DE3524159C2

DE3524159C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung eines Farbbildes

Info

Publication number: DE3524159C2
Application number: DE3524159A
Authority: DE
Inventors: Satoshi Haneda; Hisashi Shoji; Seiichiro Hiratsuka
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1984-07-06
Filing date: 1985-07-05
Publication date: 1996-07-11
Anticipated expiration: 2005-07-06
Also published as: US4803518A; DE3524159A1; US4666804A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vor richtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 bzw. 3 zur Farbbilderzeugung, die für die elektrophoto graphische Wiedergabe bzw. Vervielfältigung und die elektrostatische Aufzeichnung geeignet sind.

Bei z. B. einem elektrophotographischen Vervielfälti gungsgerät vom Abtast-Belichtungstyp wird eine zu ver vielfältigende Vorlage auf einen Vorlagenträger oder -tisch aus Glas aufgelegt; nach dem Drücken einer Vervielfältigungs- oder Kopier-Taste wird eine Be lichtungslampe zusammen mit einem einen reflektieren den 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 auf geladenes Bildempfangselement (z. B. eine licht empfindliche Trommel) geworfen, wobei auf dem Bild empfangselement ein elektrostatisches Latentbild oder latentes Ladungsbild erzeugt wird. Weiterhin wird auf der lichtempfindlichen Trommel mittels eines Entwick lers 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 dem Bildempfangselement (Trommel) in Überein stimmung gelangt, bevor er mit dem Tonerbild in Berührung gebracht wird. Das auf der Oberfläche des Bildempfangselements erzeugte Tonerbild wird mittels einer Übertragungselektrode auf das Kopier papier 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 (Bild empfangselement) 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 Vervielfälti gungsgerät 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 Farb kopien geeignetes, in Fig. 2 dargestelltes Verviel fältigungsgerät entwickelt.

Das Vervielfältigungsgerät gemäß Fig. 2 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 ge worfen, wobei das von der Vorlage reflektierte, ihrer Tonabstufung entsprechende Licht mittels eines einen reflektierenden Spiegel enthaltenden optischen Systems auf einen Tonerbildträger (Bildempfangselement) auf gestrahlt wird, um auf letzterem ein latentes Ladungs bild zu erzeugen; bei einem Farb-Vervielfältigungsge rät wird dagegen das von einer Vorlage reflektierte Licht zum Ausziehen von monochromatischem Licht durch ein Filter aufgetrennt und nur das vom Filter durchgelassene Licht auf das Bildempfangsele ment geworfen. Beim Farb-Vervielfältigungsgerät nach Fig. 2 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 mittels eines Grünfilters eine erste Farbe getrennt oder ausgezogen, wobei mittels einer Belichtungsvor richtung 12 auf dem Bildempfangselement ein latentes Ladungsbild unter Heranziehung des das Filter passie renden Lichts erzeugt wird, bevor dieses Ladungsbild durch eine Entwicklungsvorrichtung 3B mit dem in einer Entwicklungseinheit 3 gespeicherten Magenta-Toner ent wickelt wird. Durch letzteren wird dabei auf dem Bild empfangselement 1 ein sichtbares Bild erzeugt. Von einer Papiervorrats-Kassette 8 wird ein Übertragungs- oder 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 Bild empfangselements 1 durch eine Ladungsbeseitigungselek trode 11 beseitigt. Nach der Entfernung des Rest toners mittels einer Reinigungs- oder Putzvorrichtung 5 wird das Bildempfangselement durch eine Aufladeelek trode 5 erneut aufgeladen. Bei diesem Vorgang wird das durch ein Blaufilter hindurchgetretene Licht für die bildmäßige Belichtung benutzt, und das ent sprechende Bild wird durch eine gelben Toner ent haltende Entwicklungsvorrichtung 3A entwickelt, so daß auf dem Bildempfangselement 1 ein sichtbares gelbes Bild erzeugt wird, das dann auf die oben be schriebene 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 über führt und nach dem Fixieren ausgetragen.

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

Obgleich mit einem derartigen Farb-Vervielfältigungs gerät 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 ver schiedenen Farbe erzeugt werden soll, müssen die Farb toner jeder Entwicklungsvorrichtung aufeinanderfolgend auf das auf der Übertragungstrommel 4 (Fig. 2) befind liche Kopierpapier übertragen werden, so daß die Über tragungszeit bzw. der -takt für jede Farbe berück sichtigt werden muß. Bei diesem Vorgang können mithin Deckungsfehler bei der Übertragung auftreten.
2. Neben dem Problem der Deckungsfehler kann beim beschriebenen Vorgang auch die Auflösung infolge der Farbabgleich-Bildverar beitung vermindert werden.
3. Da die Auflade-/Belichtungs-/Entwicklungs-/Übertra gungsvorgänge 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 Entwick lungseinheit, entsprechend den drei Primärfarben, in Verbindung mit einer Übertragungstrommel 4 erforder lich. Zudem müssen die Entwicklungsvorrichtungen und die Übertragungstrommel 4 entsprechend ihrer betrieb lichen Funktion um die Mantelfläche des Bildempfangs elements 1 herum angeordnet sein. Für die Anordnung der genannten Bauteile ist deshalb ein bestimmter Einbauraum im Bereich der Mantelfläche des Bild empfangselements 1 erforderlich; dies bedeutet, daß ein Farb-Vervielfältigungsgerät zwangsläufig größere Abmessungen besitzt als ein monochromatisches Ver vielfältigungsgerät.

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

Ein gattungsgemäßes elektrophotographisches Verfahren zur Erzeugung eines Zweifarbbildes ist aus der JP 56-52760 (A) bekannt. Diese Druckschrift beschreibt im wesentlichen die Erzeugung des Tonerbildes auf einem Bildträger, wobei der Bildträger zu Beginn des Vorganges gleichmäßig aufgeladen wird, worauf zunächst ein erstes Latentbild durch Belichten des Bildträgers erzeugt und mittels eines ersten Zweikomponenten-Farbentwicklers entwickelt wird. Anschließend wird ein zweites Latentbild durch Belichten erzeugt und mittels eines zweiten Farbentwicklers entwickelt, so daß sich Toner der zweiten Farbe und Toner der ersten Farbe auf dem Bildträger überlagern.

Ein weiteres elektrophotographisches Entwicklungsverfahren und eine entsprechende Vorrichtung sind aus der US-A-4 395 476 bekannt, wobei bei diesem bekannten Verfahren die Entwicklung eines einfarbigen Latentbildes auf dem Bildträger in einem einzigen Entwicklungsvorgang in einer berührungsfreien Entwicklung unter gleichzeitigem Anlegen einer Wechselspannung zwischen dem Bildträger und einem Entwicklerträger ausschließlich mittels eines Einkomponentenentwicklers erfolgt. Das Problem bei einem elektrophotographischen Farbbild-Erzeugungsverfahren, daß durch mehrmaliges Auftragen von Tonerschichten verschiedener Farben ein bereits auf dem Bildträger erzeugtes Tonerbild in dem darauf folgenden Entwicklungsvorgang aufgrund ungünstiger Entwicklungsbedingungen zerstört oder aufgelöst wird, tritt bei einem derartigen Entwicklungsverfahren jedoch überhaupt nicht auf.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein kostengünstiges Verfahren sowie eine kompakt ausführbare Vorrichtung zur Erzeugung eines Farbbildes nach dem Prinzip der Elektrophotographie zu schaffen, mit denen selektiv monochromatische, vollfarbige oder mehrfarbige Bilder hoher Auflösung herstellbar sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Erzeugung eines Farbbildes, bei dem auf einem Bildempfangselement ein Latentbild erzeugt, und dieses Latentbild durch aufeinanderfolgende Überlagerung mehrerer Toner verschiedener Farben entwickelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die zweite und jede ihr folgende Ent wicklung ohne Berührung zwischen dem Bildempfangsele ment und dem Entwickler auf einem Entwicklerträger durchgeführt wird, wobei ein elektrisches Wechselspan nungsfeld zumindest während der zweiten und bei jeder folgenden Farbentwicklung zwischen dem Bildempfangsele ment und dem Entwicklerträger einem Gleichspannungsfeld überlagert angelegt wird, und das Verfahren die Bedin gungen erfüllt:

0,2 V_AC/(d_*f),
((V_AC/d)-1500)/f 1,0;

wobei V_AC die Amplitude der Wechselspannungskompo nente in [V],
f die Frequenz der Wechselspannungskomponente in [Hz], und
d der Abstand an der engsten Stelle zwischen dem Bildempfangselement und dem Entwicklerträger in [mm] ist.

