Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrofotografische Kopiervorrichtung, wie sie im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegeben ist.

Eine Kopiervorrichtung nach dem Oberbegriff ist aus der DE - OS 26 46 150 bekannt, in der zwei einzelne Lichtquellen mit Strahlung gleicher Spektralverteilung zur Löschung der Ladung der elektrofotografischen Schicht vorgesehen sind. Bezogen auf den zyklischen Prozeß der Xerografie mit Löschen-Ladungsaufsprühung-Ablichten-Toneraufstäuben-Drucken ist bei der aus der DE - OS bekannten Einrichtung die eine Lichtquelle wie üblich zum vollständigen Löschen nach dem Drucken verwendet. Die zweite Lichtquelle für ein teilweises Löschen der Aufladung ist jedoch zwischen das Toneraufstäuben und das Drucken eingefügt. Um die ganze Fläche der Schicht mit der zweiten Lichtquelle erfassen zu können, ist der verwendete Träger der Schicht strahlungsdurchlässig und diese zweite Lichtquelle auf der Rückseite des Trägers angeordnet, denn die eine Schichtseite ist in diesem Zustand noch mit dem Toner des noch nicht gedruckten Bildes bedeckt. Für die Spektralverteilung dieser beiden Lichtquellen wird dort vorgeschrieben, daß wenigstens 25% der Strahlungsintensität in einen Wellenlängenbereich fällt, in dem die optische Dichte des Bildträgers mindestens 50% der höchsten optischen Dichte des Bildträgers beträgt, wobei hier unter "optischer Dichte" nicht der Brechungsindex des Schichtmaterials, sondern ein Maß für die spektrale Strahlungs absorption in der Schicht zu verstehen ist.

Diese Maßnahme aus der DE - OS 26 46 150, zusätzlich eine zweite Lichtquelle zum teilweisen Löschen der Aufladung schon vor dem Drucken bei notwendigerweise strahlungsdurchlässigem Schichtträger zu verwenden, soll der Verringerung solcher Ermüdungserscheinungen dienen, die sich als Geisterbilder (Seite 12 Abs. 1) bemerkbar machen. Ein in der DE - OS enthaltener Hinweis auf rotes Löschlicht (S. 22), anstelle von grünem oder von weißem Löschlicht (Seite 18 Abs. 3) bezieht sich auf dessen Verwendung bei speziell in organischen Fotoleitern mit Absorptionsmaxima, die spektral mit Licht des Wellenlängenbereichs dieses Rotlichts übereinstimmen (Seite 23 Abs. 2 und Seite 15 Abs. 1).

Aus dem Stand der Technik sind elektrofotografische Kopiervorrichtungen bekannt, bei denen ein elektrostatisches Ladungsbild in einer Schicht aus einem fotoleitfähigen Material wie Arsen-Selen erzeugt wird. Bei diesen Kopiervorrichtungen wird eine Aufladung der Schicht mit Hilfe einer Corona-Entladung vorgenommen. Die Löschung eines eingeschrieben Ladungsbildes erfolgt üblicherweise mit Licht eines Spektralbereiches maximaler Fotoleitfähigkeitserzeugung.

d.h. eines Spektralbereichs, mit dem im Vergleich zuanderen Spektralbereichen unter sonst gleichen Bestrahlungsbedingungen die größte Leitfähigkeitssteigerung gegenüber der Dunkelleitfahigkeit erzielt wird.

Dieser Spektralbereich liegt für das beispielhaft angegebene Arsen-Selen (As₂Se₃) im Bereich grünen Lichts bei etwa 500 nm. Das Einschreiben des Ladungsbildes wird im allgemeinen mit Licht des gleichen Spektralbereichs vorgenommen.

Es sind auch vom Erfinder der verliegenden Erfindung vorausgegangene Untersuchungen durchgeführt worden, mit Licht des roten Spektralbereiches einzuschreiben. Mit dieser Maßnahme des Einschreibens mit Licht des roten Spektralbereichs läßt sich ein elektrostatisches Ladungsbild erreichen, das durch die übliche Corona-Aufladung nicht beseitigt, sondern regeneriert wird. Die Löschung eines derart eingeschriebenen Ladungsbildes erfolgte auch bei diesem Einschreiben wie üblich mit wie oben angegebenem grünen Licht.

Es hat sich gezeigt, daß bei elektrofotografischen Kopiervorrichtungen der bekannten und der oben beschrieben Art Ermüdungseffekte der Schicht auftreten. Diese Ermüdungseffekte treten insbesondere bei Fotoleitern mit feldstärkeabhängiger Beweg!ichkeitsverteilung auf, zu denen das erwähnte As₂Se₃ gehört. Ein solcher Ermüdungseffekt ist des weiteren z.B. auch in der DE - OS 20 37 456 für OdS beschrieben. Dort ist eine Vorbelichtung vorgesehen, deren Intensität abhängig vom festzustellenden Sättigungsgrad der Schicht, d.h. abhängig von der Anzahl der vorangegangenen Kopiervorgänge, jeweils schrittweise verringert wird.

