DE2646150A1

DE2646150A1 - Elektrophotographische kopiervorrichtung

Info

Publication number: DE2646150A1
Application number: DE19762646150
Authority: DE
Inventors: William Joseph Staudenmayer; Curtis Lynn Stephens; John Robert Thompson
Original assignee: Eastman Kodak Co
Current assignee: Eastman Kodak Co
Priority date: 1975-10-14
Filing date: 1976-10-13
Publication date: 1977-04-28
Also published as: JPS623425B2; US4035750A; CA1064093A; DE2646150C2; FR2328223A1; FR2328223B1; JPS5248324A; GB1565232A

Description

PATENTANWÄLTE

Dr.-Ing.Wolff t

2646150 H.Bartels

Dipt.-Chem. Dr. Brandes Dr.-Ing. Held: Dipl.-Phys. Wolff

D - 7 Stuttgart 1, Lange Straße

Tel. (0711) 29 6310 u. 29 72

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9-11.30 Uhr, 13.30-16 Uhr

außer samstags

28.September 1976 Unsere Ref.: 125 108/487333 kdk

Eastman Kodak Company, Rochester, Staat New York,
Vereinigte Staaten von Amerika

Elektrophotographische Kopiervorrichtung

Telefonische Auskünfte und

70981 7 / Q 9 A ß Aufträge sind hur nach schriftlicher

Bestätigung verbindlich

-ν

Die Erfindung betrifft eine elektrophotographisehe Kopiervorrichtung mit einem vielmals verwendbaren Bildträger, der eine isolierende, photoleitende Schicht auf einer elektrisch leitenden Schicht besitzt und so angeordnet ist, daß er wiederholt an Stationen zum primären Aufladen, zum Belichten, zum Entwickeln und zum übertragen des entwickelten Bildes auf ein Empfangsmaterial vorbeibewegbar ist, bei welcher Vorrichtung in der Station für primäres Aufladen eine gleichförmige Ladung positiver Polarität auf einer Oberfläche und eine Ladung negativer Polarität auf der gegenüberliegenden Oberfläche der photoleitenden Schicht erzeugt wird und welche Vorrichtung eine an der Bewegungsbahn des Bildträgers angeordnete Quelle für elektromagnetische Strahlung besitzt, die an einer zwischen der Entwicklungsstation und der Station für primäres Aufladen gelegenen Stelle die Strahlung auf die positiv vorgespannte Oberfläche der photolsitenden Schicht abstrahlt.

Bei der Erfindung geht es insbesondere darum, einer bestimmten Form elektrostatischen Erschöpfungszustandes entgegen zu wirken, der bei mehrmals■verwendbaren Bildträgern auftreten kann und 'dazu führt, . daß beim Herstellen von Kopien ein zurückgebliebenes Bild der zuvor kopierten Vorlage erzeugt wird.

Die oben erwähnte Erscheinung des zurückgebliebenen Bildes zeigt sich als flaues Bild auf den ersten Kopien, die von einer Vorlage gefertigt werden, wenn zuvor eine Mehrzahl von Kopien von ein· ' und derselben Vorlage gefertigt worden sind, d.h., diese Erscheinung tritt auf, wenn das Bild der vorhergehenden Vorlage wiederholt auf der photoleitenden Schicht des Bildträgers abgebildet worden ist, wenn also der Bildträger in zyklischer Folge gleichförmig geladen und anschließend wiederholt durch deckungsgleiches, bildmäßiges Belichten mit dem Bild der Vorlage entladen wird. Dieses zurückbleiben-

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de Bild entsteht, wie angenommen wird, durch die Anhäufung von innerhalb des Volumens der photoleitenden Schicht eingefangenen Elektronen, wobei diese Anhäufung in bildmäßiger Anordnung entsprechend den Dunkelbereichen der vorausgehenden Kopiervorlage erfolgt. Durch diese Anhäufung eingefangener Elektronen wird die Empfindlichkeit (Stärke der Entladung pro Belichtungseinheit) des Photoleiters herabgesetzt, so daß nach dem anschließenden Belichten'mit dem Bild der nächstfolgenden Vorlage derjenige Bereich des Photoleiters, der dem Dunkelbereich der anderen Vorlage entsprach, weniger stark entladen wird als andere Bereiche des Photoleiters, so daß sich bei der Tonerentwicklung ein Hintergrundbild zeigt.

Es versteht sich, daß ein derartiges Hintergrundbild schon vom ästhetischen Standpunkt her unerwünscht ist. Weit schwerwiegender ist der Nachteil, daß es dazu kommen kann, daß geheimzuhaltende Informationen einer vorausgehend kopierten Kopiervorlage in anschließend hergestellten Kopien erkennbar sind.

Bei einer bekannten Kopiervorrichtung der eingangs genannten Art, siehe deutsche Offenlegungsschrift 2 446 919, wird die positiv aufgeladene Oberfläche des Photoleiters einer regenerierenden, überflutenden Belichtung ausgesetzt, wenn der Bildträger die Entwicklungsstation verlassen hat. Es hat sich jedoch gezeigt, daß· bei der bekannten Kopiervorrichtung der Wirkungsgrad der erreichten Regenerierung zu gering ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kopiervorrichtung der besagten Art zu schaffen, bei der eine voll zufriedenstellende Regenerierung der photoleitenden Schicht des Bildträgers erreicht wird.

Bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art ist diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als Strahlungs-

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quelle eine Lichtquelle für die Abgabe von Licht mit einer spektralen Zusammensetzung vorgesehen ist, bei der zumindest 25 % der auf die positiv vorgespannte Oberfläche des Bildträgers auftreffenden Strahlung Wellenlängen besitzt, für die die optische Dichte des Bildträgers mindestens etwa 5O % der höchsten optischen Dichte des Bildträgers beträgt. Dadurch, daß erfindungsgemäß also für die überflutende, zur Regenerierung dienende Belichtung ,eine Lichtquelle vorgesehen ist, die Licht einer vorbestimmten spektralen Zusammensetzung abgibt, wobei die Wahl so getroffen ist, daß der Hauptteil der Energieabgabe in dem Wellenlängenbereich des Absorptionsmaximums der photoleitenden Schicht erfolgt, wird der entscheidende Nachteil der bekannten,erwähnten Kopiervorrichtung vermieden. Während nämlich bei der bekannten Kopiervorrichtung, bei der das überflutende Licht in seiner Wellenlänge nicht dem Absorptionsmaximum des Lichtträgers angepaßt ist, den Photoleiter durchdringen kann, wird bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung das überflutende Licht, da.es sich um stark absorbiertes Licht handelt, im wesentlichen bereits im Bereich der positiv vorgespannten Oberfläche des Photoleiters absorbiert, dringt also nicht tief in das Volumen des Photoleiters ein. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden durch überflutende Belichtung erzeugte Löcher-Elektronen-Paare daher nicht tief innerhalb des Volumens des? Photoleiters, sondern unmittelbar im Bereich der positiv vorgespannten Oberfläche des Photoleiters erzeugt, so daß die Elektronen ohne weiteres zur positiv vorgespannten Oberfläche wandern. Die freien Löcher andererseits sind gezwungen, durch das gesamte Volumen des Photoleiters hindurchzu^wandern, um zur negativ vorgespannten Oberfläche zu gelangen. Aufgrund des langen Wegs, der von den Löchern zurückgelegt werden muß, ist die Wahrscheinlichkeit groß, daß es zu einem neutralisierenden Zusammentreffen mit einem innerhalb des Volumens des Photoleiters eingefangenen Elektron kommt. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung erfolgt daher das Regenerieren des Photoleiters mit dem gewünscht hohen Wirkungsgrad.

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Bei der bekannten Vorrichtung dagegen, wo die regenerierende Belichtung nicht mit stark absorbiertem Licht, sondern mit den Photoleiter durchdringendem Licht vorgenommen wird, wer·' den nicht nur im Bereich der positiv vorgespannten Oberfläche Löcher-Elektronen-Paare erzeugt, sondern solche Paare werden auch tief im Innern des Volumens des Photoleiters erzeugt. Dabei besteht nicht nur die Gefahr, daß Elektronen dieser Löcher-Elektronen-Paare im Innern des Volumens eingefangen werden, sondern es ergibt sich der zusätzliche Nachteil, daß die Löcher der tief innerhalb des Volumens erzeugten Paare, da sie auf ihrer Wanderung zur negativ vorgespannten Oberfläche nicht das gesamte Volumen durchwandern, mit geringerer Wahrscheinlichkeit auf ein eingefangenes, zu neutralisierende Elektron treffen.

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Es zeigen:

Fig. 1 eine schematisiert gezeichnete Ansicht

eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen elektrophotographischen Geräts;

Fig. 2 einen in übertriebenem Maßstab gezeichneten Schnitt längs der Linie II-II von Fig. 1;

Fig. 3 einen Ausschnitt aus Fig. 2, in dem eine photoleitende Isolatorschicht in nicht ermüdetem Zustand schematisiert dargestellt ist;

Fig. 4 eine vergrößerte Darstellung eines Teils der in Fig. 2 gezeigten Schichten in erschöpftem Zustand;

Fig. 5 eine Darstellung eines erschöpften Teils

der in Fig. 2 dargestellten Schichten unter der Einwirkung einer durchdringenden Belichtung;

Fig. 6 eine der Fig. 5 ähnliche Darstellung, wobei jedoch die Schichten unter der Einwirkung einer bei der Erfindung vorgesehenen, stark absorbierten Belichtung sind;

Fig. 7 eine Diagraitimdarstellung, in der der Absorptionsgrad bestimmter Lichtquellen bei einem bestimmten Bildträger dargestellt ist, und

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Fig. 8 eine Diagrammdarstellung, aus der die relativen Anteile der verschiedenen Wellenlängen im Licht bestimmter Lichtquellen ersichtlich sind.

Die in Fig. 1 dargestellte elektrophotographische Vorrichtung 1 weist einen flexiblen Bildträger 2 auf, der so geformt ist/ daß er längs dner endlosen Bahn an den einzelnen Arbeitsstationen der Vorrichtung vorbeibewegt werden karin. Wie aus Fig. 2 deutlicher zu ersehen ist, weist der Bildträger 2 eine isolierende, photoleitende Schicht 3 auf, die eine dünne, durchsichtige, elektrisch leitende Schicht 4 überliegt. Die photoleitende Schicht 3 und die elektrisch leitende Schicht 4 sind beide auf einem durchsichtigen Film 5 gelagert. Die leitende Schicht 4 ist mit Erde oder einer anderen Quelle für ein ausgewähltes Bezugspotential dadurch elektrisch verbunden, daß Kontaktrollen 6 der Vorrichtung 1 am Seitenrand die Schicht 4 berühren oder daß andere bekannte Einrichtungen zu diesem Zweck vorgesehen sind.

