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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein
Mehrfarbenbilderzeugungsverfahren und eine Vorrichtung, wobei ein
lichtempfindliches Element verwendet wird, das zur Erzeugung
eines mehrfarbigen Bildes auf elektrophotographischem Wege
geeignet ist.
TECHNISCHER HINTERGRUND
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Im Hinblick auf die Erzeugung eines Mehrfarbenbildes durch
die Elektrophotographie sind eine Anzahl von Verfahren und
dafür geeignete Vorrichtungen vorgeschlagen worden, die sich
grob wie folgt unterteilen lassen. Bei einem dieser
Verfahren verwendet man ein einzelnes lichtempfindliches
Element und die wiederholte Erzeugung eines latenten Bildes
durch eine bildweise Belichtung und eine Entwicklung mit
einem farbigen Toner in Übereinstimmung mit der Anzahl der
Farbauszüge zur Überlagerung der Farben auf dem
lichtempfindlichen Element, oder das Bild wird nach jeder
Entwicklung auf ein Übertragungselement gebracht, um die
Farbüberlagerung auf dem Übertragungselement zu verwirklichen. Das
zweite Verfahren erzeugt ein Mehrfarbenbild mittels einer
mit lichtempfindlichen Elementen ausgerüsteten Vorrichtung,
deren Anzahl der Anzahl von Farbauszügen entspricht, indem
die lichtempfindlichen Elemente gleichzeitig mit optischen
Bildern der einzelnen Farben belichtet werden, und die auf
den einzelnen lichtempfindlichen Elementen erzeugten
latenten Bilder mit farbigen Tonern entwickelt werden, und
die Bilder nacheinander auf ein Übertragungselement zur
Überlagerung der Farben gebracht werden.
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Das erste Verfahren ist mit einem schwerwiegenden Nachteil
behaftet, da die mehrfache Wiederholung der Schritte zur
Erzeugung und Entwicklung der latenten Bilder die
Bildaufzeichnung zeitaufwendig gestaltet, so daß eine
Beschleunigung bemerkenswert schwierig ist. Andererseits ist
das zweite Verfahren hinsichtlich der Geschwindigkeit
vorteilhaft, da mehrere lichtempfindliche Elemente parallel
eingesetzt werden, aber es ist kaum durchführbar, da
aufgrund der mehrfach erforderlichen lichtempfindlichen
Elemente, optischen Systeme und Entwicklungseinrichtungen
die Vorrichtung kompliziert und groß bauend wird, wodurch
die Fertigungskosten steigen. Darüber hinaus weist jedes
dieser beiden Verfahren ernsthafte Nachteile dadurch auf,
daß die erzeugten Bilder nur schwer zur Deckung gebracht und
wiederholt mehrere Male übertragen werden können, so daß die
Fehlpassung der Farben des Bildes nicht vollständig
vermieden werden kann und es schwierig ist, die
Farbwiedergabe und das Farbgleichgewicht einzustellen.
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Um diese Probleme nachhaltig zu lösen, reicht es aus, ein
Mehrfarbenbild durch eine einzige bildweise Belichtung auf
ein einzelnes lichtempfindliches Element aufzuzeichnen,
jedoch ist der derzeitige Stand der Technik derart, daß ein
solches Verfahren noch nicht entwickelt ist.
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GB-A-2,092,068 beschreibt eine Mehrfarbenkopiermaschine, in
der auf einem lichtempfindlichen Element erzeugte
Farbauszüge elektrostatischer Bilder entwickelt und auf einen
Kopierbogen gebracht werden und in der ein Zustand des
Elements erkannt wird, um eine Justierung zu ermöglichen, so
daß ein Referenzwert für jede Farbe angenähert wird.
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JP-A-5,274,341 beschreibt ein Verfahren gemäß dem
Oberbegriff von Anspruch 1.
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JP-A-5,872,163 beschreibt die in jeder Farbe unabhängige
Justierung einer Zweifarbenbilddichte durch Änderung der
Vorspannungen der jeweiligen Farbentwicklungseinrichtungen.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht des oben
beschriebenen Hintergrundes entwickelt und sie bezweckt, eine
Mehrfarbenkopiervorrichtung bereitzustellen, die ein
Mehrfarbenbild mit hoher Geschwindigkeit durch eine einzige
bildweise Belichtung auf einem einzelnen lichtempfindlichen
Element erzeugen kann, die die Wiedergabedichte und das
Farbgleichgewicht eines Vorlagenbildes in einfacher Weise
justieren kann und die in kompakter Bauweise hergestellt
werden kann. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein
Verfahren zur Erzeugung eines Mehrfarbenbildes durch
wiederholte ganzflächige Belichtung und Entwicklung auf
einem mehrfarbige Bilder erzeugenden, lichtempfindlichen
Element verwirklicht, das wie folgt aufgebaut ist: mit einer
Isolierschicht auf einer Seite einer photoleitfähigen
Schicht; mit einer leitfähigen Schicht auf der anderen
Seite, wobei von dieser Isolierschicht und dieser
leitfähigen Schicht mindestens eine lichtdurchlässig ist und
mehrere solcher Filterarten enthält, die ein Potentialmuster
in einem Bereich einer speziellen Art eines der Filter
dieses lichtempfindlichen Elements erzeugen, nachdem dieses
lichtempfindliche Element aufgeladen und einer bildweisen
Belichtung ausgesetzt worden ist, dadurch gekennzeichnet,
daß dieses lichtempfindliche Element vor der zweiten und
späteren ganzflächigen Belichtung erneut aufgeladen wird, so
daß das Oberflächenpotential des lichtempfindlichen Elements
im wesentlichen gleichförmig gemacht wird und daß mindestens
eine dieser bildweisen, ganzflächigen Belichtungs- und
Entwicklungsstufen zur Einstellung der Farbwiedergabe des
mehrfarbigen Bildes veränderlich gemacht wird.
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Das Mehrfarbenbilderzeugungsverfahren der vorliegenden
Erfindung kann darüber hinaus dadurch gekennzeichnet sein,
daß in den obengenannten Schritten die Dichte einer
nachfolgenden Entwicklung durch Änderung der Lichtmenge und/oder
der spektralen Verteilung der ganzflächigen Belichtung
geändert wird.
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Weiterhin ist das Mehrfarbenbilderzeugungsverfahren der
vorliegenden Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß in den
oben genannten Schritten die Farbwiedergabe des mehrfarbigen
Bildes durch Änderung eines zwischen dem lichtempfindlichen
Element und einem Entwicklerträger einer
Entwicklungseinrichtung aufzubauenden elektrischen Entwicklungsfeldes
eingestellt wird.
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Darüber hinaus stellt die Erfindung ein Verfahren zur
Erzeugung eines Mehrfarbenbildes durch wiederholte,
ganzflächige Belichtung und Entwicklung auf einem
mehrfarbige Bilder erzeugenden, lichtempfindlichen Element
bereit, das wie folgt aufgebaut ist: mit einer
Isolierschicht auf einer Seite einer photoleitfähigen Schicht; mit
einer leitfähigen Schicht auf der anderen Seite, wobei von
der Isolier- bzw. leitfähigen Schicht mindestens eine
optisch durchlässig ist und mehrere Filterarten umfaßt, so
daß ein Potentialmuster in einem Bereich einer speziellen
Art eines der Filter dieses lichtempfindlichen Elements
erzeugt wird, nachdem dieses lichtempfindliche Element
aufgeladen und einer bildweisen Belichtung ausgesetzt worden
ist, dadurch gekennzeichnet, daß dieses lichtempfindliche
Element vor der zweiten und späteren ganzflächigen
Belichtung erneut aufgeladen wird, so daß das
Oberflächenpotential des lichtempfindlichen Elements im wesentlichen
gleichförmig gemacht wird und daß mindestens eine der
Bedingungen für die Aufladung und Wiederaufladung des
lichtempfindlichen Elements zur Einstellung des
Farbgleichgewichts des mehrfarbigen Bildes veränderlich gemacht wird.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist außerdem eine
Mehrfarbenbildkopiervorrichtung vorgesehen, bestehend aus
einem mehrfarbige Bilder erzeugenden, lichtempfindlichen
Element, Mitteln zur Aufladung des lichtempfindlichen
Elements und Mitteln zur bildweisen Belichtung zur
Projektion einer Vorlage auf das lichtempfindliche Element,
wobei dieses lichtempfindliche Element mit einer
Isolierschicht auf einer Seite einer photoleitfähigen
Schicht versehen ist; mit einer leitfähigen Schicht auf der
anderen Seite, wobei von der Isolier- bzw. leitfähigen
Schicht mindestens eine lichtdurchlässig ist und mehrere
Filterarten umfaßt, so daß ein Potentialmuster in einem
Bereich einer speziellen Art eines der Filter dieses
lichtempfindlichen Elements erzeugt wird, nachdem dieses
lichtempfindliche Element aufgeladen und einer bildweisen
Belichtung ausgesetzt worden ist, dadurch gekennzeichnet,
daß Mittel zur erneuten Aufladung dieses lichtempfindlichen
Elements vor der zweiten und späteren ganzflächigen
Belichtung vorgesehen sind, so daß das Oberflächenpotential
des lichtempfindlichen Elements im wesentlichen gleichförmig
gemacht wird und daß die Bildbelichtungseinrichtungen die
Lichtmenge oder die spektrale Verteilung des Lichtes für die
Projektion der Vorlage verändern können.
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Ferner kann die Mehrfarbenbildkopiermaschine nach der
vorliegenden Erfindung dadurch gekennzeichnet sein, daß diese
Bildbelichtungseinrichtungen zwischen der Vorlage und dem
lichtempfindlichen Element angeordnete Mittel zur Änderung
der Menge oder der spektralen Verteilung des auf das
lichtempfindliche Element einfallenden Lichtes enthalten.
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Weiterhin kann die Mehrfarbenbildkopiermaschine nach der
vorliegenden Erfindung durch Mittel für eine gleichmäßige
Belichtung des lichtempfindlichen Elements im wesentlichen
gleichzeitig mit der bildweisen Belichtung zur Einstellung
der Menge oder Wellenlängen-Verteilung des Belichtungslichts
durch diese Mittel gekennzeichnet sein.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Fig. 1 bis 13 sind Schnittdarstellungen, die
entsprechende Beispiele des schichtweisen Aufbaus eines
lichtempfindlichen Elements, wie es im Verfahren der
vorliegenden Erfindung zu verwenden ist, schematisch zeigen;
Fig. 14 bis 16 sind Draufsichten der Filterschichten
entsprechender Beispiele für die Verteilung der
Farbauszugsfilter; Fig. 17(A) bis 17(E) sind schematische
Darstellungen von Schritten zur Erläuterung des
Mehrfarbenbilderzeugungsverfahrens der vorliegenden Erfindung;
Fig. 18 ist eine graphische Darstellung, die den
Zusammenhang zwischen der ganzflächigen Belichtung, dem
elektrostatischen Bildpotential und der Menge des
aufgebrachten Toners darstellt; Fig. 19, 20 und 22 sind
schematische Vorderansichten entsprechender Beispiele für
Aufzeichnungsvorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens
der vorliegenden Erfindung; Fig. 21 ist eine schematische
Seitenansicht eines Bildbelichtungsbereichs der
Aufzeichnungsvorrichtung von Fig. 20; Fig. 23 ist eine
graphische Darstellung, die die Potentialänderung der
Oberfläche des lichtempfindlichen Elements zur Verdeutlichung
der Möglichkeit einer Einstellung des Farbgleichgewichts
durch Änderung der Entladebedingungen, wie ein
Wiederaufladen, darstellt; Fig. 24 und 25 sind Teilansichten
entsprechender Beispiele einer
Vorlagenprojektionsvorrichtung der Bildbelichtungseinrichtung der
Kopiervorrichtung der vorliegenden Erfindung; Fig. 26 und 27
sind Teilansichten entsprechender anderer Beispiele der
Vorlagenprojektionsvorrichtung der
Bildbelichtungseinrichtungen der Kopiervorrichtung der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 28 ist eine Ansicht des Bildbelichtungsbereiches eines
Beispiels für Mittel zur gleichmäßigen Belichtung des
lichtempfindlichen Elements im wesentlichen gleichzeitig mit
der bildweisen Belichtung. Fig. 29 ist eine schematische
Schnittdarstellung einer Entwicklungsvorrichtung zur
Erläuterung eines bei der vorliegenden Erfindung
anzuwendenden Entwicklungsverfahrens; und Fig. 30 bis 32
sind graphische Darstellungen der Entwicklungsdichte mit
entsprechenden Beispielen zur Einstellung der Farbwiedergabe
durch Änderung der Entwicklungsbedingungen.
