DE3239544A1

DE3239544A1 - Verfahren zum herstellen eines vielfarben-tonerbildes

Info

Publication number: DE3239544A1
Application number: DE19823239544
Authority: DE
Inventors: Susumu Hitachi Ibaraki Akimaru; Masayasu Hitachi Ibaraki Anzai; Nobuyoshi Hoshi; Isamu Takahagi Ibaraki Komatsu
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1981-10-26
Filing date: 1982-10-26
Publication date: 1983-07-07
Also published as: US4822702A; GB2111703B; GB2111703A; DE3239544C2

Description

¹ Hitachi Ltd.

.5-1 Marunou.cht 1-cnorne' , H 4192

Ghiyoda-ku, Tokyo - '. · ^Fr/k

26. Okt. 1982

e s ch reibung

Verfahren zum Herstellen eines Vielfarben-Tonerbildes. IO

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Vielfarben-Tonerbildes. Insbesondere zielt die Erfindung auf ein Verfahren zum Herstellen eines Vielfarben-Tonerbildes bei dem das Vielfarben-Tonerbild durch mindestens zwei latente elektrostatische Bilder

hergestellt wird, welche auf einem fotosensitiven Material durch Toner, welche in der Farbe differieren, hergestellt werden.

Seit längerem gibt es Bemühungen, einen Drucker zu entwickeln, welcher zum Aufzeichnen von Tonerbildern mit mindestens zwei Farben geeignet ist und diesen beispielsweise als Terminal für einen Computer oder

dergleichen einzusetzen. So existiert ein Drucker nach den elektrofotografischen Verfahren, daneben sind auch schon Laserdrucker vorgeschlagen worden. Bei einem Zweifarben-Laserdrucker wird eine rotierende fotoleitfähige und fotosensitive Trommel einheitlich aufgeladen.

Danach wird die fotosensitive Trommel der Belichtung mit negativem 25

Licht durch einen ersten Laser ausgesetzt, der nach einer ersten Bildinforrnation moduliert ist um ein erstes latentes elektrostatisches Bild zu erzeugen, wonach dieses erste latente elektrostatische Bild in einem ersten Entwicklungsapparat einer Umkehrentwicklung ausgesetzt

wird, so daß ein erster Toner sich an einer Ladungszone anlagern kann 30

und somit ein erstes Tonerbild darstellt. Danach wir die fotosensitive Trommel erneut der Belichtung mit negativem Licht ausgesetzt, welches durch einen zweiten Laser erfolgt, der mit einer zweiten Bildinformation moduliert wird, so daß ein zweites latentes elektrostatisches

Bild entsteht. Dieses zweite elektrostatische latente Bild wird in 35

einem zweiten Entwicklungsapparat der Umkehrentwicklung ausgesetzt, so daß ein zweiter Toner veranlaßt wird, sich an einer Entladungszone anzulagern und ein zweites Tonerbild darzustellen. Das derartig auf der Oberfläche der fotosensitiven Trommel hergestellte _ Zwei farben-

-Tonerbild wird auf ein Aufzeichnungspapier übertragen und dort festgehalten.

Bei diesem vorstehend geschilderten Verfahren mit einem Laserdrucker

ist nicht auszuschließen, daß während der Entwicklung des zweiten 5

latenten elektrostatischen Bildes ein Teil des ersten Toners, welcher sich bereits auf der fotosensitiven Trommel befindet von dieser Trommel abgelöst wird und in den zweiten Entwicklungsapparat gelangt, so daß mit Zunahme der Menge des ersten Toners in diesem Entwicklungsapparat das zweite Tonerbild trübe wird.

Es ist ein Verfahren für die normale Entwicklung von zwei Farben bekannt, vorgeschlagen in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 55/87173, bei dem für den Fall, daß der Toner des ersten Entwicklers in den zweiten Entwicklungsapparat gelangt, der erste Toner umgekehrt geladen wird im Verhältnis zur Polarität zur Ladung des zweiten Latentbildes, und zwar durch Reibungsladung mit einem Träger des zweiten Entwicklers, so daß das Anlagern des ersten Toners auf der fotosensitiven Trommel verhindert wird und mithin das Mischen der

_on Farben nicht stattfinden kann. Bei diesem Verfahren zum normalen Entwickeln von zwei Farben kommt es infolge des Anhaften des zweiten Toners an der Peripherie des Trägers für den zweiten Entwickler zur Möglichkeit des Reibungskontaktes des ersten Toners mit dem Träger im zweiten Entwickler in reduzierter Weise, so daß eine lange Periode benötigt wird, um die Ladungspolarität umzukehren. Darüberhinaus besteht das Risiko, daß der erste Toner auf dem zweiten latenten .elektrostatischen Bild anhaftet, bevor das Umkehren der Ladungspolarität erfolgt.

