DE2829115C2

DE2829115C2 - Elektrofotografisches Verfahren und Vorrichtung zur Durchführung desselben

Info

Publication number: DE2829115C2
Application number: DE2829115A
Authority: DE
Inventors: Takao Abiko Chiba Aoki; Naoki Tokio/Tokyo Iwami; Hidejiro Yokohama Kanagawa Kadowaki; Yasuhide Mitaka Tokio/Tokyo Kurosaki
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1977-07-05
Filing date: 1978-07-03
Publication date: 1985-11-07
Also published as: FR2396992A1; FR2396992B1; GB2002538A; GB2002538B; US4311778A; DE2829115A1; JPS5414237A; JPS5939741B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung zur Durchführung desselben.

Als grundlegendes elektrofotografisches Verfahren ist das in der US-PS 22 97 691 beschriebene Carlson-Verfahren bekannt Bei diesem Verfahren wird ein elektrofotografisch empfindliches Aufzeichnungsmaterial verwendet, bei dem auf der Oberfläche eines leitenden Trägers eine fotoleitfähige Schicht wie amorphes Selen oder dergleichen aufgebracht ist. Die Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials wird im Dunkeln gleichförmig geladen und dann mit einem Vorlagr'MId belichtet, wobei die Oberflächenladung der hellen Bereiche des Aufzeichnungsmaterials abgeleitet wird, so daß dadurch ein elektrostatisches Ladungsbild entsteht Dieses elektrostatische Ladungsbild wird dann auf bekannte Weise mit Toner entwickelt und dann auf Bildempfangsmaterial oder dergleichen übertragen.

Im allgemeinen ist der Bereich der Helligkeitsreproduktion einer Vorlage mittels des vorstehend beschriebenen Carlson-Verfahrens in der Größenordnung von 0,6 bis 0,8. Wenn beispielsweise amorphes Selen für die fotoleitfähige Schicht verwendet wird, entspricht der Zusammenhang zwischen dem Ladungsbildpotential und der Dichte des Vorlagebilds der Darstellung durch die ausgezogene Linie in F i g. 1 der Zeichnung. Tatsächlich zeigt gemäß der Darstellung in F i g. 2 die Kopiedichte keine lineare Abhängigkeit von der Vorlagendichte, was keine korrekte Dichtereproduktion erzielen läßt.

Nach dem vorstehend beschriebenen Carlson-Verfahren wurden elektrofotografische Verfahren vorgeschlagen, bei denen ein Aufzeichnungsmaterial mit einer isolierenden Deckschicht auf einer fotoleitfähigen Schicht verwendet wird. Bei einem dieser Verfahren können auf dem Aufzeichnungsmaterial elektrostatische Ladungsbilder mit hohem Kontrast ausgebildet werden, die selbst dann beständig sind, wenn sie Licht ausgesetzt werden. Ein derartiges Verfahren ist im einzelnen in der DE-AS 15 22 567 und der DE-AS 15 22 568 beschrieben.

^{3 4}

Dieses elektrofotografische Verfahren ist in Fig.3 Durch den erfindungsgemäß vorgesehenen minde-

der Zeichnung dargestellt, wobei die Zeile (1) schema- stens einen Zwischenschritt wird die Ladungsbilddichce

tisch die Veränderung der Ladung des Aufzeichnungs- der angestrebten linearen Abhängigkeit von der Vorla-

materials zeigt, die Zeiie (2) die Veränderung des Ober- gendichte bzw, dem Schwärzungsgrad der Vorlage sehr

flächenpotentials des Aufzeichnungsmaterials zeigt und 5 gut angenähert, was eine naturgetreue Wiedergabe al-

die Zeile (3) die Veränderung der Oberflächenladungs- ler Tonabstufungen des Vorlagenbilds gewährleistet

dichte des Aufzeichnungsmaterials zeigt Auf diese Weise wird der reprodzierbare Vorlagendich-

Das Aufzeichnungsmaterial 1 besteht hauptsächlich tebereich erweitert, wobei kontrastreiche Ladungsbilaus einer leitenden Schicht 11, einer fotoleitfähigen der erhalten werden, so daß sich das erfindungsgemäße Schicht 12 und einer (durchsichtigen) isolierenden io Verfahren zum Kopieren farbiger Vorlagen und für den Deckschicht 13. Bei einem Verfahrensschritt I wird mit- Fein- oder Kunstdruck ausgezeichnet eignet
tels eines Primärladers C\ eine Primärladung durchge- Die Vorrichtung zur Durchfuhrung des Verfahrens führt, um die Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials erlaubt eine Ladungsbilderzeugung mit hoher Gegleichförmig, im Falle einer n-fotoleitfähigsn Schicht schwindigkeit, so daß diesbezüglich keine Einbuße im mit positiver Polarität und im Falle einer p-fotoleitfähi- 15 Vergleich mit herkömmlichen Verfahren in Kauf gegen Schicht mit negativer Polarität, zu laden. Bei einem nommen werden muß.