BESTE AUSFÜHRUNGSART DER ERFINDUNG
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Im folgenden ist die vorliegende Erfindung anhand ihrer
Ausführungsformen und der beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
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Die folgende Beschreibung ist übrigens sowohl auf ein
lichtempfindliches Element zur Vollfarbenwiedergabe, das
individuelle Rot- (R), Grün- (G) und Blau-(B)-Filter zur
Übertragung von im wesentlichen ausschließlich rotem, grünem
bzw. blauem Licht als Farbauszugsfilter verwendet, als auch
ein Mehrfarbenbilderzeugungsverfahren mit jenem
lichtempfindlichen Element gerichtet, jedoch sollten die Farben
der Farbauszugsfilter und die Farben der zur Bildung der
vorher genannten Farben zu verwendenden Toner nicht darauf
beschränkt sein.
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In Fig. 1 bis 13 bezeichnet Bezugszeichen 1 eine
photoleitfähige Schicht, bestehend aus: einem Photoleiter, wie
beispielsweise Schwefel, Selen, amorphes Silizium oder eine
Schwefel, Selen, Tellur, Arsen oder Antimon enthaltende
Legierung; einem anorganischen Photoleiter, wie
beispielsweise ein Oxid, Zonid, Sulfid oder Selenid eines Metalls,
z. B. Zink, Aluminium, Antimon, Wismut, Cadmium oder
Molybdän; oder einem durch Dispersion einer organischen
photoleitfähigen Substanz wie etwa Vinylcarbazol,
Anthracenphthalocyanin, Trinitrofluorenon,
Polyvinylcarbazol, Polyvinylanthracen oder Polyvinylpyren in einem
isolierenden Harzbindemittel wie Polyethylen, Polyester,
Polypropylen, Polystyrol, Polyvinylchlorid, Polyvinylacetat,
Polycarbonat, Acrylharz, Silikonharz, fluorhaltiges Harz
oder Epoxydharz hergestellten organischen Photoleiter.
Bezugszeichen 2 und 3 bezeichnen eine Isolierschicht bzw.
eine leitfähige Schicht. Die in Fig. 1 bis 4 und Fig.
9 bis 13 erscheinende Isolierschicht 2 ist außerdem
lichtdurchlässig und besteht aus einer Filterschicht 2a mit einer
Verteilung von Farbauszugsfiltern für Rot (R), Grün (G) und
Blau (B). Von diesen ist die Isolierschicht 2 nach den
Fig. 1, 9 und 13 vollständig aus der Filterschicht 2a
aufgebaut und kann erzeugt werden, indem eine isolierende
Substanz, beispielsweise Transparentharz, die durch
Hinzufügen von Färbemitteln wie roten, grünen und blauen
Farbstoffen eingefärbt wird, in einem vorbestimmten Muster
auf die photoleitfähige Schicht 1 z. B. mittels einer
Druckeinrichtung aufgebracht wird. Andererseits ist die
Isolierschicht 2 nach den Fig. 2 bis 4 und den Fig. 10 bis 12
teilweise aus der Filterschicht 2a gebildet; die
Isolierschicht 2 von Fig. 2 und 10 wird gebildet, indem eine
transparente Isolierschicht 2b aus einem Transparenzharz
oder dergleichen auf der photoleitfähigen Schicht 1 gebildet
wird und indem die Färbemittel in einem vorgegebenen Muster
zur Erzeugung der Filterschicht 2a auf der Isolierschicht
z. B. z. B. durch Druckeinrichtungen oder
Bedampfungseinrichtungen entsprechend dem Verfahren zur Bildung der
obengenannten Filterschicht aufgebracht werden; die
Isolierschicht 2 nach den Fig. 3 und 11 wird gebildet, indem die
transparente Isolierschicht 2b auf der Filterschicht 2a
erzeugt wird; und die Isolierschicht von Fig. 4 und 12
wird erzeugt, indem die Filterschicht 2a ähnlich dem
obengenannten Verfahren auf der photoleitfähigen Schicht 1 und
die transparente Isolierschicht 2b auf der Filterschicht 2a
erzeugt werden. Die zwischen der photoleitfähigen Schicht 1
und der Filterschicht 2a der Isolierschicht 2 nach Fig.
2, 3, 10 und 11 liegende transparente Isolierschicht 2b kann
auf der Seite der photoleitfähigen Schicht 1 ganz oder
teilweise aus einer transparenten Klebemittelschicht bestehen.
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Anders ausgedrückt, diese Isolierschicht 2 wird zunächst als
Folie aufgebaut und dann mittels des transparenten Klebers
mit der photoleitfähigen Schicht 1 verklebt. Im Unterschied
zu den bisher beschriebenen Isolierschichten besitzt die
Isolierschicht 2 nach Fig. 5 bis 8 keine Filterschicht,
und sie kann nicht nur lichtdurchlässig, sondern auch
lichtundurchlässig sein. Die leitfähige Schicht 3 von
Fig. 1 bis 4 ist lichtundurchlässig und besteht
vollständig entweder aus einem Metall, wie Aluminium, Eisen,
Nickel oder Kupfer oder deren Legierungen, ähnlich wie die
bekannten lichtempfindlichen Elemente. Im Gegensatz dazu
wird die leitfähige Schicht 3 von Fig. 5 bis 13 durch
Laminieren einer lichtdurchlässigen leitfähigen Folie 3c,
die mit der photoleitfähigen Schicht 1 in Berührung steht
und einer aufgedampften oder einer aufgespritzten Schicht
entweder aus einem Metall wie Aluminium, Silber, Blei, Zink,
Nickel, Gold, Chrom, Molybdän, Titan oder Platin oder einer
aufgedampften Schicht aus einem Metalloxid wie Indiumoxid,
Zinnoxid oder Indium/Zinn-Oxid und einer Filterschicht 3a
wie bei der oben genannten Isolierschicht 2 und/oder einer
transparenten Schicht 3b aufgebaut. Bei der mit einer
solchen Filterschicht 3a ausgestatteten leitfähigen Schicht
3 kann die leitfähige Folie 3c entfallen, falls die
Filterschicht 3a und die transparente Schicht 3b aus einer
leitfähigen Substanz, z. B. einem leitfähigen Harz, bestehen.
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Die vorliegende Erfindung verwendet das photoleitfähige
Element 4 mit dem bisher beschriebenen Schichtaufbau derart,
daß das Element 4 zylindrisch, bandartig oder plattenartig
geformt ist.
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Wenn etwa die photoleitfähige Schicht 1 unzureichende
ladungserhaltende Eigenschaften hat, so kann eine dünne
Isolierschicht zwischen die leitfähige Schicht 3 und die
photoleitfähige Schicht 1 eingelegt werden, was dem Stand
der Technik entsprechend allgemein bekannt ist. Ferner
weisen die Filterschicht 2a der Isolierschicht 2 und die
Filterschicht 3a der leitfähigen Schicht 3 des
lichtempfindlichen Elements nach Fig. 9 bis 12 die Anordnung
der R-, G- und B-Filter in absolut identischer Reihenfolge
auf, so daß die Filter derselben Farben einander
entsprechen. Bei dem lichtempfindlichen Element 4 nach Fig.
13 ist jedoch die Anordnungsreihenfolge verschieden, so daß
sich die Kombinationen verschiedener Farben entsprechen. Die
Form und Anordnung der R-, G- und B-Filter in den
Filterschichten 2a und 3a sind keinen besonderen Einschränkungen
unterworfen, die in Fig. 14 dargestellte streifenförmige
Anordnung ist jedoch aufgrund der Einfachheit der
Musterbildung zu bevorzugen, während die mosaikförmige Anordnung
von Fig. 15 oder 16 hinsichtlich der Wiedergabe eines
zarten Mehrfarbenbildes zu bevorzugen ist. Die Anordnung der
R-, G- und B-Filter nicht nur in Mosaik- sondern auch in
Streifenverteilung kann relativ zur Erstreckung des
lichtempfindlichen Elements in jeder Richtung orientiert sein.
Insbesondere kann beispielsweise im Falle eines rotierenden,
trommelförmigen lichtempfindlichen Elements die
Längserstreckung der Streifen relativ zur Achse des
lichtempfindlichen Elements parallel, senkrecht oder
schraubenförmig gewählt sein. Die Größen der einzelnen R-, G- und B-
Filter jedoch bewirken eine geringere Auflösung und
Farbmischbarkeit des Bildes und damit eine Verschlechterung der
Bildqualität, wenn sie übermäßig vergrößert werden, und wenn
sie dagegen zu stark verkleinert auf eine Größe gleich dem
oder kleiner als der Durchmesser der Tonerpartikel sind,
besteht die Wahrscheinlichkeit, daß ein Farbbereich durch
einen angrenzenden Bereich beeinflußt wird oder das
Verteilungsmuster der Filter schwer zu formen ist. Im Fall der
drei dargestellten Arten der Filterverteilung ist die Länge
1 einer Wiederholungsperiode vorzugsweise 30 bis 300 um
breit oder lang. Da übrigens die Kombination der
Farbauszugsfilter nicht auf die drei Arten, d. h. R, G und B,
beschränkt ist, sondern hinsichtlich Art und Anzahl der Farben
Änderungen möglich sind, ändert sich der bevorzugte Bereich
der oben angegebenen Länge 1 bei einer anderen Art und
Anzahl.
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Im folgenden ist das Mehrfarbenbilderzeugungsverfahren mit
dem obengenannten lichtempfindlichen Element 4 gemäß der
vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf Fig. 17(A) bis
17(E) und 18 beschrieben. Die Fig. 17(A) bis 17(E) zeigen
übrigens ein Beispiel, bei dem als photoleitfähige Schicht 1
des lichtempfindlichen Elements 4 ein Photoleiter in Form
eines N-Halbleiters, z. B. Cadmiumsulfid, verwendet wird, und
die in Fig. 17(A) bis 17(E) erscheinenden gleichen
Bezugszeichen kennzeichnen auch die Teile mit gleichen
Funktionen.
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Fig. 17(A) zeigt den Zustand, in dem das lichtempfindliche
Element 4 von der Seite der Isolierschicht 2 her durch die
positive Koronaentladung eines Ladegeräts 5 gleichmäßig
aufgeladen ist. In diesem Zustand werden positive Ladungen
in der Oberfläche der Isolierschicht 2 aufgebaut und in der
Grenzschicht zwischen der photoleitfähigen Schicht 1 und der
Isolierschicht 2 werden entsprechende negative Ladungen
induziert, so daß das lichtempfindliche Element 4, wie in
der graphischen Darstellung gezeigt, über ein gleichmäßiges
Oberflächenpotential E verfügt.
