform aufweisende Bildempfangsmaterial von seiner Rückseite her einer Korona-Entladung ausgesetzt wodurch das entwickelte Bild von dem photoleitfähigen Aufzeichnungsmaterial auf das Bildempfangsblatt übertragen wird. Im Falle einer monochromatischen Kopie wird das Bildempfangsblatt 17 unmittelbar nach der Bildübertragung von der Bildübertragungseinheit mittels einer Trennklinke 22 abgelöst. Im Falle der vorgesehenen mehrfarbigen Wiedergabe wird dagegen der Greifer 20 der Bildübertragungseinheit nicht freigegeben und die Trennklinke 21 nicht betätigt bevor nicht zwei oder drei Farbauszüge auf das Bildempfangsmaterial übertragen worden sind. Während dieses Bildübertragungsschrittes hält die Bildübertragungseinheit 19 das Bildempfangsmaterial weiter in seiner Stellung fest In beiden Fällen wird das Bildempfangsmaterial 17 nach seinem Ablösen mittels eines Förderbandes 23 zu einer Wärmefixierwalze 24 transportiert so daß das auf dem Bildempfangsmaterial befindliche entwickelte Bild wärmefixiert wird.

Nach Beendigung des Fixiervorganges wird das Bildempfangsmaterial in einen Blattaufnahmebehälter ausgetragen. Die photoleitfähige Aufzeichnungstrommel 1 wird dagegen nach der Bildübertragung in der Reinigungsstation einer Säuberung in Bezug auf an ihrer Oberfläche haftenden Entwicklerresten unterzogen, so daß die Aufzeichnungstrommel wieder für einen nächsten Kopierzyklus bereit ist

Zum besseren Verständnis der Erfindung werden nachstehend einige Beispiele wiedergegeben:

Beispiel 1

Eine photoleitfähige Platte mit dem vorstehend beschriebenen Drei-Schichten-Aufbau wurde gemäß folgender Vorschrift hergestellt:

Mikrokristallines Kadmiumsulfid

(CdS aktiviert durch Kupfer) 100 g

Vinylchlorid- Vinylacetat-Copolymer 10 g

Methylethylketon 20 g

Methylisobutylketon 30 g

Diese Bestandteile wurden zur Bildung einer photoleitfähigen flüssigen Dispersion gleichmäßig dispergiert Nach einer Trocknung wurde die Dispersion auf eine Aluminiumfolie zur Bildung einer dünnen Beschichtung von 40 μπι Dicke aufgebracht und sodann getrocknet Aaf die Beschichtung wurde eine dünne Polyesterschicht mit einer Dicke von 25 μπι Dicke aufgebracht und unter Verwendung eines Bindemittels aus Epoxydharz mit dieser verbunden, so daß eine photoleitfähige Platte mit einem Drei-Schichten-Aufbau erhalten wurde.

Sodann wurde die photoleitfähige Platte an einer Metalltrommel zur Bildung einer photoleitfähigen Aufzeichnungstrommel befestigt Die auf diese Weise hergestellte photoleitfähige Aufzeichnungstrommel wurde zur Durchführung des Verfahrens in dem in F i g. 4 veranschaulichten Farbkopiergerät installiert

Zunächst wurde eine Primärladung auf die photoleitfähige Aufzeichnungstrommel durch Anlegen einer Spannung von + 6,3 kV aufgebracht woraufhin sie einer

bildmäßigen Belichtung durch ein Vorlagenbild ausgesetzt wurde, während eine Entladung durch Anlegen einer Wechselspannung von 6,5 kV erfolgte. Als Vorlage wurde eine von einer Halogenlampe ausgeleuchtete Kodak-Grau-Skala verwendet, wobei die Belichtung über ein Blaufilter B (Interferenzfilter), das die in F i g. 5 dargestellte spektrale Durchlässigkeitsverteilung aufwies, mit einer maximalen Belichtungsstärke von 6 μ]/οτη² erfolgte. Sodann wurde die gesamte Oberfläche der photoleitfähigen Aufzeichnungstrommel mit weißem Licht belichtet. Auf diese Weise wurde ein elektrostatisches Ladungsbild ausgebildet. Als Steuerung wurde bei dieser Versuchsdurchführung keine Belichtung mit annähernd infraroter Strahlung vorgenommen. Das Potential des Ladungsbildes auf der photoleitfähigen Aufzeichnungstrommel wurde mit einem Elektrometer gemessen.

