DE2917005A1

DE2917005A1 - Verfahren und vorrichtung fuer die elektrophotographie

Info

Publication number: DE2917005A1
Application number: DE19792917005
Authority: DE
Inventors: Shunichi Ishihara; Michio Ito; Masanao Kasai; Nobuo Kitajima
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1978-04-27
Filing date: 1979-04-26
Publication date: 1979-11-08
Also published as: US4551003A; US4286032A

Description

Verfahren und Vorrichtung für die Elektrophotographie

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung für die Elektrophotographie, und insbesondere auf ein elektrophotographisches Verfahren zur Erzielung wiederholter Bilderzeugung mit Hilfe eines photoempfindlichen Materials, das im wesentlichen aus einer leitenden Schicht, einer photoleitfähigen Schicht und einer isolierenden Schicht gebildet ist, sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Zur Erzielung eines Bilds hohen Kontrasts ist ein elektrophotographisches Verfahren bekannt und wirtschaftlich angewandt, bei dem ein photoempfindliches Material verwendet wird, das im wesentlichen aus einer leitenden Schicht, einer photoleitfähigen Schicht und einer isolierenden Schicht gebildet ist, und bei dem beispielsweise ein Primärladeschritt zum gleichförmigen Laden der Oberfläche des photoempfindichen Materials auf eine vorbestimmte Polarität, ein Bildbelichtungsschritt zur Beiich-

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Dresdner Bank (München) KIo 3939 844

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tung der Oberfläche mit Bildlicht, ein Sekundärladeschritt zur nahezu mit der Bildbelichtung gleichzeitigen Ausführung einer Koronaentladung mit einer Komponente mit Gegenpolarität zur Primärladung, nämlich einer Gleichstrom-Koronaentladung mit dieser Gegenpolarität, einer Koronaentladung mit unsymmetrischer Wechselspannung oder einer Wechselspannungs-Koronaentladung, und ein Gesamtflächenbelichtungsschritt zum gleichförmigen Beleuchten der Fläche des photoempfindlichen Materials erfolgt, um damit ein Ladungsbild zu formen, wonach dann die Entwicklung und die Übertragung des auf diese Weise ausgebildeten Ladungsbilds folgt, um damit ein reproduziertes Bild des Bildlichts zu erzielen.

Ferner ist selbst dann, wenn kein derartiges Bild hohen Kontrasts erzielbar ist, von den unter Verwendung eines photoempfindlichen Materials aus im wesentlichen einer leitenden Schicht, einer photoleitfähigen Schicht und einer Isolierschicht ausgeführten elektrophotographisehen Verfahren bekannt, daß sie zu einer wiederholten Verwendung des photoempfindlichen Materials geeignet sind, da dessen Oberfläche physikalisch und chemisch dauerhaft gestaltet werden kann.

im Falle einer bestimmten Kombination der Polarität des Entwicklers, der Polarität der Sekundärladung und der Polarität der Koronaentladung für die Bildübertragung wurde jedoch festgestellt, daß sich bei wiederholter Bilderzeugung an dem photoempfindlichen Material ein beträchtlicher Verlust an Bildkontrast ergibt.

Dieser Kontrastverlust war ein schwerwiegendes Problem bei bestimmten Verfahren, da eine derartige Kombination beispielsweise zur Erzielung einer ümkehr- ° entwicklung oder zur Entfernung überschüssiger Flüssig-

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' keit bei einer Flüssigentwicklung unentbehrlich ist.

Der vorstehend genannte Nachteil wird im einzelnen

anhand eines in Fig. 1 gezeigten Beispiels eines elektro-

photographischen Verfahrens erläutert, bei dem eine Umkehrentwicklung verwendet wird.

Bei diesem schematisch in Fig. 1 dargestellten Verfahren wird zuerst ein photoempfindliches Material A, das im wesentlichen aus einer leitenden Schicht al, einer photoleitfähigen Schicht a2 und einer Isolierschicht a3 gebildet ist, einer Primärladung beispielsweise durch positive Koronaentladung in dem Fall unterzogen, daß die photoleitfähige Schicht a2 η-Leitfähigkeit hat, wie beispielsweise ein CdS-Bindemittel-System (Fig. 1(a)); danach wird das photoempfindliche Material zugleich mit einer Sekundärladung mittels einer Wechselstromkorona oder einer Gleichstromkoroha mit einer Komponente in . Gegenpolarität zur Primärladung mit einem Lichtbild bzw.

^^w mit Bildlicht belichtet (wobei L einen hellen Bereich und D einen dunklen Bereich darstellt) (Fig. 1 (b)) ; daraufhin wird das photoempfindliche Material einer Totalbelichtung unterzogen, um ein elektrostatisches Ladungsbild zu erhalten, bei dem der helle Bereich L negativ und der dunkle ^ Bereich D positiv geladen ist (Fig. 1(c)). Das auf diese Weise erzielte Ladungsbild wird durch Umkehrbelichtung mit einem Trockenentwickler oder einem Flüssigentwickler T sichtbar gemacht, der positiv geladene Tonerteilchen enthält (Fig. 1(d)); das so entwickelte Bild wird auf

ein Bildempfangsblatt oder -papier P dadurch übertragen, daß das Bildempfangsblatt P auf die Oberfläche des photoempfindlichen Materials A aufgelegt wird und von der Rückseite des Bildempfangsblatts P her eine negative Koronaentladung ausgeführt wird (Fig. 1(e)). Darauffolgend

wird durch einen Reinigungsschritt zum Entfernen des auf der Oberfläche des photoempfindlichen Materials zurück-

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' gebliebenen Entwicklers das photoempfindliche Material für die Bilderzeugung bei dem nachfolgenden Abbildungszyklus vorbereitet.