Zu den ArbeitsStationen der Vorrichtung 1 gehört eine Ladestat ion für primäres Aufladen,in der eine Korona-Einrichtung 7 ν eine gleichförmige Aufladung der äußeren Oberfläche der photoleitenden Schicht 3 bewirkt. Nach Erhalt der primären Aufladung bewegt sich ein Bildabschnitt des Bildträgers an einer Belichtungsstation 8 vorbei, in der dieser Bildabschnitt eine bildmäßige Belichtung mit einem der zu kopierenden Vorlage entsprechenden,durch Xenonlampen oder andere bekannte Abbildungsgeräte erzeugten Lichtmuster erhält. Das latente, elektrostatische Bild, das nunmehr auf dem Bildabschnitt vorhanden ist, wird als nächstes über eine Entwicklungsstation 9 bewegt, in der mittels Magnetbürsten oder anderer bekannter Einrichtungen eine Tonerentwicklung durchgeführt wird, wobei der Toner von dem den dunklen Bildstellen der Vorlage entsprechenden

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Ladungsiauster angezogen wird. Das entwickelte Bild wird nunmehr zu einer Übertragungsstation IO bewegt, in der das Tonerbild mittels einer Koronaeinrichtung 12 auf Papier übertragen wird/ das von einem Vorrat 11 zugeführt wird.

Das das Tonerbild tragende Papier wird nunmehr durch eine Fixierstation 13 hindurch (die beispielsweise als Walzen-Einschmelzeinrichtung ausgebildet ist) zu einem Behälter 14 transportiert. Der Bildabschnitt, von dem der Toner übertragen worden ist, bewegt sich inzwischen zur Vorbereitung eines weiteren Kopierzyklus an einer Reinigungsstation 15 vorbei. Lichtquellen 16 und 17, die in erfindungsgemäßer Weise ausgebildet und angeordnet sind, dienen zur Beleuchtung des Bildträgers von der Rückseite her (durch den durchsichtigen Film 5 hindurch), worauf nachfolgend noch näher eingegangen wird. Hinter der Koronaeinrichtung 12 der übertragungs station kann, wenn es gewünscht wird, eine Wechselstromkorona-Einrichtung angeordnet sein, um das Ablösen des Papiers vom Photoleiter zu begünstigen und unmittelbar benachbart der Reinigungsstation 15 das Entfernen des zurückgebliebenen Toners zu erleichtern.

In Fig. 3 ist die isolierende, photoleitende Schicht 3 schematisiert in einem Ruhezustand, d.h. in einem vollständig dukeladaptierten, nicht erschöpften Zustand,mit einer gleichförmigen primären Aufladung negativer Polarität gezeigt, die sich auf der vom Volumenelement B durch dessen Grenzfläche A getrennten Oberfläche der Schicht 3 befindet. Es ist zu ersehen, daß entsprechende positive Ladungen in der leitenden Schicht 4 induziert werden, die durch eine Grenzfläche C der Schicht 3 daran gehindert werden, in das Vo lumene lernen t B einzutreten. Entsprechend der Darstellung weist die nicht erschöpfte Schicht 3 keine im Volumenelement B eingeschlossenen Elektronen oder Löcher auf; es wird jedoch angenommen,

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daß eingefangene Löcher (positive Ladungen, Defektelektronen) im Volumenelement B in der Nähe der Grenzfläche im normalen Zustand existieren und daß nach Durchführen des primären Auf-, ladens und nach Abklingen des anfänglichen Entladungsvorgangs eine Injektion von Löchern von der leitenden Schicht 4 und ein Freigeben\on Löchern von den Einfangstellen stattfindet/ und zwar in der Weise stattfindet, daß die Injektion und das Freigeben im wesentlichen im Gleichgewicht erfolgt. Pa die, wie oben besprochen, eingefangenen Löcher lediglich mit der normalen Dynamik des Aufladens der photoleitenden Schicht im Zusammenhang stehen und bei der bildweisen Belichtung der photoleitenden- Schicht auf einfache Weise wieder freigegeben .werden, wird auf diese Löcher, die nicht dragestellt sind, nicht weiter eingegangen.

Das Problem, mit dem sich die vorliegende Erfindung beschäftigt, ist das Einfangen von Elektronen tief innerhalb des Volumens der isolierenden, photoleitenden Schicht. Dieses Einfangen von Elektronen tief innerhalb des Volumens entsteht aufgrund einer großen Feldbelastung der Schicht. Unter Feldbelastung wird das Produkt aus der von der Schicht getragenen Oberflächenladung und der Zeitdauer des Vorhandenseins dieser Ladung verstanden. In Fällen, in denen eine gegebene Kopiervorlage wiederholt und deckungsgleich auf dem Bildträger kopiert wird, trägt der Bereich des Bildträgers, der den schwarzen Vorlagenbereichen entspricht, ein hohes Ldungspotential für wesentlich längere Zeiträume,als es bei den Bereichen des Bildträgers der Fall ist, die hellen Vorlagenstellen entsprechen. Das Ergebnis eines derartigen, wiederholten Kopierens einer einzigen Vorlage ist in Fig. 4 schematisiert dargestellt, wo das oberhalb einer Zone X gelegene Volumen einem dunklen Vorlagenbereich (mit einer hohen Feldbelastung) und das Volumen oberhalb einer Zone Y einem hellen Vorlagenbereich (mit einer geringeren Feldbelastung) entspricht. Im Volumen der Zone X sind, wie es dar-