Außerdem wird erfindungsgemäß eine Vorrichtung zum Erzeugen eines Farbbildes auf einem Bildempfangselement in Vorschlag gebracht, mit einer Latentbild-Erzeu gungseinrichtung und mehreren längs des Umfangs des Bildempfangselements angeordneten Entwicklungseinrich tungen, von denen jede Toner einer Farbe enthält, die von der Tonerfarbe in den anderen Entwicklungseinrich tungen verschieden ist, gekennzeichnet durch eine Umschalteinrichtung zum Umschalten zwischen einer ersten und einer zweiten Betriebsart, wobei in der ersten Betriebsart ein einziges mittels der Latentbild- Erzeugungseinrichtung erzeugtes Latentbild durch auf einanderfolgende Überlagerung von Tonern aus mindestens zwei verschiedenen Entwicklungseinrichtungen entwickelt wird, und wobei in der zweiten Betriebsart jedes, mit tels der Latentbild-Erzeugungseinrichtung erzeugte Latentbild mittels einer einzigen, ihm eindeutig zuge ordneten Entwicklungseinrichtung entwickelt wird, wobei in beiden Betriebsarten zumindest die zweite und jede ihr folgende Entwicklung ohne Berührung zwischen dem Bildempfangselement und dem Entwickler auf den Entwick lerträgern durchgeführt wird.

Beim erfindungsgemäßen Bilderzeugungsverfahren werden ein Latentbild auf einem Bildempfangselement (z. B. einer lichtempfindlichen Trommel) erzeugt, das Latentbild mittels eines Toners entwickelt und weiter hin 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 dem selben Latentbild einander überlagert und an letzteres angelagert werden, und eine zweite Betriebsart, in welcher mehrere Toner unterschiedlicher Farben an ver schiedene 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 Gesamt-Schnittansicht eines elektrophotographischen Verviel fältigungsgeräts gemäß der Erfindung,

Fig. 2 eine schematische Schnittansicht eines bis herigen Farb-Vervielfältigungsgeräts,

Fig. 3 eine Schnittansicht einer Entwicklungsvor richtung,

Fig. 4 ein Potentialdiagramm zur Veranschaulichung eines Entwicklungsvorgangs,

Fig. 5 eine schematische Schnittansicht des Haupt teils des Entwicklungsvorgangs,

Fig. 6 ein Potentialdiagramm für einen anderen Entwicklungsvorgang,

Fig. 7 eine graphische Darstellung von Dichtekenn linien für den Fall, daß die Intensität des elektrischen Felds und die Frequenz unter verschiedenen Entwicklungsbedingungen ge ändert werden,

Fig. 8 eine schematische Darstellung des Hauptab schnitts eines Farb-Druckers oder -Ver vielfältigungsgeräts,

Fig. 9 eine schematische Darstellung eines Laser strahl-Abtasters für Bildbelichtung (bild gerechte Belichtung),

Fig. 10 eine Schnittansicht einer Entwicklungsein heit,

Fig. 11 bis 14 Potentialdiagramme zur Veran schaulichung von Bilderzeugungsvorgängen,

Fig. 15 eine Aufsicht auf eine Bedientafel und

Fig. 16 ein Blockschaltbild einer Betriebsart- oder Modus-Wählschaltung.

Fig. 2 ist eingangs bereits erläutert worden.

Nachstehend ist anhand der Fig. 1 und 3 bis 8 ein elektro photographisches Vervielfältigungsgerät als Anwendungs beispiel für die Erfindung im einzelnen erläutert.

Bei dem in Fig. 1 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 vor gesehenen Schlitz 19 auf die Vorlage 16 geworfen, und das von der Vorlage reflektierte Licht wird über ein Lichtsammelelement (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 Kadmium sulfid, 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. 1) be wegt. Von einer Entwicklungsvorrichtung oder -einheit 20 her wird ein vorbestimmter Entwickler zum Latent bildträger bzw. Bildempfangselement 1 zugeführt. Wie noch näher zu beschreiben sein wird, besteht die Ent wicklungseinheit 20 aus drei Entwicklungsvorrichtungen 31, 32 und 33, die der das erzeugte Latentbild auf weisenden Mantelfläche des Bildempfangselements 1 gegenüber stehend angeordnet sind und in denen sich jeweils Hülsen bzw. Zylinder 34, 35 bzw. 36 befinden. Die Zylinder dienen zum selektiven Anlagern von Toner teilchen aus den Entwicklungsvorrichtungen 31 - 33 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 Entwick lungs-Zylinder angelegte Vorspannung zur Änderung der jeweils adsorbierten Tonermenge gesteuert.

Das auf diese Weise erzeugte Tonerbild wird erfor derlichenfalls erneut aufgeladen, um den Übertragungs prozentsatz zu verbessern, und dann durch eine Über tragungselektrode 25 auf ein Übertragungs- bzw. Kopierpapier 24 übertragen, das durch eine Papier transportrolle 22 von einem Papierzuführer 21 zuge führt und durch ein Taktsteuerrollenpaar 23, um das Kopierpapier mit dem Bildbereich auf dem Bildempfangs element 1 in Übereinstimmung zu bringen, transpor tiert wird. Nach der Übertragung des Tonerbilds vom Bildempfangselement 1 auf das Kopierpapier wird letzteres durch eine Trennelektrode 26 vom Bild empfangselement 1 getrennt und sodann zu einer Fixier vorrichtung 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 Kopier papier 24 durch Ausgaberollen 27C in ein Papieraus gabefach 28 ausgegeben. Nach der Tonerbildübertragung auf das Kopierpapier 24 dreht sich das Bildempfangs element 1 weiter in Pfeilrichtung, wobei es durch eine Entladungseinheit 50 entladen wird, während der an ihm verbliebene Resttoner durch eine in einer Reini gungsvorrichtung 29 angeordnete Reinigungsklinge 29A abgestreift wird. Anschließend wird das Bildempfangs element 1 durch die Aufladeelektrode 9 erneut aufge laden und für den nächsten Übertragungsvorgang ein gesetzt.

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 Ein komponenten- oder Zweikomponentenentwickler von der betreffenden Entwicklungsvorrichtung 31, 32 oder 33 (für z. B. Gelb, Magenta bzw. Cyan) auf den betreffen den, der lichtempfindlichen Trommel 1 als Bildempfangs element gegenüberstehenden Zylinder. Die Entwicklungs vorrichtungen 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 Zy linder ist mit einem vorbestimmten Abstand (z. B. weniger als 2000 µm) 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 elektro statischen Latentbild nach einem berührungsfrei ar beitenden Verfahren. Die Dicke der Entwicklerschicht auf dem betreffenden Zylinder sollte dabei vorzugs weise kleiner sein als der Abstand zwischen Trommel bzw. Bildempfangselement 1 und Zylinder (in einem sol chen Zustand, daß zwischen beiden kein Potentialunter schied besteht); hierbei wird der auf dem betreffenden Zylinder befindliche Entwickler berührungsfrei, d. h. ohne unmittelbare Berührung, auf das Bildempfangsele ment übertragen, wenn er unter einem schwingenden elektrischen Feld aufgelockert wird. Wenn dieser Vor gang durchgeführt wird, während sich der Entwickler auf einem Zylinder mit dem Bildempfangselement in Be rührung befindet, kann der nächste Entwickler das be reits erzeugte Tonerbild abstreifen, oder der abge streifte Entwickler kann möglicherweise in die nächste Entwicklungsvorrichtung eingeführt werden. Durch die berührungsfreie Tonerübertragung wird dagegen ein Ab streifen 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 -unschärfe infolge der Entwicklung, sondern auch ein Vermischen von Entwicklern vermieden werden kann.

