DE4440361A1 - Einrichtung zur Herstellung von Farbbildern - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Herstellung von Farbbildern, die unter Verwendung einer elektrophotographischen Technik ein mehrfarbiges Bild herstellt.

Im Stand der Technik sind verschiedene Einrichtungen zur Herstellung von Farbbildern des Typs bekannt, der unter Verwendung einer elektrophotographischen Technik mehrfarbige Bilder herstellt: beispielsweise offenbart die Veröffentlichung des japanischen geprüften Patents Nr. Hei 3-18182 eine Einrichtung zur Herstellung von Farbbildern, die Farbtonerbilder durch jeweils eine Farbe sequentiell auf einem lichtleitenden photoempfindlichen Element bildet und die Farbtonerbilder auf ein Aufzeichnungspapier oder dergleichen transferiert; die japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung Nr. 2-302768 offenbart eine Farbbildherstellungseinrichtung, die auf einem lichtleitenden photoempfindlichen Element ein einfarbiges Tonerbild herstellt und das einfarbige Tonerbild auf ein Aufzeichnungspapier oder dergleichen transferiert, und der Prozeß der Herstellung und des Transfers des einfarbigen Tonerbildes wird wiederholt, um dadurch mehrfarbige Bilder herzustellen; und das US-Patent 4 078 929 oder die japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung Nr. 55-83070 beschreiben Farbbildherstellungseinrichtungen, die jeweils zweifarbige Tonerbilder auf einem lichtleitenden photoempfindlichen Element bilden und dann die zwei farbigen Tonerbilder auf ein Aufzeichnungspapier oder dergleichen transferieren.

In den ersten und zweiten Farbbild-Herstellungsverfahren, die in den voranstehend erwähnten herkömmlichen Farbbildherstellungseinrichtungen verwendet werden, wird viel Zeit benötigt, um einen abschließenden Farbabzug zu erhalten, da der Tonerbild-Herstellungsschritt mehrmals entsprechend der Anzahl von Farben des Toners wiederholt werden muß.

In dem dritten herkömmlichen Farbbild-Herstellungsverfahren kann die erforderliche Zeit zur Herstellung von Bildern herabgesetzt werden, da zwei Arten von latenten Bildern mit elektrischer Ladung (latente Bilder mit drei Werten) gleichzeitig auf dem lichtleitenden photoempfindlichen Element gebildet und diese unter Verwendung von zwei Arten von Farbtonern entwickelt werden. Wenn für das photoempfindliche Element ein organisches lichtleitendes photoempfindliches Element oder ein As₂Se₃ photoempfindliches Element verwendet wird, welches 0,2 bis 1 sec. für die Zeit (die Lichtantwortzeit) benötigt, in der die elektrische Ladung nach einer Belichtung des Lichtbilds abgeklungen ist, existierte eine Beschränkung bei der Erhöhung der Bildherstellungsgeschwindigkeit und für die Verkleinerung der Größe der Bildherstellungseinrichtung. Da die jeweiligen Tonerbilder nicht auf einander überlagert sind, ist ferner der Farbreproduktionsbereich der Gesamtfarbe verkleinert. Da ferner die beiden Arten von latenten Bildern sequentiell mit zwei Arten von Entwicklern entwickelt werden, kann bei der Entwicklung der latenten Bilder durch den zweiten Entwickler das durch den ersten Entwickler entwickelte Tonerbild möglicherweise heruntergekratzt werden und es ist schwierig, bei der zweiten Entwicklung eine ausreichende Bilddichte zu erzielen. Dies bringt Schwierigkeiten mit sich, ein mehrfarbiges Bild mit hoher Qualität zu erzielen.

Demzufolge ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Farbbild- Herstellungseinrichtung vorzusehen, die hinsichtlich der Bildherstellungsgeschwindigkeit und auch hinsichtlich einer Größenreduzierung davon verbessert ist. Es ist eine andere Aufgabe der Erfindung, eine Farbbild-Herstellungseinrichtung vorzusehen, die eine gute Farbwiedergabe der zusammengesetzten Farbe bereitstellt und eine ausreichende Bilddichte erzielen kann.

Zur Lösung der voranstehend erwähnten Aufgaben ist gemäß der Erfindung eine Farbbild-Herstellungseinrichtung vorgesehen, in der eine erste Entwicklungseinrichtung so positioniert ist, daß die Zeit, die ein lichtleitendes photoempfindliches Element benötigt, um sich aus seiner Lichtbild-Belichtung an den Entwicklungsbereich der ersten Entwicklungseinrichtung zu bewegen, länger ist als die Zeit, die die Oberflächenspannung des lichtleitenden photoempfindlichen Elements nach seiner Lichtbild-Belichtung benötigt, um auf einen niedrigeren Wert als eine an den ersten Entwickler angelegte Vorspannung abzuklingen; und eine zweite Entwicklungseinrichtung ist so positioniert, daß die Zeit, die das lichtleitende photoempfindliche Element benötigt, um sich aus seiner Lichtbild-Belichtung an den Belichtungsbereich der zweiten Entwicklungseinrichtung zu bewegen, länger ist als die Zeit, die die Oberflächenspannung des lichtleitenden photoempfindlichen Elements nach seiner Lichtbild-Belichtung benötigt, um auf einen Wert in der Nähe der
Sättigungsrestspannung des lichtleitenden photoempfindlichen Elements abzuklingen.

Zur Lösung der voranstehenden Aufgabe ist gemäß der Erfindung auch eine Farbbild-Herstellungseinrichtung vorgesehen, in der bei der Lichtbild-Belichtung die Phasen der jeweiligen latenten Einheitsbilder der jeweiligen Farben in ihre Abtastrichtung oder in die Richtung senkrecht zu der Abtastrichtung um eine Hälfte versetzt werden können.

Ferner ist zur Lösung der voranstehenden Aufgaben gemäß der Erfindung eine Farbbild-Herstellungseinrichtung vorgesehen, in der eine zur Entwicklung verwendete Entwicklerbürste weich gemacht werden kann, die Richtung einer Rotation einer Entwicklungswalze in die gleiche Richtung wie die Richtung einer Rotation eines lichtleitenden photoempfindlichen Elements eingestellt werden kann und die Bewegungsgeschwindigkeit der Entwicklungswalze auf einen Faktor 0,7 bis 1,3 mal die Bewegungsgeschwindigkeit des lichtleitenden photoempfindlichen Elements eingestellt werden kann.

Da der Abstand von der Lichtbild-Belichtungsposition bis zur Entwicklungseinrichtung minimal eingestellt werden kann, kann entsprechend der in der voranstehend erwähnten Weise aufgebauten Farbbild-Herstellungseinrichtung der Erfindung eine Einrichtung zur Herstellung von mehrfarbigen Bildern erhalten werden, die keinen verschwendeten Platz aufweist und deren Größe klein ist. Da die Bereiche der zusammengesetzten Farbe der jeweiligen Tonerbilder so ausgeweitet sind, daß sie eine Entwicklung mit hoher Bilddichte realisieren können, kann ein mehrfarbiger Abzug mit hoher Qualität erhalten werden. Die voranstehenden und anderen Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich weiter aus der folgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine typische Ansicht, die eine Farbbild-Herstellungseinrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt;

Fig. 2 eine typische Ansicht, die eine Farbbild-Herstellungseinrichtung gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung zeigt;

Fig. 3(a) und 3(b) Erklärungsdiagramme, die ein Verfahren zur Herstellung eines latenten Bildes gemäß der Erfindung zeigen;

Fig. 4(a) und 4(b) Erklärungsdiagramme, die ein Verfahren zur Herstellung eines latenten Bildes gemäß der Erfindung zeigen;

Fig. 5(a) bis 5(d) typische Ansichten, die die latenten Bilder der jeweiligen Farben gemäß der Erfindung zeigen;

Fig. 6 eine typische Ansicht, die ein Entwicklungsverfahren gemäß der Erfindung zeigt;

Fig. 7 eine graphische Darstellung einer Entwicklungskennlinie, die bei dem in Fig. 6 gezeigten Entwicklungsverfahren erhalten wird; und

Fig. 8 eine graphische Darstellung einer Entwicklungskennlinie, die bei dem in Fig. 6 gezeigten Entwicklungsverfahren erzielt wird.

