DE3707026A1 - Verfahren zum herstellen eines farbbildes - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Farbbildes und insbesondere auf ein Verfahren zur Herstellung eines Farbbildes unter Anwendung der Elektrophotographie.

Verschiedene Verfahren zur Herstellung eines Mehrfarbenbildes unter Verwendung der Elektrophotographie wurden vorgeschlagen. Diese Verfahren lassen sich in die folgenden beiden Kategorien unterteilen. Bei einem Verfahren wird eine Bildung eines elektrostatischen latenten Bildes, dessen Farben separiert sind, sowie die Entwicklung desselben wiederholt, um die Farben auf einem Photorezeptor zu überlagern oder ein Tonerbild auf ein Übertragungsmaterial jedesmal bei der Ausführung einer Entwicklung zu übertragen, so daß die Farben auf dem Übertragungsmaterial überlagert werden. Bei dem anderen Verfahren wird ein Tonerbild in unterschiedlichen Farben auf einer Mehrzahl von Photorezeptoren gleichzeitig gebildet, deren Anzahl der Anzahl von Farben entspricht und anschließend werden sie sequentiell auf ein Übertragungsmaterial übertragen, so daß man ein mehrfarbiges Bild erhält. Die letztgenannte Verfahrensweise hat einen Vorteil dahingehend, daß sich ein Farbbild mit hoher Geschwindigkeit erstellen läßt. Jedoch ist eine Vielzahl von Photorezeptoren sowie Belichtungseinrichtungen erforderlich. Hierdurch wird eine Vorrichtung dieser Bauart hinsichtlich des Aufbaus kompliziert und groß, was bedeutet, daß die Vorrichtung teuer ist und für die praktische Anwendung ungeeignet ist. Zusätzlich haben beide Verfahren einen Nachteil dahingehend, daß es schwierig ist, die Farben in geeigneter Weise zu überlagern. Die übereinstimmende Überlagerung der Farben läßt sich nicht leicht erzielen.

Zur Überwindung dieser Problematik wurde von der Anmelderin eine Vorrichtung vorgeschlagen, bei der ein Mehrfarbenbild dadurch hergestellt wird, daß eine Bildbelichtung ein einziges Mal auf einem Photorezeptor erfolgt. Diese Anmeldung wurde vor der vorliegenden Anmeldung beim japanischen Patentamt hinterlegt. Die Herstellung einer mehrfarbigen Abbildung erfolgt mit Hilfe einer Einrichtung, die einen Photorezeptor hat, der ein leitendes Substrat, eine lichtleitende Schicht und eine elektrische Isolierschicht aufweist, die Filterschichten enthält und aus einer Mehrzahl von fein verteilen Filtereinheiten unterschiedlicher Art besteht, das als eine Farbtrenneinrichtung dient. Durch Aufladen und Belichten des Photorezeptors wird ein Bild auf dem Photorezeptor entsprechend der an der Grenzfläche zwischen der Isolierschicht und der photoleitenden Schicht erzeugten Ladungsdichte gebildet. Anschließend wird durch gleichmäßige Belichtung der Fläche, auf der das Bild gebildet wurde, mit Hilfe eines Lichtes, das nur eine Sorte der Filtereinheiten durchdringt, ein elektrisches Ladungsbild auf der Filtereinheit des Photorezeptors gebildet und dann wird das elektrische Ladungsbild mit Hilfe einer Entwicklereinheit entwickelt, die Toner in einer spezifischen Farbe enthält, so daß man ein monochromes Tonerbild erhält. Nach der Elektrisierung, die an dem Photorezeptor zur Glättung vorgenommen wird, wird die Oberfläche des Photorezeptors gleichmäßig mit einem Licht belichtet, das durch jene Filtereinheiten durchgeht, die zu der zuvor geladenen Filtereinheit unterschiedlich sind und es erfolgt eine Entwicklung mit Hilfe einer Entwicklereinheit, die Toner in einer anderen als der zuvor beschriebenen Farbe enthält, wodurch ein Tonerbild auf dem Photorezeptor gebildet wird, der sich von dem vorangehend gebildeten Bild unterscheidet. Anschließend werden dann die notwendigen Male der gleichmäßigen Bildbelichtung und Entwicklungen vorgenommen.

Hieraus resultiert, daß Toner mit unterschiedlicher Farbe an den zugeordneten Filtereinheiten in dem Photorezeptor haftet, um ein Mehrfarbenbild zu bilden. Dieses Verfahren ist in den offengelegten japanischen Patentanmeldungen Nos. 2 25 855/1985 und 65 262/1986 angegeben. (Diese werden nachstehend als japanische Offenlegungsschriften bezeichnet). Bei der Anwendung dieser Einrichtungen zur Herstellung von Mehrfarbenbildern ist es unnötig, die Bildbelichtungen mehr als einmal vorzunehmen. Daher tritt eine Farbdopplung niemals auf.

Bei dem vorstehend genannten Verfahren zur Herstellung eines Mehrfarbenbildes erfolgt eine Farbreproduktion auf eine solche Weise, daß die Farben nicht an ein und derselben Stelle insbesondere durch zusätzliche Farbbehandlungen überlagert werden. Daher tritt die vorstehend angegebene Farbdopplung nicht auf und die Farbwiedergabe ist genau.

Bei diesem Verfahren tritt jedoch entsprechend Fig. 3 eine Schwierigkeit dahingehend auf, daß eine so erhaltene Bilddichte nicht so geeignet ist, da ein entsprechender Toner nur auf einem zugeordneten Filter haftet.

Die Erfindung zielt daher darauf ab, ein Bildherstellungsverfahren bereitzustellen, das sich die Verfahrensweisen nach den japanischen Offenlegungsschriften 2 25 855/1985 und 65 262/1986 zunutze macht und ein Bild herstellen kann, das eine bessere Farbdichte hat. Nach der Erfindung wird dieses Ziel durch das nachstehende Verfahren zur Herstellung eines Farbbildes erreicht.

Ein Verfahren zur Herstellung eines Farbbildes zeichnet sich durch die Schritte aus (a) gleichmäßiges Aufbringen einer Primärladung auf einen Photorezeptor, der ein leitendes Substrat, eine lichtleitende Schicht und eine elektrische Isolierschicht aufweist, wobei eine der Schichten mit einer Mehrzahl von unterschiedlichen Farbtrenneinrichtungen versehen ist, die in den Teilen fein verteilt ist, (b) Belichten des Photorezeptors mit einer Farbvorlage gleichzeitig mit dem Aufbringen einer Sekundärladung, (c) gleichmäßiges Belichten des Photorezeptors mit einem Farblicht, das durch wenigstens eine Sorte der Farbtrenneinrichtungen durchgeht, um ein elektrisches Ladungsbild zu erzeugen, (d) Entwickeln des elektrischen Ladungsbildes mit einem Entwickler, der einen Farbtoner aufweist, unter Verwendung einer Entwicklungseinrichtung, um ein Tonerbild zu bilden, (e) Wiederholen der vorstehend genannten Schritte (c) und (d) wenigstens einmal mit der Maßgabe, daß das Farblicht für die gleichmäßige Belichtung und der Farbtoner sich von jenen in den jeweils vorangehenden Schritten unterscheiden, (f) übertragen der Tonerbilder auf ein Empfangsmaterial, und (g) Fixieren der übertragenen Tonerbilder auf dem Empfangsmaterial, wobei ein Bereich des Tonerbildes, das auf einer einzelnen Einheit der Farbtrenneinrichtungen gebildet wurde, größer als ein Bereich der jeweils einzelnen Einheit ist.

Gemäß dem Verfahren zur Herstellung eines Farbbildes nach der Erfindung sind die Tonerbereiche, die auf einer Filtereinheit einer Farbtrenneinrichtung (nachstehend als Filtereinheit bezeichnet) haften, größer als der Bereich bzw. die Fläche der Filtereinheit, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist. Somit überlappen sich der Toner, der auf der Filtereinheit haftet, und die Toner, die auf den Filtereinheiten unterschiedlicher Farbe haften, die der Filtereinheit benachbart sind, miteinander, so daß eine Subtraktionsfarbbildung erfolgt. Somit hat ein reproduziertes Bild eine hohe Dichte.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung. Außer Fig. 3 der Zeichnung zeigen alle anderen Figuren Ausbildungsformen nach der Erfindung. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht zur Verdeutlichung des Innenaufbaus einer Bildreproduziereinrichtung in schematischer Weise,

Fig. 2 eine Ansicht zur Verdeutlichung der Toner, die auf einem Photorezeptor haften,

Fig. 3 eine Ansicht zur Verdeutlichung der Toner, die auf dem Photorezeptor bei einem üblichen Verfahren haften,

Fig. 4 bis 9, 13 und 14 Schnittansichten von Photorezeptoren,

Fig. 10 bis 12 Draufsichten auf photoempfindliche Materialien,

Fig. 15(1) bis (8) Ansichten zur Beschreibung des Verfahrens einer Bildherstellung,

Fig. 16 ein Diagramm zur Verdeutlichung der Änderung des Potentials auf der Oberfläche eines Photorezeptors während eines Bildherstellungsverfahrens gemäß einer bevorzugten Ausbildungsform,

Fig. 17 eine schematische Seitenansicht zur Verdeutlichung des Innenaufbaus einer anderen Bildherstellungseinrichtung,

Fig. 18 eine Schnittansicht einer Vorrichtung, die einen Photorezeptor gleichmäßig belichtet, und

Fig. 19 eine Schnittansicht einer Entwicklereinrichtung.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Beispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

Fig. 4 bis 9, 13 und 14 sind Schnittansichten zur Verdeutlichung der Aufbauarten der Bildträger (Photorezeptoren), die bei dem Verfahren zum Herstellen eines mehrfarbigen Bildes nach der Erfindung verwendet werden. Fig. 10 bis 12 sind Draufsichten zur Verdeutlichung von beispielhaften Auslegungsformen einer Mehrzahl von Filtereinheiten, die in elektrisch isolierenden Schichten eines Photorezeptors angeordnet sind. Fig. 1 und 17 sind schematische Ansichten zur Verdeutlichung des Aufbaus einer Vorrichtung zur Herstellung eines Mehrfarbenbildes nach der Erfindung. Fig. 15(1) bis (8) sind Ansichten zur Verdeutlichung der Schritte bei der Herstellung eines Bildes nach dem Verfahren gemäß der Erfindung, bei dem ein Mehrfarbenbild hergestellt wird. Fig. 16 ist ein Diagramm zur Verdeutlichung der Änderungen des Oberflächenpotentials eines Photorezeptors entsprechend dem Tonerbildherstellungsverfahren. Fig. 19 ist eine Teilansicht einer Entwicklereinrichtung, die bei der Mehrfarbenbildherstellung gemäß dem Verfahren nach der Erfindung verwendet wird.