Im folgenden ist anhand der Fig. 4 bis 6 der Bilder zeugungsvorgang beim beschriebenen Vervielfältigungs gerät 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. voll ständig positiv aufgeladen worden ist, worauf ein positives elektrostatisches Latentbild 60 selektiv in den nicht bestrahlten Bereichen erzeugt wird. Darauf hin 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 Toner bild T₁ entwickelt, worauf mittels der zweiten Ent wicklungsvorrichtung eine zweite Entwicklung desselben Latentbilds 60 durchgeführt wird. Dabei wird bei spielsweise ein Magenta-Tonerbild T₂ fortlaufend dem gelben Tonerbild T₁ überlagert. Obgleich zu diesem Zeitpunkt das Potential des Latentbilds 60 infolge der ersten Entwicklung (Erzeugung des Tonerbilds T₁) etwas verringert ist, besitzt es immer noch genügend Potentialkontrast, so daß der Toner T₂ bei der folgen den Entwicklung (Erzeugung des Tonerbilds T₂) mit ausreichender Dichte auf demselben Latentbild 60 an den Toner T₁ angelagert wird. Das auf diese Weise er zeugte sichtbare Bild besitzt einen (roten) Farbton als Mischfarbe der Toner T₁ und T₂, so daß ein mono chromatisches Bild mit einer von der Farbe des Toners jeder Entwicklungsvorrichtung verschiedenen Farbe er zielt werden kann. Dieser Zustand ist in Fig. 5 ver allgemeinert dargestellt. Für diesen Zweck kann nicht nur eine Überlappung der Toner angewandt werden, son dern auch eine selektive Kombination von Entwicklungs vorrichtungen zur Lieferung eines vorgegebenen Farb tons, 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 erhaltenen Tonerbilds kann da durch 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.

Fig. 6 veranschaulicht eine negative Entwicklung (Er zeugung 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 ent gegengesetzt polarisierter oder gepolter Toner T₁′, T₂′, ein sichtbares Bild eines vorbestimmten Farbtons erzeugt wird. Auf diese Weise kann, wie vorher be schrieben, dasselbe monochromatische Bild eines be liebigen Farbtons erzeugt werden. Aufgrund der Umkehr entwicklung können auch die Betriebslebensdauer der Belichtungseinheit und der lichtempfindlichen Einrich tung verlängert und die Aufzeichnungszeit verkürzt werden.

Bei jedem der beschriebenen Beispiele wird das Toner bild, das aus den auf dem Bildempfangselement 1 ein ander überlagerten Tonern gebildet worden ist, an schließend auf das Übertragungs- oder Kopierpapier 24 übertragen (vgl. Fig. 1) 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 Entwicklungsvorrichtungen 31, 32, 33 für jede Farbe zur gemeinsamen Benutzung und zur Be tätigung in Kombination um den Umfang des Bildempfangs elements 1 herum angeordnet, wobei die Entwickler an das Bildempfangselement angelagert werden, um das zu übertragende Tonerbild durch Überlagerung der ver schiedenen Entwickler zu entwickeln. Infolgedessen kann ein von einer Übertragungstrommel und dgl. für die Lieferung eines Kopiebilds eines vorgegebenen Farbtons eingenommener Einbauraum verkleinert sein, so daß letztlich ein kompakt gebautes Vervielfälti gungsgerät realisiert wird. Da weiterhin die Ent wicklung (mit) jeder Farbe auf ein und demselben Latentbild erfolgt, wird eine bei den bisherigen Farb-Vervielfältigungsgeräten auftretende Deckungs abweichung bei der Ausrichtung vermieden. Da weiterhin jeweils nur eine bestimmte Entwicklungsvorrichtung der lichtempfindlichen Trommel 1 bei der berührungs freien Entwicklung gemäß den oben beschriebenen Bei spielen gegenüberstehend angeordnet ist, braucht nicht in jedem Fall die Anordnung der Lage der lichtempfind lichen 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 Entwicklungs verfahren arbeiten sollten, kann die erste Entwick lungsvorrichtung der Reihe mit Kontakt-Entwicklung arbeiten, weil vor ihr noch kein Tonerbild vorgeformt worden ist. Wenn die berührungsfrei arbeitende Ent wicklungsvorrichtung 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. 1 gezeigten Gerät ist außerdem eine Farbüberlappung oder -überlagerung mittels der Über tragungstrommel 4, wie beim bisherigen Gerät nach Fig. 2, 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 Tonerzufuhr vorrichtung 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 Wechselstromkomponente der Ent wicklungsvorspannung mit V_AC(V), die Frequenz mit f(Hz) und der Abstand zwischen Bildempfangselement und Entwicklerträger mit d(mm) vorgegeben sind, in jedem Entwicklungsvorgang bei der Überlagerungsent wicklung die folgende Bedingung erfüllt sein:

0,2 ≦ V_AC/(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. 2 werden mit erster und zweiter Entwicklungsvorrichtung die erste bzw. die zweite Entwicklung am selben Latentbild durchgeführt. Hierfür wird ein Zweikomponentenent wickler aus einem magnetischen Träger und einem nicht magnetischen Toner benutzt. Der Träger besteht aus (Kunst-)Harzen eines mittleren Korndurchmessers von 30 µm, entsprechend dem Gewichtsmittel-Korndurch messer, 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 spezifischen Widerstands von mehr als 10¹⁴ Ω-cm mit darin dispergierten, feinen Ferritteilchen. Der spezi fische Widerstand wird durch Ablesen des Stromwerts ermittelt, nachdem die Teilchen in einen Behälter 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 Träger teilchen 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 Ge misch 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 µm besitzen. Der Entwickler besteht aus einem Ge misch aus 80 Gew.-% Träger und 20 Gew.-% Toner. Der Toner wird durch Reibung gegen den Träger positiv auf geladen. 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-Vor spannung 500 V und die Frequenz der Wechselstrom komponente 1 kHz betragen. Bei Einstellung der mittleren Ladungsmenge des Toners auf 30 µc/g, 20 µc/g bzw. 15 µc/g macht sich die Wirkung der Wechsel stromkomponente bemerkbar, wenn die Amplitude der Wechselstromkomponente des elektrischen Felds über 200 V/mm liegt, während das auf der lichtempfind lichen Trommel erzeugte Tonerbild bei mehr als 2500 V/mm teilweise zusammenbrach bzw. sich auflöste. Zur Messung der Änderungen der Bilddichte wird außer dem die Frequenz der Wechselstromkomponente der Ent wicklungs-Vorspannung auf 2,5 kHz eingestellt, und die Intensität E_AC 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_AC des Wechselstromfelds von mehr als 500 V/mm zunimmt, während das auf der lichtempfindlichen Trommel er zeugte Tonerbild bei mehr als 4 kV /mm zusammenbricht bzw. sich auflöst.

Wie aus obigen Ergebnissen hervorgeht, ändert sich zwar die Bilddichte bei einer bestimmten Größe der Intensität E_AC doch kann diese Größe der Intensität E_AC ohne große Abhängigkeit von der mittleren Ladungs größe erzielt werden. Der Grund hierfür scheint auf folgendem zu beruhen: Der Zweikomponentenentwickler wird durch Reibung zwischen Toner und Träger einer seits und zwischen den Tonerteilchen andererseits auf geladen. 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 Be dingungen durchgeführt. Fig. 7 veranschaulicht die Ergebnisse, ausgedrückt als Beziehung zwischen der Intensität E_AC des Wechselstromfelds und der Frequenz f. In Fig. 7 ist mit der Bereich angegeben, in wel chem eine ungleichmäßige Entwicklung auftritt; bezeichnet den Bereich, in welchem der Einfluß der Wechselstromkomponente nicht auftritt; bezeichnet den Bereich, in welchem möglicherweise eine Umkehrung 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 ist der bevorzugte Bereich.