Bei wiederholter Verwendung des photoempfindlichen Materials nimmt bei diesem Verfahren der Kontrast des elektrostatischen Ladungsbilds allmählich ab, was auf die folgenden Umstände zurückzuführen ist:

'0 Bei dem Bildübertragungsschritt des Verfahrens, bei dem über das Bildempfangsblatt die Oberfläche des eine η-leitende photoleitfähige Schicht enthaltenden photoempfindlichen Materials negativ geladen wird, wird an der Grenzfläche zwischen der leitenden Schicht al und der photoleitfähigen Schicht a2 positive Ladung induziert, so daß daher ein elektrisches Feld in der photoleitfähigen Schicht bzw. durch die photoleitfähige Schicht hindurch gebildet wird.

Die Elektronen, die im Falle des normalen positiven

Ladens der Oberfläche des photoempfindlichen Materials von der leitenden Schicht injiziert und an der Grenzfläche zwischen der photoleitfähigen Schicht und der Isolierschicht festgehalten werden, werden durch das vorstehend

genannte elektrische Feld von der photoleitfähigen Schicht weg zur leitenden Schicht zurückgestoßen, so daß auf diese Weise in der photoleitfähigen Schicht positive Raumladungen bzw. positive Löcher zurückbleiben.

Diese positiven Löcher werden mit Ablauf der Zeit

in ständig wachsender Anzahl in den Fangstellen festgehalten.

Insbesondere im Falle einer photoleitfähigen Schicht,

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die eine gesteigerte Anzahl von Barrieren bzw. Sperrschichten enthält, wie beispielsweise bei einer aus ZnO oder CdS und einem Bindemittel zusammengesetzten Schicht werden die vorstehend genannten positiven Löcher in tiefen Fangstellen festgehalten, so daß sie sich nicht leicht wieder vereinen bzw. rekombinieren können.

Solche eingefangenen positiven Löcher fangen in ihrer Umgebung die bei der nachfolgenden Primärladung injizierten Elektronen ein und behindern auf ähnliche Weise die Bewegung der injizierten Elektronen zu der Grenzfläche zwischen der photoleitfähigen Schicht und der Isolierschicht hin.
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Aus diesem Grund wird die Elektroneninjektion zur Grenzfläche zwischen der photoleitfähigen Schicht und der Isolierschicht unzulänglich, woraus sich bei den nachfolgenden Abbildungszyklen ein verringerter Kontrast ergibt.

Darüber hinaus erscheinen diese eingefangenen positiven Löcher, die von der Bildbelichtung bei dem vorhergehenden Abbildungszyklus abhängig sind, bei dem nachfolgenden Abbildungszyklus als ein gespeichertes Bild.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein

elektrophotographisches Verfahren anzugeben, das mit on
^ou einem im wesentlichen aus einer leitenden Schicht, einer photoleitfähigen Schicht und einer Isolierschicht bestehenden photoempfindlichen Material die wiederholte Bilderzeugung mit hohem Kontrast erlaubt; ferner soll eine Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens

geschaffen werden.

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' Weiterhin sollen mit der Erfindung ein elektrophotographisches Verfahren und eine Vorrichtung zu dessen Durchführung geschaffen werden, die ein umgekehrt entwickeltes Bild mit zufriedenstellendem Kontrast ergeben.

Desweiteren soll das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung die Erzielung eines übertragenen Bilds mit zufriedenstellendem Kontrast ermöglichen.

Im einzelnen hat das zur Erzielung der Bilderzeugung durch wiederholte Verwendung eines im wesentlichen aus einer leitenden Schicht, einer photoleitfähigen Schicht und einer Isolierschicht bestehenden photoempfindliche Materials dienende erfindungsgemäße elektrophotographische Verfahren das Merkmal, daß bei den Bildverarbeitungsschritten, die an dem photo-. empfindlichen Material nach der Ladungsbild-Ausbildung und bei der Koronaentladung mit einer Polarität, die gleich der Polarität des die photoleitfähige Schicht des photoempfindlichen Materials bildenden Materials ist, durch einen Belichtungsschritt eine Auswirkung der Koronaentladung bei dem nachfolgenden LadUngSbild-^Z>J Ausbildungszyklus an dem photoempfindlichen Material verhindert wird.

Bei einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen

Verfahrens sind ein Schritt zur Erzeugung eines quer

durch die photoleitfähige Schicht verlaufenden elektrischen Felds zur Bildverarbeitung sowie ein Schritt zur Beseitigung des bei dem vorhergehend genannten Schritt erzeugten elektrischen Felds vorgesehen.

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Bei einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen elektrostatischen Verfahrens zur wiederholten Verwendung eines im wesentlichen aus einer leitenden Schicht, einer photoleitfähigen Schicht und einer Isolierschicht gebildeten photoempfindlichen Materials sind ein Schritt zur Ausbildung eines einer Lichtinformation mit Hell-Dunkel-Kontrast entsprechenden elektrostatischen Ladungsbilds, ein Entwicklungsschritt zum Entwickeln des auf dem photoempfindlichen Material ausgebildeten Ladungsbilds, ein Belichtungsschritt zur Belichtung der Oberfläche des das auf diese Weise entwickelte Bild tragenden photoempfindlichen Materials zum Bilden einer Licht-Hysterese einer vorbestimmten Dauer und ein Schritt zur Ausführung einer Koronaentladung mit gleicher Polarität wie die photoleitfähige Schicht an dem photoempfindlichen Material während der Licht-Hysterese vorgesehen, die durch den genannten Belichtungsschritt herbeigeführt ist.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des elektrophotographischen Verfahrens zur wiederholten Verwendung eines photoempfindlichen Materials aus im wesentlichen einer leitenden Schicht, einer photoleitfähigen Schicht und einer Isolierschicht hat ein photo-

