DE4104743C2

DE4104743C2 - Verfahren zum Ausbilden eines Vielfarbenbildes und Bilderzeugungsgerät hierfür

Info

Publication number: DE4104743C2
Application number: DE4104743A
Authority: DE
Inventors: Tomoaki Yokoyama; Tateki Oka; Kunio Toda
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1990-02-15
Filing date: 1991-02-15
Publication date: 1997-04-24
Anticipated expiration: 2011-02-16
Also published as: DE4104743A1; US5122843A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aus bilden eines Vielfarbenbildes gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 und ein Bilderzeugungsgerät hierfür.

Herkömmlicherweise wird als Farbbilderzeugungsgerät, bei dem ein elektrofotografischer Prozeß verwendet wird, bei spielsweise ein Zweifarben-Bilderzeugungsgerät verwendet, bei dem zwei Gruppen für je einen Kopierprozeß um ein foto empfindliches Element herum angeordnet sind, und jeder der Kopierprozesse umfaßt eine Koronaladeeinrichtung zum laden einer Oberfläche des fotoempfindlichen Elements auf ein vorbestimmtes Potential, eine Belichtungseinrichtung zum Belichten des von der Koronaladeeinrichtung geladenen foto empfindlichen Elementes mit einem Bild und eine Entwick lungseinrichtung vom Magnetbürstentyp, die einen Zweikompo nentenentwickler, der aus Toner und Träger besteht, verwen det. Somit wird bei dem ersten Kopierprozeß ein erstes elektrostatisch latentes Bild, das auf dem fotoempfindli chen Element gebildet ist, mit einem ersten Toner ent wickelt, um ein erstes Tonerbild zu bilden. Dann wird während eines zweiten Kopierprozesses ein zweites elektro statisch latentes Bild mit einem zweiten Toner entwickelt, der nicht nur eine Farbe aufweist, die sich von der des ersten Toners unterscheidet, sondern auch mit der gleichen Polarität wie die des ersten Toners durch Reiben mit den Trägerteilchen geladen werden kann, um ein zweites Toner bild so zu erzeugen, das die ersten und zweiten Tonerbilder auf dem fotoempfindlichen Element gleichzeitig übertragen werden.

Bei dem bekannten Zweifarben-Bilderzeugungsgerät tritt jedoch das Problem auf, daß das erste Tonerbild, welches während des ersten Kopierprozesses erzeugt worden ist, wäh rend des zweiten Kopierprozesses in Kontakt mit dem zweiten Toner, der eine andere Farbe als der erste Toner hat, ge bracht wird, da die zweite Entwicklungseinrichtung vom Magnetbürstentyp ist, wobei die Entwicklung durch Kontakt einer Magnetbürste mit der Oberfläche des fotoempfindliches Elementes erfolgt, so daß der zweite Toner sich mit dem ersten Tonerbild vermischt, was zu einer Vermischung von Farben im ersten Tonerbild führt.

Um das Mischen des zweiten Toners mit dem ersten Tonerbild bei dem bekannten Zweifarben-Bilderzeugungsgerät zu verhin dern, wurden bereits Maßnahmen ergriffen, indem z. B. die an die zweite Entwicklungseinrichtung angelegte Vorspannung höher als die an die erste Entwicklungseinrichtung ange legte Vorspannung gemacht wird, wie in US-PS 4 416 533 vor geschlagen, oder es wird bei dem zweiten Kopierprozeß das Oberflächenpotential des fotoempfindlichen Elementes und das Oberflächenpotential des ersten Tonerbildes höher ge macht als die Entwicklungsvorspannung der zweiten Ent wicklungseinrichtung.

Selbst wenn die vorstehend beschriebenen Maßnahmen ergrif fen werden, ist es jedoch immer noch unmöglich, das Vermi schen von zweitem Toner- und erstem Tonerbild völlig zu verhindern. Wenn daher das Ausmaß der Vermischung des zwei ten Toners in das erste Tonerbild einen bestimmten Wert übersteigt, wird das Vorhandensein des zweiten Toners im ersten Tonerbild deutlich sichtbar, was zu einer Ver schlechterung der Bildqualität führt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Ausbilden eines Vielfarbenbildes und ein Bilderzeu gungsgerät hierfür mit einer Entwicklungseinrichtung vom Magnetbürsten-Typ zu schaffen, bei dem Bilder ohne ver mischte Farben erzeugt werden können, wobei die Menge des zweiten Toners, die sich mit dem ersten Tonerbild ver mischt, so verringert wird, daß das Vermischen der Farben auf eine in der Praxis vernachlässigbare Menge reduziert ist, selbst wenn der zweite Toner mit dem ersten Tonerbild in Berührung gelangt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zum Ausbilden eines Vielfarbenbildes gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 gelöst, das durch die Merkmale des Pa tentanspruches 1 gekennzeichnet ist.

Diese Aufgabe wird weiterhin durch ein Bilderzeugungsgerät gemäß den Patentansprüchen 2 und 4 gelöst.

Weitere kennzeichnende Merkmale der erfindungsgemäßen Bild erzeugungsgeräte sind den Unteransprüchen 3, 5 und 6 zu entnehmen.

Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden anhand der folgenden Figuren im einzelnen beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 ein Bilderzeugungsgerät gemäß einer ersten Aus führungsform der vorliegenden Erfindung in sche matischer Darstellung im Schnitt;

Fig. 2 eine erste Entwicklungseinrichtung, die bei dem Bilderzeugungsgerät gemäß Fig. 1 verwendet wird, in der Seitenansicht teilweise im Schnitt;

Fig. 3 eine zweite Entwicklungseinrichtung, die bei dem Bilderzeugungsgerät gemäß der Fig. 1 verwendet wird, in einer Seitenansicht teilweise im Schnitt;

Fig. 4a bis 4g jeweils Ansichten zur Erläuterung der Bilderzeugungsprozesse in dem Bilderzeugungsgerät gemäß Fig. 1;

Fig. 5 eine graphische Darstellung der Verteilung der Teilchendurchmesser des ersten Toners, der bei dem Bilderzeugungsgerät gemäß Fig. 1 verwendet wird;

Fig. 6 eine graphische Darstellung der Verteilung der Teilchendurchmesser des zweiten Toners, der bei dem Bilderzeugungsgerät gemäß Fig. 1 verwendet wird;

Fig. 7 eine graphische Darstellung eines Beispieles gemäß Fig. 5;

Fig. 8 eine graphische Darstellung eines Beispieles gemäß Fig. 6;

Fig. 9 und 10 jeweils eine graphische Darstellung der Verteilung der Teilchendurchmesser des ersten und zweiten Toners, der jeweils bei Experimenten ver wendet wurde;

Fig. 11 eine graphische Darstellung der Beziehung zwi schen dem Wertungskoeffizienten zum Werten der Vermischung der Farben und der Anzahl der ver mischten Tonerteilchen in einem mikroskopischen Sichtfeld;

Fig. 12 ein Bilderzeugungsgerät gemäß einer zweiten Aus führungsform der vorliegenden Erfindung in einer schematischen Darstellung im Schnitt;

Fig. 13 ein Diagramm zur Erläuterung des Steuerungs schaltkreises des Bilderzeugungsgerätes gemäß Fig. 12;

Fig. 14a bis 14h Darstellungen zur Erläuterung des Zwei farben-Bilderzeugungsverfahrens gemäß der vorlie genden Erfindung; und

Fig. 15 ein Zeitschaltbild des Zweifarben-Bilderzeugungs verfahrens gemäß der Fig. 14a bis 14h.

