DE3524159A1 - Verfahren zur vorrichtung zur bilderzeugung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bilderzeugung, die für die elektrophotographische Wiedergabe bzw. Vervielfältigung und die elektrostatische Aufzeichnung geeignet sind.

Bei z.B. einem elektrophotographischen Vervielfältigungsgerät vom Abtast-Belichtungstyp wird eine zu vervielfältigende Vorlage auf einen Vorlagenträger oder -tisch aus Glas aufgelegt; nach dem Drücken einer Vervielfältigungs- oder Kopier-Taste wird eine Belichtungslampe zusammen mit einem einen reflektierenden Spiegel enthaltenen optischen System in einer vorbestimmten Richtung bewegt, wobei die Lampe ihr Licht auf die Vorlage wirft. Das der Tonabstufung (shade) der Vorlage entsprechende reflektierte Licht wird über das optische System auf ein gleichmäßig aufgeladenes Bildempfangselement (z.B. eine lichtempfindliche Trommel) geworfen, wobei auf dem Bildempfangselement ein elektrostatisches Latentbild oder latentes Ladungsbild erzeugt wird. Weiterhin wird auf der lichtempfindlichen Trommel mittels eines Entwicklers ein der Tonabstufung der Vorlage entsprechendes Tonerbild erzeugt. Ein Aufzeichnungsträger (z.B. ein Kopierpapier) wird von einem Papierzuführer in der Weise zugeführt, daß er lagenmäßig mit dem Tonerbild auf denv Bildempfangselement (Trommel) in Übereinstimmung gelangt, bevor er mit dem Tonerbild(träger) in Berührung gebracht wird. Das auf der Oberfläche des Bildempfangselements erzeugte Tonerbild wird mittels einer tibertragungselektrode auf das Kopierpapier übertragen. Zwischenzeitlich dreht sich das Bildempfangselement in einer vorbestimmten Richtung, wobei das Tonerbild fortlaufend auf das Kopierpapier übertragen wird. Anschließend wird das das Tonerbild tragende Kopierpapier vom Tonerbildträger (Bildempfangselement) getrennt, bevor es einer Walzen-Fixiervorrichtung zugeführt wird. Letztere besteht

aus zwei Walzen, von denen mindestens eine beheizt ist, und sie dient zum thermischen Fixieren des durch den Entwickler auf dem Kopierpapier erzeugten Bilds. Das Kopierpapier wird hierauf aus dem Vervielfältigungsgerät ausgetragen, und das Bildempfangselement wird nach der Bildübertragung durch Reinigung vom überschüssigen Tonerpulver befreit. Diese Vorgänge werden für jeden Vervielfältigungsvorgang wiederholt.

Während ein solches Vervielfältigungsgerät für die Wiedergabe von monochromatischen Bildern geeignet ist, wurde auch bereits ein für die Lieferung von Farbkopien geeignetes, in Fig. 1 dargestelltes Vervielfältigungsgerät entwickelt.

Das Vervielfältigungsgerät gemäß Fig. 1 ist theoretisch von dem Vervielfältigungsgerät zur Vervielfältigung
von monochromatischen Bildern nicht sehr verschieden.

^Bei einem Vervielfältigungsgerät zur Erzeugung von monochromatischen (oder Schwarzweiß-)Bildern wird das Licht einer Belichtungslampe auf eine Vorlage geworfen, wobei das von der Vorlage reflektierte, ihrer Tonabstufung entsprechende Licht mittels eines einen reflektierenden Spiegel enthaltenden optischen Systems auf einen Tonerbildträger (Bildempfangselement) aufgestrahlt wird, um auf letzterem ein latentes Ladungsbild zu erzeugen; bei einem Farb-Vervielfältigungsgerät wird dagegen das von einer Vorlage reflektierte Licht zum Ausziehen (take out) von monochromatischem Licht durch ein Filter aufgetrennt und nur das vom Filter durchgelassene Licht auf das Bildempfangselement geworfen. Beim Farb-Vervielfältigungsgerät nach Fig. 1 ist ein Filtersatz 2 vorgesehen, der drei Arten von Filtern unterschiedlicher Farben enthält, so daß von jedem Filter aus dem von der Vorlage reflektierten Licht jeweils ein unterschiedliches monochromatisches Licht gewonnen werden kann. Beispielsweise wird

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mittels eines Grünfilters eine erste Farbe getrennt oder ausgezogen, wobei mittels einer Belichtungsvorrichtung 12 auf dem Bildempfangselement ein latentes Ladungsbild unter Heranziehung des das Filter passierenden Lichts erzeugt wird, bevor dieses Ladungsbild durch eine Entwicklungsvorrichtung 3B mit dem in einer Entwicklungseinheit 3 gespeicherten Magenta-Toner entwickelt wird. Durch letzteren wird dabei auf dem BiIdempfangselement 1 ein sichtbares Bild erzeugt. Von einer Papiervorrats-Kassette 8 wird ein Übertragungsoder Kopierpapier(blatt) 7 zugeführt, auf das, während es um eine Übertragungstrommel 4 herumgewickelt wird, das sichtbare Bild mittels einer Übertragungselektrode 10 übertragen wird.

Nach der Bildübertragung wird die Ladung des Bildempfangselements 1 durch eine Ladungsbeseitigungselektrode 11 beseitigt. Nach der Entfernung des Resttoners mittels einer Reinigungs- oder Putzvorrichtung 5 wird das Bildempfangselement durch eine Aufladeelektrode 5 erneut aufgeladen. Bei diesem Vorgang wird das durch ein Blaufilter hindurchgetretene Licht für die bildmäßige Belichtung benutzt, und das entsprechende Bild wird durch eine gelben Toner .enthaltende Entwicklungsvorrichtung 3A entwickelt,· so daß auf dem Bildempfangselement 1 ein sichtbares gelbes Bild erzeugt wird, das dann auf die oben beschriebene Weise auf das Kopierpapier 7 übertragen wird. Anschließend wird für die Bildbelichtung das durch ein Rotfilter hindurchgetretene Licht benutzt, und das so erzeugte Bild wird durch eine einen Cyan-Toner enthaltende Entwicklungsvorrichtung 3C zu einem sichtbaren Cyan-Bild auf dem Bildempfangselement 1 entwickelt, worauf dieses Bild auf das Kopierpapier 7 übertragen wird.

Das Kopierpapier 7 bleibt um die Übertragungstrommel 4 herumgewickelt, bis alle sichtbaren farbigen Bilder vollständig übertragen worden sind, und es wird nach der Übertragung zu einer Fixiervorrichtung 6 überführt und nach dem Fixieren ausgetragen.

Beim beschriebenen Farb-Vervielfaltigungsgerät werden somit Farbkopien dadurch hergestellt, daß das von der Vorlage reflektierte Licht mittels Filtern in monochromatische Lichtanteile aufgetrennt wird, die mit dem jeweiligen monochromatischen Licht erzeugten Ladungsbilder mittels einer Entwicklungsvorrichtung, die Toner einer Farbe entsprechend jeder Licht(anteils)farbe enthält, entwickelt werden und die Übertragung der Bilder auf das Kopierpapier wiederholt wird.

Obgleich mit einem derartigen Farb-Vervielfältigungsgerät Farbkopien hergestellt werden können, ist dieses Vervielfältigungsgerät dennoch mit den folgenden Problemen behaftet:

1. Wenn eine Kopie in einer vorgegebenen, von den Farben der einzelnen Entwicklungsvorrichtungen verschiedenen Farbe erzeugt werden soll, müssen die Farbtoner jeder Entwicklungsvorrichtung aufeinanderfolgend auf das auf der Übertragungstrommel 4 (Fig. 1) befindliche Kopierpapier übertragen werden, so daß die Übertragungszeit bzw. der -takt für jede Farbe berücksichtigt werden muß. Bei diesem Vorgang können mithin Deckungsfehler bei der Übertragung auftreten.

2. Neben dem Problem der Deckungsfehler (being out of register) kann beim beschriebenen Vorgang auch die Auflösung infolge der Farbabgleich-Bildverarbeitung vermindert werden.

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3. Da die Auf lade/Belichtungs/Entwicklungs/übertragungsvorgänge für jede Farbe wiederholt werden

müssen, müssen sie genau gesteuert werden, was zu einer Verlängerung der Kopierzeit führt.

4. Es sind mindestens drei (oder vier, falls auch Schwarz benötigt wird) Abschnitte der Entwicklungseinheit, entsprechend den drei Primärfarben, in Verbindung mit einer Übertragungstrommel 4 erforderlich. Zudem müssen die Entwicklungsvorrichtungen und die Übertragungstrommel 4 entsprechend ihrer betrieblichen Funktion um die Mantelfläche des Bildempfangselements 1 herum angeordnet sein. Für die Anordnung der genannten Bauteile ist deshalb ein bestimmter Einbauraum im Bereich der Mantelfläche des Bildempfangselements 1 erforderlich; dies bedeutet, daß ein Farb-Vervielfältigungsgerät zwangsläufig größere Abmessungen besitzt als ein monochromatisches Vervielfältigungsgerät.

Neben den vorstehend aufgeführten Problemen ist jedes bisherige Farb-Vervielfältigungsgerät mit den Mängeln einer begrenzten Farbtonwahl und begrenzter Farbkombinationen behaftet.

Aufgabe der Erfindung ist damit die Schaffung eines kostensparenden Verfahrens und einer kompakt gebauten Vorrichtung zur Bilderzeugung, mit denen selektiv Bilder hoher Auflösung als monochromatische, vollfarbige oder mehrfarbige Bilder herstellbar sein sollen.

Diese Aufgabe wird durch die in den beigefügten Patentansprüchen gekennzeichneten Maßnahmen und Merkmale gelöst.

Beim erfindungsgemäßen Bilderzeugungsverfahren werden ein Latentbild auf einem Bildempfangselement (z.B. einer lichtempfindlichen Trommel) erzeugt, das Latentbild mittels eines Toners entwickelt und weiterhin nacheinander mehrere Toner verschiedener Farben einander überlagert.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Erzeugung eines Latentbilds auf einem Bildempfangselement (z.B. einer lichtempfindlichen Trommel) und zum Entwickeln des Latentbilds mittels eines Toners kennzeichnet sich durch eine erste Betriebsart, in welcher mehrere Toner unterschiedlicher Farben nacheinander auf demselben Latentbild einander überlagert und an letzteres angelagert werden, und eine zweite Betriebsart, in welcher mehrere Toner unterschiedlicher Farben an verschiedene Latentbilder angelagert werden.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung im Vergleich zum Stand der Technik anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Schnittansicht eines bisherigen Farb-Vervielfältigungsgeräts,

Fig. 2 eine schematische Gesamt-Schnittansicht eines elektrophotographischen Vervielfältigungsgeräts gemäß der Erfindung,

Fig. 3 eine Schnittansicht einer Entwicklungsvorrichtung,

Fig. 4 ein Potentialdiagramm zur Veranschaulichung eines Entwicklungsvorgangs,

Fig. 5 eine schematische Schnittansicht des Hauptteils des Entwicklungsvorgangs,

Fig. 6 ein Potentialdiagramm für einen anderen

Entwicklungsvorgang,

Fig. 7 eine graphische Darstellung von Dichtekennlinien für den Fall, daß die Intensität des elektrischen Felds und die Frequenz unter

verschiedenen Entwicklungsbedingungen geändert werden,

Fig. 8 eine schematische Darstellung des Hauptab-Schnitts eines Farb-Druckers oder -Ver

vielfältigungsgeräts,

Fig. 9 eine schematische Darstellung eines Laserstrahl-Abtasters für Bildbelichtung (bildgerechte Belichtung),

Fig. IQ eine Schnittansicht einer Entwicklungseinheit,

Fig. 11 bis 14 Potentialdiagramme zur Veranschaulichung von Bilderzeugungsvorgängen,

Fig. 15 eine Aufsicht auf eine Bedientafel und

Fig. 16 ein Blockschaltbild einer Betriebsart- oder

Modus-Wählschaltung.

Fig. 1 ist eingangs bereits erläutert worden. '

Nachstehend ist anhand der Fig. 2 bis 8 ein e^ektrophotographisches Vervielfältigungsgerät als Anwendungsbeispiel· für die Erfindung im einzelnen erläutert.