Nachstehend werden nun die Ausführungsformen einer Farbbild- Herstellungseinrichtung gemäß der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.

Fig. 1 ist eine typische Ansicht, die eine Farbbild- Herstellungseinrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt. Nachstehend wird der Bildherstellungsprozeß dieser Ausführungsform beschrieben.

Zunächst wird ein Band 1 mit einem lichtleitenden photoempfindlichen Element (im folgenden als "photoempfindliches Elementbuch" bezeichnet) gleichmäßig durch eine Ladeeinheit 2 geladen. Als nächstes wird ein Strahl, der von einem Laser 3 ausgesendet wird, durch die Farbinformation zur Aufzeichnung moduliert und das Band 1 mit dem photoempfindlichen Element wird zur Belichtung durch das somit modulierte Laserstrahllicht L₁ über einen Polygonspiegel 4 und einen Spiegel 5, die sich drehen, abgetastet. Bei den Belichtungsschritten, werden, wie nachstehend noch beschrieben wird, latente Bilder mit einer dreiwertigen elektrischen Ladung auf dem photoempfindlichen Elementband 1 gebildet. Dann wird nach dem Ablauf einer Zeit t₁ von der Belichtung durch eine Gelbentwicklungseinrichtung (Y) 6 das erste Tonerbild (Gelb) entwickelt. Das heißt, die Zeit, die das photoempfindliche Elementband 1 benötigt, um sich von seiner Belichtung an den Entwicklungsbereich der Gelbbelichtungseinrichtung 6 zu bewegen, wird für t₁ eingestellt. Zu dieser Zeit ist eine Gelbvorspannungs- Energiequelle 7 mit der Gelbentwicklungseinrichtung 6 verbunden und ein latentes elektrisches Ladungsbild mit einem größeren Wert als eine Vorspannung, die durch die Gelbvorspannungs-Energiequelle 7 gegeben werden soll, wird entwickelt. Das heißt, eine normale Entwicklung wird durch einen gefärbten Toner (Gelb) erzielt, der eine elektrische Ladung mit zu dem latenten elektrischen Ladungsbild entgegengesetzter Polarität aufweist. Bei der Beschreibung der Ausführungsform der Erfindung wird die geladene Polarität des photoempfindlichen Elementbands 1 als negativ angenommen. Deshalb sind latente Bilder und geladene Spannungen, die in den Fig. 3 und 4 (die nachstehend noch beschrieben werden) gezeigt sind, auch von einer negativen Polarität.

Als nächstes wird ein zweites Farbtonerbild (Magenta) durch eine Magenta-Entwicklungseinrichtung (M) 8 entwickelt, mit der eine Magenta-Vorspannungs-Energiequelle 9 verbunden ist. Zu dieser Zeit ist die Zeit, die das photoempfindliche Elementband 1 benötigt, um sich von der Belichtung durch das Laserstrahllicht L₁ an den Entwicklungsbereich der Magenta- Entwicklungseinrichtung 8 zu bewegen, für t₂ eingestellt und als ein latentes elektrisches Ladungsbild wird ein latentes Bild entwickelt, welches einen kleineren Wert als eine Vorspannung aufweist, die durch die Magenta-Vorspannungs- Energiequelle 9 angewendet werden soll. Das heißt, das latente Bild wird durch einen gefärbten Toner (Magenta), der eine elektrische Ladung der gleichen Polarität wie das latente elektrische Ladungsbild aufweist, umgekehrt entwickelt.

Als nächstes wird das photoempfindliche Elementband 1 wieder durch eine Neuaufladeeinheit 10 geladen. Danach wird der Strahl, der von einem Laser 3′ ausgesendet wird, durch eine andere Farbinformation moduliert und das photoempfindliche Elementband 1 wird durch das modulierte Laserstrahllicht L₂ durch den Polygonspiegel 4 und einen Spiegel 5′, die sich drehen, abgetastet, um dadurch ein latentes Bild mit einer dreiwertigen elektrischen Ladung zu bilden. Bei diesem Betrieb wird, wie nachstehend noch beschrieben wird, die Position des Aufzeichnungsbildes des Laserstrahllichts L₂ in seiner Nebenabtastrichtung (der Richtung senkrecht zu seiner Abtastrichtung) durch eine Ablenkungseinrichtung 11 eingestellt. Für die Ablenkungseinrichtung 11 kann ein Galvanospiegel, ein elektrischer Ablenkungsspiegel, ein opto­ akustisches Element oder dergleichen verwendet werden. Wenn eine Lichtemissionsposition veränderndes Laserelement oder dergleichen für den Laser 3′ verwendet wird, dann kann die Ablenkungseinrichtung 11 auch weggelassen werden.

Als nächstes wird der dritte Farbtoner (Zyan) durch eine Entwicklungseinrichtung (C) 12 entwickelt, mit der eine Zyan- Vorspannungs-Energiequelle 13 verbunden ist. Bei dieser Entwicklung wird die Zeit, die das photoempfindliche Elementband 1 benötigt, um sich aus seiner Belichtung durch das Laserstrahllicht L₂ an den Entwicklungsbereich der Zyan- Entwicklungseinrichtung 12 zu bewegen, ähnlich wie bei der voranstehend erwähnten Gelb-Entwicklungseinrichtung für t₁ eingestellt. Ein latentes elektrisches Ladungsbild mit einem größeren Wert als eine Vorspannung, die durch die Zyan- Vorspannungs-Energiequelle 13 angewendet werden soll, wird normalerweise durch einen gefärbten Toner (Zyan) entwickelt, der eine elektrische Ladung mit zu dem latenten Bild entgegengesetzter Polarität aufweist.

Danach wird das vierte Farbtonerbild (Schwarz) durch eine Schwarz-Entwicklungseinrichtung (K) 14 entwickelt, mit der eine Schwarz-Vorspannungs-Energiequelle 15 verbunden ist. Bei dieser Entwicklung wird die Zeit, die das photoempfindliche Elementband 1 benötigt, um sich aus seiner Belichtung durch das Laserstrahllicht L₂ an den Entwicklungsbereich der Schwarz-Entwicklungseinrichtung 14 zu bewegen, ähnlich wie bei der voranstehend erwähnten Magenta- Entwicklungseinrichtung für t₂ eingestellt und ein latentes Bild mit einem kleineren Wert als eine Vorspannung, die durch die Schwarz-Vorspannungs-Energiequelle 15 angelegt werden soll, wird durch einen gefärbten Toner (Schwarz), der eine elektrische Ladung mit der gleichen Polarität wie das latente Bild aufweist, umgekehrt entwickelt.

Dann wird eine Abklinglampe 16 verwendet, um gleichförmiges Licht auf die Oberfläche des photoempfindlichen Elementbands 1 zu strahlen, um dadurch die elektrische Ladung auf der Oberfläche des Bands 1 abklingen zu lassen. Danach wird das photoempfindliche Elementband 1 durch eine Vortransfer- Ladeeinheit 17 geladen und die geladenen Partikel der jeweiligen Farbtonerbilder, die auf dem photoempfindlichen Elementband 1 entwickelt sind, werden auf die gleiche Polarität gebracht, um den Transferbetrieb der Tonerbilder vorzubereiten, der in dem nächsten Schritt ausgeführt wird. Obwohl die Lichtbestrahlung durch die Abklinglampe 16 weggelassen werden kann, ist die Verwendung einer Lichtabstrahlung durch die Abklinglampe 16 vorteilhaft, und zwar nicht nur zur Vermeidung einer Überladung des photoempfindlichen Elementbands 1, sondern auch für die Anordnung der geladenen Polaritäten und die Mengen einer Ladung der Toner.