Bevor mit der Beschreibung der vorliegenden Erfindung fort geschritten wird, ist anzumerken, daß in den verschiedenen Ansichten der Figuren gleiche Teile mit gleichen Bezugszif fern bezeichnet sind.

Bezugnehmend auf die Zeichnungen zeigt die Fig. 1 als Bilderzeugungsgerät K1 einen Laserdrucker gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

I. Aufbau des bilderzeugenden Gerätes K1

In dem Gerät K1 sind eine erste Koronaladeeinrichtung 2, eine erste Entwicklungseinrichtung 3, eine zweite Koronala deeinrichtung 4, eine zweite Entwicklungseinrichtung 5, eine Übertragungsladeeinrichtung 6, eine Ladungslöschein richtung 7, eine Reinigungseinrichtung 8 und eine Löschlampe 9 nacheinander um ein fotoempfindliches Element 1 angeordnet.

Ein optisches System 10 besteht aus einem Rotations-Poly gonspiegel 11, einem ersten Laserkopf 12, einem zweiten Laserkopf 13 etc. An der linken Seite in Fig. 1 gesehen, ist eine Papierzufuhreinrichtung 16 angeordnet, während in der Fig. 1 gesehen an der rechten Seite eine Fixierein richtung 20 angeordnet ist.

Die erste und zweite Entwicklungseinrichtung 3 und 5, die jeweils in den Fig. 2 und 3 dargestellt sind, sind vom Magnetbürsten-Typ und bezüglich ihres Aufbaus identisch. Daher wird der Kürze halber nur die erste Entwicklungsein richtung 3 beschrieben. Die erste Entwicklungseinrichtung 3 besteht aus einer Entwicklerwalze 31 und einem Entwickler zuführelement 35. Die Entwicklerwalze 31 ist aus einem Magnetelement 32 und einer zylindrischen Hülse 33 gebildet, die um das magnetische Element 32 herum angeordnet ist. Entlang des Umfangs des magnetischen Elementes 32 sind eine Anzahl von axial sich erstreckenden Magnetpolen angeordnet. An einem Teil des magnetischen Elementes 32 gegenüber der Entwicklerzuführeinrichtung 35 haben nebeneinanderliegende Magnetpole die gleiche Polarität. Die Hülse 33 wird in Pfeilrichtung b gedreht und ist mit einer Entwicklungsvor spannung VB1 beaufschlagt. Anzumerken ist, daß in der Fig. 3 eine Entwicklungsvorspannung VB2 dargestellt ist, mit der die Hülse 33 beaufschlagt ist.

In der ersten Entwicklungseinrichtung 3 ist ein Zweikompo nentenentwickler aus einem Träger und einem nichtmagneti schen Farbtoner mit einer anderen Farbe als schwarz aufge nommen. Ferner ist Zweikomponentenentwickler mit einem magnetischen, schwarzen Toner und einem Träger in der zwei ten Entwicklungseinrichtung 5 aufgenommen. Sowohl der Farb toner als auch der schwarze Toner haben solche Eigenschaf ten, daß sie durch ihren Kontakt mit dem Träger auf eine identische Polarität geladen werden können.

II. Zweifarbenbild-Erzeugungsoperationen

Im folgenden werden Zweifarbenbild-Erzeugungsoperationen des Gerätes K1 mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau anhand der Fig. 4a-4g beschrieben.

(a) Erste Koronaladung (Fig. 4a)

Wenn ein Druckbefehl ausgegeben ist, wird das fotoempfind liche Element 1 in Pfeilrichtung a gedreht und an der ersten Koronaladeeinrichtung 2 findet eine elektrische Ent ladung statt, um die Außenumfangsfläche des fotoempfindli chen Elementes 1 auf ein vorbestimmtes Oberflächenpotential V₀₁ von -600 V zu laden. In der ersten und zweiten Entwick lungseinrichtung 3 und 4 wird die jeweilige Entwicklungs hülse 33 in Pfeilrichtung b gedreht, und die Entwicklungs vorspannung VB1 bzw. VB2 wird auf -450 V bzw. auf -550 V eingestellt.

(b) Erste Belichtung (Fig. 4b)

Daraufhin wird ein Laserstrahl 14 entsprechend dem Farbbild vom ersten Laserkopf 12 auf den Rotations-Polygonspiegel 11 emittiert und der daran reflektierte Strahl wird über Spiegel zur Belichtung auf einen Belichtungsbereich des fotoempfindlichen Elementes 1 an einem Ort zwischen der ersten Koronaladeeinrichtung 2 und der ersten Entwicklungs einrichtung 3 reflektiert, wodurch das Oberflächenpotential V_i1 in dem Belichtungsbereich auf -50 V so eingestellt und dadurch ein erstes elektrostatisches Ladungsbild I_mi erzeugt wird.

(c) Erste Entwicklung (Fig. 4c)

Durch Weiterbewegung des fotoempfindlichen Elementes 1 wird das erste elektrostatische Ladungsbild I_m1 zu einem Bereich gegenüber der ersten Entwicklungseinrichtung 3 (im nachfol genden als erster Entwicklungsbereich X₁ bezeichnet) trans portiert, um in ein sichtbares Bild entwickelt zu werden. Zu diesem Zeitpunkt wird in der ersten Entwicklungseinrich tung 3 der erste Entwickler der Hülse 33 zugeführt, wobei er in der Entwicklerzuführeinrichtung 35 mit dem Träger vermischt wird. Der der Hülse 33 zugeführte Entwickler bil det entlang den magnetischen Kraftlinien des Magnetelemen tes 32 eine Magnetbürste und wird durch die Rotation der Hülse 33 in Richtung des Pfeiles b gefördert. Dann passiert der Entwickler das freie Ende einer Regulierplatte 34, und wird dem ersten Entwicklungsbereich X₁ zugeführt.

In dem ersten Entwicklungsbereich X₁ haftet Farbtoner Tc, der mit einer negativen Polarität geladen ist, an dem ersten elektrostatischen Ladungsbild I_m1 in Folge des elek trostatischen Gegensatzes von 400 V zwischen der Entwick lungsvorspannung VB1 von -450 V und dem Oberflächenpoten tial V_i1 von -50 V im Belichtungsbereich des fotoempfindli chen Elementes 1, so daß das erste elektrostatische Ladungsbild I_m1 in ein sichtbares Farbtonerbild entwickelt wird.