in der gleichen Weise wurden Belichtungen über ein Grünfilter (Interferenzfilter) gemäß der Kennlinie G nach F i g. 5 mit einer maximalen Belichtungsstärke von 5 μΐ/cm² sowie über ein Rotfilter R(Kodak Wratten Nr. 25) mit einer maximalen Belichtungsstärke von 9 μΐ/cm² durchgeführt und die Potentiale der sich ergebenden Ladungsbilder auf der photoleitfähigen Aufzeichnungstrommel jeweils in der gleichen Weise gemessen. Die Ergebnisse dieser Messungen sind in der nachstehend aufgeführten Tabelle 1 wiedergegeben.

Tabelle 1	Dichte O.lü	der Vorlage 0.50	1.00	1.50
Farbauszugfilter	30 V -30 -50	250 V 220 200	440V 430 430	480 V 470 460
Blau Grün Rot

Tabelle 2 Farbauszugfilter Dichte der Vorlage

0.10 0.50 1.00 1.50

Blau

Grün

Rot

-50 V	180 V	400 V	450 V
(/180)	(A 70)	(A 40)	(A 20)
-60	170	390	440
(A 30)	(A 50)	(A 40)	(A 30)
-60	180	400	440
(A 10)	(A 20)	(A 20)	(A 20)

Der vorstehend beschriebene elektrostatische Ladungsbild-Erzeugungsprozeß wurde wiederholt, jedoch mit der Ausnahme, daß die Farbauszug-Belichtung jeweils von einer mit annähernd infrarotem Licht erfolgenden Bestrahlung zur Steuerung des Gradienten des gebildeten Ladungsbildes begleitet war.

Zu diesem Zweck wurden vier Miniatur-Wolframlampen von 24 V und 03 W hinter dem Farbauszugfilter entlang der Achse der photoleitfähigen Aufzeichnungstrommel angeordnet, so daß die Oberfläche der Aufzeichnungstrommel gleichmäßig mit dem durch ein für annähernd infrarote Strahlen durchlässigen Filter NR (Kodak Wratten Nr. 87) mit der in Fig.5 dargestellten Kennlinie hindurchtretenden Licht bestrahlt wurde.

Mit dieser Anordnung wurde die photoleitfähige Trommeloberfläche einer gleichmäßigen Bestrahlung mit annähernd infrarotem Licht und einer Bestrahlungsstärke von 14 μΐ/cm² (20 V eingeschaltet) bei der blauen Farbauszug-Belichtung ausgesetzt, wobei die Bestrahlungsstärke für Grün 10 μΤ/αη² (18 V eingeschaltet) und für Rot 7 μΐ/αη² (16 V eingeschaltet) betrug. Das Potential des dann gebildeten elektrostatischen Ladungsbildes wurde jeweils gemessen.

Die ermittelten Ladungsbildpotentiale sind in der nachstehenden Tabelle 2 wiedergegeben. Außerdem ist in der Tabelle die Potentialdifferenz zu dem entsprechenden Steuerwert (Tabelle 1) in Klammern hinzugefügt

Aus der vorstehend wiedergegebenen Tabelle 2 ist ersichtlich, daß erfindungsgemäß eine große Verringerung des Ladungsbildpotentials im hellen Teil der Farbauszug-Belichtung erzielt wird. Außerdem ist ersichtlich, daß das Potential im Bereich von dem dunklen Teil (Dichte der Vorlage: 1,00 und 0,50) bis zu dem hellen Teil (Dichte der Vorlage: 0,10) der blauen, grünen und roten Farbauszug-Belichtung auf einen Betrag reduziert ist, der gleich oder größer als die Verringerung des Potentials im dunkelsten Teil (Dichte

der Vorlage: 1,50) ist. Als Ergebnis wird eine Übereinstimmung sämtlicher drei Ladungsbild-Potentialkennlinien für die blaue, grüne und rote Farbkomponente erhalten, so daß die Kennlinien eine wesentlich bessere Linearität aufweisen.