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gestellt ist, wesentlich mehr.eingefangene Elektronen vorhanden. Beim anschließenden primären Aufladen und beim bildweisen Belichten mit einem bereichsweise unterschielichem Lichtmuster wird aufgrund der unterschiedlichen Anzahl eingefangener Elektronen bewirkt, daß der Abbau der primären Aufladung in den die Zonen X und Y überliegenden Bereichen der photoleitfähigen Schicht mit verschiedenen Geschwindigkeiten erfolgt. In dem latenten, elektrostatischen Bild einer neuen Vorlage sind daher bei ähnlicher Belichtung (gleiche Belichtungszeit und -intensität) in den Bereichen der Zone X, verglichen mit den Bereichen der Zone Y,verschieden große Ladungsmengen zurückgeblieben, wodurch ein Hintergrundbild der einen Zone erzeugt wird (d.h. ein Bild der zuvor kopierten Vorlage), das auf der Kopie der neuen Vorlage nach der Entwicklung und der Bildübertragung sichtbar ist.

Wie oben angedeutet, hat man bislang versucht, eine wirksame Neutralisierung der in der Tiefe eingefangenen Elektronen dadurch zu erreichen, daß erstens der Photoleiter beheizt wurde, um Elektronen--Löcher-Paare zu erzeugen oder daß zweitens eine Ladung einer der primären Aufladung entgegengesetzter Polarität auf die Bildoberfläche aufgebracht wurde, um eine Wanderung der Ladung zu den Elektronen hin hervorzurufen oder daß drittens die Schicht einer durchdringenden Belichtung ausgesetzt wurde, um über das gesamte Volumen Elektronen-Löcher-Paare zu erzeugen.

Das letztgenannte bekannte Verfahren kommt der vorliegenden Erfindung etwas näher als die übrigen bekannten Verfahren und ist daher in Fig. 5 schematisiert dargestellt. Bei dieser bekannten Art der Beleuchtung tritt jedoch der Nachteil eines zu geringen Wirkungsgrads auf. Zwar erzeugt die durchdringende Belichtung innerhalb des Volumens freie Löcher, die die eingefangenen Elektronen neutralisieren können, es werden

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jedoch tief innerhalb des Volumens auch freie Elektronen erzeugt. Einige der neu erzeugten freien Elektronen wandern zu der Grenzfläche mit der positiv vorgespannten, elektrisch leitenden Schicht. Andere dieser freien Elektronen werden jedoch innerhalb des Volumens der photoleitenden Schicht eingefangen. Auch ist zu ersehen,· daß, wenn ein neutralisierendes Loch innerhalb des Volumens erzeugt wird, der Weg der Wanderung dieses Lochs zur negativ vorgespannten Oberfläche hin sich nicht über den gesamten %Querschnitt des Volumens erstreckt, so daß die Wahrscheinlichkeit des Auftreffens auf ein eingefangenes Elektron und dessen Neutralisierung herabgesetzt ist.

Ein Aspekt der Erfindung besteht darin, daß bei der hier aufgezeigten Technik der löschenden Belichtung die bei dem bekannten, in Fig. 5 gezeigten Vorgehen entstehenden Probleme vermieden werden. Das hier aufzuzeigende Vorgehen ist in Fig. 6 schematisiert dargestellt. Bei der hier aufzuzeigenden Technik wird die isolierende, photoleitende Schicht an ihrer positiv vorgespannten Oberfläche mit elektromagnetischer Strahlung belichtet, die zu einem wesentlichen Teil aus Strahlung besteht, deren Wellenlängen dem Hauptabsorptionsbereich der photoleitenden, isolierenden Schicht entspricht. Angenommen es handelt sich, wie in Fig. 6 dargestellt ist, um eine negative primäre Aufladung, dann wird in diesem Falle die Grenzfläche zwischen photoleitender Schicht 3 und der ein positives Potential besitzenden, leitenden Schicht 4 belichtet. Beim Betrachten der-Fig. 6 werden zwei Vorteile, die sich bei diesem Vorgehen gegenüber den bekannten Techniken ergeben, ersichtlich. Zum einen wird nämlich ein Großteil der neu erzeugten Elektronen-Löcher-Paare in der Nahe der positiv vorgespannten Grenzfläche, erzeugt, so daß verhindert wird, daß die neu erzeugten Elektronen sich in das Volumen der Schicht hinein bewegen und

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dort eingefangen werden. Zum zweiten wandern die neu erzeugten Löcher im wesentlichen durch die gesamte Dicke des Volumens hindurch, so daß die Wahrscheinlichkeit vergrößert ist, daß es zu einem neutralisierenden Auftreffen auf eingefangene Elektronen kommt.

Nunmehr kann unter erneutem Bezug auf Fig. 1 ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel für die Anwendung dieser Technik beschrieben werden. Insbesondere sind die Lichtquellen 16, 17 so gewählt, daß sie Strahlung abgeben, die von der photoleitfähigen, isolierenden Schicht 3 "stark absorbiert" wird. Aus diesem Ausführungsbeispiel ist auch zu ersehen, daß die Lichtquellen an der der photoleitenden Schicht 3 entgegengesetzten Seite des Bildträgers 2 angeordnet sind, so daß die hintere Oberfläche belichtet wird, wie es bei der erfindung:sgemäßen Vorrichtung bei einem System vorgesehen ist, bei dem eine primäre Ladung negativer Polarität verwendet wird. Die Strahlung der Lichtquellen 16 und 17 tritt durch die durchsichtige Trägerschicht (den Film 5) sowie die im wesentlichen durchsichtige leitende Schicht 4 hindurch und wird zum Großteil von demjenigen Teil der photoleitenden, isolierenden Schicht 3 absorbiert, der sich in enger Nachbarschaft zu der positiv vorgespannten Grenzfläche dieser Schicht 3 befindet. Es ist ersichtlich, daß bei Anwendung der Erfindung für einen Bildträger, bei dem eine positive Primärladung verwendet wird, das Belichten der Vorderseite anstatt der Rückseite des Bildträgers "vorgesehen ist, wobei ebenfalls eine Strahlung geeigneter Wellenlänge Verwendung findet.