Im weiteren wird die Entwicklungskapazität des zweiten Entwicklungsapparates reduziert, da der Toner mit umgekehrter Ladungspolarität im zweiten Entwicklungsapparat verbleibt, so daß bei einem System, welches die Tonermischungsrate oder den Anteil des Entwicklers kontrolliert, die Menge des zweiten Toners reduziert wird in Abhängigkeit der Menge des eingeschlossenen ersten Toners.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Vt anzugeben, bei welchem Tonerbilder ^von

mindestens zwei Farben mit ausgezeichneter Qualität dauernd erzielt werden können, ohne daß die Farben vermischt werden.

Diese Augabe ist gem. dem Kennzeichen des Hauptanspruchs gelöst. Weiterere Ausgestaltungen der Erfindung finden sich in den Unteransprüchen.

Zur Verdeutlichung der erziel baren Vorteile sei aufgezeigt, daß der Toner für die zweite Farbe veranlaßt wird, sich an den ladungsfrei gesetzten Zonen der Umkehrentwicklung der zweiten Farbe abzusetzen, so daß ein Tonerbild der zweiten Farbe hergestellt wird. In diesem Fall wird der Toner der ersten Farbe, welcher sich im zweiten Entwicklungsapparat befindet, veranlaßt, sich an die nicht von Ladung freigesetzten Regionen anzulagern, so daß das Ansammeln des ersten Toners im Entwicklungsapparat der zweiten Farbe verhindert wird. Danach werden die ersten und zweiten Tonerbilder elektrostatisch auf ein Aufzeichnungspapier übertragen und zwar durch ein elektrisches. Feld, welches die umgekehrte Polarität zu der der Tonerbilder hat, wobei bei der Umkehrentwicklung der zweiten Farbe der Toner der ersten Farbe, welcher an den nicht von Ladung freigesetzten Regionen anhaftet - die Polarität ist die gleiche, wie die des elektrischen Feldes - davon abgehalten wird, auf das Aufzeichnungspapier zu gelangen. Darüberhinaus ist es möglich, den Toner der ersten Farbe, v/elcher im zweiten Entwicklungsapparat enthalten ist und wiederholt in seiner Polarität verändert wird, aus dem System zu entfernen, in dem solche Mittel dar Entfernung des Toners vorgesehen v/erden, die den Toner entfernen, bevor dieser· den nicht von Ladung freigesetzten Regionen anhaften

kann.
30

Die Erfindung ist anhand der Figuren näher dargestellt. Diese
zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer zweifarben-elektrofotografisehen
Vorrichtung.

Fig. 2 eine vergrößterte Ansicht der Entwicklungszone der Vorrichtung aus Fig. 1.

Fig. 3 die Seiteansicht einer weiteren Ausführung der Entwicklungszone.

Fig. 4 eine Seitenansicht einer weiteren Ausführung der Entwicklungs-

c zone,
ο

Fig. 5 eine weitere Seiteansicht der Entwicklungszone nach der Erfindung.

^q Die Erfindung wird zunächst im folgenden anhand der Fig. 1, welche eine Seitenansicht der Gesamtstruktur einer zweifarben-elektrofotografischen Vorrichtung darstellt und der Fig. 2, welche einen vergrößerten Ausschnitt der Entwicklungszone der Vorrichtung darstellt, erläutert. Die Oberfläche einer fotoleitfähigen fotosensitiven Trommel

IQ 1 rotiert im Uhrzeigersinn und wird gleichförmig z.B. mit einer Ladung positiver Polarität durch eine Ladungseinrichtung 2 aufgeladen. Die gleichförmig aufgeladene Oberfläche der fotosensitiven Trommel 1 wird der Belichtung mittels negativen Lichts durch einen Strahl 3 ausgesetzt, welcher eine erste Bildinformation enthält - oder aber auch' mit Hilfe eines modulierten Lasers der nach der ersten Bildinformation moduliert ist - um ein erstes latentes elektrostatisches Bild zu erzeugen. Dieses erste latente elektrostatische Bild wird einer Umkehrentwicklung in einer ersten Entwicklungsstation 5 ausgesetzt, die einen ersten Toner 4 enthält - angedeutet durch einen weißen Kreis - welcher mit der selben positiven Polarität aufgeladen wird, wie auch das latente Bild. Durch die Umkehrentwicklung wird der erste Toner 4 veranlaßt, sich an den ladungsfrei gegebenen Bereichen der fotosensitiven Trommel 1 abzusetzen, um dort ein erstes Tonerbild 4 a zu bilden.