nächsten Verfahrensschritt II wird das Aufzeichnungs- Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausfüh-

material mit einem Vorlagebild belichtet, dessen Dichte rungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung

sich linear ändert. Zugleich damit wird das Aufzeich- näher erläutert Es zeigt

nungsmaterial mittels eines Koronaentladers C₂ eine 20 Fig. 1 Vorlagendichte-Ladungsb.'^potential-Kennli-

Koronaentladung mit zur Polarität der Primärlad'ing nien von bekannten Verfahren,

entgegengesetzter Polarität oder eine Wechselstrom- Fig.2 eine Vorlagendichte-Kopiedichte-Kennlinie

Koronaentladung ausgesetzt, um das Oberfl&ehenpo- gemäß bekannten Verfahren,

tential zu verringern und eine dem Vorlagebild entspre- Fig.3 das elektrofotografische Verfahren, das mit

chende Ladungsdichteänderung herbeizuführen. Bei ei- 25 der Erfindung verbessert wird,

nem Verfahrensschritt III wird die Gesamtfläche des F i g. 4A und B die grundlegende Gestaltung des er-

Aufzeichnungsmaterials gleichförmig belichtet, um die findungsgemäßen Verfahrens,

Ladung in den den dunklen Bereichen des Vorlagebilds F i g. 5A und B das erfindungsgemäße Verfahren in

entsprechenden Bereichen in der Nähe der Grenzfläche einer abgewandelten Ausführungsform,

zwischen der fotoleitfähigen Schicht und der Deck- 30 Fig.6 eine Seitenansicht eines elektrofotografischen

schicht freizusetzen. Dadurch wird mittels der Totalbe- Geräts, bei dem das erfindungsgemäße Verfahren ange-

lichtung ein Oberflächenpotential mit hohem Kontrast wandt ist,

erzielt Das auf diese Weise ausgebildete elektrostati- Fig. 7 eine vergrößerte Teilansicht einer Vorrichtung

sehe Ladungsbild wird wie bei dem vorangehend be- zur Ausbildung eines Ladungsbilds,

schriebenen Verfahren zur Erzielung einer Kopie der 35 F i g. 8A und B Koronaentladungsströme, die bei ei-

Entwicklung, Bildübertragung und Fixierung unterzo- nem Entladungsschritt des erfindungsgemSßen Verfah-

gen. rens Anwendung finden,

Die mit dem vorstehend beschriebenen elektrofoto- F i g. 9 einen Schaltungsaufbau zur Erzielung dts Ko-

grafischen Verfahren erzeugten Kopien sind für Büro- ronaentladestroms nach F i g. 8A,

zwecke zufriedenstellend. Mit diesem Verfahren kön- 40 Fig. 1OA und B Schaltungsaufbauten zur Erzielung

nen jedoch für Präzisions- bzw. Feindruck oder Kunst- des iCoronaentladestroms nach F i g. 8B,

druck Vorlagen mit Grautönen oder Farbe» in einem Fig. HA und B schematisch eine abgeänderte Aus-

weiten Bereich nicht originalgetreu reproduziert wer- führungsart einer Gittersteuerung während des Entla-

den. dens, und

Wie Fig. 3 HI (3) erkennen läßt, wird ein helles Grau 45 Fig. 12 Vorlagendichte-Ladungsbildpotential-Kenn-

des Vorlagenbilds auf der Kopie heller reproduziert, linien von mittels Ausführungsarten des erfindungsge-

während ein dunkles Grau des Vorlagenbilds dunkler mäßen Verfahrens ausgebildeten Ladungsbildern,

reprdoziert wird. Das Ladungsbild ist also wesentlich In den 4A und B ist das grundsätzliche elektrofoto-

härter als das Vorlagenbild. Wenn ferner beim Farbko- grafische Verfahren gemäß der Erfindung gezeigt In

pieren der Versuch unternommen wird, feine Farbun- 50 F i g. 4 bezeichnen I, II usw. jeweilige Verfahrensschrit-

terschiede zu reproduzieren, wird die sich ergebende te. Die Zeile (1) zeigt schematisch den Ladungszustand

Kopie hinsichtlich der Farben kontrastarm und erfährt des Aufzeichnungsmaterials. Die Zeile (2) zeigt die

im Vergleich zur Vorlage eine starke Farbänderung. OberEridienpotential-Kennlinien. Die Zeile (3) zeigt