Im Lichte der vorstehenden Erläuterung wird verständlich, daß es bei der Erfindung wesentlich auf die Auswahl einer geeigneten Lichtquelle für die regenerative oder "löschende" Strahlung ankommt. D.h. die Wellenlängen der zur Belichtung der positiv vorgespannten Oberfläche benutzten Strahlung

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müssen passend zur Hauptabsorption der betreffenden photoleitenden, isolierenden Schicht gewählt werden, die benutzt wird. Wenn beispielsweise photoleitende, isolierende Schichten verwendet v/erden ,die Aggregate bildende, organische Photokonduktoren solcher Art enthalten, wie sie beispielsweise in der US-PS 3 615 414 beschrieben sind, und die ihr Absorptionsmaximum im Bereich des roten Lichts haben, d.h. im Bereich von etwa 610 bis 710 nm, dann sind für die Durchführung der Erfindung regenerative Lichtquellen geeeignet, die Strahlung mit Wellenlängen im roten Spektralbereich abgeben und bei denen ein Großteil des abgegebenen Gesamtspektrums der Hauptabsorption eng benachbart ist, die der betreffende Photoleiter besitzt. In ähnlicher Weise besitzen photokonduktive Materialien der Art, wie sie in Beispiel 2B der US-PS 3 873 311 beschrieben sind, Absorptionsraaxima im Spektralbereich des weißen Lichts (400 bis 740 nm), so daß in diesem Falle zur Regenerierung Lichtquellen in Frage kommen, die Strahlung in diesem Wellenlängenbereich abgeben und bei denen ein Großteil der Energie in einem dem Absorptionsmaximura oder den Absorptionsmaxima eng benachbarten Spektralbereich abgegeben wird.

Genauere Analysen der Ergebnisse der oben beschriebenen Regenerierungswirkung von Licht bestimmter spektraler Zusammensetzung bei bestimmten Photokonduktoren ergeben, daß bei einem gegebenen Photokonduktor und bei Anwendung der Erfindung die gewünschten Ergebnisse erreicht werden können, wenn die regenerierende Lichtquelle so gewählt wird, daß in ihrem Spektrum die Wellenlänge des Absorptionsmaximums des Photokonduktors enthalten ist und daß zumindest 25 % der löschenden Lichtenergie die auf die isolierende, photoleitende Schicht an der positiv vorgespannten Oberfläche auftrifft, Wellenlängen besitzt, gegenüber denen die effektive optische Dichte des Bildträgers nicht weniger als 50 %

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der effektiven optischen Höchstdichte beträgt, d.h. der effektiven optischen Dichte bezogen auf die am stärksten absorbierten Wellenlängen (wobei effektive optische Dichte die optische Gesamtdichte des Bildträgers abzüglich der optischen Dichte der leitenden Schicht und des Trägers bedeutet) . Strahlung, die die oben beschriebenen Eigenschaften in Bezug auf einen bestimmten Photoleiter besitzt, wird im vorliegenden Rahmen als durch diesen Photoleiter "stark absorbierte'¹ Strahlung bezeichnet.

Wenn die positiv vorgespannte Oberfläche des oben beschriebenen organischen Photoleiters durch die Lichtquellen 17 und/oder 16, die in Fig. 1 dargestellt sind, bestrahlt wird, dann beeinflußt diese löschende Belichtung die photoleitende Schicht dahingehend, daß die Erschöpfung in der unter Bezug auf Fig. 6 beschriebenen Weise beseitigt wird. Es ist von Vorteil, das zur Löschung verwendete Licht so zu gestalten, daß Wellenlängen, die stark durchdringend wirken und daher im Bereich des gesamten Volumens des Photoleiters absorbiert würden, nicht abgestrahlt werden oder aus dem abgestrahlten Licht herausgefiltert werden, um zu vermeiden, daß die Probleme auftreten, wie sie oben unter Bezug auf Fig. 5 besprochen wurden.

Die folgenden Beispiele zeigen, daß es beim erfindungsgemäßen Vorgehen gelingt, die elektrischen Speichereigenschaften zu verbessern.

Beispiel 1

Es wurde ein organischer, photoleitender Film der bekannten, in der US-PS 3 615 414 gezeigten Art für drei simulierte Kopier-Versuchsreihen benutzt, welche identisch durchgeführt wurden, abgesehen davon, daß verschiedene Lichtquellen für regenerative Strahlung benutzt wurden. Der geprüfte

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Film wies, genauer gesagt, eine mehrphasige, Aggregate ^b:i4~ dsnde p'hotoleitermasse auf iaifc. einer kontinuierlichen Phase mit einer festen Lösung eines organischen Photoleiters, d.h."4,4'-Bis (diäthylamino)-2,2'-dimethyltriphenylmethan, und einer elektrisch isolierenden Polymer-Bindemittel-Phase, d.h. einem Polycarbonat (Lexan 145, Hersteller General Electric Corporation, USA), mit einer hierin dispergierten diskontinuierlichen Phase aus einem feinteiligen co-kristallinen Komplex aus mindestens einem Polymer mit einer Alkylidendiarylengruppe in wiederkehrenden Einheiten, d.h. einem Polycarbonat (Lexan 145) und mindestens einem Farbstoffsalz vom Pyryliumtyp, d.h. 4-(4-Dimethylaminophenyl)-2,6-diphenylthiapyryliumfluoroborat.