Die obigen Ergebnisse belegen, daß im Hinblick auf Intensität des Wechselstrom- oder Wechselspannungs felds und seiner Frequenz ein zweckmäßiger Bereich für die Entwicklung des nächsten Tonerbilds (d. h. des Tonerbilds der folgendem Stufe) mit einer zweckmäßigen Dichte vorliegt, ohne das in der vorhergehenden Stufe auf der lichtempfindlichen Trommel erzeugte Tonerbild zu zerstören; 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-Vorspan nung in dem Bereich, in welchem die Intensität des Wechselstromfelds bei 0,2 -1,2 kV/mm liegt, ohne 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 Ent wicklung heranziehbar ist. Die Bilddichte nimmt somit mit sich vergrößernder Intensität des Wechselstrom felds zu.

In dem Bereich, in welchem die Intensität des Wechsel stromfelds 1,2 kV/mm übersteigt, nämlich in dem Be reich, in welchem die Bilddichte mit der Intensität E_AC des Wechselstromfelds gesättigt ist, läßt sich die beschriebene Erscheinung wie folgt erläutern: Der Toner wird mit zunehmender Intensität des Wechsel stromfelds 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 zu rückgeführt, auch wenn er sich vorübergehend an der lichtempfindlichen Trommel angelagert hat. Da weiter hin die Intensität des Wechselstromfelds zu groß ist, fließt die Ladung von der Mantelfläche der licht empfindlichen Trommel ab, so daß der Toner kaum zur Entwicklung beiträgt. Diese miteinander zusammen wirkenden Faktoren scheinen tatsächlich zu bewirken, daß die Bilddichte bei einer Vergrößerung der Wechsel stromkomponente konstant wird.

Wenn die Intensität des Wechselstrom- oder Wechsel 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 dahin gehend, daß das bereits erzeugte (erste) Tonerbild in der folgenden Entwicklungsphase zerstört oder auf gelöst 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 ver ringert. Dies bedeutet, daß deshalb, weil die Toner teilchen 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 licht empfindlichen Trommel gehindert wird.

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

0,2 ≦ V_AC/(d·f)
((V_AC/d) - 1500)/f ≦ 1,0

genügen, in jedem Entwicklungsvorgang auf der Grund lage der Versuche durchgeführt wird, wird eine Störung 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 Be dingung

0,5 ≦ V_AC/(d · f)
((V_AC/d) - 1500)/f ≦ 1,0

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

0,5 ≦ V_AC/(d · f)
((V_AC/d) - 1500)/f ≦ 0,8

erfüllt ist, kann ein klares bzw. scharfes, schleier freies Mehrfarbbild erzielt werden, während der Ein tritt oder die Verschleppung von Toner einer anderen Farbe in die jeweilige Entwicklungsvorrichtung auch nach einer Vielzahl von Arbeitszyklen verhindert wer den kann.

Wenn die Frequenz der Wechselstromkomponente auf mehr als 200 Hz eingestellt ist und eine drehbare magne tische Rolle oder Walze als Mittel zur Überführung des Entwicklers zur lichtempfindlichen Trommel ver wendet wird, sollte zur Verhinderung einer ungleich mäßigen Entwicklung aufgrund der Wechselstromkomponente deren Frequenz vorzugsweise auf mehr als 500 Hz einge stellt werden, um die Auswirkung eines durch die Wechselstromkomponente und die Drehung der magne tischen Walze verursachten "Brummens" auszuschalten.

Für die nacheinander erfolgende Entwicklung der auf einanderfolgenden Tonerbilder mit einer vorbestimmten Dichte auf der lichtempfindlichen Trommel ohne Beein trächtigung des bereits auf dieser Trommel erzeugten Tonerbilds werden beim wiederholten Entwicklungsvor gang vorzugsweise die folgenden Verfahren bzw. Maß nahmen jeweils einzeln oder in Kombination miteinander angewandt:

1) Es wird ein Toner mit einer zunehmend größeren Ladung verwendet;
2) Es wird die Amplitude der Intensität der Wechsel stromkomponente der Entwicklungs-Vorspannung all mählich oder fortlaufend verringert; und
3) Es wird die Frequenz der Wechselstromkomponente der Entwicklungs-Vorspannung allmählich oder fort laufend 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 Anfangs phase der Entwicklung an die lichtempfindliche Trommel anlagert, kann dieses Tonerteilchen in der folgenden Entwicklungsstufe oder -phase zum Zylinder zurückge schleudert werden. Aus diesem Grund soll mit der ersten Maßnahme ein Zurückschleudern des Tonerteilchens zum Zylinder in der folgenden Entwicklungsstufe dadurch verhindert wer den, daß in der Anfangsstufe der Entwicklung Toner teilchen einer kleinen Ladungsgröße verwendet werden. Mit der zweiten Maßnahme soll ein Zurückschleudern von bereits an die lichtempfindliche Trommel ange lagerten Tonerteilchen durch allmähliche Verringerung der Intensität des elektrischen Felds bei der Wieder holung der Entwicklung (d. h. in der letzten Stufe der Entwicklung) verhindert werden. Als spezifische Maß nahme zur Verringerung der Intensität des elektrischen Felds bieten sich eine allmähliche oder zunehmende Verringerung der Spannung der Wechselstromkomponente 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 Toner teilchen, die sich bereits an die lichtempfindliche Trommel angelagert haben, dadurch verhindert werden, daß die Frequenz der Wechselstromkomponente bei der Wiederholung der Entwicklung allmählich oder fort schreitend erhöht wird. Obgleich die oben unter 1), 2) und 3) beschriebenen Maßnahmen wirksam jeweils einzeln angewandt werden können, lassen sie sich vor teilhaft in Kombination miteinander anwenden, bei spielsweise durch allmähliche Vergrößerung der La dungsmenge des Toners bei der Wiederholung der Ent wicklung 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 er zielen.

Im Hinblick auf die obigen Ausführungen sollten die Tonerteilchen mit Blick auf die Auflösung zur Er zielung eines vorteilhaften Bilds zweckmäßig einen mittleren Durchmesser von weniger als 50 µm besitzen. Obgleich der Durchmesser der Tonerteilchen hierbei theoretisch nicht begrenzt ist, wird normalerweise ein Durchmesser von 1-30 µm im Hinblick auf Auf lösung, Dispersion oder Verteilung und Transport des Toners bevorzugt.

Zur Erhöhung der Gradation, bezogen auf feine Punkte und Linien, bestehen magnetische Trägerteilchen aus einer magnetischen Substanz und einem (Kunst-)Harz, während magnetische Teilchen z. B. aus einem magne tischen Pulver und einem in diesem dispergierten Harz bestehen oder vorzugsweise in sphärischer Form mit einem Harz überzogen sind. Der mittlere Durchmesser der Teilchen beträgt vorzugsweise weniger als 50 µm, bevorzugt weniger als 30 µm und mehr als 5 µm.

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 teilhaft mehr als 10⁸ Ω-cm, zweckmäßigerweise 10¹³ Ω-cm und bevorzugt 10¹⁴ Ω-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 Be reichs 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 klassiert 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 dis pergierten Harzteilchen behandelt werden, daß sie sphärisch werden. Wahlweise kann ein Sprühtrocknungs verfahren zur Erzielung sphärischer, unmittelbar dis pergierter oder dispergierbarer Harzteilchen angewandt werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann beim Verviel fältigungsgerät gemäß Fig. 2 für eine bestimmte mono chromatische Farbe angewandt werden. Anstelle der er wähnten Umkehrentwicklung kann auch eine normale Entwicklung zum Entwickeln eines nicht-belichteten Bereichs angewandt werden. Für das Fixierverfahren kann Feindruckpapier (EF paper) be nutzt oder können das Kleb-Übertragungsverfahren oder das Druckfixierverfahren und dgl. angewandt werden.