Obgleich durch Verbesserung der Tonereigenschaf- schematisch die Oberflächenladungsdichte-Kennlinie

ten eine gewisse Verbesserung erreicht wurde, ist ein 55 des Aufzeichnungsiiiäterials.

originalgetreues Reproduzieren von Vorlagen mit fei- Das verwendete Aufzeichnungsmaterial 1 hat eine

ner Bildtonabstufung immer noch schwierig. leitende Trägerschicht 11, eine fotoleitfähige Schicht 12

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elek- und eine isolierende Deckschicht 13 und kann zweckmä-

trofotografisches Verfahren gemäß dem Oberbegriff Big ein Material sein, das in Einzelheiten in den vorste-

des Anspruchs! derart weiterzubilden, daß Vorlagen 60 hend genannten US-PS 36 66363 und 40 71361 be-

mit feiner Bildtonabstufung, insbesondere auch derart!- schrieben ist

ge Farbvorlagen naturgetreu reproduzierbar sind. Fer- Bei dem Schritt I wird das Aufzeichnungsmaterial 1 ner soll eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfah- einer Primärladung mittels eines Primärladers Q unterrensgeschaffen werden, zogen. Die Ladungs?olarität wird entsprechend dem

Diese Aufgabe w:rd erfindungsgemäß mit den im 05 Leitfähigkeitstyp der fotoleitfähigen Schicht gewählt,

kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Hier wird der Fall beschrieben, daß die fotoleitfähige

Schritten gelöst. Eine Vorrichtung zur Durchführung Schicht eine n-leitfähige Schicht ist. Als nächstes wird im

des Verfahrens ist Gegenstand des Anspruchs 6. Schritt II das Aufzeichnungsmaterial dem Bildlicht und

tential Vi ist. Bei diesem Entladungsschritt erfolgt die Entladung nur an demjenigen Oberflächenpotentialbereich, dessen Potential höher als V'i ist; dabei wird in diesem Bereich ein Teil der Oberflächenladung entfernt. 5 Bei dem Schritt IH wird die ganze Fläche des Aufzeichnungsmaterials gleichförmig belichtet, um damit alle an der Grenzfläche eingefangenen Ladungen freizugeben, die nicht durch Ladungen an der Oberfläche der Deckschicht festgehalten sind. Dadurch ist es möglich, an der

ίο Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials ein Ladungsbild mit einem Oberflächenpotential zu bilden, daß im wesentlichen originalgetreu dem Dichtekontrast des Vorlagebilds entspricht, wie die Darstellung in Zeile (3) der Spalte HI in F i g. 4 zeigt.

15 Dem Zwischenschritt aus den Schritten Hai, Ha₂ und dem Zwischenschritt aus den Schritten Ilbi. Hb₂ können weitere Zwischenschritte dieser Art folgen.

Die F i g. 5A und B zeigen eine Abwandlung des Verdie Spannung 0 oder eine geringfügig negati- fahrens. Be: dieser v/erden dsr Z'A'ischcnschriii aiis den

zugleich damit einer Koronaentladung mit zur Primärladung entgegengesetzter Polarität oder einer Wechselstromkoronaentladung aus einem Koronaentlader C₂ ausgesetzt Auf diese Weise wird auf dem Aufzeichnungsmaterial eine dem Bildlicht entsprechende Ladungsdichteänderung hervorgerufen. In diesem Zustand ist jedoch die herbeigeführte Dichteänderung eine Änderung, die die Reproduktion nur eines schmalen Helligkeitsbereichs erlaubt Daher werden das Ausmaß der Belichtung mit dem Bildlicht und die Größe der Entladung gesteuert um damit ein gutes Ladungsbild zu erzeugen. Zu diesem Zweck ist in dem Öffnungsbereich des vorstehend genannten Koronaentladers zum Steuern des erreichten Oberflächenpotentials ein Steuergitter angebracht Wenn bei dem Schritt II die Entladung mittels des auf diese Weise mit dem Steuergitter ausgestatteten Koronaentladers C₂ ausgeführt wird, wird das Oberflächenpotential V₀ so gesteuert daß es nach der

ve Spannung annimmt. Obgleich die in der Nachbarschaft der Grenzfläche zwischen der fotoleitfähigen Schicht und der Deckschicht eingefangene Ladung nicht freigegeben ist werden in der Polarität zu der derart eingefangenen Ladung entgegengesetzte Löcher in einem Bereich induziert in dem ein Teil der Ladung entfernt wird.