(d) Zweite Koronaladung (Fig. 4d)

Danach wird, wenn das fotoempfindliche Element 1 einen Bereich gegenüber der zweiten Koronaladeeinrichtung erreicht, die äußere Umfangsfläche des fotoempfindlichen Elementes 1 erneut, und zwar auf ein Oberflächenpotential V₀₂ von -700 V geladen.

(e) Zweite Belichtung (Fig. 4e)

An dem zweiten Laserkopf 13 wird ein Laserstrahl 15 ent sprechend einem schwarzen Bild auf einen Rotations-Polygon Spiegel 11 emittiert, und der reflektierte Strahl wird über Spiegel zur Belichtung auf einem Belichtungsbereich des fotoempfindlichen Elementes 1 zwischen der zweiten Koro naladeeinrichtung 4 und der zweiten Entwicklungseinrichtung 5 abgestrahlt, um das Oberflächenpotential V_i2 im Belich tungsbereich auf -60 V einzustellen, so daß ein zweites elektrostatisches Ladungsbild I_m2 gebildet wird.

(f) Zweite Entwicklung (Fig. 4f)

In du zweiten Entwicklungsbereich X₂ wird schwarzer Toner Tb, der mit negativer Polarität geladen ist, von der zwei ten Entwicklungseinrichtung 5 dem zweiten elektrostatischen Ladungsbild I_m2 infolge des elektrostatischen Kontrastes von 490 V zwischen der zweiten Entwicklungsvorspannung VB2 von -550 V und dem Oberflächenpotential V_i2 von -60 V im belichteten Bereich des fotoempfindlichen Elementes 1 zuge führt, um das zweite elektrostatische Ladungsbild I_m2 in ein schwarzes Tonerbild zu entwickeln.

Der elektrostatische Kontrast oder Potentialunterschied von 490 V am zweiten Entwicklungsbereich X₂ wird aus den fol genden Gründen größer als der elektrostatische Kontrast von 400 V am ersten Entwicklungsbereich X₁ gewählt. Der magne tische, schwarze Toner Tb ist in der zweiten Entwicklungs einrichtung 5 einer anziehenden Kraft des magnetischen Ele mentes 32 ausgesetzt. Daher sollte die elektrostatische Anziehungskraft auf den schwarzen Toner Tb erhöht werden und dies geschieht dadurch. Daß der elektrostatische Kon trast am zweiten Entwicklungsbereich X₂ erhöht wird, um die Anziehungskraft des schwarzen Toners Tb relativ zum foto empfindlichen Elements 1 so zu erhöhen, daß ausreichende Bilddichte sichergestellt ist.

(g) Übertragung, etc. (Fig. 4g)

Der Farbtoner Tc und der schwarze Toner Tb, die an der äußeren Umfangsfläche des fotoempfindlichen Elementes 1 wie vorstehend beschrieben anhaften, werden an einem Teil des fotoempfindlichen Elementes 1 gegenüber der Übertragungsla deeinrichtung 6 auf ein Übertragungsmedium P übertragen.

Das Übertragungsmedium P wird dem Gerätegehäuse H des Gerä tes K1 über eine Papierzufuhreinrichtung 16 mittels einer Papierzuführwalze 17 zugeführt und dem Teil des fotoemp findlichen Elementes 1 gegenüber der Übertragungsladeein richtung 6 synchron mit dem vorstehend beschriebenen Toner bild mittels Zeitschaltwalzen 18 zugeführt. Das Übertra gungsmedium P mit dem darauf übertragenen Farbtoner Tc und schwarzen Toner Tb wird von der Oberfläche des fotoempfind lichen Elementes 1 mittels der Ladungslöscheinrichtung 7 getrennt und mittels eines Transportbandes 19 zu einer Fixiereinrichtung 20 transportiert, an der der Farbtoner Tc und der schwarze Toner Tb erhitzt werden, um auf dem Über tragungsmedium P fixiert zu werden.

Das Übertragungsmedium P mit dem darauffixierten Farbtoner Tc und dem schwarzen Toner Tb wird durch die Ausgangswalzen 21 in einen Ausgabetrog 22 ausgestoßen.

Andererseits wird, nachdem der Farbtoner Tc und der schwarze Toner Tb von dem fotoempfindlichen Element 1 an dem Teil des fotoempfindlichen Elementes 1 gegenüber der Übertra gungsladeeinrichtung 6 entfernt worden sind, Resttoner von du fotoempfindlichen Element 1 mittels der Reinigungsein richtung 8 entfernt. Daraufhin wird Restladung am fotoemp findlichen Element 1 mittels der Löschlampe 9 so gelöscht, daß das fotoempfindliche Element 1 für den nächsten ersten Belichtungsvorgang gemäß Fig. 4a bereit ist.

III. Mechanismus der Vermischung von Farben

Wenn ein Zweifarbenbild in diesem Gerät K1 erzeugt wird, passiert das Farbtonerbild, welches in der ersten Entwick lungseinrichtung 3 erzeugt worden ist, den zweiten Entwick lungsbereich X₂ der zweiten Entwicklungseinrichtung 5. Daher wird zu diesem Zeitpunkt schwarzer Toner mit dem Farbtonerbild in Berührung gebracht, um dort anzuhaften, was zu einer Vermischung der Farben führt.

(i) Im folgenden wird der Mechanismus der Vermischung der Farben beschrieben. An dem zweiten Entwicklungsbereich X₂ wird die Magnetbürstenentwicklungseinrichtung an der Hülse 33 mit der Oberfläche des fotoempfindlichen Elementes in Berührung gebracht.

1.) Wenn das erste Tonerbild, welches durch den Farbto ner erzeugt worden ist, dem zweiten Entwicklungsbereich X₂ in diesem Stadium zugeführt wird, wird ein Teil des Farbto ners durch die Magnetbürste der zweiten Entwicklungsein richtung 5 von dem fotoempfindlichen Element 1 abgeschabt oder abgewischt. An dem Ort des fotoempfindlichen Elementes 1, wo ein Teil des Farbtoners abgeschabt worden ist, ent steht ein Luftspalt oder eine Aussparung. In fast allen Fällen dringt der schwarze Toner, dessen Teilchendurchmes ser kleiner als der des abgeschabten Farbtoners ist, in diesen Spalt ein.

Es wurde erfindungsgemäß erkannt, daß die Vermischung der Farben stattfindet, wenn der schwarze Toner einen Teilchen durchmesser kleiner als der des abgeschabten Farbtoners hat und in den Spalt eindringt, an welchem der Farbtoner durch die Magnetbürste des schwarzen Toners abgeschabt worden ist.

Demgemäß wird davon ausgegangen, daß wenn der Teilchen durchmesser des Farbtoners und der Teilchendurchmesser des schwarzen Toners so eingestellt sind, daß sie eine feste Beziehung zueinander haben, die Menge des schwarzen Toners, welche in den Leerraum anstatt des Farbtoners eindringt, so reduziert werden kann, daß der Grad der Vermischung der Farben auf ein solches Niveau abgesenkt wird, daß der schwarze Toner nicht sichtlich bemerkbar ist.