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Zur Vereinfachung der Beschreibung zeigt Fig. 17(B) die
Zustandsänderung des durch eine rote Komponente LR des
bildweisen Belichtungslichtes, das beispielsweise aus einer
Bildbelichtungseinrichtung 6 auf den obengenannten geladenen
Bereich einfällt, aufgeladenen lichtempfindlichen Elements
4. In dieser Bildbelichtungseinrichtung 6 wird das
lichtempfindliche Element 4 durch einen Entlader 61 bildweise
belichtet, wobei eine Wechselspannungs- oder eine
Gleichspannungsentladung stattfindet, bei der Ladungen mit einer
Polarität entgegengesetzt der des Ladegeräts 5 abgebaut
werden. Das lichtempfindliche Element 4 weist in diesem Fall
einen solchen Schichtaufbau auf, daß die Isolierschicht 2
die Filterschicht 2a umfaßt, wie in den Fig. 1 bis 4 oder
den Fig. 9 bis 13 dargestellt. Im Falle eines solchen
Schichtaufbaus des lichtempfindlichen Elements 4, bei dem
die Isolierschicht 2, wie in den Fig. 5 bis 8
dargestellt, über keinerlei Filterschicht verfügt, kommt das
Bildbelichtungslicht von der Seite der leitfähigen Schicht
3, die die Filterschicht 3a enthält. Bei den
lichtempfindlichen Elementen 4 der Fig. 9 bis 13 kann übrigens
das Bildbelichtungslicht von der Seite der leitfähigen
Schicht 3 her kommen. Da im gezeigten Beispiel die rote
Komponente LR des bildweisen Belichtungslichts den R-
Filterbereich der Isolierschicht 2 passiert, um den Bereich
der darunterliegenden photoleitfähigen Schicht 1 leitend zu
machen, verschwinden die negativen Ladungen in der
Grenzschicht zwischen der photoleitfähigen Schicht 1 und der
Isolierschicht 2 im R-Filterbereich. Da andererseits die G-
und B-Filterbereiche ein Passieren der Rotkomponente LR
nicht zulassen, bleiben die negativen Ladungen der
photoleitfähigen Schicht 1 in diesen Bereichen unverändert. Als
Ergebnis wird das Oberflächenpotential E des
lichtempfindlichen Elements 4 durch die Entladung des Entladers
61 nicht nur im R-Filterbereich, in dem die negativen
Ladungen verschwunden sind, sondern auch in den G- und B-
Filterbereichen, die die negativen Ladungen erhalten,
vergleichmäßigt. Die Ursache hierfür ist, daß sich die
positiven Ladungen in der Oberfläche der Isolierschicht 2
entsprechend den in der Grenzschicht zwischen der
photoleitfähigen Schicht l und der Isolierschicht 2 verbliebenen
negativen Ladungen verteilen, so daß sie im Gleichgewicht
bleiben. Die grünen und blauen Komponenten des
Bildbelichtungslichtes erzeugen ähnliche Ergebnisse. Daraus
resultiert wiederum, daß der Zustand der Oberfläche des
lichtempfindlichen Elements 4, die der bildweisen Belichtung
durch die Bildbelichtungseinrichtung 6 ausgesetzt war, nicht
als ein elektrostatisches Bild wirkt. Dies ist vergleichbar
mit dem Fall, in dem das Bildbelichtungslicht von der Seite
der leitfähigen Schicht 3 kommt, die die Filterschicht 3a
enthält. Die bisherige Beschreibung ist auf die Verfahren
zur Erzeugung eines primären latenten Bildes gerichtet.
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Fig. 17(C) zeigt die Änderung im aufgeladenen Zustand des
lichtempfindlichen Elements 4, auf das ein blaues Licht LB,
das durch den Durchgang des Lichtes einer Lampe 7 durch ein
Filter FB entstanden ist, auf der der zuvor genannten
bildweisen Belichtung ausgesetzten Seite eingefallen ist. Diese
ganzflächige Belichtung kann von der Seite entgegengesetzt
der bildweisen Belichtung kommend für die lichtempfindlichen
Elemente 4 von Fig. 9 bis 13 durchgeführt werden. Das
blaue Licht LB passiert weder die R- und G-Filterbereiche
noch verursacht es keine Änderung in diesen Bereichen,
passiert jedoch den B-Filterbereich, um die photoleitfähige
Schicht 1 in diesem Bereich leitfähig zu machen. Danach
werden den Ladungen in der lotrechten Grenzfläche der
photoleitfähigen Schicht 1 des B-Filterbereichs
neutralisiert. Als Resultat erscheint im B-Filterbereich ein
Potentialmuster, das auf der Oberfläche der Isolierschicht 2
durch die vorhergehende bildweise Belichtung erzeugt worden
ist, so daß ein Bild in einer Komplementärfarbe zu Blau
entsteht. Dies ist in der unteren graphischen Darstellung
von Fig. 17(C) dargestellt.
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Das Potential in diesem elektrostatischen Bild und
dementsprechend die Menge des zur Entwicklung aufgebrachten Toners
ändert sich gemäß der Lichtmenge der ganzflächigen
Belichtung, wie in Fig. 18 dargestellt, so daß die Menge
des aufgebrachten Toners, d. h. die Entwicklungsdichte in
einer nachfolgenden Entwicklungsstufe, durch Einstellung der
Lichtmenge der ganzflächigen Belichtung durch geeignete
Mittel, einschließlich der Regelung der von der Lampe 7 oder
deren Blende abgestrahlten Lichtmenge, reguliert wird. Diese
Einstellung der Entwicklungsdichte kann wie im Fall der
Einstellung der Lichtmenge durch Änderung der Wellenlängen-
Verteilung der ganzflächigen Belichtung verwirklicht werden.
So kann beispielsweise eine als Lichtquelle der
ganzflächigen Belichtung zu verwendende Halogenlampe oder
dergleichen nicht nur hinsichtlich ihrer Lichtmenge, sondern
auch ihrer Wellenlängen-Verteilung geändert werden, indem
die anliegende Spannung variabel gemacht wird, und die
Wellenlängen-Verteilung einer mit einem Filter für die
ganzflächige Belichtung versehenen Lichtquelle kann durch
Auswechseln des Filters geändert werden. Da die
Lichtempfindlichkeit des lichtempfindlichen Elements ebenfalls
eine Wellenlängen-Verteilung aufweist, kann das Potential
des Potentialmusters des lichtempfindlichen Elements mit der
Änderung der Wellenlängen-Verteilung der ganzflächigen
Belichtung zur Regulierung der Entwicklungsdichte geändert
werden.
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Fig. 17(D) zeigt den Zustand, in dem das durch die
ganzflächige Belichtung mit blauem Licht LB erzeugte
elektrostatische Bild mittels einer Entwicklungseinrichtung 8Y
entwickelt wird, die einen negativ geladenen und die
Komplementärfarbe zu Blau bildenden gelben Toner TY enthält.
Der gelbe Toner TY wird nur auf der Oberfläche der
Isolierschicht 2 des B-Filterbereichs aufgebracht, dessen Potential
durch die ganzflächige Belichtung nach Fig. 17(C) geändert
wurde, jedoch nicht auf die R- und G-Filterbereiche, wo
keine Potentialänderung stattfand. Dies resultiert darin,
daß der gelbe Toner auf der Oberfläche des
lichtempfindlichen Elements 4 das Bild in einem gelben Farbauszug
erzeugt. Das durch die ganzflächige Belichtung entstandene
Potentialmuster wird durch die Entwicklung teilweise
gelöscht, wird jedoch im allgemeinen nicht gleichförmig.
Diese Situation ist im unteren Teil von Fig. 17(D)
graphisch dargestellt.
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Fig. 17(E) stellt den Zustand dar, in dem das
Oberflächenpotential des entwickelten lichtempfindlichen Elements 4
durch die Entladung eines Ladegeräts 9 ähnlich der des
Entladers 61 der Bildbelichtungseinrichtung 6 gleichmäßig
gemacht wird. Dieser Schritt nimmt keinen Einfluß auf die
Ladungsverteilungen der R- und G-Filterbereiche zwischen der
Isolierschicht 2 und der photoleitfähigen Schicht 1. Anders
ausgedrückt, dieser Schritt verhindert, daß ein Toner einer
anderen Farbe in einer folgenden Entwicklung auf das zuvor
entwickelte Tonerbild aufgebracht und dadurch in der Farbe
verfälscht wird. Der Entlader 61 der
Bildbelichtungseinrichtung 6 kann übrigens anstelle des Ladegeräts 9
vorgesehen werden.
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Danach wird das mit dem erzeugten gelben Tonerbild versehene
und in dem Zustand gemäß Fig. 17(E) gehaltene
lichtempfindliche Element 4 der ganzflächigen Belichtung mit
grünem Licht ausgesetzt, das man erhält, indem das Licht der
Lampe 7 durch den Grünfilter geschickt wird. Als Ergebnis
erscheint im G-Filterbereich ein Potentialmuster für die
Erzeugung eines Bildes in der zu Grün komplementären Farbe
analog zur vorigen Beschreibung anhand von Fig. 17(C). Wenn
dieses elektrostatische Bild von der den Magentatoner
enthaltenden Entwicklungseinrichtung entwickelt wird, wird
dieser Toner ausschließlich auf den G-Filterbereich
aufgebracht, so daß, wie in Fig. 17(D) dargestellt, ein
Magentatonerbild erzeugt wird. Auch in diesem Fall ist es
naheliegend, die Entwicklungsdichte durch Änderung der Menge
oder der Wellenlängen-Verteilung des Lichtes für
ganzflächige Belichtung zu regeln. Als Resultat wird ein
Tonerbild gewonnen, in dem zwei Farben in einem geregelten
Dichtegleichgewicht einander überlagert sind. Nachdem ferner
mit Hilfe des Ladegeräts entsprechend Fig. 17(D) das
Oberflächenpotential des lichtempfindlichen Elements 4
gleichmäßig gemacht wurde, wird das lichtempfindliche Element 4
einer ganzflächigen Belichtung unter Rotlicht, das durch
Vorschalten des Rotfilters vor die Lampe 7 gewonnen wird,
unterworfen, so daß das im R-Filterbereich zur Erzeugung
eines Bildes in einer zu Rot komplementären Farbe
erschienene Potentialmuster mittels der einen Cyantoner
enthaltenden Entwicklungseinrichtung entwickelt und damit
ein Cyantonerbild erzeugt wird. Auch hier erfolgt die
Regelung der Entwicklungsdichte durch Änderung der Menge
oder der Wellenlängen-Verteilung des Lichtes bei der
ganzflächigen Belichtung. Nunmehr sind gemäß der vorangegangenen
Beschreibung mit Bezug auf Fig. 17(B) alle Ladungen aus dem
R-Filterbereich verschwunden, so daß in diesem
R-Filterbereich selbst durch die ganzflächige Belichtung unter
Rotlicht kein Potentialmuster erzeugt wird. Die obige
Beschreibung gilt jedoch für den Bereich, in dem die
Rotkomponente LR intensiv ist, die Potentiale erscheinen
jedoch in anderen Bereichen, beispielsweise im blauen
Bildbereich zur Erzeugung des Potentialmusters in
dunkelrotem Licht, wodurch die Entwicklung mit dem Cyantoner
bewirkt wird.
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Durch die bisher beschriebenen Schritte wird das klare
dreifarbige Tonerbild, das weder Farbabweichung noch
Farbverfälschung aufweist und über ein hervorragendes
Dichtegleichgewicht verfügt, auf dem lichtempfindlichen Element 4
erzeugt. Das erzeugte Tonerbild wird durch bekannte Mittel
auf Aufzeichnungspapier übertragen und darauf fixiert.
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Die obige Beschreibung beschränkt sich auf das Beispiel, bei
dem der N-Photohalbleiter als die photoleitfähige Schicht 1
des lichtempfindlichen Elements 4 verwendet wird, jedoch
kann selbstverständlich auch ein P-Photohalbleiter, z. B.
Selen, eingesetzt werden. Bei dieser Modifikation ändert
sich das prinzipielle Verfahren nicht, obwohl alle der
positiven und negativen Polaritäten der Ladungen gemäß der
obigen Beschreibung umgekehrt werden. In jedem Fall kann
jedoch gleichzeitig eine optisch gleichmäßige Bestrahlung
vorgesehen werden, falls es sich für das Ladegerät 5 als
schwierig erweist, die Ladungen in das lichtempfindliche
Element 4 zu injizieren.
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Durch die bisher beschriebenen Verfahren wird das
Vollfarbenbild ohne Farbabweichung oder Farbverfälschung erzeugt
und durch bekannte Mittel auf das Aufzeichnungspapier
übertragen, bevor es fixiert wird.