In den Fig. 4 bis 7 ist mit 1 ein leitendes Substrat bezeichnet, das eine entsprechend geeignete Auslegung und eine entsprechende Form, wie zylindrisch, in Form eines endlosen Bandes oder dergleichen, hat. Hierzu werden Metalle, wie Aluminium, Eisen, Nickel, Kupfer oder eine Legierung dieser Metalle verwendet. Mit 2 ist eine lichtleitende Schicht bezeichnet, die aus einem organischen photoleitenden Material oder einer photoleitenden Schicht mit Funktionstrennung besteht, welche eine Ladungserzeugungsschicht und eine Ladungsübertragungsschicht umfaßt. Hierin sind die nachstehenden Stoffe in einem isolierenden Bindeharz, wie Polyethylen, Polyester, Polypropylen, Polycarbonat, Acrylharz, Silikonharz, Fluorharz, dispergiert. Die Substanzen umfassen lichtleitende Materialien, die Schwefel, Selen, amorphes Silicium enthalten oder einen Photoleiter aus einer Legierung, die Schwefel, Selen, Tellur, Arsen, Antimon enthält, oder einen anorganischen Photoleiter, der Metalloxide, Jodide, Sulfide, Selenide, wie zum Beispiel von Zink, Aluminium, Antimon, Wismuth, Cadmium, Molybdän aufweist, oder einen organischen Photoleiter aus einem Gemisch aus Azopigmenten, Disazopigmenten, Triazopigmenten, Phthalocyaninpigmenten und elektrische Ladungstransportsubstanzen, wie Vinylcarbazol, Trinitrofluorenon, Polyvinylcarbazol, Oxadiazol, Hydrazon, Stilbenderivate, Styrolderivate oder dergleichen aufweist. Mit 3 ist eine Isolierschicht bezeichnet, die eine Schicht 3 a enthält, die fein verteilte Filtereinheiten, wie rot (R), grün (G), blau (B) enthält, die von Polymeren, Harzen und Farbstoffen, wie Pigmenten, gebildet werden. Die isolierende Schicht 3 im Photorezeptor in Fig. 4 wird dadurch gebildet, daß eine isolierende Substanz, wie ein Harz, dem ein Farbstoff zur Bildung der Farbtrenneinrichtung zugegeben ist, in fein verteilten Mustern auf der photoleitenden Schicht 2 mit Hilfe durch Aufdrucken, Aufdampfen unter Verwendung von Photoresist (lichtunempfindliche Deckmasse) oder dergleichen haftend aufgebracht wird. Die isolierende Schicht 3 im Photorezeptor nach Fig. 5 weist eine transparente isolierende Schicht 3 b auf, die auf bekannte Weise gebildet wird und eine Filterschicht 3 a, die auf der Schicht 3 b in fein verteilten Mustern vorgesehen ist. Die isolierende Schicht 3 beim Photorezeptor in Fig. 6 weist eine Filterschicht 3 a und eine transparente isolierende Schicht 3 b auf, die zwischen der Schicht 3 a liegt. Die isolierende Schicht 3 beim Photorezeptor in Fig. 7 weist eine Filterschicht 3 a, die auf der lichtleitenden Schicht 2 ausgebildet ist und die transparente isolierende Schicht 3 b auf, die auf der Schicht 3 a ausgebildet ist. Diese Filterschichten 3 a werden durch Aufdrucken, Aufdampfen, Photoresist oder dergleichen gebildet.

Die isolierende Schicht 3 kann dadurch gebildet werden, daß zuerst ein isolierender Film oder ein Flächenstück gebildet wird, das die Filterschicht 3 a enthält und daß dann anschließend die Filterschicht 3 a haftend an der lichtleitenden Schicht 2 mit Hilfe entsprechender Einrichtungen angebracht wird.

Ein Photorezeptor kann eine solche Auslegung haben, wie sie von der Anmelderin in der japanischen Offenlegungsschrift 77 857/1986 angegeben ist und wie dies in Fig. 8 gezeigt ist. Die isolierende Schicht 3 c ist auf einer Seite der lichtleitenden Schicht 2 aufgebracht und eine Laminatschicht aus einer lichtdurchlässigen leitenden Schicht 1-2 und die isolierende Schicht 3 a aus den Filtereinheiten ist auf der anderen Seite der lichtleitenden Schicht 2 vorgesehen. Die lichtdurchlässige leitende Schicht 1-2 kann beispielsweise durch Aufdampfen eines Metalls gebildet werden. Bei einem Photorezeptor mit einem solchen Aufbau wird eine Aufladung mit einer elektrischen Ladung von der Seite der isolierenden Schicht 3 c her auf die nachstehende Weise vorgenommen. Eine Bildbelichtung und eine gleichmäßige Farblichtbelichtung erfolgen von der anderen Seite der isolierenden Schicht 3 a her, die die Filtereinheiten aufweist.

Wenn der Photorezeptor in Form einer Trommel ausgebildet ist, wie dies in Fig. 9 gezeigt ist, wird die lichtdurchlässige isolierende Schicht 3 b auf der lichtleitenden Schicht 2 ausgebildet und dann wird unter Freilassung eines kleinen Zwischenraums md zu der lichtdurchlässigen isolierenden Schicht 3 b eine Schicht 3-2 (ähnlich der vorstehend beschriebenen Schicht 3 a) mit den R-, G- und B-Filtereinheiten koaxial zu dem Photorezeptor vorgesehen, d. h. der Zylinder 3-t2 mit den R-, G- und B-Filtereinheiten ist einteilig koaxial um den trommelförmigen Photorezeptor vorgesehen, der keine Filtereinheiten hat. Eine solche Auslegung ermöglicht, daß alle in den Fig. 10 bis 12 gezeigten Filtereinheiten beliebig gewählt oder die Schichten der Filtereinheiten ausgetauscht werden können. Nähere Einzelheiten werden nachstehend beschrieben. Der Raum bzw. Abstand md sollte so klein sein, daß ein Bild auf einer Filterzelle nicht in großem Maße unscharf wird und es sollte kein Vorsprung auf einer isolierenden Schicht oder einer lichtleitenden Schicht vorhanden sein. Es ist nicht notwendig, die Filterschicht 3-2 auf der transparenten isolierenden Schicht 3 b mit Abstand voneinander anzuordnen, sondern beide können in Kontakt sein.

Bei der zu bildenden Filterschicht 3 a, die man aus einem Farbstoff und einem gefärbten Harz erhält, der haftend daran angebracht ist, sind die Ausbildungsformen und Auslegungsformen der fein verteilten R-, G- und B-Filtereinheiten nicht näher spezifiziert. Vorzugsweise sollten jedoch Filtereinheiten in Streifenform entsprechend Fig. 19 verwendet werden, da eine solche Auslegung auf einfache Weise die Bildung eines Musters ermöglicht. Filtereinheiten in Mosaikanordnung, wie dies in den Fig. 11 und 12 gezeigt ist, werden ebenfalls bevorzugt, da eine Reproduktion eines zarten Mehrfarbenbildes möglich ist.

Die Richtung, in der die R-, G- und B-Filtereinheiten in Streifen- oder Mosaikform ausgerichtet werden können, kann beliebig gewählt werden, vorausgesetzt, daß sie einem Photorezeptor zugewandt sind. Wenn der Photorezeptor beispielsweise Trommelform hat und sich dreht, kann die periodische Anordnungsrichtung von l Filtereinheiten in Mosaik- oder Streifenform in den Fig. 11 und 12 parallel, senkrecht oder diagonal zur Achse des Photorezeptors sein. Wenn die Abmessungen der R-, G- und B-Filtereinheiten zu groß sind, werden das Auflösungsvermögen und das Farbwiedergabevermögen eines Tonerbildes schlechter, so daß hierdurch die Tonerbildqualität schlechter wird. Wenn hingegen diese Filter so klein wie der Durchmesser der Tonerteilchen oder kleiner als dieser sind, haben die Filtereinheiten einen nachteiligen Einfluß auf benachbarte Filtereinheiten und ferner ist es schwierig, Verteilungsmuster der Filtereinheiten zu erstellen. Obgleich die Art und Weise, mit der das Tonerbild gebildet wird, einen Einfluß auf die Tonerbildherstellung hat, wird die Abmessung 1 der Filtereinheiten vorzugsweise derart gewählt, daß sie in einem Bereich von 10 bis 100 µm liegt, da die Fläche des Tonerbildes, das auf einer Filtereinheit der Filtereinheiten haftet, größer als die Fläche der Filtereinheit ist, wie dies nach der Erfindung angestrebt wird.

Vorzugsweise hat jede Filtereinheit einen hohen Widerstand. Insbesondere ist der Widerstand jeder Filtereinheit größer als 10¹³ Ohm cm. Wenn Filtereinheiten geringe Widerstände haben, sind sie elektrisch voneinander durch Vorsehen von Zwischenräumen oder Anordnen von Isolatoren zwischen den Filtereinheiten elektrisch zu isolieren.

Anstelle der Schicht 3 a, die die Filtereinheiten der vorstehenden beschriebenen Art bildet, kann ein Photorezeptor verwendet werden, bei dem eine lichtleitende Schicht die Aufgabe der Trennung der Farben hat. Fig. 13 und 14 zeigen Beispiele von Photorezeptoren, die in der japanischen Offenlegungsschrift No. 77 861/1986 und der japanischen Patentanmeldung No. 2 45 177/1985 vorgeschlagen sind. Der Photorezeptor in Fig. 13 weist ein leitendes Substrat 1, eine lichtleitende Schicht 2-2, die viele lichtleitende Teile 2 R, 2 G, 2 B enthält und auf rot (R), grün (G), blau (B) empfindlich ist, und die eine erforderliche Spektralempfindlichkeitsverteilung hat und weist ferner eine lichtdurchlässige isolierende Schicht 3 b auf, die auf der Schicht 2-2 vorgesehen ist. Der Photorezeptor in Fig. 14 weist ein leitendes Substrat 1, eine Ladungsübertragungsschicht 2-3 b, die auf dem leitenden Substrat 1 vorgesehen ist, und eine Ladungserzeugungsschicht 2-3 a, die aus den lichtempfindlichen Teilen 2 B, 2 R und 2 G besteht, deren Spektralempfindlichkeitsverteilungen unterschiedlich sind, und eine isolierende Schicht 3 b auf. Bei dem Photorezeptor nach Fig. 14 wird eine lichtleitende Schicht 2-3 durch eine Ladungserzeugungsschicht 2-3 a und eine Ladungsübertragungsschicht 2-3 b gebildet. Der Aufbau der lichtleitenden Schicht 2-2 in der Draufsicht nach Fig. 13 und jener der Ladungserzeugungsschicht 2-3 a in der Draufsicht nach Fig. 14 kann ähnlich jenem gewählt werden, der in den Fig. 10, 11 und 12 gezeigt ist, wobei die isolierende Schicht die vorstehend genannten Filtereinheiten aufweist.

Das Prinzip, nach dem ein mehrfarbiges Bild in derselben Farbe wie das Bild einer Vorlage auf einem Photorezeptor mit dem vorstehend genannten Aufbau gebildet wird, soll nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 15 erläutert werden. In Fig. 15 wird für die lichtleitende Schicht 2 im Photorezeptor ein lichtleitendes Material aus einem Halbleiter des n-Typs, wie Cadmiumsulfid, verwendet. Gleiche oder ähnliche Teile wie in den Fig. 4 bis 7 sind in Fig. 15 mit denselben Bezugszeichen versehen.

Fig. 15 - (1) zeigt, daß der Photorezeptor 4 mit einer primären gleichmäßigen Ladung durch eine positive Coronaentladungseinrichtung der Aufladeeinrichtung 5 versehen ist. Eine positive Ladung wird auf der Oberfläche der isolierenden Schicht 3 erzeugt und eine negative Ladung wird an der Grenzfläche zwischen der lichtleitenden Schicht 2 und der isolierenden Schicht 3 induziert. Als Folge hiervon hat die Oberfläche des Photorezeptors 4 ein gleichmäßiges Potential E, wie dies im Diagramm gezeigt ist.