Der gesamte Bildträger (also die photoleitenda Schicht, die leitende Schicht und der Träger)wies eine optische Dichte (einschließlich der Dichte der leitenden Schicht von 0,4) auf, die 0,43 bei 450 nm, 1,0 bei 550 nm und 3,46 bei 690 mn betrug. Der Bildträger wurde mit einer negativen Korona-Einrichtung auf ein Oberflächenpotentiäl von -500 Volt aufgeladen, an der vorderen Oberfläche mit dem Bild einer Kopiervorlage unter Verwendung von Licht mit 400 bis 630 nm belichtet und einer Löschbelichtung mit den verschiedenen Lichtquellen unterzogen, die nachfolgend beschrieben werden und für je eine von drei Kopierversuchsreihen verwendet wurden, von denen jede Versuchsreihe 1500 Kopierzyklen umfaßte. Die Kopiervorlage " wurde in genauer Ausrichtung zum belichteten Bereich des Bildträgers gehalten, so daß das latente Bildmuster jeweils an der gleichen Stelle der photoleitenden Schicht erzeugt wurde.

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Auf die Arbeitsschritte des Entwickeins, Bildübertragens und Reinigens wurde während der beschriebenen Versuchsreihen verzichtet. Am Ende jeder 1500 Kopierzyklen umfassenden Versuchsreihe wurde die Kopiervorlage entfernt und der gleiche Abschnitt der photoleitenden Schicht wurde in der gleichen Weise geladen und durch die gleiche Lichtquelle mit einer gleichförmig grauen Kopiervorlage belichtet. Das latente Bild dieser neuen Kopiervorlage wurde entwickelt, und das getonte Bild wurde auf ein Kopieblatt übertragen, um zu überprüfen, ob ein Bild der ursprünglichen Kopiervorlage zurückgeblieben war. In jeder der drei Versuchsreihen wurden zwei zur Löschung vorgesehene Lichtquellen, die Strahlung eines bestimmten, zu untersuchenden Spektralgehalts aussenden, verwendet, wobei eine Lichtquelle nach der Entwicklungsstation und eine zweite nach der Station angeordnet war, in der das getonte Bild auf das Kopierpapier übertragen wurde. In allen Fällen waren die löschenden Lichtquellen so angeordnet, daß sie die Rückseite des Bildträgers bestrahlten.

Die nachstehende Tabelle bringt einen Vergleich der zurückgebliebenen Bilder, die bei den oben beschriebenen Versuchen mit löschenden Lichtquellen verschiedenen Spektralgehalts erhalten wurden.

Zur Löschung verwendetes Licht Zurückbebliebenes

Ungefährer Wellenlängenbereich Bild

u. Intensitätsmaximum _|

grün -485 bis 580 nm (525 nm) ziemlich stark

I (positiv erscheinend)

weiß -4OO bis 750 nm (610 nm) mäßig

(positiv erscheinend)

rot -625 bis 750 nm (660 nm) sehr schwach

(positiv erscheinend)

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Die obigen Ergebnisse zeigen den Vorteil der Verwendung einer löschenden Lichtquelle, die solche spektrale^Eigenschaften besitzt, daß das Licht an der positiv vorgespannten Oberfläche der photoleitenden Schicht stark absorbiert wird, d.h. bei dem zum Löschen verwendeten grünen Licht ergab sich ein ziemlich starkes, auf dem Photoleiter zurückgebliebenes Bild. Beim weißen Licht wurde ein mäßiges, auf dem Photoleiter zurückgebliebenes Bild erhalten. Beim roten Licht dagegen, das von dem verwendeten Photoleiter stark absorbiert wurde, ergab aich eine bemerkenswerte Verringerung der Stärke des zurückgebliebenen Bildes.

Fig. 7 zeigt in graphischer Darstellung die Lichtabsorptions-» eigenschaften eines bestimmten Photoleiters in Bezug auf bestimmte Lichtquellen für rotes und grünes Licht, wie sie bei dem Beispiel 1 verwendet wurden. Die Ordinate gibt in Fig. 7 den Prozentsatz des gesamten auffallenden Lichts der betreffenden Lichtquelle an, wobei sich als Geringstwert der auf der Abszisse angegebene Absorptionsgrad ergibt. Zu bemerken ist, daß die Werte auf der Abszisse des Diagramms einen Pra-*- zentsatz angeben, der das Verhältnis darstellt zwischen der effektiven optischen' Dichte des Photoleiters in Bezug auf Licht gegebener Wellenlängen und der effektiven optischen Dichte des Photoleiters bezüglich der am höchsten absorbierten Wellenlängen. Daher ist aus Fig. 7 ersichtlich, daß bei dem Photoleiter von Beispiel 1 ungefähr 50 % des gesamten auffallenden Lichts der "roten" Lichtquelle solche Wellenlängen besaßen, bei denen die effektive optische Dichte des Photoleiters nicht weniger als etwa 82 % der effektiven optischen Dichte, bezogen auf die maximal absorbierten Wellenlängen, beträgt und daß ungefähr 99 % des gesamten von der roten Lichtquelle eingefallenen Lichts Wellenlängen besaßen ■, bei denen die effektive optische Dichte des Photoleiters zumindest 50 % der effektiven optischen Dichte für maximal absorbiertes Licht beträgt. Zum Vergleich ist aus Fig. 7 außerdem ersichtlich, daß beim gleichen Photoleiter ungefähr 50 % des gesamten einfallenden Lichts der "grünen" Lichtquelle