Die Erfindung ist nicht nur auf das elektrophoto graphische 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 disper giert und durch Wärmebehandlung sphärisch ausgebildet, derart, daß die Teilchen einen mittleren Teilchen durchmesser von 30 µm, eine Magnetisierung von 30 emu/g und einen spezifischen Widerstand von mehr als 10¹⁴ Ω-cm besitzen. Als Toner wird ein Gemisch aus 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 µm bestehenden Toners wird diese Masse gemahlen. Die Entwicklung erfolgt beim Gerät gemäß Fig. 3 mit einem Verhältnis von Toner teilchen des Entwicklers zu Trägerteilchen in der Ent wicklerzufuhrvorrichtung von 20 Gew.-%. Für jeden Ent wickler wird ein Gelb-, Magenta- bzw. Cyan-Pigment oder -Farbstoff verwendet, wobei die mittlere Ladungs menge des Toners in jeder Entwicklungsvorrichtung etwa -15 µC/g 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 Bild empfangselement 1 nach der Belichtung erzeugten elek trostatischen 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-Pole der Magnete 38-40 betragen 900 Gauß; ihre Drehzahl be trägt 500/min. Die Entwicklerschicht ist auf eine Dicke von 0,5 mm eingestellt. Die Gleichspannungs komponente der an den Zylinder 34 angelegten Vorspan nung beträgt +250 V. Die Wechselspannungskomponente (V_AC) beträgt 1,5 kHz, 1000 V.

Unter den vorstehend angegebenen Bedingungen wird in der Entwicklungsvorrichtung 31 gelber Toner zur Durch führung der Entwicklung benutzt. In den anderen Ent wicklungsvorrichtungen wird nur die Gleichspannungs komponente angelegt, oder es wird ein potentialfreier Zustand aufrechterhalten, um beim Durch lauf der bildfreien Bereiche eine Anlagerung des Toners an das Bildempfangselement zu verhindern. Wahl weise ist es auch möglich, eine Überführung von Ent wickler auf den jeweiligen Zylinder zu verhindern oder den Zylinder vom Bildempfangselement wegzubewegen. Ersichtlicherweise braucht die jeweils nicht bilder zeugende Vorrichtung beim Durchlauf des Bildempfangs elements 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 lichtempfind liche Trommel übertragen wird, während die Vorspan nung bei der Gleichspannungskomponente +150 V und die Wechselspannungskomponente (V_AC) 1,5 kHz, 900 V be tragen. 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-Toners zum Bildempfangselement wird mittels der selben Steuerung wie für den bildfreien Bereich ver hindert, weil eine Entwicklung mittels des Cyan-Toners unnötig ist.

Auf diese Weise werden Tonerbilder zweier verschie dener Farben durch gegenseitige Überlagerung auf der Trommel erzeugt und mittels einer Korona-Übertragungs vorrichtung 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 Reinigungs vorrichtung 29 entfernt.

Beispiel 2

Als Trägerteilchen werden sphärische Ferritteilchen, mit Harz beschichtet, benutzt. Die Teilchen besitzen einen mittleren Durchmesser von 20 µm bei einer Magnetisierung von 50 emu/g und einem spezifischen Widerstand von mehr als 10¹⁴ Ω-cm. Als Tonerteilchen werden nicht-magnetische Farbteilchen eines mittleren Teilchendurchmessers von 5 µm verwendet. Die Entwick lung erfolgt mit dem Gerät gemäß Fig. 3 unter den Be dingungen, daß das Verhältnis von Tonerteilchen des Entwicklers zu dem der Trägerteilchen 10 Gew.-% be trägt. Die mittlere Ladungsmenge des Toners beträgt -30 µC/g.

Bei einem Außendurchmesser des Zylinders von 30 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 µm) eingestellt. Die an die Zylinder 34 und 36 für Gelb und Cyan angelegte Vorspannung beträgt bei der Gleichspannungskomponente +200 V, während die Wechselspannungskomponente (V_AC) 2 kHz, 1500 V beträgt.

Mit dieser Anordnung wird auf dem Bildempfangselement mittels derselben Vorgänge wie in Beispiel 1 eine grüne Tonerschicht erzeugt.

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 Entwick lungsvorrichtung für Gelb, Magenta und Cyan auf das selbe Latentbild auf dem Bildempfangselement über führt, wobei die Toner verschiedener Farbe zur Er zeugung einer gewünschten Farbe auf dem Bildempfangs element einander überlagert werden.

Ein vorgegebener Farbton kann durch Änderung der Ent wicklungsbedingungen (d. h. Gleichspannungskomponente, Wechselspannungskomponente, Frequenz, Dicke der Ent wicklerschicht, Größe des Abstands zwischen Zylinder und Bildempfangselement, Entwicklertransportge schwindigkeit usw.) jeder Entwicklungsvorrichtung und Steuerung der Menge des an dasselbe Latentbild ange lagerten Toners gewährleistet werden. Beispielsweise kann ein schwarzes Bild erzeugt werden, indem die Vor spannung 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 Bildempfangsele ment 1 und dem Zylinder relativ zum Entwickler im Ent wicklungsbereich 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 be schränkt.

Die einfachste Möglichkeit zur Einstellung des Farb abgleichs unter den angegebenen Bedingungen (d. h. Wechselspannungskomponente, Frequenz und Gleichspan nungskomponente) ist die Änderung der Entwicklungs vorspannung am Zylinder.

Die beschriebene Arbeitsweise ist auf jede Entwick lungsvorrichtung 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-Verviel fältigungsgeräte erfolgen. Dabei wird jede Entwick lungsvorspannung durch ein vorgesehenes, jedem Farb ton entsprechendes Programm bestimmt.

Obgleich vorstehend auf die Positiventwicklung Bezug genommen ist, ist die Erfindung auch auf die soge nannte Umkehrentwicklung für elektrostatische Latent bilder anwendbar, wie sie bei einem Belichtungssystem mit einem Laser, mit Leuchtdioden oder Flüssigkristall elementen 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 Ent wickler überführt wird, der eine der Ladungspolari tät des lichtempfindlichen Elements identische Polari tät besitzt.

Die Erfindung ist auch auf ein Bilderzeugungsverfahren anwendbar, bei dem auf der Oberfläche oder Mantel fläche des lichtempfindlichen Elements eine Isolier schicht vorgesehen ist oder bei dem ein Bild auf einer dielektrischen Schicht mittels einer lichtempfind lichen Gitter- bzw. Rastereinrichtung und eines elektrostatischen Aufzeichnungskopfes erzeugt wird. Ebenso ist eine Entwicklung von magnetischen Latent bildern möglich, sofern der Toner magnetisch ist. In diesem Fall weist der Zylinder bevorzugt zumindest im Entwicklungsbereich keinen Magneten auf.

Da die Entwicklung durch aufeinanderfolgende Über lagerung 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 er zielt werden. Da weiterhin das Tonerbild durch jeweils zu einem Zeitpunkt erfolgende Tonerüberlagerung über tragen werden kann, ist keine Übertragungstrommel, wie beim bisherigen Gerät, erforderlich, und das ge samte Gerät kann mithin kompakt ausgebildet werden, während sein Betrieb bzw. seine Arbeitsweise verein facht werden kann.

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

Das Bilderzeugungs- oder Vervielfältigungsgerät ge mäß 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 Farb bildherstellung, Entwicklungsvorrichtungen 115, 116, 117 und 118, die mit Farbtonern in Gelb, Magenta, Cyan und Schwarz als Entwickler arbeiten, eine Auf ladevorrichtung 119 für Aufladung vor der Übertragung nebst einer entsprechenden Belichtungslampe 120, um erforderlichenfalls die Übertragung des aus mehreren an der Trommel 111 angelagerten Farbtonern gebildeten Farbbilds auf ein Übertragungs- bzw. Kopierpapier P zu erleichtern, eine Übertragungs- und Trennvorrich tung 121, eine Fixiervorrichtung 122 zum Fixieren des auf das Kopierpapier P übertragenen Tonerbilds, eine Entladungsvorrichtung 123 in Form einer Entladungs lampe oder einer Korona-Entladungsvorrichtung bzw. eine Kombination aus beiden Einheiten, eine an der Mantelfläche der Trommel 111 angreifende Reinigungs klinge 125 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 Reinigungsvorrich tung 124 mit einer Fellbürste.

