DE3445528A1

DE3445528A1 - Zweifarben-bildaufbaugeraet

Info

Publication number: DE3445528A1
Application number: DE19843445528
Authority: DE
Inventors: Hidefumi Higashiyamatoshi Tokio/Tokyo Knai; Mitsugu Oishi
Original assignee: Casio Computer Co Ltd; Casio Electronics Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd; Casio Electronics Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1983-12-13
Filing date: 1984-12-13
Publication date: 1985-06-20
Also published as: DE3445528C2; GB8431395D0; FR2557749B1; FR2557749A1; GB2152706A; US4634259A; GB2152706B

Description

3U5528

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Zweifarben-Bildaufbäugerat wie zum Beispiel eine elektrophotographisehe Kopiermaschine oder einen auf der Basis der ElektrOphotographie arbeitenden Drucker. Insbesondere betrifft die Er" findung ein solches Zweifarben-Bildaufnahmegerät, welches mit einem bipolaren photoempfindlichen Körper ausgestattet ist.

Herkömmliche Zweifarben-Bildaufbaugeräte mit einem bipolaren photoempfindlichen Körper besitzen eine Koronaentladungs-Einheit, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist, um eine Primäraufladung und eine Sekundäraufladung, die die entgegengesetzte Polarität aufweist wie die Primaraufladung, zu bewirken.

Die Koronaentladungs-Einheit besitzt einen Koronadraht und einen leitenden Schirm 2. Eine an den Koronadraht 1 angelegte Hochspannung ionisiert die Umgebungsathmosphare. Das ionisierte Gas strömt zu dem entgegengesetzten Pol, d.h., zu einem geerdeten photoempfindlichen Körper 3, um dessen Oberfläche aufzuladen. Wie aus Fig. 1 hervorgeht, erfolgt der Korona-Ionenstrom, der von der Korona-¹-entladungs-Einheit abgegeben wird, in radialer Richtung, und die Geschwindigkeit dieses Ionenstroms ist unzureichend. Beim Aufbringen der eine entgegengesetzte Polaris tat auf den ein erstes Bild einer vorbestimmten Polari-¹-tät tragenden photoempfindlichen Körper 3 mithilfe der Koronaentladungs-Einheit konzentrieren sich also die Korona-Ionen entgegengesetzter Polarität an den Kanten und Linienabschnitten des ersten Bildes, wo ein großer

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Potential-Unterschied herrscht, so daß die Stärke der Aufladung in diesen Abschnitten den Vorspannungs-Pegel der zweiten Entwicklung erreicht, mit der Folge, daß das Tonermaterial für das erste Bild mit dem für das zweite Bild während der zweiten Entwicklung vermischt wird.

Fig. 2 zeigt modellhaft den Ablauf, wenn die in Fig. 1 gezeigte Koronaentladungs-Einheit als Sekundäraufladungs-Einheit für das Zweifarben-Bildkopiergerät eingesetzt wird.

Im Schritt (a) wird die Primäraufladung einer vorbestimmten Polarität auf einen bipolaren photoempfindlichen Körper P aufgebracht. Im Schritt (b) wird zur Bildung eines ersten elektrostatischen, latenten Bildes eine erste Belichtung mit einer Vorlage OR (einem Bild mit den Farben A und B auf weißem Untergrund C) über ein Filter, welches die Farbe A zurückhält, die Farbe B jedoch durchläßt, vorgenommen. Bei (c) ist ein erster Entwicklerschritt dargestellt, in welchem ein Toner a der Farbe A auf diejenigen Abschnitte aufgebracht wird, die beim ersten Belichtungsvorgang nicht belichtet wurden, so daß ein erstes Bild erzeugt wird. Im Schritt (d) erfolgt eine zweite Aufladung mit gegenüber der ersten Aufladung entgegengesetzter Polarität. Da sich bei der Sekundäraufladung die Korona-Ionen im Kantenbereich des ersten Bildes, wo ein großer Potential-Kontrast herrscht, konzentrieren, erfolgt selbst in denjenigen Bereichen eine Umkehr zu einer positiven Polarität, die der Sekundäraufladung entsprechen, wo der Toner a mit der Farbe A aufgebracht wurde. An den genannten Stellen wird der Vorspannungspegel erreicht, der zur Zeit der zweiten Entwicklung vorhanden ist, wenn ein Toner b der Farbe B verwendet wird. Als Folge davon liegt Toner b der Farbe B auf denjenigen Ab-

schnitten auf, die mit dem Toner a der Farbe A entwickelt wurden, so daß es zu einer Vermischung der Farben kommt, wenn die zweite Entwicklung mit dem Toner b der Farbe B stattfindet, nachdem die zweite Belichtung mit einem die Farbe B zurückhaltenden Filter stattgefunden hat, wie im Schritt (e) dargestellt ist. Die genannte Vermischung der Toner erfolgt bei den feinen Linien und den Käntenbereichen des ersten Bildes.

Um das obige Problem zu lösen, kann man die in Fig* 3 dargestellte Koronaentladungs-Einheit als Sekundär-^Auf ladeeinheit verwenden.

Diese Koronaentladungs-Einheit besitzt einen Koronadfaht 1, einen leitenden Schirm 2 und ein Isolierstoßf~Schlitzeiement 4. Das Schlitzelement 4 ist an der öffnung des leitenden Schirms 2 angeordnet, so daß Korona-Ionen nur durch den Schlitz austreten können.

Eine solche Koronaentladungs-Einheit verbessert den geradlinig abströmenden Korona-Ionenstrom bis zu einem gewissen Grad, jedoch verkleinert sich der Abstrahlwinkel der¹ sogenannten Korona-Ionen. Wird eine solche Koronaentladungs-Einheit bei der Sekundäraufladung entgegengesetzter Polarität in einem Zweifarben-Bildaufbaugerät, z.B. in einem Zweifarben-Kopiergerät, mit einem bipolaren photoeinpfindlichen Körper, verwendet, läßt sich eine Vermischung der Farben im Zeitpunkt der Entwicklung des zweiten elektrostatischen Bildes an den feinen Linien und Kanten des ersten Bildes nicht vollständig vermeiden.

Verwendet man die in Fig. 3 gezeigte Koronaentladungseinheit, so sind die zur Aufladung beitragenden Korona-Ionen nur diejenigen, die durch den Schlitz des Schlitzelementes 4 gelangen, so daß der Aufladeeffekt unzureichend ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die oben aufgezeigten Nachteile zu vermeiden und ein Zweifarben-Bildaufbaugerät zu schaffen, das eine Koronaentladungseinheit besitzt, welches einen Korona-Ionenstrom-Steuerschirm aufweist, der in der Nähe der Korona-Ionen-Abstrahlöffnung angeordnet ist, damit das Gerät in der Lage ist, ein von Mischungen der Farben für das erste und das zweite Bild freies und stabiles Bild zu erzeugen.

Erfindungsgemäß läßt sich dies in einem Zweifarben-Bildaufbaugerät erreichen, welches aufweist: einen beweglichen bipolaren photoempfindlichen Körper, eine erste Aufladevorrichtung zum Aufbringen einer Ladung vorbestimmter Polarität auf den photoempfindlichen Körper, eine zur Bildung eines elektrostatischen latenten Bildes dienende erste Vorrichtung, die stromabwärts bezüglich der ersten Aufladevorrichtung entlang der Bewegungsrichtung des photoempfindlichen Körpers angeordnet ist, um dadurch ein erstes elektrostatisches latentes Bild zu erzeugen, das die Oberfläche des durch die erste Aufladevorrichtung aufgeladenen photoempfindlichen Körpers belichtet wird, eine stromabwärts bezüglich des Belichtungsabschnittes in der ersten Bilderzeugungsvorrichtung entlang der Bewegungsrichtung des photoempfindlichen Körpers vorgesehene erste Entwicklervorrichtung zum Entwickeln des ersten elektrostatischen latenten Bildes,

eine zweite Aufladevorrichtung mit einer Korona-Entladungsvorrichtung, die einen Korona-Ionenstrom-Steuerschirm aufweist, der durch Laminieren eines leitenden Elementes mit einem isolierenden Element gebildet ist und sich an oder in der Nähe von einem offenen Abschnitt zum Abstrahlen eines Korona-Ionen-Stroms befindet, mit welchem eine Ladung aufgebracht wird, deren Polarität zu der der von der ersten Aufladevorrichtung auf den photoempfindlichen Körper aufgebrachten Ladung entgegengesetzt ist, eine zweite zur Erzeugung eines elektrostatischen latenten Bildeö dienende Vorrichtung, mit der dadurch ein zweites elektrostatisches latentes Bild erzeugt wird, das die Oberfläche des von der zweiten Aufladevorrichtung aufgeladenen photoempfiridüchen Körpers stromabwärts bezüglich der zweiten Aufladevorrichtung in Bewegungsrichtung des photoempfindlichen Körpers belichtet wird, und eine zweite Entwicklervorrichtung, die stromabwärts bezüglich des Belichtungsabschnittes der zweiten Bilderzeugungseinrichtung in Bewegungsrichtung des photoempfindlichen Körpers angeordnet ist.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 Eine schematische Skizze einer herkömmlichen Korona-Entladungs-Einheit für eine Sekundär-Aufladung,

Fig. 2 Eine Skizze, die verschiedene Zustände beim Aufbau eines Zweifarben-Bildes mithilfe der herkömmlichen Koronaentladungs-Einheit veranschaulicht,

Fig. 3 Eine Skizze einer weiteren Ausgestaltung einer herkömmlichen Korona-Entladungs-Einheit,

Fig. 4 Eine schematische Skizze eines erfindungsgemäßen Zweifarben-Bildaufbaugerätes,

Fig. 5 Eine Skizze einer Sekundäraufladungs-Einheit, Fig. 6 Ein Zustandsdiagramm der gesteuerten Sekundäraufladungs -Einheit,

Fig. 7 Eine schematische Skizze, die veranschaulicht, was mit den Korona-Ionen geschieht,

Fig. 8 Eine schematische Übersicht zur Veranschaulichung der einzelnen Schritte beim Aufbau eines Bildes in dem erfindungsgemäßen Zweifarben-Bildaufbaugerät,

Fig. 9 Skizzen von Beispielen für einen Korona-Ionen-Steuer- und 10 schirm,

Fig. 11 Eine graphische Darstellung einer Beziehung zwischen dem Oberflächenpotential und der Anzahl von Aufladungen,

Fig. 12 Ein weiteres Beispiel für eine Sekundär-Aufladungs-Einheit ,

Fig. 13 Verschiedene Zustände beim Betrieb der Sekundär-Aufladungseinheit,

Fig. 14 Eine Übersicht, die veranschaulicht, wie sich das Oberflächenpotential eines photoempfindlichen Körpers beim Aufbau eines Bildes ändert,

Fig. 15 Ein weiteres Beispiel für ein erfindungsgemäßes
Zweifarben-Bildaufbaugerät

Fig. 16 Eine Übersicht, die zeigt, wie sich das Oberflächenpotential auf dem photoempfindlichen Körper bei
dem Aufbau des Zweifarben-Bildes ändert

Fig. 17 Eine Übersicht, die zeigt, wie sich das Oberflächenpotential des photoempfindlichen Körpers beim Aufbau des Zweifarben-BiIdes gemäß der Erfindung
ändert

Fig. 18 Ein weiteres Beispiel eines erfindungsgemäßen Zweifarbenbildaufbaugerätes,

Fig. 19 Eine Übersicht, die zeigt, wie sich das Oberflächenpotential des photoempfindlichen Körpers bei dem
Aufbau des Zweifarben-Bildes gemäß der Erfindung
ändert

Fig. 20 Einen Grundriß eines Schirms

Fig. 21 Eine Übersicht, die zeigt, wie sich das Oberflächenpotential des photoempfindlichen Körpers ändert

Fig. 22 Einen Grundriß eines weiteren Schirms, und
Fig. 23 Eine Skizze eines Entwicklerabschnitts.