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Die Dichte und das Farbgleichgewicht des so wiedergegebenen
Bildes werden in der Bildbelichtungseinrichtung 6 von Fig.
24 regelt, indem diejenigen Filterelemente eines
Umschaltfilters F geeignet zugeschaltet werden, die parallel
zwischen Ketten an den beiden Enden zur Dämpfung des Lichts
oder zur Änderung der Wellenlängen-Verteilung angeordnet
sind, um die Menge und die Wellenlängen-Verteilung des
Lichtes einer eine Vorlage O bestrahlenden
Bildbelichtungslampe 60 zu ändern, so daß die Intensitätsverteilung der
einzelnen Farbkomponenten des Bildbelichtungslichtes so
geändert wird, daß sich die Intensität des durch die
ganzflächige Belichtung erzeugten Potentialmusters ändert.
Das Filter F kann außerdem von solcher Art sein, daß es
umlaufend umgeschaltet wird. In der
Bildbelichtungseinrichtung 6 nach Fig. 25 werden überdies die
Lichtabstrahlungsintensitäten blauer, grüner und roter
Bildbelichtungslampen 60B, 60G und 60R so durch Änderung ihrer
jeweiligen Versorgungsspannungen geeignet geregelt, daß die
Intensitätsverteilung der einzelnen Farbkomponenten des
bildweisen Belichtungslichtes geändert werden kann. Es
versteht sich von selbst, daß als die Bildbelichtungslampen
60, 60B, 60G und 60R Halogen- oder Leuchtstofflampen
verwendet werden und daß ein Schlitz zur Regulierung der
Lichtmenge dient.
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Die bisher beschriebenen Umschaltmaßnahmen für die Filter
und die Regelungsmaßnahmen für die Abstrahlungsintensitäten
der Belichtungslampen können nach dem Verfahren der
Erkennung und Steuerung der Farben durch Photosensoren, nach
dem Verfahren, die Lichtmengen seitens des Benutzers der
Kopiervorrichtung zu wählen oder zu justieren, nach dem
Verfahren, die Filterumschaltung und die
Abstrahlungsintensitäten der Belichtungslampen mit Hilfe eines Rechners
zu steuern, der auf Informationen hinsichtlich des Farbtons
eines solchen mehrfarbigen Bildes reagiert und der mit Hilfe
von Detektormitteln durch Vergleich mit einem zuvor auf dem
lichtempfindlichen Element erzeugten Referenz-Mehrfarbenbild
Abweichungen automatisch erkennt, durchgeführt werden, so
daß das stabilisierte Mehrfarbenbild erzielt werden kann.
Falls der Benutzer andererseits beabsichtigt, einen
gewünschten Farbton zu reproduzieren, empfiehlt es sich,
einen automatischen Rückkopplungsmechanismus vorzusehen,
durch den der Benutzer in die Lage versetzt wird, die
Farbsättigung und -helligkeit auf der Bedientafel so
vorzugeben, daß ihre Wahl erleichtert wird, so daß sich die
obengenannte Belichtung und Wellenlängen-Verteilung ändern
kann.
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Durch die bisher beschriebenen Verfahren ist es möglich, das
mehrfarbige Bild zu kopieren, das weder Farbabweichung noch
Farbverfälschung ausweist, hervorragende Reproduzierbarkeit
besitzt und klarer ist oder dessen Farbton wie gewünscht
geändert werden kann.
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Die Mehrfarbenkopiervorrichtung der vorliegenden Erfindung
kann übrigens selbstverständlich auch wie die dem Stand der
Technik entsprechende Mehrfarbenkopiervorrichtung ein
monochromatisches Bild erzeugen.
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Der Fall, in der das Vorlagenbild mittels des bisher
beschriebenen Verfahrens der Zerlegung in drei Farben und
der Kombination der Toner mit Primärfarben reproduziert
wird, ist in Tabelle 1 unter Angabe der Beziehung zwischen
den Farben der Vorlagen und der kopierten Bilder
zusammengestellt:
Tabelle 1
Vorlagenbild Weiß Rot Grün Blau Gelb Magenta Cyan Schwarz Filterschicht Bildweise Belichtung Ganzflächige Belichtung, Blaulicht Gelbentwicklung Ganzflächige Belichtung, Grünlicht Magentaentwicklung Ganzflächige Belichtung, Rotlicht Cyanentwicklung Aufgebrachter Toner Reproduziertes Bild
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In Tabelle 1: Bezugssymbol " " kennzeichnet, daß zwischen
der Isolierschicht und der photoleitfähigen Schicht des
lichtempfindlichen Elements nach der bildweisen Belichtung
Ladungen vorhanden sind; Symbol " " kennzeichnet, daß das
Oberflächenpotential des lichtempfindlichen Elements durch
die gleichmäßige Belichtung geändert wird; und Symbol "×"
kennzeichnet, daß die Toner aufgebracht sind. Ferner:
Bezugssymbol "↓" kennzeichnet den Zustand, in dem die
Zustände der oberen Spalten unverändert beibehalten werden;
die leeren Felder kennzeichnen die Bereiche, in denen das
Licht bei der bildweisen Belichtung die Isolierschicht
passiert, so daß kein Toner aufgebracht wird; die
Bezugsbuchstaben Y, M und C in der Zeile "Aufgebrachter Toner"
kennzeichnen, daß Gelb-, Magenta- und Cyantoner aufgebracht
sind.
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Im folgenden ist nunmehr die Aufzeichnungsvorrichtung der
Fig. 19 bis 22 zur Durchführung des Verfahrens der
vorliegenden Erfindung beschrieben.
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In der Aufzeichnungsvorrichtung von Fig. 19 werden die
lichtempfindlichen Elemente 4 mit dem Schichtaufbau gemäß
den Fig. 1 bis 4 oder den Fig. 9 bis 13 verwendet; die
lichtempfindlichen Elemente 4 mit dem Schichtaufbau nach den
Fig. 5 bis 13 werden in der Aufzeichnungsvorrichtung
gemäß Fig. 20 und 21 verwendet; und die
lichtempfindlichen Elemente 4 mit dem Schichtaufbau gemäß den
Fig. 9 bis 13 werden in der Aufzeichnungsvorrichtung
gemäß Fig. 22 verwendet. In den Fig. 19 bis 22
kennzeichnen die gleichen Bezugszeichen Teile mit gleichen
Funktionen wie in Fig. 17. Außerdem sind mit
Bezugsbuchstaben FG ein Grünfilter, mit FR ein Rotfilter, mit 8M
eine den Magentatoner enthaltende Entwicklungseinrichtung,
mit 8C eine den Cyantoner enthaltende
Entwicklungseinrichtung, mit Bezugszeichen 10 eine
Übertragungseinrichtung zur Übertragung des auf dem lichtempfindlichen
Element 4 erzeugten Tonerbildes, wie unter Bezugnahme auf
Fig. 17 beschrieben, auf Aufzeichnungspapier P, mit 11 eine
Trennvorrichtung zum Trennen des Aufzeichnungspapiers P mit
dem übertragenen Tonerbild vom lichtempfindlichen Element 4,
mit 12 eine Fixiervorrichtung zur Fixierung des Tonerbildes
auf dem Aufzeichnungspapier P bezeichnet; des weiteren
bezeichnen 13 und 14 einen Ladungsableiter, der das
lichtempfindliche Element 4 nach der Übertragung einer Ableitung
der Ladungen unterzieht, bzw. einen Belichter für die
Ableitung der Ladungen; und Bezugszeichen 15 bezeichnet eine
Reinigungsvorrichtung zum Entfernen des restlichen Toners
von der Oberfläche des lichtempfindlichen Elements 4. Die in
der so aufgebauten Aufzeichnungsvorrichtung ablaufenden
Schritte zur Erzeugung des Tonerbildes gehen aus der sich
auf Fig. 17 beziehenden Beschreibung hervor, und die
Schritte zur Übertragung und Fixierung der Tonerbilder sowie
die Schritte zur Ableitung der Ladungen und zur Reinigung
des lichtempfindlichen Elements 4 sind gegenüber denjenigen
des Standes der Technik unverändert, so daß auf ihre weitere
Beschreibung verzichtet wird. In der
Aufzeichnungsvorrichtung der Fig. 20 und 21 ist jedoch der Entlader 61
von der Bildbelichtungseinrichtung 6 getrennt und an der
Seite der Isolierschicht außerhalb des riemenförmigen
lichtempfindlichen Elements 4 angeordnet; die
Belichtungseinrichtung 6 nimmt die bildweise Belichtung von der Seite
der lichtdurchlässigen, leitfähigen Schicht mit den
Filterschichten im Inneren des lichtempfindlichen Elements 4 her
mittels eines Spiegels 62 an dem Abschnitt vor, der durch
den Entlader 61 entladen ist. Bei jeder der
Aufzeichnungsvorrichtungen können die Lichtmengen der einzelnen Lampen 7
für die ganzflächigen Belichtungen unabhängig, in gleicher
oder beliebiger Weise mittels der Filter FB, FG und FR
reguliert werden, so daß die Dichten der durch die
Entwicklungen der Entwicklungseinrichtungen 8Y, 8M und 8C
erhaltenen Tonerbilder eingestellt werden.
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Alle diese Kopiervorrichtungen können die Tonerbilder in
maximal drei Farben während einer Umdrehung des
lichtempfindlichen Elements 4 einander überlagern (und können
außerdem ein monochromatisches und ein zweifarbiges Bild wie
die Mehrfarbenkopiervorrichtung gemäß dem Stand der Technik
reproduzieren). Die Schritte zur Erzeugung der Tonerbilder
in jenen Kopiervorrichtungen gehen bereits aus den
Beschreibungen unter Bezug auf die Fig. 17(A) bis 17(E)
sowie die Fig. 24 und 25 hervor, und die Schritte zur
Übertragung und Fixierung der erzeugten Tonerbilder sowie
zur Ableitung der Ladungen und Reinigung des
lichtempfindlichen Elements 4 sind gegenüber denjenigen der
Aufzeichnungsvorrichtungen gemäß dem Stand der Technik
unverändert. Aus diesem Grund wird auf eine wiederholte
Beschreibung verzichtet. Bei der Kopiervorrichtung der
Fig. 20 und 21 nimmt jedoch die Belichtungseinrichtung 6
die bildweise Belichtung dadurch vor, indem das von der
Oberfläche der Vorlage O reflektierte Licht von der Seite
der lichtdurchlässigen leitfähigen Schicht mit den
Filterschichten im Inneren des riemenförmigen,
lichtempfindlichen Elements 4 her mit Hilfe des Spiegels 62
zugeführt wird. Gleichzeitig entlädt der außerhalb der
Position des einfallenden Belichtungslichtes angeordnete
Entlader 61 die Seite der Isolierschicht des
lichtempfindlichen Elements 4, so daß sich der Zustand des
lichtempfindlichen Elements 4, wie anhand von Fig. 17(B) beschrieben,
ändern kann. Andererseits unterscheidet sich die
Kopiervorrichtung nach Fig. 22 von der Kopiervorrichtung nach
Fig. 19 dahingehend, daß das Potentialmuster durch
gleichmäßige Belichtung der Rückseite des lichtempfindlichen
Elements 4 mit einem vorgegebenen Licht erzeugt wird. Bei
diesen Kopiervorrichtungen ist es naheliegend, daß die
Bildbelichtungseinrichtung 6 die Menge und Wellenlängen-
Verteilung des Lichtes für Projektion der Vorlage O ändern
kann, wie mit Bezug auf die Fig. 24 und 25 beschrieben.