Danach folgt ein nachstehend beschriebener Zwischenschritt zur Verbesserung der Bildtonabstufung. In dem Schritt Hat wird beispielsweise das Vorlagebild mit stärkerem Licht als bei dem Schritt II beleuchtet wodurch die in dem hellen Bereich eingefangene Ladung freigegeben und mit den Löchern in der leitenden Schicht verbunden wird, so daß sie gelöscht wird. Dementsprechend ändert sich das Oberflächenpotential im hellen Bereich gemäß der Darstellung bei Hai —(2). Andererseits wird im dunklen Bereich die eingefangene Ladung nicht freigegeben, so daß bei dem Oberflächenpotential keine Veränderung eintritt Als nächstes wird in dem Schritt Ha₂ das Oberflächenpotential des Aufzeichnungsmaterials mittels eines Koronaentladers C₂' eingestellt wobei das Gitterpotential des Gitters am Öffnungsbereich des Koronaentladers C₂' gleich Vj und damit höher als das Oberflächenpotential Vo ist Dabei wird das Oberflächenpotential des Aufzeichnungsmaterials etwa auf den Wert V₁ begrenzt

Es wird also das das Oberflächenpotential Vj übersteigende Potential, das durch Aufbringen des Bildlichts im Schritt Hai verändert wurde, auf ungefähr Vi eingeregelt so daß ein Teil der Oberflächenladung entfernt wird, was die Darstellung bei IIar{3) deutlich erkennen läßt

Als nächstes folgt ein weiterer Zwischenschritt Bei diesem wird in einem Schritt Hbi das Vorlagebild mit geeigneter Lichtstarke wie beispielsweise einer Lichtstärke beleuchtet die höher als bei dem vorgenannten Schritt Hai ist Trotz des Umstands, daß Oberflächenladung entfernt wurde, wird in der Nachbarschaft der Grenzfläche eingefangene Ladung in einem an den dunklen Bereich angrenzenden Bereich freigegeben. Andererseits gelangt kein Licht in den dunklen Bereich, so daß dort keine derartige Freigabe der eingefangenen Ladung erfolgt Daher tritt eine Änderung des Oberflächenpotentials gemäß der Darstellung in der Zeile (2) in der Spalte Ilbi auf.

Weiterhin wird in einem Schritt Hb₂ eine Koronaentladung durchgeführt wobei das Gitterpotential des Koronaentladers C₂' auf einem Potential V_x gehalten wird, das höher als das vorstehend genannte OberflächenpoSchritten Hai und Ha₂ des vorstehend beschriebenen grundlegenden Verfahrens in einem einzigen Schritt Ha' und der weitere Zwischenschritt aus den Schritten Ilbi und Hb₂ in einem einzigen Schritt Hb' ausgeführt. Im einzelnen wird nach dem Aufbringen des Bildlichts und gleichzeitigem Entladen wie bei dem vorstehend beschriebenen Schritt II als Schritt Ha' das Licht des Vorlagebilds auf das Aufzeichnungsmaterial projiziert, wobei dk Stärke des Lichts in geeigneter Weise zum Beispiel auf eine Stärke geregelt wird, die höher als die bei dem Schritt II verwendete ist Zugleich mit diesem Aufbringen des Bildlichts wird unter Steuerung mit dem Gitterpotential Vj des Koronaentladers C₂' eine Koronaentladung herbeigeführt. Darauffolgend wird als Schritt Hb' das Licht des Vorlagebilds unter geeigneter Einstellung der Lichtstärke auf beispielsweise eine Stärke projiziert die höher als die bei dem Schritt Ha' verwendete ist, und zugleich damit eine Koronaentladung unter Steuerung mit dem höheren Gitterpotential Vi des Koronaentladers C₂' ausgeführt Danach erfolgt wie bei dem vorangehenden Beispiel als Schritt III die Totalbelichtung. Entsprechend der Qualität des Vorlagebilds ist es auch möglich, bei geringer Tonabstufung bzw. geringem Tonumfang allein den Schritt Ha durchzuführen. Wenn andererseits das Vorlagebild eine feine Ton- abstufung hat können zusätzlich zu den Schritten Ha' und Hb' wiederholt gleichartige Zwischenschritte durchgeführt werden. Das heißt, als jeweils weiterer Zwischenschritt kann eine bildmäßige Belichtung unter geeigneter Intensität und eine Entladung unter geeigne ter Steuerung des Gitterpotentials durchgeführt wer den.

Als weitere Abwandlung ist es natürlich möglich, den Schritten Hai, Ha₂ des vorangehend beschriebenen Grundverfahrens den Schritt Ha' oder den Schritt Hb' des vorstehend beschriebenen abgewandelten Verfahrens oder aber dem Schritt Ha' des vorstehend beschriebenen abgewandelten Verfahrens die Schritte Hai, Ha₂ oder die Schritte Jlbi, Ub₂ des Grundverfahrens folgen zu lassen.