Figur 4 zeigt ein Beispiel für ein erfindungsgemäßes Zweifarbenbildaufbaugerät. Dieses Gerät dient als Kopiermaschine und besitzt einen photoempfindlichen Körper 10, der in Pfeilrichtung drehbar ist, sowie über den Umfang verteilt angeordnete
Einheiten, nämlich eine Primäraufladungs-Einheit 11, eine

Sekundär-Aufladungseinheit 12, eine erste Entwicklereinheit 13, eine zweite Entwicklereinheit 14, einen Belichtungsabschnitt 15,..ein Rotfilter 15a, ein Zyanfilter 15b, eine Polaritäts-Anpaßeinheit 16, eine Übertragungseinheit 17, einen Reiniger 18, eine Löschlampe 19 sowie weitere Elemente .

Fig. 15 zeigt ein Beispiel für die erfindungsgemäße Sekundärauf ladungs-Einheit 12.

Die Sekundäraufladungs-Einheit 12 besitzt einen leitenden Schirm 20, einen Koronadraht 21, einen Koronaionenstrom-Steuerschirm 22, eine Koronaentladungs-Energiequelle 23, und eine Schirmvorspannungsquelle 24.

Die öffnung des Schirms 20 ist 20 bis 30 mm breit. Der Koronadraht 21 ist ein Wolframdraht oder ein goldplatierter Wolframdraht mit einem Durchmesser von 50 - 80 μπι. Durch die Koronaentladungs-Energiequelle 23 wird eine vorbestimmte Spannung an den Koronadraht 21 gelegt. Wie in Fig. 5 gezeigt ist, ist der Koronaionenstrom-Steuerschirm 22 an oder in der Nähe der öffnung des Schirms 20 angeordnet und an die Schirm-Vorspannungs-Quelle 24 angeschlossen.

Der Koronaionenstrom-Steuerschirm 22 besitzt mehrere Leiter 25, die parallel zu dem Koronadraht 21 verlaufen, und Isolatoren 26, die jeweils diejenige Seite eines zugehörigen Leiters 25- abdecken, die dem Koronadraht 21 zugewandt ist. Die Leiter 25 sind, wie Fig. 6 zeigt, an die Spannungsquelle 24 angeschlossen.

Wenn beispielsweise eine Spannung von 5-6 kV von der Korona-Entladungs-Energiequelle 23 an den Koronadraht 21 gelegt wird, so wird diejenige Seite des Koronaionenstrom-Steuerschirms 22,

die dem Koronadraht 21 zugewandt ist, d.h. die Oberfläche jedes der Isolatoren 26, durch die erzeugten Koronaionen positiv aufgeladen. Da die Leiter 25 des Koronäionenstrom-Steuerschirms 22 über die Schirmvorspannungs-Quelle 24 geerdet sind, werden nun zwischen den Leitern des Schirms 22 die in Fig. 6 durch gestrichelte Pfeile angedeuteten Flußlinien erzeugt. Hierdurch werden Koronaionen 27 entlang den elektrischen Flußlinien beschleunigt und laufen mit hoher Geschwindigkeit in Richtung auf den photoempfindlichen Körper 10, und zwar in einer zu dem Körper 10 senkrechten Richtung. Auf diese Weise können die Koronaionen 27 unabhängig von dem Oberflächenpotential auf dem photoempfindlichen Körper 10, welches- durch ein erstes elektro-statisches, latentes Bild auf dem photoempfindlichen Körper 10 bestimmt wird, sich geradeaus bewegen. Hierdurch läßt sich das gesamte Bild gleichförmig positiv machen, wobei das durch das erste elektrostatische latente Bild erzeugte Potential unverändert bleibt. Im folgenden soll ein Arbeitsablauf des Zweifarben-Bildkopiergerätes mit der Sekundärauf ladungs-Einheit 12 beschrieben werden. Wie Fig. 8a zeigt, wird mithilfe der Primäraufladungseinheit 11 auf die Oberfläche des photoempfindlichen Körpers 10 gleichmäßig eine negative oder Primäraufladung aufgebracht. Wenn ein Bild auf einer Vorlage (Original) 28 (die weiße Abschnitte Wo, rote Abschnitte Ro und schwarze Abschnitte Bo aufweist) belichtet wird (erste Belichtung) , wobei das 'Ücht durch _t das Rotfilter 15a hindurch geht oder nicht, so wird das Oberflächenpotential derjenigen Abschnitte des photoempfindlichen Körpers 10, die rot und weiß entsprechen, aufgrund der durch das Licht bewirkten Schwächung wesentlich herabgesetzt, jedoch wird der Bereich des photoempfindlichen Körpers 10, welcher schwarz entspricht, nicht geschwächt, so daß ein erstes elektrostatisches latentes Bild, dessen

Oberflächenpotential dem Anfangspegel entspricht, erzeugt wird, wie in Fig. b gezeigt ist.

Wenn dieses erste elektrostatische latente Bild von der ersten Entwicklereinheit 13, die schwarzen Toner enthält, entwickelt wird (erste Entwicklung), so haftet positiv aufgeladener schwarzer Toner 29 nur an dem Schwarz entsprechenden Abschnitt des photoempfindlichen Körpers 10, wie in Fig. 8c gezeigt ist. Um zu vermeiden, daß roter Toner 30 an dem Schwarz entsprechenden Abschnitt des Körpers TO während der Rot-Entwicklung haften bleibt, ist es von eminenter Bedeutung, daß das Potential in dem Schwarz entsprechenden Abschnitt nach der Schwarz-Entwicklung praktisch auf dem gleichen Wert gehalten wird wie vor der Schwarz-Entwicklung und daß die Potentialdifferenz von Rot bzw. Schwarz entsprechenden Abschnitten in Bezug auf den Schwarz-Abschnitt auf einem geeigneten Wert gehalten wird. Um dies zu erreichen, ist es notwendig, daß der Widerstand eines Entwicklermittels, falls dieses aus einer Komponente besteht, oder der Widerstand des Trägers und des Toners, wenn das Entwicklermittel aus zwei Komponenten besteht, im Zeitpunkt der Entwicklung einer ersten Farbe ausreichend groß ist. Wenn der Widerstand des Entwicklermittels im Zeitpunkt der Schwarz-Entwicklung niedrig ist, kommt es zu einem Leckfluß von Ladung in dem Schwarz entsprechenden Abschnitt durch das Entwicklermittel hindurch zur Seite der Entwicklereinheit und damit zu einer Verringerung des Potentials, während Ladung von der Seite der Entwicklereinheit her in die Rot und Weiß entsprechenden Abschnitte gelangt und deren Potential erhöht so daß die Potentialdifferenz zwischen den Rot und Weiß entsprechenden Abschnitten einerseits und dem Schwarz entsprechenden Abschnitt andererseits klein wird. Erfolgt die Sekundäraufladung ohne irgendwelche Gegenmaßnahmen, so verringert sich also die Potentialdifferenz zwischen den Rot und Weiß entsprechenden Abschnitten einerseits und dem Schwarz entsprechenden Abschnitt anderer-

seits. Dies ist der Grund dafür, daß das Entwicklermittel

9 so gewählt wird, daß sein Widerstand größer als 10 Ohm.cm, da eine Potentialverringerung kaum durch Ladungsabfluß im Schwarz entsprechenden Abschnitt verursacht wird und keine Potentialänderung in den Rot und Weiß entsprechenden Abschnitten verursacht wird.

Wenn mit der mit dem Koronaionenstrom-Steuerschirm 22 ausgestatteten Sekundäraufladungseinheit 12 die positive oder Sekundäraufladung auf die Oberfläche des photoempfindlichen Körpers 10 aufgebracht wird, wobei diese Aufladung eine entgegengesetzte Polarität hat wie die Primäraufladung, so wird die Potential-Polarität an den Weiß und Rot entsprechenden Abschnitten invertiert, und es erfolgt eine positive Aufladung, wie in Fig. 8d gezeigt ist, jedoch wird das Oberflächenpotential in dem Schwarz entsprechenden Abschriitt durch die positive Polarität abgesenkt und nimmt etwa Null-Pegel an, da der Schwarz entsprechende Abschnitt auf einem hohen Potential negativer Polarität gehalten wirdi Durch diese Sekundäraufladung kann also das Potential an den Weiß und den Rot entsprechenden Abschnitten, weldhes durch den Lichteinfluß von negativer Polarität auf faull~ Pegel abgesenkt wurde, auf ein hohes Potential positiver Polarität invertiert werden, was eine Entwicklung zuläßt, während das Potential in dem Schwarz-Abschnitt auf einem Potential-Pegel zurückgehalten werden kann, der genügend unterhalb dem einer Entwicklung zulassenden Potential liegt. Üblicherweise konzentrieren sich Koronaionen entgegengesetzter Polarität im Verlauf der Sekundäraufladung und fliegen zu den schwarzen scharfen Linien und Kanten des ersten Bildes, die einen hohen Kontrast des elektrischen Feldes aufweisen, verglichen mit dem Umgebungsbereich, so daß die Polarität dadurch umgekehrt wird und rötet Toner an

bereits haftendem schwarzem Toner haftet. Im Gegensatz dazu werden durch.die erfindungsgemäße Sekundäraufladungs-Einheit 12 die Koronaionen veranlaßt, senkrecht zur Oberfläche des Körpers 10 auf den photoempfindlichen Körper zu strömen. Zusätzlich ist die Geschwindigkeit des Koronaionenstromes so hoch, daß die Koronaionen ihre gerade Richtung beibehalten, wodurch verhindert wird, daß sich Koronaionen auf den erwähnten Teilabschnitten konzentrieren und demzufolge roter Toner auf den feinen Linien unter den Kanten des ersten Bildes haften bleibt. Erfindungsgemäß wird die Sekundäraufladung mithilfe des Koronaionenstrom-Steuerschirms durchgeführt, so daß man einen Potentialkontrast erhält, der ausreichend groß ist, um zu verhindern, daß der Toner zur Bildung des Sekundärbildes an den feinen Linien und Kanten des ersten Bildes haftet.

Wenn die zweite Belichtung der Vorlage 28 durch das Zyanfilter 15b, welches rotes Licht abhält, erfolgt, und zwar zeitlich synchronisiert mit der Bildung des ersten elektrostatischen Bildes nach dem Sekundär-Aufladevorgang, so wird das Potential in dem der Farbe Weiß entsprechenden Abschnitt aufgrund der durch das Licht bewirkten Dämpfung stark abgesenkt, jedoch wird das Potential in dem der Farbe rot entsprechenden Abschnitt nicht gedämpft, sondern auf einem Pegel gehalten, der etwa dem Pegel bei der Sekundäraufladung entspricht; denn der der Farbe Rot entsprechende Abschnitt wird nicht beMchtet. Hierdurch wird ein zweites elektrostatisches latentes Bild erzeugt, bei dem nur die Ladung in dem der Farbe Rot entsprechenden Abschnitt stehen bleibt, wie in Fig. e gezeigt ist. Wenn dann dieses zweite elektrostatische latente Bild entwickelt wird (zweite Entwicklung), wozu die zweite Entwicklereinheit 14, die roten Toner enthält, eingesetzt wird, so haftet negativ aufgeladener roter Toner 30 nur an dem der Farbe Rot entsprechenden Abschnitt,

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wie in Fig. 8f gezeigt ist. Mithin wird der der Farbe Schwarz entsprechende Abschnitt auf dem photoempfindlichen Körper 10 durch den positiv geladenen schwarzen Toner 29 entwickelt, während der der Farbe Rot entsprechende Abschnitt auf dem Körper 10 durch den negativ aufgeladenen roten Torter 30 entwickelt wird. Hierdurch kann ein brilliantes Zweifarben-Toner-Bild ausreichender Dichte erzeugt werden.