(ii) Es wurde ein erster Toner mit einer Verteilung der Teilchendurchmesser wie in der Fig. 5 dargestellt und ein zweiter Toner mit einer Verteilung der Teilchendurch messer wie in der Fig. 6 dargestellt verwendet, und der Grad der Vermischung des zweiten Toners in das Bild, wel ches mit dem ersten Toner erzeugt worden ist, wurde geprüft. Wie vorstehend beschrieben wird der erste Toner des ersten Tonerbildes am zweiten Entwicklungsbereich X₂ abge schabt, und die Größe des Leerraums, der durch das Abscha ben des ersten Toners entsteht, entspricht der Verteilung des Teilchendurchmessers des ersten Toners. Die Wahrschein lichkeit, daß die Größe des Spaltes im Bereich von r_i-1 bis r_i liegt, nimmt der Wert X_i % ein, wie in der Fig. 5 dar gestellt. Der Teilchendurchmesser des zweiten Toners, der in diesen Spalt eindringt, ist dann gleich oder kleiner als der des ersten Toners im Bereich des Spaltes.

Wenn daher der Teilchendurchmesser des ersten Toners, der am Ort des Leerraumes abgeschabt worden ist, in einem Bereich von r_i-1 bis r_i liegt, wird die Wahrscheinlichkeit P, daß der zweite Toner in den Leerraum gelangt, durch die folgende Gleichung und wie in der Fig. 6 dargestellt, aus gedrückt.

P_i = (1/2) Y_i + Y_i-1 + --- + Y_c+1

In der vorstehenden Gleichung ist der Koeffizient "1/2" des Terms "(1/2)Y_i" ein Kompensationskoeffizient, um zu kompen sieren, daß der erste Toner und der zweite Toner in einen identischen Bereich der Teilchendurchmesser von r_i-1 bis r_i fallen.

Wenn angenommen wird, daß die Größe des Leerraums im Bereich von r_i-1 bis r_i liegt, ergibt sich aus dem obigen hervor, daß die Wahrscheinlichkeit K_i, daß der zweite Toner in den Leerraum gelangt, durch die folgende Gleichung gege ben ist:

K_i = X_i · P_i = X_i · {(½)Y_i + Y_i-1 + --- + Y_c+1)}

Wenn demgemäß die Wahrscheinlichkeit K_i für alle Bereiche der Teilchendurchmesser des ersten Toners erhalten wird, dann ist die Summe K (= Σ K_i) der Wahrscheinlichkeiten K_i ein Wert, der die Möglichkeit des Eintretens von zweitem Toner in den Leerraum des ersten Toners repräsentiert oder, anders ausgedrückt, die Wahrscheinlichkeit der Vermischung der Farben (im folgenden als ein "Wertungskoeffizient zum Werten der Vermischung von Farben") bezeichnet, wobei

(iii) Der Wertungskoeffizient K wird in einem konkreten Fall erhalten. Durch Klassieren des zu prüfenden ersten Toners und zweiten Toners werden am Anfang die Wahrschein lichkeitsverhältnisse, daß der erste Toner und der zweite Toner in vorbestimmte Bereiche der Teilchendurchmesser fal len, erhalten, wie dies in den Fig. 7 und 8 jeweils dar gestellt ist. Dann wird wie in der folgenden Tabelle 1 dar gestellt, ein Wert (P_i · K_i) für jeden Bereich der Teil chendurchmesser auf der Basis der vorstehenden Gleichung (1) erhalten und der Wertungskoeffizient K (= Σ P_i · K_i) wird aus einer Gesamtheit der Werte von (P_i · K_i) erhalten.

In diesem Fall wird ein Wertungskoeffizient K von 0,26, d. h. K = 0,26 erhalten.

Tabelle 1

IX. Experimente beim Mischen der Farben

Durch Einstellen der ersten und zweiten Entwicklungsein richtungen 3 und 5 auf die folgenden Bedingungen wird der Grad der Vermischungen der Farben beobachtet.

(i) Einstellen der Bedingungen der bilderzeugenden Geräte:

a) Das fotoempfindliche Element ist von OPC-Typ (organi scher Fotoleiter) und hat einen Durchmesser von 100 mm und eine Systemgeschwindigkeit von 110 mm/sec.
b) Die erste Entwicklungseinrichtung 3 hat die folgenden Bedingungen.
Der Träger ist ein sphärischer Ferritträger mit einem mitt leren Teilchendurchmesser von 60 µm und ist mit positiver Polarität geladen.
Der erste Toner ist ein nichtmagnetischer Farbtoner mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 8,4 µm und ist mit negativer Polarität geladen. Der erste Toner enthält 100 Gewichtsteile Styrolacrylcopolymer, 4 Gewichtsteile eines ladungs-Steuermittels zum Steuern der negativen Aufladung und 5 Gewichtsteile rotes Pigment. Um den ersten Toner her zustellen, wurden die vorstehend genannten Verbindungen geschmolzen, vermischt, abgekühlt, gemahlen und dann klas siert. Die Konzentration des ersten Toners, d. h. der Gewichtsanteil des ersten Toners, der mit dem Träger ver mischt werden sollbeträgt, bezogen auf den Träger 5 Gew.%.
c) Die zweite Entwicklungseinrichtung 5 hat die folgenden Bedingungen.
Der Träger ist ein Träger vom Binder-Typ und hat einen mittleren Teilchendurchmesser von 58 µm und ist mit einer positiven Polarität geladen.
Der zweite Toner ist magnetischer, schwarzer Toner mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 8,9 µm und ist mit negativer Polarität geladen. Der zweite Toner hat 100 Gewichtsteile Styrolacrylcopolymer, 5 Gewichtsteile eines Steuerungsmittels zum Steuern der negativen Aufladung, 4 Gewichtsteile Ruß und 40 Gewichtsteile magnetisches Pulver. Der zweite Toner wird auf die gleiche Art und Weise wie der vorstehend beschriebene erste Toner hergestellt. Die Kon zentration des zweiten Toners beträgt 15 Gew.%.
d) Die mittleren Teilchendurchmesser des ersten und zwei ten Toners sind in der Tabelle 2 im folgenden aufgeführt.

Tabelle 2

Anzumerken ist, daß (*1) angibt, daß der zweite Toner durch Klassieren des zweiten Toners mit einem mittleren Teilchen durchmesser von 10,9 µm, welcher bei dem Experiment Nr. 3 bis 5 verwendet worden ist, erhalten worden ist, um die Teilchen zu reduzieren, die einen Durchmesser von 10 µm oder weniger haben.

Die Anmerkung (*2) gibt an, daß der zweite Toner durch Klassieren von zweitem Toner erhalten worden ist, der einen mittleren Teilchendurchmeser von 8,9 µm aufweist und bei dem Experiment Nr. 1 und 2 verwendet worden ist, um die Teilchen zu reduzieren, die einen Durchmesser von 8 µm oder weniger aufweisen.

Fig. 9 zeigt die Verteilung der Teilchendurchmesser des ersten Toners (Farbtoner), der bei dem Experimenten Nr. 1 bis 6 verwendet worden ist.