Fig. 15 - (2) zeigt, daß die geladene Fläche bildweise belichtet und zugleich eine Sekundärladung mit Hilfe einer Ladeeinrichtung 16 aufgebracht wird. Bei diesem Beispiel ist die Änderung der geladenen Fläche des Teils gezeigt, wenn ein rotes Bild L _R bestrahlt worden ist. Das rote Bild L _R geht durch die R-Filtereinheit in der isolierenden Schicht 3, wodurch bewirkt wird, daß die lichtleitende Schicht unter der Isolierschicht 3 leitend wird. Infolge einer Sekundärladung verschwindet die Ladung auf der Oberfläche der isolierenden Schicht 3 und die an der Grenzfläche zwischen der lichtleitenden Schicht 2 und der isolierenden Schicht 3 erzeugten negativen Ladung. Anschließend wird das Potentialmuster durch eine Ladeeinrichtung 26 vollständig vergleichmäßigt. Da die G- und B-Filtereinheiten das rote Bild L _R nicht durchlassen, verschwindet die induzierte negative Ladung an den G- und B-Filtereinheiten nicht. Die vorstehend genannte Erscheinung tritt im Falle eines Bildbelichtungslichtes mit anderen Farbkomponenten auf. Somit wird ein latentes Bild entsprechend jeder Farbkomponente an der Grenzfläche zwischen der isolierenden Schicht 3 und der lichtleitenden Schicht 2 gebildet. Es ist jedoch noch zu erwähnen, daß die Ladeeinrichtungen 16 und 26 der Bildbelichtungseinheit 6 bewirken, daß das Oberflächenpotential des Photorezeptors vergleichmäßigt ist, wie dies in dem Schaubild angegeben ist und zwar unabhängig von der Ladungsmenge, die an der Grenzfläche zwischen der isolierenden Schicht 3 und der lichtleitenden Schicht 2 vorhanden ist, d. h. insbesondere unabhängig davon, ob ein Bildbelichtungslicht an der Grenzfläche auftritt oder nicht. Die gleichen Ergebnisse erhält man bei den Grün- und Blaukomponenten eines Bildbelichtungslichtes. Bei einem Zustand, bei dem eine bildweise Belichtung mit Hilfe einer Bildbelichtungseinheit 6 erfolgt, ist ein Zustand, wo man die vorstehend beschriebenen Ergebnisse erhält, und daher wird kein funktionelles Ladungsbild gebildet, solange die Zustände unverändert bleiben.

Fig. 15 - (3) zeigt den Zustand, in dem die vorstehend genannte freiliegende Fläche gleichmäßig durch blaues Licht L _B belichtet wird, das von einer Lampe 7 B abgegeben wird. Da die R- und G-Filtereinheiten das blaue Licht L _B nicht durchlassen, wird die Fläche elektrisch durch das blaue Licht L _B nicht beeinflußt. Das blaue Licht L _B geht jedoch durch die B-Filtereinheiten, so daß die darunterliegende lichtleitende Schicht 2 leitend wird und die an den oberen und unteren Flächen der Schicht 2 vorhandene Ladung neutralisiert wird. Als Folge hiervon erhält man ein Potentialmuster, das ein blaues Komplementärbild des zuvor aufgebrachten Belichtungslichtes auf der Oberfläche der isolierenden Schicht 3 entsprechend den B-Filtereinheiten bildet.

In Fig. 15 - (4) wird ein Potentialmuster, das durch eine gleichmäßige Belichtung mit blauem Licht L _B gebildet wurde, mit Hilfe einer Entwicklereinheit 8 Y entwickelt, die gelben Toner TY enthält, der negativ geladen ist. Der gelbe Toner TY haftet nur auf den B-Filtereinheiten, denen sich das Potential durch die gleichmäßige Bildbelichtung geändert hat. Er haftet aber nicht auf den R- und G-Filtereinheiten, an denen sich das Potential nicht geändert hat. Als Folge hiervon wird ein gelbes Tonerbild entsprechend einer der separierten Farben auf der Oberfläche des Photorezeptors 4 gebildet. An den B-Filtereinheiten, an denen der gelbe Toner TY haftet, sinkt das Potential als Folge der Entwicklung etwas ab und das Oberflächenpotential bleibt unverändert.

In Fig. 15 - (5) erfolgt eine Coronaentladung mit einer Ladeeinrichtung 9 Y auf die Oberfläche des Photorezeptors 4 an den Stellen, an denen sich das gelbe Tonerbild gebildet hat. Die Coronaentladung mit der Ladeeinrichtung 9 Y senkt das Potential der B-Filtereinheiten an den Stellen ab, an denen der gelbe Toner TY haftet und hierdurch wird das Oberflächenpotential vergleichmäßigt. Das Oberflächenpotential des Photorezeptors 4 ist in einem Diagramm gezeigt.

Dann wird die Oberfläche des Photorezeptors 4 entsprechend Fig. 15 (5) an den Stellen, an denen das gelbe Tonerbild gebildet worden ist, gleichmäßig mit grünem Licht belichtet, das von einer Lampe 7 G geliefert wird, und als Folge hiervon bildet sich ein Potentialmuster an den G-Filtereinheiten in ähnlicher Weise wie bei Fig. 15 - (3).

Als Folge der Entwicklung dieses Potentialmusters mit einer Entwicklereinheit, die Magentatoner enthält, haftet der Magentatoner nur auf den G-Filtereinheiten und es wird somit ein Magentatonerbild auf ähnliche Weise wie in Fig. 15 - (4) gebildet. Somit wird ein Tonerbild in zwei Farben auf dem Photorezeptor 4 gebildet. Anschließend erfolgt eine Coronaentladung auf diese Bildfläche auf dieselbe Weise wie in Fig. 15 - (5) beschrieben, und zwar mit Hilfe einer Ladeeinrichtung, so daß das Oberflächenpotential vergleichmäßigt wird. Diese Verfahrensweisen sind in den Fig. 15 - (5), (7) und (8) gezeigt.

Dann wird der Photorezeptor 4 mit dem Tonerbild in zwei Farben gleichmäßig mit rotem Licht belichtet, das von einer Lampe 7 R geliefert wird. Als Folge hiervon wird auf ähnliche Weise, wie dies in Fig. 15 - (3) beschrieben worden ist, ein Potentialmuster auf den R-Filtereinheiten gebildet und das erzeugte Potentialmuster wird mit Hilfe einer Entwicklereinheit entwickelt, die Cyantoner enthält, so daß man ein Cyantonerbild erhält. Da in diesem Fall das Tonerbild rot ist, wird kein Potentialmuster gebildet und der Cyantoner haftet nicht auf den R-Filtereinheiten. Somit wird ein rotes Bild aus dem gelben Toner und dem Magentatoner reproduziert.

Als Folge der vorstehend beschriebenen Verfahrensweise wird ein Farbbild auf dem Photorezeptor 4 gebildet, das weder Farbdopplungen noch Farbflecken hat.

Das Verfahren zur Herstellung eines Vorlagenbildes mit Hilfe von gelbem Toner, Magentatoner und Cyantoner unter Verwendung der Drei-Farbentrennmethode, die hierbei angewandt wird, ist in der nachstehenden Tabelle 1 zusammengefaßt. In der Tabel

In der Tabelle 1 bezeichnet das Symbol "", daß ein Bildmuster entsprechend der Differenz der Ladungsdichte gebildet wird, die an der Grenzfläche zwischen der isolierenden Schicht und der lichtleitenden Schicht 2 in dem Photorezeptor erzeugt wird. Das Symbol "○" bezeichnet ein bildähnliches Potentialmuster, das auf der Oberfläche des Photorezeptors auftritt. Das Symbol "⚫" bezeichnet ein gebildetes Tonerbild. Das Symbol "↓" bezeichnet den aufrechterhaltenen Bildbelichtungszustand. Die Leerstellen zeigen, daß kein Bild gebildet wird. "-" in der Spalte "haften gebliebener Toner" bezeichnet, daß kein Toner an den Filtereinheiten haftet und Y, M und C geben an, daß gelber Toner, Magentatoner und Cyantoner an den entsprechenden Filtereinheiten haften.

Tabelle 1

Die lichtleitende Schicht des Photorezeptors 4 in Fig. 15 besteht aus einem Halbleiter des n-Typs. Es kann jedoch derselbe Bildherstellungsprozeß zur Anwendung kommen, wenn ein Halbleiter des p-Typs verwendet wird, der aus Selen und dergleichen besteht und als lichtleitende Schicht 2 verwendet wird, abgesehen davon, daß alle Ladungszeichen in Fig. 15 umzukehren sind. Wenn es schwierig ist, eine Ladung zum Aufladen des Photorezeptors 4 aufzubringen, kann gleichzeitig oder unmittelbar vor oder nach der Aufladung eine gleichmäßige Belichtung vorgenommen werden.

Wie sich aus Fig. 15 und der Tabelle 1 ergibt, erfolgt die Reproduktion der Farbe einer Originalvorlage mit Hilfe dieses Bildherstellungsverfahrens dadurch, daß ein Potentialmuster auf einer Filtereinheit gebildet wird, das nicht gestattet, daß die Farbkomponente eines von der Originalvorlage übertragenen Lichtes durchgeht, so daß das Potentialmuster als latentes Bild gebildet wird und anschließend wird das so erzeugte latente Bild mit Toner in den drei Primärfarben entwickelt. Daher ist eine Farbänderung dadurch möglich, daß man eine Kombination eines gleichmäßigen Belichtungslichtes wählt, mit der das vorstehend angegebene Potentialmuster gebildet wird und daß man dann anschließend eine Entwicklung vornimmt.

Ein so erhaltenes Tonerbild haftet auf der entsprechenden Filtereinheit. Auf diese Weise kann eine Bilddichte in einem gewissen Maße dadurch verbessert werden, daß man einen Übertragungsfixierzustand vorsieht. Jedoch erreicht man keine nennenswerte Verbesserung der Bilddichte bei dem vorstehend beschriebenen Verfahren.

Der Grund dafür, daß die Bilddichte bei diesem Verfahren unzulänglich ist, ist darin zu sehen, daß eine Bildherstellung durch den additiven Farbprozeß vorgenommen wird.

Die vorliegende Erfindung wurde entwickelt, um die vorstehend genannten Probleme zu überwinden. Nach der Erfindung ist der Bereich der Toner, die auf einer Filtereinheit der Filtereinheiten haften, größer als der Bereich bzw. die Fläche der Filtereinheit, die im Photorezeptor vorgesehen ist, wodurch Toner unterschiedlicher Farbe gemischt werden, die Bilddichte verbessert werden kann und ein Vorlagenbild genau reproduziert werden kann.

Fig. 2 zeigt eine Form von Tonern, die auf einem Photorezeptor bei der Erfindung haften. Fig. 3 zeigt die übliche Form der Toner, die auf einem Photorezeptor haften. Die Darstellungen zeigen Toner, die an hoch dichten Teilen eines Vorlagenbildes haften. Es wird bevorzugt, daß der Bereich bzw. die Fläche der Toner, die auf einer Filtereinheit haften, größer als die Fläche der Filtereinheit ist, und daß die Toner sich nicht über die benachbarten Filtereinheiten hinaus bei ein und derselben Farbe wie die Filtereinheit im Hinblick auf das Auflösungsvermögen verteilen. Vorzugsweise ist der Bereich der Toner, der auf einer Filtereinheit haftet, so gewählt, daß er in einem Bereich von dem 1,0- bis 10-fachen so groß wie der Bereich der Filtereinheit ist. Insbesondere liegt er in einem Bereich von dem 1,1- und 6,0-fachen der Größe der Filtereinheit unter Berücksichtigung der Bilddichte und des Auflösungsvermögens. Die Wiedergabetreue und die Abstufung sind in diesem Bereich ebenfalls sehr günstig. Der Potentialkontrast der Toner ist in dem Bereich klein, dessen Dichte ähnlich wie bei dem weißen Teil eines Vorlagebildes ist, so daß der Bereich, über den sich die Toner ausgehend von den Filtereinheiten verteilen, klein oder die Toner haften nur an der Innenseite der Filtereinheiten. Dies ist der Grund dafür, daß die Wiedergabetreue und die Abstufung des Farbbildes in diesem Bereich so günstig sind.

Ein solches äußerst günstiges Haftungsverhalten der Toner wird durch die Durchführung folgender Methoden bewirkt.