Als Aufladevorrichtung 112 wird bevorzugt die darge stellte Scorotron-Koronaröhrenentladungsvorrichtung verwendet, die durch Voraufladung weniger stark beein flußt wird und die eine stabile Aufladung zu gewähr leisten vermag, wenn die aufgeladene Fläche des Bild empfangselements 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 je doch bei der Herstellung eines einfarbigen Bilds ge mäß 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 Spiegel abtasters 133 in Form eines oktaedrischen, umlaufenden Vielflächen-Spiegels zur Durchführung einer bildge rechten Belichtung (bei 114) durch Abtastung der Ober fläche des Bildempfangselements mit konstanter Ge schwindigkeit über eine f-θ-Linse 134 für die Bilder zeugung. Das Bilderzeugungsgerät umfaßt weiterhin Spiegel 135 und 136 sowie eine Linse 137 zur Ver größerung des Durchmessers des auf die f-θ-Linse 134 fallenden Strahls zwecks Verkleinerung des Durch messers 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 Er zeugung 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 Laser strahls, 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 Bildempfangs element in Form eines Bands vorgesehen ist, kann die Bildbelichtung bzw. bildgerechte Belichtung durch Blitzbelichtung erfolgen.

Die Entwicklungsvorrichtungen 115-118 besitzen be vorzugt 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 Zy linder 141 erzeugten Entwicklerschicht, eine Abstreif klinge 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 Mantel fläche ausgebildeten Ausnehmung für die Aufnahme des Toners T zwecks Zufuhr desselben aus dem Tonerfüll trichter 147 in das Gehäuse 146 der Entwicklungsvor richtung und eine Stromversorgung 149 zur Erzeugung eines elektrischen Felds für die Steuerung der Bewegung des Toners zwischen Entwicklungs-Zylinder 141 und Bild empfangselement bzw. Trommel 111 durch Anlegung einer Vorspannung, falls erforderlich, mit einer schwingen den 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 Bild empfangselement 111 gegenüber stehenden Magnetpols größer ist als diejenige der anderen Magnetpole. Wahl weise können auch zwei identische oder entgegenge setzte 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 Magnet kraft den Entwickler aus dem Gehäuse 146 an die Mantel fläche 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 be wegt sich dabei gleichsinnig oder gegensinnig (wie 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 gegenüber steht. 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 wie derholt werden, sollten berührungsfreie Entwicklungs bedingungen eingehalten werden, damit ein Verschieben des bei der vorhergehenden Entwicklung an der Trommel 111 angelagerten Toners in der folgenden Entwicklungs stufe 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 er findungsgemäße Bilderzeugungsverfahren beschrieben. Der bei der Bilderzeugung gewählte Modus umfaßt die beiden im folgenden angegebenen Betriebsarten bzw. eine Kombination derselben, wobei diese beiden Be triebsarten entsprechend den Bilddaten zweckmäßig ge wählt werden können.

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

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 Um kehrentwicklungsverfahren 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 aufge laden ist und sich an letzteren anlagert. Fig. 11 ver anschaulicht 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 Bildempfangs elements bzw. der Trommel 111 im Anfangszustand während ihrer ersten Drehung durch die Aufladevor richtung 112 gleichmäßig aufgeladen, und es erfolgt zunächst mittels des Laserstrahlabtasters eine bild gerechte 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 er forderlichenfalls durch die erste Entwicklungsvor richtung 115 mittels des Entwicklers mit dem Farbtoner T₁, entsprechend der Bildbelichtung entwickelt (der Toner dieses Entwicklers ist dabei jedoch mit der selben Polarität aufgeladen wie das Bildempfangsele ment bzw. die Trommel 111). Dasselbe Latentbild 151 wird erforderlichenfalls durch eine weitere Belich tungsvorrichtung 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 dieselbe Weise wiederholt, um ein vorgegebenes Einfarbbild mittels der auf demselben Latentbild überlagerten Farbent wickler zu erzeugen worauf ein Aufzeichnungszyklus abgeschlossen ist. Offensichtlich ist es auf zeit sparende Weise möglich, während der ersten Drehung den jeweils benötigten Toner jedes Entwicklers nach einander 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) aufrechter hält, kann sich der Toner T₂ an dem mit dem vorher gehenden Toner T₁ beschickten Latentbildbereich an sammeln, wenn sich der Toner anderer Farbe an das später erzeugte Latentbild anlagert und dieses ent wickelt, obgleich eine Belichtung (d. h. Einschreiben) nicht vorgenommen worden ist. Durch Einstellung der Gleichstrom- oder Wechselstrom-Vorspannung bei der Überlagerungsentwicklung auf demselben elektro statischen Latentbild in der Weise, daß sich die Vor spannung fortlaufend ändert, kann hierbei der Über lagerungsgrad einwandfrei ge steuert 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 ge bildete 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 Auf bau, 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 Bildempfangsele ments 111 angeordnet, und sie werden in Kombination miteinander für die Überführung des Entwicklers auf das Bildempfangselement betätigt, an welchem der Ent wickler 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-Verviel fältigungsgeräten häufig auftretende Farbversatz ver mieden wird. Da zudem bei der berührungsfreien Ent wicklung gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine be stimmte Entwicklungsvorrichtung dem Bildempfangsele ment 111 gegenübersteht, braucht die Ausrichtung (oder Bewegung) des Bildempfangselements 111 im berührungs freien Zustand relativ zu den anderen Entwicklungsvor richtungen nicht in jedem Fall berücksichtigt zu wer den, und es wird eine Verschleppung der Entwickler schicht 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 arbei tenden Typ sein, weil beim ersten Entwicklungsvorgang noch kein Tonerbild erzeugt worden ist.

Falls diese (erste) Entwicklungsvorrichtung keine Ent wicklung 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 wer den, um ein Anhaften des Toners an der Entwicklungs vorrichtung zu verhindern.

Bei dem in Fig. 8 dargestellten Gerät ist eine Farb überlagerung unter Verwendung der Übertragungstrommel 4 des in Fig. 2 dargestellten bisherigen Geräts nicht erforderlich.

Wenn beim Gerät gemäß Fig. 8 als vierte Tonerzufuhr vorrichtung 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 Initiali sierung bis zum ersten Entwicklungsvorgang als erste Entwicklung nach Fig. 11. Hierbei wird jedoch die Ent ladungsvorrichtung (Ver wendung einer Entladungslampe ist zulässig) benutzt, um eine Entladung durchzuführen; wahlweise wird die Entladung weggelassen, um die zweite gleichmäßige Auf ladung bei der zweiten Umdrehung wiederum mittels der Aufladevorrichtung 112 durchzuführen, und die zweite Bildbelichtung wird auf die aufgeladene Fläche ange wandt, um getrennt vom ersten Latentbild 151 ein (zweites) Latentbild 152 auszubilden. Die zweite Ent wicklung 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 Mantel fläche des Bildempfangselements 111 nach der vorher gehenden 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 Kombi nation 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 (zwei te) Latentbild 152 und das vorhergehende Latentbild 151 bei der zweiten Entwicklung gleichzeitig ange lagert. 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 er zielt.

Fig. 14 veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel für die Erzeugung von Farbbildern auf getrennten Latent bildern 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-Toner bilds zu verhindern, worauf ein weiteres Latentbild 152 erzeugt wird, wobei andere Farbtoner T₁′, T₂′ zur erneuten Durchführung einer ähnlichen Überlagerungs entwicklung benutzt werden.

Wie vorstehend erwähnt, können Bilder mit verschieden artigen Farbtönen oder Kombinationen derselben durch entsprechende Wahl der jeweiligen Bilderzeugungsbe triebsart gemäß der Erfindung hergestellt werden. Die Anordnung ist somit so getroffen, daß die genannte Betriebsart (und der konkrete Vervielfältigungsvor gang) auf der Grundlage von zu beschreibenden Bild daten gewählt werden kann.

Gemäß Fig. 15 sind die Modus- oder Betriebsart-Wähl einrichtungen in einer Bedientafel 162 an der Außen fläche des Gehäuses des Farb-Vervielfältigungsgeräts vorgesehen. Gemäß Fig. 15 umfaßt die Bedientafel eine Kopiedichte-Anzeigeeinheit 160, eine Kopiedichte-An zeigevorrichtung 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-Be zeichnungstasten Y (Gelb), M (Magenta), C (Cyan) und b (Schwarz) selektiv oder in Kombination betätigt wer den, während mindestens ein Modus bzw. eine der Be triebsarten bezeichnet ist, kann der Vervielfälti gungsvorgang, 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 be liebigen Farbe benutzt werden können, können auch weitere Farbwähltasten für Blau, Grün oder Rot vorge sehen sein.