Als nächstes wird in zeitlicher Abstimmung ein Aufzeichnungspapier 18 durch eine Gegendruckrolle 19 herausgezogen, mit dem photoempfindlichen Elementband 1 in Kontakt gebracht und dann synchron mit dem Band bewegt. Dabei werden elektrische Ladungen mit der entgegengesetzten Polarität zu den elektrischen Ladungen des Toners auf die Rückseite des Aufzeichnungspapiers 18 angebracht und die jeweiligen Tonerbilder werden aufgrund der elektrischen Feldwirkung der auf die Rückseite des Aufzeichnungspapiers 18 angebrachten elektrischen Ladungen auf das Aufzeichnungspapier 18 übertragen. Eine Elektrizitätsentfernungslampe 21 bestrahlt das photoempfindliche Elementband 1 in der Umgebung des führenden Endabschnitts des Aufzeichnungspapiers 18, um eine elektrostatische Absorptionskraft zwischen dem photoempfindlichen Elementband 1 und dem Aufzeichnungspapier 18 zu verringern, um so die Abtrennung des Aufzeichnungspapiers 18 zu erleichtern. Eine Elektrizitätsentfernungseinrichtung 22 wendet eine A.C.-Korona auf die Rückseite des Aufzeichnungspapiers 18 an, um so nicht nur das Aufzeichnungspapier 18 gleichmäßig abzutrennen, sondern auch um zu verhindern, daß die Tonerbilder verzerrt werden, wenn sie übertragen werden. Nachdem die Farbtonerbilder an das Aufzeichnungspapier 18 übertragen sind, werden die Tonerbilder durch thermische Fixierungswalze 23 fixiert, das heißt aufgrund der Wirkung der Wärme und des Drucks der Fixierungsrolle 23, um dadurch schließlich die Herstellung eines Farbabzugs oder Farbdrucks zu ermöglichen.

Die Toner, die auf dem photoempfindlichen Elementband 1 zurückbleiben, nachdem die Tonerbilder auf das Aufzeichnungspapier 18 übertragen sind, werden durch eine Vorreinigungsladeeinheit 25 wieder aufgeladen. Dabei werden die elektrischen Ladungen, die zur Ladung des photoempfindlichen Elementbands 1 verwendet werden, durch eine Vorreinigungslampe 26 gedämpft und dann durch eine Reinigungseinheit 27 gereinigt. Die Reinigungseinheit 27 umfaßt eine Sammelwalze 28 (die mit dem photoempfindlichen Elementband 1 in Kontakt gebracht werden kann oder auf dieses zu bewegt werden kann), auf die durch eine Sammlungs- Vorspannungs-Energiequelle 29 eine Spannung mit der zu den verbleibenden Tonern entgegengesetzten Polartität angelegt ist und eine Reinigungsbürste 30 (die mit dem photoempfindlichen Elementband 1 in Kontakt gebracht werden kann), auf die durch eine Bürsten-Vorspannungs-Energiequelle 31 eine Spannung mit zu den verbleibenden Tonern entgegengesetzten Polarität angelegt wird. Somit werden die verbleibenden Toner von dem photoempfindlichen Elementband 1 durch die Reinigungsbürste 30 und die Sammelwalze 28 heruntergekratzt und in einer elektrostatischen absorbierenden Weise oder mechanisch entfernt. Die Toner, die an der Reinigungsbürste 30 festhängen, werden an die Sammelwalze 28 übertragen, wobei eine höhere Spannung daran angelegt wird. Die Toner, die an der Sammelwalze 28 absorbiert sind oder daran festhaften, werden durch eine Klinge heruntergekratzt und werden durch die Verwendung einer Sammlungsschraube 32 weiter transportiert und gesammelt.

Die Eigenschaften des photoempfindlichen Elementbands 1 bei der Herstellung des latenten Bilds, beispielsweise die Empfindlichkeit, das Lichtansprechverhalten nach einer Belichtung und die Restspannungseigenschaften des Bands 1 können von der Temperatur des photoelektrischen Elementbands 1 abhängen. Wenn insbesondere das organische lichtleitende photoempfindliche Element oder ein As₂Se₃ photoempfindliches Element bei niedrigen Temperaturen von 10°C oder kleiner verwendet wird, ist die Lichtansprechgeschwindigkeit gering und es besteht eine Tendenz dahingehend, daß die Restspannung ansteigt. Um diese Einflüsse der Temperatur zu minimieren, ist es wünschenswert, das photoempfindliche Elementband 1 bei einer Temperatur von 10°C oder höher zu verwenden. Bei einem in Fig. 1 gezeigten Aufbau wird die Wärme der thermischen Fixierungsrolle 23 verwendet, um dieses Problem zu lösen. Die Oberflächentemperatur der thermischen Fixierungsrolle 23 liegt normalerweise im Bereich von 150 bis 200°C, während sich die Walze 23 im Betrieb befindet. Allerdings ist eine adiabatische Platte 24, die auf der Seite des photoempfindlichen Elementbands 1 der thermischen Fixierungswalze 23 vorgesehen ist, so angeordnet, daß sie bewegbar ist und die Temperatur des photoempfindlichen Elementbands 1 wird indirekt durch einen Temperatursensor S gemessen, der die Temperatur der Walze zur Ansteuerung des photoempfindlichen Elementbands 1 erfaßt, um dadurch das Öffnen und Schließen der adiabatischen Platte 24 zu steuern. Wenn die Temperatur beispielsweise 10°C oder kleiner ist, wird die adiabatische Platte 24 geöffnet, um das photoempfindliche Elementband 1 aufgrund der von der thermischen Fixierungsrolle 23 erzeugten Wärme zu erwärmen.

Fig. 2 ist eine typische Ansicht, die eine Farbbild- Herstellungseinrichtung gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung zeigt.

In dieser Ausführungsform kann ein vollständiges Farbtonerbild gebildet werden, wenn das photoempfindliche Elementband 1 zweimal gedreht wird. Nachstehend wird ein Bildherstellungsprozeß gemäß dieser Ausführungsform beschrieben. Zunächst werden mittels der ersten Rotation des photoempfindlichen Elementbands 1 die Ladeeinheit 2, das Laserstrahllicht L₃, die Gelb-Entwicklungseinrichtung 6 und die Magenta-Entwicklungseinrichtung 8 betrieben, um dadurch gelbe und magenta-farbige Tonerbilder auf dem Band 1 zu bilden. Als nächstes wird mittels der zweiten Rotation des photoempfindlichen Elementbands 1 die Ladeeinheit 2, das Laserstrahllicht L₃, die Zyan-Entwicklungseinrichtung 12 und die Schwarz-Entwicklungseinrichtung 14 betrieben, um dadurch zyan-farbige und schwarze Tonerbilder auf dem Band 1 in solcher Weise zu bilden, daß sie positionsmäßig den vorher gebildeten gelben und magenta-farbigen Tonerbildern entsprechen. Diese vierfarbigen Tonerbilder werden durch die Vortransfer-Ladeeinheit 17 elektrisch geladen und danach werden die geladenen Polaritäten der Toner angeordnet und die Tonerbilder werden auf das Aufzeichnungspapier 18 übertragen, um dadurch ein vollständiges Farbbild zu erhalten.