(1) Der Potentialkontrast des Bildteils eines Photorezeptors ist groß.

Toner haften an der Filtereinheit in großen Mengen an einem erzeugten Bild, wenn der Potentialkontrast eines Bildes groß ist, so daß sich der Toner über benachbarte Filtereinheiten verteilen kann. Um dies zu erreichen, liegt vorzugsweise der Potentialkontrast in einem Bereich von 500 V bis 1500 V.

Der Potentialkontrast ist hierbei als die Differenz zwischen dem Potential, das auf einem Photorezeptor gebildet wird, wenn eine Sekundärladung aufgebracht wird, ohne das Aufbringen einer Ladung nach dem Aufbringen einer Primärladung und dem Oberflächenpotential des Photorezeptors definiert, wenn eine Sekundärladung aufgebracht wird, während der Photorezeptor in ausreichendem Maße mit weißer Farbe belichtet wird. Das Oberflächenpotential des Photorezeptors kann mit Hilfe eines Elektrizitätsmessers an sich bekannter Art gemessen werden. (2) Auslegung des Photorezeptors

Die Form der an jeder Filtereinheit eines Photorezeptors zu bildenden elektrischen Kraftlinien ist durch die Größe der Filtereinheit, die Dicke einer lichtempfindlichen Schicht, die Dielektrizitätskonstante und der Elektrodeneffizienz einer isolierenden Schicht bestimmt.

Die Filtergröße stellt die einflußreichste Größe unter allen der vorstehend genannten Faktoren dar, wenn die äußerst günstige Haftung der Toner nach der Erfindung verwirklicht werden soll. Die Toner verteilen sich auf benachbart liegende Filtereinheiten und haften an diesen, wenn man die Abmessungen der Filtereinheiten reduziert. Eine zweckmäßige Filtergröße l liegt im Bereich von 10 bis 100 µm.

Je dünner die Dicke einer Isolierschicht gewählt ist, desto größer ist ein Potentialkontrast. Daher liegt eine zweckmäßige Dicke einer Isolierschicht in einem Bereich von 5 bis 50 µm. Vorzugsweise ist ein Bereich von 5 bis 30 µm zu wählen.

Je stärker ein Elektrodeneffekt ist, desto günstiger ist das Auflösungsvermögen, wenn eine Entwicklung erfolgt. Wenn der Elektrodeneffekt schwach ist, nimmt das Haftungsvermögen der Toner ab. Daher ist der Zwischenraum zwischen einem Photorezeptor und einer Entwicklerhülse vorzugsweise in einem Bereich von 0,1 mm bis 1,0 mm liegend anzunehmen. Wenn man einen solchen Spalt vorsieht, erhält man einen starken Elektrodeneffekt und das Haftungsvermögen der Toner nimmt in diesem Bereich zu. (3) Entwicklungsbedingung

Als Entwicklungsbedingungen werden der Elektrodeneffekt, die Entwicklervorspannung und der Tonerteilchendurchmesser berücksichtigt. Vorzugsweise ist die Entwicklervorspannung so stark, daß ein gebildetes Tonerbild nicht zerstört wird. Vorzugsweise wird ein Zweikomponentenentwickler verwendet, da Farbtoner bei einer Entwicklung zur Anwendung kommt.

Wenn ein mittlerer Teilchendurchmesser der Toner groß ist, diffundieren Toner, die auf einer Filtereinheit haften, zu Filtereinheiten anderer Farbe. In diesem Fall ist bei einem Bild die erzeugte Grobheit erkennbar. Toner, die einen mittleren Durchmesser von etwa 20 µm haben, können verwendet werden, um Toner zu entwickeln, die ein hohes Auflösungsvermögen haben, wenn Filtereinheiten vorgesehen sind, deren Abstand l in der Seitenansicht kleiner als 100 µm ist. Die Verwendung von Tonern, deren mittlere Durchmesser kleiner als 10 µm sind, führt zu einer drastischen Verbesserung des Auflösungsvermögens, d. h., daß bei der Reproduktion der Farbe eines Vorlagenbildes zweckmäßigerweise eine Filtereinheit verwendet wird, deren Abstand in der Seitenansicht kleiner als 100 µm ist, ein Tonerbild mit hoher Qualität erhalten wird. Daher ist zweckmäßigerweise der Teilchendurchmesser der Toner kleiner als 20 µm. In bevorzugter Weise ist er kleiner als 10 µm. Toner, deren mittlere Ladungsmenge größer als 1 bis 3 µc/g ist, können zweckmäßigerweise in einem elektrischen Schwingungsfeld verwendet werden. Vorzugsweise liegt die mittlere Ladungsmenge in einem Bereich von 3 bis 300 µc/g. Wenn der Teilchendurchmesser der Toner klein ist, ist eine große Ladungsmenge erforderlich.

Die Toner der vorstehend genannten Art kann man auf ähnliche Weise wie bei den üblichen Methoden erhalten, d. h. der bei der Erfindung einzusetzende Toner kann dadurch erhalten werden, daß man übliche sphärische Toner, nicht- sphärische magnetische oder nicht-magnetische Toner unter Verwendung einer Selektiereinrichtung für den mittleren Teilchendurchmesser auswählt. Von den vorstehend genannten Tonern werden jene Toner bevorzugt, die magnetische Teilchen enthalten. Vorzugsweise ist der Gewichtsprozentsatz der feinen magnetischen Teilchen kleiner als 60. Magnetische Toner sind dem Einfluß der magnetischen Pole N und S eines Magneten ausgesetzt, wie dies in Fig. 9 beispielsweise gezeigt ist, so daß die Gleichmäßigkeit der Toner verbessert wird und daß verhindert wird, daß die Toner zerstreut werden und es wird auch die Erzeugung eines Schleiers verhindert. Wenn in den Tonern zu viel magnetisches Material enthalten ist, wird die magnetische Kraft zwischen den Tonern und den Trägerteilchen zu groß, was dazu führt, daß die äußerst günstige Dichte nicht mehr erreicht werden kann. Ferner treten magnetische feine Teilchen auf der Oberfläche der Tonerteilchen auf. Als Folge hiervon wird es schwierig, die Triboelektrisierung zu regeln und eine Zerstörung der Tonerteilchen kann auftreten und es kann auch eine Ansammlung mit Trägerteilchen auftreten. Eine farbgetreue Farbe kann nicht mit Farbtonern abgesehen von schwarz und braun reproduziert werden, wenn die Menge des magnetischen Materials nicht kleiner als 30 Gew.-% ist.

Zusammenfassend ergibt sich aus Vorstehendem, daß vorzugsweise ein Toner unter Verwendung von Harz, wie der Styrolklasse, der Vinylklasse, der Ethylenklasse, wie denaturiertem Harz, der Acrylklasse, Polyamid, Epoxy, Polyester gebildet wird. Ein Gemisch aus magnetischen feinen Teilchen und Farbstoffen, wie Kohlenstoff, kann ebenfalls verwendet werden. Ein Ladungsregelmittel kann gegebenenfalls dem Gemisch zugesetzt werden. Solche Toner werden gemäß einem ähnlichen Verfahren wie die üblichen Verfahren zur Herstellung von Tonerteilchen hergestellt. Der mittlere Durchmesser der gebildeten Tonerteilchen ist zweckmäßigerweise kleiner als 20 µm. Vorzugsweise ist er kleiner als 10 µm. Tonerteilchen, die mit Hilfe der Sprühtrocknungsmethode sphärisch gemacht sind oder die nach ihrer Herstellung sphärisch gemacht werden, verbessern das Fließverhalten der Entwickler, d. h. das Ansammeln von Entwicklermittel wird verhindert und die Tonerteilchen vermischen sich leicht mit den Trägerteilchen in gleichmäßiger Weise und sie werden leicht transportiert und geladen.

Wenn der mittlere Durchmesser der magnetischen Träger groß ist, ergeben sich folgende Probleme.

• (1) Die auf der Entwicklerhülse 2 zu bildenden Entwickler werden grob, so daß ein entwickeltes latentes Bild bei der Schwingung des angelegten elektrischen Schwingungsfeldes zur Vermischung des Tonerbildes führt (das Tonerbild unscharf wird).
• (2) Die Tonerdichte in einer Entwicklungseinrichtung wird gering, so daß ein Tonerbild nicht mit einer hohen Dichte entwickelt werden kann.

Experimente zeigen, daß das Auftreten der vorstehend genannten Nachteile dadurch vermindert wird, daß man magnetische Träger verwendet, deren mittlerer Durchmesser klein ist. Der mittlere Durchmesser der magnetischen Träger, die bei den Experimenten verwendet wurden, ist kleiner als 50 µm. Die Nachteile können überwunden werden, wenn magnetische Träger verwendet werden, deren mittlerer Durchmesser kleiner als 30 µm ist. Wenn Trägerteilchen im mittleren Durchmesser zu klein sind, ergeben sich die folgenden Schwierigkeiten:

• (3) Ein Gemisch aus Trägerteilchen und Tonerteilchen haftet auf der Oberfläche des Photorezeptors.
• (4) Trägerteilchen werden leicht zerstreut. Diese Erscheinung tritt auf, wenn der mittlere Durchmesser der Trägerteilchen kleiner als 15 µm ist und diese Erscheinung ist deutlich erkennbar, wenn der mittlere Durchmesser kleiner als 5 µm ist. Diese Erscheinungen stehen natürlich im Zusammenhang mit der Größe der Intensität des magnetischen Feldes, das auf die Trägerteilchen einwirkt und auf die Größe der Magnetisierung der Trägerteilchen. Ein Teil der Trägerteilchen, die auf der Oberfläche des Photorezeptors haften geblieben sind, werden zu einem Aufzeichnungsblatt mit den damit vermischten Tonerteilchen übertragen. Die restlichen Trägerteilchen werden von der Oberfläche des Photorezeptors mit einer Reinigungseinheit, wie einem Abstreifer oder einer Kesselbürste entfernt, wenn die restlichen Tonerteilchen ebenfalls entfernt werden. Übliche Trägerteilchen, die nur aus magnetischem Material bestehen, haben die folgenden Nachteile:
• (5) Trägerteilchen, die auf ein Aufzeichnungsblatt übertragen worden sind, werden nicht auf dem Aufzeichnungsblatt fixiert. Daher können sich die Trägerteilchen von dem Aufzeichnungsblatt lösen.
• (6) Wenn die Trägerteilchen, die von der Oberfläche des Photorezeptors nicht entfernt worden sind, mit einer Reinigungseinheit entfernt werden, können sie die Oberfläche des Photorezeptors beschädigen.

Die Schwierigkeiten hinsichtlich (5) und (6) lassen sich dadurch überwinden, daß die Trägerteilchen einteilig mit der Substanz gebildet werden, die magnetische Trägerteilchen auf einem Aufzeichnungsbogen, bestehend aus Harz, fixiert werden kann, d. h. magnetische Teilchen sind mit Substanzen überzogen, mit denen sich die magnetischen Trägerteilchen auf dem Aufzeichnungsbogen fixieren lassen oder sie werden von Substanzen gebildet, die die magnetischen Teilchen auf dem Aufzeichnungsbogen fixieren können und magnetische Teilchen enthalten, die darin dispergiert sind, wodurch Trägerteilchen, die auf dem Aufzeichnungsbogen haften, an diesem durch Wärme und Druck fixiert werden können und die Trägerteilchen die Oberfläche des Photorezeptors nicht beschädigen können, wenn sie mittels einer Reinigungseinheit entfernt werden. Wenn der mittlere Durchmesser dieser Trägerteilchen in einem Bereich von 5 bis 15 µm liegt, tritt die in (3) angegebene Erscheinung nicht auf, wenn die Trägerteilchen auf die Oberfläche des Photorezeptors oder den Aufzeichnungsbogen übertragen werden.

