DE3239544C2 - Verfahren zum Herstellen eines Mehrfarben-Tonerbildes - Google Patents

Abstract

Ein Toner erster Farbe, welcher in einer Entwicklungsstation für eine zweite Farbe enthalten ist, wird mit einer Polarität entgegengesetzt der Polarität einer Ladung eines elektrostatischen Latentbildes für die zweite Farbe durch Reibungsladung zwischen einem Toner in der zweiten Entwicklungsstation für die zweite Farbe aufgeladen. Der Toner der ersten Farbe, welcher in der zweiten Entwicklungsstation sich angesammelt hat, wird veranlaßt, sich an nicht von Ladung freigesetzten Bereichen einer Trommel anzusetzen, so daß das Ansammeln des ersten Toners in der zweiten Entwicklungsstation verhindert wird. Der erste und zweite Toner werden elektrostatisch auf einen Aufzeichnungsträger übertragen, indem ein Bias-elektrisches Feld, welches eine entgegengesetzte Polarität zu derjenigen der Tonerbilder aufweist, angewendet wird, wobei während der Umkehrentwicklung der zweiten Farbe der Toner für die erste Farbe, welcher an den nicht von Ladung freigesetzten Regionen anhaftet, davon abgehalten wird, auf den Aufzeichnungsträger zu gelangen. Darüber hinaus wird der Toner der ersten Farbe, welcher in der zweiten Entwicklungsstation vorhanden ist, in seiner Polarität umgekehrt, oder aber die Ladungsmenge auf Null reduziert und durch elektrische oder mechanische Vorrichtungen aus der zweiten Entwicklungsstation entfernt.

Description

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Belichtungen zur Erzeugung der Ladungsbilder mittels entsprechend modulierter Laserstrahlen erfolgen.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Tonerteilchen des ersten Toners, die in den in der zweiten Entwicklungsstation (8) umlaufenden zweiten Toner gelangt sind, aus diesem entfernt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die auf entgegengesetzte Polarität umgeladenen ersten Tonerteilchen mittels einer den umlaufenden zweiten Toner flächenhaft berührenden Fangelektrode (8ß^ausgesondert werden.

5. Verfahren nach Anspruch 3. dadurch gekennzeichnet, daß die auf Null oder nahezu auf Null entladenen ersten Tonerteilchen durch Luftsaugen aus dem zweiten Toner entfernt werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens in einer der beiden Entwicklungsstationen der betreffenden Toner im Gemisch mit dem pulverförmigen Trägermaterial umläuft.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten ArL

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 na:h 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 fotusensitive Trommel der Belichtung durch einen ersten Laser ausgesetzt, der nach einer ersten Bildinformation 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 und somit ein erstes Tonerbild darstellt. Danach wird die fotosensitive Trommel erneut der Belichtung ausgesetzt, welche 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 einem zweit η 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 fotosensiiiven Trommel hergestellte Zweifarben-Tonerbild wird auf ein Bildempfangspapier übertragen und dort festgehalten. Ein derartiges Verfahren ist in der japanischen Patentanmeldung 53-155791. die dem US-Patent 44 16 533 entspricht, beschrieben.

Bei diesem vorstehend geschilderten Verfahren mit einem Laserdrucker ist nicht auszuschließen, daß während der Entwicklung des zweiten latenten elektrostatischen Bildes ein Teil des ersten Toners, welcher sich bereits auf der fotosensitiven Tronunel 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 Farben nicht stattfinden kann. Bei diesem Verfahren zum normalen Entwickeln von zwei Farben kommt es infolge des Anhaftens des zweiten Toners an der Peripherie der Trägerteilchen für den zweiten Entwickler zur Möglichkeit des Reibungskontraktes des ersten Toners mit dem Träger im zweiten Entwickler in reduzierter Weise, so daß eine lange Periode benötigt wird, um die Ladungspolarität umzukehren. Darüber hinaus besteht das Risiko, daß der ersie Toner auf dem zweiten latenten elektrostatischen Bild anhaftet, bevor das Umkehren der Ladungspolarität erfolgt.

Im weiteren wird die Entwicklungskapazität des zweiten Entwicklungsappiiratcs reduziert, da der Toner mit umgekehrter l.;idiingspol;irit;it im /weilen Kntwick lungsappiiriit vcrbleibi, so chill bei einem Svsiein. wel·

ches 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 die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, bei welchem Tonerbilder von mindestens zwei Farben mil ausgezeichneter Qualität dauernd erzielt werden können, ohne daß die Farben vermischt werden.