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Bei dem in Fig. 2 dargestellten Vervielfältigungsgerät ist eine mit einer Abdeckplatte 15 abgedeckte Vorlage

16 auf einem aus Glas bestehenden Vorlagenträger oder -tisch 14 angeordnet, der bewegbar auf der Oberseite eines Hauptkörpers oder Gehäuses montiert ist. Das Licht 18 von einer im Gehäuse angeordneten Lichtquelle

17 wird über einen in der Oberseite des Gehäuses vorgesehenen Schlitz 19 auf die Vorlage 16 geworfen, und das von der Vorlage reflektierte Licht wird über ein Lichtsammeielement (SELFOC-Linsenanordnung) 13 und ein Filter 12' auf ein Bildempfangselement 1 in Form einer lichtempfindlichen Trommel gerichtet. Dabei wird eine auf der Mantelfläche des Bildempfangselements oder Tonerbildträgers 1 vorgesehene lichtempfindliche Schicht aus einem anorganischen oder organischen Photoleitermaterial, wie Selen, Silizium oder Kadmiumsulfid, die (vorher) durch eine Aufladevorrichtung 9 gleichmäßig aufgeladen worden ist, mit dem Licht belichtet, so daß ein elektrostatisches Latentbild oder latentes Ladungsbild eines dem Bild der Vorlage entsprechenden Musters erzeugt wird, während sich der Vorlagenträger 14 in Richtung des Pfeils (Fig. 2) bewegt. Von einer Entwicklungsvorrichtung oder -einheit 20 her wird ein vorbestimmter Entwickler zum Latentbildträger bzw. Bildempfangselement 1 zugeführt. Wie noch näher zu beschreiben sein wird, besteht die Entwicklungseinheit 2 0 aus drei Entwicklungsvorrichtungen 31, 32 und 33, die der das erzeugte Latentbild aufweisenden Mantelfläche des Bildempfangselements 1 gegenüberstehend angeordnet sind und in denen sich jeweils Hülsen bzw. Zylinder 34, 35 bzw. 36 befinden. Die Zylinder dienen zum selektiven Anlagern von Tonerteilchen aus den Entwicklungsvorrichtungen 31 - 3 3 an das Bildempfangselement 1, wobei die Tonerteilchen durch die elektrische Kraft des elektrostatischen Latentbilds fortlaufend auf das Bildempfangselement

1 übertragen und an dieses angelagert werden. Dabei wird durch fortlaufende gegenseitige Überlagerung von Tonerteilchen auf demselben Latentbild ein Tonerbild eines vorbestimmten Farbtons und Musters erzeugt. Zur Einstellung des Farbtons wird die an jeden Entwicklungs-Zylinder angelegte Vorspannung zur Änderung, der jeweils adsorbierten Tonermenge gesteuert.

Das auf diese Weise erzeugte Tonerbild wird erforderlichenfalls erneut aufgeladen, um den Übertragungsprozentsatz zu verbessern, und dann durch eine Übertragungselektrode 25 auf ein Übertragungs- bzw. Kopierpapier 24 übertragen, das durch eine Papiertransportrolle 22 von einem Papierzuführer 21 zugeführt und durch ein Taktsteuerrollenpaar 23, um das Kopierpapier mit dem Bildbereich auf dem Bildempfangselement 1 in Übereinstimmung zu bringen, transportiert wird. Nach der Übertragung des Tonerbilds vom Bildempfangselement 1 auf das Kopierpapier wird letzteres durch eine Trennelektrode 26 vom Bildempfangselement 1 getrennt und sodann zu einer Fixiervorrichtung 27 überführt, die mit Fixierwalzen 27A, 27B, von denen mindestens eine beheizt ist, versehen ist. Beim Durchlauf durch die Fixierwalzen 27A, 27B wird das Kopierpapier 24 erwärmt, wobei das Tonerbild auf ihm fixiert wird. Anschließend wird das Kopierpapier 24 durch Ausgaberollen 27C in ein Papierausgabefach 28 ausgegeben. Nach der Tonerbildübertragung auf das Kopierpapier 24 dreht sich das Bildempfangselement 1 weiter in Pfeilrichtung, wobei es durch eine Entladungseinheit 5 0 entladen wird, während der an ihm verbliebene Resttoner durch eine in einer Reinigungsvorrichtung 29 angeordnete Reinigungsklinge 29A abgestreift wird. Anschließend wird das Bildempfangselement 1 durch die Aufladeelektrode 9 erneut aufgeladen und für den nächsten Übertragungsvorgang eingesetzt.

M.

Fig. 3 ist eine in vergrößertem Maßstab gehaltene Schnittansicht zur Veranschaulichung des Aufbaus der Entwicklungseinheit 20 beim Vervielfältigungsgerät gemäß dem beschriebenen Ausführungsbeispiel.

Die Entwicklungseinheit 20 liefert jeweils den Einkomponenten- oder Zweikomponentenentwickler von der betreffenden Entwicklungsvorrichtung 31, 3 2 oder 33 (für z.B. Gelb, Magenta bzw. Cyan) auf den betreff enden, der lichtempfindlichen Trommel 1 als Bildempfangselement gegenüberstehenden Zylinder. Die Entwicklungsvorrichtungen 31 - 33 enthalten jeweils die Zylinder 34, 35 bzw. 36 mit darin angeordneten Magneten 38, 39 bzw. 40, Entwicklerdicke-Einstellplatten 41, 42 bzw. 43, Streichklingen 44, 45 bzw. 46 zum Abstreifen des Toners, Tonerzufuhr-Schnecken 47, 48 bzw. 49 sowie Rührwerke 51, 52 bzw. 53.

Bei diesem Vervielfältigungsgerät 20 werden von einer Wechselstromversorgung (z.B. weniger als 4 kV, 50 Hz - 10 kHz) und einer Gleichstromversorgung (z.B. weniger als 500 V) erhaltene Vorspannungen 62, 63, 64 zum Entwicklungszeitpunkt über die Zylinder und die lichtempfindliche Trommel 1 angelegt. Jeder Zylinder ist mit einem vorbestimmten Abstand (z.B. weniger als 2000 μΐη) von der lichtempfindlichen Trommel 1 angeordnet und dient zum aufeinanderfolgenden Überlagern eines Toners der einen Farbe über dem anderen Toner bzw. den anderen Tonern auf dem auf der lichtempfindlichen Trommel 1 erzeugten elektrostatischen Latentbild nach einem berührungsfrei arbeitenden Verfahren. Die Dicke der Entwicklerschicht auf dem betreffenden Zylinder sollte dabei vorzugsweise kleiner sein als der Abstand zwischen Trommel bzw. Bildempfangselement 1 und Zylinder (in einem solchen Zustand, daß zwischen beiden kein Potentialunterschied besteht); hierbei wird der auf dem betreffenden

Zylinder befindliche Entwickler berührungsfrei, d.h. ohne unmittelbare Berührung, auf das Bildempfangselement übertragen, wenn er unter einem schwingenden elektrischen Feld aufgelockert wird. Wenn dieser Vorgang durchgeführt wird, während sich der Entwickler auf einem Zylinder mit dem Bildempfangselement in Berührung befindet, kann der nächste Entwickler das bereits erzeugte Tonerbild abstreifen, oder der abgestreifte Entwickler kann möglicherweise in die nächste Entwicklungsvorrichtung eingeführt werden. Durch die berührungsfreie Tonerübertragung wird dagegen ein Abstreifen des bereits erzeugten Tonerbilds verhindert, und die Verschleppung von Toner einer anderen Farbe in eine der Entwicklungsvorrichtungen wird vermindert, so daß nicht nur Bildverschleierung und -unscharfe infolge der Entwicklung, sondern auch ein Vermischen von Entwicklern vermieden werden kann.

Im folgenden ist anhand der Fig. 4 bis 6 der Bilderzeugungsvorgang beim beschriebenen Vervielfältigungsgerät im einzelnen erläutert.

Im Fall der positiven Entwicklung (Erzeugung eines ■Tonerbilds in einem nicht bestrahlten Bereich) wird das von einer Vorlage reflektierte Licht 18 für die ! Bildbelichtung (bildgerechte Belichtung) herangezogen, nachdem das Bildempfangselement gründlich bzw. vollständig positiv aufgeladen worden ist, worauf ein positives elektrostatisches Latentbild 60 selektiv in den nicht bestrahlten Bereichen erzeugt wird.Daraufhin werden vorbestimmte der Entwicklungsvorrichtungen 31 - 33, z.B. die Vorrichtungen 31 und 32, betätigt. Das elektrostatische Latentbild 60 wird zunächst durch die Entwicklungsvorrichtung 31 zu einem gelben Tonerbild T , entwickelt, worauf mittels der zweiten Entwicklungsvorrichtung eine zweite Entwicklung desselben

Latentbilds 60 durchgeführt wird. Dabei wird beispielsweise ein Magenta-Tonerbild T₂ fortlaufend dem gelben Tonerbild T, überlagert. Obgleich zu diesem Zeitpunkt das Potential des Latentbilds 60 infolge der ersten Entwicklung (Erzeugung des Tonerbilds T, ) etwas verringert ist, besitzt es immer noch genügend Potentialkontrast, so daß der Toner T- bei der folgenden Entwicklung (Erzeugung des Tonerbilds T_? ) mit ausreichender Dichte auf demselben Latentbild 6 0 an den Toner T, angelagert wird. Das auf diese Weise erzeugte sichtbare Bild besitzt einen (roten) Farbton als Mischfarbe der Toner T, und T_ , so daß ein monochromatisches Bild mit einer von der Farbe des Toners jeder Entwicklungsvorrichtung verschiedenen Farbe erzielt werden kann. Dieser Zustand ist in Fig. 5 verallgemeinert dargestellt. Für diesen Zweck kann nicht nur eine Überlappung der Toner angewandt werden, sondern auch eine selektive Kombination von Entwicklungsvorrichtungen zur Lieferung eines vorgegebenen Farbtons, nämlich die zweckmäßige Kombination von zwei oder drei Tonern der Farben Gelb, Magenta und Cyan. Beispielsweise ist es möglich, ein nahezu schwarzes Tonerbild dadurch zu erhalten, daß drei Arten von Tonern auf demselben elektrostatischen Latentbild 60 einander überlagert werden, oder die Schwarzfärbung durch Zufuhr von schwarzem Toner aus einer vierten Entwicklungsvorrichtung weiter zu verstärken.

Der Farbton des durch die Überlagerungsentwicklung (lapping development) erhaltenen Tonerbilds kann dadurch gesteuert oder variiert werden, daß (z.B. durch Änderung der Vorspannung des jeweiligen Zylinders der betreffenden Entwicklungsvorrichtung) die an das Latentbild 60 angelagerte Tonermenge eingestellt wird.

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Fig. 6 veranschaulicht eine negative Entwicklung (Erzeugung eines Tonerbilds in einem bestrahlten Bereich), Im Vergleich zur Anordnung gemäß Fig. 4 ist dabei das Potential eines elektrostatischen Latentbilds oder latenten Ladungsbilds umgekehrt, wobei mittels entgegengesetzt polarisierter oder gepolter Toner T, ', Tp', ein sichtbares Bild eines vorbestimmten Farbtons erzeugt wird. Auf diese Weise kann, wie vorher beschrieben, dasselbe monochromatische Bild eines beliebigen Farbtons erzeugt werden. Aufgrund der Umkehrentwicklung können auch die Betriebslebensdauer der Belichtungseinheit und der lichtempfindlichen Einrichtung verlängert und die Aufzeichnungszeit verkürzt werden.

Bei jedem der beschriebenen Beispiele wird das Tonerbild, das aus den auf dem Bildempf angselement 1 einander überlagerten Tonern gebildet worden ist, anschließend auf das Übertragungs- oder Kopierpapier 24 übertragen (vgl. Fig. 2) und sodann auf letzterem fixiert. Der Bilderzeugungsvorgang ist somit einfach durchführbar, und das Gerät erhält einen kompakten Aufbau. Da mit einer einzigen Belichtung ein Bild eines beliebigen Farbtons erzeugt werden kann, ist das Verfahren einfach steuerbar. Bei den beschriebenen Beispielen sind Entwicklungsvorrichtungsn31, 32, 33 für jede Farbe zur gemeinsamen Benutzung und zur Betätigung in Kombination um den Umfang des Bildempfangselements 1 herum angeordnet, wobei die Entwickler an das Bildempfangselement angelagert werden, um das zu übertragende Tonerbild durch Überlagerung der verschiedenen Entwickler zu entwickeln. Infolgedessen kann ein von einer Übertragungs trommel und dgl. für , die Lieferung eines Kopiebilds eines vorgegebenen Farbtons eingenommener Einbauraum verkleinert sein, so daß letztlich ein kompakt gebautes Vervielfältigungsgerät realisiert wird. Da weiterhin die Ent-

wicklung (mit) jeder Farbe auf ein und demselben Latentbild erfolgt, wird eine bei den bisherigen Farb-Vervielfaltigungsgeraten auftretende Deckungsabweichung bei der Ausrichtung vermieden. Da weiterhin jeweils nur eine bestimmte Entwicklungsvorrichtung der lichtempfindlichen Trommel 1 bei der berührungsfreien Entwicklung gemäß den oben beschriebenen Beispielen gegenüberstehend angeordnet ist, braucht nicht in jedem Fall die Anordnung der Lage der lichtempfindlichen Trommel 1 in einem berührungsfreien Zustand (oder die Verschiebung ihrer Lage) relativ zu den anderen Entwicklungsvorrichtungen berücksichtigt oder die Verschleppung der Entwicklerschicht mittels einer Florbegrenzungsplatte verhindert zu werden.

Obgleich vorzugsweise alle Entwicklungsvorrichtungen nach dem beschriebenen berührungsfreien Entwicklungsverfahren arbeiten sollten, kann die erste Entwicklungsvorrichtung der Reihe mit Kontakt-Entwicklung arbeiten, weil vor ihr noch kein Tonerbild vorgeformt worden ist. Wenn die berührungsfrei arbeitende Entwicklungsvorrichtung nicht verwendet wird, darf eine solche Entwicklungsvorrichtung ersichtlicherweise nicht mit der lichtempfindlichen Trommel in Berührung stehen, oder sie muß von ihr wegbewegt werden, oder aber die Verschleppung der Entwicklerschicht muß durch eine Florbegrenzungsplatte verhindert werden, oder es muß eine -gleichgepolte elektrische Vorspannung an den Zylinder angelegt werden, um eine Anlagerung von Toner an ihn zu verhindern.