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Die Kopiervorrichtung der vorliegenden Erfindung soll nicht
auf die Beispiele der Fig. 19 bis 22 beschränkt sein,
sondern kann so modifiziert werden, daß das Tonerbild einer
Farbe während jeweils einer Umdrehung oder Pendelbewegung
des lichtempfindlichen Elements 4 erzeugt wird, so daß die
Tonerbilder durch die mehrfachen Umdrehungen oder
Pendelbewegungen einander überlagert werden können. Diese
Kopiervorrichtung ist für die Hochgeschwindigkeitsreproduktion des
Mehrfarbenbildes weniger geeignet, jedoch kann das Ladegerät
9 entfallen, so daß nicht nur die bildweise Belichtung,
sondern auch die Entladungswirkung des Entladers 61
durchgeführt werden. Darüber hinaus kann die Ganzflächen-
Belichtungseinrichtung zwischen den
Entwicklungseinrichtungen 8Y und 8C entfallen, indem eine solche
Ganzflächen-Belichtungseinrichtung an der Stelle der aus der
Kombination der Lampe 7 und dem Filter FB bestehenden
Ganzflächen-Belichtungseinrichtung vorgesehen wird, die aus
einer Kombination der Lampe 7 und von Umschaltfiltern
besteht, in der die Filter FB, FG und FR wie erforderlich
zugeschaltet werden. Als Ergebnis kann die Kopiervorrichtung
wesentlich kompakter gebaut sein als die Kopiervorrichtung
nach den Fig. 20 bis 22, die wiederum von kompakterer
Bauweise ist als die Kopiervorrichtung nach Fig. 19.
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Wie oben beschrieben, erfolgt die Regelung der
Farbwiedergabe des mehrfarbigen Bildes gemäß der vorliegenden
Erfindung durch Änderung der Menge oder Wellenlängen-
Verteilung des ganzflächigen Belichtungslichtes. Die
Lichtquellen für die ganzflächige Belichtung können
beispielsweise durch die Halogen- oder Glühlampe, die EL
(Elektrolumineszenz) oder die LED (Leuchtdiode) verwirklicht werden,
und das Verfahren zur Regelung der Menge des ganzflächigen
Belichtungslichtes besteht beispielsweise in der Änderung
der Versorgungsspannung der Spannungsquelle oder durch
Ausbildung eines Schlitzes oder Bereitstellung eines
Abblendfilters. Das Verfahren zur Änderung der Wellenlängen-
Verteilung des ganzflächigen Belichtungslichtes kann z. B.
durch Umschalten der Farbfilter verwirklicht werden. Die
Arten zur Regelung der Farbwiedergabe des mehrfarbigen
Bildes werden anhand der folgenden Beispiele verdeutlicht:
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(1) Der Modus unter Verwendung von Widerständen VY, VM und
VC zur Regelung der Lichtmengen der einzelnen Lampen über
die Bedientafel der Kopiermaschine, so daß das
Farbgleichgewicht durch Verstellen dieser Regler eingeregelt wird;
(2) der gleichartige Modus unter Verwendung von Widerständen
α, β und γ zur Regelung einer vorgegebenen Kombination der
einzelnen Lampen, so daß die Einstellungen durch Verstellen
dieser Regler erfolgen können; und
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(3) der gleichartige Modus unter Bereitstellung von Reglern
zur gleichzeitigen Regelung der Lichtmengen sämtlicher
Lampen, so daß der Farbton durch Verstellen dieser Regler
eingestellt werden kann. Es ist naheliegend, daß auch der
Modus eingeschlossen sein kann, in welchem sämtliche
Widerstände der Modi (1), (2) und (3) über die Bedientafel
bereitgestellt werden, so daß das Farbgleichgewicht des
erhaltenen Bildes geeignet geregelt werden kann. Ohne auf
die Eingriffe des Bedieners angewiesen zu sein, können
überdies Detektormittel für die Farbwiedergabe vorgesehen
werden, so daß die obengenannten Widerstände entsprechend
den von einem Computer in der Kopiervorrichtung automatisch
ausgegebenen Signalen gesteuert werden. Diese
Steuerungsverfahren können gleichermaßen in den Fällen angewandt
werden, in denen die bildweise Belichtung zu regeln ist oder
in denen die Lade- und Entwicklungsbedingungen zu regeln
sind, wie dies im folgenden beschrieben ist.
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Als Entwicklermaterial für das
Mehrfarbenbilderzeugungsverfahren der vorliegenden Erfindung kann entweder der sog.
"Einkomponentenentwickler", der ausschließlich aus den
Tonern besteht, oder der sog. "Zweikomponentenentwickler"
verwendet werden, der aus den Tonern und deren magnetischem
Trägermaterial besteht. Für die Entwicklungen besteht der
Zustand des direkten Reibkontakts mittels einer magnetischen
Bürste. Speziell bei der zweiten und in späteren
Entwicklungen ist es zur Vermeidung von Beschädigung der
Tonerbilder besonders vorteilhaft, das Entwicklungsverfahren
zu wählen, bei dem die Entwicklerschicht an der Berührung
mit der Oberfläche des lichtempfindlichen Elements gehindert
wird, wie in den jeweiligen Beschreibungen von US-Patent Nr.
3,893,418, der JP-OS Nr. 55-18656, den japanischen
Patentanmeldungen Nr. 58-57446, 58-238295 und 58-238296
beschrieben ist. Bei diesen Verfahren erfolgen die
Entwicklungen unter den Bedingungen, bei denen der Ein- oder
Zweikomponentenentwickler mit einem nichtmagnetischen Toner
verwendet wird, der die freie Wahl der Farbgebung zuläßt,
wobei im Entwicklungsbereich ein elektrisches Wechselfeld
aufgebaut wird und wobei das lichtempfindliche Element und
die Entwicklerschicht an einer gegenseitigen Berührung
gehindert werden, d. h. wobei der Spalt zwischen der
Oberfläche des lichtempfindlichen Elements und dem Träger
der Entwicklungsschicht der Entwicklungseinrichtung größer
eingestellt ist als die Dicke der Entwicklerschicht im
Entwicklungsbereich (d. h. die Dicke unter der Bedingung ohne
Potentialdifferenz zwischen dem lichtempfindlichen Element
und dem Entwicklerträger).
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Die für die Entwicklungen zu verwendenden farbigen Toner
können beispielsweise die Toner zur Entwicklung
elektrostatischer Bilder sein, die entsprechend dem Stand der
Technik hergestellt werden und aus einem bekannten
Bindeharz, einer Vielfalt von Färbemitteln chromatischer oder
achromatischer Farben, wie etwa organischen oder
anorganischen Pigmenten oder Farbstoffen, und einer Vielfalt
magnetischer Zusätze, wie sie normalerweise in Tonern
verwendet werden, bestehen. Der Träger kann aus einer
Vielfalt bekannter Träger gewählt werden, wie Eisenpulver,
Ferritpulver, harzbeschichtetes Eisen- oder Ferritpulver,
oder es kann ein Träger vorgesehen werden, der durch
Dispersion des magnetischen Materials in einem Harz erzeugt
wird, wobei alle diese Träger normalerweise auch für das
elektrostatische Bild verwendet werden.
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Weiterhin anwendbar ist das Entwicklungsverfahren, wie in
den Beschreibungen der japanischen Patentanmeldungen Nr.
58-249669 und -240066 derselben Anmelderin offenbart ist.
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Alle der vorangegangenen Ausführungen sind auf die
Ausbildungsformen der Farbkopiervorrichtung gerichtet, die
die sog. "Dreifarben-Zerlegungsfilter" und "Primärtoner"
verwenden. Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung
sollen jedoch nicht darauf beschränkt sein, sondern können
auf eine weite Auswahl von
Mehrfarbenbildaufzeichnungsvorrichtungen und Farbphoto-Kopiergeräten angewandt werden.
Es versteht sich von selbst, daß die Kombination aus den
Farben der Farbauszugsfilter und den Farben der
entsprechenden Toner in Übereinstimmung mit dem Objekt
beliebig gewählt werden kann. Bei der vorliegenden Erfindung
kann das Farbgleichgewicht des zu reproduzierenden
mehrfarbigen Bildes durch die relative Änderung der
Entladebedingungen des Entladers 61 von Fig. 17(B) und des
Ladegeräts 9 geregelt werden. Der Grund, warum dieses
Farbgleichgewicht eingestellt werden kann, wird zunächst anhand
von Fig. 23 beschrieben.
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Bezugszeichen [1] bis [5] in Fig. 23 bezeichnen die
Änderung im Oberflächenpotential des lichtempfindlichen
Elements während der Wiederholung der Schritte gemäß Fig.
17(A) bis 17(E) und der in ähnlichen Schritten nach den
Fig. 17(C) bis 17(E). Die mit Strich-Einpunktlinien und
Strichlinien eingetragenen Kurven in den Schritten [3] bis
[5] repräsentieren die Potentialänderungen der schwarzen
bzw. weißen Hintergründe, die durch die gleichmäßigen
Belichtungen mit dem blauen Licht erzeugt werden. Der
Abschnitt [3] zeigt die aus der gleichmäßigen Belichtung
resultierende Änderung; der Abschnitt [4] zeigt die Änderung
aufgrund der Entwicklung mit dem gelben Toner; und Abschnitt
[5] zeigt die Änderung aufgrund der Wiederaufladung. Die mit
Strich-Zweipunktlinien und Strichlinien in den Schritten
[3'] bis [5'] dargestellten Kurven geben die
Potentialänderungen der weißen bzw. schwarzen Hintergründe wieder,
die durch die gleichmäßige Belichtung mit dem grünen Licht
entstehen. Der Abschnitt [3'] zeigt die Änderung aufgrund
der gleichmäßigen Belichtung; der Abschnitt [4'] zeigt die
durch die Entwicklung mit dem Magentatoner hervorgerufene
Änderung; und der Abschnitt [5'] die Änderung aufgrund der
Wiederaufladung. Die als Strich-Dreipunktlinien und
Strichlinien in den Schritten [3''] und [4''] erscheinenden Kurven
geben ebenfalls die Potentialänderungen der weißen und
schwarzen Hintergründe wieder, die durch die gleichmäßige
Belichtung mit dem roten Licht verursacht werden. Im
Abschnitt [3''] ist die Änderung aufgrund der gleichmäßigen
Belichtung aufgetragen, und der Abschnitt [4''] zeigt die
Änderung aufgrund der Entwicklung mit dem Cyantoner.
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Um in den dargestellten Ausführungsformen das
Oberflächenpotential des lichtempfindlichen Elements 4 bei
ganzflächiger Belichtung innerhalb eines Bereichs von 600 bis
100 V regeln zu können, d. h. in den Schritten [3], [3'] und
[3''], sind der Entlader 61 des Schrittes [2] und mindestens
eines der Ladegeräte 9 in den Schritten [5] und [5'] und das
Gitter im Falle eines Entladedrahtes oder eines Scorotron-
Ladegeräts so konstruiert, daß sie die anliegende Spannung
regeln können. Diese Anordnungen beinhalten jene, in denen
eine Wechselspannung mit einer Gleichspannungskomponente
oder eine Wechselspannung an den Entladedraht angelegt wird,
während im Falle eines Wechselspannungs-Entladers oder
-Ladegeräts zur Regelung der anliegenden Spannung oder eines
Stroms eine Gleichspannung an eine Plattenelektrode angelegt
wird.
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Ist das Oberflächenpotential des lichtempfindlichen Elements
4 in dem Moment hoch, in dem der Ladevorgang durch den
Entlader 61 oder das Ladegerät 9 beendet ist, wie in Fig.
23 dargestellt, so ist das Oberflächenpotential in der
anschließenden ganzflächigen Belichtung angehoben. Dies
resultiert beispielsweise darin, daß das
Oberflächenpotential des B-Filterbereichs auf 400 V ansteigt, wenn die
ganzflächige Belichtung mit dem blauen Licht in Schritt [3]
bei dem im Schritt [2] auf -100 V eingestellten
Oberflächenpotential erfolgt, während das Oberflächenpotential des B-
Filterbereichs 500 V erreicht, wenn die ganzflächige
Belichtung im Schritt [3] bei dem in Schritt [2] auf 0 V
eingestellten Oberflächenpotential erfolgt. Dies resultiert
bei konstanten Entwicklungsbedingungen darin, daß die Menge
des aufgebrachten gelben Toners so geregelt werden kann, daß
im letzteren Fall in Schritt [4] mehr gelber Toner
aufgebracht wird. Für den Fall, daß die Menge des
aufgebrachten Magentatoners geregelt werden soll, erreicht
andererseits das Oberflächenpotential des G-Filterbereichs
550 V, wenn die ganzflächige Belichtung mit dem grünen Licht
im Schritt [3'] durch Einstellung des Oberflächenpotentials
auf 150 V im Schritt [5] erfolgt, während das
Oberflächenpotential des G-Filterbereichs einen Wert von 300 V annimmt,
wenn die ganzflächige Belichtung in Schritt [3'] durch
Einstellung des Oberflächenpotentials auf -100 V im Schritt
[5] erfolgt. Dies resultiert darin, daß für den letzteren
Fall weniger Magentatoner im Schritt [4'] aufgebracht wird.