Diese Aufgabe ist gelöst durch eine derartige Tonermaterial-Auswahl, daß Tonerteilchen des ersten Toners bei reibendem Kontakt mit dem zweiten Toner auf entgegengesetzte Polarität umgeladen oder zumindest auf Null oder nahezu Null entladen werden.

Zur Verdeutlichung der erzielbaren Vorteile sei aufgezeigt, daß der Toner für die zweite Farbe veranlaßt wird, sich an den Iadungsfreigesetzten 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 Entwick'ungsapparat 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 Bildempfangspapier 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 Bildempfangspapier zu gelangen.

Darüber hinaus ist es möglich, den Toner der ersten Farbe, welcher im zweiten Entwicklungsapparat enthalten ist und wiederholt in seiner Polarität verändert wird, aus dem System zu entfernen, indem solche Mittel der Entfernung des Toners vorgesehen werden, die den Toner entfernen, bevor dieser den nicht von Ladung freigesetzten Regionen anhaften kann.

Diese Erfindung ist anhand der Figuren näher dargestellt. Diese zeigen

Fig.! eine Seitenansicht einer zweifarben-elektrofotografischen Vorrichtung.

F i g. 2 eine vergrößerte Ansicht der Entwicklungszone der Vorrichtung aus F i g. 1,

F i g. 3 die Seitenansicht einer weiteren Ausführung der Entwicklungszone,

Fig.4 eine Seitenansicht einer weiteren Ausführung der Entwicklungszone,

F i g. 5 eine weitere Seitenansicht der Entwicklungszone nach der Erfindung.

Die Erfindung wird zunächst im folgenden anhand der Fig. 1, welche eine Seitenansicht der Gesamtstruktur einer zweifarben-elektrofotografischen Vorrichtung darstellt und der F i g. 2, welche einen vergrößerten Ausschnitt der Entwicklungszone der Vorrichtung darstellt, erläutert. Die Oberfläche einer fotoleitfähigen fotosensitiven Trommel 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 λ ausgesetzt, welcher eine erste Bildinformation enthält — oder aber auch mt Hilfe eines modulierten Lasers der jach der ersten Bildinformation moduliert ist — um ein erstes latentes elektrostatisches Bild zu erzeugen. Diese erste latente elektrostatische Bild wird einer Umkehrentwicklung in einer ersten Entwicklungsstation 5 ausgesetzt, die einen ersten Toner 4 enthält — angedeutet durch einen weißen Kreis — weleher mit derselben positiven Polarität aufgeladen wird, wie auch das latente Bild. Durch die Umkehrentwicklung wird der erste Toner 4 veranlaßt, sich an den Iadungsfreigegebenen Bereichen der fotosensitiven Trommel 1 abzusetzen, um dort ein erstes Tonerbild Aa zu bilden.

Im nächsten Schritt wird die fotosentive Trommel 1, welche nun das erste Tonerbild 4a 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 ~ ·.. nthält, verdeutlicht durch einen schwarzen Kreis, welch«.·* mit derselben 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 la 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 fotosensitiven 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. Nuch dtr Übertragung des Tonerbildes 4a, 7a wird die Oberfläche der fotosensitiven Trommel 1 durch einen Reiniger 11 gercrfiigt und erneut einheitlich durch die Ladungsvorrichtung aufgeladen.

Bei diesem elektrofotografischen Apparat, bei dem die erste Entwicklungsstation 5 einen Toner 4 zusammen mit einem magnetischen Träger und einer magnetischen Bürste benutzt und ein Zweikomponentenentwickler auf der Oberfläche einer Entwicklungsrolle 5a aufgetragen wird, wird der Toner 4 zu positiver Polarität infolge der Reibungsladung mit dem Träger aufgeladen. Darüber hinaus wird der zweite Toner 7 der zweiten Entwicklungsstation 8 zusammen mit einem magnetischen Träger benutzt und der Toner mit positiver Po- !ari^f!it infolge von Reibungsladung mit dem Träger aufgeladen und eine magnetische Bürste eines Zweikomponentenentwickler.. auf der Oberfläche einrr Entwicklungsrolle 8a erzeugt. Während das zweite latente elektrostatische Bild durch die zweite Entwicklungsstation 8 entwickelt wird, kommt es infolge des Anhaftens des ersten Toners 4 als ersten Tonerbild 4a auf der Oberfläehe der fo-osensitiven Trommel ι dazu, daß ein Teil des ersten Toners 4 von der Oberfläche der fo'osonsitiven Trommel 1 abspringt und in die zweite Entwicklungssta tion 8 gelangt. Erhöht sich der Anteil 4b des ersten Toners 4 in der zweiten Entwicklungsstation 8, wobei der erste Toner 4 die Ladung positiver Polarität beibehält, so lagern sich sowohl der erste Toner 4, als auch der zweite Toner 7 am zweiten latenten elektrostatischen Bild ab. welches dadurch eine verschmutzte Farhe er-