Bei dem in Fig. 2 gezeigten Gerät ist außerdem eine Farbüberlappung oder -überlagerung mittels der Übertragungstrommel 4, wie beim bisherigen Gerät nach Fig. 1, nicht erforderlich.

Wenn bei der Anordnung nach Fig. 3 eine schwarzen Toner liefernde Vorrichtung (als vierte Vorrichtung zu den drei Tonerzufuhrvorrichtungen) hinzugefügt wird, kann mittels dieser zusätzlichen Tonerzufuhrvorrichtung ohne Überlagerung von z.B. der Toner der Farben Gelb, Magenta und Cyan unmittelbar ein schwarzes Tonerbild hergestellt werden.

Für das beschriebene Entwicklungsverfahren eignen sich die Verfahren gemäß den folgenden Veröffentlichungen: US-PS 3893419, JP-OSen 55-18656-18659, 56-125753 (mit Einkomponentenentwickler), JP-OSen 58-57446, 58-97973, 59-4563, 59-10699, 58-238295, 58-23826, 59-10700 (mit Zweikomponentenentwickler) usw..

Das Entwicklungsverfahren gemäß JP-OS 58-238296 wird besonders bevorzugt. Beim Entwicklungsverfahren unter Verwendung des Zweikomponentenentwicklers muß dann, wenn die Amplitude der Wechselstrorakomponente der Entwicklungsvorspannung mit V--(V), die Frequenz mit f(Hz) und der Abstand zwischen Bildempfangselement und Entwicklerträger mit d(mm) vorgegeben sind, in jedem Entwicklungsvorgang bei der Überlagerungsentwicklung die folgende Bedingung erfüllt sein:

°'² i ^VAC^/(d' ^f)

((V_AC/d) - 1500) / f < 1,0

Durch entsprechende Wahl der Entwicklungsbedingungen, wie z.B. Wechselstrom-Vorspannung und Frequenz, kann ein Bild hervorragender Güte ohne Bildverschiebung und Farbvermischung erhalten werden.

Dieses Entwicklungsverfahren ist nachstehend konkret beschrieben. Bei der Anordnung gemäß Fig. 1 werden mit erster und zweiter Entwicklungsvorrichtung die

erste bzw. die zweite Entwicklung am selben Latentbild durchgeführt. Hierfür wird ein Zweikomponentenentwickler aus einem magnetischen Träger und einem nichtmagnetischen Toner benutzt. Der Träger besteht aus (Kunst-)Harzen eines mittleren Korndurchmessers von 30 μπι, entsprechend dem Gewichtsmittel-Korndurchmesser, gemessen mit einer handelsüblichen Vorrichtung (Omnicon Alpha der Firma Bausch & Lomb Inc.) und eines handelsüblichen Zählers (der Firma Coulter Electronics Inc.), einer Magnetisierung von 30 emu/g und eines

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spezifischen Widerstands von mehr als 10 Λ-cm mit darin dispergierten, feinen Ferritteilchen. Der spezifische Widerstand wird durch Ablesen des Stromwerts ermittelt, nachdem die Teilchen in einen 3ehälter einer Querschnittsfläche von 0,50 cm² eingebracht und durch Klopfen verdichtet worden sind, die gepackten oder verdichteten Teilchen mit einer Belastung von 1 kg/cm² beaufschlagt werden, die Dicke der Trägerteilchen auf etwa 1 mm eingestellt wird und sodann über die Last und eine Bodenelektrode eine Spannung angelegt wird, die ein elektrisches Feld von 1000 V/cm erzeugt. Der Toner besteht aus einem gemahlenen Gemisch aus 90 Gew.-% eines thermoplastischen Harzes, 10 Gew.-% Pigment und einer kleinen hinzugefügten Menge eines Ladungssteuermittels, wobei die einzelnen Teilchen einen durchschnittlichen Durchmesser von 10 μπι besitzen. Der Entwickler besteht aus einem Gemisch aus 80 Gew.-% Träger und 20 Gew.-% Toner. Der Toner wird durch Reibung gegen den Träger positiv aufgeladen. Unter diesen Bedingungen wird die Beziehung zwischen der Amplitude der Wechselstromkomponente und der Dichte des durch Umkehrentwicklung im belichteten Bereich (Potential = 0 V) der lichtempfindlichen Trommel erzeugten Tonerbilds bestimmt, indem der Spalt oder Abstand d zwischen lichtempfindlicher Trommel und Zylinder auf 1,0 mm eingestellt wird,

während die Dicke der Entwicklerschicht 0,5 mm, das Ladungspotential der lichtempfindlichen Einrichtung 600 V, die Gleichstromkomponente der Entwicklungs-Vorspannung 500 V und die Frequenz der Wechselstromkomponente 1 kHz betragen. Bei Einstellung der mittleren Ladungsmenge des Toners auf 30 μο/q, 20 μσ/g bzw. 15 [ic/q macht sich die Wirkung der Wechselstromkomponente bemerkbar, wenn die Amplitude der Wechselstromkomponente des elektrischen Felds über 200 V/mm liegt, während das auf der lichtempfindlichen Trommel erzeugte Tonerbild bei mehr als 2500 V/mm teilweise zusammenbrach bzw. sich auflöste. Zur Messung der Änderungen der Bilddichte wird außerdem die Frequenz der Wechselstromkomponente der Entwicklungs-Vorspannung auf 2,5 kHz eingestellt, und die Intensität Ε_Δ des Wechselstromfelds wird unter denselben Bedingungen wie bei den vorher angegebenen Versuchen geändert. Die hierbei erzielten Ergebnisse zeigen, daß die Bilddichte bei einer Intensität E_ar, es Wechselstromfelds von mehr als 500 V/mm zunimmt, während das auf der lichtempfindlichen Trommel erzeugte Tonerbild bei mehr als 4 kV /mm zusammenbricht bzw. sich auflöst.

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Wie aus obigen Ergebnissen hervorgeht, ändert sich zwar die Bilddichte bei einer bestimmten Größe der Intensität E _ , doch kann diese Größe der Intensität E ohne große Abhängigkeit von der mittleren Ladungsgröße erzielt werden. Der Grund hierfür scheint auf folgendem zu beruhen: Der Zweikomponentenentwickler wird durch Reibung zwischen Toner und Träger einerseits und zwischen den Tonerteilchen andererseits aufgeladen. Es kann erwartet werden, daß die Ladungsgröße des Toners über einen weiten Bereich verteilt ist, wobei . für die Entwicklung ein Toner einer großen Ladungsgröße bevorzugt wird. Auch wenn die mittlere Ladungsgröße mit Hilfe des Ladungssteuermittels ge-

steuert wird, variiert der Prozentsatz der eine solche große Ladungsgröße besitzenden Tonerteilchen nur in sehr geringem Maße, so daß sich demzufolge die Ent-Wicklungseigenschaften zwar zu einem gewissen Grad, aber nicht sehr stark, ändern.

Dieselben Versuche wurden unter verschiedenen . Bedingungen durchgeführt. Fig. 7 veranschaulicht die Ergebnisse, ausgedrückt als Beziehung zwischen der Intensität E _ des Wechselstromfelds und der Frequenz f. In Fig. 7 ist mit (A) der Bereich angegeben, in welchem eine ungleichmäßige Entwicklung auftritt; (B) bezeichnet den Bereich, in welchem der Einfluß der Wechselstromkomponente nicht auftritt; © bezeichnet den Bereich, in welchem möglicherweise eine Umkehrung (inversion) des Toners stattfindet; die Symbole © und ^) bezeichnen die Bereiche, in denen sich die Einflüsse der Wechselstromkomponente bemerkbar machen, eine Umkehrung des Toners jedoch nicht auftritt; der Bereich (E) ist der bevorzugte Bereich.

Die obigen Ergebnisse belegen, daß im Hinblick auf Intensität des Wechselstrom- oder Wechselspannungsfelds und seiner Frequenz ein zweckmäßiger Bereich für die Entwicklung des nächsten Tonerbilds (d.h. des Tonerbilds der folgenden Stufe) mit einer zweckmäßigen Dichte vorliegt, ohne das in der vorhergehenden Stufe auf der lichtempfindlichen Trommel erzeugte Tonerbild zu zerstören (breaking); der Grund hierfür scheint folgender zu sein:

Bei einer Frequenz von 1 kHz in bezug auf den Bereich, in welchem die Bilddichte relativ zur Intensität des Wechselstromfelds zu einer Erhöhung tendiert, kann die Wechselstromkomponente der Entwicklungs-Vorspannung in dem Bereich, in welchem die Intensität des Wechselstromfelds bei 0,2 - 1,2 kv/mm liegt, ohne

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weiteres einen Schwellenwert übersteigen, bei dem der Toner vom betreffenden Zylinder abgeschleudert wird und der eine kleine Ladungsmenge besitzende Toner sich an die lichtempfindliche Trommel anlagert und zur Entwicklung heranziehbar ist. Die Bilddichte nimmt somit mit sich vergrößernder Intensität des Wechselstromfelds zu.

In dem Bereich, in welchem die Intensität des Wechselstromfelds 1,2 kV/mm übersteigt, nämlich in dem Bereich, in welchem die Bilddichte mit der Intensität E _ des Wechselstromfelds gesättigt ist, läßt sich die beschriebene Erscheinung wie folgt erläutern:

Der Toner wird mit zunehmender Intensität des Wechselstromfelds in diesem Bereich heftig bewegt, und die durch Zusammenhaften des Toners gebildeten Klumpen werden aufgebrochen, wobei sich nur Toner einer größeren Ladung selektiv an der lichtempfindlichen Trommel anlagert, während Tonerteilchen einer kleineren Ladung kaum zur Entwicklung beitragen. Der eine kleinere Ladung aufweisende Toner wird außerdem durch die Wechselstrom-Vorspannung leicht zum Zylinder zurückgeführt, auch wenn er sich vorübergehend an der lichtempfindlichen Trommel angelagert hat. Da weiterhin die Intensität des Wechselstromfelds zu groß ist, fließt die Ladung von der Mantelfläche der lichtempfindlichen Trommel ab, so daß der Toner kaum zur Entwicklung beiträgt. Diese miteinander zusammen-

2Q wirkenden Faktoren scheinen tatsächlich zu bewirken, daß die Bilddichte bei einer Vergrößerung der Wechselstromkomponente konstant wird.

Wenn die Intensität des Wechselstrom- oder Wechsel-

gg spannungsfelds unter den oben angegebenen Bedingungen auf beispielsweise mehr als 2,5 kV/mm erhöht wird, wird das vorher auf der lichtempfindlichen Trommel erzeugte Tonerbild, wie beschrieben, zerstört. Je

größer dabei die Wechselstromkomponente ist, um so größer ist der Zerstörungsgrad. Der Grund hierfür wird der von der Wechselstromkomponente herrührenden Kraft des Zylinders zugeschrieben, wobei diese Kraft den an der lichtempfindlichen Trommel angelagerten Toner zurückzuziehen bestrebt ist.

Wenn die Tonerbilder zur Entwicklung nacheinander auf der lichtempfindlichen Trommel (einander) überlagert werden, ergibt sich ein ernstliches Problem dahingehend, daß das bereits erzeugte (erste) Tonerbild in der folgenden Entwicklungsphase zerstört oder aufgelöst wird.

Wie sich weiterhin aus einem Vergleich der gewonnenen Ergebnisse ergibt, zeigt ein Versuch, bei dem die Frequenz der Wechselstromkomponente geändert wird, daß sich die Bilddichte bei höherer Frequenz verringert. Dies bedeutet, daß deshalb, weil die Tonerteilchen dem sich ändernden elektrischen Feld nicht zu folgen bzw. sich ihm nicht anzupassen vermögen, der Bereich ihrer Bewegung eingeengt ist und dadurch der Toner an einer sicheren Anlagerung an der lichtempfindlichen Trommel gehindert wird.

Wenn die Entwicklung dann, wenn die Amplitude der Wechselstromkomponente der Entwicklungs-Vorspannung mit V -,(V), die Frequenz mit f(Hz) und der Spalt oder Abstand zwischen der lichtempfindlichen Trommel und dem Zylinder mit d(mm) vorgegeben sind, unter Zuständen, welche der folgenden Bedingung

0,2 < V_AC/(d.f)

((V._r/d) - 1500) /f < 1,0
^AC

genügen, in jedem Entwicklungsvorgang auf der Grundlage der Versuche durchgeführt wird, wird eine Störung

ι - Ö.

des auf der lichtempfindlichen Trommel erzeugten Tonerbilds verhindert, und die Entwicklung in den nachfolgenden Stufen kann mit einwandfreier Dichte erzielt werden. Gemäß den obigen Schlußfolgerungen sollten die Betriebsbedingungen bevorzugt der Bedingung

0,5 < v_AC/(d.f)

((V_ar/d) - 1500) /f < 1,0

^AC ■ ~

genügen, um ein Bild einer zufriedenstellenden Dichte zu erzielen und eine Störung oder Beeinträchtigung des in der vorhergehenden Stufe erzeugten Tonerbilds >

zu vermeiden. Wenn weiterhin die Bedingung 15

0,5 < V_AC/(d»f)
((V_ÄC/d) - 1500) /f < 0,8

erfüllt ist, kann ein klares bzw. scharfes, schleierfreies Mehrfarbbild erzielt werden, während der Eintritt oder die Verschleppung von Toner einer anderen ■ Farbe in die jeweilige Entwicklungsvorrichtung auch j nach einer Vielzahl von Arbeitszyklen verhindert werden kann. :

_: j Wenn die Frequenz der Wechselstromkomponente auf mehr ! als 200 Hz eingestellt ist und eine drehbare magnetische Rolle oder Walze als Mittel zur Überführung _: des Entwicklers zur lichtempfindlichen Trommel verwendet wird, sollte zur Verhinderung einer ungleichmäßigen Entwicklung aufgrund der Wechselstromkomponente¹ deren Frequenz vorzugsweise auf mehr als 500 Hz einge- · stellt werden, um die Auswirkung eines durch die >

Wechselstromkomponente und die Drehung der magnetischen Walze verursachten "Brummens" auszuschalten.