Dieses Zweifarben-Toner-Bild auf dem photoempfindlichen Körper 10 wird in der Übertragungseinheit 17 auf einen Bogen Papier übertragen und dort fixiert, so daß schließe lieh ein Zweifarbenbild vorliegt.

Die übertragung kann mittels statischer Elektrizität\ Druck, Wärme oder dergleichen vorgenommen werden. Bei der elektrostatischen übertragung muß die Ladung des einen Toners in ihrer Polatität durch die Polaritätseinstell-Einheit 16 umgekehrt werden, bevor die Übertragung stattfindet*, denn das Zweifarben-Bild auf dem photoempfindlichen Körper besteht aus Toner zweier Farben, die positiv bzw. negativ aufgeladen sind. Wenn der negativ aufgeladene Toner in dem der Farbe Rot entsprechenden Abschnitt durch die Korona-Entladungseinheit in positive Polarität umgesetzt wird, läßt sich das gesamte Tonerbild dadurch übertragen, daß während der Übertragung eine Ladung negativer Polarität auf die Rückseite des Papierbogens aufgebracht wird.

Aus der obigen Beschreibung geht hervor, daß das erfindungs¹-gemäße Zweifarben-Bildaufbaugerät brilliante und farbkräftige Zweifarben-Kopien (Rot und Schwarz) ermöglicht, weil der das zweite Bild bildende Toner nicht an den feinen Linien und an den Kanten des ersten Bildes haften bleibt.

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Die gleichen Effekte lassen sich auch dann erreichen, wenn die Leiter'des Koronaionenstrom-Steuerschirms parallel zueinander in Form eines Gitters oder in Form konzentrischer Kreise angeordnet sind. Der Querschnitt der Leiter ist nicht auf einen kreisförmigen Querschnitt beschränkt, sondern kann z.B. auch quadratisch sein, wie in Fig. 9 gezeigt ist. Der Koronaionenstrom-Steuerschirm kann außerdem eine aus einem photoempfindlichen Resistmaterial bestehende, 30 - 2 00 μπι Dicke Beschichtung auf einer leitenden Platte aus Eisen, Aluminium oder beispielsweise Kupfer aufweisen und mit mehreren Nadellöchern ausgestattet sein, wobei die Platte 0,01 - 1,0 mm dick ist. Auf dem Überzug wird ein Lochmuster aufgedruckt, und anschließend wird eine geeignete chemische Flüssigkeit aufgebracht.

Der Koronarionenstrom-Steuerschirm kann außerdem durch feine Drähte ähnlich wie ein Netz gebildet sein. Die Linien können durch die oben erwähnten Stoffe gebildet sein, und auf nur einer Seite des Netzes kann eine Beschichtung aus einem isolierenden Harz mit einer Stärke von 30 bis 200 μΐη zum Beispiel durch Sprühen aufgebracht sein. Außerdem kann auf nur eine Seite eines Kunststoffnetzes ein geeignetes Material mit einer Dicke von einigen bis zu einigen 10 pm aufgedampft werden.

Die Größe und die Dichte der Löcher bestimmen sich abhängig von verschiedenen Bedingungen wie z.B. dem Ladungspotential, dem Potential des latenten Bildes, der Belichtung und der Entwicklung bei der _Bildung des Zweifarben-Bildes.

Die Form der Löcher kann kreisförmig oder polygonal sein oder eine Zwischenform aufweisen. Bei kreisförmigen Löchern werden dann besonders gute Ergebnisse erzielt, wenn der Lochdurch-

messer kleiner als 1 mm ist.

Die an die Leiter des Koronaionenstrom-Steuerschirms anzulegende Spannung variiert in Abhängigkeit der Ausgestaltung und Form des Schirms, des wirksamen Lochdurchmessers Und dergleichen. Wenn eine Spannung, deren Polarität der Polarität der Koronaionen entgegengesetzt ist, angelegt wird, werden die Koronaionen von den Leitern absorbiert und Verringern dadurch den Ionendurchtrittswirkungsgrad» Wenn eine unnötig hohe Spannung der gleichen Polarität wie die Koronaionen angelegt wird, verhinder zwischen den Leitern gelegte elektrische Flußlinien, daß die Ionen zwischen den Lei'-tern hindurch gelangen, so daß auch hierdurch der Ionendurchtrittswirkungsgrad verringert wird.

Wenn der netzähnliche Schirm 16 - 300 Maschen besitzt und die Koronaionen positive Polarität haben, wird vorzugsweise eine Spannung von 1-3 kV verwendet.

Wirksam ist es, wenn der Abstand zwischen dem Koronaionenstrom-Steuerschirm und der Oberfläche des photoempfindlichen Körpers so klein wie möglich ist. Liegen die genannten Teile jedoch zu nah beieinander, so werden zwischen der Oberfläche des photoempfindlichen Körpers und den Leitern Funkenentladungen hervorgerufen. Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung beträgt daher vorzugsweise der¹ Abstand zwischen den Leitern des Koronaionenstrom-Steuerschirms und der Oberfläche des photoempfindlichen Körpers zwischen 1 und 5 mm.

Fig. 10 zeigt ein weiteres Beispiel für einen Koronaionenstrom-Steuerschirm, der sich von den oben beschriebenen Beispielen dadurch unterscheidet, daß der Isolierstoff auf beiden Seiten des Leiters des Schirms vorgesehen ist/ also sowohl auf

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der Seite des Koronadrahts als auch auf der Seite des photo-

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empfindlichen Körpers. Der Steuerschirm 31 besitzt Leiter 32 und Isolierabschnitte 33 und 34, die auf den Oberseiten bzw. Unterseiten der Leiter 32 vorgesehen sind.

Der Koronaionenstrom-Steuerschirm 31 mit diesem Aufbau kann Funkenentladungen zwischen der Oberfläche des Körpers 10 und den Leitern 32 aufgrund der auf der Seite des Körpers 10 befindlichen Isolierabschnitte 34 verhindern, so daß man den Abstand zwischen dem Steuerschirm 31 und der Oberfläche des photoempfindlichen Körpers 10 verkleinern kann. Darüber hinaus kann auch hier der Koronaionenstrom-Steuerschirm 31 in den verschiedenen Varianten ausgeführt werden, die oben erläutert wurden, da sich dieser Schirm von dem oben erläuterten Schirm 22 nur dadurch unterscheidet, daß sowohl auf der Seite des Koronadrahts als auch auf der Seite des photoempfindlichen Körpers der Leiter Isolierabschnitte vorgesehen sind.

Obschon die erwähnte Spannungsquelle in dem oben beschriebenen Beispiel zum Vorspannen des Schirms eingesetzt wird, können die Leiter des Steuerschirms auch über einen Widerstand oder dergleichen geerdet werden. In diesem Fall entsteht eine durch den Widerstand bestimmte Spannung durch den Koronaionenstrom zwischen den Leitern. Der Wert des zwischengeschalteten Widerstands wird wahlweise abhängig von der Form des Schirms, der eingestellten Ladespannung und dergleichen gewählt.

Während bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen eine Gleichspannung an den Koronadraht 21 der Sekundär-Aufladungseinheit 12 gelegt wird, nimmt die Aufladungseffizienz bei der Sekundäraufladung unter Reduzierung des Oberflächen-

potentials nach der Sekundäraufladung entgegengesetzte Polarität nach und nach ab, wie in Fig. 11 durch eine gestrichelte Linie angedeutet ist, wenn die Bilderzeugung wiederholt wird, ohne daß die an den Koronadraht angelegte Spannung geändert wird. Dies deshalb, weil die von dem Koronadraht emittierten Koronaionen sehr stark an den Isolierstoffteilen des Koronaionenstrom-Steuerschirms haften und dadurch verhindern, daß nachfolgende Koronaionen durch den Steuerschirm gelangen.

Dieses Problem kann durch eine Sekundäraufladungs-Einheit gelöst werden, wie sie in Fig. 12 gezeigt ist. Diese Einheit besitzt einen Schirm 35, einen Koronadraht 36, einen Koronaionenstrom-Steuerschirm 37, eine Wechselspannungsquelle 38, eine Schirmvorspannungs-Quelle 39 und eitle Steuerschirmvorspannungs-Quelle 40. Die Öffnung des Schirms 35 beträgt 20 - 30 mm, und der Koronadraht 36 besteht aus Wolfram oder goldplattiertem Wolfram und hat einen Durchmesser von 50 bis 80 μΐη. Von der Wechselspannungscjuelle wird an den Koronadraht 36 eine vorbestimmte Wechselspannung gelegt. Von der Schirm-Vorspannungs-Quelle 39 wifd an den Schirm 35 eine vorbestimmte Gleichspannung gelegti Der Koronaionen-Steuerschirm 37 ist an oder in der Nahe der öffnung des Schirms 35 angeordnet, und von der Quelle 40 wird an den Steuerschirm eine vorbestimmte Gleich-Vorspannung an den Steuerschirm 37 gelegt.

Wie in Fig. 13 gezeigt ist, enthält der Koronaionenstrom-⁴ Steuerschirm 37 Leiter- und Isolierabschnitte, die auf denjenigen Seiten der Leiter gebildet sind, die dem Koronadraht 3 6 zugewandt ist. Erfolgt die Entladung, werden zwi·¹-schen den Leitern des Steuerschirms 37 elektrische Flußlinien erzeugt. Im folgenden soll unter Bezugnahme auf Fig* 13 die Funktionsweise dieser Sekundäraufladungs-Einheit erläutert

werden. Wenn eine Wechselspannung angelegt wird, werden von dem Koronadraht positive und negative Koronaionen imitiert. Aus Gründen der Vereinfachung sei hier angenommen, daß die positiven Koronaionen das gleiche Volumen haben wie die negativen. Wenn die an den Schirm angelegte Spannung 0 Volt beträgt, fließen die positiven und die negativen Koronaionen von dem Koronadraht 36 in gleichem Verhältnis in Richtung des Schirms 3 5 und außerdem zur Öffnung des Schirms 35, wie in Fig. 13a gezeigt ist. Wenn weiter eine positive oder eine negative Vorspannung an den Schirm 35 gelegt wird, fließen von dem Koronadraht 36 negative oder positive Koronaionen selektiv zu dem Schirm hin, während positive oder negative Koronaionen in ausreichendem Maß die öffnung des Schirms 35 erreichen, um den Koronaionenstrom-Steuerschirm 37 zuerst und dann den photoempfindlichen Körper nach und nach aufzuladen. Wenn an den Schirm 35 eine positive Vorspannung gelegt wird, fließen von den positiven und den negativen Koronaionen die negativen Ionen selektiv von dem Koronadraht 36 zu dem Schirm 35, während die positiven Ionen in sehr großer Zahl den Steuerschirm 3 7 erreichen, wie in Fig. 13 b gezeigt. Die Isolierabschnitte des Steuerschirms 37 werden zunächst aufgeladen, und dank des hierdurch erzeugten elektrischen Feldes zwischen den Isolierabschnitten und den Leitern können positive Ionen durch die öffnung hindurchgelangen, um den photoempfindlichen Körper aufzuladen. Wenn die Bilderzeugung und auch das Aufladen wiederholt werden, beginnen positive Koronaionen, unnötigerweise an den Isolierabschnitten des Steuerschirms 37 zu haften. Wie in Fig. 13 c dargestellt, steigt die Ladung des Steuerschirms 37 an, so daß negative Koronaionen automatisch in größerer Anzahl auf die Isolierabschnitte treffen und dadurch die übermäßig stark vertretenen positiven Koronaionen an den Isolierabschnitten neutralisieren.