Zur Beseitung dieses z.B. in der vorgenannten DE - OS beschriebenen Ermüdungseffekts ist dort angegeben, eine solche Belichtung der fotoleitenden Schioht vorzunehmen, deren Stärke vom jeweils vorliegenden Oberflächenpotential des Fotoleiters abhängig gemacht wird.

Die Ermüdungserscheinung macht sich dadurch bemerkbar, daß bei mehrfach aufeinander folgendem zyklischen Aufladen der fotoleitenden Schicht mittels der Corona-Entladung eine kontinuierliche abnahme des tatsächlich erreichten Oberflächenpotentials auftritt. Dies führt zu Kontrastver- änderungen in den Kopien bei fortlaufender Benutzung der Kopiervorrichtung.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Maßnahmen für eine Kopiervorrichtung anzugeben, mit denen eine Stabilisierung und/oder Erhöhung des Kontrastpotentials erreicht wird, d.h. mit denen Ermüdungseffekte eliminiert werden können.

Diese Aufgabe wird mit einer wie in Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Vorrichtung erreicht, die erfindungsgemäß gekennzeichnet ist, wie dies im Kennzeichen des Patentanspruches 1 angegeben ist.

Weitere Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Die Verwendung von Licht einer Glühlampe, das einen überwiegenden Rotanteil oder gefilterte Anteile aus einem einzigen Spektralbereich zum Löschen hat, führte nach Feststellungen des Erfinders zu dem oben bereits erwähnten nachteiligen Effekt, daß von Kopie zu Kopie das Oberflächenpotential abnimmt. Die erfindungsgemäße Maßnahme einer speziellen Bemessung der Energieanteile verschiedener Spektralbereiche des zur Löschung vorgesehenen Lichtes ermöglicht es, diesen Effekt vollständig zu beseitigen. Die beigefügte Fig. 1 zeigt in einem Diagramm schematisch das mit der Erfindung zu erreichende Ergebnis. In dem Diagramm ist das Auflade-Oberflächenpotential über der Zahl der aufeinanderfolgenden Aufladungen mit einer Punktfolge 1 dargestellt. Zum Vergleich ist in dieses Diagramm der Fall eingetragen, in dem das Löschen mit Licht einer wie im Stand der Technik benutzten Glühlampe mit Filterung vorgenommen worden ist. Hierfür ist eine Folge 2, bestehend aus Kreuzen, eingetragen. Ein jeder Punkt bzw. ein jedes Kreuz entspricht einer Potentialmessung nach den Aufladen einer wie üblich in solchen Kopiervorrichtungen verwendeten Trommel, auf der sich die fotoleitende Schicht aus As-Se befindet. Bei diesen Umläufen der Folgen 1 und 2 wirkt keine Schreibbelichtung mit. Aus dem Diagramm bzw. aus dem Unterschied zwischen der Folge 1 und der Folge 2 erkennt man deutlich diesen einen Stabilisierungseffekt, der mit der erfindungsgemäßen Maßnahme erreicht wird.

Mit der Erfindung wird darüber hinaus noch ein weiterer Vorteil erreicht, nämlich ein vergrößertes Kontrastpotential, das unabhängig von den vorangegangenen Belichtungszyklen ist. Mit Kreisen einer Folge 3 ist das Potential der fotoleitfähigen Schicht bezeichnet, das sich für einen der Umläufe der Trommel, d.h. für je einen der aufeinanderfolgenden Kopiervorgänge, bei Schreibbelichtung mit einem solchen Licht ergibt, das nach bekanntem Stand der Technik - siehe z.B. US-Patent 3 511 1 649 - zu starken Potentialermüdungserscheinungen führt. Die Darstellung ist bezüglich der Ordinate auf diese Potentialwerte 3 normiert.