Die Resttoner, die auf dem photoempfindlichen Elementband 1 nach der voranstehend erwähnten Übertragung zurückbleiben, können mittels Betrieb der Vorreinigungs-Ladeeinheit 25 von der Vorreinigungslampe 26 und der Reinigungseinheit 27 entfernt werden. Unter Bezugnahme auf den Betrieb der Reinigungseinheit 27 werden im Gegensatz zum Betrieb der in Fig. 1 gezeigten Reinigungseinheit die Resttoner auf dem photoempfindlichen Elementband 1 zunächst unter Verwendung der Reinigungsbürste 30 gereinigt und danach werden sie weiter durch die Sammelwalze 28 gereinigt, die veranlaßt wurde, sich auf das Band 1 zuzubewegen oder damit in Kontakt zu treten. Die an der Reinigungsbürste 30 anhaftenden Toner werden dann an die Sammelwalze 28 bewegt. Auch in dem in Fig. 2 gezeigten Aufbau dient die Sammelwalze 28 ähnlich wie die in Fig. 1 gezeigte Reinigungseinheit nicht nur als Reinigungseinheit, sondern auch als eine Abdichtung, die verhindert, daß die Toner aus der Reinigungsbürste 30 heraustropfen oder davon wegfliegen.

Die Fig. 3(a) und 3(b) sind typische Ansichten, die die Verteilung der geladenen Spannung der Oberfläche des photoempfindlichen Elements zeigen, die durch latente elektrische Ladungsbilder jeweils durch Verwendung der Einrichtungen mit dem in den Fig. 1 und 2 gezeigten Aufbau erzeugt werden, wenn das photoempfindliche Element für Lichtbilder belichtet wird.

Insbesondere zeigt Fig. 3(a) die Verteilung der geladenen Spannung, die erzeugt wird, wenn die geladene Spannung fast in zwei Hälften aufgeteilt ist und latente elektrische Ladungsbilder gebildet werden, die jeweils drei Werte aufweisen und auch zwei Arten von Information besitzen. In den Fig. 3(a) und 3(b) bezeichnet ein Bezugszeichen V₁ eine Spannung, die einer geladenen Spannung entspricht, die erzeugt wird, wenn das photoempfindliche Elementband 1 durch die Ladungseinheit 2 geladen wird. V₂ bezeichnet eine geladene Spannung, die in einem Abschnitt des Bands 1 erzeugt wird, der durch Verwendung einer dazwischenliegenden Lichtmenge belichtet werden soll und V₃ steht für eine geladene Spannung, die in einem Abschnitt des Bands 1 erzeugt wird, welcher durch Verwendung einer ausreichenden Lichtmenge belichtet werden soll. V₁ und V₃ entsprechen jeweils den jeweiligen aufzuzeichnenden Informationsteilen, während V₂ dem Hintergrundabschnitt des Bilds entspricht. Wenn eine Vorspannung V_b1 an eine Entwicklungseinrichtung für eine erste Farbe angelegt wird und eine Entwicklung unter Verwendung eines Toners mit elektrischen Ladungen der entgegengesetzten Polarität gegenüber der geladenen Spannung ausgeführt wird, dann haftet der erste Farbtoner an einem latenten elektrischen Ladungsbild mit einer Größe V₁ - V_b1, so daß ein Tonerbild der ersten Farbe gebildet werden kann. Wenn als nächstes eine Vorspannung V_b2 an eine Entwicklungseinrichtung für eine zweite Farbe angelegt wird und eine Entwicklung unter Verwendung einer Entwicklungseinrichtung mit einer elektrischen Ladung der gleichen Polarität wie die geladene Spannung ausgeführt wird, dann haftet der zweite Farbtoner an einem latenten elektrischen Ladungsbild mit einer Größe von V₃ - V_b2, so daß das zweite Farbtonerbild hergestellt werden kann. In dieser Weise können auf dem photoempfindlichen Element die zwei Farbtonerbilder gebildet werden, die jeweils den zwei Arten von Information entsprechen.

Fig. 3(b) zeigt die Verteilung einer geladenen Spannung, die erzeugt wird, wenn latente elektrische Ladungsbilder hergestellt werden, die vier Werte aufweisen und ferner drei Informationsteile besitzen. Ahnlich wie Fig. 3(a) wird das erste Farbtonerbild auf einem latenten elektrischen Ladungsbild mit einer Größe von V₁ - V_b1 gebildet und als nächstes wird das zweite Farbtonerbild auf einem latenten elektrischen Ladungsbild mit einer Größe von V₃ - V_b3 gebildet. Danach werden die dritten Farbtonerbilder auf latenten elektrischen Ladungsbildern gebildet, die die Größen von V₄ - V_b2 bzw. V₃ - V_b2 aufweisen.

Die Fig. 4(a) und 4(b) zeigen, wie mit Ablauf der Zeit das latente elektrische Ladungsbild gebildet wird. In den Fig. 4(a) und 4(b) wird für ein photoempfindliches Element ein organisches photoempfindliches Element eines Zweischichttyps verwendet. Um das organische photoempfindliche Element herzustellen, wird Aluminium auf einen Film aufgedampft, der eine Dicke von 150 µm aufweist und als seine Basis Polyester umfaßt, um dadurch eine leitende Schicht zu bilden, und eine elektrische Ladungserzeugungsschicht (mit einer Dicke in der Größenordnung von 0,1 µm), die aus einem Titanyl- Phthalocyanin und Silikonharz gebildet ist, und eine elektrische Ladungsübertragungsschicht (mit einer Dicke in der Größenordnung von 20 µm), die aus Hydrazin und Polycarbonatharz gebildet ist, werden jeweils auf die leitende Schicht aufgebracht.

Insbesondere zeigt Fig. 4(a) die Potentialdämpfung (Lichtansprechverhalten) über dem Ablauf der Zeit, die auftritt, wenn das photoempfindliche Element nach Aufladen des organischen photoempfindlichen Elements auf eine geladene Spannung V₀ (950 V) mittels einer Laserstrahlabtastung impulsmäßig belichtet wird (für eine Zeitperiode in der Größenordnung von 10^-7 sec.). Bei dieser Impulsbelichtung wird die Lichtmenge in der Reihenfolge von E₀=0, E_1′v=2 mJ/m², E₁=4 mJ/m² und E₂=₁₅ mJ/m² verändert. Wenn die Lichtmenge E₁ ist, dann sieht die geladene Spannung ungefähr 1/2 von V₀ vor und die dafür benötigte Zeit ist in der Größenordnung von 0,05 sec. In Fig. 4(a) steht ein Bezugszeichen t_h für die Zeit, die die geladene Spannung benötigt, um V₀/2 zu erreichen, wenn auf das photoempfindliche Element eine derartige Lichtmenge angebracht wird, die eine geladene Spannung von V₀/2 erzeugen kann. Wenn andererseits E₂ vorgesehen ist, dann ist eine Zeit t_r=0,25 sec. erforderlich, um V₃=80 V zu erhalten und ferner werden ungefähr 0,4 sec. benötigt, um eine Sättigungsrestspannung V_R zu erhalten. Fig. 4(b) zeigt Wellenformen der Lichtbeträge, wenn das photoempfindliche Element unter Verwendung eines Laserstrahls belichtet wird.