Für die nacheinander erfolgende Entwicklung der aufeinanderfolgenden Tonerbilder mit einer vorbestimmten

Dichte auf der lichtempfindlichen Trommel ohne Beeinträchtigung des bereits auf dieser Trommel erzeugten Tonerbilds werden beim wiederholten Entwicklungsvorgang vorzugsweise die folgenden Verfahren bzw. Maßnahmen jeweils einzeln oder in Kombination miteinander angewandt:

1) Es wird ein Toner mit einer zunehmend größeren XO Ladung verwendet;

2) Es wird die Amplitude der Intensität der Wechselstromkomponente der Entwicklungs-Vorspannung allmählich oder fortlaufend verringert; und

3) Es wird die Frequenz der Wechselstromkomponente der Entwicklungs-Vorspannung allmählich oder fortlaufend erhöht.

Mit anderen Worten: je größer die Ladungsmenge des Tonerteilchens ist, um so stärker wird dieses durch das elektrische Feld beeinflußt. Wenn sich somit ein Tonerteilchen einer hohen Ladungsgröße in der Anfangsphase der Entwicklung an die lichtempfindliche Trommel anlagert, kann dieses Tonerteilchen in der folgenden Entwicklungsstufe oder -phase zum Zylinder zurückgeschleudert werden. Aus diesem Grund soll mit der ersten iMaßnahme ein Zurückschleudern des Tonerteilchens zum Zylinder in der folgenden Entwicklungsstufe dadurch verhindert werden, daß in der Anfangsstufe der Entwicklung Tonerteilchen einer kleinen Ladungsgröße verwendet werden.

Mit der zweiten Maßnahme soll ein Zurückschleudern von bereits an die lichtempfindliche Trommel angelagerten Tonerteilchen durch allmähliche Verringerung der Intensität des elektrischen Felds bei der Wiederholung der Entwicklung (d.h. in der letzten Stufe der Entwicklung) verhindert werden. Als spezifische Maßnahme zur Verringerung der Intensität des elektrischen Felds bieten sich eine allmähliche oder zunehmende Verringerung der Spannung der Wechselstromkomponente

BAD ORIGINAL

-is-

sowie eine Erweiterung des Abstands d zwischen der lichtempfindlichen Trommel und dem Zylinder in der weiteren oder späteren Entwicklungsstufe an. Mit der dritten Maßnahme soll ein Zurückschleudern von Tonerteilchen, die sich bereits an die lichtempfindliche Trommel angelagert haben, dadurch verhindert werden, daß die Frequenz der Wechselstromkomponente bei der Wiederholung der Entwicklung allmählich oder fortschreitend erhöht wird. Obgleich die oben unter 1), 2) und 3) beschriebenen Maßnahmen wirksam jeweils einzeln angewandt werden können, lassen sie sich vorteilhaft in Kombination miteinander anwenden, beispielsweise durch allmähliche Vergrößerung der La-

l§ dungsmenge des Toners bei der Wiederholung der Entwicklung und gleichzeitige allmähliche Verringerung der Wechselstrom-Vorspannung. Bei Anwendung der drei oben genannten Maßnahmen ist es außerdem möglich, eine zweckmäßige Bilddichte oder einen Farbabgleich durch Einstellung der Wechselstrom-Vorspannung zu erzielen.

Im Hinblick auf die obigen Ausführungen sollten die Tonerteilchen mit Blick auf die Auflösung zur Erzielung eines vorteilhaften Bilds zweckmäßig einen mittleren Durchmesser von weniger als 50 μΐη besitzen. Obgleich der Durchmesser der Tonerteilchen hierbei theoretisch nicht begrenzt ist, wird normalerweise ein Durchmesser von 1 - 30 μπι. im Hinblick auf Auf-

OQ lösung, Dispersion oder Verteilung und Transport des Toners bevorzugt.

Zur Erhöhung der Gradation, bezogen auf feine- Punkte und Linien, bestehen magnetische Trägerteilchen aus „p. einer magnetischen Substanz und einem (Kunst-)Harz, während magnetische Teilchen z.B. aus einem magnetischen Pulver und einem in diesem dispergierten Harz bestehen oder vorzugsweise in sphärischer F.orm mit

ι ■*

einem Harz überzogen sind. Der mittlere Durchmesser der Teilchen beträgt vorzugsweise weniger als 50 μπι, bevorzugt weniger als 30 μΐη und mehr als 5 μΐη.
5

Um weiterhin die Probleme zu vermeiden, daß der Träger an der Oberfläche des Bildempfangselements anzuhaften bestrebt ist, weil möglicherweise eine die Erzeugung eines einwandfreien Bilds behindernde Ladung durch die Vorspannung in die Trägerteilchen injiziert wird, und daß die Vorspannung unzureichend aufgeprägt wird, sollte der spezifische Widerstand des Trägers vor-

8 13

teilhaft mehr als 10 Λ-cm, zweckmäßigerweise 10 il-cm und bevorzugt 10 Λ-cm betragen, um eine Isolierung zu gewährleisten. Der Durchmesser der Teilchen sollte innerhalb des angegebenen Bereichs liegen, wobei die Teilchen zudem einen innerhalb des angegebenen Bereichs liegenden spezifischen Widerstand aufweisen sollten.

Der Träger in Form feiner Teilchen wird in der Weise hergestellt, daß die magnetische Substanz und das thermoplastische Harz, wie sie vorher in Verbindung mit dem Toner erwähnt wurden, verwendet werden und die Oberfläche der magnetischen Substanz mit dem Harz beschichtet wird oder aber die Teilchen aus dem Harz hergestellt werden, in welchem feine magnetische Teilchen dispergiert sind, wobei die so erhaltenen Teilchen mittels einer an sich bekannten Klassiervor-

richtung für mittleren Teilchendurchmesser klassiet
werden. Damit sich Toner und Träger leicht umwälzen lassen und der Entwickler ohne weiteres transportiert werden kann bzw. die Zusammenballung von Tonerteilchen oder Toner- und Trägerteilchen verhindert und die Ladungssteuerbarkeit des Toners verbessert werden können, sollte der Träger vorzugsweise eine sphärische Gestalt besitzen. Im Fall von sphärischen, mit Harz beschichteten Trägerteilchen sollten jedoch möglichst

sphärische magnetische Teilchen gewählt und mit Harz beschichtet werden. Im Fall des Trägers mit darin dispergierten magnetischen Teilchen sollten feine magnetische Teilchen benutzt und so mittels heißer Luft oder heißem Wasser nach der Ausbildung der dispergierten Harzteilchen behandelt werden, daß sie sphärisch werden. Wahlweise kann ein Sprühtrocknungsverfahren zur Erzielung sphärischer, unmittelbar dis- IQ pergierter oder dispergierbarer Harzteilchen angewandt werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann beim Vervielfältigungsgerät gemäß Fig. 1 für eine bestimmte monochromatische Farbe angewandt werden. Anstelle der erwähnten Umkehrentwicklung (inverted development) kann auch eine normale Entwicklung zum Entwickeln eines nicht-belichteten Bereichs angewandt werden. Für das Fixierverfahren kann Feindruckpapier (EF paper) benutzt oder können das Kleb-Übertragungsverfahren oder das Druckfixierverfahren und dgl. angewandt werden.

Die Erfindung ist nicht nur auf das elektrophotographische Aufzeichnungsverfahren, sondern auch auf einen elektrostatischen schlagfreien Drucker und auf die magnetische Aufzeichnung anwendbar.

Im folgenden ist die Erfindung anhand von Beispielen beschrieben.

Beispiel 1

Als Träger werden magnetische Teilchen in Form von 50 Gew.-% feiner Ferritteilchen verwendet, in einem Harz dispergiert und durch Wärmebehandlung sphärisch ausgebildet, oc derart, daß die Teilchen einen mittleren Teilchendurchmesser von 30 μΐη, eine Magnetisierung von 30 emu/g und einen spezifischen Widerstand von mehr

14
als 10 Λ-crn besitzen. Als Toner wird ein Gemisch aus

- 22-

100 Gewichtsteilen Styrolacrylharz (Hymer-up 110 der Firma Sanyo Kasei), 10 Gewichtsteilen eines Gelb-, Magenta- oder Cyanpigments und einer kleinen Menge eines Ladungssteuerstoffs verwendet. Zur Herstellung des aus nicht-magnetischen Teilchen eines mittleren Teilchendurchmessers von 10 μπι bestehenden Toners wird diese Masse gemahlen. Die Entwicklung erfolgt beim Gerät gemäß Fig. 3 mit einem Verhältnis von Tonerteilchen des Entwicklers zu Trägerteilchen in der Entwicklerzufuhrvorrichtung von 20 Gew.-%. Für jeden Entwickler wird ein Gelb-, Magenta- bzw. Cyan-Pigment oder -Farbstoff verwendet, wobei die mittlere Ladungsmenge des Toners in jeder Entwicklungsvorrichtung

etwa -15 \iC/q beträgt.

Im folgenden ist ein Fall beschrieben, in welchem mit der genannten Anordnung ein rotes monochromatisches Bild hergestellt wird.

Hierbei besteht das Bildempfangselement 1 aus einer lichtempfindlichen Einrichtung aus amorphem Silizium, die sich mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 180 mm/s bewegt. Das maximale Potential des auf dem BiIdempfangselement 1 nach der Belichtung erzeugten elektrostatischen Ladungsbilds beträgt 500 V. Der Spalt oder Abstand zwischen dem Bildempfangselement und jedem Zylinder beträgt 0,7 mm. Der Außendurchmesser jedes Zylinders 34 - 36 beträgt 30 mm, seine Drehzahl 50/min. Die Magnetflußdichten der N- und S-PoIe der Magnete 38 - 40 betragen 900 Gauss; ihre Drehzahl beträgt 500/min. Die Entwicklerschicht ist auf eine Dicke von 0,5 mm eingestellt. Die Gleichspannungskomponente der an den Zylinder 34 angelegten Vorspan- nung beträgt +250 V. Die Wechsel spannungskomporiente (V ) beträgt 1,5 kHz, 1000 V.

AL

Unter den vorstehend angegebenen Bedingungen wird in der Entwicklungsvorrichtung 31 gelber Toner zur Durchführung der Entwicklung benutzt. In den anderen Ent-Wicklungsvorrichtungen wird nur die Gleichspannungskomponente angelegt, oder es wird ein potentialfreier (floating) Zustand aufrechterhalten, um beim Durchlauf der bildfreien Bereiche eine Anlagerung des Toners an das Bildempfangselement zu verhindern. Wahlweise ist es auch möglich, eine Überführung von Entwickler auf den jeweiligen Zylinder zu verhindern oder den Zylinder vom Bildempfangselement wegzubewegen. Ersichtlicherweise braucht die jeweils nicht bilderzeugende Vorrichtung beim Durchlauf des Bildempfangselements nicht angetrieben zu werden.

Anschließend wird dasselbe elektrostatische Latentbild mittels des Magenta-Toners entwickelt.

Bei der Entwicklung wird der Toner unter denselben Bedingungen übertragen, nur mit der Ausnahme, daß der Magenta-Toner vom Zylinder 35 auf die lichtempfindliche Trommel übertragen wird, während die Vorspannung bei der Gleichspannungskomponente +150 V und die Wechselspannungskomponente (V_n) 1,5 kHz, 900 V betragen. Während der Toner den bildfreien Bereich (in welchem kein Bild erzeugt wird) passiert, wird die Entwicklungsvorrichtung auf dieselbe Weise wie im Fall des gelben Toners gesteuert. Eine Übertragung des Cyan-Tohers zum Bildempfangselement wird mittels derselben Steuerung wie für den bildfreien Bereich verhindert, weil eine Entwicklung mittels des Cyan-Toners unnötig ist.

Auf diese Weise werden Tonerbilder zweier verschiedener Farben durch gegenseitige Überlagerung auf der Trommel erzeugt und mittels einer Korona-Übertragungsvorrichtung auf Normalpapier übertragen, bevor die

Tonerbilder fixiert werden; auf diese Weise wird ein kräftiges rotes Farbbild erhalten.

Der auf der lichtempfindlichen Trommel zurückbleibende Resttoner wird nach der Entladung der Trommel durch die Entladungsvorrichtung 50 mit Hilfe der Reinigungsvorrichtung 29 entfernt.