^^J leitfähiges Material, das zu einer UmIaufbewegung gelagert ist, eine Primär-Koronaentladevorrichtung zur Ausführung einer Koronaentladung einer vorbestimmten Polarität an dem photoempfindlichen Material, eine Belichtungseinrichtung zum Belichten des photoempfindlichen Materials mit

einer dem zu reproduzierenden Bild entsprechenden Lichtinformation, eine Sekundär-Koronaentladevorrichtung zum mit dem Belichten gleichzeitigen Ausführen einer Koronaentladung mit einer Komponente in Gegenpolarität zur primären Koronaentladung, eine Totalbelichtungsvorrich-

tung zum gleichförmigen Belichten der Oberfläche des

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photoempfindlichen Materials, eine Entwicklungseinrichtung zum Aufbringen von in der gleichen Polarität wie bei der Primär-Koronaentladung geladenen: Entwickler auf das an der Oberfläche des photoempfindlichen Materials ausgebildete elektrostatische Ladungsbild, eine Bildverarbeitungs-Koronaentladevorrichtung zum Ausführen einer Koronaentladung mit einer Komponente in einer Polarität, die gleich der Polarität der photoleitfähigen Schicht des photoempfindlichen Materials ist, an der Oberfläche desselben nach der Ladungsbild-Ausbildung, und eine Belichtungsvorrichtung zum Belichten der Oberfläche des photoempfindlichen Materials, durch die eine Auswirkung der Koronaentladung mittels der Bildverarbeitungs-Koronaentladevorrichtung auf die nachfolgende Ladungsbild-Ausbildung an der Oberfläche verhindert wird.

Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. 20

Fig. 1(a) bis 1(e) sind schematische Ansichten, die ein herkömmliches elektrophotographisches Verfahren zeigen.

Fig. 2(a) bis 2(f) sind schematische Ansichten,

die das erfindungsgemäße elektrophotographische Verfahren zeigen.

Fig. 3 ist eine schematische Ansicht eines on

elektrophotographischen Geräts, bei

dem das Verfahren angewandt wird.

Fig. 4 ist eine graphische Darstellung,

die den Zusammenhana zwischen der

Dauer der Licht-Hysterese und dem

Dunkelpotential bei der wiederholten Bilderzeugung in der elektrophotographischen Vorrichtung zeigt.

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Fig. 5 ist eine graphische Darstellung, die den Zusammenhang zwischen der Intensität der die Licht-Hysterese hervorrufenden Belichtung und dem Dunkelpotential-Abfall zeigt.

Fig. 6 'ist eine graphische Darstellung, die den Dunkelpotential-Abfall als Funktion der Dauer einer Nachbelichtung zur Beseitigung eines elektrischen

Felds zeigt.

Fig. 7 ist eine graphische Darstellung,

die den Dunkelpotential-Abfall als Funktion der Intensität der Nachbe

lichtung für die Beseitigung des elektrischen Felds zeigt.

Das elektrophotographxsche Verfahren ist scheiaatisch in den Fig. 2(a) bis 2(f) dargestellt, in welchen die mit den ϊη Fig. 1 gezeigten Komponenten gemeinsamen Komponenten mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet s ind.

Die Fig. 2(a) zeigt einen Primärladungsschritt zur gleichförmigen Ladung der Oberfläche eines photoempfindlichen Materials A, das im wesentlichen aus einer leitenden Schicht al, einer photoleitfähigen Schicht a2 und einer Isolierschicht a3 gebildet ist, durch eine Koronaentladung mit einer vorbestimmten Polarität, die entsprechend der Zusammensetzung der photoleitfähigen Schicht aus η-Material· wie CdS oder p-Material wie Se positiv oder negativ ist, wobei in der Darstellung eine

η-leitende photoleitfähiae Schicht gezeigt ist. 35

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Die Fig. 2(b) zeigt einen Schritt der Belichtung der auf diese Weise gleichförmig geladenen Oberfläche des photoempfindlichen Materials mit einer Lichtinformation, die eine beispielsweise durch Abtasten einer Vorlage erzielte Verteilung von hellen und dunklen Bereichen hat, und des gleichzeitigen Ausführens einer Koronaentladung mit einer Komponente in Gegenpolarität zur Primärladung, wie beispielsweise einer Gleichstrom-Koronaentladung mit dieser Gegenpolarität, einer Wechselstrom-Koronaentladung oder einer Kombination aus diesen, wobei in der Darstellung eine negative Gleichstrom-Entladung gezeigt ist, deren Polarität zu der Polarität bei der vorgenannten Primärladung entgegengesetzt ist.

Die Fig. 2(c) zeigt einen Totalbelichtungsschritt, bei dem schnell eine Oberflächenpotentialverteilung gebildet wLrd, die der durch die vorstehend genannte Bildlicht-Belichtung geformten Ladungsverteilung entspricht.

Auf diese Weise wird an der Oberfläche des photoempfindlichen Materials ein elektrostatisches Ladungsbild mit hohem Kontrast ausgebildet.

^ZJ Die Fig. 2(d) zeigt einen Entwicklungsschritt, bei dem das Ladungsbild mittels eines Trockenentwicklers oder Flüssigentwicklers T entwickelt wird, der Tonerteilchen enthält, die in der Polarität des Dunkelbereichs D geladen sind, um den hellen Bereich L sichtbar

zu machen und damit ein sog. Negativ-Positiv-Umkehrbild zu erzielen. Die vorstehend genannten Schritten entsprechen den in Verbindung mit den Fig. 1(a) bis 1(d) erläuterten.

Die Fig. 2(e) zeigt einen Belichtungsschritt, mit dem

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die photoleitfähige Schicht des photoempfindlichen Materials mit einer Licht-Hysterese versehen wird. Durch diese Belichtung nimmt die photoleitfähige Schicht als Licht-Hysterese einen Zustand niedrigen Widerstands

^ an, der für eine bestimmte Zeitdauer beibehalten wird.