Falls latente Bilder mit drei Pegeln entwickelt werden, nachdem sie gebildet sind, wenn eine Spannung nach einer Lichtbildbelichtung ausreichend klein ist und Veränderungen der Spannung so klein wie möglich sind, dann kann nicht nur eine zur Entwicklung erforderliche große Spannung für das latente Bild erzielt werden, sondern auch ein stabiles Bild. Um beispielsweise eine Bedingung zu erfüllen, daß die geladene Spannung nach einer Belichtung gleich V₃ oder kleiner wird, ist es erforderlich, eine Zeit in der Größenordnung von 0,25 sec. zu gewährleisten, bis ein latentes Bild gebildet wird. Wenn insbesondere eine Farbbild- Herstellungseinrichtung so aufgebaut ist, daß sie eine Zeit gewährleisten kann, die 0,25 sec. oder länger als die Zeit ist, die das photoempfindliche Element benötigt, um sich aus seiner Belichtungsposition an den Entwicklungsbereich einer Entwicklungseinrichtung zu bewegen, dann ist der Abstand zwischen der Belichtungsposition und der Entwicklungseinrichtung 75 mm, wenn die Bewegungsgeschwindigkeit des photoempfindlichen Elements 300 mm/sec. beträgt. Wenn deshalb in Fig. 1 eine Anzahl von Entwicklungseinrichtungen (nämlich die Gelb- Entwicklungseinrichtung 6 und die Magenta- Entwicklungseinrichtung 8), die zur Entwicklung der durch eine Belichtung nach der Lichtbildbelichtung mit Hilfe des Laserstrahllichts L₁ gebildeten latenten Bilder verwendet werden, an einer Position entsprechend dem Ablauf einer Zeit von 0,25 sec. positioniert werden, dann muß ein Platz entsprechend einem Abstand von 75 mm vorgesehen werden und somit muß auch die Länge des photoempfindlichen Elementbands 1 um eine dem Platz entsprechende Länge verlängert werden. Dies trifft auch auf die Entwicklungseinrichtungen zu, die nach der Belichtung durch das Laserstrahllicht L₂ verwendet werden sollen. Dies vergrößert die Abmessungen der gesamten Einrichtung.

Andererseits wird in der Farbbild-Herstellungseinrichtung gemäß der Erfindung, so wie sie voranstehend im Zusammenhang mit den Fig. 3(a) und 3(b) beschrieben wurde, das latente Bild gebildet, welches drei oder mehr Werte aufweist. Zunächst wird ein erstes latentes Bild normal mit einem ersten gefärbten Toner entwickelt, bevor ein zweites latentes Bild vollständig gebildet wird und danach wird das zweite latente Bild, welches vollständig gebildet wurde, mit einem zweiten gefärbten Toner umgekehrt entwickelt. Beispielsweise ist beim Herstellen des latenten Bilds der Fig. 3(a) die erforderliche Zeit zur Bildung der geladenen Spannung V₂ in der Größenordnung von 0,05 sec., wie in Fig. 4(a) gezeigt, und das Tonerbild der ersten Farbe wird unter Verwendung von V₁ - V_b1 gebildet. Deshalb kann eine Entwicklung nach Ablauf einer Zeit von 0,05 sec. nach der Lichtbildbelichtung ausgeführt werden. Nachdem die Lichtbildbelichtung zur Bildung von drei oder mehr Werten auf dem photoempfindlichen Element ausgeführt ist, wird gemäß der Erfindung die Zeit, die das photoempfindliche Element benötigt, um die Entwicklungseinrichtung der ersten Farbe zu erreichen, zwischen der Zeit, die die geladene Spannung benötigt, um einen kleineren Wert als die an die Entwicklungseinrichtung der ersten Farbe angelegten Vorspannung (V_b1) zu erreichen, und der Zeit, die erforderlich ist, um einen Wert nahe bei der Sättigungsrestspannung (V_R) zu erreichen, eingestellt, wodurch die Größe der gesamten Einrichtung reduziert wird. Insbesondere wird in der voranstehend erwähnten Ausführungsform die zum Erreichen des Entwicklungsbereichs der ersten Farbentwicklungseinrichtung erforderliche Zeit im Bereich von 0,05 bis 0,25 sec. eingestellt, während die zum Erreichen der Entwicklungseinrichtung der zweiten Farbe erforderliche Zeit auf ungefähr 0,25 sec. oder länger eingestellt wird.

Das heißt, in Fig. 1 wird die Zeit t₁ im Bereich von 0,05 bis 0,25 sec. eingestellt und die Zeit t₂ wird auf ungefähr 0,25 sec. oder länger eingestellt. Selbst wenn ein photoempfindliches Element mit einer Lichtansprechzeit t_r, die relativ groß ist, verwendet wird, ist es aufgrund dessen möglich, eine kompakte Farbbild-Herstellungseinrichtung zu erzeugen.

In diesem Fall, wie in Fig. 1 gezeigt, ist es wünschenswert, daß die Helligkeit des ersten Entwicklungstoners höher als diejenige des zweiten Entwicklungstoners ist. Der Grund hierfür liegt darin, daß im Fall einer vorangehenden Entwicklung der Farbe mit einer hohen Helligkeit trotz des Auftretens eines Nebels durch Anbringung eines Toners daran, wenn eine Spannung V_b1 - V₂ in Bezug auf den Hintergrundabschnitt klein ist, der Nebel unerkenntlich ist und auch daß der Einfluß von gemischten Farben verringert ist, wenn der erste Toner in die zweite Farbentwicklungseinrichtung eingeführt wird. Da es möglich ist, die Zeit t₁ zu verringern, die das photoempfindliche Element benötigt, um sich von seiner Lichtbildbelichtung an den Entwicklungsbereich der ersten Entwicklungseinrichtung zu bewegen, das heißt, da es nicht erforderlich ist, einen sich von der Belichtungsposition des photoempfindlichen Elements zu der Position der ersten Entwicklungseinrichtung erstreckenden Raum vorzusehen, um dadurch einen verschwendeten Platz einzusparen, kann die Farbbild- Herstellungseinrichtung gemäß dem voranstehend beschriebenen Aufbau kompakt hergestellt werden und die Bildherstellungsgeschwindigkeit der Farbbild- Herstellungseinrichtung kann erhöht werden. Selbst wenn beispielsweise ein gewöhnliches organisches lichtleitendes Element vom Zweischichttyp (mit einer Lichtansprechzeit von 0,3 bis 0,5 sec.) für ein photoempfindliches Element verwendet wird, dann kann eine Zeit t₁=0,05 sec. erzielt werden. Selbst wenn die Bewegungsgeschwindigkeit des photoempfindlichen Elementbands 1 eine hohe Geschwindigkeit von 300 mm/sec. ist, kann deshalb der Abstand von dessen Belichtungsposition durch das Laserstrahllicht L₁ an die Kontaktposition zwischen der Entwicklungswalze der Entwicklungseinrichtung und dem photoempfindlichen Elementband 1 auf 15 mm eingestellt werden. Dies ermöglicht die Bereitstellung einer klein bemessenen Entwicklungseinrichtung unter zur Verwendung einer Entwicklungswalze mit kleinem Durchmesser an einer Position nahe an der Entwicklungsposition. Durch Anwendung eines Belichtungsverfahrens, welches noch im Zusammenhang mit den Fig. 5(a) bis 5(b) beschrieben wird und eines Entwicklungsverfahren, welches noch im Zusammenhang mit den Fig. 6 bis 8 beschrieben wird, können ferner die zusammengesetzten und gemischten Farben der jeweiligen Farbtonerbilder in hervorragender Qualität erzeugt werden, so daß ein vollständiger Farbabzug mit hervorragender Farbwiedergabe erhalten werden kann.

In der Farbbild-Herstellungseinrichtung mit dem in Fig. 1 gezeigten Aufbau werden bei der ersten Lichtbildbelichtung die latenten elektrischen Ladungsbilder entsprechend der zwei Teile von Bildinformation parallel zueinander auf dem photoempfindlichen Element gebildet, wie in den Fig. 3(a) und 3(b) gezeigt. Bei der zweiten Lichtbildbelichtung werden ferner die latenten elektrischen Ladungsbilder Licht ausgesetzt oder mit Toner in solcher Weise entwickelt, daß sie aufeinander überlagert sind. Wenn deshalb die zusammengesetzte Farbe dem Licht ausgesetzt ist, ist es vorteilhaft, ein nachstehend beschriebenes Verfahren zu verwenden.