In F i g. 6 ist die Verteilung der spektralen Empfindlichkeit der bei diesem Ausführungsbeispiel verwendeten photoleitfähigen Aufzeichnungstrommel veranschaulicht Über der Abszisse ist die Wellenlänge und über der Ordinate die spezifische Empfindlichkeit aufgetragen. Fig.6 ist zu entnehmen, daß die photoleitfähige Aufzeichnungstrommel in dem bei dem vorstehend beschriebenen Versuchen verwendeten annähernd infraroten Lichtbereich fast keine Empfindlichkeit aufweist

Zur weiteren Veranschaulichung der erfindungsgemäß erzielbaren Wirkung wurde ein weiterer Versuch durchgeführt Bei diesem Versuch entfiel die vorstehend beschriebene gleichförmige Bestrahlung mit annähernd infrarotem Licht und stattdessen wurde der Wert der Farbauszug-Belichtung auf einen Betrag erhöht, bei der das Ladungsbildpotential für eine Vorlagendichte von 0,10 erhalten werden konnte. Es wurde ermittelt daß die für diese Belichtung erforderliche Lichtverstärkung 80% für die blaue Farbauszug-Belichtung, 30% für die grüne Farbauszug-Belichtung und 10% für die rote Farbauszug-Belichtung betrug. Außerdem wurde festgestellt daß die Ladungsbild-Potentialkennlinie für die blaue Farbauszug-Belichtung die Tendenz aufwies, daß mit der Verstärkung der Belichtung das Potential an dem von dem dunklen Teil zu dem hellen Teil verlaufenden Bereich im Ganzen abnahm. Diese Tendenz zeigte sich auch bei der grünen Farbauszug-Belichtung und der roten Farbauszug-Belichtung, obwohl sie in dieser Reihenfolge immer geringer wurde.

Es war im wesentlichen unmöglich, eine Übereinstimmung der drei Kennlinien für die blaue, grüne und rote Farbkomponente allein durch Steuerung der Belichtungsstfrke bei jeder Farbauszug-Belichtung zu erhalten.

Die unter den Bedingungen gemäß Tabelle 2 gebildeten Ladungsbilder der einzelnen Farbkomponenten wurden sodann mit gefärbten Entwicklungsmitteln unter Verwendung von Gelbentwickler für die

Blau-Komponente, von Magentarot-Entwickler für die Grün-Komponente und von Zyanblau für die Rot-Komponente entwickelt und die entwickelten Bilder jeweils auf einem Bildempfangsblatt einander überlagert. Sodann wurde die Fixierung durchgeführt Auf diese Weise wurde eine Farbkopie hergestellt, die eine sehr gute Farbabstimmung bzw. Farbtönung aufwies und in Bezug auf die Wiedergabe des Farbgradienten ausgezeichnet war.

Alle bei diesem Beispiel verwendeten Farbentwicklungsmittel hatten im Vergleich zueinander annähernd den gleichen y-Wert der Bilddichte-Ladungsbildpotential-Kennlinie. Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wurden daher die Einstellungen in Bezug auf die Farbauszug-Belichtungen derart vorgenommen, daß die einzelnen Farbkomponenten-Ladungsbilder die gleiche elektrostatische Ladungsbild-Kennlinie aufwiesen. Es besteht jedoch die Möglichkeit, daß diese gefärbten Farbentwicklungsmittel sich hinsichtlich ihrer ^-Charakteristik z. B. aufgrund einer Einfärbung bzw. Verfärbung oder einer Verschmutzung untereinander unterscheiden. In einem solchen Falle muß der Betrag der Bestrahlung mit annähernd infraroten Strahlen bei jeder einzelnen Farbauszug-Belichtung in Abhängigkeit von der Charakteristik des Entwicklungsmittels jeweils in geeigneter Weise gcän dert werden, damit unterschiedliche Potentialkennwer te der einzelnen Farbkomponenten-Ladungsbilde zueinander erhalten werden. Auf diese Weise kann di< Farbabstimmung bzw. Farbtönung nach der Entwick lung genau eingestellt werden, und zwar auch dann wenn die verwendeten Entwicklungsmittel in Bezug au ihre y-Charakteristik Unterschiede aufweisen.