Auf diese Weise läßt sich die Zahl positiver Koronaionen, die an den Isolierabschnitten haften, beschränken und mithin die Aufladungseffizienz beibehalten.

Im folgenden soll unter Bezugnahme auf Fig. 14 ein Kobiervorgang mit dem Zweifarben-Kopiergerät, in dem die oben beschriebene Sekundäraufladungs-Einheit verwendet wird, beschrieben werden.

Unter Verwendung der an die Gleichspannungsquelle von - 6,5 kV angeschlossenen Primäraufladungseinheit wird auf die Oberfläche des bipolaren photoempfindlichen Korpers gleichmäßig eine negative Aufladung (oder eine positive Aufladung) aufgebracht, um das Oberflächenpotential des photoempfindlichen Körpers auf -550 V einzustellen (äiehe Fig. 14a).

Wenn das Bild einer Vorlage OR (mit roten Abschnitten RO, mit schwarzen Abschnitten BO und weißen Abschnitten WO) durch das Rotfilter hindurch bzw. unter Sperrung aufgrund des Rotfilters einer Belichtung (erste Belichtung) ausgesetzt wird, fällt das Oberflächenpotential an den den Farben Rot und Schwarz entsprechenden Abschnitten auf den photoempfindlichen Körper spürbar von -550 V auf etwa -50 V ab aufgrund der durch das Licht bewirkten Dämpfung, jedoch wird der der Farbe Schwarz entsprechende Abschnitt nicht gedämpft und es wird das erste elektrostatische latente Bild erzeugt, bei dem das Oberflächenpotential auf dem Anfangspegel verbleibt (Fig. 14b).

Wenn dieses erste elektrostatische latente Bild entwickelt wird (erste Entwicklung), indem eine Vorspannung von -200 V an die erste Entwicklereinheit, in der sich schwarzer Toner

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befindet, gelegt wird, so haftet der positiv geladene schwarze Toner .-nur an dem der Farbe Schwarz entsprechenden Abschnitt des photoempfindlichen Körpers (siehe Fig. 14c). Um zu verhindern, daß roter Toner auch an dem Schwarz-Abschnitt des photoempfindlichen Körpers haften bleibt, wenn später die Rot-Entwicklung stattfindet, ist es von Bedeutung, daß das Potential in dem Schwarz-Abschnitt vor der Schwarz-Entwicklung nach der Schwarz-Entwicklung kaum ändert (siehe Fig. 14b), und daß die Potential-Differenz zwischen den Rot und Weiß entsprechenden Abschnitten einerseits und dem Schwarz entsprechenden Abschnitt andererseits auf einem geeigneten Wert gehalten wird. Dies läßt sich in der bereits ober erläuterten Weise erreichen.

Wenn die Sek*undäraufladung positiver Polarität auf die Oberfläche des photoempfindlichen Körpers aufgebracht wird, indem eine Wechselspannung von 6,2 kV mit einer Frequenz von 300 Hz dem Koronagrad aufgeprägt wird, an den Schirm eine Gleichspannung von +3,5 kV gelegt wird und an die Leiter des Koronaionenstrom-Steuerschirms eine Gleichspannung von +2,5 kV gelegt wird, wird die Potentialpolarität der den Farben Weiß und Rot entsprechenden Abschnitte invertiert, und es erfolgt eine Aufladung auf eine positive Polarität von +450 V; da jeoch der Schwarz-Abschnitt aus der ersten Aufladung ein hohes Potential negativer Polarität hält, verringert sich dessen Oberflächenpotential auf O-Pegel, wenn er positiv aufgeladen wird (Fig. 14d). Durch die Sekundäraufladung wird das Potential an den den Farben Weiß und Rot entsprechenden Abschnitten, wo die negative Polarität aufgrund der Lichtdämpfung reduziert wurde, umgekehrt auf ein höheres positives Potential, welches eine Entwicklung ermöglicht, während das Potential in dem Schwarz-Abschnitt

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auf einen Pegel beschränkt wird, der unter dem eine Entwicklung ermöglichenden Potential liegt.

Wenn nun die Vorlage OR über das Zyanfilter zeitlich synchron mit der Bildung des ersten elektrostatischen latenten Bildes erneut einer Belichtung ausgesetzt wird, wobei das Zyanfilter rotes Licht abhält, nachdem die Sekundäraufladung stattgefunden hat, so reduziert sich das Potential in dem der Farbe Weiß entsprechenden Abschnitt in beträchtlichem Maße auf + 50 V aufgrund des auffallenden Lichts, jedoch wird das Potential in dem der Farbe Rot entsprechenden Abschnitt nicht durch das Licht gedämpft, da der Rot-Abschnitt nicht von Licht beschienen wird. Dieser Abschnitt wird auf +450 V gehalten, was dem Pegel bei der Sekundäraufladung entspricht* Hierdurch wird das zweite elektrostatische latente Bild erzeugt, bei dem lediglich der aufgeladene Abschnitt entsprechend der Farbe Rot stehenbleibt (Fig. 14 e).

Wenn das zweite elektrostatische latente Bild in der Rot-Entwicklereinheit entwickelt wird, haften nur negativ geladene rote Tonerteilchen an dem der Farbe Rot entsprechenden Abschnitt (siehe Fig. 14f).

Daher wird der Schwarz-Abschnitt auf dem photoempfindlichen Körper durch den positiv geladenen schwarzen Toner entwickelt, und der der Farbe Rot entsprechende Abschnitt auf dem photoemfindlichen Körper wird von negativ beladenem roten Toner entwickelt, so daß insgesamt ein brilliantes und ausreichend farbstarkes Zweifarben-Toner-Bild entsteht.

Das Zweifarben-Tonerbild auf dem photoempfindlichen Körper wird auf das Papier übertragen und dort fixiert, so daß man

schließlich ein Zweifarbenbild erhält.

Obschon in einem Versuch die Sekundäraufladung zehntausend Mal wiederholt wurde, zeigte die anfängliche Sekundäraufladungseffizienz keinerlei Änderung und es wurden nach wie vor ausreichend farbstarke und stabile Zweifarben-Bilder in Schwarz und Rot erhalten. Wie oben in Verbindung mit der ersten Ausführungsform der Erfindung erläutert wurde, kann der Koronaionenstrom-Steuerschirm irgendeine der genannten Konstruktionen aufweisen. Ferner kann der Steuerschirm eine Dreifachschicht· struktur besitzen, bei der Isolierabschnitte, Leiter und wieder Isolierabschnitte übereinander laminiert werden.

Die obige Beschreibung bezieht sich auf eine Zweifarben-Kopiermaschine, die Erfindung läßt sich jedoch auch auf einen Zweifarben-Drucker anwenden, bei dem die Belichtung unter Verwendung einer Flüssigkristall-Mikroverschlußanordnung oder eines LED-Feldes erfolgt. In einem solchen Fall ist es nicht notwendig, das Rotfilter, das Zyanfilter oder dergleichen zum Zwecke der Farbseparierung einzusetzen, sondern man kann die Flüssigkristall-Mikroverschlußanordnung oder das LED-Feld bei der Erzeugung des ersten Bildes durch ein Bildsignal ansteuern, welches dem ersten Bild entspricht, während bei der Bildung des zweiten Bildes ein Bildsignal verwendet wird, welches dem zweiten Bild entspricht.

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Während sich die obige Beschreibung auf das Verfahren zum Aufbau des ersten Bildes und zum anschließenden Aufbringen der zweiten Ladung bezieht, läßt sich die Erfindung auch anwenden auf ein Zweifarben-Bildaufbauverfahren sowie eine entsprechende Vorrichtung, bei dem bzw. bei der die Ober-

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-yi-

fläche des bipolaren photoempfindlichen Körpers gleichmäßig negativ aufgeladen wird, die Belichtung durch das Rotfilter hindurch zur Erzeugung des ersten elektrostatischen latenten Bildes erfolgt, derjenige Abschnitt der Oberfläche des photoempfindlichen Körpers, von dem der nicht-belichtete Abschnitt ausgeschlossen ist, positiv aufgeladen wird, die Belichtung erneut über das Zyanfilter erfolgt um das zweite elektrostatische Bild zu erzeugen, und das erste und das zweite elektrostatische latente Bild sukzessive durch Entwicklereinheiten entwickelt und dadurch sichtbar gemacht werden, wobei die Entwicklereinheiten schwarzen, roten und andersfarbigen Toner enthalten, der abwechselnd mit umgekehrter Polarität aufgebracht wird.

Fig. 15 zeigt ein Beispiel für eine Zweifarben-Kopiermaschine, bei der ein solcher Zweifarben-Bildaufbau stattfindet * Das Kopiergerät besitzt einen bipolaren photoempfindlichen Körper 41, der in Pfeilrichtung drehbar ist, und über seinen Umfang verteilt befinden sich Koronaentladungs-Einheiten 42, 43, Entwicklereinheiten 44, 45, eine Polaritätseinstelleinheit 46, eine Ubertragungseinheit 47, ein Separator 48, ein Rei¹-niger 49 und eine Löschlampe 50. Die Primärbelichtung erfolgt über ein Rotfilter 51 zwischen der für die Primäraufladung vorgesehenen Koronaentladungseinheit 42 und der für die Sekundäraufladung vorgesehenen Koronaentladungseinheit 43, wobei die Sekundärbelichtung über ein Zyanfilter 52 zwischen der Koronaentladungseinheit 43 und der Primär-Entwicklereinheit erfolgt.

Fig. 16 zeigt, wie sich das Oberflächenpotential des photoempfindlichen Körpers ändert, wenn der oben beschriebene Vorgang abläuft. Die Primäraufladung des photoempfindlichen Korpers erfolgt, um die Oberfläche des Körpers gleichmäßig negativ

aufzuladen (Fig. 16a), und eine (die Farben Rot und Schwarz auf weißem Grund aufweisende) .Vorlage wird für die Belichtung (Primärbelichtung) über das Rotfilter dazu verwendet, das erste elektrostatische latente Bild zu erzeugen (Fig. 16b).

Die Rot (R) bzw. Weiß (W) entsprechenden Abschnitte des ersten elektrostatischen latenten Bildes auf der Oberfläche des photoempfindlichen Körpers werden durch eine Sekundäraufladung umgekehrter Polarität invertiert, und es erfolgt erneut eine Belichtung (Sekundärbelichtung) durch das Zyanfilter hindurch, um das zweite elektrostatische latente Bild zu erzeugen (Fig. 16d) .

Bei diesem Vorgang wird jedoch auch das erste elektrostatische latente Bild von Zyan-Licht bestrahlt, wodurch sich das Potential verringert, wenn die erneute Belichtung durch das Zyanfilter hindurch erfolgt. Diese Potentialverringerung ist besonders spürbar in Abschnitten niedrigen Potentials des ersten elektrostatischen latenten Bildes, d.h. an denjenigen Abschnitten des ersten latenten Bildes, die dem Halbton-Abschnitt des schwarzen Bildteils entsprechen. Daher besitzt der schwarze Bildteil unzureichende Dichte, und dieser unzureichende Dichteabschnitt des schwarzen Bildteils wird nur grob wiedergegeben, so daß der gesamte schwarze Bildteil eine verschlechterte Gradation besitzt.