Die Fig. 5(a) bis 5(d) sind typische Ansichten, die jeweils latente Bilder entsprechend der jeweiligen Tonerbilder zeigen, das heißt die jeweiligen Lichtbildbelichtungsbedingungen.

Insbesondere zeigt Fig. 5(a) eine Ausführungsform, bei der mit Hilfe von latenten Bildern, die durch ein Lichtbildbelichtungsverfahren gemäß der Erfindung gebildet werden, die zusammengesetzte Farbe aus Gelb (Y) und Magenta (M) reproduziert wird. Die Bereiche, die jeweils mit Y und M markiert sind, stellen die minimale Aufzeichnungseinheit (Punkt) der jeweiligen Farben dar. Zunächst werden innerhalb der ersten Abtastzeile latente Bilder entsprechend der jeweiligen Farben alternierend, das heißt Y, M, Y, M --- gebildet. Das heißt, für eine einzige Abtastzeile werden die latenten Bilder in dieser Weise gebildet. Wenn andererseits Y, M Farben für eine Vielzahl von Abtastzeilen gebildet werden, wie in Fig. 5(a), dann wird die Phase der Punkte auf der zweiten Abtastzeile um 1/2 Punkte von der ersten Abtastzeile verschoben. Durch diese Vorgehensweise können die jeweiligen Farbpunkte nach einer Belichtung Farben erzeugen, die vom Erscheinungsbild her gleichmäßiger gemischt sind. Auch haften die Toner nach einer Entwicklung stark an dem photoempfindlichen Element an, wodurch verhindert werden kann, daß die Toner in den folgenden Entwicklungsoperationen heruntergekratzt werden. Wenn die zusammengesetzte Farbe YC ist, die aus Gelb (Y) und Zyan (C) besteht, wird in Fig. 1 ein Y-Tonerbild in dem ersten Bildherstellungsschritt nach der Belichtung durch das Laserstrahllicht L₁ gebildet und ein C-Tonerbild wird an einer in Fig. 5(a) gezeigten Position M in dem zweiten Bildherstellungsschritt nach der Belichtung durch das Laserstrahllicht L₂ gebildet. Wenn die zusammengesetzte Farbe MC ist, die aus Magenta (M) und Zyan (C) besteht, kann in gleicher Weise ein C-Tonerbild an einer in Fig. 5(a) gezeigten Position Y gebildet werden.

Wenn die zusammengesetzte Farbe in solcher Weise erzeugt wird, daß ein Tonerbild in dem ersten Bildherstellungsschritt wie YC gebildet wird und das andere Tonerbild in dem zweiten Bildherstellungsschritt gebildet wird, ist es vorteilhaft, jeweils Verfahren zu verwenden, die in den Fig. 5(b) und 5(c) gezeigt sind. Durchgezogene Linien stellen eine Y-Farbe dar, die in dem ersten Bildherstellungsschritt gebildet wird, während gestrichelte Linien eine C-Farbe bezeichnen, die in dem zweiten Bildherstellungsschritt gebildet wird. In Fig. 5(b) wird zunächst die Y-Farbe gebildet, indem die jeweiligen Punkte unabhängig voneinander gemacht werden und die Phasen zwischen aneinander angrenzenden Abtastzeilen zueinander um 1/2 Punkte verschoben werden, und als nächstes wird in dem zweiten Bildherstellungsschritt die C-Farbe gebildet, indem die Punkte von Y und C aufeinander in solcher Weise überlappt werden, daß die Phasen der Y- und C-Punkte zueinander um 1/2 Punkte in der horizontalen Abtastrichtung verschoben werden. Bei dieser Vorgehensweise können auch in der zweiten Lichtbildbelichtung trotz der Existenz der Y-Farbtoner die C- latenten Bilder ohne verformt zu werden zwischen den Y- Farbpunkten gebildet werden und auch bei einer Entwicklung können die C-Farbtonerbilder entwickelt werden, ohne daß eine große Menge der vorangehenden Farbe, nämlich der Y-Farbe heruntergekratzt wird. Deshalb kann ein Farbabzug erhalten werden, der eine hervorragende Farbwiedergabe aufweist.

In Fig. 5(c) sind die Phasen der Punkte nicht nur in der Abtastrichtung sondern auch in der senkrechten horizontalen Abtastrichtung um 1/2 Punkte verschoben, wodurch ein Farbbild erhalten werden kann, welches eine hervorragende Farbwiedergabemöglichkeit besitzt. Bei diesen Bildherstellungsoperationen gemäß Fig. 5(a) bis 5(c), ist es wie in der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsform vorteilhaft, wenn Y und M miteinander in dem ersten Bildherstellungsschritt kombiniert werden und C und K miteinander in dem zweiten Bildherstellungsschritt kombiniert werden. Dies liegt teilweise daran, daß bei Verwendung eines Lasers mit einer Oszillationswellenlänge im Bereich von 630 bis 750 nm die Lichtdurchlässigkeiten der Y- und M-Toner in dem ersten Bildherstellungsschritt in dem voranstehend erwähnten Wellenlängenbereich gut sind und somit die Y- und M-Toner die Belichtung nicht wesentlich behindern und teilweise daran, daß selbst dann, wenn die in dem ersten Bildherstellungsschritt gebildeten Toner in eine in dem zweiten Bildherstellungsschritt zu verwendende Entwicklungseinrichtung gemischt werden, die gemischten Toner nicht wahrnehmbar sind, da die Leichtigkeiten der Farben allmählich sequentiell niedriger werden.

In Fig. 5(d) ist eine Ausführungsform gezeigt, die sich von den in den Fig. 5(a), 5(b) bzw. 5(c) gezeigten Ausführungsformen unterscheidet. Das heißt, in Fig. 5(d) wird eine zusammengesetzte Farbe erhalten, ohne die jeweiligen Farben um deren minimale Punkteinheit voneinander unabhängig zu machen oder ohne die Phasen der jeweiligen Farben zueinander zu verschieben. In diesem Fall ist die Mischung der Farben miteinander in einem kleinen Bereich schwierig, so daß ein in dieser Weise erhaltener Farbdruck eine schlechte Farbwiedergabemöglichkeit besitzt.

Wie voranstehend beschrieben werden gemäß der Erfindung die Bereiche der jeweiligen Farben in kleine Punkte aufgeteilt und aneinander angrenzende Punkte werden phasenmäßig zueinander verschoben, wodurch die Farbwiedergabequalität eines Farbdrucks verbessert werden kann. Bei der Beschreibung der Fig. 5(a) bis 5(d) ist die Größe des minimalen Punkts in der horizontalen Abtastrichtung fast gleich groß wie diejenige in der senkrechten Abtastrichtung. Wenn allerdings die Belichtung durch Verwendung eines Laserstrahls abgetastet und belichtet wird, kann die Größe des Punkts in der horizontalen Abtastrichtung vorzugsweise um einen Faktor 1/3 bis 2 mal die Größe des Punktes in der senkrechten Abtastrichtung sein. Alternativ kann nur in dem ersten Bildherstellungsschritt das Belichtungsverfahren verwendet werden, bei dem die jeweiligen Bereiche in kleine Punkte unterteilt werden und in dem zweiten Bildherstellungsschritt kann ein anderes Verfahren verwendet werden, bei dem die Bereiche nicht in kleine Punkte aufgeteilt werden.