Im nächsten Schritt wird die fotosensitive Trommel 1, welche nun das erste Tonerbild 4 a trägt, erneut der Belichtung mit negativem Licht ' ausgesetzt, und zwar mit einem Strahl 6, welcher eine zweite Bildinformation enthält oder aber auch mit einem Laser, der entsprechend einer zweiten Bildinformation moduliert ist, so daß ein zweites latentes elektrostatisches Bild erzeugt wird. Das zweite elektrostatische Bild wird der Umkehrentwicklung durch eine Entwicklungsstation 8 ausgesetzt, welche einen zweiten Toner 7 enthält, verdeutlicht durch

X ίο.

-, einen schwarzen Kreis, welcher mit der selben positiven Polarität aufgeladen wird, wie der des latenten Bildes. Infolge der Umkehrentwicklung wird der zweite Toner veranlaßt sich an denjenigen Zonen anzulagern, wo die Ladung freigesetzt ist infolge der Belichtung mit der zweiten Lichtquelle, so daß ein zweites Tonerbild 7 a erzeugt wird. Es werden dementsprechend Toner unterschiedlicher Farbe für den ersten Toner 4 und den zweiten Toner ausgewählt, so daß ein zweifarben Tonerbild auf der Oberfläche der fotosensitiven Trommel 1 erzeugt werden kann. Ein Aufzeichnungspapier 9 wird mit der Oberfläche der . fototsensitiven Trommel in Kontakt gebracht und es wird ein elektrisches Feld mit umgekehrter Polarität zu der des Tonerbildes erzeugt und zwar durch eine Ladungsvorrichtung 10 auf der Rückseite des Aufzeichnungspapiers, so daß das zweifarben-Tonerbild elektrostatisch auf die Oberfläche des Aufzeichnungspapiers 9 übertragen wird. Nach der Übertragung des Tonerbildes 4a, 7 ¹ a wird die Oberfläche der fotosensitiven Trommel 1- durch einen Reiniger 11 gereinigt und erneut einheitlich durch die Ladungsvorrichtung aufgeladen.
Bei diesem elektrofatografisehen Apparat, bei dem die erste Entwick-

2Q lungsstation 5 einen Toner 4 zusammen mit einem magnetischem Träger und einer magnetischen Bürste benutzt und ein Zweikomponentenentwiekler auf der Oberfläche einer Entwicklungsrolle 5 a aufgetragen wird, wird der Toner 5 zu positiver Polarität infolge der Reibungsladung mit dem Träger aufgeladen. Darüberhinaus wird der zweite Toner 7 der zweiten Entwicklungsstation 8 zusammen mit einem magnetischem Träger benutzt und der Toner mit posititver Polartiät infolge von Reibungsladung mit dem Träger aufgeladen und eine magnetische Bürste eines Zweikomponentenentwicklers auf der Oberfläche einer Entwicklungsrolle 8 a erzeugt. Während das zweite latente elektrostatische Bild durch die zweite Entwicklungssation 8 entwickelt wird, kommt es infolge des Anhaftens des ersten Toners 4 als ersten Tonerbild 4 a auf der Oberfläche der fotosensitiven Trommel 1 dazu, daß ein Teil des ersten Toners 4 von der Oberfläche der fotosensitiven Trommel 1 abspringt und in die zweite Entwick lungsstat'ion 8 gelangt. Wird der Anteil 4 b des ersten Toners 4 in der zweiten Entwicklungssation 8 erhöht, wobei der erste Toner 4 die Ladung positiver Polarität beibehält, so lagern sich sowohl oer erste Toner 4, als auch der zweite Toner 7 am zweiten latenten elektrostatischen Bild ab und trüben dieses.

Bei der Erfindung wird das Auftreten dieses unerwünschten Phänomens dadurch verhindert, daß das Tonermaterial in einer Weise gewählt wird, daß der Ort der Reibungsladung des ersten Toners 4 zwischen dem magnetischen Träger für die zweite Entwicklungsstation 8 und dem zweiten Toner 7 angeorndet ist. Insbesondere werden die Toner so gewählt, daß die durchschnittliche Ladungsanzahl des zweiten Toners 7 größer ist, als die des ersten Toners 4, z.B. 5 bis20 μο/g. Auf diese Weise wird die Ladungspolarität des überwiegenden Teils des ersten Toners 4 b, welcher sich in der zweiten Entwicklungsstation 8 befindet, prompt umgekehrt zu einer negativen Polarität infolge der Reibungsladung mit dem zweiten Toner 7 und der daraus resultierende Toner 4 c entgegensetzter Polarität haftet an den nicht von Ladung freigesetzten Bereichen der fotosensitiven Trommel 1 an und wird auf diese Weise aus der zweiten Entwicklungsstation 8 entfernt - bei der nicht von Ladung freigesetzten Zone handelt es sich um die Region ohne Bildauftrag, wo die latente Bildladung der positiven Polarität verblieben ist. Hieraus wird deutlich, daß das Ansammeln des ersten Toners in der zweiten Entwicklungsstation 8 verhindert wird.