Fig. 10 zeigt die Verteilung der Teilchendurchmesser des zweiten Toners (schwarzer Toner), der bei den Experimenten Nr. 1 bis 6 verwendet worden ist.

Anzumerken ist, daß der Begriff "mittlerer Teilchendurch messer" einen auf die Anzahl der Teilchen des Toners bezo genen Mittelwert des Teilchendurchmessers bezeichnet, der ausgedrückt wird durch (Summe der Teilchendurchmesser des Toners) / (Anzahl der Teilchen des Toners).

(ii) Versuchsdurchführung
Die erste Entwicklungseinrichtung mit dem beschriebenen ersten Toner und die zweite Entwicklungseinrichtung mit dem beschriebenen zweiten Toner werden gleichzeitig so ange trieben, daß durch die erste Entwicklungseinrichtung ein vollflächiges Farbbild erzeugt wird. Dann wird das Farbbild durch einen Bereich gegenüber der zweiten Entwicklungsein richtung geführt, um auf ein Papierblatt übertragen zu wer den und damit wird eine Bildprobe erhalten, ohne daß das Farbbild fixiert wird.

Darauffolgend wird dieses Bildprobe zwanzigfach durch ein optisches Mikroskop vergrößert und die Anzahl der Teilchen des zweiten Toners, die in dem Sichtfeld entsprechend ungefähr 0,57 mm² des realen Bildes vorhanden sind, wird gezählt. Das vollflächige Bild wird visuell so kontrol liert, daß eine Vermischung der Farben visuell gewertet wird.

(iii) Versuchsergebnisse
Die Anzahl der Teilchen des eingemischten zweiten Toners, d. h. die Anzahl der Teilchen des zweiten Toners, die in dem Sichtfeld vorhanden waren, wird in der Tabelle 3 im folgen den gezeigt.

Tabelle 3

Die Ergebnisse der Tabelle 3 sind in der Fig. 11 darge stellt.

Als Ergebnis der Sichtinspektion der Bildmuster der Experi mente Nr. 1 bis 6 wurde herausgefunden, daß das Vermischen der Farben offensichtlich bei dem Bildmuster gemäß dem Experiment Nr. 1 (m = 160) stattgefunden hat.

Bei dem Bildmuster gemäß Experiment Nr. 2 (m = 120) ist die Vermischung der Farben nicht so deutlich auffallend und liegt in gerade noch wahrnehmbarem Ausmaß vor.

Bei den Bildmustern gemäß der Experimente Nr. 3 bis 7 (m = 23 bis 96) ist die Vermischung der Farben nicht herausste chend und ist in einem solchen Grad, daß sie durch Sicht wahrnehmung nicht mehr wahrnehmbar ist.

Aus dem vorstehenden ist zu ersehen, daß eine Entscheidung, ob eine Vermischung der Farben in dem Bild visuell hervor stechend ist oder nicht, basierend darauf getroffen werden kann, ob 100 Teilchen Toner mit einer anderen Farbe als die des Tonerbildes in einem Tonerbildbereich von ungefähr 0,57 mm² vorhanden sind oder nicht.

Daher, und wie in der Fig. 9 dargestellt, kann die Anzahl der Teilchen von eingemischtem Toner, die in einem Toner bild von ungefähr 0,57 mm² vorhanden sind, auf 100 oder weniger reduziert werden, wenn der Wertungskoeffizient K nicht höher als 0,50, vorzugsweise nicht höher als 0,45 Ist, und damit kann die Vermischung der Farben auf ein in der Praxis vernachläßigbares Maß begrenzt werden. Wenn man namentlich davon ausgeht, daß der Buchstabe α eine Grenze der Vermischung der Farben bezeichnet, sollte der Wertungs koeffizient K die folgendende Gleichung erfüllen:

Es ist dann möglich, ein Bild zu erhalten, welches augen scheinlich frei von Farbvermischungen ist.

IV. Verschiedenes

Bei den vorstehend beschriebenen Experimenten wurde eine Vermischung der Farben durch Verwenden von rotem und schwarzem Toner als erstem und zweitem Toner beobachtet und die Grenze α (= 0.5) des Vermischens der Farben wird mit Bezug auf roten und schwarzen Toner erhalten. Die Anzahl der Teilchen des gemischten Toners, welche zu einer Wahr nehmung der Vermischung von Farben führt, ändert sich jedoch ja nach den zu vermischenden Tonerfarben. Ob ein Vermischen der Farben hervorstechend ist oder nicht, hängt von der Helligkeit, Sättigung und dem Farbton der Farben der zu vermischenden Toner ab. Beispielsweise ist die Anzahl der Teilchen von eingemischten schwarzen Toners, welche zu einer Wahrnehmung der Farbvermischung führt, beim Einmischen von schwarzem Toner in ein Bild, welches aus blauem Toner erzeugt worden ist, größer als beim Einmischen von schwarzem Toner in ein Bild aus rotem Toner. Beim Vermi schen von schwarzem Toner mit einem ersten Bild, welches aus blauem Toner besteht, kann das erste Bild ohne Ver schlechterung des Farbtones reproduziert werden, wenn nicht nur die Anzahl der schwarzen Tonerteilchen, die in dem ersten Bild eingemischt worden sind, nicht mehr als 200 pro ungefähr 0.57 mm² des ersten Bildes beträgt, sondern auch die Grenze α des Vermischens der Farben ungefährt 0.7 oder weniger beträgt.

Demgemäß müssen bei individuellen Farbkombinationen die vorstehenden Experimente durchgeführt werden. Somit wird die Anzahl der Teilchen des vermischten Toners, die nicht zu einer Wahrnehmung der Vermischung von Farben führt, in den erhaltenen Bildmustern gezählt und die Grenze α ent sprechend dieser Anzahl bestimmt. Dann werden die Toner so hergestellt, daß der Wertungskoeffizient K die Beziehung von (K α) erfüllt.

Aus der vorstehenden Beschreibung ist klar zu ersehen, daß in dem Mehrfarben-Bilderzeugungsgerät gemäß der ersten Aus führungsform der vorliegenden Erfindung der erste Toner vom Magnetbürstentyp der ersten Entwicklungseinrichtung und der zweite Toner vom Magnetbürstentyp der zweiten Entwicklungs einrichtung, die unterhalb der ersten Entwicklungseinrich tung in Bewegungsrichtung des fotoempfindlichen Elementes angeordnet ist, so hergestellt werden, daß der Wertungs koeffizient K zum Werten des Vermischens der Farben nicht größer als die Grenze α für das Vermischen der Farben beträgt. Daher wird in Übereinstimmung mit der ersten Aus führungsform der vorliegenden Erfindung die Anzahl der Teilchen des zweiten Toners, die in das Bild, welches mit dem ersten Toner erzeugt worden ist, eingemischt werden, so reduziert, daß die Farbvermischung auf ein in der Praxis vernachläßigbares Maß begrenzt ist. Demgemäß kann ein Bild, welches mit dem ersten Toner erzeugt worden ist, ohne Ver schlechterung des Farbtones reproduziert werden.

Im folgenden wird ein Bilderzeugungsgerät K2 gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung be schrieben.