Vorzugsweise ist der mittlere Teilchendurchmesser der magnetischen Trägerteilchen kleiner als 15 µm. Insbesondere liegt er in einem Bereich von 5 bis 30 µm. Auch ist es zweckmäßig, daß die magnetischen Trägerteilchen Substanzen enthalten, die eine Fixierung auf einem Aufzeichnungsbogen ermöglichen. Der vorstehend angegebene mittlere Teilchendurchmesser ist wie im Falle der Tonerteilchen im Gewichtsmittel zu sehen. Er wird mit einem Coulter- Zähler, hergestellt von Coulter Corporation, oder einem Omnin-Alpha, hergestellt von Bosch & Romb Corporation, gemessen.

Der vorstehend beschriebene magnetische Träger ergibt sich durch Auswahl des folgenden Teils aus den üblichen Teilen, die eine starke oder normale magnetische Intensität haben, insbesondere Metalle, wie beispielsweise Eisen, Chrom, Nickel, Kobalt oder Zusammensetzungen, wie Legierungen derselben, wie z. B. Trieisentetraoxid, Gammaeisenoxid, Chromdioxid, Manganoxid, Ferrit, Manganlegierung der Kupfergruppe. Teilchen, deren Oberfläche mit Harz beschichtet sind, wie dies vorstehend beschrieben worden ist, können in den Tonern enthalten sein. Teilchen, deren Oberfläche mit Wachs, bestehend aus Fettsäuren, wie Palmitinsäure, Stearinsäure oder dergleichen, überzogen sind, können verwendet werden. Oder es können Teilchen, bestehend aus Harzen, verwendet werden, die magnetische Teilchen enthalten, die darin dispergiert sind oder aus Wachsen, bestehend aus Fettsäuren, bestehen. Die Auswahl eines Teilchendurchmessers erfolgt mit Hilfe üblicher Selektiereinrichtungen für die mittlere Teilchengröße.

Trägerteilchen, die von Harzen oder dergleichen gebildet werden und vorzugsweise eine sphärische Form haben, bringen zusätzlich zu den vorangehend beschriebenen Vorteilen mit sich, daß auf der Entwicklerhülse die Entwicklerschicht gleichmäßig ausgebildet wird und daß eine hohe Vorspannung an die Entwicklerhülse angelegt werden kann. Insbesondere sind Trägerteilchen, bestehend aus Harzen, dahingehend zweckmäßig, daß (1) die Trägerteilchen nicht auf einer Hauptachse magnetisch absorbiert werden und daß somit eine Entwicklerschicht gleichmäßig ausgebildet wird und daß verhindert wird, daß Bereiche entstehen, an denen der Widerstand niedrig ist und daß die Ausbildung einer ungleichmäßigen Entwicklerschicht verhindert wird; (2) es sind keine solchen kantigen Teile wie bei den üblichen Trägerteilchen vorhanden, da die Trägerteilchen einen hohen Widerstand haben, so daß keine Konzentration des elektrischen Feldes an den kantigen Teilen auftreten kann. Wenn daher eine hohe Vorspannung an die Entwicklerhülse angelegt wird, kann keine elektrische Entladung im Bildbildungsmaterial 1 auftreten, so daß ein latentes Bild weder zerstört wird noch eine Betriebsstörung infolge der Vorspannung auftritt. Das Anlegen der hohen Vorspannung ist äußerst effizient, wenn eine Entwicklung in einem elektrischen Schwingungsfeld gemäß der Erfindung vorgenommen wird.

Ein Wachs kann in den Trägerteilchen enthalten sein, um den vorstehend genannten Effekt zu erreichen. Jedoch werden Träger, die die vorstehend beschriebenen Harze enthalten, bevorzugt verwendet, um die Träger dauerhaft zu machen. Es wird bevorzugt, daß ein Träger magnetische Teilchen enthält, die ein Isoliervermögen haben und daß die so gebildeten Trägerteilchen einen spezifischen Widerstand von größer als 10⁸ Ohm cm haben. In bevorzugter Weise beläuft sich der spezifische Widerstand auf größer als 10¹³ Ohm cm. Diese spezifischen Widerstände sind elektrische Stromwerte, die nach der folgenden Methode gemessen werden. Zuerst werden die Trägerteilchen in einen Behälter gegeben, dessen Querschnittsfläche 0,50 cm² ist und dann werden sie abgegriffen. Nach dem Aufbringen einer Belastung von 1 kg/cm² auf die Trägerteilchen wird eine Spannung, die ein elektrisches Feld von 1000 V/cm erzeugt, an einen Spalt zwischen der Belastung und einer Basiselektrode angelegt. Wenn eine Vorspannung an eine Entwicklerhülse angelegt wird, wird eine elektrische Ladung an den Trägerteilchen induziert, deren spezifischer Widerstand gering ist, wenn die Trägerteilchen an dem Bildformungsmaterial 1 haften oder eine Betriebsstörung infolge der Vorspannung auftritt.

Neben dem mittleren Teilchendurchmesser der zuvor beschriebenen Art sind auch die magnetischen Trägerteilchen von Bedeutung, die nämlich sphärisch sein sollten, so daß das Verhältnis ihrer größeren Achsen zu den kleineren Achsen kleiner als 3 ist, d. h. daß sie keine vorstehenden oder kantigen Abschnitte haben und daß der spezifische Widerstand größer als 10⁸ Ohm cm, vorzugsweise größer als 10¹³ Ohm cm ist. Sphärische magnetische Trägerteilchen und mit Harz beschichtete Träger, die hohe spezifische Widerstände haben, lassen sich durch Beschichten mit Harz herstellen. Träger, in denen magnetische feine Teilchen dispergiert sind, werden dadurch hergestellt, daß feine magnetische Teilchen sphärisch gemacht werden oder daß man die Sprühtrocknungsmethode nach der Herstellung dieser Teilchen anwendet, wobei man möglichst viele magnetische feine Teilchen vorsieht.

Die bevorzugten Entwicklungsmittel für die Verwendung bei einer Entwicklereinheit nach der Erfindung bestehen aus Toner und magnetischen Trägern, die miteinander in demselben Verhältnis wie bei einem üblichen Zweikomponentenentwickler vermischt sind. Bei der Durchführung einer kontaktlosen Entwicklung wird ein Entwickler verwendet, der Toner in prozentualen Anteilen von 10 bis 80 enthält.

Ein Fließmittel und ein Reinigungsmittel sind gegebenenfalls in einem Entwickler enthalten. Das erstgenannte dient zur Verbesserung des Fließverhaltens der Trägerteilchen. Das letztgenannte Mittel dient zur Reinigung der Oberfläche des Photorezeptors. Fließmittel und Reinigungsmittel umfassen oberflächenaktive Mittel, wie kolloidales Siliciumoxid, Silikonfirniß, metallische Seife, nicht-ionische oberflächenaktive Mittel, Silikon, bei dem organischen Gruppen ersetzt sind, und fluorhaltige oberflächenaktive Mittel.

Die nachstehende Beschreibung befaßt sich mit näheren Einzelheiten bei der Bildung einer Entwicklerschicht unter Verwendung dieser Entwickler, um ein elektrostatisches latentes Bild auf dem Photorezeptor zu entwickeln.

In Fig. 19 ist eine Schnittansicht einer Entwicklereinrichtung gezeigt. Bei der Vorrichtung ist der Spalt zwischen einer Entwicklerhülse 81 und dem Photorezeptor 4 vorzugsweise so groß gewählt, daß er in einem Bereich von 10 bis 100 µm liegt, um die Menge und die Fläche der Toner zu vergrößern, die an einer Filtereinheit haften. Wenn der Spalt kleiner als 10 µm groß ist, wird es schwierig, eine Entwicklerschicht auszubilden, die Toner gleichmäßig entwickeln kann und es wird unmöglich, eine ausreichende Tonermenge am Entwicklerbereich bereitzustellen, was zu instabilen Entwicklungen führt. Wenn hingegen der Spalt größer als 1000 µm groß ist, wird die in einer Filtereinheit haftende Tonermenge reduziert, so daß es schwierig ist, die Fläche größer als jene der Filtereinheit zu machen, an der die Toner haften und daher kann man keine günstige Entwicklungsdichte mehr mit Hilfe eines Farbgemisches erreichen. Vorzugsweise wird daher der Spalt und die Dicke der Entwicklermittelschicht so abgestimmt, daß die Entwicklerschicht nicht die Oberfläche des Photorezeptors 4 berührt und dennoch sind beide so nahe wie möglich in dem Zustand aneinander angeordnet, in dem ein elektrisches Schwingungsfeld nicht erzeugt wird, wenn ein Nichtbild gebildet wird. Bei einer solchen Abstimmung des Spaltes und der Dicke der Entwicklerschicht wird die Bildung einer bürstenähnlichen Markierungslinie als Defekt oder ein Schleier in einem Tonerbild verhindert. Vorzugsweise wird die Stelle, an der sich die Entwicklerhülse 81 dem Photorezeptor 4 annähert, derart gewählt, daß die Schwerkraft in Richtung der Entwicklerhülse 81 gerichtet ist, um zu verhindern, daß Toner verspritzt wird. Eine Beschränkung auf diese Richtung ist aber nicht gegeben. Vorzugsweise ist die Drehgeschwindigkeit der Entwicklerhülse 81 niedrig und die Drehrichtung ist entgegen jener, in der sich der Photorezeptor 4 dreht, so daß ein Verspritzen der Toner verhindert wird. Jedoch wird es bevorzugt, daß die Drehrichtung der Entwicklerhülse die gleiche wie jene des Photorezeptors ist und die Drehgeschwindigkeit des erstgenannten etwa gleich jener des zweitgenannten oder größer als die Geschwindigkeit des zweitgenannten ist, um eine günstige Bildreproduktion mit Hilfe einer Entwicklerschicht zu erreichen.

Es ist daher zweckmäßig, nicht zuzulassen, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Entwicklerhülse 81 größer als das 4- bis 5-fache der Geschwindigkeit des Photorezeptors 4 ist und daß die Drehrichtung des erstgenannten Teils die gleiche ist, in die sich das letztgenannte Teil dreht, wobei jedoch keine Beschränkung auf diese Richtung beabsichtigt ist.

Als feste Magnete werden zweckmäßigerweise jene verwendet, die in den japanischen Offenlegungsschriften Nos. 1 76 069/1985 und 1 31 553/1985 beschrieben sind.

Die magnetische Walze 82 in der Entwicklerhülse 81 ist in dieselbe oder die Gegenrichtung zu der Drehrichtung der Entwicklerhülse 81 drehbar. Die magnetische Walze 82, die in der japanischen Offenlegungsschrift No. 1 31 552/1985 beschrieben ist, kann in vorteilhafter Weise eingesetzt werden.

Eine Entwicklung in einem elektrischen Schwingungsfeld wird zweckmäßigerweise unter Anlage einer Vorspannung durchgeführt, die durch Überlagerung einer Gleichstromspannung erzeugt wird, die der Verhinderung einer Schleierbildung und der der Dichte und Abstufung der entwickelten Bilder zugeordneten Wechselspannung zugeordnet ist. Diese Vorspannung wird an die Entwicklungshülse 81 mit Hilfe einer Vorspannungsquelle 80 angelegt, so daß in einem Entwicklungsfeld ein elektrisches Schwingungsfeld erzeugt wird. Vorzugsweise ist die Gleichstromkomponente etwa gleich der Spannung des Potentials des Nichtbildteils des Photorezeptors oder sie ist höher als diese, insbesondere beträgt sie 50 bis 600 V.