Aus dem Voranstehenden ist deutlich zu erkennen, wie mit Hilfe der erfindungsgemäßen Maßnahme der als Kontrast auswertbare Potentialunterschied deutlich erhöht wird, der sich aus der Höhe der Punktfolge 1 bzw. Kreuze 2 und der Folge 3 der Kreise ergibt. Mit dem voranstehend beschriebenen Vorteil ist aber auch der weitere Vorteil verbunden, daß sich nach einer mit Folge 3 der Kreise angedeuteten Schreibbelichtung bei darauffolgenden Zyklen einer Folge 4 (wieder mit Kreisen dargestellt), in denen keine Schreibbelichtung mehr vorgesehen ist, sich sofort der gleiche Potentialwert wie bei der Folge 1 wieder einstellt und auch für die weiteren Zyklen beibehalten bleibt. Die Punktfolgen 1 und 4 stellen somit zusammen eine von Schreibbelichtungsvorgängen unabhängig konstante Aufladung des Oberflächenpotentials dar, die mit den erfindungsgemäßen Maßnahmen für alle Zyklen, bei denen keine Schreibbelichtung erfolgt (unabhängig von der Anzahl vorausgegangener derartiger Zyklen), erreicht wird.

Das Diagramm der Fig. 1 zeigt weiterhin, welche Potentialwerte des Oberflächenpotentials sich andererseits dann einstellen, wenn nach bekanntem Stand der Technik beispielsweise mit einer gefilterten Glühlampe gearbeitet wird. Die Folge 5, die durch Dreiecke gekennzeichnet ist, gibt die von Zyklus zu Zyklus auftretende Folge der Aufladungen der Schicht, gezählt nach letzter erfolgter Schreibbelichtung, und zwar für den Fall, daß die erfindungsgemäßen Maßnahmen nicht angewendet werden, an.

Mit wenigen Worten zusammengefaßt, ist somit bei der Erfindung vorgesehen, das zur Löschung verwendete Licht aus zwei Spektralbereichen zusammenzusetzen. Der eine Spektralbereich liegt etwa ±10% um eine Strahlungswellenlänge herum, bei der eine maximale Fotoleitfähigkeitserzeugung im fotoleitfähigen Material zu erreichen ist. Für As₂Se₃ liegt dieser Wert des Maximums 12 bei 500 nm. Die mit +10% angegebene Breite kennzeichnet den Spektralbereich, in dem Licht bezüglich der Fotoleitfähigkeitserzeugng im jeweiligen Material gleichwertig ist. Das Integral der Strahlungsenergie über diesen Bereich ist in dem fotoleitfähigen Material zur Fotoleitfähigkeitserzeugung wirksam. Entsprechendes gilt für den anderen Spektralbereich, in dem die Wellenlänge für Licht des Maximums des Produktes aus Fotoleitfähigkeitserzeugung und Eindringtiefe liegt.

Die Eindringtiefe ist der Abstand von der Oberfläche der Schicht in dem die Intensität senkrecht auf die Oberfläche einfallenden Strahlung auf 1/e abgefallen ist. Die Wirkung des Lichtes 13, für dessen Wellenlänge das Produkt aus Fotoleitfähigkeitserzeugung und Eindringtiefe maximal ist, entspricht physikalisch einem Verstärkungseffekt durch geänderte Raumladungsverhältnisse, die eine höhere Fotoleitfähigkeit für Licht aller Wellenlängenbereiche erzeugen, die kurzwelliger als das Licht dieses Spektralbereiches 13 sind.

In diesem Zusammenhang ist zu erwähnen, daß außer dem Licht dieser beiden angegebenen Spektralbereiche weiteres Licht nur mit einer Gesamtenergie eingestrahlt werden darf, die 10% der Gesamtstrahlungsenergie des an erster Stelle genannten Spektralbereiches (maximaler Fotoleitfähigkeitserzeugung) 11 nicht übersteigt. Das erfindungsgemäß vorgesehene Licht der beiden Spektralbereiche kann damit Licht einer einzigen Strahlungsquelle sein, die z.B. mit entsprechenden Filtern versehen ist. Diese erfindungsgemäße Bemessung kann aber auch mit Hilfe zweier Lichtquellen realisiert werden, von denen die eine weißes Licht und die andere Licht praktisch nur des Spektralbereiches der maximalen Fotoleitfähigkeitserzeugung 11, im Falle des As_ZSe₃ grünes Licht, abgibt. Dabei kann also das Licht des Bereiches des maximalen Produktes Anteil dieses weißen Lichtes sein.