Bei der Erfindung wird das Auftreten dieses unerwünschten Phänomens dadurch verhindert, daß das Tonermateriai in einer Weise gewählt wird, daß der Ort des ersten Toners 4 in der reibungselektrischen Spannungsreihe zwischen dem magnetischen Träger für die zweite Entwicklungsstaiion 8 und dem zweiten Toner 7 liegt. Insbesondere werden die Toner so gewählt, daß die durchschnittliche Ladungszahl des zweiten Toners 7 größer ist, als die des ersten Toners 4, z. B. 5 bis 20 μν/g. Auf diese Weise wird die Ladungspolarität des überwiegenden Teils des ersten Toners 4b, welcher sich in der zweiten Entwickl-mgsstation 8 befindet, prompt umgekehrt zu einer negativen Polarität infolge der Reibungsladung mit dem zweiten Toner 7 und der daraus resultierende Toner 4c entgegengesetzter Polarität haftet an den nicht von Ladung freigesetzten Bereichen der fotoseniiiivefi Tiommei ί 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 4a mit der positiven Polarität, das zweite Tonerbild la mit positiver Polarität und der überschüssige erste Toner 4c mit einer Ladung negativer Polarität auf der Oberfläche der fotosensitiven Trommel 1 an. Da die elektrostatische Übertragung des Tonerbildes durch Aufbringen einer Ladung negativer Polarität auf das Aufzeichnungsblatt 9 erfolgt, werden die positiv geladenen ersten und zweiten Tonerbilder 4a und Ta infolge dieser Ladung angezogen und auf das Aufzeichnungspapier 9 übertragen, während der negativ geladene überschüssige resultierende Toner 4c durch die Ladung abgestoßen wird und nicht auf das Aufzeichnungspapier 9 gelangt. Daraus folgt, daß auch Kontamination des Aufzeichnungspapiers verhindert wird.

Die Ladung eines kleinen Teils des ersten Toners 4b, welcher in der zweiten Entwicklungsstation 8 verblieben ist. wird zu Null reduziert. Ein weiterer kleiner Anteil des ersten Toners 4b ist nicht umgeladen. Der Toner 4d. dessen Polarität nicht geändert ist. wird der Entwicklung ausgesetzt zusammen mit dem zweiten Toner 7a. so daß er aus der zweiten Entwicklungsstation 8 entfernt wird und dort nicht akkumulieren kann. Der Toner 4d, welcher auf das Aufzeichnungspapier 9 gelangt, kann dieses auch nicht trüben, da seine Qualität gegenüber der des zweiten Toners Ta äußerst gering ist.

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

Es wird deutlich gemacht, daß dieses Phänomen nicht durch den Träger verursacht wird, sondern durch den ersten und zweiten Toner 4b und 7. Es wird davon ausgegangen, daß aufgrund der weitergehenden Ladung des zweiten Toners dieses Phänomen durch Reibung zwischen dem Toner 4b und 7 auftritt. Der Wechsel der Ladungsmenge des ersten Toners 4b in der zweiten Entwicklungsstation 8 wird durch die Tatsache bestätigt, daß die positive Ladung von etwa !000 V, weiche einer Gegenelektrode zugeführt ist, die in Kontakt mit dem oder sehr nahe am zweiten Entwickler ist, weicher den ersten Toner 4b enthält, dazu führt, daß der erste Toner 4c sich an die Elektrode anlagen.