Die Wechselstromkomponente hat vorzugsweise eine Frequenz, die in einem bevorzugten Bereich von 1 bis 5 KHz liegt. Die Amplitude liegt zweckmäßigerweise in dem Bereich von 100 bis 5000 V. Die Gleichstromkomponente kann kleiner als jene des Nichtbildteils sein, wenn die Toner magnetische Toner sind. Wenn die Frequenz einer Wechselstromkomponente zu niedrig ist, erscheinen die Schwingungsabstände auf einem entwickelten Tonerbild. Wenn sie zu hoch ist, kann ein Entwickler nicht der Schwingung eines elektrischen Feldes folgen mit dem Ergebnis, daß die Entwicklungsdichte vermindert wird und man keine Reproduktion einer naturgetreuen Abbildung erreichen kann. Zusätzlich zu der Frequenz ist die Amplitude einer Wechselstromkomponente der Verbesserung einer Entwicklungseffizienz zugeordnet, d. h., je größer die Amplitude ist, desto stärker schwingt eine Entwicklerschicht und in desto stärkerem Maße bildet sich ein Schleier und eine Isolierschicht wird zerstört, wenn bei der Entwicklung eine Bogenbildung auftritt. Trägerteilchen in einem Entwicklermittel, die durch Harz isoliert sind und sphärisch ausgebildet sind, verhindern eine Zerstörung der Isolierschicht und eine Bildung eines Schleiers durch eine Gleichstromkomponente. Die Oberfläche einer Entwicklerhülse 81 kann mit dem Harzen oder Oxidschichten isoliert oder halb isoliert sein. Die Entwicklerhülse 81, an der konvexe und konkave Teile vorgesehen sind, trägt vorzugsweise eine Entwicklerschicht.

Mit einer Entwicklungseinrichtung nach der Erfindung kann ein Vorlagenbild naturgetreu unter Verwendung des vorstehend genannten Entwicklers und unter den vorstehend genannten Bedingungen erfolgen, d. h. es kann eine Entwicklung stabil ohne die Erzeugung von Schleiern und unter Aufrechterhaltung eines verbesserten Auflösungsvermögens durchgeführt werden. Bei der Erfindung kann ein elektrisches Schwingungsfeld nicht nur durch Anlegen einer Schwingungsspannung an die Entwicklerhülse 81 erzeugt werden, sondern auch dadurch, daß man einige Elektrodendrähte in Intervallen von 100 bis 2000 µm oder Elektrodennetze vorsieht, die Öffnungen haben, deren Abmessungen in dem Bereich von 100 bis 2000 µm liegen, wobei diese Einrichtungen auf dem Umfang eines Entwicklerbereiches zwischen der Entwicklerhülse 81 und dem Photorezeptor 4 angeordnet sind. Hierdurch wird ein Verspritzen der Toner verhindert. In diesem Fall wird eine Gleichstromvorspannung an die Entwicklerhülse 81 oder eine Wechselspannung mit einer anderen Frequenz angelegt.

Nach der Erfindung haftet auf jeder Filtereinheit eines Photorezeptors ein Toner, dessen Farbe komplementär zu der Farbe eines Lichtes ist, das durch die Filtereinheit geht. Wenn daher Toner, die auf einer Filtereinheit haften und über benachbarte Filtereinheiten verteilt werden, von einem Licht durchdrungen wird, das durch die benachbarten Filter geht, kann das Licht durchgehen, da das Licht nicht komplementär den Tonern zugeordnet ist, die über den benachbarten Filter verstreut worden sind. Daher kann ein Potentialmuster durch das Licht in der Filtereinheit erzeugt werden, wenn ein Vorlagenbild gleichmäßig belichtet wird. Toner, die ein Teil eines gleichmäßigen Bildbelichtungslichtes absorbieren oder reflektieren, können in stabiler Weise verwendet werden, vorausgesetzt, daß die Toner ein Potentialmuster in der Filtereinheit erzeugen. Ein gleichmäßiges Bildbelichtungslicht kann somit in einer ausreichenden Menge auf einem Filter auftreffen, das nicht ein Potentialmuster erzeugt, das zu Schwierigkeiten im Zusammenhang mit anderen Filtereinheiten führen könnte. Ein Teil des gleichförmigen Bildbelichtungslichtes, das auf einen Filter trifft, geht durch andere Filter durch. Daher ist es zweckmäßig, die Menge des gesamten Bildbelichtungslichtes auf ein Minimum zu reduzieren.

Eine Herstellungseinrichtung für ein Mehrfarbenbild nach Fig. 1 stellt ein Bild gemäß den vorstehenden Angaben her. Während ein trommelförmiger Photorezeptor 4 eine Drehung in Richtung eines Pfeils ausführt, wird ein mehrfarbiges Bild gebildet. Insbesondere lädt die Ladeeinrichtung 5 die Oberfläche des Photorezeptors 4 gleichmäßig auf. Während eine Bildbelichtungseinheit 6 ein Bild auf der aufgeladenen Oberfläche mit Hilfe eines weißen und von einer Halogenlampe ausgegebenen Lichtes belichtet, das von einem Vorlagenbild reflektiert wird, wird der Photorezeptor 4 etwa gleichmäßig mit Hilfe einer Ladeeinrichtung 16 aufgeladen, die eine Wechselstromcoronaentladung oder eine Gleichstromcoronaentladung mit einem solchen Vorzeichen liefert, das jenem der Ladeeinrichtung 5 entgegengerichtet ist. Dann wird das Oberflächenpotential des Photorezeptors 4 vollständig mit Hilfe einer Ladeeinrichtung 26 vergleichmäßigt, die einen ähnlichen Aufbau wie die Ladeeinrichtung 16 hat. Es ist möglich, die Ladeeinrichtung 26 in der Nähe und stromab der Ladeeinrichtung 16 der Bildbelichtungseinheit 6 anzuordnen, so daß die Ladeeinrichtung 26 mit der Ladeeinrichtung 16 eine Einheit bildet.

Anschließend wird ein blaues Licht L _B , das von einer Lampe 7 _B abgegeben wird, gleichmäßig auf die bildbelichtete Fläche gerichtet. Als Folge hiervon ergibt sich ein Potentialmuster, das ein blaues Komplementärbild auf der bildbelichteten Fläche ausbildet. Das Potentialmuster wird mit Hilfe einer Entwicklereinheit 8 Y entwickelt, die gelben Toner enthält. Anschließend wird die Oberfläche des Photorezeptors 4 gleichmäßig mit Hilfe einer Ladeeinrichtung 9 Y aufgeladen, die in ähnlicher Weise wie die Ladeeinrichtung 16 eine Coronaentladung vornimmt. Dann wird grünes Licht von einer Lampe 7 G gleichmäßig auf die Oberfläche des Photorezeptors 4 gerichtet, um ein Potentialmuster auszubilden, das ein grünes Komplementärbild darstellt und dann wird das Potentialmuster mit Hilfe einer Entwicklereinheit 8 M entwickelt, die Magentatoner enthält. Als Folge erhält man ein Tonerbild in zwei Farben auf der Oberfläche des Photorezeptors 4. Dann erfolgt eine Aufladung der Oberfläche mit Hilfe einer Ladeeinrichtung 9 M, die eine ähnliche Funktion und einen ähnlichen Aufbau wie die Ladeeinrichtung 9 Y hat. Dann erfolgt eine gleichmäßige Belichtung mit rotem Licht L _R von einer Lampe 7 R und anschließend erfolgt eine Entwicklung mit Hilfe einer Entwicklereinheit 8 C, die Cyantoner enthält. Somit werden übereinander gelagerte Tonerbilder in Gelb, Magenta und Cyan gebildet.

Um dem Tonerbild eine Härte zu verleihen, erfolgt eine Belichtung mit Licht, das entweder ein weißes Licht, Infrarotlicht, Rotlicht oder ein Licht aus Grün- und Rotlicht ist und zwar mit Hilfe einer Lampe 7 K, die auf eine Filtereinheit gerichtet ist, an der Toner haften. Anschließend werden unter Verwendung eines Potentialmusters, das in einer geringen Menge gebildet worden ist, die geladenen Teile der zugeordneten Filtereinheiten mit Hilfe einer Entwicklereinheit 8 K unter Verwendung von schwarzem Toner entwickelt, und man erhält ein äußerst gutes Bild. Der Grund dafür, daß ein blaues Licht nicht als Belichtungslicht verwendet wird, ist darin zu sehen, daß eine Verunreinigung einer Farbe vermieden werden soll, die dadurch verursacht werden könnte, daß schwarzer Toner an dem hellsten gelben Toner haftet.

Ein so gebildetes mehrfarbiges Tonerbild passiert eine Entwicklereinheit 8 K, die schwarzen Toner enthält und die gestoppt wurde. Zu diesem Zeitpunkt ist das mehrfarbige Tonerbild nicht entwickelt. Anschließend wird eine Ladung auf den Toner durch eine Vorübertragungs-Ladeeinrichtung 14 aufgebracht, so daß das Tonerbild leicht auf ein Aufzeichnungspapier P übertragen werden kann, das von einer Papierzufuhreinheit 15 einer Übergabeeinheit 10 zugeführt wird. Das Aufzeichnungsblatt P, auf das das mehrfarbige Tonerbild übertragen worden ist, wird von dem Photorezeptor 4 mit Hilfe einer Trenneinrichtung 11 gelöst und dann wird es einer Fixiereinheit 18 mit Hilfe einer Transporteinrichtung 17 zugeleitet. Anschließend wird das mehrfarbige Tonerbild auf den Aufzeichnungsbogen P fixiert und dann wird dieser ausgegeben. Die Oberfläche des Photorezeptors 4, die das mehrfarbige Tonerbild übertragen hat, wird mit Hilfe einer Neutralisierungseinrichtung 12 neutralisiert, die eine Belichtung und eine Entladung vornimmt und Toner, die auf der Oberfläche des Photorezeptors 4 haften geblieben sind, werden mit Hilfe einer Reinigungseinheit 13 entfernt, so daß die nächste Bildherstellung erfolgen kann.

Bei dem vorstehend beschriebenen mehrfarbigen Bildherstellungsverfahren sind die zu verwendenden Farben für ein gleichmäßiges Belichtungslicht nicht notwendigerweise auf B, G und R beschränkt. Bei einer Filtereinheit eines Photorezeptors 4, durch die gleichmäßiges Belichtungslicht gegangen ist, ist die Ladung, die zwischen einer Isolierschicht und der lichtleitenden Schicht vorhanden war, bereits abgebaut. Daher ist die Änderung des auf der Oberfläche des Photorezeptors zu erzeugenden Potentials geringfügig, wenn wiederum Licht durchgeht. Wenn daher eine gleichmäßige Belichtung in der Reihenfolge rot, gelb und weißes Licht erfolgt und ein Tonerbild in der Reihenfolge Cyan, Magenta und gelber Toner entwickelt wird, erhält man ein mehrfarbiges Bild, dessen Originalfarben in äußerst günstiger Weise reproduziert wurden. Eine gleichmäßige Belichtung kann auch mit einem Licht mit Spektralverteilung erfolgen. Wenn, wie vorstehend angegeben ist, ein Licht für eine gleichmäßige Belichtung durch eine Filtereinheit auf einem Photorezeptor mehr als einmal geht, so ist es zweckmäßig, die minimale Lichtmenge ähnlich wie bei dem Licht für die gleichmäßige Bildbelichtung zu verwenden, so daß eine Ladung an der Grenzfläche zwischen einer isolierenden Schicht und einer lichtleitenden Schicht nicht vollständig eliminiert werden kann. Somit bildet ein als für eine gleichmäßige Belichtung zu verwendendes Licht ein Potentialmuster auf einer Filtereinheit entsprechend der Farbe des Lichtes. Dies ist in der offengelegten japanischen Patentanmeldung No. 75 368/1986 angegeben.