Die Fig. 2(f) zeigt einen Übertragungsschritt, der während der Dauer des vorstehend genannten Licht-Hysteresezustands ausgeführt wird, wobei eine Koronaentladung mit zur Polarität der Tonerteilchen entgegengesetzter Polarität (d. h., bei dem dargestellten Fall eine negative Koronaentladung) an der Rückseite eines Bildempfangsblatts P ausgeführt wird, um dadurch das entwickelte Bild auf dieses Bildempfangsblatt zu übertragen. Durch die derart ausgeführte negative Koronaentladung wird in der leitenden Schicht des photoleitfähigen Materials eine positive Ladung induziert. Die dermaßen induzierte positive Ladung würde nicht in

- die η-leitende photoleitfähige Schicht injiziert werden,

sondern in Verbindung mit der Koronaentladung ein elektrisches Feld in der photoleitfähigen Schicht bilden, wenn diese η-leitende photoleitfähige Schicht einen Dunkelzustand einnimmt; da jedoch aufgrund der Licht-Hysterese die photoleitfähige Schicht in einem Zustand

niedrigen Widerstands ist, bildet die induzierte positive Ladung kein derartiges elektrisches Feld, da die in ausreichender Anzahl in der photoleitfähigen Schicht vorhandenen negativen Träger durch die positive Ladung angezogen werden und durch die Schicht hindurch wandern, so daß sie die an der Grenzfläche zwischen der leitenden Schicht und der photoleitfähigen Schicht induzierte positive Ladung neutralisieren. Auf diese Weise induziert die durch die Übertragungs-Koronaentladung aufgebrachte negative Ladung eine positive Ladung an der leitenden Schicht.

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Aufgrund der durch die genannte Belichtung verursachten Licht-Hysterese in der photoleitfähigen Schicht werden jedoch die Raumladungen, die sonst in den tiefen Fangstellen eingefangen worden wären, in diesem Zustand freigegeben und bei dem Zustand niedrigen Widerstands in der photoleitfähigen Schicht Paare aus Elektronen und positiven Löchern erzeugt, so daß die in der Nähe der Grenzfläche zwischen der leitenden Schicht und der photoleitfähigen Schicht induzierte Ladung der entgegengesetzten Polarität sofort beseitigt wird. Auf diese Weise ist es möglich, die Gefahr der Bildung eines elektrischen Felds in der photoleitfähigen Schicht bzw. quer zur photoleitfähigen Schicht auszuschalten.

Durch das Fehlen eines derartigen elektrischen Felds ist die unerwünschte Auswirkung auf die nachfolgende Bilderzeugung beseitigt. Das photoempfindliche Material wird nach Abschluß der Bildübertragung unter den genannten Bedingungen einem Reinigunasschritt unterzogen und damit für die nachfolgende Bilderzeugung vorbereitet.

Ferner kann bei dem Verfahren die Reihenfolge der vorstehend genannten, in den Fig. 2(e) und 2(f) gezeigten Schritte umgekehrt werden. In diesem Fall wird der Belichtungsschritt nach einem Schritt ausgeführt, bei dem wie bei dem vorstehend genannten Übertragungsschritt eine Koronaentladung mit einer Polarität erfolgt, die gleich der der photoleitfähigen Schicht ist. Bei einem derartig umgekehrten Verfahren wird

^ durch die mittels der Übertragungs-Koronaentladung aufgebrachte negative Ladung an der photoleitfähigen Schicht ein elektrisches Feld gebildet, jedoch wird dieses elektrische Feld sofort durch die nachfolgende

Belichtung beseitigt.
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Im einzelnen induziert die durch die Übertragungs-Koronaentladung auf die Oberfläche der Isolierschicht des photoleitfähigen Materials aufgebrachte negative Ladung eine positive Ladung an der leitenden Schicht, so daß ein elektrisches Feld gemäß den vorstehenden Ausführungen entsteht. Durch die nachfolgende Belichtung werden jedoch die Raumladungen aus den tiefen Fangstellen in der photoleitfähigen Schicht gelöst und bei dem Zustand niedrigen Widerstands der photoleitfähigen Schicht Paare aus Elektronen und oositiven Löchern qebjldet, wodurch die in der Umgebung der Grenzfläche zwischen der leitenden Schicht und der photoleitfähigen Schicht induzierte positive Ladung aufgehoben wird, so daß das vorangehend genannte elektrische Feld beseitigt wird.

Natürlich kann der Schritt nach Fig. 2(e) gleichzeitig mit dem Schritt nach Fig. 2(f) vorgenommen werden, jedoch kann hierbei die Belichtung nicht wirkungsvoll ausgeführt werden, da das Bildempfangsblatt vorhanden ist und eine außerordentlich große Lichtmenge erforderlich ist, um einen ausreichend niedrigen Widerstand in der photoleitf ähigen Schicht zu erzielen.

Dies ist aus dem Umstand verständlich, daß die ■" Lichtdurchlässigkeit von gewöhnlichem Büropapier oder Briefpapier im Bereich von 15 bis 30 % liegt. Beispielsweise ist die Lichtdurchlässigkeit 24 % im Falle von Leinsn-Bankpostpapier mit 81 g/m², 23 % im Falle von Banknotenpapier mit 100 a/m² und 28 % im Falle von

weißem Bankpostpapier hoher Qualität mit 64 g/m².

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Es ist hier anzumerken, daß die zu dem Kontrastverlust führende Koronaentladung nicht unbedingt allein die Übertragungs-Koronaentladung mit der Polarität der photoleitfähigen Schicht sein muß.
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Beispielsweise ist im Falle der Ausbildung eines Ladungsbilds mit einem gleichzeitigen Prozeß gemäß der Beschreibung in der US-PS 3 666 363 an einem photoempfindlichen Material mit einer η-leitenden photoleitfähigen Schicht das Ladungsbild aus positiv geladenen Dunkelbereichen D und ungeladenen oder negativ geladenen Hellbereichen L gebildet. Nach der Entwicklung mit einem Flüssigentwickler, der negativ geladene Tonerteilchen enthält, ist eine negative Abquetsch- oder Abpreß-Koronaentladung e'rforderlich, die jedoch zur Bildung eines elektrischen Felds in der photoleitfähigen Schicht bzw. quer zur photoleitfähigen Schicht führt. Daher kann die vorstehend beschriebene Nachbelichtung auch vorteil-. haft im Falle einer derartigen Abpreß-Koronaentladung vor, gleichzeitig mit oder nach der Koronaentladung angewandt werden.