Dementsprechend haftet das erste Tonerbild 4 a mit der positiven

Polarität, das zweite Tonerbild 7a mit positiver Polarität und der überschüssige erste Toner 4 c mit einer Ladung negativer Polarität auf der Oberfläche der fotosensitiven Trommel 1 an. Da die elektrostatische Übertragung des Tonerbild durch Aufbringen einer Ladung negativer

Polarität auf das Aufzeichnungsblatt 9 erfolgt, werden die posititv 25

geladenen ersten und zweiten Tonerbilder 4 a und 7 a infolge dieser Ladung angezogen und auf das Aufzeichnungspapier 9 übertragen, während der negativ geladene überschüssige resultierende Toner 4 c durch die Ladung abgestoßen wird und nicht auf das Aufzeichhspapier 9 gelangt.

Daraus folgt, daß auch Kontamination des Aufzeichnungspapiers verhin-30

dert wird. ■

Die Ladung eines kleinen Teils des ersten Toners 4 b, welcher in der zweiten Entwicklungsstation 8 verblieben ist, wird zu Null reduziert.

_o_Ein weiterer kleiner Anteil des ersten Toners 4 b ist kaum mit ob

Polarität aufgeladen. Der Toner 4 d, dessen Polarität kaum geändert wird, wird der Entwicklung ausgesetzt zusammen mit dem zweiten Toner 7 a, so daß er aus der zweiten Enwicklungsstation 8 entfernt wird und

dort nicht akkumulieren kann. Der Toner 4 d, welcher auf das Aufzeichnungspapier 9 gelangt, kann dieses auch nicht trüben, da seine Quantität gegenüber der des zweiten Toners 7 a äußerst gering ist.

Das Phänomen, daß die Ladung des ersten Toners 4 b auf Null reduziert wird, oder die Polarität des Toners b wiederholt wechselt, tritt auf, zwischen dem ersten und zweiten Toner 4 und 7,wenn die oben erwähnte Differenz der Durchschnittsladungsmenge erhalten bleibt,selbst wann der erste und zweite Toner derselbe ist.

Es wird deutlich gemacht, daß dieses Phänomen nicht durch den Träger verursacht wird, sondern durch den ersten und zweiten Toner 4 b und 7. Es wird davon ausgegange, daß aufgrund der weitergehenden Ladung des zweiten Toners dieses Phänomen durch Reibung zwischen dem Toner 4 b und 7 auftritt. Der Wechsel der Ladungsmenge des ersten Toners 4 b in der zweiten Entwicklungsstation 8 wird durch die Tatsache bestätigt, daß die positive Ladung von etwa 1000 V^ welche einer Gegenelektrode zugeführt ist, die in Kontakt ist oder sehr nahe am zweiten Entwickler in welchem der erste Toner 4 b verblieben ist, dazu führt, daß der Toner 4 c sich gut an die Elektrode anlagert - die Polarität ist revers zu der umgekehrten Polarität - wobei nur der erste Toner 4 d an dem Ort verstreut wird, an dem der Fluß des Entwicklers gestört ist, wenn die Ladungsmenge und die Anhangskraft des Trägers

klein ist. · '

Im folgenden werden die Toner, welche im Zusammenahng mit der Erfindung benutzt werden, beschrieben. Es wurde festgestellt, daß bei Benutzung eines schwarzen Toners als erstem Toner 4 gute

Ergebnisse erzielt werden können, wenn ein Toner hergestellt wird, aus einer Knetmischung von Styren-Butyl Methacrylat Copolymer Harz, Karbonschwarz und einer Nigrosinfarbe mit einem Gewichtsvergältnis von 85 : 10 : 5, aushärten lassen der Knetmischung und Pulverisierung des ausgehärteten Gemischs. Wird dazu ein roter Toner als zweiter Toner 7 benutzt, so werden gute Ergebnisse erzielt unter Benutzung eines Toners, der aus einer Knetmasse oben angegebener Art hergestellt wird, bei der anstellte von Nigrosinfarbe ein Rot verwendet wird, welches dem ausgefüllten Diazo-rot-Pigment,

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auch unter der Bezeichnung "Watchung-Rot" bekannt, entspricht, und unter einem Gewichtsverhältnis von 96 : 4 benutzt wird, wobei ebenfalls das Aushärten der Knetmasse und Pulverisierung vorgenommen wird. Als magnetischer Träger im Zusammenhang mit den oben erwähnten Tonern 4 und 7 in den Entwicklungsstationen 5 und 8 wir das Produkt DS?-T580. von Nippon Teppun Kabushiki Kaisha herangezogen. Die Ladungsmengen für den ersten und zweiten Toner 4 und 7 in Bezug auf diesen Träger werden mit 25 pc/g und 37 \ic/q angegeben.