Zur Verschiebung der Phasen der kleinen Punkte in der Abtastrichtung, wie in den Fig. 5(a) bis 5(c) beschrieben, können die Phasen von Signalen zur Modulierung des Laserstrahllichts verschoben werden. Zur Verschiebung der Phasen in der senkrechten Abtastrichtung können die Abtastpositionen der Laserstrahllichter L₁ und L₂ vorher um 1/2 zueinander verschoben werden oder das Laserstrahllicht kann abgelenkt werden, wenn die zusammengesetzte Farbe unter Verwendung der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Ablenkungseinrichtung 11 aufgezeichnet wird. Die Phasenverschiebeoperation oder die Aufteilungsoperation für die Farbbereiche kann nur dann durchgeführt werden, wenn die zusammengesetzte Farbe aufgezeichnet ist. Aufgrund dessen kann die Aufzeichnung der zusammengesetzten Farbe unter Verwendung einer Farbbewertungsschaltung beurteilt und getrennt werden, während die Aufzeichnung von Bildinformation unter Verwendung einer Bildbereichs-Trennungsschaltung getrennt werden kann.

Die Fig. 6, 7 und 8 sind jeweils Ansichten zur Erläuterung eines Entwicklungsverfahrens, welches sich für die in den Fig. 1 und 2 gezeigte Farbbild-Herstellungseinrichtung eignet.

Insbesondere ist Fig. 6 eine typische Ansicht einer Ausführungsform eines Entwicklungsverfahrens, welches sich zur Entwicklung für die ersten und die folgenden Farben eignet (in Fig. 1 die Entwicklung durch die Magenta-, Zyan- und Schwarz-Entwicklungseinrichtungen). Eine Entwicklungseinrichtung 33 umfaßt einen festen Magneten 34, der in einer Entwicklungswalze (mit einem Durchmesser von 20 bis 30 mm) 35 vorgesehen ist. Das photoempfindliche Elementband 1 und die Entwicklungswalze 35 bewegen sich, wie durch einen Pfeil angedeutet, in die gleiche Richtung bei den jeweiligen Geschwindigkeiten V_p und V_d. Eine Entwicklungs- Vorspannung wird an die Entwicklungswalze 35 von einer Vorspannungs-Energiequelle (eine Wechselstromüberlagerung mit 500 Hz bis 5 kHz) 36 angelegt. Auf der zu dem photoempfindlichen Elementband 1 gegenüberliegenden Seite eines festen Magneten sind als ein Entwicklungsmagnetpol Magnete (mit 700 bis 1200 Gauss) der gleichen Polarität benachbart zueinander vorgesehen (dies wird als Doppelpolarmagnetpol bezeichnet)
Bei dem vorliegenden Entwicklungsverfahren wird ein magnetischer Entwickler verwendet, der hauptsächlich aus einem magnetischen Träger und einem nicht-magnetischen Farbtoner besteht. Der magnetische Träger kann ein Kernelement und ein Ladungseinstellungsmaterial, welches auf die Oberfläche des Kernelements aufgebracht ist, umfassen. Das Kernelement kann aus einem halbleitenden Kernmaterial gebildet sein, welches einen durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 30 bis 150 µm, vorzugsweise 50 bis 100 µm, eine gesättigte Magnetisierung σ_s = 20 bis 100 emu/g, vorzugsweise 40 bis 80 emu/g, einen volumetrischen elektrischen Widerstand von 10⁸ bis 10¹⁴ Ωcm (welche durch Einbringen des Materials in einen Behälter in einem sanften Anzapfungsverfahren bei einer Spannung von 1000 V/cm gemessen wird), vorzugsweise 10¹⁰ bis 10¹² Ωcm aufweist. Der volumetrische elektrische Widerstand des Kernelements kann fast gleich zu demjenigen des obigen Materials sein. Der vorteilhafteste magnetische Träger ist ein Plastikträger, der so hergestellt wird, daß ein Kernelement davon (in einer kugelförmigen oder flachen Gestalt) aus Harz, beispielsweise Silikon, Polyester oder dergleichen gebildet wird und ein magnetisches Pulver mit feinen Partikeln, beispielsweise Magnetit, Ferrit, Eisenpulver oder dergleichen in dem Harz dispergiert wird und die Oberfläche des Kernelements mit isolierendem oder halbleitendem Harz (Acryl, Silikon oder dergleichen) beschichtet wird. Für den Toner ist ein Feinpartikeltoner vorteilhaft, der einen durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 2 bis 10 µm, vorzugsweise 4 bis 7 µm aufweist. Gemäß dem voranstehend erwähnten Entwickler und der Entwicklungseinrichtung ist es möglich ein Bild zu erhalten, welches eine hervorragende Farbwiedergabe und eine große Bilddichte besitzt und ferner wird die Möglichkeit beseitigt, daß der vorangehende Farbtoner in die Entwicklungseinrichtung hineingemischt wird. Der Grund hierfür liegt darin, daß die aus den Entwicklungsmagnetpolen gebildete Magnetbürste so weich ist, daß selbst der Walze mit kleinem Durchmesser ermöglicht wird, eine Entwicklung mit hoher Dichte zu erzielen.

Fig. 7 zeigt eine graphische Darstellung eines Beispiels einer Entwicklungskennlinie, die erhalten wird, wenn die zweite Farbe (Magenta) unter Verwendung der in Fig. 6 gezeigten Entwicklungseinrichtung in der in Fig. 1 gezeigten Farbbild-Herstellungseinrichtung entwickelt wurde. Dieses Experiment wurde unter der Bedingung durchgeführt, daß V_p = 200 mm/sec., V₀ = 950 V, V_r = 100 V, V_b1 = 350 V ist, ein Plastikträger- (durchschnittlicher Partikeldurchmesser von 70 µm, gesättigte Magnetisierung σ_s = 60 emu/g und volumetrischer elektrischer Widerstand von 5 × 10¹¹ Ωcm)- Spalt zwischen der Entwicklungswalze und der Oberfläche des photoempfindlichen Elementbands 1 0,8 mm ist, eine Stärke des Entwicklungsmagnetpols 1000 Gauss ist, V_s=V_d/V_p ist, eine durchschnittliche Partikelgröße des Toners 7 µm ist und die Tonerdichte 15 Gew.-% ist. Eine Kurvenlinie "a" zeigt einen Fall, bei der die durchschnittliche elektrische Tonerladungsmenge Q/M=18 µc/g ist und der Entwicklungsmagnetpol ein unipolarer Magnetpol ist. In diesem Fall war die Bilddichte gering und wenn V_s=1 ist, wurde ein beträchtlich unausgeglichenes Bild erhalten. Eine Kurvenlinie "b" zeigt einen Fall, bei dem Q/M=6 µc/g ist und ein unipolarer Entwicklungsmagnetpol verwendet wird, während eine Kurvenlinie "c" einen Fall zeigt, bei dem Q/M=6 µc/g ist und ein Doppelpolarentwicklungsmagnetpol verwendet wird. Bei der Kurvenlinie "c" waren sowohl die Bilddichte als auch die Gleichförmigkeit verbessert. Eine Kurvenlinie "d" zeigt einen Fall, wenn nicht nur die Bedingungen der Kurvenlinie "c" verwendet werden, sondern auch eine A.C.-Spannung mit 1 kHz und eine Amplitude von 300 V auf die Entwicklungsvorspannung überlagert wird. In diesem Fall konnte sowohl die Bilddichte als auch die Gleichförmigkeit weiter verbessert werden.