I. Aufbau des Bilderzeugungsgerätes K2

Fig. 12 zeigt das Bilderzeugungsgerät K2. Das Gerät K2 unterscheidet sich von dem Gerät K1 nur dadurch, daß das Gerät K2 weiterhin eine dritte Entwicklungseinrichtung 30 aufweist, die zwischen der ersten Entwicklungseinrichtung 3 und der zweiten Koronaladeeinrichtung angeordnet ist. Da die anderen Konstruktionen des Gerätes K2 ähnlich wie bei dem gemäß Gerät K1 sind, wird der Kürze halber auf ihre Beschreibung verzichtet.

An die Hülse 33 der dritten Entwicklungseinrichtung 30 wird eine Entwicklungsvorspannung VB3 angelegt. Die dritte Ent wicklungseinrichtung 30 ist vom Magnetbürsten-Typ ähnlich wie die erste und zweite Entwicklungseinrichtung 3 und 5 und ist bezüglich ihres Aufbaus identisch mit dem der ersten und zweiten Entwicklungseinrichtungen 3 und 5. Die dritte Entwicklungseinrichtung 30 enthält einen Farbtoner mit einer Farbe gleich der des Farbtoners der ersten Ent wicklungseinrichtung 3. Die folgenden Entwickler sind jeweils in der ersten, zweiten und dritten Entwicklungsein richtung 3, 5 und 10 aufgenommen.

(a) Erste Entwicklungseinrichtung 3

Der Träger ist ein sphärischer Ferritträger mit einem mitt leren Teilchendurchmesser von 60 µm und ist mit einer posi tiven Polarität geladen.

Der erste Toner ist ein nichtmagnetischer Farbtoner mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 12 µm und ist mit negativer Polarität geladen. Der erste Toner enthält 100 Gewichtsteile Styrolacrylcopolymer, 4 Gewichtsteile Steue rungsmittel zum Steuern der negativen Ladung und 5 Gewichtsteile rotes Pigment. Der erste Toner hat eine Kon zentration von 5 Gew.%.

(b) Zweite Entwicklungseinrichtung 5

Der Träger ist ein Träger vom Bindertyp mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 58 µm und ist mit positiver Polari tät geladen.

Der zweite Toner ist ein magnetischer, schwarzer Toner mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 12 µm und ist mit negativer Polarität geladen. Der zweite Toner enthält 100 Gewichtsteile Styrolacrylcopolymer, 5 Gewichtsteile Steue rungsmittel zum Steuern der negativen Ladung, 4 Gewichts teile Ruß und 40 Gewichtsteile Magnetpulver. Der zweite Toner hat eine Konzentration von 50 Gew.%.

(c) Dritte Entwicklungseinrichtung 30

Der Träger ist ein sphärischer Ferritträger mit einem mitt leren Teilchendurchmesser von 60 µm und mit positiver Pola rität geladen.

Der dritte Toner ist ein nichtmagnetischer Farbtoner mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 6 µm und mit nega tiver Polarität geladen. Die Zusammensetzungen des dritten Toners sind die gleichen wie bei dem ersten. Der dritte Toner hat eine Konzentration von 8 Gew.%.

II. Zweifarben-Bilderzeugungs-Vorgänge

Das Bilderzeugungsgerät K2 gemäß dem vorstehend beschriebe nen Aufbau wird durch einen in Fig. 13 dargestellten Mikrocomputer MC so gesteuert, daß ein Zweifarbenbild in Übereinstimmung mit den Prozessen der Fig. 14a bis 14h und dem Zeitschema gemäß Fig. 15 erzeugt wird.

(a) Erster Koronaladungsprozeß (Fig. 14a)

Wenn ein Drucksignal am Mikrocomputer MC eingegeben worden ist, wird das fotoempfindliche Element 1 in Pfeilrichtung a gedreht und die erste Koronaladeeinrichtung 2 führt eine elektrische Entladung durch, um die äußere Umfangsfläche des fotoempfindlichen Elementes 1 auf ein vorbestimmtes Oberflächenpotential V01 von -600 V zu laden.

Nach dem Ablauf einer vorbestimmten Zeitspanne wird in der ersten und zweiten Entwicklungseinrichtung 3 und 5 die Hülse 33 in Pfeilrichtung b gedreht und die Entwicklungs vorspannungen VB1 und VB2 werden auf -450 V bzw. -550 V eingestellt.

(b) Erster Belichtungsprozeß (Fig. 14b)

In dem optischen System 10 wird der Laserstrahl 14 entspre chend dem Farbbild am ersten Laserkopf 14 auf den Rota tionspolygonspiegel 11 emittiert und der Reflexionsstrahl wird über Spiegel zur Belichtung auf den Belichtungsbereich des fotoempfindlichen Elementes 1 zwischen der ersten Koro naladeeinrichtung 2 und der ersten Entwicklungseinrichtung 3 gerichtet, um das Oberflächenpotential Vi1 am Belich tungsteil auf -50 V einzustellen, so daß ein erstes Ladungsbild erzeugt wird.

(c) Erster Entwicklungsprozeß (Fig. 14c)

Durch Weiterlaufen des fotoempfindlichen Elementes 1 wird das erste Ladungsbild zum ersten Entwicklungsbereich X₁ transportiert.

In dem ersten Entwicklungsbereich X₁ wird der Farbtoner Tc, der mit negativer Polarität geladen worden ist, an dem elektrostatischen Ladungsbild infolge des elektrostatischen Kontrastes von 400 V zwischen der Entwicklungsvorspannung von VB1 von -450 V und dem Oberflächenpotential Vi1 von -50 V am Belichtungsteil des fotoempfindlichen Elementes 1 anhaften, um das elektrostatische Ladungsbild in ein sicht bares Farbtonerbild zu entwickeln.

Da der vorstehend genannte elektrostatische Kontrast von 400 V durch den Strom des Toners nicht vollständig neutra lisiert wird, hat das Farbtonerbild ein Oberflächenpoten tial Vs1 von ungefähr -250 V.

(d) Maskierungsprozeß (Fig. 14d)

Daraufhin wird die dritte Entwicklungseinrichtung 30 ange trieben und die Entwicklungsvorspannung VB3 auf -450 V ein gestellt. Durch Weiterlaufen des fotoempfindlichen Elemen tes 1 wird das vorstehend beschriebene Farbtonerbild zu einem Bereich transportiert, der der dritten Entwicklungs einrichtung 30 gegenübersteht (Im folgenden als "Maskie rungsbereich X′" bezeichnet):
In dem Maskierungsbereich X′ hat der Farbtoner Tc′ mit kleinem Durchmesser einen mittleren Teilchendurchmesser von 6 µm und ist mit negativer Polarität geladen und wird auf das Farbtonerbild in Folge eines elektrostatischen Kon trastes von ungefähr bei 100 V zwischen der Entwicklungs vorspannung VB3 von -450 V und dem Oberflächenpotential Vc1 von ungefährt -250 V des Farbtonerbildes angezogen, um die ses zu entwickeln. Die Oberfläche des Farbtonerbildes, wel ches durch den ersten Toner mit einem mittleren Teilchen durchmesser von 12 µm gebildet ist, wird durch den Farbto ner Tc′ mit dem kleinen Durchmesser maskiert, welcher eine Farbe identisch mit der des ersten Toners aufweist und einen mittleren Teilchendurchmesser von 6 µm hat.