Im folgenden werden die loner, welche im Zusammenhang 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 Styrol-Butylmethacrylat. Copolymer, Harz, Ruß und einer Nigrosinfarbc mit einem Gewichtsverhältnis von 85 : IO : 5, Aushärten lassen der Knetmischung und Pulverisicrung des ausgehiirteten Gemischs. Wird dazu ein roter Toner :ils zweiter Toner 7 benutzt, so werden gute Ergebnisse erzielt unter Benutzung eines Toners, der aus einer Knetmasse oben angegebener Art hergestellt wird, bei der anstelle der Nigrosinfarbe ein Rot verwendet wird, welches dem gefüllten Diazo-rot-Pigment, 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 obenerwähnten Tonern 4 und 7 in den Entwicklungsslationcn 5 und 8 wird ein handelsübliches Produkt (z.B. DSP-1580 von Nippon Teppun Kabushiki Kaisha) herangezogen. Die Ladungsmengen für den ersten und /weiten Toner 4 und 7 in bezug auf diesen Träger werden mit 25 uc/g und 37 nc/g angegeben.

Von gfoßer 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 μΰ/g und durchschnittliehe Ladungsmengen für den zweiten Toner von ungefähr 35 iic/g angesetzt. Die Ladungsmengen für den Entwickler 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 F i g. 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£>. eine Magnetrolle 5c. eine Tonerregulierplatte 5Jund einen Tonerbehälter 5e. Ein Einkomponentenmagnettoner 12, welcher sich in dem Tonerbehälter 5c befindet, wird von der Magnetrolle 5c angezogen und bildet eine Magnetbürste auf der Peripherie des f.'.-intels 5b. Wird die Magnetrolle 5c entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht, wird die Stärke der magnetischen Bürste durch die Tonerregulierplatte 5d eingestellt und die magnetische Bürste bewegt sich gegen den Uhrzeigersinn auf der Oberfläche des Mantels 56 und hat einen leicht reibenden Kontakt mit der Oberfläche der fotosensitiven Trommel I. Wird eine Bias-Spannung mit derselben Polarität nie der Ladung des Latentbildes auf der Oberfläche der fotosensitiven Trommel 1 auf den Mantel Sb über eine Bias-Spannungsqueile 13 aufgebracht, so wird die Umkehrentwicklung ermöglicht Die Entwicklungsbedingungen ändern sich in Abhängigkeit von den Eigenschaften des verwendeten Einkomponentenmagnettoners IZ Wird ein hochisolierender, nicht aufiadbarer magnetischer Toner verwendet welcher ein magnetisches Pulver enthält und ein Harz mit einem Gewichtsverhältnis von 45 :55, so ist eine vorzugsweise Distanz zwischen der fotosensitiven Trommel und dem Mantel 5b mit 03 bis 03 mm eingestellt- Die Stärke der

Magnetbürste wird so geregelt, daß der Toner 12 einen leicht reibenden Kontakt mit der Oberfläche der fotosensitiven Trommel 1 hat. Auf dem Mantel 56 wird eine Bias-Spannung angelegt, welche substantiell gleich derjenigen des Ladiingspotcntials ist, welches auf dem nicht belichteten Bereich der fotosensitiven Trommel 1 verbleibt.

VV'rd ein hochisolierender, aufladbarer Magnettoner verwendet, welcher einen kleinen Anteil Farbe als Ladungsregelagentium enthält neben Magnetpulver und Harz, welcher positiv geladen wird, so \Vird eine gute Umkehrentv'icklungscharakteristik erst dann erhalten, wenn die Entfernung zwischen der fotosensitiven Trommel 1 und dem Mantel 56 auf 0,2 bis 0,3 mm eingestellt wird. Die Stärke der Magnetbürste auf der Oberfläche des Mantels 56 wird so geregelt, daß die Magnetbürste nicht in Kontakt mit der Oberfläche der fotosensitiven Trommel 1 gerät und eine Bias-Spannung von 0,5 bis ^r'em einfachen des Potentials der verbleibende" Ludu"" wird auf den Mantel 5b 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 Entwicklungsstation 5, einer Belichtung mit negativem Licht Ober einen zweiten Strahl 6 ausgesetzt, des weiteren wird Umkehrentwicklung ausgeführt durch die zweite Entwicklungsstation 8, um ein zweites Tonerbild Ta zu erzeugen. Ein Teil des ersten Toners 12 verbleibt in der zweiten Entwicklungsstation, der weitaus größte Anteil des zurückbleibenden Toners 126 ist negativ gelacV.n aufgrund der Reibungsladung mit dem zweiten Toner 7 und der resultierende Toner 12c mit entgegengesetzter Polarität haftet an den Ladungs- bzw. Nichtentladungszonen der Oberfläche der fotosensitiven Trommel 1 an und wird so aus dem Bereich der zweiten Entwicklungsstation 8 weggeführt.