Beispiel 2

Als Trägerteilchen werden sphärische Ferritteilchen, mit Harz beschichtet, benutzt. Die Teilchen besitzen einen mittleren Durchmesser von 2 0 μπι bei einer Magnetisierung von 50 emu/g und einem spezifischen Widerstand von mehr als 10 Λ-cm. Als Tonerteilchen werden nicht-magnetische Farbteilchen eines mittleren Teilchendurchmessers von 5 μΐη verwendet. Die Entwicklung erfolgt mit dem Gerät gemäß Fig. 3 unter den Bedingungen, daß das Verhältnis von Tonerteilchen des Entwicklers zu dem der Trägerteilchen 10 Gew.-% beträgt. Die mittlere Ladungsmenge des Toners beträgt -30 μθ/g.

Bei einem Außendurchmesser des Zylinders von 3 0 mm sind die Werte für das Bildempfangselement in diesem Fall dieselben wie in Beispiel 1, jedoch mit einer Drehzahl von 110/min. Die Magnetflußdichte des dem Zylinder gegenüberstehenden Magnetpols beträgt 1200 Gauss. Die Dicke der Entwicklerschicht beträgt 0,3 mm, der Spalt zwischen dem Bildempfangselement und dem Zylinder ist auf 0,7 mm (700 μΐη) eingestellt. Die an die Zylinder 34 und 36 für Gelb und Cyan angelegte Vorspannung beträgt bei der Gleichspannungskomponente +200 V, während die Wechselspannungskomponente (V_Ä 2 kHz, 1500 V beträgt.

Mit dieser Anordnung wird auf dem Bildempfangselement mittels derselben Vorgänge wie in Beispiel 1 eine

grüne Tonerschicht erzeugt.
5

Bei den beschriebenen Beispielen wird der Toner aus dem Zweikomponentenentwickler auf dem Zylinder zum Bildempfangselement übertragen; für diesen Zweck ist auch ein Einkomponentenentwickler verwendbar. Dabei wird der Toner vom Zylinder der betreffenden Entwicklungsvorrichtung für Gelb, Magenta und Cyan auf dasselbe Latentbild auf dem Bildempfangselement überführt, wobei die Toner verschiedener Farbe zur Erzeugung einer gewünschten Farbe auf dem Bildempfangselement einander überlagert werden.

Ein vorgegebener Farbton kann durch Änderung der Entwicklungsbedingungen (d.h. Gleichspannungskomponente, Wechselspannungskomponente, Frequenz, Dicke der Entwicklerschicht, Größe des Abstands zwischen Zylinder und Bildempfangselement, Entwicklertransportgeschwindigkeit usw.) jeder Entwicklungsvorrichtung und Steuerung der Menge des an dasselbe Latentbild angelagerten Toners gewährleistet werden. Beispielsweise kann ein schwarzes Bild erzeugt werden, indem die Vorspannung an die Zylinder für Gelb, Magenta und Cyan angelegt wird. Ersichtlicherweise ist Schwarz die am häufigsten verwendete Farbe, und aus diesem Grund kann eine getrennte, mit schwarzem Toner arbeitende Ent-Wicklungsvorrichtung vorgesehen werden.

Obgleich die Beziehung zwischen dem Bildempfangselement 1 und dem Zylinder relativ zum Entwickler im Entwicklungsbereich des verwendeten Geräts jeweils gleich ist, ist die Erfindung keineswegs auf diese Beziehung beschränkt. Ebenso ist auch die Überführungsrichtung des Entwicklers nicht auf die angegebene Richtung beschränkt .

Die einfachste Möglichkeit zur Einstellung des Farbabgleichs unter den angegebenen Bedingungen (d.h. Wechselspannungskomponente, Frequenz und Gleichspannungskomponente) ist die Änderung der Entwicklungsvorspannung am Zylinder.

Die beschriebene Arbeitsweise ist auf jede Entwicklungsvorrichtung zur Regulierung von Farbton und Dichte anwendbar.

Die Farbtonbezeichnung kann mittels auf einer Tafel vorgesehenen, durch den Benutzer betätigbaren Farb-Tasten wie im Fall der handelsüblichen Farb-Vervielfältigungsgeräte erfolgen. Dabei wird jede Entwicklungsvorspannung durch ein vorgesehenes, jedem Farbton entsprechendes Programm bestimmt.

Obgleich vorstehend auf die Positiventwicklung Bezug genommen ist, ist die Erfindung auch auf die sogenannte Umkehrentwicklung für elektrostatische Latentbilder anwendbar, wie sie bei einem Belichtungssystem mit einem Laser, mit Leuchtdioden oder Flüssigkristallelementen erzeugt werden, sofern Tonerpolarität und Gleichspannungskomponente der Vorspannung am Zylinder (entsprechend) geändert werden. Mit anderen Worten: die Entwicklung sollte oder kann durchgeführt werden, indem mittels der Gleichspannungskomponente ein Entwickler überführt wird, der eine der Ladungspolari-3Q tat des lichtempfindlichen Elements identische Polarität besitzt.

Die Erfindung ist auch auf ein Bilderzeugungsverfahren anwendbar, bei dem auf der Oberfläche oder Mantelge fläche des lichtempfindlichen Elements eine Isolierschicht vorgesehen ist oder bei dem ein Bild auf einer dielektrischen Schicht mittels einer lichtempfindlichen Gitter- bzw. Rastereinrichtung und eines

elektrostatischen Aufzeichnungskopfes erzeugt wird. Ebenso ist eine Entwicklung von magnetischen Latentbildern möglich, sofern der Toner magnetisch ist. In diesem Fall weist der Zylinder bevorzugt zumindest im Entwicklungsbereich keinen Magneten auf.

Da die Entwicklung durch aufeinanderfolgende Überlagerung von Tonern unterschiedlicher Farben auf ein und demselben Latentbild erfolgt, kann ein äußerst genaues, d.h. sehr scharfes Bild eines vorgegebenen Farbtons ohne Lagenabweichung oder -verschiebung erzielt werden. Da weiterhin das Tonerbild durch jeweils zu einem Zeitpunkt erfolgende Tonerüberlagerung übertragen werden kann, ist keine Übertragungstrommel, wie beim bisherigen Gerät, erforderlich, und das gesamte Gerät kann mithin kompakt ausgebildet werden, während sein Betrieb bzw. seine Arbeitsweise vereinfacht werden kann.

Im folgenden ist anhand der Fig. 8 bis 16 ein BiId-Vervielfältigungsgerät gemäß der Erfindung im einzelnen erläutert.

Das Bilderzeugungs- oder Vervielfältigungsgerät gemäß Fig. 8 bis 10 umfaßt ein Bildempfangselement in Form einer Trommel 111, die eine photoelektrische, lichtempfindliche Substanz, wie Se, aufweist und sich in Richtung des Pfeils dreht, eine Aufladevorrichtung 112 zur gleichmäßigen Aufladung der Mantelfläche der^: Trommel 111, eine Bildbelichtungseinheit 114 für Farbbildherstellung, Entwicklungsvorrichtungen 115, 116, 117 und 118, die mit Farbtonern in Gelb, Magenta, Cyan und Schwarz als Entwickler arbeiten, eine Aufladevorrichtung 119 für Aufladung vor der Übertragung nebst einer entsprechenden Belichtungslampe 120, um erforderlichenfalls die Übertragung des aus mehreren

an der .rotnmel 111 angelagerten Farbtonern gebildeten Farbbilds auf ein Übertragungs- bzw. Kopierpapier P zu erleichtern, eine Übertragungs- und Trennvorrichtung 121, eine Fixiervorrichtung 122 zum Fixieren des auf das Kopierpapier P übertragenen Tonerbilds, eine Entladungsvorrichtung 123 in Form einer Entladungslampe oder einer Korona-Entladungsvorrichtung bzw. eine Kombination aus beiden Einheiten, eine an der Mantelfläche der Trommel 111 angreifende Reinigungsklinge 12 5 zum Abstreifen des Resttoners nach der Übertragung des Farbbilds, wobei die Reinigungsklinge von der Mantelfläche der Trommel 11 bis zur Ankunft des Flächenbereichs, an welchem die erste Entwicklung erfolgt ist, trennbar ist, und eine Reinigungsvorrichtung 124 mit einer Fellbürste.

Als Aufladevorrichtung 112 wird bevorzugt die dargestellte Scorotron-Koronaröhrenentladungsvorrichtung verwendet, die durch Voraufladung weniger stark beeinflußt wird und die eine stabile Aufladung zu gewährleisten vermag, wenn die aufgeladene Fläche des Bildempfangselements weiter aufgeladen wird. Beim Gerät mit dem Bildempfangselement in Form einer Trommel 111 kann die Bildbelichtung oder bildgerechte Belichtung (bei 114) durch Filtern der Schlitzbelichtung wie im, Fall eines üblichen elektrophotographischen Einfarb-Vervielfältigungsgeräts durchgeführt werden (was jedoch bei der Herstellung eines einfarbigen Bilds gemaß der Erfindung unnötig ist). Für die Aufzeichnung eines scharfen, klaren Farbbilds wird allerdings ein Laserstrahlabtaster gemäß Fig. 9 bevorzugt.

Der Laserstrahlabtaster gemäß Fig. 9 bewirkt das Ein/Ausschalten eines Laserstrahls 130, der durch eine Lasereinheit 131, z.B. einen He-Ne-Laser erzeugt wird, mittels eines akustisch-optischen Modulators 132 und

das Ablenken des Laserstrahls mittels eines Spiegelabtasters 133 in Form eines oktaedrischen, umlaufenden Vielflächen-Spiegels zur Durchführung einer bildgerechten Belichtung (bei 114) durch Abtastung der Oberfläche des Bildempfangselements mit konstanter Geschwindigkeit über eine f-9-Linse 134 für die Bilderzeugung. Das Bilderzeugungsgerät umfaßt weiterhin Spiegel 135 und 136 sowie eine Linse 137 zur Vergrößerung des Durchmessers des auf die f-9-Linse 134 fallenden Strahls zwecks Verkleinerung des Durchmessers des Strahls auf dem Bildempfangselement 111. Durch Verwendung des Laserstrahlabtasters gemäß Fig. 9 für die Bildbelichtung oder bildgerechte Belichtung (bei 114) wird die unabhängige oder getrennte Erzeugung eines elektrostatischen Latentbilds durch Farben auf noch zu beschreibende Weise begünstigt, so daß auf diese Weise ein scharfes, klares bzw. kräftiges Farbbild aufgezeichnet werden kann. Die Bildbelichtung bei 114 ist jedoch nicht auf die Schlitz- und Punktbelichtung mittels eines Laserstrahls, wie erwähnt, beschränkt, sondern kann auch mit z.B. einer Leuchtdiode, einer Kathodenstrahlröhre, einer Flüssigkristallblende oder einer optischen Faser-Lichtleiteinheit durchgeführt werden. Wenn bei einem Aufzeichnungsgerät ein flächiges Bildempfangselement in Form eines Bands vorgesehen ist, kann die Bildbelichtung bzw. bildgerechte Belichtung durch Blitzbelichtung erfolgen.

Die Entwicklungsvorrichtungen 115 - 118 besitzen bevorzugt den in Fig. 10 dargestellten Aufbau.

Die Entwicklungsvorrichtung gemäß Fig. 10 umfaßt einen Entwicklungs-Zylinder 141 aus einem nicht-magnetischen Werkstoff, wie Aluminium oder rostfreier Stahl, einen innerhalb des Zylinders 141 angeordneten Magneten 142 mit mehreren Magnetpolen in seiner Umfangsrichtung,

eine magnetische oder nicht-magnetische Schichtdicken-Einstellklinge 143 zur Regulierung der auf dem Zylinder 141 erzeugten Entwicklerschicht, eine Abstreifklinge 144 zum Entfernen der Entwicklerschicht vom Entwicklungs-Zylinder 141 nach der Entwicklung, eine sich drehende Rühr- oder Umwälzeinrichtung 145 zum Umwälzen des Entwicklers D in einem Gehäuse (bank) der Entwicklungsvorrichtung, einen Tonerfülltrichter 147, eine Zufuhrrolle 148 mit einer in ihrer Mantelfläche ausgebildeten Ausnehmung für die Aufnahme des Toners T zwecks Zufuhr desselben aus dem Tonerfülltrichter 147 in das Gehäuse 146 der Entwicklungsvorrichtung und eine Stromversorgung · 149 zur Erzeugung eines elektrischen Felds für die Steuerung der Bewegung des Toners zwischen Entwicklungs-Zylinder 141 und BiIdempfangselement bzw. Trommel 111 durch Anlegung einer Vorspannung, falls erforderlich, mit einer schwingenden Spannungskomponente (Wechselspannungskomponente) an den Zylinder 141 über einen Schutzwiderstand 150. Der Entwicklungs-Zylinder 141 und der Magnet 142 drehen sich jeweils in Pfeilrichtung gemäß Fig. 10. Wahlweise kann jedoch der Zylinder 141 oder der Magnet 142 feststehend sein, oder beide Einheiten können sich in dieselbe Richtung drehen. Wenn der Magnet 142 feststehend ist, ist die Magnetisierung normalerweise verstärkt, so daß die Magnetflußdichte des dem Bildempfangselement 111 gegenüberstehenden Magnetpols größer ist als diejenige der anderen Magnetpole. Wahlweise können auch zwei identische oder entgegengesetzte Pole dicht nebeneinander angeordnet sein.