Nunmehr wird auf die Fig. 3 Bezug genommen, die in Seitenansicht ein elektrophotographisches Gerät ^zo zeigt, bei dem das elektrophotographische Verfahren Anwendung findet.

Eine photoempfindliche Trommel 1 weist eine Aluminiumfolie auf, die als leitende Schicht dient und die mit einer photoleitfähigen Schicht aus pulverisiertem CdS und einem Bindemittel in einer Stärke von 50 μΐη beschichtet sowie ferner mit einem Blatt aus Mylar (Polyvinylchlorid) mit einer Dicke von 35 y.m als Isolierschicht abgedeckt ist; die Trommel wird im Uhrzeigersinn gedreht.

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' Ungefähr an der Oberseite der photoempfindlichen

Trommel 1 sind eine elastische Reinigungsklinge 2 aus Gummi oder Kunstharz und eine Vorbelichtungslampe 3 angebracht, welche die Oberfläche der photoempfindlichen Trommel zur Bilderzeugung vorbehandeln. Entlang des abfallenden Umfangs der photoempfindlichen Trommel 1 ist eine Ladungsbild-Formungseinrichtung aus einem Primär-Koronaentlader 4 zum Aufbringen einer positiven Ladung auf die Oberfläche der photoempfindlichen Trommel, einem Sekundär-Koronaentlader 5 zum Ausführen einer Gleichstrom-Koronaentladung mit Gegenpolarität zur primären Koronaentladung oder einer Wechselstrom-Koronaentladung und einer Totalbelichtungslampe 6 angebracht.

^ Zur Belichtung der photoempfindlichen Trommel

mit Bildlicht sind ein Vorlagentisch 7, eine Vorlagenbeleuchtungs-Lichtquelle 8, ein Umlenkspiegel 9 und ein Spiegelobjektiv 10 vorgesehen, wobei die Belichtung

■ über eine optisch offene Rückseite des Sekundär-Korona-

entladers erfolgt. Natürlich kann die Bildlicht-Belichtung auch beispielsweise von einer Kathodenstrahlröhre her oder mittels eines Laserstrahles vorgenommen werden.

Unterhalb der photoempfindlichen Trommel 1

ist eine Entwicklungsstation 12 zum Entwickeln des

an der photoempfindlichen Trommel ausgebildeten elektrostatischen Ladungsbilds angebracht. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel erfolgt zur Erzielung einer Positiv-Negativ-Umkehrentwicklung die Entwicklung mit einem 30

Flüssigentwickler, der positiv geladene Tonerteilchen enthält, die in einer Trägerflüssigkeit dispergiert sind; 13 ist eine Entwicklungsschale, mit der der Flüssigentwickler mit der Oberfläche der photoempfindlichen Trommel in Berührung gebracht wird, während 14 eine Speisepumpe für die Zufuhr des Flüssigentwicklers zu der Entwicklungsschale ist. Auf die Entwicklungsstation

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' 12 folgend ist ein Nach-Abpreß-Koronaentlader 15 zum Entfernen überschüssigen Flüssigentwicklers vorgesehen. Die Abquetsch- bzw. Abpreßwirkung kann mittels einer Koronaentladung beliebiger Polarität erzielt werden, jedoch wird vorzugsweise positive Koronaentladung, nämlich Koronaentladung mit der gleichen Polarität wie die Tonerteilchen gewählt, da es in diesem Fall möglich ist, zu verhindern, daß zusätzlich zu der genannten Abpreßwirkung eine Streifenbildung an dem entwickelten Bild entsteht.

Ferner sind eine Papierzufuhrwalze 16, eine Papierführung 17 und eine Registrierwalze 18 zur Zuführung eines Bildempfangsblatts P zu der übertragungs-'5 station vorgesehen.

Oberhalb des Abpreß-Koronaentladers ist ein Übertragungs-Koronaentlader 19 angebracht, der eine negative Koronaentladung an der Rückseite des Bildempfangs-

^^υ blatts herbeiführt, um an dieses das entwickelte Bild anzuziehen.

Zwischen dem Übertragungs-Koronaentlader 19 und dem Nach-Abpreß-Koronaentlader 15 ist eine Nachbelichtungs-Lichtquelle 21 angebracht, die beispielsweise durch eine Wolframlampe gebildet ist.

Auf die Belichtung mit der Lichtquelle 21

hin nimmt die das entwickelte Bild tragende photoempfind-

liehe Trommel einen Zustand niedrigen Widerstands als Licht-Hysterese an, während deren Bestehen in der photoempfindlichen Trommel ein elektrisches Feld an der photoleitfähigen Schicht selbst dann nicht erzeugt wird, wenn die Trommel der vorstehend genannten Übertragungs-Koronaentladung unterzogen wird. Die Lichtquelle 21 kann auch oberhalb des Übertragungs-Koronaentladers 19 angeordnet

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• sein, wie es durch 21' dargestellt ist.

Entlang des oberen Umfangs der photoempfindlichen Trommel ist eine Trennvorrichtung wie eine Ablösewalze 20 zum Ablösen des Bildempfangsblatts von der photoempfindlichen Trommel abgebracht.

Neben der Trennvorrichtung sind eine Heizplatten-Fixierstation 22 zum Fixieren des auf das BiIdempfangsblatt übertragenen Bilds und Transportwalzen 23 für den Ausstoß des Bildempfangsblatts aus dem Gerät nach dem Fixieren angeordnet.