Von großer Wichtigkeit ist die Differenz der Durchschnittsladungsmenge zwischen dem ersten und zweiten Toner, wogegen die Absolutwerte der Durchschnittsladungsmengen beider Toner nicht von großer Wichtigkeit sind, aber wegen gewisser Eigenschaften wie etwa Ineinanderfließen und Entwicklungseigenschaften werden vorzugsweise durchschnittliche Ladungsmengen für den .ersten Entwickler von 20 \ic/g und durchschnittliche Ladungsmengen für den zweiten Toner von ungefähr 35 μο/g angesetzt. Die Ladungsmengen für den Entwiekler kann durch Regelung der Menge von Ladungskontrollagenzien wie Nigrosin Farbe und Watchung Rot erzielt werden. Fig. 3 zeigt eine Modifikation der elektrofotografischen Vorrichtung nach Fig. 1 und Fig. 2 in welcher ein Entwickler eingesetzt wird für einen Einkomponententoner als erste Entwicklungsstation 5. Die erste Entwicklungsstation 5 wie in Fig. 3 gezeigt umfaßt einen zylindrischen elektroleitfähigen Mantel 5 b, eine Magnetrolle 5 c, eine Tonerregulierplatte 5 d und einen Tonerbehälter 5 e. Ein Einkomponentenmagnettoner 1-2 ₅ welcher sich in dem Tonerbehälter 5 e befindet, wird von der Magnetrolle 5 c angezogen und bildet eine Magnetbürste auf der Peripherie des Mantels 5 b. Wird die Magnetrolle 5 c entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht, wird die Stärke der magnetischen Bürste durch die Tonerregulierplatte 5

on '

d eingestellt und die magnetische Bürste bewegt sich gegen den Uhrzeigersinn auf der Oberfläche des Mantels 5 b und hat einen leicht reibenden Kontakt mit der Oberfläche der .fotosensitiven Trommel 1. Wird eine Bias-Spannung mit derselben Polarität nie der Ladung des Latentbildes auf der Oberfläche der fotosensitiven Trommel 1 auf den Mantel 5 b über eine Bias-Spannungsquelle 13 aufgebracht, so wird die Umkehrentwicklung ermöglicht. Die Entwicklungsbedingungen ändern sich in Abhängigkeit von den Eigenschaften des verwendeten Einkomponentenmagnettoners 12. Wird ein

hochwiderstands, nicht aufladbarer magnetischer Toner verwendet, welcher ein magnetisches Pulver enthält und ein Harz mit einem Gewischtsverhältnis von 45 : 55, so ist eine vorzugsweise Distanz zwischen der fotosensitiven Trommel und dem Mantel 5 b mit 0,3 bis 0,5 mm eingestellt. Die Stärke der Magnetbürste wird so geregelt, daß der Toner 12 einen leicht reibenden Kontakt mit der Ober!fache . der fotosensitiven Trommel 1 hat. Auf dem Mantel 5 b wird eine Bias-Spannung angelegt, welche substantiell .gleich derjenigen des Ladungspotentials ist, welches auf dem nicht belichteten Bereich der fotosensitiven Trommel 1 verbleibt.

Wird ein hochwiderstands_> aufladbarer Magnettoner verwendet, welcher einen kleinen Anteil Farbe als Ladungsregelagentium enthält neben Magnetpulver und Harz, welcher positiv geladen wird, so wird eine gute Umkehrentwicklungscharakteristik erst dann erhalten, wenn die Entfernung zwischen der fotosensitiven Trommel T und dem mantel 5 b auf 0,2 bis 0,3 mm eingestellt wird. Die Stärke der Magnetbürste auf der Oberfläche des Mantels 5 b wird so geregelt, daß die Magnetbürste nicht in Kontakt mit der Oberfläche der fotosensitiven 20

Trommel 1 gerät und eine Bias-Spannung von 0,5 bis dem einfachen des Potentials der verbleibenden Ladung wird auf den Mantel 5 b aufgelegt. Wie in der bereits beschriebenen Ausführung der Erfindung wird die Oberfläche der fotosensitiven Trommel, welche nun

das erste Tonerbild 12 enthält, erzeugt durch die erste Entwicklungs-25

station 5, einer Belichtung mit negativem Licht über einen zweiten Strahl 6 ausgesetzt, des weiteren wird Umkehrentwicklung ausgeführt durch die zweite Entwicklungsstation 8, um ein zweites Tonerbild 7 a zu erzeugen. Ein Teil des ersten Toners 12 verbleibt in der

zweiten Entwicklungsstation, der weitaus größte Anteil des zurück-30

bleibenden Toners 12 b ist negativ geladen aufgrund der Reibungsladung mit dem zweiten Toner 7 und der resultierenden Toner 12· c mit entgegengesetzter Polarität haftet an den Ladungs- bzw. Nichtentladungszonen der Oberfläche der fotosensitiven Trommel 1 an _oc und wird so aus dem Bereich der zweiten Entwicklungsstation 8

weggeführt.