Die F i g. 6 ist eine Seitenansicht eines elektrofotografischen Geräts, bei welchem das beschriebene Verfahren Anwendung findet Das Aufzeichnungsmaterial 1 ist zu einer drehbaren Trommel geformt Die leitende Trägerschicht 11 kann aus Aluminium oder einem ähnlichen Metall sein, während die fotoleitfähige Schicht aus Kupfer mit CdS gebildet sein kann, das mittels eines transparenten Harzbindemittels dispergiert ist und eine Dicke von ungefähr 50 μπι hat Auf die Oberfläche der fotoleit-

fähigen Schicht ist durch Kleben ein Isolierfilm von ungefähr 25 μηι Dicke befestigt. Am trommeiförmigen Aufzeichnungsmaterial ist eine Ladungsbild-Ausbildungsvorrichtung mit einem Wechselstrom-Entlader 2\ und einer Vorbelichtungslampe 2₂ angeordnet, die noch vorhandene Ladungsbilder auf dem Aufzeichnungsmaterial löscht, um damit Ungleich.Tiäßigkeiten der Bildqualität auszuschalten, die sonst bei kontinuierlichem Kopieren auftreten würden. Die Ladungsbild-Ausbildungsvorrichtung hat ferner einen Primärlader 2₃, der die Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials ί gleichförmig auflädt, um damit diese Oberfläche auf ein Potential von ungefähr +1500V zu bringen. Eine Vorlage wird auf einen Vorlagenträger 3 aufgelegt und mittels einer Vorlagenbelichtungsvorrichtung 4 auf das Aufzeichnungsmaterial 1 projiziert. Die Vorlagenbelichtungsvorrichtung 4 hat eine Beleuchtungsvorrichtung 4i zum Beleuchten des Vorlagenträgers 3, bewegbare Spiegel 4; und 4j, die zusammen mit der Beleuchtungsvorrichtung bewegbar sind und die Oberfläche der Vorlage abtasten, ein Objektiv 4* zum Fokussieren des Vorlagebilds und Spiegel 4s und 4& die das Bildlicht auf die Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials richten. An dem Lichtweg ist eine Infrarotlichtquelle 2e vorgesehen, mit der der Reproduktionsbereich der Helligkeit wirksam erweitert wird.

Ferner ist zur Ausbildung des Ladungsbilds ein Koronaentlader 24 vorgesehen, der gleichzeitig mit dem Aufbringen des Bildlichts im Betrieb ist. Der Öffnungsbereich des Koronaentladers ist mit einem Steuergitter G versehe.;, mit dem gemäß nachstehender Beschreibung die Entladung einstellbar ist und an das eine vorbestimmte Spannung angelegt ist. Zuerst wird ein Potential negativer Polarität angelegt, um das Oberflächenpotential auf ungefähr —100 V zu bringen.

Danach wird die Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials gleichmäßig mit Licht aus einer Totalbelichtungslampe 2% belichtet, um aufgrund des Ladungsbilds ein hohes Oberflächenpotential zu erzielen. Zu diesem Zeitpunkt ist das Potential üblicherweise im hellen Bildbereich —50 bis —100 V und im dunklen Bildbereich +400 bis +600V. Der elektrostatische Ladungsbildkontrast beträgt daher 450 bis 700 V.

Eine Trommel-Magnetbürsten-Entwicklungsvorrichtung 5 ist so angebracht, daß sie nach der Ausbildung des Ladungsbilds der Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials Entwickler zubringt Da das zu diesem Zeitpunkt ausgebildete Ladungsbild so eingestellt ist, daß sein Potential im hellen Bereich gleich —50 bis —100 V ist, kann durch Festlegen der Trommel der Entwicklungsvorrichtung auf Massepotential keine Schleierbildung entstehen, die durch auf dem hellen Bereich abgelagerten Entwickler gebildet wäre.

Das entwickelte Bild auf dem Aufzeichnungsmaterial wird auf Bildempfangsmaterial P mit Hilfe eines BiIdübertragungs-Koronaentladers 63 übertragen, der einen Teil einer Papierzufuhr- und Übertragungsvorrichtung bildet Das übertragene Bild auf dem Bildempfangsmaterial P wird auf diesem mit Hilfe einer Wärmefixiervorrichtung 7 fixiert wonach das Bildempfangsmaterial P auf einen Ablagetisch ausgegeben wird. Andererseits wird auf dem Aufzeichnungsmaterial verbliebener Entwickler mittels einer Reinigungsvorrichtung 8 entfernt, so daß es damit für einen weiteren Zyklus bereit ist