Für den weiteren Fall, daß die Menge des aufgebrachten
Cyantoners geregelt werden soll, erreicht das
Oberflächenpotential des R-Filterbereichs 450 V, wenn beispielsweise
die ganzflächige Belichtung mit dem roten Licht im Schritt
[3''] durch Einstellung des Oberflächenpotentials auf 50 V im
Schritt [5'] erfolgt, während das Oberflächenpotential des
R-Filterbereichs einen Wert von -500 V annimmt, wenn die
ganzflächige Belichtung in Schritt [3''] durch Einstellung
des Oberflächenpotentials auf 0 V im Schritt [5'] erfolgt,
so daß im letzteren Fall mehr Toner aufgebracht wird.
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Wie aus der bisherigen Beschreibung ersichtlich ist, können
die Mengen der aufgebrachten Toner geändert werden, indem
der Entlader 61 von Schritt [2] und mindestens eines der
Ladegeräte 9 der Schritte [5] und [5'] für die
Ladebedingungen veränderlich gemacht werden, um ein
aufgezeichnetes Bild mit einer hohen Reproduzierbarkeit im
Farbgleichgewicht der Vorlage zu erhalten und um eine
bestimmte Farbe hervorzuheben. Das Ladegerät 9 kann übrigens
entfallen, indem an seiner Stelle der Entlader 61 mit
mehreren Umdrehungen oder Umläufen herangezogen wird, wie
dies im folgenden beschrieben ist.
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Aus Fig. 23 ist ersichtlich, daß die durch die
gleichmäßigen Belichtungen in den Schritten [3] und [3']
aufgebaute Potentialdifferenz durch die Wiederaufladungen des
Ladegeräts 9 in den Schritten [5] und [5'] beseitigt wurde,
was jedoch einem bevorzugten Fall entspricht, da diese
Potentialdifferenz ggf. nicht vollständig aufgehoben werden
kann. In diesem Fall wird die Ladungsableitung vorzugsweise
durch einen Corona-Entlader, etwa einen Wechselspannungs-
Corona-Entlader, vor der Wiederaufladung für die Entwicklung
vorgenommen, um die Potentialdifferenz zu vergleichmäßigen.
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Andererseits kann die durch die gleichmäßige ganzflächige
Belichtung mit einem bestimmten Licht erzeugte
Potentialdifferenz über die Kennwerte der als Lichtquelle dienenden
Lampe 7, des lichtempfindlichen Elements 4 und der Filter
beliebig eingeregelt werden, vorzugsweise wird sie jedoch
auf einen im wesentlichen gleichbleibenden Pegel
eingestellt.
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Das lichtempfindliche Element 4, dessen Oberflächenpotential
mit Hilfe des Ladegeräts 9 in den Zustand von Fig. 17(E)
vergleichmäßigt wurde, wie unter Hinweis auf Fig. 23
erwähnt, wird wie im Schritt [3] einer ganzflächigen
Belichtung mit grünem Licht unterworfen, das durch das das
Grünfilter (in Schritt [3'] von Fig. 23) passierende Licht
der Lampe 7 erzeugt worden ist. Dies resultiert in der
Ausbildung eines Potentialmusters zur Erzeugung eines Bildes
in einer Komplementärfarbe zu Grün, wie anhand von Fig.
17(C) beschrieben. Wird dieses elektrostatische Bild durch
die den Magentatoner enthaltende Entwicklungseinrichtung
entwickelt, so wird dieser Toner ausschließlich auf dem G-
Filterbereich aufgebracht, so daß das Magentatonerbild (in
Schritt [4'] von Fig. 23) wie gemäß Fig. 17(D) erzeugt
wird. Das Farbgleichgewicht zwischen diesem Magentatonerbild
und dem zuvor erzeugten Gelbtonerbild wird mittels des unter
Bezugnahme auf Fig. 23 beschriebenen Verfahrens geregelt.
Die Oberfläche des lichtempfindlichen Elements 4 mit den
Tonerbildern in den genannten beiden Farben wird im weiteren
durch das Ladegerät 9 einer Entladung entsprechend Fig.
17(E) unterworfen, um Gleichförmigkeit des Potentials zu
erreichen (in Schritt [5'] von Fig. 23), und dann einer
ganzflächigen Belichtung mit dem roten Licht ausgesetzt, das
durch Kombination der Lampe 7 und des Rotfilters erzeugt
wird, wodurch der R-Filterbereich mit einem Potentialmuster
zur Erzeugung eines Bildes in einer zu Rot komplementären
Farbe entsteht (in Schritt [3''] von Fig. 23). Zu diesem
Zeitpunkt sind die Entladebedingungen durch das Ladegerät 9
geändert, wie anhand von Fig. 23 beschrieben. Wird dieses
elektrostatische Bild im R-Filterbereich mittels der den
Cyantoner enthaltenden Entwicklungsvorrichtung zu einem
Cyantonerbild entwickelt (in Schritt [4''] von Fig. 23), so
resultiert dies in einem scharfen, vollfarbigen Bild, das
weder Farbabweichung noch Farbverfälschung aufweist und ein
hervorragendes Dichtegleichgewicht des dreifarbigen
Tonerbildes besitzt und das auf dem lichtempfindlichen
Element 4 erzeugt ist. Andererseits zeigt Fig. 17(B) den
Zustand, in dem die bildweise Belichtung durch Zuführen
eines von der Vorlage O reflektierten Lichtes in den
obengenannten aufgeladenen Bereich des lichtempfindlichen
Elements 4 mittels der in Fig. 26 oder 27 dargestellten
Bildbelichtungseinrichtungen 6 und durch Ableiten der
Ladungen in einem Wechselstrom oder in einer dem Ladegerät 5
entgegengesetzten Polarität mittels des Entladers 61
erfolgt, d. h. speziell dem Bereich, der durch die
Rotkomponente LR des auf das lichtempfindliche Element 4
einfallenden Bildbelichtungslichtes intensiv beeinflußt ist.
Der Schichtaufbau des lichtempfindlichen Elements 4 ist, wie
gezeigt, so beschaffen, daß die Isolierschicht 2 die
Filterschicht 2a enthält, wie in den Fig. 1 bis 4 oder den
Fig. 9 bis 13 dargestellt. Im Falle eines Schichtaufbaus
des lichtempfindlichen Elements 4, bei dem die
Isolierschicht 2 keine Filterschicht enthält, wie in den Fig. 5
bis 8 dargestellt, fällt das Bildbelichtungslicht von der
Seite der leitfähigen Schicht 3 her ein, die die
Filterschicht 3a enthält, wie dies bei der Vorrichtung gemäß den
Fig. 20 und 21 dargestellt ist.
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Aufgrund der bisher beschriebenen Verfahren wird ein
vollfarbiges Bild ohne Farbabweichung oder Farbverfälschung
erzeugt und durch die bekannten Mittel auf das
Aufzeichnungspapier oder dergleichen übertragen, bevor es
fixiert wird.
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Die Einstellungen der Dichte und des Farbgleichgewichts
dieses reproduzierten Bildes erfolgen in der
Bildbelichtungseinrichtung 6 von Fig. 26, indem
revolverkopfartige Filterschaltmittel 91 so geschaltet werden, daß
entweder ein Abblendfilter oder ein Filter zur Änderung der
Wellenlängen-Verteilung in den optischen Einfallspfad des
Schlitzes des Entladers 7 und in die
Bildbelichtungseinrichtung 6 von Fig. 27 eingefügt wird, indem entweder
eine bewegliche Schlitzplatte 93 durch einen
Schlitzbreitenstellmotor 92 zur Änderung der oberen Öffnung des
Entladers 7 verstellt wird, oder indem ein Filter zur
Änderung der Wellenlängen-Verteilung durch
Filterzuschaltmittel in den optischen Einfallspfad des Entladers
61 eingefügt wird. Wird insbesondere die Menge des
Bildbelichtungslichtes durch Wechsel des Abblendfilters oder
Verstellung der Schlitzbreite geändert, so ändert sich das
Intensitätsniveau jeder Farbkomponente relativ gleichmäßig,
und das Intensitätsniveau des durch die ganzflächige
Belichtung erzeugten Potentialmusters wird gleichermaßen
geändert, so daß die Menge jedes aufgebrachten farbigen
Toners entsprechend geändert werden kann, um die Dichte des
reproduzierten Bildes zu ändern. Wird andererseits die
Wellenlängen-Verteilung des Bildbelichtungslichtes mittels
des Filters zur Änderung der Wellenlängen-Verteilung
geändert, so wird speziell das Intensitätsniveau einer
bestimmten Farbkomponente geändert, und entsprechend erfolgt
eine Änderung der Intensität des durch die ganzflächige
Belichtung erzeugten Potentialmusters, so daß die Menge des
aufgebrachten Toners der spezifischen Farbe insbesondere zur
Änderung der Farbsättigung und -helligkeit des
reproduzierten Bildes geändert werden kann. Die Umschaltung
eines solchen Filterschaltmittels 91 sowie die Steuerung des
Schlitzbreitenstellmotors 92 oder des Filterzuschaltmittels
94 kann durch Betätigung der Umschalter oder der Widerstände
durch den Benutzer der Kopiervorrichtung erfolgen. Wahlweise
können die Umschaltung des Filterschaltmittels 91 und die
Steuerung des Schlitzbreitenstellmotors 92 oder des
Filterzuschaltmittels 94 automatisch durch einen Computer auf
Basis der durch Detektormittel erfaßten die Dichte und den
Farbton eines solchen mehrfarbigen Bildes betreffenden
Informationen erfolgen, das zuvor anhand des mehrfarbigen
Referenzbildes auf dem lichtempfindlichen Element 4 erzeugt
wird. Auf diese Weise ist es möglich, ein stets stabiles
Mehrfarbenbild zu erzeugen. Wird der Benutzer andererseits
in die Lage versetzt, die gewünschte Farbsättigung und
-helligkeit auf einfache Weise festzustellen, so ist
vorzugsweise ein automatischer Rückkopplungsmechanismus der
Art vorzusehen, der zur leichteren Anwahl die Vorgabe des
Farbtons über die Bedienungstafel sowie die entsprechende
Änderung der oben genannten Menge und Wellenlängen-
Verteilung des Belichtungslichtes ermöglicht.
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Durch die vorbeschriebenen Verfahren ist es möglich, ein
mehrfarbiges Bild zu vervielfältigen, das weder
Farbabweichung noch Farbverfälschung aufweist, hervorragende
Reproduzierbarkeit besitzt und das schärfer ist und/oder
dessen Farbton wie gewünscht geändert ist.