Bei einem Bilderzeugungsgerät mit einer Positiv- '^ Negativ-Umkehrentwicklung gemäß den vorstehenden Ausführungen kann die mittels des übertragungs-Koronaentladers auf die photoempfindliche Trommel aufgebrachte negative Ladung zur Ausbildung eines unerwünschten elektri-

• sehen Felds über der photoleitfähigen Schicht führen,

jedoch wird durch die vorstehend beschriebene Nachbelichtungs-Lichfcquelle 21 die Möglichkeit einer derartigen Bildung des elektrischen Felds ausgeschaltet bzw. unterdrückt, so daß damit die Ursache für die Ermüdung der

photoempfindlichen Trommel ausgeschaltet wird. 25

Mit dieser Anordnung wird daher selbst bei kontinuierlicher Bilderzeugung der Kontrastverlust vermieden, so daß eine zufriedenstellende Bildreproduktion ermöglicht ist.

Falls sich ferner ein derartiges nachteiliges elektrisches Feld über der photoempfindlichen Schicht aus irgendeiner anderen Ursache als ■ der vorstehend genannten Übertragungs-Koronaentladung ergibt, kann auf ähnliche Weise eine Nachbelichtung vor, gleichzeitig mit

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' oder nach dem Schritt vorgenommen werden, der zu der Ausbildung dieses elektrischen Felds führt.

Die elektrophotographische Vorrichtung wird näher anhand des folgenden Beispiels erläutert.

Beispiel

Eine Aluminiumtrommel mit einer polierten Oberfläche wurde in einer Dicke von 50 um mit einem photoempfindlichen Material aus einer Mischung von 10 Gew.-Teilen Polyvinylchlorid mit 100 Gew.-Teilen Cadmiumsulfid unter Aktivierung mit kleinen Mengen von Kupfer und Indium beschichtet, um eine photoleitfähige '5 Schicht zu bilden", die weiter mit einem Blatt aus Mylar (Handelsbezeichnung) (Polyvinylchloridfolie) in einer Dicke von 35 \im bedeckt wurde.

Die auf diese Weise gewonnene photoempfindel wurde zur Bilderzeugung in e gemäß der Darstellung in Fig. 3 verwendet.

^^υ liehe Trommel wurde zur Bilderzeugung in einem Gerät

Bei dem Abbildungsvorgang wurde der Primär-Koronaentlader mit einer Gleichspannung von +6,5 kV gespeist, während der Sekundär-Koronaentlader mit einer Wechselspannung von 7,2 kV gespeist wurde. Ferner wurde der Nach-Abpreß-Koronaentlader mit einer Gleichspannung von +7,5 kV gespeist, während der Übertragungs-Koronaentlader mit einer Gleichspannung von -5,0 kV gespeist

wurde. Die photoempfindliche Trommel wurde für wiederholte Bilderzeugung bei einer Umfangsgeschwindigkeit von 5 9 mm/s verwendet, während die Nachbelichtung zur Erzeugung der Licht-Hysterese für 0,2 s mit einer Stärke von 66 [lVI/cm² um 0,3 s vor der Ausführung der Über-

tragungs-Koronaentladung ausgeführt wurde. Anders ausge-

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drückt heißt das, daß das der Übertragungs-Koronaentladung ausgesetzte photoempfindliche Material in einem Zustand der Licht-Hysterese für den Stand 0,3 s war. Bei diesem Verfahrensvorgang war die Änderung des Dunkelpotentials selbst nach 500 Zyklen wiederholter Bilderzeugung geringer als 0,2, wobei keine Bildspeicherungswirkung aufgrund des durch die Übertragungs-Koronaentladung hervorgerufenen nachteiligen elektrischen Felds beobachtet werden konnte.
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Die Fig. 4 zeigt die Änderung des Dunkelpotentials bei unterschiedlichen Licht-Hysterese-Zuständen, die durch eine Nachbelichtung mit 66, 132, 395 und 1 320 μΐί/οΐη² für 0,2 s erzeugt wurden, wobei die

'5 Abszisse die Dauer der Licht-Hysterese in Sekunden darstellt, während die Ordinate das Dunkelpotential-Änderungsverhältnis nach 500 Abbildungszyklen darstellt, d. h. den Unterschied zwischen dem Dunkelpotential Vd 1 . bei dem ersten Zyklus und dem Dunkelpotential Vd 500

bei dem 500. Zyklus geteilt durch Vd 1.

Ferner zeigt die Fig. 5 den Zusammenhang zwischen dem Dünkelpotential-Änderungsverhältnis gemäß der vorstehenden Definition an der Ordinate und der

Nachbelichtungsstärke in iiW/cm² an der Abszisse bei Licht-Hysteresezeiten von 0,2, 0,4, 0,6, 1,0 oder 2,0 s In allen Fällen wurde die Nachbelichtung 0,2 s lang ausgeführt. Aus dieser graphischen Darstellung ist ersichtlich, daß ein zufriedenstellend hoher Kontrast

auch nach wiederholter Bilderzeugung dann erzielt werden kann, wenn mit einer ausreichend hohen Lichtintensität eine vorbestimmte Licht-Hysterese erzielt wird.

Untersuchungen haben bestätigt, daß mit der

vorstehend beschriebenen Nachbelichtung dann kein

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zufriedenstellendes Ergebnis erzielbar ist, wenn das elektrische Feld an der photoleitfähigen Schicht für eine längere Zeitdauer bestanden hat. Dies ist vermutlich darauf zurückzuführen, daß die in der photoleitfähigen Schicht vorhandenen Raumladungen mit Ablauf der Zeit vollständig in den tiefen Fangstellen eingefangen worden sind.

Daher zeigt die Fig. 6 die Änderung des '0 Dunkelpotentials nach 1 000 Zyklen der Bildung des elektrischen Felds an der photoleitfähigen Schicht, denen die Aufhebung dieses elektrischen Felds mit einer Nachbelichtung nach unterschiedlichen Zeiten folgte, wobei die Abszisse die Zeit in Sekunden darstellt, während die Ordinate die Differenz zwischen dem Dunkelpotential Vd 1 bei dem ersten Zyklus und dem Dunkelpotential Vd 1000 bei dem 1000. Zyklus geteilt durch Vd 1 darstellt. Die Änderung der Zeit für die Nachbelichtung wurde durch

■ Änderung der Stelle der Nachbelichtung bei dem in Fig.