Bei dieser Entwicklungsvorrichtung ist der Magnetpol des Magneten 142 normalerweise mit einer Magnetdichte von 500 - 1500 Gauss magnetisiert, wobei diese Magnetkraft den Entwickler aus dem Gehäuse 146 an die Mantelfläche des Entwicklungs-Zylinders 141 anzieht. Die Dicke des angezogenen Entwicklers wird durch die Ein-

stellklinge 143 reguliert, so daß eine entsprechende Entwicklerschicht entsteht. Die Entwicklerschicht bewegt sich dabei gleichsinnig oder gegensinnig (wie δ in Fig. 10) zur Drehung des Bildempfangselements 111 zwecks Entwicklung des auf letzterem befindlichen elektrostatischen Latentbilds im Entwicklungsbereich, in welchem die Mantelfläche des Zylinders 141 der Mantelfläche des Bildempfangselements 111 gegenübersteht. Der restliche Teil der Entwicklerschicht wird von der Mantelfläche des Entwicklungs-Zylinders 141 durch die Abstreif- oder Streichklinge 144 abgestreift und in das Gehäuse 146 der Entwicklungsvorrichtung abgeworfen. Für den zweiten und jeden weiteren Ent-Wicklungsvorgang, die zur Anlagerung des Farbtoners an das Bildempfangselement bzw. die Trommel 111 wiederholt werden, sollten berührungsfreie Entwicklungsbedingungen eingehalten werden, damit ein Verschieben des bei der vorhergehenden Entwicklung an der Trommel 111 angelagerten Toners in der folgenden Entwicklungsstufe vermieden wird (allerdings ist die Dicke der Entwicklerschicht auf dem Zylinder 141 kleiner als die Größe des Abstands zwischen Zylinder 141 und Trommel 111, d.h. zwischen beiden Teilen sollte kein Potentialunterschied bestehen).

Im folgenden ist anhand der Fig.. 11 bis 14 das erfindungsgemäße Bilderzeugungsverfahren beschrieben. Der bei der Bilderzeugung gewählte Modus umfaßt die beiden im folgenden angegebenen Betriebsarten . bzw. eine Kombination derselben, wobei diese beiden Betriebsarten entsprechend den Bilddaten zweckmäßig gewählt werden können.

Erste Betriebsart: Mehrere Toner verschiedener Farbe werden aufeinanderfolgend in gegenseitiger Überlagerung an dasselbe Latentbild angelagert (Fig. 11).

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ι

Zweite Betriebsart: Mehrere Toner verschiedener Farbe werden an verschiedene Latentbilder angelagert (Fig. 12); bzw.

Kombination von erster und zweiter Betriebsart (Fig. 13 und 14).

Bei den in den Fig. 11 bis 14 dargestellten Beispielen wird der belichtete Bildbereich entsprechend dem Umkehrentwicklungsverfahren zu einem elektrostatischen Latentbild eines Potentials, das niedriger ist als dasjenige eines Hintergrundbereichs, wobei dieses Latentbild mit dem Toner entwickelt wird, der mit demselben Potential wie der Hintergrundbereich aufgeladen ist und sich an letzteren anlagert. Fig. 11 veranschaulicht die Erzeugung eines monochromatischen Bilds, während die Fig. 12, 13 und 14 die Erzeugung eines Vollfarbbilds veranschaulichen. Das Verfahren ist nachstehend im einzelnen beschrieben.

Bei dem in Fig. 11 gezeigten Beispiel und beim Gerät gemäß Fig. 8 wird die Mantelfläche des Bildempfangselements bzw. der Trommel 111 im Anfangszustand während ihrer ersten Drehung durch die Aufladevorrichtung 112 gleichmäßig aufgeladen, und es erfolgt zunächst mittels des Laserstrahlabtasters eine bildgerechte Belichtung mit Licht 114 einer Farbe, wodurch das Potential des elektrostatischen Latentbilds (in den Bildbereichen) entsprechend verringert wird. Das so erzeugte elektrostatische Latentbild 151 wird erforderlichenfalls durch die erste Entwicklungsvorrichtung 115 mittels des. Entwicklers mit dem Farbtoner T, entsprechend der Bildbelichtung entwickelt (der Toner dieses Entwicklers ist dabei jedoch mit derselben Polarität aufgeladen wie das Bildempfangselement bzw. die Trommel 111). Dasselbe Latentbild 151 wird erforderlichenfalls durch eine weitere Belichtungsvorrichtung der Vorrichtungen 115 - 118 mit dem

Toner der entsprechenden Farbe, aber ohne Verwendung der Aufladevorrichtung 112, nach der zweiten Drehung der Trommel 111 entwickelt. Je nach Bedarf wird sodann die Entwicklung drei- bis viermal auf dieseltae Weise wiederholt, um ein vorgegebenes Einfarbbild mittels der auf demselben. Latentbild überlagerten Farbentwickler zu erzeugen worauf ein Aufzeichnungszyklus abgeschlossen ist. Offensichtlich ist es auf zeitsparende Weise möglich, während der ersten Drehung den jeweils benötigten Toner jedes Entwicklers nacheinander an dasselbe Latentbild anzulagern. Da in diesem Fall das elektrostatische Latentbild 151 ein ausreichend niedriges Potential besitzt, um nicht auf das Potential des dargestellten Hintergrundbereichs anzusteigen, auch wenn der auf dasselbe Potential wie die Trommel 111 aufgeladene Toner bei der Entwicklung am Latentbild anhaftet und dabei einen ausreichenden Potentialkontrast (Potentialdifferenz) aufrechterhält, kann sich der Toner T- an dem mit dem vorhergehenden Toner T, beschickten Latentbildbereich ansammeln, wenn sich der Toner anderer Farbe an das später erzeugte Latentbild anlagert und dieses entwickelt, obgleich eine Belichtung (d.h. Einschreiben) nicht vorgenommen worden ist. Durch Einstellung der Gleichstrom- oder Wechselstrom-Vorspannung bei der Überlagerungsentwicklung auf demselben elektrostatischen Latentbild in der Weise, daß sich die Vorspannung fortlaufend ändert, kann hierbei der Überlagerungsgrad (degree of lapping) einwandfrei gesteuert werden, so daß ein deutliches bzw. scharfes einfarbiges Bild erzielt wird.

Bei dem in Fig. 11 dargestellten Beispiel wird das durch Überlagerung der Toner auf der Trommel 111 gebildete Tonerbild auf die in Verbindung mit Fig. 8 beschriebene Weise auf das Kopierpapier P übertragen, bevor es auf letzterem fixiert wird. Das Bilder-

zeugungsverfahren ist somit einfach durchführbar, und das entsprechende Gerät besitzt einen kompakten Aufbau, wobei eine einmalige Belichtung zur Erzeugung eines Bilds eines beliebigen Farbtons ausreicht, so daß die Verfahrenssteuerung weiter vereinfacht werden kann. Beim beschriebenen Ausführungsbeispiel sind die Entwicklungsvorrichtungen 115 - 117 für jede Farbe längs des Umfangs des gemeinsamen Bildempfangselements 111 angeordnet, und sie werden in Kombination miteinander für die Überführung des Entwicklers auf das Bildempfangselement betätigt, an welchem der Entwickler zur Bildentwicklung angelagert und anschließend übertragen wird. Das Gerät kann mithin einen kompakten Aufbau besitzen, weil der von der Übertragungstrommel eingenommene Einbauraum entfällt. Die Entwicklung für jede Farbe kann weiterhin auf ein und demselben Latentbild erfolgen, so daß der bei Farb-Vervielfältigungsgeräten häufig auftretende Farbversatz vermieden wird. Da zudem bei der berührungsfreien Entwicklung gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine bestimmte Entwicklungsvorrichtung dem Bildempfangselement 111 gegenübersteht, braucht die Ausrichtung (oder Bewegung) des Bildempfangselements 111 im berührungsfreien Zustand relativ zu den anderen Entwicklungsvorrichtungen nicht in jedem Fall berücksichtigt zu werden, und es wird eine Verschleppung der Entwicklerschicht durch das Einstellelement vermieden, wie sie bei bisherigen Farb-Entwicklungsvorrichtungen häufig auftritt. Obgleich die bei diesem Verfahren verwendete berührungsfreie Entwicklungseinrichtung bevorzugt für alle Entwicklungsvorrichtungen vorgesehen werden sollte, kann die die erste Entwicklung ausführende Entwicklungsvorrichtung auch vom mit Kontakt arbeitenden Typ sein, weil beim ersten Entwicklungsvorgang noch kein Tonerbild erzeugt worden ist.

Falls diese (erste) Entwicklungsvorrichtung keine Entwicklung ausführt, sollte sie selbstverständlich relativ zur lichtempfindlichen Trommel berührungsfrei angeordnet oder von der Trommel wegbewegbar sein, oder die Entwicklerschicht sollte an einer Verschleppung oder Mitnahme durch die Begrenzungsklinge gehindert werden, oder es sollte die gleichpolige elektrische Vorspannung an den Entwicklungs-Zylinder angelegt werden, um ein Anhaften , des Toners an der Entwicklungsvorrichtung zu verhindern.

Bei dem in Fig. 8 dargestellten Gerät ist eine Farbüberlagerung unter Verwendung der Übertragungstrommel 4 des in Fig. 1 dargestellten bisherigen Geräts nicht erforderlich.

Wenn beim Gerät gemäß Fig. 8 als vierte Tonerzufuhrvorrichtung eine vierte Zufuhrvorrichtung 118 für schwarzen Toner hinzugefügt wird, kann ein schwarzes Bild ohne die Überlagerung von z.B. Gelb-, Magenta- und Cyan-Toner erzeugt werden.

Anstatt ein einfarbiges Bild einer bestimmten Farbe durch aufeinanderfolgende Anlagerung jedes Farbtoners an dasselbe Latentbild zu erzeugen (vgl. Fig. 11), wird gemäß Fig. 12 ein Farbtoner entsprechend jedem einzelnen elektrostatischen Latentbild an jedes dieser Latentbilder angelagert, um damit ein Vollfarbbild herzustellen.

Fig. 12 veranschaulicht, genauer gesagt, ein Beispiel . für dasselbe Verfahren, beginnend mit der Initialisierung bis zum ersten Entwicklungsvorgang als erste Entwicklung nach Fig. 11. Hierbei wird jedoch die Entladungsvorrichtung (de-electrifying device) (Verwendung einer Entladungslampe ist zulässig) benutzt, um eine Entladung durchzuführen; wahlweise wird die

Entladung weggelassen, um die zweite gleichmäßige Aufladung bei der zweiten Umdrehung wiederum mittels der Aufladevorrichtung 112 durchzuführen, und die zweite Bildbelichtung wird auf die aufgeladene Fläche angewandt, um getrennt vom ersten Latentbild 151 ein (zweites) Latentbild 152 auszubilden. Die zweite Entwicklung erfolgt am Latentbild 152 zur Anlagerung des anderen Toners T₂ an dieses Latentbild, während dritte und vierte Latentbilderzeugung und Entwicklung auf dieselbe Weise wiederholt werden. Dieser Vorgang unterscheidet sich somit von demjenigen nach Fig. 11. Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 12 wird die Mantelfläche des Bildempfangselements 111 nach der vorhergehenden Entwicklung erneut gleichmäßig aufgeladen, worauf die folgende Latentbilderzeugung durchgeführt wird, während sich die Entwicklung von derjenigen nach Fig. 11 dadurch unterscheidet, dass- sofern nicht die nächste Bildbelichtung erfolgt - der folgende Toner einer anderen Farbe wirksam an einer Anlagerung an das Bild gehindert wird.

Fig. 13 veranschaulicht ein Beispiel für eine Kombination der Verfahren nach Fig. 11 und 12.

Dabei ist insbesondere das Verfahren bis zur ersten Entwicklung dasselbe wie gemäß Fig. 11. Die zweite Bildbelichtung erfolgt jedoch kontinuierlich unter Neuaufladung, und derselbe Toner T₂ wird an das (zweite) Latentbild 152 und das vorhergehende Latentbild 151 bei der zweiten Entwicklung gleichzeitig angelagert. Auf diese Weise wird am einen Latentbild 151 (vgl. Fig. 11) ein Bild mit einem vom überlagerten Toner bestimmten Farbton erzielt, während am anderen Latentbild durch den Toner T₂ ein Bild einer anderen Farbe erzeugt wird. Je nach der Zahl der überlagerten Tonerschichten wird ein vielfältigeres Farbbild erzielt.

Fig. 14 veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel für die Erzeugung von Farbbildern auf getrennten Latentbildern durch übereinanderlagerung der in Verbindung mit Fig. 11 erwähnten Toner.

In diesem Fall wird ein erstes Latentbild 151 erneut aufgeladen, um eine Störung des Überlagerungs-Tonerbilds zu verhindern, worauf ein weiteres Latentbild 152 erzeugt wird, wobei andere Farbtoner T,', T-' zur erneuten Durchführung einer ähnlichen Überlagerungsentwicklung benutzt werden.

Wie vorstehend erwähnt, können Bilder mit verschiedenartigen Farbtönen oder Kombinationen derselben durch entsprechende Wahl der jeweiligen Bilderzeugungsbetriebsart gemäß der Erfindung hergestellt werden. Die Anordnung ist somit so getroffen, daß die genannte Betriebsart (und der konkrete Vervielfältigungsvorgang) auf der Grundlage von zu beschreibenden Bilddaten gewählt werden kann.