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des Beispiels 1 solche Wellenlängen hatten,daß die effektive optische Dichte des Photoleiters mindestens 15 % der effektiven optischen Dichte für maximal absorbiertes Licht beträgt, und daß im wesentlichen keinerlei einfallendes Licht der Grünlichtquelle solche Wellenlängen hatte, bei denen die effektive optische Dichte 50 % der optischen Dichte für maximal absorbiertes Licht betragen hätte.

Fig. 8 zeigt die relative Energieverteilung jeder der in Beispiel 1 verwendeten Lichtquellen für grünes, weißes und rotes Licht bei den verschiedenen Wellenlängen. Zu bemerken ist, daß aufgrund der Art und Weise der Herleitung der Kurven sich für die Ordinate verschiedene Skalenbezifferungen für die einzelnen Lichtquellen ergeben, so daß die relativen Größenverhältnisse zwischen den einzelnen Kurven nicht signifikant sind, daß es vielmehr darauf ankommt, welcher Teil des Gesamtlichts jeder Lichtquelle zu einem bestimmten Wellenlängenbereich gehört. Dies ist aus Fig. 8 zu entnehmen.

Die Stärke des zum Löschen verwendeten roten Lichts, mit dent

2 der Photo leiter belichtet wurde, betrug etwa 200 erg/citi , was bei diesem Beispiel etwa dem zehnfachen der bildmäßigen Belichtung von 20 erg/cm² entsprach. Die Löschbelichtung mit grünem und weißem Licht wurde mit ähnlicher Stärke durchgeführt. Als Lichtquelle für rotes Licht, die bei der Löschbelichtung gemäß Beispiel 1 Verwendung fand, war eine Warm-Weiß-WWX-Leuchtstofflampe der Firma General Electric, versehen mit einem Wratten 2A UV-Filter und einem Wratten Nr. Filter (blau, grün sperrend) vorgesehen.Andere Rotlichtquellen können verwendet werden, beispielsweise eine Lampe mit rotem Leuchtstoff, wobei keine Filterung erforderlich wäre.

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Beispiel 2

Der 150O-fach wiederholte Versuch des Ladens und Beiichtens, wie er in Beispiel 1 beschrieben ist, wurde wiederum beim gleichen Photoleiter durchgeführt, jedoch nur mit zur Löschung verwendetem rotem Licht der· oben beschriebenen spektralen Zusammensetzung, wobei die Belichtung auf der vorderen Oberfläche· der photoleitenden Schicht durchgeführt wurde. Das zurückbleibende Bild war in diesem Falle sehr stark und erschien positiv. In Verbindung mit dem vorhergehenden Beispiel 1 zeigt daher das vorliegende Beispiel 2 auf, daß es wünschenswert ist, die löschende Lichtquelle so anzuordnen, daß die positiv vorgespannte Oberfläche des Photoleiters bestrahlt wird.

Beispiel 3

Photoleiter mit Aggregate bildender,, organischer. Photoleitemasse der gleichen Art, wie sie bei Beispiel 1 beschrieben wurden, wurden jeweils 2 Regenerierversuchen unterzogen, wobei jeder Versuch 500 Lade- und Belichtungsvorgänge umfaßte. Der erste Versuch erfolgte mit einer an der Vorderseite, angeordneten Lichtquelle für grünes Licht im Wellenlängenbereich von 485 bis 580 nm mit einem Maximum bei 525 nm als Löschbelichtung. Beim zweiten Versuch wurden für die Löschbelichtung zwei an der Rückseite angeordnete Lichtquellen für rotes Licht benutzt, die Strahlung im Bereich vom 625 bis etwa 750 nm mit einem Maximum bei 660 nm abgaben.

Bei diesem Versuch wurde die bildniäßiga Belichtung nicht mittels einer Kopiervorlage durchgeführt, sondern durch ein moduliertes 630 IF-Pilter auf den Photoleiter aufbelichtet. Es wurden Messungen des elektrostatischen Ladungspegels auf dem Photoleiter bei den verschiedenen Stadien des Versuchsablaufs durchgeführt. Eine Analyse dieser Versuche zeigte,

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daß eine löschende Belichtung mit zwei an der Rückseite angeordneten Lichtquellen für rotes Licht eine Verbesserung beim Arbeiten des Photoleiters in folgender Hinsicht erbrachte:

1. Die mit rotem Löschlicht bestrahlten Photoleiter zeigten geringere Verluste in Bezug auf ihre Fähigkeit, während der 500 Versuche die anfängliche Ladung zurückzuhalten, d.h., die mit Rotlicht gelöschten Photoleiter konnten auf ein höheres Anfangspotential während der 500 Versuche aufgeladen werden.

2. Die mit Rotlicht bestrahlten Photoleiter zeigten einen geringeren Anstieg des Hintergrund-Ladungspegels, d.h. einen geringeren Anstieg der während der 500 Versuche in den belichteten Bereichen zurückgebliebenen Ladung.

3. Die' mit Rotlicht bestrählten Photoleiter zeigten während der 500 Versuche geringere Werte der zurückgebliebenen Ladung.