Bei diesem Zweifarben-Kopiergerät wird daher das Potential gem. Fig. 17 eingestellt. Unter Verwendung der an eine Gleichspannungsquelle von -6,3 kV angeschlossenen Koronaentladungs-Einheit 43 wird auf den photoempfindlichen Körper 41 eine (Primär-)Ladung gleichmäßig aufgebracht, um die Oberfläche negativ aufzuladen, und dann erfolgt eine (erste) Belichtung des photoempfindlichen Körpers 41 über das Rotfilter 51. Die Rot und Weiß entsprechenden Abschnitte werden von dem Licht gedämpft, so daß sich deren Oberflächenpotentiale gegenüber dem

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in Fig. 17a gezeigten Anfangspegel auf den in Fig. 1?b gezeigten Pegel ändern, während der Schwarz-Abschnitt B nicht beeinflußt wird und sein Oberflächenpotential auf dem Anfangspegel (-500 Volt) hält. Hierdurch wird das erste elektrostatische latente Bild erzeugt.

Wenn auf die Oberfläche des photoempfindlichen Körpers eine (Sekundär-)Ladung gleichmäßig aufgebracht wird, wozu die Koronaentladungseinheit 43 verwendet wird, die eine Polarität erzeugt, die zu der gem. Fig. 17a erzeugten Polarität entgegengesetzt ist, und die den Koronaionenstrom-Steuerschirm besitzt, werden die Potentialpolaritäten an den Weiß- und Rot-Abschnitten W bzw. R invertiert und werden positiv (+150 V). Da der Schwarz-Abschnitt ursprünglich auf ein hohes negatives Potential aufgeladen war, verbleibt in dem Schwarz-Abschnitt noch ein solches negatives Potential > Welsches eine brilliante Entwicklung des Schwarz-Abschnittes ermöglicht, selbst wenn dieses Oberflächenpotential durch die positive Ladung bis zu einem gewissen Maß verringert würde. Daher ist das von der Koronaentladungs-Einheit 53 bei diesem Vorgang aufgebrachte Potential so gewählt, daß durch Licht gedämpfte Potentiale an den Weiß- und Rot-Abschnitten W bzw. R auf so große positive Potentiale umgekehrt werden, daß die genannten Abschnitte entwickelt werden können, und daß das Potential des Schwarz-Abschnittes nicht weiter abgesenkt wird als bis auf ein solches negatives Potential,welches eine Entwicklung des Schwarz-Abschnittes unmöglich macht.

Hierbei ist es wichtig,'daß der Absolutwert fV__T I des Potentials V__T in dem Schwarz-Abschnitt B und der Absolutwert

.D JLi

I V₀ I des Potentials V des Rot-Abschnittes R auf die Bezie-

JK JK

hung J V_n J >/v / eingestellt werden, vorzugsweise auf

JD-Lf -K

/ν_Ώ{< ίν_οτ/ < 1/2, und daß das Potential in dem der Farbe Weiß

K tSL·

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entsprechenden Abschnitt beim anschließenden Belichten durch das Zyanfilter^hindurch durch eine kleine Menge Licht ausreichende gedämpft wird. Bei einer solchen Einstellung, und wenn die Belichtung (zweite Belichtung) erneut durch das Zyanfilter 52 hindurch erfolgt, wird der gesamte Weiß entsprechende Abschnitt W gleichförmig durch das Licht gedämpft und das Potential in dem der Farbe Rot entsprechenden Abschnitt R wird entsprechend-der Dichte der Vorlage gedämpft, wodurch das zweite elektrostatische latente Bild (Fig. I7d) erzeugt wird. Vorzugsweise wird die Empfindlichkeit des photoempfindlichen Körpers zum Zeitpunkt der negativen Aufladung schwächer eingestellt als bei der positiven Aufladung, d.h. die Empfindlichkeit bei der negativen Aufladung ist halb so groß oder noch kleiner als die Empfindlichkeit bei der positiven Aufladung. Mit einer solchen Einstellung läßt sich die .Lichtdämpfung des der Farbe Weiß entsprechenden Abschnittes W weiter beschleunigen, falls die Belichtung durch Zyan-Licht erfolgt, und das negative Potential, welches das erste elektrostatische latente Bild darstellt, wird praktisch nicht beeinflußt. Der bipolare lichtempfindliche Körper 41 hatte bei Versuchen den halben Belichtungswert oder die halbe Empfindlichkeit von 5,0 Lux.s bei der negativen Aufladung und eine Empfindlichkeit von 2,0 Lux.s während der positiven Aufladung.

Wenn das so gebildete erste und das so gebildete zweite elektrostatische latente Bild in der oben beschriebenen Weise mit zwei Arten von Tonern entwickelt werden, die mit einander entgegengesetzter Polarität aufgeladen sind, und wenn insbesondere der Schwarz-Abschnitt B von positiv aufgeladenem schwarzem Toner entwickelt wird, während der Rot-Abschnitt durch negativ aufgeladenen roten Toner entwickelt wird, wird ein Zweifarben-Bild geschaffen, und dieses Zweifarben-Bild auf der Oberfläche des photoempfindlichen Körpers

wird auf Papier 53 übertragen und dort fixiert, so daß schließlich ein brilliantes Zweifarben-Bild mit den Farben Rot und Schwarz erhalten wird.

Das Aufladen, welches mit der oben beschriebenen Entladungseinheit mit Steuerschirm vorgenommen wird, läßt sich bei einem Zweifarben-Verfahren anwenden, welches als ein weiteres Beispiel beschrieben werden soll. Außerdem soll eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens beschrieben werden.

Fig. 18 zeigt ein Beispiel für das Zweifarben-Bildkopiergerätt Ein photoempfindlicher Körper 54 ist in Richtung des Pfeils drehbar angeordnet, und er besitzt eine Schicht aus einem bipolaren organischen Halbleitermaterial auf einem zylindrischen Aluminiumsubstrat. Um den photoempfindlichen Körper 54 herum verteilt angeordnet sind Koronaentladungseinheiten 54, 56, Zweikomponenten-Entwicklereinheiten 57, 58, eine Polaritätseinstelleinheit 59, eine Übertragungseinheit 60, ein Separator 61, ein Reiniger 62 und eine Löschlampe 63.

Unter Verwendung der Koronaentladungs-Einheit 55, die an eine Gleichspannungsquelle von - 6,3 kV (siehe Fig. 19a) angeschlossen wird, erfolgt eine gleichmäßige Aufladung (Primäräufladung) des photoempfindlichen Körpers 54. Eine (die Farben Rot und Schwarz auf weißem Grund aufweisende) Vorlage wird von einer (nicht gezeigten) Lampe bestrahlt, und das reflektierte Licht belichtet über ein Rotfilter 64 den photoempfindlichen Körper 54 (erste Belichtung), um ein erstes elektrostatisches latentes Bild zu erhalten.

Das Oberflächenpotential in dem schwarz entsprechenden Abschnitt B beträgt direkt anschließend an die Belichtung -500 V, und das in den Rot- und Weiß-abschnitten R bzw. W beträgt jeweils -50 V (siehe Fig. 19b). Dann erfolgt die Sekundär-Aufladung des photoempflindlichen Körpers 54, um sein Oberflächenpotentiai in der Polarität umzukehren, wozu die an eine Gleichspannungsquelle von +6,5 kV angeschlossene Koronaentladungs-Einheit 56 verwendet wird. Die Koronaentladungs-Einheit 56 besitzt einen Schirm, der aus laminierten Isolierabschnitten auf Metalleitern besteht, und der mehrere Öffnungen an oder in der Nähe der Schirmöffnung aufweist, die dem photoempfindlichen Körper 54 zugewandt ist. Die Aufladung in Bezug auf den photoempfindlichen Körper 54 erfolgt derart, daß die Leiter dem Körper 54 zugewandt sind, und daß eine Spannung von +2,5 kV an die Leiter gelegt wird. Bei diesem Beispiel enthält der Steuerschirm Isolierabschnitte und Leiter in Form eines Gitters mit 200 Maschen und einem Öffnungsmaß von 40 %.

Wenn der Aufladevorgang unter Verwendung der mit einem solchen Schirmelement ausgestatteten Koronaentladungs-Einheit 56 durchgeführt wird, werden positive Koronaionen aufgrund der zwischen den Isolierabschnitten und den Leitern und auch zwischen den Leitern und dem photoempfindlichen Körper entstehenden elektrischen Feldern geradlinig vorangetrieben, so daß eine Aufladung positiver Polarität erfolgt, ohne daß das erste elektrostatische latente Bild gestört wird. ■>·

Das Oberflächenpotential auf dem photoempfindlichen Körper 54 direkt im Anschluß an eine solche Aufladung betrug -250 V

- 2-9" -

im Schwarz-Bereich und +200 V in den Weiß- und Rotabschnitten (siehe Fig. 19c).

Bei der ersten Entwicklung wird lediglich der Schwarz ■'-Abschnitt entwickelt, und zwar mit schwarzem Toner BT* wozu die Entwicklereinheit 57 eingesetzt wird, an die eine Entwicklervorspannung von +100 V angelegt wird. Wenn nun ein Träger des Kunstharzmischtyps verwendet wird, der einen spezifischen Volumenwiderstand von 10' Ohm.cm besitzt, und der aus der Mischung von Ferrit und Kunstharz besteht, fließt das Oberflächenpotential des photoempfindlichen Körpers im Zeitpunkt der Entwicklung praktisch kaum ab, und es wird! keine Änderung der Potentiale in den Weiß- und Rotabschnitten B bzw. R verursacht (siehe Fig. 19d)_t

Wenn die Vorlage von der Beleuchtungslampe erneut angestrahlt und der photoempfindliche Körper 54 von dem reflektierten Licht, welches das Zyanfilter 65 durchläuft, belichtet wird (zweite Belichtung), bleiben die Schwarz- und die Rot-Abschnitte B bzw. R immer noch auf -250 V bzw. +200 V, jedoch wird der Weiß-Abschnitt ausreichend stark gedämpft und nimmt ein Potential von + 3 0 V an, wodurch ein zweites elektrostatisches latentes Bild erzeugt wird (siehe Fig. 19e). Diese zweite elektrostatische Bild wird entwickelt (zweite Entwicklung) , wozu roter Toner RT nega¹-tiver Polarität, also mit einer dem Potential im Rotabschnitt R entgegengesetzten Polarität, in der Entwickler¹" einheit 58, an die eine Vorspannung von +50 V angelegt wird, verwendet wird (siehe Fig. 19f). Der nun verwendete Träger ist ebenfalls vom Kunstharzgemisch-Typ.

Die Polarität des roten Toners RT auf dem photoempfindlichen Körper 54 wird durch die Polarität-Einstelleinheit 59 ins positi-

tive umgekehrt, wobei an die Einheit 59 eine Spannung von +4,8 kV gelegt wird, und sowohl das rote als auch das schwarze Tonerbild werden in der Übertragungseinheit 60, an die -5,0 kV angelegt werden, auf ein Papier 66 übertragen. Das Papier 66 wird durch den Separator 61 von dem photoempfindlichen Körper 54 getrennt. An den Separator ist eine Wechselspannung von 4,8 kV gelegt. Das Papier 66 wird dann in einer (nicht gezeigten) Fixiereinheit fixiert. Hierdurch erhält man ein brilliantes zweifarbiges (rot-schwarzes) Bild.

Der auf dem photoempfindlichen Körper 54 verbleibende Toner wird von dem Reiniger 62 entfernt, und das auf dem Körper 54 verbleibende Restpotential wird mit der Löschlampe 63 entfernt, so daß der Körper für den nächsten Zyklus bereit ist.

Da der schwarze Bildabschnitt auf dem photoempfindlichen Körper 24 gebildet wird, bevor die zweite Belichtung durch das Zyanfilter 65 hindurch erfolgt, wie es für dieses Beispiel oben erläutert wurde, wird keine Verringerung der Bilddichte durch den Potentialabfall im Schwarz-Abschnitt verursacht, wenn die zweite Belichtung stattfindet.