Nachstehend wird der Koronaentlader beschrieben, der zugleich mit dem bildmäßigen Belichten verwendet wird Die F i g. 7 zeigt vergrößert einen Teilbereich eines derartigen Entladers. Der Koronaentlader weist einen Koronaentladungsdraht W und Steuergitter-Drähte G\ und G₂ auf, die sich parallel zu der Drehachse der Trommel erstrecken. An das Steuergitter G\, das zur Seite des Primärladers 23 hin liegt, werden ungefähr — 100 V angelegt, während an das zur Totalbelichtungslampe hin gelegene Steuergitter G₂ ungefähr +100V angelegt werden. Zu diesem Zeitpunkt ist das fotoempfindliche Material mittels des Primärladers 23 gleichmäßig geladen und wird dann belichtet sowie zugleich damit mittels des Koronaentladers 2₄ mit entgegengesetzter Polarität entladen. Die Entladung erfolgt durch die Korona, die über das Steuergitter G\ gelangt, an das gemäß der vorstehenden Beschreibung beispielsweise — 100 V angelegt worden sind, und danach mittels der Korona, die durch das Steuergitter G₂ hindurch gelangt, an das beispielsweise +100 V angelegt worden sind. Mit V₀ bis Vj sind jeweilige Spannungsquellen bezeichnet. Danach wird die Gesamtfläche des Aufzeichnungsmaterial» gleichförmig itiiiieli der Tüiüiueüeriiungslampe 2s belichtet, um dadurch auf dem Material ein elektrostatisches Ladungsbild zu formen.

An der Rückseite des optisch offenen Koronaentladers 2» sind Schlitze S\ und S₂ mit einer vorbestimmten Öffnungsbreite angeordnet, durch die die Menge des über die Steuergitter G\ und Gi des Koronaentladers 24 auf das Aufzeichnungsmaterial zu projizierenden Bildlichts eingestellt wird. Jeder dieser Schlitze kann einfach so aufgebaut sein, daß zur Einstellung des Spaltes eine Lichtabfangplatte vorgesehen ist. Alternativ dazu kann jeder der Schlitze tatsächlich so aufgebaut sein, daß Schlitze mit unterschiedlicher Spaltbreite gegenseitig austauschbar sind. Hinsichtlich der Schlitze besteht natürlich keinerlei Einschränkung auf diese Beispiele, sondern es können vielmehr unterschiedliche Einstellvorrichtungen zum Einstellen der Lichtmenge wie Graufilter, Lichtquellen-Einstellvorrichtungen oder dergleichen Anwendung finden.

Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wird für die Entladung eine Koronaentladung entgegengesetzter Polarität mittels eines Koronaentladers mit Gittern angewandt, die nahe dem Aufzeichnungsmaterial angebracht sind. Es sind jedoch auch andere Verfahren wirkungsvoll, wie beispielsweise ein Verfahren, bei dem eine Koronaentladung mit einer einem Koronaentladungs-Wechselstrom überlagerten negativen Komponente (siehe F i g. 8A) erfolgt, oder ein Verfahren, bei dem eine Wechselstrom-Koronaentladung mit einer abgeschwächten Positivkomponente erfolgt (siehe Fig.8B). Die Fig.9 zeigt ein Beispiel für eine Vorrichtung zum Erzielen des in F i g. 8A gezeigten Koronaentladestroms. Schaltungen für den Strom nach Fig.8B sind in den Fig. 1OA und 1OB gezeigt Die F i g. 9 ist eine Schaltung, bei der eine Negativspannung DC(-) an eine Wechselspannungsquelle AC eines Koronaentladers Cangelegt wird. Die Fig. 1OA ist eine Schaltung, bei der parallel zu einer Wechselspannungsquelle AC ein Gleichrichter D\ angebracht ist und die Positivkomponente mittels eines zu dem Gleichrichter D] in Reihe geschalteten Widerstands Ri abgeleitet wird.

Die Fig. 1OB zeigt eine Schaltung, bei der ein Satz parallel geschalteter Gleichrichter D₂ und D₃ in Reihe zwischen einer Wechselspannungsquelle AC und einen Koronaentlader C geschaltet ist An einem der Gleiches richter Di und D₃, nämlich an dem Gleichrichter D₂. der den Stromweg für die Positivkomponente bildet, ist ein Widerstand R₂ eingesetzt, um damit die positive Stromkomponente zu schwächen.

Die Fig. HA und B zeigen Abwandlungen bei der Gittersteuerung zum Steuern des Oberflächenpotentials. In dem Öffnungsbereich eines Wechselstromkoronaentladers C ist ein Steuergitter gemäß der Darstellung angebracht, um damit die hindurchtretende Koronaentladung zu steuern. In Fig. HA sind ein erstes Steuergitter GI und ein zweites Steuergitter G Il parallel zueinander angeordnet. In Fig. HB ist zwischen einem ersten Steuergitter G Γ und einem zweiten Steuergitter GΙΓ ein Isolator fangebracht. In beiden Fällen ist der negative Anschluß einer Gleichstromquelle DC mit dem zum Koronaentlader hin gelegenen ersten Gitter GI bzw. G Γ verbunden, um die positive Komponente der Wechselkoronaentladung zu unterdrücken und nur die negative Komponente zu entnehmen, während der positive Anschluß der Gleichstromquelle mit dem entgegengesetzt liegenden zweiten Gitter GII bzw. GW verbunden ist, um ein elektrisches Feld in Richtung zum Durchlassen negativen Komponente der Koronaentladung zu bilden.