Eine Einrichtung zur Herstellung eines mehrfarbigen Bildes nach Fig. 17 unterscheidet sich von jener nach Fig. 1 dadurch, daß ein Tonerbild in einer Farbe während einer Umdrehung des Photorezeptors 4 hergestellt wird.

Die Einrichtungen zur gleichmäßigen Belichtung in den Fig. 1 und 17 können so eingerichtet sein, daß eine gleichmäßige Belichtung mit einer spezifischen Farbe durch Wahl einer Lampe 7 für die gleichmäßige Belichtung vorgenommen werden kann, die von einer weißen Lichtquelle 71 gebildet wird und der Filter F _B , F _G und F _R zugeordnet sind, die sich durch Auswechseln eines Verschlusses 7 S einsetzen lassen, wie dies in Fig. 18 gezeigt ist.

Bei dieser Herstellungseinrichtung für ein mehrfarbiges Bild ist der Arbeitsablauf derselbe wie bei der Herstellungseinrichtung nach Fig. 1 für ein mehrfarbiges Bild und der Arbeitsablauf ist anhand von Fig. 15 und der Tabelle 1 erläutert. Mit Hilfe dieser Vorrichtung läßt sich ein mehrfarbiges Bild erstellen, das keine Farbdopplung hat und man erhält ein monochromes Bild mit verbesserter Bilddichte und einem verbesserten Auflösungsvermögen. Wenn beispielsweise ein dreifarbiges Bild hergestellt wird, wird der Photorezeptor 4 mit der Ladeeinrichtung 5 aufgeladen und es erfolgt eine Belichtung mit Hilfe einer Ladeeinrichtung 16 und die Oberfläche des Photorezeptors 4 ist gleichmäßig aufgeladen. Dann erfolgt eine gleichmäßige Belichtung der Oberfläche des Photorezeptors 4 mit einem Licht, das von der Lampe 7 ausgegeben wird, das durch die Blaufiltereinheit F _B gegangen ist und ein hierbei erhaltenes Potentialmuster wird mit Hilfe der Entwicklereinheit 8 Y entwickelt, so daß man ein gelbes Tonerbild erhält. Das so gebildete gelbe Tonerbild dreht sich mit dem Photorezeptor 4, ohne daß es dem Einfluß der Entwicklereinheiten 8 M, 8 C, 8 K, der Vorübertragungsladeeinrichtung 14, einer Übertragungseinheit 10, einer Trenneinheit 11, einer Reinigungseinheit 13 und einer Ladeeinrichtung 5 ausgesetzt wird. Die Oberfläche des Photorezeptors 4, auf dem ein Tonerbild ausgebildet worden ist, wird nicht von der Ladeeinrichtung 16 erfaßt, sondern es erfolgt eine Coronaentladung und hierdurch wird es gleichmäßig, wenn der Photorezeptor 4 die Ladeeinrichtung 16 erreicht. Dann wird der Photorezeptor 4 einem gleichmäßigen Belichtungslicht von der Lampe 7 und der Grünfiltereinheit F _G ausgesetzt. Somit wird ein Potentialmuster gebildet. Im Anschluß an die Bildung des Potentialmusters wird dieses Potentialmuster mit Hilfe der Entwicklereinheit 8 M entwickelt, so daß man ein Magentatonerbild erhält. Auf dieselbe wie zuvor beschriebene Weise wird ein Potentialmuster durch ein Licht ausgebildet, das durch die Rotfiltereinheit F _R gegangen ist und das Potentialmuster wird mit Hilfe der Entwicklereinheit 8 C entwickelt. Auf diese Weise erhält man ein dreifarbiges Tonerbild.

Der Aufbau dieser Herstellungsvorrichtung für mehrfarbige Bilder ist so einfach wie jener eines monochromatischen Kopiergerätes, abgesehen davon, daß die erstgenannte Einrichtung mehr Entwicklereinheiten als ein monochromatisches Kopiergerät hat. Ein monochromatisches Bild wird von einem derartigen Gerät mit kleinen Abmessungen und mit geringen Kosten und ohne eine Reduzierung der Kopiergeschwindigkeit erzeugt.

Vorzugsweise wird eine magnetische Bürstenentwicklereinrichtung für die Entwicklereinheiten 8 Y, 8 M, 8 C und 8 K verwendet, die in Fig. 19 gezeigt ist und die bei einer Herstellungsvorrichtung für mehrfarbige Bilder nach den Fig. 1 und 17 vorgesehen sind.

Bei der Entwicklereinrichtung nach Fig. 19 dreht sich entweder eine Entwicklerhülse oder ein Magnet 82, der Magnetische N- und S-Pole auf dem Innenumfang der magnetischen Hülse 81 hat. Somit nimmt die magnetische Kraft des Magneten 82 Entwickler von einer Entwicklervorratsstelle 83 zu der Oberfläche der Entwicklerhülse 81 in Richtung des Pfeils mit. Die übertragene Entwicklermenge wird durch eine Schichtdickenregelplatte 84 geregelt, währenddem der Entwickler zur Bildung einer vorbestimmten Entwicklungsschicht übertragen wird. Eine Entwicklung erfolgt nach Maßgabe eines Potentialmusters des Photorezeptors 4 an dem Bereich, an dem der Entwickler, der an der Entwicklerhülse 81 haftet, dem Photorezeptor 4 gegenüberliegt. Bei der Ausführung der Entwicklung wird eine Entwicklungsvorspannung an die Entwicklerhülse 81 mit Hilfe einer Vorspannungsquelle 80 angelegt. Selbst wenn eine Entwicklung nicht erfolgt, kann die Vorspannung an die Entwicklerhülse 81 angelegt werden, um zu verhindern, daß Toner von der Entwicklerhülse 81 auf den Photorezeptor 4 oder umgekehrt übertragen wird.

Während ein latentes Bild mit Hilfe einer Entwicklungseinheit 8 Y lediglich durch das Arbeiten der Entwicklereinheit für gelben Toner entwickelt wird, arbeiten die Entwicklereinheiten 8 M, 8 C und 8 K nach den Fig. 1 und 17 nicht. Dieser betriebsfreie Zustand wird dadurch aufrecht erhalten, daß die Entwicklerhülse 81 von der Vorspannungsquelle 80 getrennt wird, die Vorspannungsquelle 80 mit Masse kurz geschlossen wird oder daß nur eine Gleichstromvorspannung angelegt wird, die dieselbe Polarität oder die entgegengesetzte Polarität wie die Polarität des Toners hat. Es ist äußerst zweckmäßig, eine Wechselvorspannung anzulegen, deren Polarität entgegengesetzt jener des Toners ist. Da die Entwicklereinheiten 8 M, 8 C und 8 K eine Entwicklung mit Hilfe der kontaktlosen Übersprungentwicklungsmethode vornehmen, ist es nicht notwendig, Entwicklerschichten auf der Entwicklerhülse 81 zu beseitigen. Die Entwicklereinheiten, die nicht genutzt werden, können während dieses Zeitraumes stillstehen. Auch ist es zweckmäßig, um die Übertragung eines Entwicklers von der Entwicklerhülse 81 auf den Photorezeptor 4 oder umgekehrt zu verhindern, die Entwicklereinheiten von dem Photorezeptor 4 abzurücken oder den Entwickler von der Entwicklerhülse zu entfernen. Mit 85 ist eine Reinigungsplatte gezeigt, die eine Entwicklerschicht, die einen Entwicklerbereich passiert hat, zu der Entwicklervorratsstelle 83 zurückbringt und wodurch der Entwickler von der Entwicklerhülse 81 entfernt wird. Mit 86 ist eine Aggitationseinrichtung zum Umrühren eines Entwicklers in der Entwicklervorratsstelle 83 bezeichnet, um den Entwickler zu vergleichmäßigen und eine Tribo-Ladung der Toner zu bewirken. Mit 88 ist eine Toneraufgabewalze zum Zuführen des Toners in einem Tonertrichter 81 zu einer Tonervorratsstelle 83 bezeichnet.

Die Entwickler, die bei diesen Entwicklungseinrichtungen der vorstehend beschriebenen Art zur Anwendung kommen, können Einkomponentenentwickler, die nur aus einem Toner bestehen, oder Zweikomponentenentwickler sein, die aus Toner und magnetischen Trägern bestehen. Bei der Durchführung einer Entwicklung kann die Oberfläche des Photorezeptors 4 an der Entwicklerschicht reiben, insbesondere wie eine magnetische Bürste. Vorzugsweise werden Entwicklermethoden angewandt, die keinen Kontakt der Entwicklerschicht mit der Oberfläche des Photorezeptors 4 zulassen, so daß ein gebildetes Tonerbild bei der Entwicklung nach der Ausführung einer ersten Entwicklung nicht beschädigt wird. Diese Methoden sind in US-PS 38 93 418 und der japanischen Offenlegungsschrift 18 656/1980 angegeben. Jene Methoden, die in den japanischen Offenlegungsschriften 1 81 362/1984, 1 29 760/1985 und 1 29 764/1985 beschrieben sind, sind äußerst zweckmäßig, um zu ermöglichen, daß eine Entwicklerschicht nicht in Kontakt mit der Oberfläche des Photorezeptors kommt. Als Methoden zur Überlagerung eines Tonerbildes auf einem latenten Bild kommen jene in Betracht, die in den japanischen Offenlegungsschriften Nos. 18 976/1986 und 18 977/1986 angegeben sind. Diese Methoden verwenden einen Einkomponentenentwickler oder einen Zweikomponentenentwickler, der nicht magnetische Tonerteilchen in verschiedenen Farben enthält. Gemäß diesen Methoden wird ein elektrisches Wechselstromfeld erzeugt und es erfolgt eine Entwicklung, ohne daß ein ein latentes Bild tragendes Material in Kontakt mit einer Entwicklerschicht kommt. Die kontaktlose Entwicklung erfolgt dadurch, daß die Abmessungen eines Zwischenraums zwischen einer Entwicklerhülse und der Oberfläche eines Photorezeptors größer als die Dicke einer Entwicklerschicht auf der Entwicklerhülse gewählt werden. Diese Abstimmung wird vorgenommen, vorausgesetzt, daß keine Potentialdifferenz zwischen der Entwicklerhülse und dem Photorezeptor vorhanden ist. Eine Entwicklung wird natürlich unter solchen vorstehend beschriebenen Bedingungen vorgenommen.

Die für eine Entwicklung verwendeten Farbtoner sind Toner für eine elektrostatische Entwicklung, die gemäß einer üblichen Methode hergestellt werden, d. h. die Toner bestehen aus Farbstoffen chromatischer oder achromatischer Farbe, wie Bindeharze, organische oder anorganische Pigmente, Farbstoffen und verschiedenen Arten von an sich bekannten magnetischen Zusätzen. Die für eine Entwicklung verwendeten Träger umfassen einen Träger, der aus Eisenpulver und Ferrit besteht und zur Bildung eines latenten Bildes verwendet wird, und ferner Harz aufweist, mit dem das Gemisch aus Eisenpulver und Ferrit überzogen ist oder es wird ein magnetischer Träger verwendet, bei dem die magnetischen Materialien in den Harzen auf übliche Weise dispergiert sind. Zusätzlich zu den vorstehend genannten Entwicklermethoden können auch die Entwicklermethoden zur Anwendung kommen, die in den japanischen Offenlegungsschriften Nos. 1 40 362/1985 und 1 31 549/1985 beschrieben sind und die von der gleichen Anmelderin wie im vorliegenden Fall hinterlegt sind. Der unter "(3) Entwicklungsbedingung" behandelte Umstand ist äußerst günstig bei der Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung.