Im folgenden wird der Koronarionenstrom-Steuerschirm näher beschrieben. Wenn zwischen der Richtung, in der die Öffnungen angeordnet sind, und der Richtung (in Fig. 20 durch einen Pfeil gekennzeichnet), in der die Aufladung vonstatten geht, der Winkel,z.B. 90° beträgt (Θ in Fig. 20) ,. ändert sich das Oberflächenpotential des photoempfindlichen Körpers gemäß Fig. 21 bei dem anhand der Fig. 17 und 19 beschriebenen Vorgang. Wenn die Oberfläche des

bipolaren photoempfindlichen Körpers, bestehend aus einer photoleitenden Schicht auf einem leitenden Substrat, gleichförmig mit negativer Polarität aufgeladen wird, Und Wenn ein Bild einer Vorlage, die schwarze und rote Abschnitte auf weißem Grund aufweist, durch das Rotfilter hindurch den photoempfindlichen Körper belichtet, um ein erstes elektrostatisches Bild zu erzeugen, ändert sich das Ober^ flächenpotential des photoempfindlichen Körpers so, wie es in den Figuren 21a und 21b dargestellt ist. Werin der in Fig. 20 dargestellte Koronaionenfluß-Steuerschirm> der laminierte Isolierabschnitte auf Leitern besitzt und mehrere Öffnungen aufweist, in der Koronaionen-Abstrahlöffnung angeordnet ist, und wenn die der Farbe Rot und der Farbe Weiß entsprechenden Abschnitte des ersten elektrostatischen Bildes auf dem photoempfindlichen Körper in der Polarität durdh die Sekundäraufladung-Einheit auf die Polarität "positiv*¹ umgekehrt wird, wobei die Sekundäraufladungs-Einheit an die Leiter eine positive Spannung legt, so ändert sich das Oberflächenpotential des photoempfindlichen Körpers so, wie es in Fig. 21c gezeigt ist. Wenn dann erneut eine Belichtung durch das Zyanfilter hindurch erfolgt, um ein zweites elektrostatisches latentes Bild zu erzeugen, ändert sich das Ober-¹· flächenpotential des Körpers so, wie es in Fig. 21d gezeigt ist. Es wird angenommen, daß dies darauf zurückzuführen ist, daß eine Aufladungs-Unregelmäßigkeit abhängig von der Öffnungsanordnung und der Schrittweite oder Gitterweite des Steuerschirms verursacht wird. Wenn das so gebildete erste und zweite elektrostatische Bild durch zwei Arten unterschiedlicher Farbtoner entwickelt werden, die miteinander entgegengesetzter Polarität aufgeladen sind, um ein Zweifarbenbild zu erhalten, werden die roten und die schwarzen Bildabschnitte niciht gleichmäßig, und zwar wegen der Aufladungs-Unregelmäßigkeit. Es ist also in einem solchen Fall nicht möglich, ein brilliantes

-μ -

und scharfes Zweifarben-Bild zu erhalten.

Um die Aufladungs-Unregelmäßigkeit, die durch den Koronaionenstrom-Steuerschirm hervorgerufen wird, zu vermeiden, wird also der Winkel ö zwischen der Öffnungsrichtung und der Aufladerichtung (Pfeil in Fig. 22) gem. Fig. 22 geändert. Im folgenden soll erläutert werden, welche Beziehung zwischen dem aufgeladenen Zustand und dem Winkel θ , der Gitterweite und der Dicke des Isolierabschnittes besteht.

Aus rostfreiem Stahl bestehende Drähte wurden zu einem Gitter gestrickt (300 Maschen und ein Öffnungsmaß von 40 %). Dieses Gitter wurde etwa zu 10 μΐη mit einem Photoresistmaterial, z.B. leicht aushärtendem Polyester, überzogen und dann gehärtet. Dann wurde unter Verwendung des so gebildeten Koronaionenstrom-Steuerschirms unter Änderung des Winkels θ zwischen der Ladungs-Richtung und der Öffnungsrichtung (siehe Fig. 22) das Auftreten der Aufladungs-Unregelmäßigkeit untersucht. Tab. 1 zeigt die Ergebnisse :

Tabelle 1	Winkel	0°	5°	10°	15°	20°
Aufladungs-Unregelmäßigkeit	X	X	Δ	0	0
Winkel	25°	30°	35°	40°	45°
Aufladungs-Unregelmäßigkeit	0	0	0	Δ	Δ
Winkel	50°	55°	60°	65°	70°
Aufladungs-Unregelmäßigkeit	Λ	0	0	0	0

Winkel 75° 80° 85° 90'

Aufladungs-Unregelmäßigkeit 0 -Δ Χ Χ

•μ-

In Tabelle 1 repräsentiert ein O den Zustand "keine Aufladungsunregelmäßigkeit" , ein Λ repräsentiert eine geringe Aufladungsunregelmäßigkeit, wobei jedoch keine Probleme hinsichtlich der Bildqualität entstehen, und ein X repräsentiert eine Aufladungs-Unregelmäßigkeit.

Bei einem Winkel θ von etwa 90° wurden Gitter des Schirms in der gleichen Richtung wie die Auflade-Richtung gegenübergestellt, und die Aufladungsdifferenz zwischen den Öffnungen und dem keine Öffnungen aufweisenden Abschnitt wurde groß/ wodurch die Aufladungs-Unregelmäßigkeit entstand, jedoch konnte diese im vorliegenden Beispiel begrenzt werden, indem der Winkel θ im Bereich 10 - 80 ° lag. Keine Aufladungs-Unregelmäßigkeit wurde insbesondere bei einem Winkel zwischen 15 - 35° oder 55 - 75 ° beobachtet.

Unter Verwendung eines Koronaionenstrom-Steuerschirms aus einem gestrickten Stahldraht-Gitter mit eine 10 ρ dicken Beschichtung aus leichthärtendem Polyester wurde das Verschwimmen oder Verwischen des Bildes untersucht, indem die Maschengröße des Schirms variiert wurde. Der Winkel θ betrug 30°. Tabelle 2 zeigt die Ergebnisse, wobei ein 0 praktisch keine Verwischung, ein ^ eine geringfügige Verwischung, jedoch ohne Problem, und ein X eine Verwischung oder tin-¹ schärfe darstellt.

	Tabelle 2	öffnungsweite
Maschen	Verwischung	254
100	X	269
150	A	127
200	0	85
300	0	63
400	0	51
500	0

Die Bildunscttärfe läßt sich praktisch dadurch vermeiden, daß man die Anzahl von Maschen auf mehr als 150, insbesondere auf mehr als 200 festsetzt, wie aus Tab. 2 hervorgeht.

Unter Verwendung eines Koronaionenstrom-Steuerschirms aus einem Stahldraht-Gitter wurde der Sekundäraufladungseffekt untersucht, wobei die Dicke der aus leicht aushärtbarem Polyester bestehenden Schicht, die das Stahldrahtgitter überzog, von 0 um auf 40 um geändert wurde. Der Winkel θ betrug 30°. Tabelle 3 zeigt das Ergebnis, wobei ein X eine leichte Aufladung, ein Δ eine schwierige Aufladung und ein X eine nicht erfolgte Aufladung darstellt.

Tabelle	3	0	5	10	20	30	40
gs (um)		X	0	0	0	0	Δ

Aufladungseffekt

Wie aus Tabelle 3 hervorgeht, läßt sich eine gute Aufladung dann erzielen, wenn die Dicke des Überzugs dicker als 5 μια ist, besonders gut ist die Aufladung dann, wenn die Schichtdicke zwischen 5 und 30 μ,τα. liegt.

In den oben erläuterten Fällen wurden die zu einem Gitter gestrickten Stahldrähte als Leiter eingesetzt, es können jedoch auch andere Metalle wie Eisen, Aluminium und Kupfer verwendet werden.

Die Form des Steuerschirms ist nicht auf ein rechtwinkliges

Gitter beschränkt, sondern es kann auch ein schräges Gitter verwendet werden. Außerdem kann man zur Erzielung des gleichen Effektes eine durch Ätzen gebildete dünne Platte mit Nadellöchern verwenden. Die Form der öffnung ist nicht auf Rechteckform beschränkt, sondern es ist auch Kreisform oder eine andere Form möglich.

Wenn als das erste bzw. das zweite Entwicklermittel schwarzer bzw. roter Toner beim zweiten Entwicklungsschritt im Verlaufe des Zweifarben-Bildaufbauverfahrens verwendet wird, wie es oben beschrieben wurde, wird das erste entwickelte Bild gestört und verwischt; denn die magnetische Bürste überstreicht den photoempfindlichen Körper bei der Entwicklung wie eine gewöhnliche Bürste, wenn das zweite elektrostatische latente Bild entwickelt wird, nachdem das erste latente Bild mit schwarzem Toner entwickelt wurde, um das erste entwickelte Bild auf zu-¹ bauen. Daher wird diesbezüglich folgende Verbesserung vorgeschlagen: Wie in Fig. 23 dargestellt ist, wird eine Entwicklereinheit 68 verwendet, die eine sich drehende perinanentmagnetische Rolle 69 mit mehreren Magnetpolen in ihrer Oberfläche und eine zylindrische, drehbare und nicht-magnetische Hülse 70, die die magnetische Rolle 69 aufnimmt, aufweist. Die per^· manentmagnetische Rolle 69 und die nicht-magnetische Hülse 70 werden relativ zueinander derart gedreht, daß die per-¹ manentmagnetische Rolle 69 langsamer gedreht wird als die nicht-magnetische Hülse 70, wobei die magnetische Bürste auf der nicht-magnetischen Hülse 70 durch das Entwicklermittel gebildet wird und letzteres in die gleiche Richtung getragen wird, in die sich ein photoempfindlicher Körper 67 bewegt, so daß das Entwicklermittel in Berührung mit dem photoempfindlichen Körper gebracht wird. Wenn die zweite Entwicklung durchgeführt wird mit einer Mischung aus einem roten Toner

Ferritpartikeln, gemischt im Gewichtsverhältnis von 15 : 100, wobei der rote Toner einen Teilchendurchmesser von 10-2 0 μπι aufweist und als Entwicklermittel eingesetzt wird, während die Ferritteilchen einen mittleren Teilchendurchmesser von

40 μπι und einen spezifischen Widerstand von 10 Ohm.cm aufweisen und als Trägerteilchen fungieren, so wird das zuvor aufgebaute Schwarzbild nicht gestört, und es wird ein brilliantes Zweifarbenbild erhalten. Dies deshalb, weil die Toner-Haltefähigkeit der Trägerteilchen erhöht wird, wenn der Teilchendurchmesser der Träger klein gemacht wird, und weil der Pufferungseffekt dann groß wird, wenn viel Toner zwischen die Trägerteilchen gelangt. Außerdem auch deshalb, weil die Belastung, welche die magnetische Bürste auf den an dem photoempfindlichen Körper 67 haftenden schwarzen Toner ausübt, klein wird." Wenn der Widerstandswert des Trägers klein wird, wird von der nicht-magnetischen Hülse 70 beim zweiten Entwicklungsvorgang elektrische Ladung über den Kopf der magnetischen Bürste in den photoempfindlichen Körper injiziert, und zwar aufgrund der Vorspannung, die die gleiche Polarität besitzt wie der schwarze Toner , der zur Bildung des ersten Bildes in der zweiten Entwicklereinheit enthalten ist, das Potential in dem schwarzen Bildabschnitt wird positiv erhöht, um den positiv geladenen schwarzen Toner elektrostatisch zurückzutreiben, und der schwarze Toner wird ,einfach physikalisch von der magnetischen Bürste beeinflußt. Daher kann der verwendete Träger einen derart hohen Widerstand besitzen, daß keine Probleme entstehen.