(e) Zweiter Koronaladevorgang (Fig. 14e)

Wenn das maskierte Farbtonerbild auf dem fotoempfindlichen Element 1 einen Bereich gegenüber der zweiten Koronalade einrichtung 4 erreicht, wird die äußere Umfangsfläche des fotoempfindlichen Elementes 1 wieder auf ein Oberflächenpo tential VO2 von -700 V geladen.

(f) Zweiter Belichtungsprozeß (Fig. 14f)

In dem optischen System 10 wird ein Laserstrahl 15 entspre chend dem schwarzen Bild am zweiten Laserkopf 13 auf den Rotationspolygonspiegel 11 emittiert und sein reflektierter Strahl wird über Spiegel zur Belichtung auf einen Belich tungsabschnitt des fotoempfindlichen Elementes 1 zwischen der zweiten Koronaladeeinrichtung 4 und der zweiten Ent wicklungseinrichtung 5 gerichtet, um das Oberflächenpoten tial Vi2 des Belichtungsabschnittes auf -60 V einzustellen, so daß ein zweites Ladungsbild erzeugt worden ist.

(g) Zweiter Entwicklungsprozeß (Fig. 14g)

Das zweite Ladungsbild wird durch die Drehung des fotoemp findlichen Elementes dem zweiten Entwicklungsbereich X₂ zugeführt. Am zweiten Entwicklungsbereich X₂ wird schwarzer Toner Tb, der mit negativer Polarität geladen ist, aus der zweiten Entwicklungseinrichtung 5 zum elektrostatischen Ladungsbild infolge eines elektrostatischen Kontrastes von 490 V zwischen der zweiten Entwicklungsvorspannung VB2 von -550 V und dem Oberflächenpotential Vi2 von -60 V an dem Belichtungsabschnitt des fotoempfindlichen Elementes 1 angezogen, so daß das zweite elektrostatische Ladungsbild in ein schwarzes Tonerbild entwickelt wird.

In der Zwischenzeit wird am zweiten Entwicklungsbereich X₂ die Magnetbürste des zweiten Entwicklers mit der Oberfläche des Farbtonerbildes, welches durch den Farbtoner Tc und dem Farbtoner Tc′ gebildet ist, in Berührung gebracht, um den oberflächlichen Anteil des Farbtoners Tc und des Farbtoners Tc′ vom Farbtonerbild abzustreifen. Anzumerken ist, daß der Toner, welcher von dem Farbtonerbild zu diesem Zeitpunkt abgekratzt wird, der feinkörnige Farbtoner Tc′ mit dem Kleindurchmesser mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 6 µm ist.

Daher ist der Spalt oder die Vertiefung, die an der Stelle, wo der Farbtoner Tc′ abgekratzt worden ist, gebildet wird, sehr klein. Somit ist die Wahrscheinlichkeit, daß Farbtoner Tc mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 12 µm diesen Spalt auffüllt, ziemlich niedrig. Experimente, die später beschrieben werden, haben ergeben, daß nur einige zehn Teilchen von schwarzem Toner in einen Flächenbereich von 0,57 mm² des Farbtonerbildes eindringen. Als ein Ergebnis führt eine visuelle Inspektion des Farbtonerbildes nicht zu einer Wahrnehmung von schwarzen Tonerteilchen, die sich mit dem Farbtonerbild vermischt haben.

(h) Übertragungsprozeß (Fig. 14h)

Der Farbtoner Tc, der Farbtoner Tc′ und der schwarze Toner Tb, die an der Außenumfangsfläche des fotoempfindlichen Elementes 1 wie vorstehend beschrieben anhaften, werden auf das Übertragungsmedium P am Abschnitt des fotoempfindlichen Elementes 1, der der Übertragungseinrichtung 6 gegenüber steht, übertragen. Das Übertragungsmedium P mit den darauf übertragenen Tonern Tc, Tc′ und Tb wird von der Oberfläche des fotoempfindlichen Elementes 1 durch die Ladungslösch einrichtung 7 getrennt und durch den Transportgurt 19 zur Fixiereinrichtung 20 transportiert, wo der Farbtoner Tc, der Farbtoner Tc′ und der schwarze Toner Tb erhitzt werden, so daß sie auf dem Übertragungsmedium P fixiert werden. Darauf folgend wird das Übertragungsmedium P durch die Aus gangswalzen 21 in den Ausgabedruck 22 ausgestoßen.

IV. Diverses

Bei der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird in der dritten Entwicklungseinrichtung 30 ein Farbto ner mit der gleichen Farbe wie der des Farbtoners der ersten Entwicklungseinrichtung 3 verwendet, aber dieser kann auch durch einen farblosen transparenten Toner ersetzt werden, der einen sehr kleinen Teilchendurchmesser auf weist. In diesem Fall wird die Oberfläche des Farbtonerbil des, welches durch die erste Entwicklungseinrichtung 3 erzeugt worden ist, durch den transparenten Toner mit klei nem Durchmesser maskiert, wobei die gleichen Wirkungen wie vorstehend beschrieben erzielt werden können. Dieser farblose transparente Toner enthält natürlich kein Pigment, und beispielsweise wird chloriniertes Polyolefin oder Dibu tyl-Zinn-Oxid als Mittel zum Steuern des elektrischen Stro mes verwendet.

Unter Verwendung des Bilderzeugungsgerätes K2 wurden die vorstehend erwähnten Experimente durchgeführt, um die Ursa chen der Farbvermischung zu überprüfen. Bei den Experimen ten wurden die Teilchendurchmesser der Toner, die in den ersten und zweiten Entwicklungseinrichtungen 3 und 5 aufge nommen waren, verschiedentlich geändert, so daß Zweifarben bilder erzeugt wurden. Dann wurde die Anzahl der Partikel des zweiten Toners (schwarzer Toner) die mit dem Farbtoner bild des ersten Toners vermischt waren in einem Sichtfeld von 0.57 mm² eines optischen Mikroskopes mit einer Ver größerung von 200 gezählt und die Bildqualität visuell inspiziert. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 4 unten auf geführt.

Tabelle 4

In der Spalte "Bildqualität" der obenstehenden Tabelle 4 bezeichnet der Buchstabe A, daß eine Farbvermischung nicht wahrnehmbar, der Buchstabe B, daß eine Farbvermischung leicht wahrnehmbar, der Buchstabe C, daß eine Farbvermi schung klar wahrnehmbar ist.

Die Experimente haben gezeigt, daß wenn der mittlere Teil chendurchmesser des ersten Toners größer als der des zwei ten Toners ist, wie dies bei dem Experiment Nr. 1 der Fall ist, die Anzahl der Teilchen des vermischten zweiten Toners erhöht ist, woraus eine starke Farbvermischung resultiert.