Bei dieser Ausführung der Erfindung wird durch die Verwendung eines Einkompentenmagnettoners 12 die Größe der ersten Entwicklungsstation 5 wesentlich reduziert und die Konstruktion der ersten Entwicklungsstation 5 vereinfacht. Darüberhinaus stellt diese Ausführung der Erfindung den Vorteil bereit, daß aufgrund der Tatsache, daß ein Teil des Magnetpulvers sich auf der Oberfläche des Einkomponentenmagnettoners 12 befindet und dadurch die Rei- bungsladungsfähigkeit mit dem zweiten Toner 7 verbessert, die überwiegende Mehrheit des in der zweiten Entwicklungsstation sich ansammelnden Toners vollständig

aufgeladen wird zu einer entgegengesetzten Polarität und dann aus der Entwicklungsstation entfernt wird.

Fig. 4 zeigt eine v/eitere Modifikation der elektrofotografischen

Vorrichtung nach Fig. 1 und 2 . Dort wird ein magnetischer Toner 15

verwendet, welcher 10 % bis 50 % Gewichtsanteil eines magnetischen Pulvers enthält und' als erster Toner 4 benutzt wird. Er besteht aus einer Mischung mit einem magnetischen Träger. Außerdem sind Mittel zum Entfernen des angesammelten Toners in der zweiten Entwicklungsstation 8 vorhanden. Die erste Entwicklungsstation 5 ist aus Gründen der einfachen Darstellung nicht gezeigt. Eine elektroleitfähige rotierende Elektrode 8b ist Bestandteil der zweiten Entwicklungsstation 8. Eine Spannungsquelle 14 versorgt die rotierende Elektrode mit einer Spannung gleicher Polarität wie der der Ladung auf der Oberfläche der

fotosensitiven Trommel 1. Der Toner, welcher sich auf der rotierenden 25

Elektrode 8 b befindet wird durch eine Abstreifplatte 8 c abgehoben und fällt in einen Behälter 8 d.

Bei dieser Ausführungen der Erfindung wir der Toner 4 c entgegenge_on setzter Polarität, v/elcher sich in der zweiten Entwicklungsstation 8 ansammelt, veranlaßt auf der Oberfläche der fotosensitiven Trommel 1 anzuhaften, so daß er durch die zweite· Entwicklungstation 8 entfernt werden kann und simultan dazu wird der Toner 4 c ebenso dazu veranlaßt, sich auf der rotierenden Elektrode 8 b anzusammeln, so daß _O[- er in den Behälter 8 d überführt werden kann. Da der erste Toner 4 magnetisches Pulver enthält, wird die Reibungsladungsfähigkeit mit dem zweiten Toner 7 verbessert und der erste Toner 4 wird komplett mit entgegengesetzter Polarität aufgeladen. Da darüber hinaus der erste

Toner mit einem Träger gemischt wird und in dem Zustand verwendet werden wird, bei dem er mit derselben Polarität aufgeladen wird, wie die Ladung des Latentbildes, wird eine Bias-Spannungsquelle für die Umkehrentwicklung überflüssig. Bei dieser Ausführung der Erfindung kann ein Einkomponentenmagnettoner sowohl als erster oder/und zweiter Toner verwendet werden.

Es ist notwendig, daß der erste Toner mit einer Polarität geladen wird, welche entgegengesetzt der Ladung des Latentbildes ist, welches auf der Oberfläche der fotosensitiven Trommel durch Reibungsladung mit dem zweiten Toner erzeugt wird. Der grad der Ladung kann jedoch frei eingestellt werden, und zwar entsprechend der Art des benutzten Harzes, des Ladungsregelagentiums, wie etwa Pigementen oder Farben und der An/Abwesenheit eines magnetisehen Pulvers. Erprobungen haben ergeben, daß bei Benutzung des selben Trägers sich große Vorteile dann, einstellen, wenn als Tonermaterial solche verwendet wird, bei denen die Ladungsmenge welche für den zweiten Toner aufgebracht werden muß, größer ist, als die Ladungsmenge für den ersten Toner. Darüberhinaus können unterschiedliche Träger für die erste und zweite Entwicklungsstation verwendet werden.