Bei dieser Ausführung der Erfindung wird durch die Verwendung eines Einkomponentenmagnettoners 12 die Größe der ersten Entwicklungsstation 5 wesentlich reduziert und die Konstruktion der ersten Entwicklungsstation 5 vereinfacht. Darüber hinaus stellt diese Ausführung der Erfindung den Vorteil bereit, daß aufgrund der Tatsache, daß der Magnetpulveranteil des Einkomponentenmagnettoners 12 die Reibungsladungsfähigkeit 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.

F i g. 4 zeigt eine weitere Modifikation der elektrofotografischen Vorrichtung nach F i g. 1 und 2. Dort wird ein magnetischer Toner 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 Sb 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 fotosenliven Trommel 1. Der Toner, welcher sich auf der rotierenden Elektrode Sb befindet wird durch eine Abstreifplatte 8c abgehoben und fällt in einen Behälter Sd

Bei dieser Ausführung der Erfindung wird der Toner 4c entgegengesetzter Polarität, welcher sich in der zweiten Entwicklungsstation 8 ansammelt, veranlaßt, auf der Oberfläche der fotosensitiven Trommel 1 anzuhaften, so daß er durch die zweite Entwicklungsstation 8 entfernt werden kann und simultan dazu wird der Toner 4c ebenso dazu veranlaßt, sich auf der rotierenden Elektrode Sb anzusammeln, so daß er in den Behälter Sd überführt werden kann. Da der erste Toner 4 magnetisches Pulvers enthält, wird die Reibungsladungsfähigkeit mit dem zweiten Toner 7 verbessert und der erste Toner 4 wird

ίο 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 Poiaritat 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 Pigmenten oder Farben und der An-/Abwesenheit eines magnetischen Pulvers. Erprobungen haben ergeben, daß bei Benutzung desselben 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. Darüber hinaus 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 zwisehen 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 F i g. 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 Entwickiungsrolle 8a 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, indem 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 Darüber hinaus wird verhindert, daß der Toner der ersten Farbe bzw. der erste Toner, weicher 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 Ma-

tcrial nuf das Aufzeichnungspapier mit Hilfe eines Biaselektrischen Feldes entgegengesetzter Polarität transferiert werden. Daraus ergibt sich von selbst, daß dauerhaft Zweifarben-Tonerbilder mit ausgezeichneter Qualität ohne Farbvormischung erzeugt werden. Es ergibt 5 sich auch, daß mit dem Verfahren nach der Erfindung selbst Tonerbildp.r mit ausgezeichneter Qualität hergestellt werden können, welche wenigstens drei Farben verwenden, indem die Wiederholungszahl vergrößert wird mit der elektrostatische Latentbilder geformt wer- io den und Umkehrentwicklung stattfindet.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

15

20

30

35

40

45

50

55

60

65

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen eines umkehrentwikkelten elektrofotografischen Mehrfarben-Tonerbildes, durch die Schritte:

a) die Oberfläche einer rotierenden fotolcitfähigen Trommel wird gleichmäßig elektrostatisch geladen;

b) ein erstes elektrostatisches Ladungsbild wird auf der Trommel durch Belichtung entsprechend einer ersten Bildinformation erzeugt;

c) ein erster pulverförmiger Toner wird in einer ersten Entwicklungsstation mit derselben PoIarität wie die Trommeloberfläche geladen;

d) ein ersets Tonerbild wird durch Umkehrentwicklung des ersten elektrostatischen Ladungsbildes spi dem geladenen ersten Toner erzeugt;

e) ein zweites elektrostatisches Ladungsbild wird auf der Trommel durch Belichtung entsprechend einer zweiten Bildinformation dem ersten Tonerbild überlagert;

f) ein zweiter Toner anderer Farbe wird durch Umlauf in einer zweiten Entwicklungsstation mit derselben Polarität wie die Trommeloberfläche geladen;

g) Herstellen eines zweiten Tonerbildes durch Umkehrentwicklung des zweiten elektrostatischen Ladungsbildes mit dem zweiten gelade· nen Toner;

h) Übertragung des err.en und zweiten Tonerbildes als ein Mehrfarbenbild .-on der Trommel auf ein Bildempfangsmaterial mit Hilfe eines entsprechend gerichteten elektrostatischen FeI-des.

gekennzeichnet durch

eine derartige Tonermaterial-Auswahl, daß Tonerteilchen des ersten Toners bei reibendem Kontakt mit dem zweiten Toner auf entgegengesetzte Polarität umgeladen oder zumindest auf Null oder nahezu Null entladen werden.