Fig. 8 zeigt einen Zusammenhang zwischen der Durchschnittsmenge von elektrischen Ladungen eines Toners und der Bilddichte, wobei ein unipolarer Entwicklungsmagnetpol verwendet wird und V_s=0,8 ist. Aus den Fig. 7 und 8 ist ersichtlich, daß eine hohe Bilddichte erhalten werden kann, wenn Q/M im Bereich von 5 bis 10 µc/g ist. Wenn allerdings die elektrische Ladungsmenge gering ist, ist es vorteilhaft, daß die Entwicklungswalzengeschwindigkeit gering ist, da dann eine Möglichkeit besteht, daß der Toner aus der Entwicklungseinrichtung herausgeschleudert wird. Um ferner zu verhindern, daß das in dem vorangehenden Bildherstellungsschritt gebildete Tonerbild durch den Entwickler in dem nächsten Bildherstellungsschritt heruntergekratzt wird, ist vorzugsweise V_d/V_d=V_s=1. Diese Tatsachen beschreiben, daß zur Erzielung einer hohen Bilddichte und zur Minimierung der Möglichkeiten eines Herausschleuderns des Toners ein Tonerbild mit einer geringen elektrischen Ladungsmenge verwendet wird und V_s=0,7 bis 1,3 gewählt wird. Andererseits ist es vorteilhaft, daß die elektrische Ladungsmenge des Toners für die erste Farbe relativ groß ist, um die Anhaftungskraft des Toners an dem photoempfindlichen Elementband 1 zu erhöhen und somit die Tonermenge, die in der zweiten Farbentwicklung heruntergekratzt werden kann, zu minimieren.

In den voranstehenden in den Fig. 1 bzw. 2 gezeigten Ausführungsformen wurde die vorliegende Erfindung gemäß dem System beschrieben, bei dem die vier Farbtonerbilder auf dem photoempfindlichen Elementband 1 gebildet werden. Allerdings ist dies nicht beschränkend, sondern die vorliegende Erfindung kann auf andere Systeme angewendet werden. Beispielsweise kann die vorliegende Erfindung auf ein System angewendet werden, bei dem zwei farbige (beispielsweise Y und M) Tonerbilder auf dem photoempfindlichen Elementband 1 in dem ersten Bildherstellungsschritt gebildet werden, die Tonerbilder auf ein Aufzeichnungspapier übertragen werden, nächste zwei farbige (C und M) Tonerbilder in dem zweiten Bildherstellungsschritt gebildet werden und die Tonerbilder auf das Aufzeichnungspapier in solcher Weise übertragen werden, daß sie positionsmäßig den ersteren zwei Farbtonern entsprechen.

Da gemäß der Erfindung ein Aufbau verwendet wird, der die Zeit reduzieren kann, die das photoempfindliche Element benötigt, um sich aus seiner Lichtbildbelichtung an den Entwicklungsbereich der Entwicklungseinrichtung zu bewegen, kann eine kompakte Farbbild-Herstellungseinrichtung realisiert werden.

Da ferner die latenten Bilder mitminimaler Einheit der jeweiligen Farben unabhängig voneinander gebildet werden und die Phasen von aneinander angrenzenden latenten Einheitsbildern zueinander in der horizontalen Abtastrichtung oder in der senkrechten Abtastrichtung verschoben werden, ist es möglich, ein Farbbild zu erhalten, welches die hervorragende Farbwiedergabe der zusammengesetzten Farbe bereitstellt. Da ferner der Kontakt zwischen dem Entwickler und dem photoempfindlichen Element sanft ist und ein Entwicklungsverfahren verwendet wird, welches einen hohen Entwicklungswirkungsgrad bereitstellt, ist es möglich, ein Farbbild herzustellen, welches ein Bild mit hoher Qualität und einer hohe Bilddichte bereitstellt.

Die voranstehende Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wurde zum Zwecke einer Verdeutlichung und Beschreibung angeführt. Es ist nicht beabsichtigt, daß sie umfassend ist oder die Erfindung auf die spezielle offenbarte Form beschränkt und Modifikationen und Variationen sind angesichts der voranstehenden Lehren möglich oder können sich aus der praktischen Umsetzung der Erfindung ergeben. Die Ausführungsform wurde gewählt und beschrieben, um die Prinzipien der Erfindung und ihre praktische Anwendung zu erläutern, um einem Fachmann zu ermöglichen, die Erfindung in vielerlei Ausführungsformen und mit vielerlei Modifikationen, so wie sie sich für die bestimmte beabsichtigte Verwendung eignen, zu verwenden. Es ist beabsichtigt, daß der Umfang der Erfindung durch die hier angehängten Ansprüche und ihre Äquivalente definiert ist.

Claims (6)

1. Farbbild-Herstellungseinrichtung zur Herstellung eines mehrfarbigen Bilds, umfassend:
ein lichtleitendes photoempfindliches Element (1);
eine Ladeeinheit (2) zum Aufladen des lichtleitenden photoempfindlichen Elements (1);
eine Einrichtung (L₁, 4, 5) zur Belichtung des lichtleitenden photoempfindlichen Elements (1) entsprechend einer aufzuzeichnenden Farbinformation, um darauf latente Bilder mit mehreren Niveaus bereitzustellen;
eine erste Entwicklungseinrichtung (6) zur Entwicklung eines ersten latenten Bildes durch einen ersten Farbtoner (Y) mit einer zu dem ersten latenten Bild entgegengesetzten Polarität;
eine erste Vorspannungs-Energiequelle (7) zur Anlegen einer ersten Vorspannung an die erste Entwicklungseinrichtung (6), wobei das erste latente Bild eine geladene Spannung aufweist, die größer ist als die erste Vorspannung, die erste Entwicklungseinrichtung (6) so positioniert ist, daß eine Zeit (t₁), die zur Bewegung des lichtleitenden photoempfindlichen Elements (1) aus einer Position für die erste Lichtbildbelichtung an eine Position für die erste Entwicklung benötigt wird, länger ist als eine Zeit, die zum Abdämpfen einer Oberflächenspannung des lichtleitenden photoempfindlichen Elements (1) nach der Lichtbildbelichtung unter einen Wert benötigt wird, der niedriger als die an die erste Entwicklungseinrichtung (6) angelegte erste Vorspannung ist;
eine zweite Entwicklungseinrichtung (8) zur Entwicklung eines zweiten latenten Bildes durch einen zweiten Farbtoner (M), der eine zu dem zweiten latenten Bild identische Polarität aufweist;
eine zweite Vorspannungs-Energiequelle (9) zur Anlegung einer zweiten Vorspannung an die zweite Entwicklungseinrichtung (8), wobei das zweite latente Bild eine geladene Spannung aufweist, die kleiner als die zweite Vorspannung ist, die zweite Entwicklungseinrichtung (8) so positioniert ist, daß eine Zeit (t₂), die zur Bewegung des lichtleitenden photoempfindlichen Elements (1) aus einer Position für die Lichtbildbelichtung an eine Position für die zweite Entwicklung benötigt wird, länger ist als eine Zeit, die zur Abdämpfung einer Oberflächenspannung des lichtleitenden photoempfindlichen Elements (1) nach der Lichtbildbelichtung unter einen Wert in der Nähe der Sättigungsrestspannung des lichtleitenden photoempfindlichen Elements (1) benötigt wird.

2. Farbbild-Herstellungseinrichtung nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Entwicklungseinrichtung (8) eine Vielzahl von Entwicklungseinrichtungen (12) umfaßt und die zweite Vorspannungs-Energiequelle (9) eine Vielzahl von Vorspannungs-Energiequellen (13) umfaßt.

3. Farbbild-Herstellungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das lichtleitende photoempfindliche Element (1) bandförmig ist.

4. Farbbild-Herstellungseinrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Einrichtung (24, S) zur Steuerung einer Temperatur des lichtleitenden photoempfindlichen Elements (1).

5. Farbbild-Herstellungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Helligkeit des ersten latenten Bildes näher als die des zweiten latenten Bildes ist.

6. Farbbild-Herstellungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bildherstellungsverfahren, bestehend aus einer Kombination von zwei Farbtonern aus Gelb, Magenta, Zyan und Schwarz, zweimal wiederholt wird,um ein Bild mit vollständiger Farbe zu erhalten.