Gemäß Fig. 15 sind die Modus- oder Betriebsart-Wähleinrichtungen in einer Bedientafel 162 an der Außenfläche des Gehäuses des Farb-Vervielfältigungsgeräts vorgesehen. Gemäß Fig. 15 umfaßt die Bedientafel eine Kopiedichte-Anzeigeeinheit 160, eine Kopiedichte-Anzeigevorrichtung 160A, eine Frei- oder Lösch-Taste 161, eine Kopier-Taste 163, einen Kopiedichtewähler 164, Kopiedichte-Wähltasten 164A und 164B, eine Taste 165 zur Bezeichnung (Vorgabe) der Kopienzahl und eine Anzeigevorrichtung 172 für die Zahl der (hergestellten) Kopien. Eine Modus-Wählvorrichtung 166 enthält eine erste Modus-Wähltaste 166A (Modus 1) und eine zweite Modus-Wähltaste 166B (Modus 2). Wenn Farbtoner-Bezeichnungstasten Y (Gelb), M (Magenta), C (Cyan) und b (Schwarz) selektiv oder in Kombination, betätigt wer-

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den, während mindestens ein Modus bzw. eine der Betriebsarten bezeichnet ist, kann der Vervielfältigungsvorgang, wie er beispielsweise in Fig. 11 bis 14 veranschaulicht ist, durchgeführt werden. Obgleich die vorher genannten drei Primär- oder Grundfarben theoretisch zur Bildung jeder vorgegebenen oder beliebigen Farbe benutzt werden können, können auch weitere Farbwähltasten für Blau, Grün oder Rot vorgesehen sein.

Fig. 16 veranschaulicht eine Schaltung zum Wählen des Modus bzw. der Betriebsart, bei welcher Signale von den Wähltasten 166A und 166B sowie den Tonerbezeichnungstasten Y, M, C und b einer Zentraleinheit (CPU) 167 eingespeist werden. Nach der Verarbeitung dieser Signale in der Zentraleinheit 167 werden damit die Auflade-, Belichtungs- und Entwicklungsvorgänge entsprechend gesteuert. Beispielsweise können die Auflade- und Belichtungsmengen sowie die Entwicklungsbedingungen der den entsprechenden Farbtoner verwendenden Entwicklungseinheit nach Maßgabe von erstem und zweitem Betriebsartumschaltvorgang geändert werden. Bei der Entwicklung wird die Farbreproduzierbarkeit durch die Betriebsartumschaltung gewährleistet, welche die Änderung sowohl der Wechselstrom- als auch der Gleichstromkomponente, des Tastverhältnisses und der Wellenform der Entwicklungs-Vorspannung sowie die Menge des zu transportierenden Entwicklers umfaßt (letzteres in Abhängigkeit von den Drehzahländerungen
des Entwicklungs-Zylinders und des in seinem Inneren befindlichen Magneten sowie der Dicke der Entwicklerschicht) .

Beim beschriebenen Vervielfältigungsgerät vermögen die Entwicklungseinheiten 115 - 118 einen sauberen Farbtoner zu liefern, der weder schwarze noch graue magnetische Substanzen enthält und der unter

kontrollierten Bedingungen aufladbar ist. Für diesen Zweck wird bevorzugt ein Zweikomponentenentwickler in Form eines Gemisches aus nicht-magnetischen Tonerteilchen und einem magnetischen Träger verwendet. Der magnetische Träger enthält vorzugsweise Styrol, Vinyl, Ethylen., denaturiertes itolophonium. Acryl, Polyamid, Epoxy- und Polyesterharz mit feinen Teilchen ferromagnetischer Materialien, wie dreiwertiges Eisen y-Eisenoxid, Chromdioxid, Manganoxid, Ferrit, Legierungen der Mangan-Kupfer-Reihe usw., oder regelmäßige, in ihm dispergierte magnetische Stoffe, oder aber mit einem der genannten Harze beschichtete magnetische Stoffe. Weiterhin sollte der magnetische Träger ein isolierter oder isolierender Träger mit einem spezifischen Widerstand von mehr als 10 /1-crti und vorzugsweise 10 il-cm sein. Im Fall eines niedrigen spezifischen Widerstands wird beim Anlegen einer Vorspannung an den Entwicklungs-Zylinder 141 eine Ladung in die Trägerteilchen injiziert, so daß sich auch die Trägerteilchen ohne weiteres an der Mantelfläche des Bildempfangselements 111 anlagern können, selbst wenn eine (eigentlich) ungenügende Vorspannung angelegt wird. Neben den geschilderten Problemen wird der Farbton des Farbbilds ungünstig beeinflußt, wenn sich der Träger an das Bildempfangselement 111 anlagert.

Der spezifische Widerstand wird auf die vorher bereits geschilderte Weise ermittelt.

Wenn der mittlere Teilchendurchmesser weniger als 5 μΐη beträgt, bewirkt der Träger eine Schwächung der Magnetisierung; ist der Teilchendurchmesser .größer als 50 μτα, ergibt sich keine Bildverbesserung mehr, während ein Durchbruch oder eine Zerstörung sowie eine Entladung leicht auftreten können und eine hohe Span- ■ nung nicht angelegt werden kann. Der mittlere Teilchendurchmesser sollte daher bevorzugt mehr als 5 μπι

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und weniger als 50 μπι betragen. Erforderlichenfalls kann eine zweckmäßige Menge eines Fluidisierungsstoffs, wie hydrophobes Siliziumoxid, zugesetzt werden. Der mittlere Teilchendurchmesser wird ebenfalls auf die vorher beschriebene Weise bestimmt.

Der Toner besteht vorzugsweise aus einem Gemisch aus (Kunst-)Harz und Pigment bzw. Farbstoff und gegebenen-

IQ falls einem Ladungssteuerstoff; er besitzt einen mittleren Durchmesser von 1 - 20 μπι und einen mittlere Ladungsmenge von 3 - 300 μθ/g, speziell 5-30 μθ/q. Wenn der mittlere Teilchendurchmesser unter 1 μπι liegt, ist der Toner schwierig vom Träger zu trennen;

IQ bei einem Durchmesser von mehr als 20 μΐη verschlechtert sich die Auflösung des hergestellten Bilds.

Bei Verwendung des Gemisches aus dem isolierenden Träger und dem Toner als Entwickler wird ein Streufluß (leakage) durch Einstellung der an den Entwicklungs-Zylinder 141 gemäß Fig. 10 angelegten Vorspannung in der Weise verhindert, daß sich eine ausreichende Tonermenge ohne Schleierbildung an das elektrostatische Latentbild anlagert. Der Toner kann

nc magnetische Substanzen, wie sie für den magnetischen Träger verwendet werden, in einer solchen Menge enthalten, bei welcher die Farbleuchtkraft oder -helligkeit nicht beeinträchtigt wird; durch diese magnetischen Substanzen kann die Bewegung oder Verlagerung

oQ des Toners durch Anlegung der Vorspannung wirksam gesteuert werden.

Die Entwicklungseinheit und die beschriebenen Entwicklungsvorrichtungen sind die erfindungsgemäß begc vorzugten; die Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Geeignet sind beispielsweise die Einheiten bzw. Vorrichtungen gemäß JP-OSen 50-30537, 55-18656 bis 18659, 56-144452, 58-116553 bis 116554. Bevorzugt

wird die berührungsfreie Sprungentwicklung unter Verwendung von Zweikomponentenentwicklern angewandt, wie sie in den JP-OSen 58-57446, 58-96900 bis 96903 und 58-97973 beschrieben ist.

Beim beschriebenen Vervielfältigungsgerät kann anstelle der Umkehrentwicklung die reguläre oder Normalentwicklung zum Entwickeln des nicht-belichteten Bereichs eingesetzt werden. Ersichtlicherweise sieht die Erfindung nicht nur die Verwendung eines trommeiförmigen Elements als Bildempfangselement, sondern auch die Übertragung eines Farbbilds auf einen Aufzeichnungsträger, z.B. ein Übertragungs- oder Kopier-. papier vor. Anwendbar sind somit Bilderzeugungsverfahren unter Verwendung einer lichtempfindlichen Einrichtung mit einer isolierenden Schicht auf ihrer Oberfläche, eines magnetischen Latentbilds und einer elektrostatischen Aufzeichnung, wobei das Bildempfangselement an einem Träger, z.B. Elektrofax-Papier, befestigt ist und das auf diesem Bildempfangselement erzeugte Farbbild ohne Übertragung auf ersterem fixiert wird. In letzterem Fall werden weder eine Aufladevorrichtung mit Vorübertragungs-Beiichtungslampe noch eine Übertragungseinheit nebst Reinigungsvorrichtung benötigt. Weiterhin kann die Übertragung durch unmittelbare Druckübertragung oder unter Verwendung eines Zwischenübertragungselements als Aufzeichnungsträger durchgeführt werden. In diesem Fall können für die Übertragung die Aufladevorrichtung und die: Vorübertragungs-Belichtungslampe oder die Entladungsvorrichtung weggelassen werden. Die Fixiereinheit ist selbstverständlich nicht auf die beheizte Fixierwalze beschränkt.

Nachstehend ist die Erfindung in weiteren Beispielen beschrieben.

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Beispiel 3 (vgl. Fig. 11)

In diesem Beispiel wird ein Farbdrucker nach Fig. 8 eingesetzt. Dabei wird jedoch die Belichtungslampe nicht benutzt, und das sich mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 180 mm/s bewegende Bildempfangselement 111 besitzt auf seiner Ober- oder Mantelfläche eine lichtempfindliche Selenschicht. Die Oberfläche des Bildempfangselements 111 wird durch eine Aufladevorrichtung 112 in Form einer Scorotron-Korona-Entladungsröhre aufgeladen, um die erste Bildbelichtung mit einer Dichte von 12 Punkte/mm mittels des Laserstrahlabtasters gemäß Fig. 9 in Form des He-Ne-Lasers auf der aufgeladenen Fläche durchzuführen. Dabei wird ein elektrostatisches Latentbild erzeugt, dessen unbelichteten Bereiche ein Potential von +600 V, verglichen mit einem Hintergrundpotential von +10 V im Bildempfangselement, besitzen. Das elektrostatische Latentbild wird einer ersten Entwicklung mittels der Entwicklungseinheit 115 gemäß Fig. 10 unterworfen.

In der Entwicklungseinheit oder -vorrichtung 115 wird ein Entwickler aus einem (Kunst-)Harz, in welchem 50 Gew.-% Magnetit dispergiert sind, verwendet; der Entwickler besitzt eine mittlere Teilchengröße von 20 μπι, eine Magnetisierung von 30 emu/g und einen

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spezifischen Widerstand von mehr als 10 Λ-cm; der Entwickler enthält außerdem einen nicht-magnetischen Toner aus einem Styrolacrylharz mit 10 Gewichtsteilen eines Benzidinderivats als Gelb-Pigment und einen Ladungssteuerstoff. Die mittlere Teilchengröße des Toners beträgt 10 μπι, und der Toner ist im Träger in einem Anteil von 25 Gew.-% enthalten. Die Entwicklung erfolgt nach einer berührungsfreienSprungentwicklung durch Anlegung einer Überlagerungsspannung (overlapping voltage) aus einer Gleichspannung von

+500 V und einer Wechselspannung (V_Ä_, ) von 2 kHz, '. 1000 V an den Entwicklungs-Zylinder 141. Letzterer, besitzt einen Außendurchmesser von 30 mm und eine Drehzahl von 100/min. Der Magnetfluß des S-PoIs des i Magneten 142 beträgt 1000 Gauss bei einer Drehzahl von 1000/min. Die Dicke der Entwicklerschicht im Ent-j Wicklungsbereich ist auf 0,5 mm eingestellt, während; der Spalt oder Abstand zwischen Entwicklungs-Zylinder 141 und Bildempfangselement 111 eine Größe von 0,8 mm besitzt.

Während die Entwicklungsvorrichtung 115 zur Entwick-; lung eines elektrostatischen Latentbilds eingesetzt] wird, bleiben die anderen Entwicklungsvorrichtungen! 116 - 118 unwirksam. Dies wird dadurch erreicht, daß: die betreffenden Entwicklungs-Zylinder 141 von der j Stromversorgung 149 getrennt und in einem potentialf freien Zustand (floating state) versetzt werden, oder¹ der Zylinder 141 an Masse gelegt oder zwangsläufig;

ι mit einer Gleichstrom-Vorspannung beaufschlagt wird,, welche dieselbe Polarität wie das aufgeladene Bild-, empfangselement und die entgegengesetzte Polarität zum Toner besitzt. Da die Entwicklungsvorrichtung! 116 - 118 sowie die Entwicklungsvorrichtung 115 nach^; dem berührungsfreien Sprungentwicklungsverfahren ar-i beiten, ist es nicht nötig, die Entwicklerschicht auf'

den Entwicklungs-Zylinder 114 jeweils zu entfernen! oder die betreffende Entwicklungsvorrichtung vomj elektrostatischen Latentbild wegzubewegen. In der Ent-; Wicklungsvorrichtung 116 wird anstelle des Gelb-Pigments für den Entwickler ein Toner mit Poly wolf ram-; säure (polytungstrin acid) als Magenta-Pigment ver-| wendet. In der Entwicklungsvorrichtung 117 wird ein!