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Die Mehrfarbenkopiervorrichtung der vorliegenden Erfindung
sollte übrigens nicht auf obige Ausführungsform beschränkt
sein, sondern auch die Änderung entweder nur der Menge oder
nur der Wellenlängen-Verteilung des Bildbelichtungslichtes
zulassen. Darüber hinaus kann die
Mehrfarbenkopiervorrichtung selbstverständlich ein monochromatisches Bild in
gleicher Weise reproduzieren wie die dem Stand der Technik
entsprechende Mehrfarbenkopiervorrichtung. Andererseits
zeigt Fig. 17(B) den Schritt, bei dem die bildweise
Belichtung dadurch erfolgt, daß das von der Vorlage O
reflektierte Licht als Bildbelichtungslicht 6L mittels der
in Fig. 28 dargestellten Belichtungseinrichtung in den
obengenannten aufgeladenen Bereich des lichtempfindlichen
Elements 4 gerichtet wird, wobei gleichzeitig ein ähnliches
Vorbelichtungslicht 7L einer Vorbelichtungslampe 63 einfällt
und wobei Wechselspannungsladungen oder Ladungen einer
Polarität entgegengesetzt zu derjenigen des Ladegeräts 5
durch den Entlader 61 abgeleitet werden. Zur Vereinfachung
der Erklärung zeigt Fig. 17(B) die Änderung des
Ladezustands durch die Rotkomponente 6LR des
Bildbelichtungslichtes 6L speziell im Zusammenhang mit dem intensiven
Anteil der Rotkomponente 6LR. Wie dargestellt, sieht der
Schichtaufbau des lichtempfindlichen Elements 4 die
Isolierschicht 2 mit der Filterschicht 2a vor, wie die Fig. 1
bis 4 oder die Fig. 9 bis 13 zeigen. Fig. 28 stellt ein
Beispiel dar, bei dem die Menge oder die Wellenlängen-
Verteilung des Vorbelichtungslichtes 7L geändert wird, indem
das Licht der Vorbelichtungslampe 63 entweder mittels des
Filterschaltmittels F durch das einzuschaltende
Abblendfilter oder durch das Filter zur Änderung der Wellenlängen-
Verteilung geschickt wird. Die Einstellungen des
Vorbelichtungslichtes 7L sollen nicht hierauf beschränkt sein,
sondern können durch Änderung der den Schlitz passierenden
Lichtmenge oder durch Verwendung von drei Lampenarten zur
Abstrahlung von blauem, grünem und rotem Licht als
Vorbelichtungslampen, deren Lichtabstrahlungen über die an
den Lampen anliegenden Spannungen geregelt werden, erfolgen.
-
Das Oberflächenpotential E des lichtempfindlichen Elements 4
im obengenannten Schritt von Fig. 17(B) wird durch den
Entladungsvorgang des Entladers 61 nicht nur in dem Bereich
vergleichmäßigt, in dem die negativen Ladungen in der
Grenzschicht zwischen der photoleitfähigen Schicht 1 und der
Isolierschicht 2 verschwunden sind, sondern auch in dem
Bereich, in dem die Ladungen unverändert verblieben sind.
Dies erklärt sich daraus, daß die positiven Ladungen in der
Oberfläche der Isolierschicht 2 in Übereinstimmung mit den
negativen Ladungen in der Grenzschicht zwischen der
photoleitfähigen Schicht 1 und der Isolierschicht 2 verteilt sind
und sich mit diesen im Gleichgewicht befinden. Dieser
Zustand des lichtempfindlichen Elements 4 bildet nicht das
elektrostatische Bild. Die bisher beschriebenen Vorgänge
sind ähnlich wie in dem Fall, in dem das bildweise
Belichtungslicht 6L von der die Filterschicht 3a
enthaltenden Seite der leitfähigen Schicht 3 kommt. Falls
übrigens die Isolierschicht 2 der lichtempfindlichen
Elemente 4 von Fig. 5 bis 8 transparent ist, bei denen
das bildweise Belichtungslicht 6L von der Seite der
photoleitfähigen Schicht 3 her einfällt, kann das
Vorbelichtungslicht 7L von der Seite der Isolierschicht 2 her,
entgegengesetzt
zum Bildbelichtungslicht 6L, einfallen. Damit können
durch Verwendung eines Lichtes im nahen Infrarotbereich als
Vorbelichtungslicht 7L die -Werte der kurz- und
langwelligen Komponenten des Bildbelichtungslichtes 6L in
Richtung auf ihre Gleichförmigkeit korrigiert werden, wie
dies in der JP-OS Nr. 54-7336 beschrieben.
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Die Einstellungen der Dichte und des Farbtons durch das
Vorbelichtungslicht 7L sind seitens des Benutzers der
Kopiervorrichtung durch manuelle Betätigung des
Filterschaltmittels F von Fig. 28 möglich, können jedoch in einfacher
Weise auf die automatische Methode umgestellt werden, bei
der die Umschaltfunktionen für die Filter und die Regelung
der Abstrahlungsintensität der Vorbelichtungslampe von einem
Computer entsprechend den den Farbton oder die Dichte eines
solchen mehrfarbigen Bildes betreffenden, durch
Abtastdetektormittel erfaßten Informationen ausgeführt werden, wie
dies in der Beschreibung der JP-Patentveröffentlichung Nr.
55-2610 beschrieben ist. Zusätzlich zu diesen
Einstellungen mittels des Vorbelichtungslichtes 7L können
andererseits die Menge und Wellenlängen-Verteilung des
Bildbelichtungslichtes 6L geändert werden. Zum Zwecke dieser
Änderung können Mittel zum Umschalten und Zwischenschalten
des Abblendfilters oder des Filters zur Änderung der
Wellenlängen-Verteilung zwischen der Bildbelichtungslampe
von Fig. 28 und der Vorlage O, zur Verwendung von drei
Lampenarten als Bildbelichtungslampen zur Abstrahlung von
blauem, grünem und rotem Licht mit veränderlichen
Emissionsmengen oder zum Umschalten und Zwischenschalten des
Abblendfilters oder des Filters zur Änderung der Wellenlängen-
Verteilung unmittelbar vor dem Einfall des
Bildbelichtungslichtes 6L auf das lichtempfindliche Element 4 angewandt
werden. Selbstverständlich kann das Abblendfilter durch
einen Schlitz ersetzt werden. Werden solche Mittel zur
Änderung des Bildbelichtungslichtes 6L angewandt, kann der
Bereich für die Einstellung der Bilddichte oder des
Farbtones noch erweitert werden.
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Da die Schritte zur Erzeugung der Tonerbilder in diesen
Kopiervorrichtungen durch die Beschreibung anhand von
Fig. 17 und 28 bereits dargelegt wurden und da die
Schritte zur Übertragung und Fixierung der erzeugten
Tonerbilder sowie die Schritte zur Ableitung der Ladungen
vom lichtempfindlichen Element 4 und zu dessen Reinigung
gegenüber den Schritten in den Aufzeichnungsvorrichtungen
entsprechend dem Stand der Technik unverändert sind, wird
auf wiederholte Erläuterungen verzichtet. Bei der
Kopiervorrichtung gemäß den Fig. 20 und 21 jedoch wird das
lichtempfindliche Element 4 der mit Bezug auf Fig. 17(B)
beschriebenen Änderung unterworfen, indem das von der
Oberfläche der Vorlage O durch den Spiegel 62 reflektierte Licht
mittels der Bildbelichtungseinrichtung 6 in die Seite der
lichtdurchlässigen, leitfähigen Schicht mit der
Filterschicht im Inneren des riemenförmigen, lichtempfindlichen
Elements 4 geleitet wird, indem das Vorbelichtungslicht 7L
von der Vorbelichtungslampe 7 durch das Filter der
revolverkopfartigen Filterschaltmittel F in die Isolierschicht
außerhalb der Position gelenkt wird, in die das
Bildbelichtungslicht 6L einfällt, und durch die Entladung des
Entladers 61. Bei diesen Beispielen der Fig. 20 und 21
kann die Korrektur entsprechend der Beschreibung von JP-OS
Nr. 54-7336 auch mittels des Vorbelichtungslichtes 7L
erfolgen. Andererseits verwendet die Kopiervorrichtung der
Fig. 19 und 22 die Bild- und Vorbelichtungseinrichtungen,
wie sie in Fig. 28 dargestellt sind.
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Für die Entwicklung in den Bilderzeugungsschritten der
vorliegenden Erfindung wird vorzugsweise die in Fig. 29
dargestellte Entwicklungsvorrichtung herangezogen.
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Der Entwicklungsvorgang durch die Entwicklungsvorrichtung
von Fig. 29 erfolgt mittels in einer Entwicklungshülse 81
aus nichtmagnetischem Material, wie Aluminium oder
nichtrostender Stahl, angebrachten Magneten 82, wobei die Magnete
82 in Pfeilrichtung und die Entwicklungshülse 81 in
Gegenrichtung gedreht werden, indem die magnetischen Kräfte der
an der Oberfläche der Magnete 82 angeordneten N- und S-
Magnetpole einen Entwickler aus einem Entwicklerbehälter 83
an die Oberfläche der Entwicklungshülse 81 anziehen und den
Entwickler gleichsinnig mit der Drehrichtung der
Entwicklungshülse 81 mitführen, und indem der Toner aus der
Entwicklerschicht zum Wegfliegen gebracht und in einem
Entwicklungsbereich A auf das elektrostatische Bild des
lichtempfindlichen Elements 4 aufgebracht wird, wobei die
Entwicklerschicht eine Dicke aufweist, die mittels eines aus
einer magnetischen oder einer nichtmagnetischen Substanz
bestehenden Dickeneinstellblattes 84 bestimmt wird. An die
Entwicklungshülse 81 wird von einer Vorspannungsversorgung
80 eine Vorspannung angelegt, die ein elektrisches Feld zur
Steuerung der Tonerübertragung im Entwicklungsbereich A
aufbaut. Bezugszeichen 85 bezeichnet übrigens einen
Reinigungsabstreifer zur Entfernung der Entwicklerschicht,
die den Entwicklungsbereich A passiert hat, von der
Entwicklungshülse 81, um ihn in den Entwicklerbehälter 83
zurückzuführen; Bezugszeichen 86 bezeichnet ein Rührpaddel
zum Umrühren des Entwicklers im Entwicklerbehälter, um den
Entwickler gleichmäßig zu machen und den Toner durch Reibung
aufzuladen; Bezugszeichen 87 bezeichnet eine
Tonerzuführwalze, die den Toner aus dem Tonertrichter 88 in den
Entwicklerbehälter 83 bringt; und Bezugszeichen 89
bezeichnet einen Schutzwiderstand.
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In dieser Entwicklungsvorrichtung wird die Menge des von der
Entwicklerschicht auf das lichtempfindliche Element 4 zu
übertragenden Toners durch Änderung der zur Entwicklung von
der Vorspannungsversorgung 80 an die Entwicklungshülse 81
anzulegenden Entwicklungs-Vorspannung oder der
Entwicklungsdichte geregelt, d. h. die Farbwiedergabe des mehrfarbigen
Bildes kann durch Änderung der Rotationsgeschwindigkeit der
Entwicklungshülse 81 und/oder der Magnete 82 eingestellt
werden. Fig. 30 zeigt, daß die Entwicklungsdichte, d. h. die
Menge des aufgebrachten farbigen Toners durch Änderung des
Effektivwertes Vac der Wechselspannungskomponente der
Entwicklungs-Vorspannung geändert werden kann, und Fig.
31 und 32 zeigen, daß die Entwicklungsdichte durch Änderung
der Rotationsgeschwindigkeiten der Entwicklungshülse bzw.
der Magnete geändert werden kann.
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Fig. 30 stellt die Ergebnisse von Entwicklungen dar, die
durch Anlegen einer gleichspannungsüberlagerten Vorspannung
von 100 V und einer Wechselspannung mit einer konstanten
Frequenz von 2 kHz und verschiedenen Pegeln mittels der
Vorspannungsversorgung 80 an die Entwicklungshülse 81 mit
einem Außendurchmesser von 30 mm unter folgenden Bedingungen
durchgeführt wurden: das sich in Pfeilrichtung (Fig. 29) mit
der Oberflächengeschwindigkeit von 120 mm/s drehende
trommelförmige lichtempfindliche Element 4 wurde auf der
Oberfläche seiner Isolierschicht 2 mit dem positiven über
der Abszisse aufgetragenen elektrostatischen Bild
ausgebildet; der Spalt zwischen dem lichtempfindlichen
Element 4 und der Entwicklungshülse 81, d. h. der Spalt im
Entwicklungsbereich A betrug 1000 um; der Spalt zwischen dem
Schichtdickeneinstellblatt 84 aus einem nichtmagnetischem
Material und der Entwicklungshülse 81 betrug 300 um; die
Drehzahl der Magnete 82 mit acht abstandsgleichen N- und S-
Magnetpolen einer magnetischen Flußdichte von 900 Gauß in
Pfeilrichtung betrug 700 U/min; die Drehzahl der
Entwicklungshülse 81 in Pfeilrichtung betrug 50 U/min; und
der als Entwickler verwendete Zweikomponentenentwickler
bestand aus einem isolierenden magnetischen Träger mit einem
gewichtsgemittelten Partikeldurchmesser von etwa 30 um und
einem spezifischen Widerstand von etwa 1·10¹&sup4; Ωcm,
hergestellt durch Dispersion von magnetischem Pulver in
einem Harz, sowie einem isolierenden nichtmagnetischen Toner
(oder schwarzen Toner) mit einem durchschnittlichen
Partikeldurchmesser von ca. 13 um und einem spezifischen
Widerstand von 1·10¹&sup6; Ωcm für negative Aufladungen. Fig.