Wenn der mittlere Teilchendurchmesser des ersten Toners identisch mit dem des zweiten Toners ist, wie dies bei dem Experiment Nr. 2 der Fall ist, ist die Anzahl der Teilchen des vermischten zweiten Toners verglichen mit dem Experi ment Nr. 1 reduziert und die Farbvermischung ist nur schwach visuell wahrnehmbar.

Für den Fall, daß der mittlere Teilchendurchmesser des ersten Toners kleiner als der des zweiten Toners ist, wie dies bei dem Experiment Nr. 3 bis 5 der Fall ist, ist die Farbvermischung visuell nicht sichtbar.

Aus dem vorstehenden erklärt sich, daß die mittleren Teil chendurchmesser des ersten Toners und des zweiten Toners eng bezogen sind auf die Farbvermischung, und daß durch Verkleinern des mittleren Teilchendurchmessers des ersten Toners gegenüber dem Teilchendurchmesser des zweiten Toners die Anzahl der Teilchen des vermischten zweiten Toners in einem vorbestimmten Sichtfeld verringert werden kann und somit eine offensichtliche Farbvermischung auf einen in der Praxis vernachläßigbaren Wert verringert werden kann.

Wenn das erste Tonerbild mit dem zweiten Entwickler in Berührung gebracht wird, wird der erste Toner vom ersten Tonerbild durch den zweiten Entwickler abgekratzt. Damit wird an dem Ort des ersten Tonerbildes, wo der erste Toner durch den zweiten Entwickler abgekratzt worden ist, ein Freiraum erzeugt. Daher wird in Betracht gezogen, daß die Vermischung von Farben dann stattfindet, wenn ein Teil des zweiten Toners, der einen Teilchendurchmesser kleiner als der des ersten Toners aufweist, in den Freiraum eindringt.

Wenn daher das erste Tonerbild, und insbesondere dessen oberflächlicher Teil durch Tonerteilchen mit kleinerem Durchmesser erzeugt wird und der mittlere Teilchendurchmes ser des zweiten Toners größer als der des Toners mit dem kleinen Durchmesser den Oberflächenteil des ersten Toner bildes bildet, ist der Freiraum, der an dem Ort des ersten Tonerbildes, wo Toner mit dem kleinen Durchmesser durch den zweiten Toner abgekratzt worden ist, klein. Daraus folgt, daß die Vermischung von Farben durch Eindringen des zweiten Toners in den Freiraum selten stattfindet.

Wie aus der vorstehenden Beschreibung zu ersehen ist, wird bei dem Zweifarben-Bilderzeugungsverfahren und Gerät gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Oberfläche des ersten Tonerbildes durch einen Toner mas kiert, der eine Farbe identisch mit der des ersten Toners hat oder ein farbloser transparenter Toner ist und einen Teilchendurchmesser kleiner als der des ersten und zweiten Toners aufweist.

Demgemäß wird selbst wenn der zweite Entwickler mit dem ersten Tonerbild in Kontakt gebracht wird, der Freiraum, der an der Oberfläche des ersten Tonerbildes durch Kontakt mit dem zweiten Entwickler mit dem ersten Tonerbild erzeugt wird, klein sein, so daß die Wahrscheinlichkeit der Farb vermischung durch Eindringen des zweiten Toners mit großem Durchmesser in den Freiraum ziemlich niedrig ist und damit ein Bild frei von offensichtlicher Farbvermischung erhalten wird.

Obwohl die vorliegende Erfindung vollständig anhand der begleitenden Figuren beschrieben worden ist, bleibt anzu merken, daß zahlreiche Veränderungen und Modifikationen innerhalb des Schutzumfanges der Erfindung denkbar sind.

Claims

1. Verfahren zum Ausbilden eines Vielfarbenbildes mit den Verfahrensschritten:

- Ausbilden eines ersten elektrostatischen latenten Bildes auf einem Bildträger;
- Entwickeln des ersten latenten Bildes mit einem ersten Toner
- Ausbilden eines zweiten elektrostatischen latenten Bildes auf dem Bildträger;
- Entwickeln des zweiten latenten Bildes mit einem zweiten Toner, wobei der zweite Toner eine andere Farbe als der erste Toner aufweist, aber mit der gleichen Polarität wie die des 1. Toners durch Reibung mit den Trägerteilchen ge laden werden kann, dadurch gekennzeichnet daß der Durchschnittsteilchendurchmesser des ersten Toners kleiner als der des zweiten Toners ist.

2. Bilderzeugungsgerät nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß der erste Toner und der zweite Toner mit einer Teilchengrößenverteilung hergestellt werden, die der folgenden Gleichung genügt: wobei K eine Größe ist, die die Wahrscheinlichkeit des Vermi schens der Farben angibt, X_i und Y_i den Anteil der Gesamtmenge des ersten Toners bzw. zweiten Toners bezeichnet, der in den Bereich von Teilchendurchmessern r_i-1 bis r_i fällt, und α ein Koeffizient ist, der die Grenze für das Mischen der Farben an gibt.

3. Bilderzeugungsgerät nach Anspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, daß der Wert von K nicht mehr als 0,5 beträgt.

4. Bilderzeugungsgerät, umfassend
einen fotoempfindlichen Bildträger (1);
eine erste Ladeeinrichtung (2) zum elektrostatischen Aufladen des Bildträgers (1);
eine erste Abbildungseinrichtung (10, 12, 14) zum Erzeugen ei nes ersten elektrostatischen Ladungsbildes auf dem Bildträger (1);
eine erste Entwicklungseinrichtung (3) zum Entwickeln des er sten Ladungsbildes mit einem ersten Toner in ein erstes Toner bild;
eine zweite Ladeeinrichtung (4) zum erneuten Aufladen des Bildträgers (1);
eine zweite Abbildungseinrichtung (10, 13, 15) zum Erzeugen eines zweiten elektrostatischen Ladungsbildes auf dem Bild träger;
eine zweite Entwicklungseinrichtung (5) zum Entwickeln des zweiten Ladungsbildes mit einem zweiten Toner zu einem zweiten Tonerbild,
wobei der zweite Toner durch Reibung mit einem ihm beige mischten Träger auf die gleiche Polarität wie die des ersten Toners aufgeladen ist, dadurch gekennzeichnet
daß zwischen der ersten und zweiten Entwicklungseinrichtung (3, 5) eine Zusatz-Entwicklungseinrichtung (30) angeordnet ist, die das erste Tonerbild zusätzlich mit einem Zusatz-Toner entwickelt, der auf gleiche Polarität wie der erste Toner auf geladen ist und dessen Tonerteilchen kleineren Durchmesser als die des ersten Toners aufweisen.

5. Bilderzeugungsgerät nach Anspruch 4, dadurch ge kennzeichnet, daß der Zusatz-Toner die gleiche Farbe wie der erste Toner hat.

6. Bilderzeugungsgerät nach Anspruch 4, dadurch ge kennzeichnet, daß der Zusatz-Toner transparent ist.