Kupferphthalocyanin als Cyan-Pigment enthaltender! Toner verwendet. Weiterhin wird in der Entwicklungs-|: vorrichtung 118 ein Ruß als Schwärζ-Pigment enthalten-' der Toner verwendet. Ersichtlicherweise können auch

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andere Pigmente und Farbstoffe als Farbtoner benutzt und die Reihenfolge der Farben und der Entwicklungsvorrichtungen beliebig gewählt werden.
5

Die Entladungsvorrichtung (de-electrifier) 123 und die Aufladevorrichtung 112 werden bei der ersten Entwicklung zur Aufladung der Oberfläche des Bildempfangselements 111 auf +600 V betätigt (die Entladungsvorrichtung braucht dabei nicht betätigt zu werden). Die zweite Bildbelichtung bzw. bildgerechte Belichtung auf der aufgeladenen Oberfläche erfolgt mittels Laserstrahlen, worauf durch die Entwicklungsvorrichtung 116 die zweite Entwicklung mit dem Magenta-Toner unter berührungsfreien Sprungentwicklungsbedingungen erfolgt, wobei am Entwicklungs-Zylinder 141 eine Überlagerungsspannung aus einer Gleichspannung von +500 V
und einer Wechselspannung (V _ ) von 2 kHz, 900 V anliegt. Auf dieselbe Weise wird die vierte Entwicklung mit dem schwarzen Toner wiederholt, wobei die bildgerechte Belichtung mittels Aufladung und Laserstrahlen erfolgt und die Entwicklung durch die Entwicklungsvorrichtung 118 nach der dritten Entwicklung mit Cyan-Toner durch die Entwicklungsvorrichtung 114 nach der bildgerechten Belichtung mittels Aufladung und Laserstrahlen durchgeführt wird. Bei der auf die erste Entwicklung folgenden Entwicklung werden Amplitude und Frequenz der Gleichstrom-Vorspannungskomponente und der Wechselstromkomponente der an den Entwicklungs-Zylinder 141 angelegten Spannung entsprechend den Änderungen des Oberflächenpotentials, den Entwicklungseigenschaften und der Farbreproduzierbarkeit des Bildempfangselements 111 sowie der selektiven Zeit bei der zeitselektiven Umwandlung gemäß JP-OS 58-145031 geändert. Außerdem kann die Farbreproduzierbarkeit durch Änderung der geförderten (den Entwicklungsbereich pro Stunde durchlaufenden) Entwicklermenge sowie

der Drehzahl des Entwicklungs-Zylinders und des innerhalb des letzteren angeordneten Magneten gesteuert werden. Insbesondere wird ein allmählicher Anstieg des Ladungspotentials jedes Farbtonergemisches wirksam verhindert, während ( indem) die Amplitude der Wechselstromkomponente der Vorspannung verringert und die Frequenz erhöht werden.

Nachdem auf dem Bildempfangselement 111 nach der vierten Entwicklung ein Vierfarbbild erzeugt ist, wird dieses durch die Vorübertragungs-Aufladevorrichtung 119 und die entsprechende Belichtungslampe 120 so behandelt, daß es leicht übertragbar ist, und (vor derri|

Fixieren) durch die Übertragungsvorrichtung auf das Übertragungs- oder Kopierpapier P übertragen. Nach der Farbbildübertragung wird das Bildempfangselement 111 durch die Entladevorrichtung 123 entladen, während gleichzeitig der Resttoner mittels der Reinigungsklinge 125 und der Fellbürste der Reinigungsvorrichtung 124 entfernt wird. Zu dem Zeitpunkt, zu dem der Oberflächenbereich, auf dem ein Bild erzeugt worden ist, die Reinigungsvorrichtung 124 durchläuft, ist ein Zyklus der Farbbildaufzeichnung abgeschlossen.

Das auf diese Weise aufgezeichnete Voll- oder Vierfarbbild zeigt eine ausreichende Farbdichte bei zufriedenstellender Leuchtkraft.

Beispiel 4 (vgl. Fig. 11)

Bei diesem Beispiel wird das Aufzeichnungs- oder Vervielfältigungsgerät gemäß Beispiel 3 verwendet. Dabei wird jedoch die Belichtungslampe nicht benutzt, und das Bildempfangselement 111, das mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 180 mm/s umläuft, weist eine lichtempfindliche Se-Oberflächenschicht auf. Die

■η.

Oberfläche des Bildempfangselements 111 wird durch die Aufladevorrichtung 112, die eine Koronaentladungsröhre verwendet, auf +600 V aufgeladen, worauf auf der aufgeladenen Fläche die erste Entwicklung mit einer Dichte von 12 Punkten/mm mittels des Laserstrahlabtasters gemäß Fig. 9 unter Verwendung eines He-Ne-Lasers ausgeführt wird. Dabei wird auf dem Bildempfangselement 111 ein elektrostatisches Latentbild erzeugt, dessen belichtete Bereiche ein Potential von +10 V gegenüber dem Potential des Hintergrundbereichs von +600 V besitzen. Dieses Latentbild wird einer ersten Entwicklung mit der Entwicklungsvorrichtung 115 gemäß Fig. 10 unterworfen.

Die Entwicklungsbedingungen an den Entwicklungsvorrichtungen 115 - 118 sind dieselben wie in Beispiel 1, nur mit dem Unterschied, daß die an jeden Entwicklungs-Zylinder angelegte Entwicklungsvorspannung auf +500 V, +450 V, +400 V bzw. +350 V eingestellt wird, und zwar in Übereinstimmung mit einer Abnahme des Potentials der Gleichstromkomponente im Hintergrundbereich (Wechselstromkomponente (V_A_.) jeweils mit 2 kHz, 1500 V) . Um die nicht an der Entwicklung beteiligten Entwicklungsvorrichtungen in einem unwirksamen Zustand zu halten, wird dabei die Vorspannung entgegengesetzt zum aufgeladenen Toner gepolt, und das Bildempfangselement 111 wird ebenfalls aufgeladen.

Die Vorübertragungs-Aufladevorrichtung 119, die entsprechende Belichtungslampe 120, die Entladevorrichtung 123, die Reinigungsvorrichtung 124 und die Aufladevorrichtung 112 werden an einer Beeinflussung der Oberfläche des Bildempfangselements 111, an welcher die erste Entwicklung durchgeführt worden ist, gehindert, und die zweite Bildbelichtung bzw. bildgerechte Belichtung wird nicht angewandt, ebensowenig wie die weitere Entwicklung durch die Entwicklungs-

vorrichtung 116 mittels des Magenta-Toners. Anschließend wird durch die Entwicklungsvorrichtung 117 mit dem Cyan-Toner die zweite Entwicklung durchgeführt, während die Entwicklung durch die Entwicklungsvorrichtung 118 mit dem schwarzen Toner nicht erfolgt. Während und nach der zweiten Entwicklung werden Amplitude und Frequenz der Gleichstrom-Vorspannungskomponente und der Wechselstromkomponente der an den Entwicklungs-Zylinder 141 angelegten Spannung sowie die selektive Zeit oder Wählzeit (selecting time) in der zeitselektiven Umwandlung entsprechend geändert. Bei diesem Beispiel ist es besonders wirksam, die Gleichstrom-Vorspannung jedesmal (in jeder Phase) allmählich zu verringern.

In der zweiten Entwicklung wird durch Überlagerung von Gelb-Toner auf Cyan-Toner ein grünes einfarbiges Bild auf dem Bildempfangselement 111 erzeugt.

Bei diesem Beispiel sind zur Erzeugung des einfarbigen Bilds dieselbe Zeitspanne und dieselben Änderungen des Potentials des lichtempfindlichen Mittels erforderlich. Auf diese Weise kann somit ein einfarbiges Bild mit einer Drehung erzielt werden, indem eine Vorspannung in dem Bereich, in welchem ein Bild erzeugt wird, auch an die anderen Entwicklungsvorrichtungen angelegt wird, die den im ersten Zyklus anzulagernden Toner enthalten (Anwendungsfall 1). Auf diese Weise kann ein einfarbiges Bild im ersten Zyklus erzeugt werden, wobei die Potentialänderungen des lichtempfindlichen Mittels oder Elements verringerbar sind. In einer Abwandlung dieses Beispiels wird Toner an die im zweiten Schritt belichteten Bildbereiche angelagert (Anwendungsfall 2). Dabei wird eine andere Farbe erzeugt, weil im vorher belichteten Bildbereich ein Farbtoner einem anderen Farbtoner überlagert wird.

Zur Erzielung eines Mehrfarbbilds wird das vorhergehende, durch Wiederaufladung erzeugte elektrostatische Latentbild zunächst gelöscht, worauf der Anwendungsfall 1 wiederholt wird. Mit anderen Worten: der Vorgang wird zur Hervorbringung der gewünschten Farbe in erforderlicher Zahl wiederholt, wobei ein
helles oder kräftiges Farbbild hoher Auflösung erzielt werden kann.
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Beispiel 5

Dieses Beispiel bezieht sich auf eine Bilderzeugungsbetriebsart unter Anwendung von Beispiel 3 und 4.

Der Bedarf der Anwender nach Farbbildern anstelle von einfarbigen Bildern nimmt ständig zu. Der Bedarf nach Farbbildern läßt sich jedoch wie folgt klassifizieren:

Einfarbiges Bild - Modus 1
Voll- oder Vierfarbbild - Modus 2.

In diesem Fall können Modus 1 und Modus 2 gemeinsam angewandt werden, indem lediglich das Verfahren unter Verwendung eines Bilderzeugungsgeräts mit einem Aufbau, ähnlich wie in Beispiel 3 und 4, geändert wird.

1) Im Fall von Einfarb-Daten:

Wenn Vorlagendaten oder ein elektrisches Signal als einfarbig bewertet werdenoder ein Befehl dafür vorliegt, daß ein Einfarb-Ausgangssignal annehmbar ist, wird das Verfahren nach Modus 1 (Beispiel 4) gewählt.

2) Im Fall von Vollfarb-Daten:

Wenn die Vorlagendaten oder ein elektrisches Signal als vollfarbig bewertet werden oder ein Befehl dafür vorliegt, daß ein Vollfarb-Ausgangssignal

zulässig ist, wird das Verfahren nach Modus 2 (Beispiel 3) gewählt.

3) Im Fall von Zweifarb- oder Mehrfarb-Daten:

Wenn Vorlagendaten oder ein elektrisches Signal als zweifarbig oder mehrfarbig bewertet werden, werden Modus 1 und/oder Modus 2 in Abhängigkeit von der erforderlichen Auflösung und dem erforderliehen Farbabgleich gewählt.

Da erfindungsgemäß ein und dasselbe Gerät für die Erzeugung oder Herstellung von Vollfarb-, Einfarb- und Mehrfarb-Bildern benutzt wird, gestaltet sich dieses Gerät kompakt und kostengünstig. Außerdem bietet es Vorteile, einschließlich einer wirksamen und genauen synchronen Steuerung oder Regelung des Betriebs. Mit diesem Gerät kann somit ein beliebiges Farbbild hoher Auflösung erzeugt werden.

Claims (8)

1. Patentansprüche

   1_# Verfahren zur Erzeugung eines Bilds, dadurch gekennzeichnet, daß auf einem Bildempfangselement ein Latentbild erzeugt, dieses Latentbild durch fortlaufende Überlagerung mehrerer Toner verschiedener Farben entwickelt und eine, berührungsfreie Entwicklung durchgeführt werden, während ein elektrisches Wechselstrom- oder -Spannungsfeld zumindest während und nach der zweiten Farbentwicklung angelegt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,' daß das auf dem Bildempfangselement überlagerte (piled) Tonerbild zu einem Zeitpunkt (at a time) auf ein Übertragungs- oder Aufzeichnungsmedium übertragen wird. . \
3. 3. Vorrichtung zum Erzeugen eines Latentbilds .auf einem Bildempfangselement, gekennzeichnet durch; eine Latentbild-Erzeugungseinrichtung, mehrere;, längs des Umfangs des Bildempfangselements angeordnete Entwicklungseinrichtungen zum Entwickeln· mit mehreren Tonern verschiedener Farben und eine; Umschalteinrichtung zum Umschalten auf eine und von einer ersten Betriebsart, in welcher identische _f durch die Latentbild-Erzeugungseinrichtung erzeugte Latentbilder durch berührungsfreie, über- ■ lagerte Anlagerung von Tonern aus mindestens zwei der verschiedenen Entwicklungseinrichtungen ent-'· wickelt werden, und eine(r) zweite(n) Betriebsart, in welcher' jedes, durch die Lichtbild-Erzeugungs-:

   einrichtung einzeln erzeugte Latentbild mittels einer vorbestimmten der verschiedenen Entwicklüngs-; einrichtungen getrennt entwickelt wird.

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4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Auflade-, Belichtungs- und Entwicklungsvorgänge nach Maßgabe der Betätigung der Umschalteinrichtung änderbar ist.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellenform einer Entwicklungs-Vorspannung nach Maßgabe der Betätigung der Umschalteinrichtung änderbar ist.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge eines transportierten oder mitgenommenen (being carried) Entwicklers nach Μαβί 5 gäbe der Betätigung der Umschalteinrichtung änderbar ist.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Entwicklermenge durch Änderung der

   2Q (Schicht-)Dicke des Entwicklers auf einem Entwicklerträger änderbar ist.
8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge eines transportierten oder mitgenommenen Entwicklers durch Änderung der Drehzahl des Entwicklerträgers oder eines in diesem angeordneten Magneten änderbar ist.

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