Fig. 16 veranschaulicht eine Schaltung zum Wählen des Modus bzw. der Betriebsart, bei welcher Signale von den Wähltasten 166A und 166B sowie den Tonerbezeich nungstasten Y, M, C und b einer Zentraleinheit (CPU) 167 eingespeist werden. Nach der Verarbeitung dieser Signale in der Zentraleinheit 167 werden damit die Auf lade-, Belichtungs- und Entwicklungsvorgänge ent sprechend gesteuert. Beispielsweise können die Auf lade- und Belichtungsmengen sowie die Entwicklungs bedingungen der den entsprechenden Farbtoner ver wendenden Entwicklungseinheit nach Maßgabe von erstem und zweitem Betriebsartumschaltvorgang geändert wer den. Bei der Entwicklung wird die Farbreproduzierbar keit 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 Entwickler schicht).

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 Toner teilchen und einem magnetischen Träger verwendet. Der magnetische Träger enthält vorzugsweise Styrol, Vinyl, Ethylen, denaturiertes Kolophonium, Acryl, Polyamid, Epoxy- und Polyesterharz mit feinen Teilchen ferro magnetischer Materialien, wie dreiwertiges Eisen, γ-Eisenoxid, Chromdioxid, Manganoxid, Ferrit, Le gierungen der Mangan-Kupfer-Reihe usw., oder regel mäßige, 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 10⁸ Ω-cm und vorzugsweise 10¹³ Ω-cm sein. Im Fall eines niedrigen spezifischen Widerstands wird beim Anlegen einer Vor spannung 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 Farb ton 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 µm beträgt, bewirkt der Träger eine Schwächung der Magnetisierung; ist der Teilchendurchmesser größer als 50 µm, 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 Teil chendurchmesser sollte daher bevorzugt mehr als 5 µm und weniger als 50 µm betragen. Erforderlichenfalls kann eine zweckmäßige Menge eines Fluidisierungs stoffs, wie hydrophobes Siliziumoxid, zugesetzt wer den. 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 falls einem Ladungssteuerstoff; er besitzt einen mittleren Durchmesser von 1-20 µm und einen mittlere Ladungsmenge von 3-300 µC/g, speziell 5-30 µC/g. Wenn der mittlere Teilchendurchmesser unter 1 µm liegt, ist der Toner schwierig vom Träger zu trennen; bei einem Durchmesser von mehr als 20 µm verschlech tert sich die Auflösung des hergestellten Bilds.

Bei Verwendung des Gemisches aus dem isolierenden Träger und dem Toner als Entwickler wird ein Streu fluß durch Einstellung der an den Entwick lungs-Zylinder 141 gemäß Fig. 10 angelegten Vorspan nung in der Weise verhindert, daß sich eine aus reichende Tonermenge ohne Schleierbildung an das elek trostatische Latentbild anlagert. Der Toner kann magnetische Substanzen, wie sie für den magnetischen Träger verwendet werden, in einer solchen Menge ent halten, bei welcher die Farbleuchtkraft oder -hellig keit nicht beeinträchtigt wird; durch diese magne tischen Substanzen kann die Bewegung oder Verlagerung des Toners durch Anlegung der Vorspannung wirksam ge steuert werden.

Die Entwicklungseinheit und die beschriebenen Ent wicklungsvorrichtungen sind die erfindungsgemäß be vorzugten; die Erfindung ist jedoch nicht hierauf be schränkt. 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 Ver wendung von Zweikomponentenentwicklern angewandt, wie sie in den JP-OSen 58-57446, 58-96900 bis 96903 und 58-97973 beschrieben ist.

Beim beschriebenen Vervielfältigungsgerät kann an stelle der Umkehrentwicklung die reguläre oder Normal entwicklung zum Entwickeln des nicht-belichteten Be reichs eingesetzt werden. Ersichtlicherweise sieht die Erfindung nicht nur die Verwendung eines trommel förmigen Elements als Bildempfangselement, sondern auch die Übertragung eines Farbbilds auf einen Auf zeichnungsträger, z. B. ein Übertragungs- oder Kopier papier vor. Anwendbar sind somit Bilderzeugungsver fahren unter Verwendung einer lichtempfindlichen Ein richtung mit einer isolierenden Schicht auf ihrer Oberfläche, eines magnetischen Latentbilds und einer elektrostatischen Aufzeichnung, wobei das Bildempfangs element an einem Träger, z. B. Elektrofax-Papier, be festigt ist und das auf diesem Bildempfangselement erzeugte Farbbild ohne Übertragung auf ersterem fi xiert wird. In letzterem Fall werden weder eine Auf ladevorrichtung mit Vorübertragungs-Belichtungslampe noch eine Übertragungseinheit nebst Reinigungsvorrich tung benötigt. Weiterhin kann die Übertragung durch unmittelbare Druckübertragung oder unter Verwendung eines Zwischenübertragungselements als Aufzeichnungs träger durchgeführt werden. In diesem Fall können für die Übertragung die Aufladevorrichtung und die Vor übertragungs-Belichtungslampe oder die Entladungsvor richtung weggelassen werden. Die Fixiereinheit ist selbstverständlich nicht auf die beheizte Fixierwalze beschränkt.

Nachstehend ist die Erfindung in weiteren Beispielen beschrieben.

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 Umfangsge schwindigkeit von 180 mm/s bewegende Bildempfangsele ment 111 besitzt auf seiner Ober- oder Mantelfläche eine lichtempfindliche Selenschicht. Die Oberfläche des Bildempfangselements 111 wird durch eine Auflade vorrichtung 112 in Form einer Scorotron-Korona-Ent ladungsröhre aufgeladen, um die erste Bildbelichtung mit einer Dichte von 12 Punkte/mm mittels des Laser strahlabtasters gemäß Fig. 9 in Form des He-Ne-Lasers auf der aufgeladenen Fläche durchzuführen. Dabei wird ein elektrostatisches Latentbild erzeugt, dessen unbe lichteten Bereiche ein Potential von +600 V, verglichen mit einem Hintergrundpotential von +10 V im Bild empfangselement, besitzen. Das elektrostatische Latent bild wird einer ersten Entwicklung mittels der Ent wicklungseinheit 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 µm, eine Magnetisierung von 30 emu/g und einen spezifischen Widerstand von mehr als 10¹⁴ Ω-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 µm, und der Toner ist im Träger in einem Anteil von 25 Gew.-% enthalten. Die Entwick lung erfolgt nach einer berührungsfreien Sprungentwick lung durch Anlegung einer Überlagerungsspannung aus einer Gleichspannung von +500 V und einer Wechselspannung (V_AC ) 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-Pols des Magneten 142 beträgt 1000 Gauß bei einer Drehzahl von 1000/min. Die Dicke der Entwicklerschicht im Ent 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 Stromversorgung 149 getrennt und in einem potential freien Zustand versetzt werden, oder der Zylinder 141 an Masse gelegt oder zwangsläufig 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 beiten, ist es nicht nötig, die Entwicklerschicht auf den Entwicklungs-Zylinder 114 jeweils zu entfernen oder die betreffende Entwicklungsvorrichtung vom elektrostatischen Latentbild wegzubewegen. In der Ent wicklungsvorrichtung 116 wird anstelle des Gelb- Pigments für den Entwickler ein Toner mit Polywolfram 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 Schwarz-Pigment enthalten der Toner verwendet. Ersichtlicherweise können auch andere Pigmente und Farbstoffe als Farbtoner benutzt und die Reihenfolge der Farben und der Entwicklungs vorrichtungen beliebig gewählt werden.