30 zeigt, daß die höhere Entwicklungsdichte bei der höheren
Spannung der Wechselspannungskomponente der
Entwicklungsvorspannung erzielt werden kann. Fig. 31 zeigt die
Ergebnisse, die durch Entwicklungen unter den gleichen
Bedingungen wie diejenigen von Fig. 30 erhalten wurden, mit
der Ausnahme, daß die Wechselspannungskomponente der
Entwicklungsvorspannung eine Frequenz von 1,5 kHz aufwies
und daß die Drehzahl der Entwicklungshülse 81 in
Pfeilrichtung auf verschiedene Weise geändert wurde. In Fig. 31
bezeichnet Bezugszeichen Vs das Oberflächenpotential des
lichtempfindlichen Elements 4, d. h. das Potential des
elektrostatischen Bildes. Wird die Drehzahl der
Entwicklungshülse 81 in Pfeilrichtung erhöht, nimmt die dem
Entwicklungsbereich A zuzuführende Tonermenge zu, so daß die
Entwicklungsdichte, wie dargestellt, entsprechend ansteigt.
Fig. 32 zeigt die Ergebnisse aufgrund der Entwicklung unter
den gleichen Bedingungen wie bei Fig. 31, mit der Ausnahme,
daß die Drehzahl der Entwicklungshülse 81 in Pfeilrichtung
mit 65 U/min konstant blieb, während die Drehzahl der
Magnete 82 in Pfeilrichtung geändert wurde; das
Bezugszeichen Vs bezeichnet das Potential des elektrostatischen
Bildes. Selbst bei einer Drehzahlerhöhung der Magnete 82 in
Pfeilrichtung nimmt die Menge des dem Entwicklungsbereich A
zuzuführenden Toners zu, so daß auch die Entwicklungsdichte,
wie dargestellt, zunimmt. Wie aus Fig. 32 ersichtlich ist,
kann bei sich ändernder Entwicklungsvorspannung die
Farbwiedergabe geregelt werden, indem die Drehzahl der
Entwicklungshülse 81 und/oder der Magnete 82 variiert wird.
Im Falle der Entwicklungsvorspannung kann die
Entwicklungsdichte auch durch Variieren der Frequenzen der Gleich- und
Wechselspannungskomponenten geregelt werden.
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Die Einstellungen der Farbwiedergabe des mehrfarbigen Bildes
sollen nicht auf das Beispiel beschränkt bleiben, bei dem
die Amplitude der Wechselspannungskomponente der
Entwicklungsvorspannung variiert wird, sondern sie können
auch erfolgen, indem der Pegel der gleichstromüberlagerten
Vorspannung, die Frequenz oder Wellenform der
Wechselspannungskomponente variiert werden oder indem die
obengenannten beiden Änderungsmethoden kombiniert werden.
Falls übrigens die Frequenz der Wechselspannungskomponente
geändert werden soll, sinkt die Entwicklungsdichte
entsprechend der Frequenzerhöhung, jedoch kann die Menge des
Tonerbildes jeder aufzubringenden Farbe durch Änderung der
Frequenz im jeweiligen Bereich eingestellt werden. Der
bevorzugte Frequenzbereich erstreckt sich von 0,3 kHz bis
5 kHz. Falls die Entwicklungsdichte durch Änderung der dem
Entwicklungsbereich A zuzuführenden Tonermenge eingestellt
werden soll, können nicht nur die Drehzahlen der Magnete 82
und der Entwicklungshülse 81, sondern auch der Spalt
zwischen dem Schichtdickeneinstellblatt 84 und der
Entwicklungshülse 81 geändert werden. Wenn andererseits der
Zweikomponentenentwickler als der Entwickler verwendet wird,
wird die Menge des dem Entwicklungsbereich zuzuführenden
Toners durch Änderung des Verhältnisses Toner:Träger
variiert, so daß auch die Entwicklungsdichte eingestellt
werden kann. Da die Einstellungen der Entwicklungsdichte in
einfacher und wirkungsvoller Weise vorgenommen werden
können, ist jedoch das Verfahren der Änderung der
Entwicklungsvorspannung oder der Drehzahländerung der
Magnete 82 oder der Entwicklungshülse 81 vorzuziehen. Des
weiteren ist es selbstverständlich, daß die
Entwicklungsvorrichtungen 8Y bis 8C die Entwicklungsbedingungen und die
dem Entwicklungsbereich zuzuführende Tonermenge verändern
können, wie anhand von Fig. 29 bis 32 beschrieben, um die
Farbwiedergabe des mehrfarbigen Bildes zu regulieren. Diese
Einstellungen der Farbwiedergabe sind im folgenden
beispielhaft erläutert:
(1) Einstellungen über die Entwicklungsvorspannung
(a) Spannungsregulierung der Wechselspannungskomponente
-
Die von den übrigen Bedingungen in der nachstehenden
Tabelle verschiedenen Bedingungen entsprechen
denjenigen gemäß Fig. 30, mit der Ausnahme, daß die
Spannung der Gleichspannungskomponente auf 150 V
eingestellt war; für die Tonerdichte des Entwicklers in
den folgenden Beispielen 1 bis 3 gelten die gemeinsamen
Bedingungen:
Tabelle 2
Beispiele Entwicklungsvorrichtung Wechselspannung (kV)
-
Nach Beispiel 1 kann ein aufgezeichnetes Bild erzeugt
werden, das eine hohe Reproduzierbarkeit des Farbtons des
Vorlagenbildes besitzt; nach Beispiel 2 kann ein
aufgezeichnetes Bild mit Betonung der gelben Farbe erzeugt
werden; und nach Beispiel 3 kann ein aufgezeichnetes Bild
mit Betonung der roten Farbe erzeugt werden.
(b) Einstellungen über die Spannung der
Gleichspannungskomponente
-
Die nicht in der folgenden Tabelle enthaltenen
Bedingungen entsprechen denjenigen von Tabelle 2 mit
der Ausnahme, daß die Spannung der
Wechselspannungskomponente auf 1,5 kV eingestellt wurde.
Tabelle 3
Beispiele Entwicklungsvorrichtung Wechselspannung (V)
-
Die gemäß diesen Beispielen 1 bis 3 aufgezeichneten Bilder
weisen Farbtöne ähnlich denjenigen der Beispiele 1 bis 3 von
Tabelle 2 auf.
(c) Einstellungen über die Frequenz der
Wechselspannungskomponente
-
Die nicht in der folgenden Tabelle enthaltenen
Bedingungen entsprechen denjenigen von Tabelle 2 mit
der Ausnahme, daß die Spannung der
Wechselspannungskomponente auf 1,5 kV eingestellt wurde.
Tabelle 4
Beispiele Entwicklungsvorrichtung Wechselspannung (Hz)
-
Die Ergebnisse gemäß diesen Beispielen 1 bis 3 entsprechen
den Beispielen 1 bis 3 von Tabelle 2.
(2) Einstellungen über die Drehzahl der Magnete
-
Die nicht in der folgenden Tabelle enthaltenen
Bedingungen sind gleich den mit Bezug auf Fig. 32
beschriebenen Bedingungen.
Tabelle 5
Beispiele Entwicklungsvorrichtung Drehzahl Magnete (U/min)
-
Die Ergebnisse gemäß diesen Beispielen 1 bis 3 entsprechen
den Beispielen 1 bis 3 von Tabelle 2.
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Die Aufzeichnungsvorrichtung für die Durchführung des
Verfahrens der vorliegenden Erfindung soll nicht auf die
Beispiele der Fig. 19 bis 22 beschränkt sein, sondern
kann so modifiziert werden, daß bei jeder Umdrehung oder
Wiederholung des lichtempfindlichen Elements 4 ein Tonerbild
in jeder Farbe erzeugt wird. Bei dieser
Aufzeichnungsvorrichtung kann das Ladegerät 9 entfallen und sowohl für
die bildweise Belichtung als auch die Entladungen durch den
Entlader 61 ersetzt werden, und eine
Ganzflächenbelichtungseinrichtung, bestehend aus einer Kombination aus der Lampe 7
und den Umschaltfiltern mit den Filtern FB, FG und FR kann
anstelle der Ganzflächenbelichtungseinrichtung, bestehend
aus einer Kombination der Lampe 7 und des Filters FB
angeordnet werden, so daß die
Ganzflächenbelichtungseinrichtung zwischen den Entwicklungsvorrichtungen 8Y bis 8C
entfallen kann.
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Bei der vorliegenden Erfindung können die
Entwicklungsbedingungen und die Menge des dem Entwicklungsbereich
zuzuführenden Toners variiert werden, indem entweder die
Widerstände zur Änderung des Ausgangs der
Vorspannungsversorgung oder der Drehzahländerungsmechanismus, etwa für
die Entwicklungshülse, vom Bediener der
Aufzeichnungsvorrichtung manuell betätigt werden. In einer Alternative
wird auf dem lichtempfindlichen Element im voraus ein
mehrfarbiges Bild gemäß dem Referenz-Mehrfarbenbild erzeugt,
dessen Farbton durch Detektormittel erfaßt wird, so daß der
Computer in der Aufzeichnungsvorrichtung die rückgekoppelte
Regelung der obengenannten Regelungsmittel für die
Entwicklungsdichte gemäß den erfaßten Informationen
automatisch durchführen kann. Damit andererseits der
Benutzer den gewünschten Farbton in einfacher Weise
erreichen kann, ist die Verwendung eines automatischen
Rückkopplungsmechanismus vorzuziehen, bei dem der Farbton
über die Bedientafel vorgegeben wird und so einfach wählbar
ist, wodurch die Entwicklungsvorspannung oder die Drehzahl
der Magnete gemäß der Anwahl in geeigneter Weise geändert
wird.
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Für das Verfahren der vorliegenden Erfindung braucht der in
der Entwicklungsvorrichtung zu verwendende Entwickler nicht
auf den obengenannten Zweikomponentenentwickler beschränkt
zu sein, sondern kann auch ein ausschließlich aus einem
Toner bestehender Einkomponentenentwickler sein. Der
bevorzugte Entwickler und das bevorzugte
Entwicklungsverfahren sind beispielhaft in den jeweiligen
Beschreibungen, speziell der US-PS Nr. 3,893,418 und der
JP-OS Nr. 55-18656, den japanischen Patentanmeldungen Nr.
58-57446, 58-183152 und 58-184381 sowie den japanischen
Patentanmeldungen Nr. 58-238295 und 58-238296
beschrieben.
INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
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Gemäß der vorliegenden Erfindung lassen sich hervorragende
Ergebnisse dadurch erzielen, daß die Anzahl der
Wiederholungen der ganzflächigen Aufladung und bildweisen
Belichtung auf 1 reduziert werden kann, während nach dem
Stand der Technik mehrere Vorgänge erforderlich waren; dabei
entsteht keine Farbabweichung und die Einstellungen des
Farbgleichgewichts und der Dichte sind vereinfacht, so daß
ein qualitativ hochwertiges Bild erzeugbar und daß es
möglich ist, die Größe des elektrophotographischen
Mehrfarbengeräts zu verringern, um die Betriebsabläufe zu
beschleunigen und die Zuverlässigkeit zu verbessern.