Beispiel

Der Photorezeptor 4, der für eine Herstellungseinrichtung für ein mehrfarbiges Bild nach Fig. 1 bestimmt ist, besteht aus einer leitenden Schicht, einer lichtleitenden Schicht, die aus Se-Te besteht, deren Dicke 40 µm ist, Rot-, Grün- und Blaufiltereinheiten, die auf der lichtleitenden Schicht mosaikförmig angeordnet sind und deren Länge l 50 µm ist, und einer isolierenden Schicht, deren Dicke 15 µm beträgt. Der äußere Durchmesser des Photorezeptors 4 ist 180 mm und der Photorezeptor 4 dreht sich mit einer Oberflächengeschwindigkeit von 100 mm/s. Die Entwicklereinheiten 8 Y, 8 M, 8 C und 8 K haben den in Fig. 19 gezeigten Aufbau. Die Entwicklerhülse 81 weist nicht magnetischen rostfreien Stahl auf und ihr äußerer Durchmesser beträgt 20 mm. Ihre Drehgeschwindigkeit während einer Entwicklung beträgt 140 mm/s, gemessen als Oberflächengeschwindigkeit. Die Drehrichtung ist mit einem Pfeil gezeigt. Der Magnet 82 hat vier N- und S-Magnetpole jeweils und legt maximal eine 800 G große magnetische Flußdichte an die Oberfläche der Entwicklerhülse 81 an. Er dreht sich mit 600 Upm in Richtung des Pfeils. Der Zwischenraum zwischen dem Photorezeptor 4 und der Oberfläche der Entwicklerhülse 81 ist derselbe für alle Entwicklereinheiten 8 Y, 8 M, 8 C und 8 K und beläuft sich auf 0,75 mm. Eine Entwicklerschicht, deren Dicke 0,5 mm ist, wird auf der Entwicklerhülse 81 ausgebildet. Der Entwickler besteht aus Tonern, deren mittlerer Teilchendurchmesser 5 µm ist und die auf +10 bis +30 µc/g tribo-elektrisiert sind, sowie Trägern, die aus einem Harz bestehen, in dem magnetisches Material dispergiert ist. Der mittlere Teilchendurchmesser der Träger ist 25 µm und der spezifische Widerstand der Träger ist größer als 10¹³ Ohm cm. Das Mischungsverhältnis der Toner zu den Trägern ist 1 : 9 im Gewichtsverhältnis. Die Farben der Toner sind gelb, magenta, cyan und schwarz und diese sind jeweils in den Entwicklereinheiten 8 Y, 8 M, 8 C und 8 K enthalten. Eine Scotron-Entladeeinrichtung wurde als Ladeeinrichtung 5 verwendet. Die Scotron-Entladeeinrichtungen wurden auch als Ladeeinrichtungen 16, 26, 9 Y, 9 M und 9 C verwendet. Die Entladespannung, die das Oberflächenpotential des Photorezeptors 4 auf -1,5 Kv bringt, wurde von der Ladeeinrichtung 5 angelegt. Eine Entladespannung, die das Oberflächenpotential der Entladeeinrichtung 26, der Ladeeinrichtungen 9 Y, 9 M, 9 C auf +500 Kv bringt, wurde angelegt, nachdem eine zweite Aufladung erfolgt war. Wenn eine Entwicklung mit Hilfe der Entwicklereinrichtungen 8 Y, 8 M, 8 C erfolgt, wurde eine Entwicklervorspannung an die Entwicklerhülse 81 angelegt. Die Ladungsvorspannung, die an die Hülse 81 angelegt wird, weist eine Gleichstromspannung von +400 V und eine Wechselspannung auf, deren Effektivwert 0,5 Kv ist und die eine Frequenz von 2 KHz hat, welche der Gleichstromspannung überlagert ist. Wenn eine Entwicklung mit Hilfe der Entwicklereinheit 8 K vorgenommen wird, wurde eine Entwicklervorspannung an die Entwicklerhülse 81 angelegt. Die Entwicklervorspannung weist eine Gleichstromspannung von +200 V und eine Wechselspannung auf, deren Effektivwert 1,2 Kv ist und die eine Frequenz von 2 KHz hat. Diese Spannung ist der Gleichstromspannung überlagert. Das Oberflächenpotential des Photorezeptors in jedem Herstellungsschritt zur Bildung eines Bildes entspricht dem Diagramm in Fig. 16, wenn die Vorrichtung zur Herstellung eines mehrfarbigen Bildes arbeitet. Wie in Fig. 16 gezeigt ist, war das Oberflächenpotential des Photorezeptors -1500 V infolge des Anlegens einer Primärladung und +500 V infolge des Anlegens einer zweiten Ladung. Das Potential des Bildbildungsteils, insbesondere des Teils, an dem der Toner haftet, belief sich auf +100 V als Folge der gleichmäßigen Belichtung durch blaues, grünes und rotes Licht. Das Potential des Nichtbildbildungsteiles änderte sich nicht und es wurde ein latentes Bild gebildet, dessen Oberflächenpotential sich von jedem des Nichtbildbildungsteiles um etwa 400 V unterscheidet. Dieses Potential und insbesondere das mittlere Potential der Oberfläche des Photorezeptors wurde mit Hilfe einer Oberflächenpotential-Meßeinrichtung gemessen. Wenn die Oberfläche des Photorezeptors mit rotem, grünem oder blauem Licht bestrahlt wurde, wurde eine Ladung von einer Filtereinheit in derselben Farbe wie das Belichtungslicht erzeugt, d. h. die Ladung wurde von 1/3 des Gesamtbereiches der Oberfläche des Photorezeptors erzeugt. Selbstverständlich ist der Potentialkontrast eines in einer Filtereinheit erzeugten Bildes dreimal größer als das Oberflächenpotential des vorstehend beschriebenen Bildbildungsteiles und beträgt daher also etwa 1200 V. Dies läßt sich leicht dadurch erklären, daß das erzeugte Oberflächenpotential -700 V war, wie dies mit der Kurve w in dem Diagramm gezeigt ist, d. h. der Potentialkontrast von 1200 V wurde zwischen dem Bildbereich und dem bildfreien Bereich erzeugt, wenn eine gleichmäßige Belichtung mit weißem Licht nach einer Sekundärladung erfolgte, so daß eine Ladung auf der gesamten Oberfläche des Bildteiles des Photorezeptors erzeugt wurde. Wenn die erzeugten Potentialmuster entwickelt wurden, so wurde auf der Oberfläche des Photorezeptors beobachtet, daß Toner jeder Farbe an dem Teil hafteten, der dem schwarzen Teil des Vorlagenbildes entsprach, wobei der Bereich, um den sich jeder Toner über die Farbtrennteile verteilte, zweimal so groß war. Nach der Übertragung des Tonerbildes auf ein Übertragungsmaterial wurde das Übertragungsmaterial aus der Vorrichtung ausgetragen und zu einer vorbestimmten Stelle befördert und wurde dann fixiert, um ein Farbbild zu erhalten. Die Toner, die auf dem Farbtrennabschnitt haften geblieben sind und darüber noch weiter verteilt sind, ermöglichten als solche eine sehr naturgetreue Farbwiedergabe und eine hohe Bilddichte konnte verwirklicht werden.

Wenn die Längen l der Filtereinheiten bei der mosaikartigen Anordnung des Photorezeptors 300 µm jeweils waren, konnten jedoch die an den jeweiligen Filtereinheiten haftenden Toner bei der Übereinanderlagerung der Toner aus den verschiedenen Farben nicht erkannt werden. Das erhaltene Bild hatte eine geringe Bilddichte und die Reproduktionen von blau, grün und rot waren ungünstig.

Die Tonerbilder der vorstehend genannten Beispiele wurden gemäß einer üblichen Bildherstellungsmethode gebildet. Das Verfahren nach der Erfindung jedoch kann bei einem Verfahren zum Herstellen eines Farbbildes unter Durchführung einer Primärladung, einer Sekundärladung, einer Bildbelichtung und einer Wiederholung von gleichmäßigen Farblichtbelichtungen, Entwicklungen und Wiederaufladungen nach einer Wiederaufladung verwendet werden. Dieses Verfahren ist in der japanischen Patentmeldung No. 2 29 524/1985 beschrieben. Das Verfahren nach der Erfindung kann auch in Verbindung mit einem Photorezeptor angewandt werden, der eine Farbtrennfunktion hat, sowie bei einem Verfahren zum Herstellen eines umgekehrten Bildes, das in den japanischen Offenlegungsschriften Nos. 77 857/1986, 77 860/1986, 77 861/1986, 65 263/1986 und 2 45 177/1985 beschrieben ist.

Wie vorstehend bereits beschrieben worden ist, erfolgt die Herstellung eines Farbbildes nach der Erfindung durch Bilden von latenten Bildern in unterschiedlichen Positionen und eine teilweise Überlagerung der Toner von verschiedenen Farben auf dem Umfang des Farbteils entsprechend den zugeordneten Tonern. Daher wird der Farbton nicht reduziert und die Reproduktion der Farbtöne von blau, grün und rot ist sehr gut. Ferner läßt sich ein Tonerbild leicht erstellen, dessen Bilddichte groß ist und dessen Originalfarben nicht verlorengehen.

Claims (6)

1. Verfahren zum Herstellen eines Farbbildes, gekennzeichnet durch die Schritte:

• (a) gleichmäßiges Aufbringen einer Primärladung auf einen Photorezeptor, der ein leitendes Substrat, eine lichtleitende Schicht und eine elektrisch isolierende Schicht aufweist, wobei eine dieser Schichten mit mehreren Arten von Farbtrenneinrichtungen versehen ist, die als Einheiten fein verteilt vorgesehen sind,
• (b) Belichten des Photorezeptors mit Licht von einer Farbvorlage und gleichzeitiges Anlegen einer Sekundärladung,
• (c) gleichmäßiges Belichten des Photorezeptors mit einem Farblicht, das durch wenigstens eine der Farbtrenneinrichtungen zur Bildung eines elektrisch geladenen Bildmusters durchgehen kann,
• (d) Entwickeln des elektrischen Ladungsbildes mit einem Entwickler, der einen Farbtoner aufweist, unter Verwendung einer Entwicklereinrichtung zur Bildung eines Tonermusters,
• (e) wiederholen des Schritte (c) und (d) wenigstens einmal mit der Maßgabe, daß das Farblicht und der Farbtoner sich jeweils von jenen in den vorangehend ausgeführten Schritten unterscheiden,
• (f) Übertragen des Tonermusters auf ein Bildempfangsmaterial, und
• (g) Fixieren des auf das Bildempfangsmaterial übertragenen Bildmusters,

wobei ein Bereich des Tonerbildmusters, der auf einer einzelnen Einheit der Farbtrenneinrichtung gebildet wird, größer als der Bereich der einzelnen Einheit ist.

2. Verfahren zum Herstellen eines Farbbildes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Verhältnis des Bereiches des auf der Einheit der Farbtrenneinrichtung gebildeten Tonermusters zu dem Bereich der Einheit in einem Bereich von 1,1 bis 10 liegt.

3. Verfahren zum Herstellen eines Farbbildes nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis in einem Bereich von 1,1 bis 6,0 liegt.

4. Verfahren zum Herstellen eines Farbbildes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zwischenraum zwischen einer Oberfläche einer Hülse der Entwicklungseinrichtung und der Oberfläche des Photorezeptors vorhanden ist, der in der Größenordnung von 0,1 bis 1,0 mm ist, daß eine Abmessung der einzelnen Einheit der Farbtrenneinrichtungen innerhalb eines Bereiches von 10 bis 100 µm liegt und daß ein Potentialkontrast des Ladungsbildmusters innerhalb eines Bereiches von 500 bis 1500 V liegt.

5. Verfahren zum Herstellen eines Farbbildes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mehrzahl von Arten von Farbtrenneinrichtungen mehrere Arten von Farbfiltern jeweils aufweist.