Ein ähnlicher Entwicklungsvorgang wie bei dem oben beschriebenen ersten Beispiel wurde unter Verwendung roten Toners als Entwicklungsmittel durchgeführt, wobei ebenfalls als Träger ein Material verwendet wurde, das aus in einem isolierenden Kunstharz verstreutem feinen Magnetpulver bestand.

Der rote Toner besaß einen mittleren Teilchendurchmesser von 30 - 20 μπ\, und der isolierende Kunstharz besaß einen Teilchendurchmesser von 30 μΐη und einen spezifischen Volumenwiderstand von 1012 Ohm.cm. Das Schwarzbild war nicht verwischt, und es wurde ein brilliantes Zweifarbenbild erhalten. Dies war deshalb möglich, weil das magnetische Material nicht der Träger-Oberfläche ausgesetzt ist, das Kunstharz auf der Träger-Oberfläche als Puffermaterial dient und der auf den roten Toner ausgeruhte Einfluß selbst dann verringert ist, wenn das magnetische Material den an dem photoempfindlichen Körper 67 haftenden roten Toner berührt, und außerdem deshalb, weil der Träger ein geringeres spezifisches Gewicht hat als das gewöhnliche Eisenpulver-Trägermaterial, welches kein Kunstharz enthält, und weil das Auftreffen oder Aufschlagen der Magnetbürste gegen den photoempfindlichen Körper schwach wird. Die Trägerteilchen können bestehen aus Polyäthylen, Polyacrylsäureester, Polysteren, Epoxidharz, Polymetylmetacrylat oder dergleichen als isolierendes Kunstharz und Eisenoxidpulver, reduziertes Eisenpulver, Ferrit oder dergleichen als magnetisches feines Pulver* Das Kunstharz, das magnetische feine Pulver und ein wahlweise bei Bedarf vorzusehendes Ladungssteuermittel werden gelöst und gemischt, abgekühlt und pulverisiert, um den Teilchendurchmesser auszuwählen. Es können auch ähnliche Teilchen verwendet werden, die ein aus magnetischen feinen Pulver gebildetes Kernmaterial mit einer Umhüllung aufweisen, wobei die Umhüllung aus einem Kunstharz besteht, welches durch Phasen-Polymerisation oder Polymerablagerungen oder dergleichen aufgebracht wird, um zu verhindern* daß das magnetische Material an der Oberlfäche der als Trägerteilchen verwendeten Partikel freiliegt. Wenn der Anteil des enthaltenen magnetischen Materials zu hoch ist/ liegt das magnetische Material an der Oberfläche der Trägerpar-

tikel frei, und es erhöht sich das Einwirken der Magnetbürste auf den photoempfindlichen Körper, wodurch der oben erwähnte Effekt geschmälert wird. Ist der Anteil hingegen zu gering, so verschlechtert sich die Trägerkapazität und es erhöht sich ein Zerstreuen der Teilchen. Daher bewegt sich der Anteil des magnetischen Materials vorzugsweise in einem Bereich von 30-90 Gewichtsprozent, vorzugsweise im Bereich zwischen 60 und 80 Gewichtsprozent.

Als ein weiteres Beispiel wurde das gleiche Entwicklermittel wie in den oben beschriebenen Beispielen verwendet, wobei fünf Verhältnisse 2,5; 2,0; 1,0; 0,5 und 0,3 für Entwicklermittel-Trägergeschwindigkeit in Bezug auf Umfangsgeschwindigkeit des photoempfindlichen Körpers 67 ausgewählt wurden und der gleiche Vorgang durchgeführt wurde wie in dem zweiten Beispiel. Hierdurch wurde ein Zweifarbenbild erhalten, und es wurde das Schwarzbild untersucht. Tabelle 4 zeigt das Ergebnis, wobei ein keine Unordnung des Schwarzbildes und ein X eine Unordnung des Schwarzbildes bedeutet.

Tabelle 5

Relativgeschwindigkeits-Verhältnis Unordnung des Schwarzbildes

Bei großwerdender Relativgeschwindigkeit wird die physikalische Kraft, die von der Magnetbürste auf den photoempfindlichen Körper 67 aufgeübt wird, so stark, daß der an dem photoempfindliehen Körper 67 haftende schwarze Toner gestört wird, wie man Tabelle 4 entnehmen kann. Daher liegt das Verhältnis von Entwicklermittel-Trägergeschwindigkeit zu Umfangsgeschwindigkeit des photoempfindliehen Körpers 6 7 vorzugsweise zwischen 2,0 und 0,5.

2,5	2,	0	1	0	0	0,5	0,3
X	0				0	X

Wie aus der obigen Beschreibung hervorgeht, läßt sich durch die vorliegende Erfindung verhinder, daß das zuerst entwickelte Bild gestört und beschädigt wirdl· wenn die zweite Entwicklung auf dem photoempfindlichen Kör⁴-per, auf dem sich bereits das als erstes entwickelte Bild befindet, stattfindet. Man erhält durch die Erfindung ein brilliantes Zweifarben(rot-schwarz)bild, da in dem schwarzen Bild, welches das zuerst entwickelte Bild iöt, keine Unordnung auftritt.

Wenn die Koronaentladungs-Einheit, die mit dem Steuerschirm an oder in der Nähe der Koronaionen-AbstrahlÖffnung ausgestattet ist, bei der zweiten Entwicklung des Zwei'-farbenbild-Aufbauverfahrens angesetzt wird, läßt Sich eine FärbVermischung des ersten und des zweiten Bildes verhindern und ein sauberes Zweifarbenbild erzielen. In der mit der Koronaentladungs-Einheit ausgestatteten Zwei£arben-Bildaufbauvorrichtung wird der Koronaionenstrom durch den Steuerschirm elektrisch beschleunigt und verläuft parallel in Richtung auf die Oberfläche des photoempfindlichen Körpers, senkrecht zu dessen Oberfläche. Daher wird die gerade Bahn der Koronaionen gefördert und die Koronaionen fliegen nicht konzentriert in solche Abschnitte des photoempfindlichen Körpers, wo die Potentialdifferenz in Bezug auf den Koronodraht groß ist, wodurch positive und negative Potentiale nach der Sekundäraufladung auf große Werte eingestellt werden können. Zusätzlich läßt sich die Sekundäraufladung stabil durchführen, ohne daß die Aufladungseffizienz herabgesetzt wird, so daß über einen langen Zeitraum hervorragende zweifarbige Bilder erhalten werden. Das Aufladen, das Belichten und das Entwickeln können erfolgen, ohne daß auf die Reihenfolge der Aufladeschritte besondere Aufmerksamkeit verwendet wird. Wenn weiterhin der Maschenwinkel des

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Steuerschirms auf etwa 10 bis- 80° in Bezug auf die Bewegungsrichtung des photoempfindlichen Körpers eingestellt wird, entstehen weder Aufladungs-Unregelmäßigkeiten noch Entwicklung-Unregelmäßigkeiten im Anschluß an die Sekundärauf ladung.

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Claims

K MX« · KU NkKH · SCHMITT-MLSON · HIRSCH ^TKVTWWAITK Kl ΚιΗΊ-ΛΝ IM-KNT Vr1IXM K 22 197/7kl CASIO COMPUTER CO., LTD. 6-1 Nishishinjuku 2-chome, Shinjuku-ku Tokyo, Japan und CASIO ELECTRONICS MANUFACTURING CO., LTD. Nishishinjuku 2-chome Shinjuku-ku Tokyo, Japan Zweifarben-Bildaufbaugerät Patentansprüche

1. Zweifarben-Bildaufbaugerät, mit einem bipolaren photoempfindlichen Körper, einer ersten Aufladevorrichtung zum Aufbringen einer eine vorbestimmte Polarität aufweisenden Ladung auf den photoempfindlichen Körper, einer ersten Bilderzeugungsvorrichtung zum Erzeugen eines ersten, elek'· trostatischen latenten Bildes durch Belichten des von der ersten Aufladevorrichtung aufgeladenen photoempfindlichen Körpers, einer ersten Entwicklervorrichtung zum Entwickeln des von der ersten Bilderzeugungsvorrichtung erzeugten ersten elektrostatischen latenten Bildes, einer zweiten Aufladevorrichtung zum Aufbringen einer eine entgegengesetzte Polarität wie die durch die erste Aufladevorrichtung aufgebrachte Ladung aufweisenden Ladung auf den photoempfindlichen Körper, einer zweiten Bilderzeugungsvorrichtung zum

Erzeugen eines zweiten elektrostatischen latenten Bildes durch Belichten des von der zweiten Aufladevorrichtung aufgeladenen photoempfindlichen Körpers, und einer zweiten Entwicklervorrichtung zum Entwickeln des zweiten elektrostatischen latenten Bildes, dadurch gekennzeichnet , daß die zweite Aufladevorrichtung (12; 4 3; 56) eine Koronaentladungsvorrichtung mit einem Koronaionenstrom-Steuerschirm (22; 31; 37) ist, welcher durch Beschichten eines leitenden Elementes (25; 32) mit einem Isolierelement (26; 33, 34) gebildet und an oder in der Nähe einer Koronaionen-Abstrahlöffnung angeordnet ist.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Bildaufbaueinrichtung eine erste und eine zweite Bildaufbauvorrichtung aufweist, daß die erste Bildaufbauvorrichtung die erste Aufladevorrichtung, die erste Bilderzeugungsvorrichtung und die erste Entwicklervorrichtung aufweist, daß die zweite Bildaufbauvorrichtung die zweite Aufladevorrichtung, die zweite Bilderzeugungsvorrichtung und die zweite Entwicklervorrichtung enthält, und daß die erste Bildaufbauvorrichtung stromaufwärts bezüglich der zweiten Bildaufbauvorrichtung angeordnet ist in Bezug auf den photoempfindlichen Körper, der sich bei einem Bildaufbau ein- oder mehrmals dreht.

3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Aufladeabschnitt vorgesehen ist, der die erste und die zweite Aufladevorrichtung enthält, daß ein Bilderzeugungsabschnitt die erste und die zweite zur Er-

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zeugung des ersten bzw. des zweiten elektrostatischen BiI-¹-des dienende erste und zweite Bilderzeugungsvorrichtung enthält, und daß ein Entwicklerabschnitt die erste und die zweite Entwicklervorrichtung enthält, wobei die genannten Abschnitte in der genannten Reihenfolge stromabwärts entlang der Bewegungsrichtung des photoempfindlichen Körpers angeordnet sind.

4. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Aufladevorrichtung, die erste Bilderzeugungsvorrxchtung, die zweite Aufladevorrichtung, die zweite Bilderzeugungsvorrxchtung, die erste Entwicklervorrichtung und die zweite Entwicklervorrichtung in dieser Reihenfolge in Richtung stromabwärts entlang der Bewegungsrichtung des photoempfindlichen Körpers angeordnet sind»

5. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Bildaufbauvorrichtung die erste Aufladevorrichtung, die erste Bilderzeugungsvorrichtung, die zweite Aufladevorrichtung, die erste Entwicklervorrichtüng, die zweite Bilderzeugungsvorrxchtung und die zweite Entwicklervorrichtung aufweist, welche in stromabwärtiger Richtung entlang des photoempfindlichen Körpers in dessen Bewegungsrichtung angeordnet sind.

6. Gerät nach einem der Ansprüche 2 - 5, dadurch g e ^ kennzeichnet , daß die Koronaentladungsvorrichtung der zweiten Aufladevorrichtung eine Gleichstrom-Koronaentladungsvorrichtung ist.