Als Hilfsmittel zum Entfernen des ersten Toners, welcher sich in der zweiten Entwicklungsstation ansammelt, können solche verwendet werden, welche sich die unterschiedlichen Eigenschaften in jeglicher Hinsicht zwischen den Tonern zunutze machen.

Obwohl die Ladungspolarität der Mehrheit des ersten Toners, welcher sich in der zweiten Entwicklungsstation ansammelt umgekehrt wird, ist die Ladungsmenge klein und der Toner kann vollständig zerstreut werden.

Wie in Fig. 5 dargestellt wird, kann der in der zweiten Station sich ansammelnde Toner entfernt und abgesaugt werden durch eine Luftsaugvorrichtung 82, welche auf einem Abstreifer 81 in der Nähe einer Entwicklungsrolle 8 a angebracht ist. Hat sich die Polarität eines Teiles des sich ansammelnden Toners kaum geändert, so kann selbst

dieser Toner dessen Ladungspolarität sich kaum verändert hat effektvoll entfernt werden.

Wie die vorhergehende Beschreibung deutlich aufzeigt, wird mit der Erfindung verhindert, daß sich Toner einer ersten Farbe in der Umkehrentwicklungsstation für die zweite Farbe ansammeln kann, ir:dem Toner der ersten Farbe, welcher sich in der zweiten Entwicklungsstation für die zweite Farbe ansammelt veranlaßt wird, sich an den nicht von Ladung freigesetzten Bereichen des fotosensitiven Materials durch Reibungsladung anzuhaften wobei die Reibungsladung zu einer entgegengesetzten Polarität gegenüber der Ladung des Latentbildes führt. Darüberhinaus wird verhindert, daß der Toner der ersten Farbe bzw. der erste Toner, welcher mit entgegengesetzter Polarität geladen ist und an dem fotosensitiven Material anhaftet, sich auf das Aufzeichnungspapier absetzen kann, auf dem erste und zweite Tonerbilder elektrostatisch von dem fotosensitiven Material auf das Aufzeichnungspapier mit Hilfe eines Bi as-elektrisehen Feldes entgegengesetzter Polarität transferiert werden. Daraus ergibt sich von selbst, daß dauerhaft Zweifarben-Tonerbilder mit ausgezeichneter Qualität ohne Farbvermischung erzeugt werden. Es ergibt .sich auch, daß mit dem Verfahren nach der Erfindung selbst Tonerbilder mit ausgezeichneter Qualität hergestellt werden können, welche wenigstens drei Farben verwenden, in dem die Wiederholungszahl vergrößert wird mit der elektrostatische Latentbilder geformt werden und Umkehrentwicklung stattfindet.

Claims

PATENT- UND RECHTSANWÄLTE 32395 BARDEHLE, PAGENBERG.-DOST, AtX&NBJbI5R0G-.& PARTNER A *** I* H O 0 * *Λ RECHTSANWÄLTE ' PATENTANWÄLTE -"EUROPEAN PATENTATTORNEYS JOCHENPAGENBERGDR-JUn1LLM-HARVARD-- HEINZ BARDEHLE dipl-ins. BERNHARD FROHWITTER dipl-ing.- WOLFGANG A. DOST dr., dipl.-chem. GÜNTER FRHR. v. GRAVENREUTH dipl.-ing. <fh)· UDO W. ALTENBURG dipl.-phys. POSTFACH 860620, 8000 MÜNCHEN TELEFON (089)9803 61 TELEX 522791 pad d CABLE: PADBÜRO MÜNCHEN BÜRO: GALILEIPLATZ 1, 8 MÜNCHEN datum 26. Oktober 1982 H 4192 Fr/k P .A TENTAN SP RÜCHE :

1. Verfahren zum Herstellen eines Vielfarben-Tonerbildes unter Verwendung einer elektrofotografischen Vorrichtung mit einer rotierenden fotosensitiven Trommel (T) mit deren Hilfe die Toner (4_S 7) auf den Aufzeichnungsträger (9) übertragen werden, gekennzeichnet durch die Schritte:
■:".■■--

a) ein erstes elektrostatisches Latentbild, korrespondierend -mit einer ersten Bildinformation wird auf fotoleitfähiges fotosensitives Material (Trommel 1) aufgebracht;

b) ein erster Toner (4) für eine erste Farbe wird mit der selben Polarität wie der des ersten elektrostatischen Latentbildes aufgeladen;

c) ein erstes Tonerbild (4 a)wird auf dem fotoleitfähigen^otosensitiven Material (Trommel 1) abgebildet durch Umkehrentwicklung des ersten elektrostatischen Latentbildes mit dem ersten aufgeladenen Toner (4);