Die Entladungsvorrichtung 123 und die Aufladevorrichtung 112 werden bei der ersten Ent wicklung zur Aufladung der Oberfläche des Bildempfangs elements 111 auf +600 V betätigt (die Entladungsvor richtung braucht dabei nicht betätigt zu werden). Die zweite Bildbelichtung bzw. bildgerechte Belichtung auf der aufgeladenen Oberfläche erfolgt mittels Laser strahlen, worauf durch die Entwicklungsvorrichtung 116 die zweite Entwicklung mit dem Magenta-Toner unter berührungsfreien Sprungentwicklungsbedingungen er folgt, wobei am Entwicklungs-Zylinder 141 eine Über lagerungsspannung aus einer Gleichspannung von +500 V und einer Wechselspannung (V_AC) von 2 kHz, 900 V an liegt. Auf dieselbe Weise wird die vierte Entwicklung mit dem schwarzen Toner wiederholt, wobei die bildge rechte Belichtung mittels Aufladung und Laserstrahlen erfolgt und die Entwicklung durch die Entwicklungs vorrichtung 118 nach der dritten Entwicklung mit Cyan- Toner durch die Entwicklungsvorrichtung 114 nach der bildgerechten Belichtung mittels Aufladung und Laser strahlen durchgeführt wird. Bei der auf die erste Ent wicklung folgenden Entwicklung werden Amplitude und Frequenz der Gleichstrom-Vorspannungskomponente und der Wechselstromkomponente der an den Entwicklungszylinder 141 angelegten Spannung entsprechend den Änderungen des Oberflächenpotentials, den Entwick lungseigenschaften 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 Entwicklungsbe reich pro Stunde durchlaufenden) Entwicklermenge sowie der Drehzahl des Entwicklungs-Zylinders und des inner halb des letzteren angeordneten Magneten gesteuert werden. Insbesondere wird ein allmählicher Anstieg des Ladungspotentials jedes Farbtonergemisches wirksam verhindert, während (indem) die Amplitude der Wechsel stromkomponente 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 be handelt, daß es leicht übertragbar ist, und (vor dem 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 Reinigungs klinge 125 und der Fellbürste der Reinigungsvorrich tung 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 Vier farbbild zeigt eine ausreichende Farbdichte bei zu friedenstellender Leuchtkraft.

Beispiel 4 (vgl. Fig. 11)

Bei diesem Beispiel wird das Aufzeichnungs- oder Ver vielfältigungsgerät gemäß Beispiel 3 verwendet. Dabei wird jedoch die Belichtungslampe nicht benutzt, und das Bildempfangselement 111, das mit einer Umfangs geschwindigkeit von 180 mm/s umläuft, weist eine lichtempfindliche Se-Oberflächenschicht auf. Die Oberfläche des Bildempfangselements 111 wird durch die Aufladevorrichtung 112, die eine Koronaentladungs röhre verwendet, auf +600 V aufgeladen, worauf auf der aufgeladenen Fläche die erste Entwicklung mit einer Dichte von 12 Punkten/mm mittels des Laser strahlabtasters gemäß Fig. 9 unter Verwendung eines He-Ne-Lasers ausgeführt wird. Dabei wird auf dem Bild empfangselement 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 Entwicklungsvor richtungen 115-118 sind dieselben wie in Beispiel 1, nur mit dem Unterschied, daß die an jeden Entwick lungs-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 Hintergrund bereich (Wechselstromkomponente (V_AC) jeweils mit 2 kHz, 1500 V). Um die nicht an der Entwicklung beteiligten Entwicklungsvorrichtungen in einem unwirksamen Zu stand zu halten, wird dabei die Vorspannung entgegen gesetzt zum aufgeladenen Toner gepolt, und das Bild empfangselement 111 wird ebenfalls aufgeladen.

Die Vorübertragungs-Aufladevorrichtung 119, die ent sprechende Belichtungslampe 120, die Entladevorrich tung 123, die Reinigungsvorrichtung 124 und die Auf ladevorrichtung 112 werden an einer Beeinflussung der Oberfläche des Bildempfangselements 111, an welcher die erste Entwicklung durchgeführt worden ist, ge hindert, und die zweite Bildbelichtung bzw. bildge rechte Belichtung wird nicht angewandt, ebensowenig wie die weitere Entwicklung durch die Entwicklungs vorrichtung 116 mittels des Magenta-Toners. An schließend wird durch die Entwicklungsvorrichtung 117 mit dem Cyan-Toner die zweite Entwicklung durchge führt, während die Entwicklung durch die Entwicklungs vorrichtung 118 mit dem schwarzen Toner nicht erfolgt. Während und nach der zweiten Entwicklung werden Amplitude und Frequenz der Gleichstrom-Vorspannungs komponente und der Wechselstromkomponente der an den Entwicklungs-Zylinder 141 angelegten Spannung sowie die selektive Zeit oder Wählzeit in der zeitselektiven Umwandlung entsprechend geändert. Bei diesem Beispiel ist es besonders wirksam, die Gleichstrom-Vorspannung jedesmal (in jeder Phase) all mählich 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 erfor derlich. Auf diese Weise kann somit ein einfarbiges Bild mit einer Drehung erzielt werden, indem eine Vor spannung 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 licht empfindlichen Mittels oder Elements verringerbar sind. In einer Abwandlung dieses Beispiels wird Toner an die im zweiten Schritt belichteten Bildbereiche ange lagert (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 vorher gehende, durch Wiederaufladung erzeugte elektro statische 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 er zielt werden kann. Beispiel 5 Dieses Beispiel bezieht sich auf eine Bilderzeugungs betriebsart 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 Auf bau, ähnlich wie in Beispiel 3 und 4, geändert wird.

1) Im Fall von Einfarb-Daten:
Wenn Vorlagendaten oder ein elektrisches Signal als einfarbig bewertet werden oder 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 (Bei spiel 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 erforder lichen Farbabgleich gewählt.

Da erfindungsgemäß ein und dasselbe Gerät für die Er zeugung 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

1. Verfahren zur Erzeugung eines Farbbildes, bei dem auf einem Bildempfangselement ein Latentbild erzeugt, und dieses Latentbild durch aufeinanderfolgende Überlagerung mehrerer Toner verschiedener Farben entwickelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die zweite und jede ihr folgende Ent wicklung ohne Berührung zwischen dem Bildempfangsele ment und dem Entwickler auf einem Entwicklerträger durchgeführt wird, wobei ein elektrisches Wechselspan nungsfeld zumindest während der zweiten und bei jeder folgenden Farbentwicklung zwischen dem Bildempfangsele ment und dem Entwicklerträger einem Gleichspannungsfeld überlagert angelegt wird, und das Verfahren die Bedin gungen erfüllt: 0,2 V_AC/(d_*f),
((V_AC/d) - 1500)/f 1,0;wobei V_AC die Amplitude der Wechselspannungskompo nente in [V],
f die Frequenz der Wechselspannungskomponente in [Hz], und
d der Abstand an der engsten Stelle zwischen dem Bildempfangselement und dem Entwicklerträger in [mm] ist.

2. Vorrichtung zum Erzeugen eines Farbbildes auf einem Bildempfangselement, mit einer Latentbild-Erzeu gungseinrichtung und mehreren längs des Umfangs des Bildempfangselements angeordneten Entwicklungseinrich tungen, von denen jede Toner einer Farbe enthält, die von der Tonerfarbe in den anderen Entwicklungseinrich tungen verschieden ist, gekennzeichnet durch eine Umschalteinrichtung zum Umschalten zwischen einer ersten und einer zweiten Betriebsart, wobei in der ersten Betriebsart ein einziges mittels der Latentbild- Erzeugungseinrichtung erzeugten Latentbild durch auf einanderfolgende Überlagerung von Tonern aus mindestens zwei verschiedenen Entwicklungseinrichtungen entwickelt wird, und wobei in der zweiten Betriebsart jedes, mit tels der Latentbild-Erzeugungseinrichtung erzeugte Latentbild mittels einer einzigen, ihm eindeutig zuge ordneten Entwicklungseinrichtung entwickelt wird, wobei in beiden Betriebsarten zumindest die zweite und jede ihr folgende Entwicklung ohne Berührung zwischen dem Bildempfangselement und dem Entwickler auf den Entwick lerträgern durchgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das auf dem Bildempfangselement durch Überlagerung der mehreren Toner gebildete Tonerbild in einem einzi gen Zeitabschnitt auf ein Übertragungs- oder Aufzeich nungsmedium übertragen wird.