Wie aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlid

ίο ist, ist eine gute und genaue Steuerung des γ-Wertes de gebildeten elektrostatischen Ladungsbildes sowie di< Herstellung eines in Bezug auf seinen Gradienter ausgezeichneten Bildes möglich. Bei der Farbwiederga be wird ein Farbbild mit einer guten Farbabstimmunj bzw. Farbtönung durch Steuerung des γ-Wertes für die jeweils einem Farbauszug entsprechenden einzelner elektrostatischen Ladungsbilder erhalten.

Das Gerät zur Durchführung des vorgeschlagener Verfahrens weist einen einfachen Aufbau auf. Es is lediglich erforderlich, zusätzlich eine Lichtquelle füi annähernd infrarotes Licht in dem Lichtweg für di( Belichtung zur Steuerung des y-Wertes der in derr Gerät herzustellenden elektrostatischen Ladungsbildei vorzusehen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Elektrophotographisches Verfahren zur Erzeugung mehrfarbiger Bilder einer Vorlage, bei dem ein photoempfindliches Aufzeichnungsmaterial zur Ausbildung elektrostatischer Ladungsbilder mit den unterschiedlichen Farbauszügen der Vorlage belichtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß im wesentlichen gleichzeitig mit dem bildmäßigen ₎₀ Belichten Strahlung auf das Aufzeichnungsmaterial gerichtet wird, deren Wellenlängen überwiegend in einem Wellenlängenbereich liegen, der außerhalb des Spektralempfindlichkeitsbereichs des Aufzeichnungsmaterials annähernd im nahen IR-Bereich liegt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem ein photoempfindliches Aufzeichnungsmaterial mit einer elektrisch leitenden Schicht, einer photoleitfähigen Schicht und einer isolierenden Deckschicht verwendet wird, das zunächst gleichmäßig einer Korona-Entladung einer vorgegebenen Polarität ausgesetzt, dann bildmäßig mit einem Farbauszug des Vorlagenbilds belichtet und gleichzeitig oder unmittelbar danach einer Korona-Entladung entge- 2s gengesetzter Polarität ausgesetzt und schließlich total belichtet wird, worauf das entstandene Ladungsbild entwickelt wird, und bei dem diese Verfahrensschritte für jeden der Farbauszüge des Vorlagenbilds wiederholt werden, dadurch gekenn- _M zeichnet, daß die Strahlung im wesentlichen gleichzeitig mit jedem bildmäßigen Belichten des Aufzeichnungsmaterials mit einem Farbauszug des Vorlagenbilds auf das Aufzeichnungsmaterial gerichtet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge der auf das Aufzeichnungsmaterial gerichteten Strahlung in Abhängigkeit von dem Wellenlängenbereich des jeweiligen Farbauszugs des Vorlagenbilds gesteuert wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem das Aufzeichnungsmaterial mit einem blauen, einem grünen und einem roten Farbauszug des Vorlagenbilds belichtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge der auf das Aufzeichnungsmaterial gerichtete Strahlung bei der Belichtung desselben mit blauem Licht am größten ist.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellenlängen der auf das Aufzeichnungsmaterial gerich- so teten Strahlung über dem Wert 700 nm liegen.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die auf das Aufzeichnungsmaterial gerichtete Strahlung nur eine Komponente besitzt, deren Wellenlänge über dem Wert 700 nm liegt.

7. Elektrophotographisches Gerät zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer Einrichtung zum Belichten des Aufzeichnungsmaterials mit den unterschiedlichen Farbauszügen der Vorlage zur Ausbildung entsprechender Ladungsbilder, dadurch gekennzeichnet, daß der Belichtungseinrichtung eine die Strahlung erzeugende und an der Belichtungsstelle auf das Aufzeichnungsmaterial richtende Einrich- es tung (11,12) zugeordnet ist.

8. Gerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Strahlungseinrichtung eine mit steuerba rer Spannung betreibbare Wolframlampe (11) mit einem nur annähernd IR-Strahlung durchlassenden Filter (12) vorgesehen ist