Nachstehend werden zur Erläuterung einige Beispiele angeführt.

Beispiel 1

Bei dem Gerät nach F i g. 6 wurde die Oberfläche des Aufzeichnungsmaterial^ durch Primärladung auf ungefähr + 1,5 kV gebracht und dann eine Spannung von — 100 V an das Steuergitter Gi, eine Spannung von +100 V an das Steuergitter Gi und eine Spannung von —8 kV an den Koronadraht des Koronaentladers 2* angelegt, wobei der Koronaentlader zugleich mit dem bildmäßigen Belichter betrieben wurde.

Die Belichtung über den Bereich des Steuergitters Gi zur Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials betrug 2,4 Ix ■ s, während die Menge der Belichtung über den Bereich des Steuergitters Gi 2.6 Ix ■ s betrug.

Danach wurde das Aufzeichnungsmaterial zur Ausbildung eines Ladungisbüds mit hohem Kontrast total belichtet

Die dabei erzielte Beziehung zwischen dem Potential des Ladungsbilds und der Dichte des Vorlagebilds ist in F i g. 12 durch die ausgezogene Linie λ gezeigt

Wie aus Fig. 12 ersichtlich ist, beträgt der Helligkeitsreproduktionsbereich ungefähr 1,0, was gegenüber dem Stand der Technik eine große Verbesserung darstellt, bei dem der Helligkeitsreproduktionsbereich nur 0,6 bis 0,8 umfaßte.

Beispiel 2 Beispiel 3

Anstelle des Koronaentladers 2t mit zweigeteilten Steuergittern wurde ein Koronaentlader mit drei Steuergittern verwendet. Wie bei den vorangehend beschriebenen Beispielen wurde das Aufzeichnungsmaterial nach der gleichförmigen Ladung dem Bildlicht und zugleich der Entladung ausgesetzt. Während dieser Zeit wurden an ein zum Primärlader hin gelegenes Steuergitter G\ des Entladers —100 V angelegt, an ein nächstes Steuergitter G₂ +50 V angelegt und an ein letztes Steuergitter G3 +200V angelegt. Andererseits betrug die Belichtung mit dem Bildlicht 4 Ix ■ s für den Bereich des Steuergitters d, 2,6 Ix ■ s für den Bereich des Steuergitters G₂ und 2,6 Ix ■ s für den Bereich des StcuergittersG*

Der Zusammenhang zwischen dem Potential des nach der Totalbelichtung auf der Oberfläche des Aufzeichnüngsrnäieriäis ausgebildeten eiekirusiatischen Ladungsbilds und der Dichte des Vorlagebilds ist in Fig. 12 durch die ausgezogene Linie/? gezeigt.

Beispiel 4

Unter den gleichen Bedingungen wie beim Beispiel 3 wurde die Primärleitung, das Aufbringen des Bildlichts und das Entladen ausgeführt, wobei zusätzlich beim Aufbringen des Bildlichts infrarotes Zusatz-Licht verwendet wurde.

Der Zusammenhang zwischen dem Potential des nach der Totalbelichtung auf dem Aufzeichnungsmaterial ausgebildeten elektrostatischen Ladungsbilds und der Dichte des Vorlagebilds ist in F i g. 12 durch die strichpunktierte Linie tf gezeigt.

In diesem Fall war der Helligkeitsreproduktionsbereich auf ungefähr 1,4 erweitert.

Wie vorstehend im einzelnen beschrieben ist, wird mit dem beschriebenen Verfahren der Helligkeitsreproduktionsbereich erweitert und damit eine originalgetreue und gute Reproduktion von feinen Bildtonabstufungen und Farbtönen von Vorlagebildern ermöglich'..

Darüber hinaus kann entsprechend den Tönungen der zu reproduzierenden Vorlagebilder die Zahl der Zwischenschritte so gewählt werden, daß eine optimale Bildreproduktion ermöglicht wird. Die Steuerung der Färbungstöne kann sehr einfach durch geeignete Einstellung des Oberflächenpotentials Vi, V\ erfolgen.