7. Gerät nach einem der Ansprüche 2 - 5 , dadurch g e kenn ζ-ei" c h η e t , daß die Koronaentladungsvorrichtung der zweiten Aufladevorrichtung eine Gleichstrom-Koronaentladungsvorrichtung ist, und daß das Isolierelement auf derjenigen Seite des leitenden Elements vorgesehen ist, die der Koronaionen-Erzeugungsseite zugewandt ist.

8. Gerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß das leitende Element über eine Vorspannungsquelle geerdet ist.

9. Gerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Polarität der Vorspannungsquelle die gleiche ist wie die elektrische Entladungspolarität der Gleichstrom-Koronaentladungsvorrichtung.

10. Gerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das leitende Element über einen Widerstand geerdet ist.

11. Gerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen dem leitenden Element und dem photoempfindlichen Körper zwischen 1 mm und 5 mm beträgt.

12. Gerät nach einem der Ansprüche 2-5, dadurch gekennzeichnet , daß die Koronaentladungsvorrichtung der Aufladevorrichtung eine Gleichstrom-Koronaentladungsvorrichtung ist, und daß das Isolierelement auf der

Seite, wo die Koronaionen erzeugt werden, und auf der dem photoempfindlichen Körper zugewandten Seite des leitenden Elements vorgesehen ist.

13. Gerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das leitende Element über eine Vorspannungsquelle geerdet ist.

14. Gerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Polarität der Vorspannungsquelle die gleiche ist wie die Entladungspolarität der Gleichstrom^Koronaentladungsvorrichtung.

15. Gerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das leitende Element über einen Widerstand geerdet ist.

16. Gerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich net, daß der Abstand zwischen dem leitenden Element und dem photoempfindlichen Körper zwischen 1 mm und 5 mm be-" trägt.

17. Gerät nach einem der Ansprüche 2 - 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Koronaentladevorrichtung der Aufladevorrichtung eine Wechselstrom-Koronaentladungsvorrichtung ist, und daß der leitende Schirm der Koronaentladungsvorrichtung über eine Gleichspannungsquelle geerdet ist.

18. Gerät nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch g e kennzeichnet , daß die Koronaentladungsvorrichtung der zweiten Aufladevorrichtung eine Wechselstrom-Koronaentladungsvorrichtung ist, und daß der leitende Schirm der Koronaentladungsvorrichtung über eine Gleichspannungsquelle geerdet ist, und daß das Isolierelement auf derjenigen Seite des leitenden Elementes vorgesehen ist, die der Seite der Erzeugung der Koronaionen zugewandt ist.

19. Gerät nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das leitende Element über eine Vorspannungsquelle geerdet ist.

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20. Gerät nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Polarität der Vorspannungsquelle die gleiche ist wie die der Gleichspannungsquelle für den leitenden Schirm.

21. Gerät nach einem der Ansprüche 2 - 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Koronaentladungsvorrichtung der zweiten Aufladevorrichtung eine Wechselstrom-Koronaentladungsvorrichtung ist, daß der leitende Schirm der Koronaentladungsvorrichtung über eine Gleichspannungsquelle geerdet ist, und daß das Isolierelement sowohl auf der Seite der Erzeugung der Koronaionen als auch auf der dem photoempfindlichen Körper zugewandten Seite des leitenden Elements vorgesehen ist.

22. Gerät nach Anspruch 21, dadurch gekennzEichn e t , daß das leitende Element über eine Vorspannungsquelle geerdet ist.

23. Gerät nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Polarität der Vorspannungsquelle die gleiche ist wie die der Gleichspannungsquelle für den leitenden Schirm.

24. Gerät nach einem der Ansprüche 2-5, dadurch gekennzeichnet , daß der Koronaionenstrom-Steuer·¹· schirm die Form eines Gitters hat, und daß der Winkel zwischen der Öffnungsrichtung des Gitters und der Richtung> in der die Aufladung des photoempfindlichen Körpers stattfindet, zwischen 10 und 80° beträgt.

25. Gerät nach einem der Ansprüche 2-5, dadurch gekennzeichnet , daß der Koronaionenstrom-Steuerschirm der zweiten Aufladevorrichtung Gitterform aufweist, und daß der Winkel zwischen der Richtung der Gitteröffnung und der Richtung, in der die Aufladung des photoempfindlichen Körpers erfolgt, zwischen 10 und 80° beträgt und daß das Isolierelement auf derjenigen Seite des leitenden Elements vorgesehen ist, auf der die Koronaionen erzeugt werden.

26. Gerät nach Anspruch 25, dadurch gekennzeich net, daß der Gitterabstand unter 150 um liegt.

27. Gerät nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß das isolierende Element 5 - 30 μΐη dick ist.

28. Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß nach der zweiten Aufladung ein Potential derart eingestellt wird, daß der Absolutwert des Potentials in demjenigen Abschnitt des photoempfindlichen Körpers, der auf eine entgegengesetzte Polarität aufgeladen ist, nach dem zweiten Aufladen kleiner ist als in diesem Abschnitt des photoempfindlichen Körpers, dessen elektrisches Potential selbst nach dem zweiten Aufladevorgang nicht geändert wird.

29. Gerät nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß der photoempfindliche Körper eine geringere Empfindlichkeit besitzt, wenn er für die Polarität der ersten Aufladung aufgeladen wird, als wenn er für die Polarität der zweiten Aufladung aufgeladen wird.

30. Gerät nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfindlichkeit des photoelektrischen Körpers beim Aufladen auf die Polarität der ersten Aufladung halb so groß ist wie diejenige bei der Aufladung auf die Polarität der zweiten Aufladung.

31. Gerät nach einem der Ansprüche 2 - 5, dadurch gekennzeichnet , daß die zweite Entwicklervorrichtung als Entwicklermittel mindestens einen isolierenden α. -Farb-Toner aufweist sowie Teilchen zum Aufladen des ex -Farben-Toners durch Reibung, so daß der Toner eine

dem zweiten elektrostatischen latenten Bild entgegengesetzte Polarität aufweist, daß das Entwicklermittel auf die Oberfläche einer sich drehenden, zylindrischen und nicht-magnetischen Hülse aufgebracht wird, in welcher eine sich drehende permanentmagnetische Rolle mit mehreren Polpaaren untergebracht ist, daß die nicht-magnetische Hülse in Bezug auf die permanentmagnetische Rolle gedreht wird und daß das Entwicklermittel, welches auf der eine magnetische Bürste bildenden nicht-magnetischen Hülse in die gleiche Richtung wie der photoleitende Körper¹ transportiert wird, in Berührung mit der Oberfläche des photoempfindlichen Körpers gebracht wird.

32. Gerät nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet , daß die Teilchen des Entwicklermittels ein magnetisches Material aufweisen, welches einen spezi-¹

fischen Volumenwiderstand von mehr als 10 Ohm.cm aufweist und einen mittleren Teilchendurchmesser von weniger als 70 μπι besitzt.

33. Gerät nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet , daß die Teilchen des Entwicklermittels feines magnetisches Pulver aufweisen, welches in einem isolierenden Kunstharz verstreut ist und daß das Verhältnis des feinen magnetischen Pulvers zu dem Kunstharz in einem Bereich von 30 - 40 Gewichtsprozent liegt.

34. Gerät nach Anspruch 31, dadurch gekennzeich net, daß die nicht-magnetische Hülse und die permanentmagnetische Rolle eine Relativdrehung vollziehen, daß die Transportrichtung des Entwicklermittels die gleiche ist

wie die Bewegungsrichtung des photoempfindlichen Körpers in dem Entwicklungsbereich, und daß das Verhältnis von Transportgeschwindigkeit des Entwicklermittels zu der Bewegungsgeschwindigkeit des photoempfindlichen Körpers in dem Bereich von 0,5 bis 2,0 eingestellt wird.

35. Gerät nach einem der Ansprüche 2-5, dadurch gekennzeichnet , daß die erste Entwicklervorrichtung einen<x -Farbe-Toner enthält, daß die zweite Entwicklervorrichtung einen ß-Farbe-Toner enthält, daß der <x-Farbe-Toner ein schwarzer Toner, und daß der ß-Farbe-Toner ein chromatischer Toner ist.

36. Gerät nach Anspruch 35, dadurch gekennzeich net, daß der chromatische Toner ein roter Toner ist.

37. Gerät nach einem der Ansprüche 2-5, dadurch gekennzeichnet , daß die erste Bilderzeugungsvorrichtung ein A-Farben-Filter aufweist, das die zweite Bilderzeugungsvorrichtung ein B-Farben-Filter aufweist, und daß das A-Farben-Filter und das B-Farben-Filter zueinander komplementär sind.

38. Gerät nach Anspruch 37, dadurch gekennzeich net, daß das A-Farben-Filter ein Rotfilter und das B-Farben-Filter ein Zyanfilter ist.

39. Zweifarben-Bildaufbaugerät, mit einem bipolaren photo-

empfindlichen Körper, einer Aufladevorrichtung zum Durch-¹ führen einer Aufladung des photoempfindlichen Körpers mit einer vorbestimmten Polarität durch eine Koronaentladuhgsvorrichtung, die einen Koronaionenstrom-Steuerschirm aufweist, welcher ein leitendes Element und ein Isolierelement aufweist und an einer oder in der Nähe einer Abstrahlöffnung für Koronaionen angeordnet ist, und eine Belichtungsvorrichtung zum Bilden eines elektrostatischen latenten Bildes durch Belichten, sowie einer Entwicklervorrichtung zum Sichtbarmachen des elektrostatischen latenten Bildes.

40. Verfahren zum Aufbau eines Zweifarbenbildes, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

Aufbringen einer ersten Ladung einer vorbestimmten Polari·¹-tät auf einen bipolaren photoempfindlichen Körper,

Erzeugen eines ersten elektrostatischen, latenten Bildes durch Belichten des photoempfindlichen Körpers nach Abschluß des ersten Aufladevorgangs,

Entwickeln des ersten elektrostatischen, latenten Bildes,

Aufbringen einer zweiten Aufladung mit einer der ersten Aufladung entgegengesetzten Polarität auf den photoempfindlichen Körper mithilfe einer Koronaentladungsvorrichtung, die einen Koronaionenstrom-Steuerschirm aufweist, der gebildet ist durch Beschichten eines leitenden Elements mit einem Isolierelement, und der an oder in der Nähe einer Koronaionen-Abstrahlöffnung angeordnet ist, wobei dieser Schritt nicht vor der Erzeugung des ersten latenten Bildes

durchgeführt wird,

Erzeugen eines zweiten elektrostatischen, latenten Bildes durch Belichten des photoempfindlichen Bildes nach dem zweiten Aufladen, und

Entwickeln des zweiten elektrostatischen Bildes.

41. Verfahren nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet , daß die jeweiligen Schritte nacheinander in folgender Reihenfolge durchgeführt werden: erstes Aufladen, Erzeugen des ersten elektrostatischen, latenten Bildes, Durchführen der ersten Entwicklung, zweites Aufladen, Erzeugen des zweiten elektrostatischen, latenten Bildes und Durchführen der zweiten Entwicklung.

42. Verfahren nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet , daß die jeweiligen Schritte nacheinander in folgender Reihenfolge durchgeführt werden: erstes Aufladen, Erzeugen des ersten elektrostatischen, latenten Bildes, zweites Aufladen, Erzeugen des zweiten elektrostatischen latenten Bildes, Durchführen der ersten Entwicklung und Durchführen der zweiten Entwicklung.

43. Verfahren nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet , daß die jeweiligen Schritte nacheinander in folgender Reihenfolge durchgeführt werden: erstes Aufladen, Erzeugen des ersten elektrostatischen, latenten Bildes, zweites Aufladen, Durchführen der ersten Entwicklung, Erzeugen des zweiten elektrostatischen, latenten Bildes und Durchführen der zweiten Entwicklung.