4. Die mit Rotlicht bestrahlten Photoleiter zeigten während der 500 Versuche einen geringeren Empfindlichkeitsverlust.

Ein weiteres vorteilhaftes Merkmal der Erfindung ist in der Art der Anordnung der Lichtquellen 16 und 17 längs der Bewegungsbahn des Photoleiters zu sehen, und zwar insofern, als die Feldbelastung derjenigen Bereiche des Bildträgers, die den dunklen Vorlagenbereichen zugeordnet sind, dadurch äußerst gesenkt wird, daß die Belichtung dieser Teile sofort erfolgt, sobald die elektrostatische Ladung nicht mehr gebraucht wird. Die Lichtquelle 16 ist daher an der Bewe^- gungsbahn unmittelbar nach der Entwicklungsstation angeordnet, um das hohe Potential unmittelbar nach dem Tonen des entwickelten Bildes abzubauen. Die zurückbleibenden Anziehungskräfte reichen aus, um das Tonerbild aufrecht zu erhal-

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ten. In ähnlicher Weise ist die Lichtquelle 17 so angeordnet, daß sie den Photoleiter löschend belichtet, unmittelbar •nachdem der Bildträger dem Entladungsfeld der Koronaein-.richtung zur Bildübertragung ausgesetzt worden ist, um dadurch jedwedes Potential schnell abzubauen, das während des Bildübertragungsvorgangs auf dem Bildträger induziert wird.

Aus dem Vorstehenden ist ersichtlich, daß die hier aufgezeigte Vorrichtung eine verbesserte Steuerung der elektrischen Speicherwirkung ■ .photoleitender, isolierender Schichten auf zwei Wegen ermöglicht, nämlich durch Vermeiden der Bildung eingeschlossener Elektronen durch Verringerung der Feldbelastung des Bildträgers und außerdem durch Neutralisieren eingefangener Elektronen auf weit wirksamere Weise als früher möglich. Die aufgeführten Beispiele beziehen sich auf spezielle Bildträger mit organischen Photoleitern und mit Absorptxonsmaxima, die spektral mit Licht im roten Wellenlängenbereich, übereinstimmen. Es versteht sich jedoch, daß die Erfindung mit Vorteil auch mit anderen Arten von Photoleitern verwendet werden könnte, bei denen die Absorptionsraaxima einem Licht anderer Spektralzusammensetzung entsprechen.

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Claims

Patentansprüche

[ Iy. Elektrophotogr aphis ehe Kopiervorrichtung mit einem vielmals verwendbaren Bildträger, der eine isolierende, photoleitende Schicht auf einer elektrisch leitenden Schicht besitzt und so angeordnet ist, daß er wiederholt an Stationen zuia primären Aufladen, zum Belichten, zum Entwickeln und zum übertragen des entwickelten Bildes auf ein Empfangsmaterial vorbeibewegbar ist, bei welcher Vorrichtung in der Station für primäres Aufladen eine gleichförmige Ladung positiver Polarität auf einer Oberfläche und eine Ladung negativer Polarität auf der gegenüberliegenden Oberfläche der photoleitenden Schicht erzeugt wird und welche Vorrichtung eine an der Bewegungsbahn des Bildträgers angeordnete Quelle für elektromagnetische , Strahlung besitzt, die an einer zwischen der Entwicklungsstation und der Station für primäres Aufladen gelegenen Stelle die Strahlung auf die positiv vorgespannte Oberfläche der photoleitenden Schicht abstrahlt, dadurch gekennzeichnet, daß als Strahlungsquelle eine Lichtquelle(16, 17) für die Abgabe von Licht mit einer spektralen Zusammensetzung vorgesehen ist, bei der zumindest 25 % der auf die positiv vorgespannte Oberfläche des Bildträgers (2) auftreffenden Strahlung Wellenlängen besitzt, für die die optische Dichte des Bildträgers (2) mindestens etwa 50 % der höchsten optischen Dichte des BiIdträgers (2) beträgt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Betätigungseinrichtung vorgesehen ist, mittels deren die Lichtquelle (16, 17) während jedes einzelnen Arbeitszyklus einer Reihe von Arbeitszyklen beim Herstellen von Kopien einschaltbar ist. ·

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3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an einer ersten Stelle, die an der Bewegungsbahn des Bildträgers (2) kurz hinter der Entwicklungsstation (9) angeordnet ist_f eine erste Lichtquelle (16) und an einer zweiten Stelle, die an der Bawegungsbahn des Bildträgers (2) kurz hinter der Uberträgungsstation (10) angeordnet ist, eine zweite Lichtquelle(17) vorgesehen ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (16, 17) Licht eines Wellenlängenbereichs aussendet, der dem Bereich der Hauptabsorption der photoleitenden Schicht (3) in guter Annäherung entspricht.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als photoleitende Schicht (3)eine mehrphasige, Aggregate bildende Photoleitermasse mit einer kontinuierlichen, elektrisch isolierenden Bindemittelphase mit in dieser dispergiertem, teilchenförmigem co-kristallinem Komplex aus einem Farbstoffsalz vom Pyryliumtyp und einem Polymer mit einer Alkylidendyarilengruppe in wiederkehrenden Einheiten vorgesehen ist und daß das von der Lichtquelle (16, 17) ausgesandte Licht im wesentlichen ausschließlich innerhalb des Wellenlängenbereichs von etwa 625 nm bis 750 nm liegt.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitende Schicht (4) für das Licht der Lichtquelle (16, 17) im wesentlichen durchlässig ist.

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