- · * V · ij. 4

d) ein zweites elektrostatisches Latentbild korrespondierend zu einer zweiten Bildinformation wird auf dem fotosensitivenMaterial (Trommel 1) aufgebracht;

e) ein zweiter Toner (7) für eine zweite Farbe wird mit der selben Polarität geladen, wie der des zweiten elektrostatischen Latentbildes;

f) der erste Toner (4 b), welcher in dem zweiten Toner enthalten ist, wird mit einer Ladung entgegengesetzter Polarität zu der Polarität der Ladung des elektrostatisehen.Latenbildes aufgeladen;

g) ein zweites Tonerbild (7 a) wird auf dem fotoleitfähigen, fotosensitiven Material (Trommel 1) durch Umkehrentwicklung des zweiten elektrostatischen Latentbildes erzeugt;

h) das erste und zweite Tonerbild (4 a, 7 a) werden elektrostatisch auf den Aufzeichnungsträger (9) übertragen.

2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die durchschnittliche Ladungsmenge des zweiten Toners größer ist, als die für den ersten Toner.

3. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Toner mit einer Ladung versehen wird, deren durchschnittliche Ladungsmenge zwischen 5 bis 20 yc/g größer ist, als der des ersten Toners.

4. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des ersten Toners, welcher in dem zweiten Toner enthalten ist, und dessen Polarität geändert worden ist, einem von Ladung nicht freigesetztem Bereich des fotoleitfähigen, fotosensitiven Materials anhaftet, und daß danach das erste und zweite Tonerbild

elektrostatisch auf den Aufzeichnungsträger mittels eines Bi aselektrisehen Feldes transferiert werden, welches eine Polarität entgegengesetzt der Polarität des ersten und zweiten Tonerbildes hat, so daß der Aufzeichnungsträger nicht eingetrübt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der erste Toner., welcher in dem zweiten Tonerbild enthalten ist, aus diesem entfernt wird. '.

6. Verfahren nach Anspruch 5. dadurch gekennzeichnet, daß der erste Toner, welcher in dem zweiten Toner enthalten ist, durch elektrostatische Kraft und Luftsaugen entfernt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet, daß der erste Tonerj welcher in dem zweiten Toner enthalten ist, so geladen wird, daß seine Ladungsmenge nahe Null ist und im wesentlichen durch Luftsaugen entfernt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der erste Toner ein magnetisches Pulver enthält.

9. Verfahren nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, daß der erste Toner in der Form einer Mischung mit einem Träger verwendet wird.

10. Verfahren zum Herstellen eines Vielfarben-Tonerbildes gekennzeichnet durch die Schritte

a) die Oberfläche einer rotierenden fotoleitfähigen, fotosensitiven Trommel (1) wird gleichmäßig geladen;

b) ein erstes elektrostatisches Latenbild wird auf der fotosensitiven Trommel (1) durch Belichtung mittels Laserstrahlen erzeugt, welche entsprechend einer ersten Bildinformation moculiert werden;

• · β«

c) ein erster Toner (4) wird in einer ersten Entwicklungsstation (5) mit derselben Polarität der des ersten elektrostatischen Latenbildes geladen;

d) ein erstes Tonerbild (4A) wird durch Umkehrentwicklung des ersten elektrostatischen Latentbildes mit Ladung des ersten Toners (4) erzeugt;

e) ein zweites elektrostatisches Latentbild wird auf der fotosensitiven Trommel (1) durch Belichtung mittels Laserstrahlen erzeugt, welche entsprechend einer zweiten Bildinformation moduliert werden;

f) ein zweiter Toner (7) unterschiedlicher Farbe wird in einer zweiten Entwicklungsstation (8) mit derselben Polarität des ersten und zweiten Latentbildes geladen;

g) durch Reibungsladung mit dem zweiten Toner (7) wird ein großer Anteil (4C) des ersten Toners,, welcher in der zweiten Entwicklungsstation (8) enthalten ist, mit entgegengesetzter Polarität gegenüber der Ladung des ersten und zweiten Latentbildes aufgeladen, wobei ein anderer Teil (4B) eine Ladungsmenge von Null einstimmt;

h) Herstellen eines zweiten Tonerbildes (7A) durch Umkehrentwicklung des zweiten elektrostatischen Latentbildes mit dem zweiten geladenen Toner;

i) Übertragung des ersten und zweiten Tonerbildes (4A, 7A) auf den Aufzeichnungsträger (9) mit Hilfe eines Bias-elektrisehen Feldes, welches entgegengesetzte Polarität gegenüber der Polarität des ersten und zweiten Bildes aufweist.

Π. Verfahren nach Anspruch 10 dadurch gekennzeichnet, daß der erste Toner, welcher in der zweiten Entwicklungsstation (8) angesammelt ist₃ von dem zweiten Toner mittels elektrostatischer und mechanischer Kraft entfernt wird.