Hierzu 10 Blatt Zeichnungen

Die Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials wurde wie beim Beispiel 1 der Primärladung unterzogen, wonach zugleich mit denn Aufbringen des Bildlichts der Koronaentlader 2* betrieben wurde, an dessen Koronadraht die gleiche Spannung wie beim Beispiel 1 angelegt wurde, und auch die gleichen Steuergitterspannungen wie beim Beispiel 1 verwendet wurden.

Die Belichtung über den Bereich des Steuergitters Gi betrug 2,4 Ix · s, während die Belichtung über den Bereich des Steuergitters G₂ 2,0 Ix ■ s betrug.

Der Zusammenhang zwischen dem Potential des nach der Totalbelichtung auf der Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials ausgebildeten elektrostatischen Ladungsbilds und der Dichte des Vorlagebilds ist in F i g. 12 durch die gestrichelte Linie ot gezeigt

Claims

Patentansprüche:

1. Elektrofotografisches Verfahren zur Ausbildung eines Ladungsbildes auf einem Aufzeichnungs- s material mit einem leitenden Träger, einer fotoleitfähigen Schicht und einer isolierenden Deckschicht auf der fotoleitfähigen Schicht, bei dem das Aufzeichnungsmaterial durch eine gleichförmige Aufladung auf ein erstes Oberflächenpotential V einer ersten Polarität gebracht wird, anschließend bildmäßig belichtet und während oder nach der bildmäßigen Belichtung einer Koronaentladung von zur Polarität der gleichförmigen Aufladung entgegengesetzter Polarität ausgesetzt wird, um das Oberflächenpotential auf einen Wert Vo abzusenken, und abschließend totalbelichtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Totalbelichtung zur Verbesserung der Bildtonabstufung mindestens ein Zwischenschritt in Form einer weiteren bildmäßigen Beiich- tung angewsndet wird, bei dem das Aufzeichnungsmateriaf entweder gleichzeitig mit oder nach der weiteren bildmäßigen Belichtung einer weiteren Koronaentladung von zur Polarität der gleichförmigen Aufladung entgegengesetzter Polarität ausgesetzt wird, die derart gesteuert wird, daß ein durch die weitere bildmäßige Belichtung bewirkter Anstieg des Oberflächenpotentials auf einen Wert Vi begrenzt wird, wobei V > Vj > Vb gilt

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenschritt vor dem Totalbelichten mehrfach wiederholt wird.

3. Verfahren nach Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die weitern Koronaentladung bei jedem weiteren Zwischenschritt d^ .-art gesteuert wird, daß das Oberflächenpotential auf einen Wert VV begrenzt wird, der zwischen dem Wert Vdes ersten Oberflächenpotentials und dem bei dem jeweils vorhergegangenen Zwischenschritt erreichten Potential Vi liegt

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Intensität der bildmäßigen Belichtung bei dem Zwischenschritt höher ist als die Intensität der ersten bildmäßigen Belichtung.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Absenken des Oberflächenpotentials auf den Wert Vo und die Koronaentladung während des Zwischenschritts mittels einer asymmetrischen Wechselstromkoronaentladung vorgenommen werden.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem Primärlader zum gleichförmigen Aufladen, einer Einrichtung zum bildmäßigen Belichten, einem Sekundärlader zum Entladen auf den Oberflächenpotentialwert Vo und einer Einrichtung zum Totalbeiichten des Aufzeichnungsmaterials, dadurch gekennzeichnet, daß für den Zwischenschritt ein Koronaentlader (C₂'; S₂-G₂) vorgesehen ist, dessen dem Aufzeichnungsmaterial zugewandte öffnung mit einem Steuergitter (G₂) versehen ist und dessen gegenüberliegende Seite zum Durchtritt des Bildlichts optisch offen 52) ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildlicht-Durchtrittsöffnung (S₂) des Koronaentladers mit einer Einrichtung zur Steuerung der hindurchtretenden Lichtmenge aus

gestattet ist

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Steuereinrichtung ein Schlitz (Sj) einstellbarer Breite für den Bildlichtdurchtritt vorgesehen ist

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Koronaentlader für des Zwischenschritt und der Sekundärlader zu einer Koronaentladsreinheit 24) zusammengefaßt sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch!), dadurch gekennzeichnet, daß die Koronaentladereinheit (24) auf der dem Aufzeichnungsmaterial zugewandten Seite außer dem Steuergitter (Gi) für den Zwischenschritt ein separates Steuergitter (Gi) für die Sekundärladung und auf der dem separaten Steuergitter gegenüberliegenden Seite eine separate öffnung (Si) zum Durchtritt des Bildlichts aufweist

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß beide öffnungen (S_t, S₂) für den Büdüchtdurchtritt jeweils mit einer Einrichtung zur Steuerung der hindurch tretenden Lichtmenge ausgestattet sind.