3 gezeigten Gerät herbeigeführt.

Wie aus dieser graphischen Darstellung ersichtlich ist, wird der Kontrastverlust augenscheinlich, wenn diese Zeit gleich oder langer als ungefähr 0,3 s

. .
xst.

Die Fig. 7 zeigt die Änderung des Dunkelpotentials nach 20 Zyklen der Bildung des elektrischen

Felds, denen nach 0,3 s die Nachbelichtung mit Licht 30

der Wellenlänge 800 nm in unterschiedlicher Intensität folgt, wobei die Abszisse die Intensität der Nachbelichtung in iiVI/cm² darstellt, während die Ordinate die Differenz zwischen dem Dunkelpotential Vd 1 bei dem ersten Zyklus und dem Dunkelpotential Vd 20 bei dem 20. Zyklus geteilt durch Vd 1 darstellt.

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Es ist zu beobachten, daß ein zufriedenstellender Kontrast mit einer Intensität von 8 \iVI/cm² oder darüber aufrechterhalten werden konnte. Somit ist ersichtlich, daß bei dieser Lichtintensität oder bei einer höheren Lichtintensität die Anzahl der einfallenden Photonen gleich der Anzahl der eingefangenen Raumladungen wird bzw. diese übersteigt.

Mit der Erfindung sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum wiederholten Ausbilden eines Bilds hohen Kontrasts auf einem photoempfindlichen Material geschaffen, das im wesentlichen eine leitende Schicht, eine photoleitfähige Schicht und eine Isolierschicht aufweist. Erfindungsgemäß wird während der Verarbeitungsschritte für ein -auf dem photoempfindlichen Material ausgebildetes Ladungsbild ein Belichtungsschritt bzw. eine Belichtungsvorrichtung zum Verhindern oder Unterdrücken der Auswirkung einer Koronaentladung mit der Polarität der photoleitfähigen Schicht auf die nachfolgende Ladungsbild-Ausbildung an dem photoempfindlichen Material vorgesehen.

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Claims

10 Patentansprüche

1 .) Elektrophotographisches Verfahren für die wiederholte Bilderzeugung unter Verwendung eines photoempfindlichen Materials, das im wesentlichen aus einer leitenden Schicht, einer photoleitfähigen Schicht und einer isolierenden Schicht besteht, dadurch gekennzeichnet, daß während der Bearbeitung eines auf dem photoempfindlichen Material ausgebildeten Ladungsbilds eine Belichtung vorgenommen wird, um zu verhindern, daß eine an dem photoempfindlichen Material vorgenommene Koronaentladung mit einer Polarität, die gleich der Polarität der photoleitfähigen Schicht ist, die nachfolgende Ausbildung des Ladungsbilds an dem photoempfindlichen Material beeinträchtigt.

2. Elektrophotographisches Verfahren für die wiederholte Bilderzeugung unter Verwendung eines photoempfindlichen Materials, das im wesentlichen aus einer leitenden Schicht, einer photoleitfähigen Schicht und einer isolierenden Schicht besteht, dadurch gekennzeichnet, daß während der Bearbeitung eines auf dem photoempfindlichen Material ausgebildeten Ladungsbilds eine Koronaentladung mit einer der Polarität der photoleitfähigen Schicht gleichen Polarität an dem photoempfindlichen Material vorgenommen wird, um in der photoleitfähigen Schicht ein elektrisches Feld zu bilden, und daß darauffolgend das photoempfindliche Material belichtet wird, um das elektrische

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ORIGH4AL INSPECTED

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Feld zu beseitigen.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Bilden des elektrischen Felds durch negatives Laden der Oberfläche des photoempfindlichen Materials bei η-Leitfähigkeit der photoleitfähigen
Schicht oder durch positives Laden der Oberfläche des photoempfindlichen Materials bei p-Leitfähiakeit der
photoempfindlichen Schicht erfolgt.
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4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3,dadurch gekennzeichnet, daß das Bilden des elektrischen Felds durch ein Nachladen zum gleichförmigen Laden der Oberfläche des photoempfindlichen Materials nach der Entwicklung des Ladungsbilds erfolgt.

5. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch
gekennzeichnet, daß das Bilden des elektrischen Felds durch Koronaübertragung zur übertragung eines entwickelten Ladungsbilds erfolgt.

6. Elektrophotographisches Verfahren für die
wiederholte Bilderzeugung unter Verwendung eines
photoempfindlichen Materials, das im wesentlichen aus einer leitenden Schicht, einer photoleitfähigen Schicht und einer isolierenden Schicht besteht, dadurch gekennzeichnet, daß während der Bearbeitung eines auf dem
photoempfindlichen Material ausgebildeten Ladungsbilds

die Oberfläche des photoempfindlichen Materials für
on

eine vorbestimmte Zeitdauer zur Schaffung einer Licht-Hysterese belichtet wird und daß während der Dauer
der Licht-Hysterese eine Koronaentladung an dem photoempfindlichen Material vorgenommen wird, bei der eine Komponente mit einer Polarität auftritt, die gleich

der Polarität der photoleitfähigen Schicht ist.

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7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Ladungsbild an dem photoempfindlichen Material durch Primär-Koronaentladung, Bildlicht-Belichtung, Sekundär-Koronaentladung, die im wesentlichen gleichzeitig mit der Bildlicht-Belichtung erfolgt und bei der eine Komponente einer Polarität auftritt, die zur Polarität der Primär-Koronaentladung entgegengesetzt ist, und Gesamtflächenbelichtung gebildet wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Belichten zur Schaffung der Licht-Hysterese nach dem Entwickeln des Ladungsbilds erfolgt.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das an dem photoempfindlichen Material ausgebildete Ladungsbild dadurch entwickelt wird, daß durch Wahl der Polarität eines Entwicklers der Entwickler an den den hellen Bereich des Bildlichts entsprechenden Bereichangehaftet wird.

10. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Koronaentladung an dem photoempfindlichen Material eine Nachentladung zum gleichförmigen Laden der Oberfläche des photoempfindlichen Materials nach der Entwicklung des Ladungsbilds ist.

11. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Koronaentladung des photoempfindlichen Materials die Koronaübertragung für die Übertraguna des

entwickelten Ladungsbilds ist.

.12. Elektrophotographisches Verfahren für die wiederholte Bilderzeugung unter Verwendung eines photoempfindlichen Materials, das im wesentlichen aus einer

leitenden Schicht, einer photoleitfähigen Schicht und

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einer isolierenden Schicht besteht, gekennzeichnet durch einen Primärladungsschritt zum gleichförmigen Aufbringen einer Ladung einer vorbestimmten Polarität auf das photoempfindliche Material, einen Belichtungsschritt mit dem zu reproduzierenden Bild entsprechendem Bildlicht, einen Sekundärladungsschritt- zum im wesentlichen mit der Bildlichtbelichtung gleichzeitigem Ausüben einer Koronaentladung an dem photoempfindlichen Material, bei der eine Komponente mit Gegenpolarität zur Primärladung auftritt, einen Totalbelichtungsschritt zur Belichtung der ganzen Fläche des photoempfindlichen Materials, einen Entwicklungsschritt zum Entwickeln des Bilds mit einem Entwickler, der die gleiche Polarität wie die Primärladung hat, einen Übertragungsschritt zur Ausübung einer Koronaentladung von der Rückseite eines Bildempfangsmaterials her mit einer zur Polarität der Teilchen des Entwicklers entgegengesetzten Polarität, einen Belichtungsschritt zum gleichförmigen Belichten des photo-■ empfindlichen Materials und einen Reinigungsschritt zum Reinigen der Oberfläche des photoempfindlichen Materials.

13. Elektrophotographische Vorrichtung zur wiederholten Bilderzeugung unter Verwendung eines photoempfindlichen Materials, das im wesentlichen eine urnlaufend gelagerte leitende Schicht, eine photoleitfähige Schicht und eine isolierende Schicht aufweist, gekennzeichnet durch eine Koronaentladungsvorrichtung (15; 19) zur Erzeugung eines die photoleitfähige Schicht durchquerenden elektrischen Felds und eine Belichtungsvorrichtung (21; 21')

zur Unterdrückung des erzeugten elektrischen Felds.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Koronaentladungsvorrichtung ein Nachlader (15) ist, der nach der Entwicklung, jedoch vor der

Übertragung an dem photoempfindlichen Material (1) wirkt.

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15. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Koronaentladungsvorrichtung ein Übertragungskoronalader (19) zur Übertragung des entwickelten Bilds auf Bildempfangsmaterial (P) ist.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Belichtungsvorrichtung eine Übertragungslampe ist.

17. Elektrophotographische Vorrichtung zur wiederholten Erzeugung eines Bilds an einem photoempfindlichen Material, das im wesentlichen eine leitende Schicht, eine photoleitfähige Schicht und eine isolierende Schicht aufweist, gekennzeichnet durch eine Primärladevorrichtung

(4) zum gleichförmigen Aufbringen von Ladungen einer vorbestimmten Polarität auf das photoempfindliche Material (1), eine Belichtungsvorrichtung (7 bis 10) zur Belichtung mit zu reproduzierendem Bildlicht, eine Sekundär ladevorrichtung (5) zum Ausführen einer Koronaentladung in Gegenpolarität zur Polarität der Primärladung an dem photoempfindlichen Material, wobei die Sekundärladung im wesentlichen gleichzeitig mit der Bildbelichtung erfolgt, eine Vorrichtung (6) zum Belichten der Gesamtfläche des photoempfindlichen Materials, eine Entwicklungsvorrichtung (12 bis 14), die dem photoempfindlichen Material zum Entwickeln des daran getragenen Bilds einen Entwickler mit der gleichen Polarität wie die Primärladung zuführt, eine Übertragungsvorrichtung (19), die von der Rückseite eines Bildempfangsmaterials (P) her eine Koronaentladung mit einer zur Polarität des Entwicklers entgegengesetzten Polarität ausführt, eine Belichtungsvorrichtung (21) zum gleichförmigen Belichten des photoempfindlichen Materials und eine Reinigungsvorrichtung (2) zum Entfernen des an dem photoempfindlichen Material zurückgebliebenen Entwicklers.

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18. Elektrophotographische Vorrichtung zur wiederholten Verwendung eines photoempfindlichen Materials, das im wesentlichen eine leitende Schicht, eine photoleitfähige Schicht und eine isolierende Schicht aufweist, gekennzeichnet durch eine Umlaufbewegungs-Lagerung des photoempfindlichen Materials (1), einen Primär-Koronaentlader (4) zur Durchführung einer Koronaentladung einer vorbestimmten Polarität an dem photoempfindlichen Material, eine Einrichtung (7 bis 10) zum Belichten des photoempfindlichen Materials mit einer einem aufzuzeichnenden Bild entsprechenden Lichtinformation, einen Sekundär-Koronaentlader (5), der im wesentlichen gleichzeitig mit der Bildbelichtung eine Koronaentladung mit einer Komponente in Gegenpolarität zur Primär-Koronaentladung ausführt, eine Vorrichtung (6) zum gleichförmigen Belichten der Gesamtfläche des photoempfindlichen Materials, eine Entwicklungsvorrichtung (12 bis 14), die einen Entwickler mit der gleichen Polarität wie . die Primär-Koronaentladung auf ein an der Oberfläche des photoempfindlichen Materials ausgebildetes Ladungsbild aufbringt, eine Nachbelichtungsvorrichtung (21), die an der photoleitfähigen Schicht eine Licht-Hysterese herbeiführt, und eine Koronaentladevorrichtung (19), die an dem photoempfindlichen Material eine Koronaent-

^ ladung mit einer Komponente herbeiführt, die die gleiche Polarität wie die photoleitfähige Schicht hat.

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