Die Fig. 2 soll noch ergänzend die Spektralbereiche und die Strahlungsenergien dieser Bereiche im Verhältnis zueinander und bezüglich der Absorptionskurve des Materials des Fotoleiters verdeutlichen. Mit 11 ist der Spektralbereich maximaler Fotoleitfähigkeitserzeugung bezeichnet, wobei mit 12 die auf der Abszisse aufgetragene Wellenlänge des Maximums angegeben ist. Mit ±10% ist der Bereich 11 um diesen Wellenlängenwert 12 herum definiert. Es sei darauf hingewiesen, daß die Angabe ±10% eine ungefähre Angabe ist, die ohnehin vom jeweiligen fotoleitfähigen Material abhängig ist und dem Fachmann im wesentlichen einen Hinweis geben soll. Mit 13 ist in entsprechender Weise der Bereich der Wellenlängen des Maximums des Produktes aus Fotoleitfähigkeitserzeugung und Eindringtiefe verdeutlicht. Dieser liegt um eine Wellenlänge 14 herum. Aus der Darstellung der Fig. 2 ist ein Beispiel für das Energieverhältnis der Strahlungen dieser Bereiche zueinander ersichtlich. Mit 15 ist in das Schaubild der Fig. 2 die ungefähre Lage der Absorptionskurve eines fotoleitenden Materials in Abhängigkeit von der Wellenlänge aufgetragen. Aus dieser Darstellung ist die Lage der erfindungsgemäß vorgesehenen Bereiche in bezug auf diese Absorptionskurve gut ersichtlich.

Die gestrichelt in Fig. 2 eingetragene Linie 16 weist auf zusätzliche Strahlung hin, die beispielsweise zusätzlich vorhanden sein kann und die außerhalb der erwähnten Spektralbereiche liegt. Spektrale Anteile dieser Strahlung, die in die jeweiligen Spektralbereiche 11 und 13 hereinfallen, sind in die Energiewerte der Bereiche 11 bzw. 13 einzurechnen.

Fig. 3 zeigt schematisch eine an sich bekannte Kopiervorrichtung, in der die Erfindung realisiert ist. Mit 21 ist eine Trommel bezeichnet, auf der sich die fotoempfindliche Schichte 211 befindet. Mit 23 ist eine Einrichtung für eine Corona-Entladung angedeutet. Mit 24 ist eine Einrichtung zur Schreibbelichtung bezeichnet, in der sich eine Lichtquelle 241 für beispielsweise rotes Licht befindet. Mit 25 ist eine Druckeinrichtung für das Herstellen der elektrostatischen Kopien angedeutet. Mit 26 ist eine Einrichtung bezeichnet, in der speziell die Erfinrealisiert ist. Die in dieser Einrichtung 26 befindliche Lichtquelle 261 kann beispielsweise unter Anwendung eines Filters 262 sowohl das Licht des Spektralbereiches maximaler Fotoleitfähigkeitserzeugung als auch das Licht des Spektralbereiches des Maximums des angegebenen Produktes liefern.

Die Fig. 3 enthält eine spezielle Ausgestaltung der Erfindung, bei der außer einer ersten Einrichtung 26 mit einer Lichtquelle 261 für nur den einen Spektralbereich eine zweite Einrichtung 26' mit einer Lichtquelle 261 enthalten ist, die das erforderliche Licht des anderen Spektralbereiches erzeugt. Für die Erfindung ist es nämlich nicht zwingend erforderlich, daß das Licht der beiden Spektralbereiche gleichzeitig auf die Oberfläche der Trommel 21 bzw. in die Schicht 211 gelangt. Vielmehr ist es auch möglich, die Einstrahlung des Lichtes des einen Spektralbereiches zeitlich nach der Einstrahlung des Lichtes des anderen Spektralbereiches (und umgekehrt) durchzuführen. Es braucht nicht besonders darauf hingewiesen zu werden, daß diese beiden Belichtungen aufeinanderfolgend (nicht z.B. durch eine Corona-Aufladung oder einen Kopiervorgang voneinander getrennt) vorgenommen werden, und zwar zwischen dem Druckvorgang mit der Einrichtung 25 und der (Wieder-)Aufladung der Corona-Einrichtung 23.

Nachfolgend werden noch einige Zahlenbeispiele zur Erfindung angegeben, die den Einfluß der Lichtenergieanteile 1(11) und !(13) auf die Stabilisierung des Kontrastpotentials bei Verwendung von As₂Se₃ als Fotoleiter zeigen:I( 13) = 0 führt bei einer Corona-Stromdichte vonzu einem Aufladepotential von 700 V. Dann ändert sich das Kontrastpotential 5 minus 3 (Fig. 1) um 30% bis zur Einstellung seines stabilisierten Endwertes.A λ(14) = 700 nm führt bei einer Corona-Stromdichte von 13,4.10-⁴ - zu einem Aufladepotential von 550 V. _m²

Dann ändert sich das Kontrastpotential 5 minus 3 (Fig. 1) um 50% bis zur Einstellung seins stabilisierten Endwertes.A führt bei einer Corona-Stromdichte von 13,4.10-4- zu einem Aufladepotential von 700 V. Dann ändert _m2 sich das Kontrastpotential 4 minus 3 (Fig. 1) um weniger als 3% bis zur Einstellung seines stabilisierten Endwertes, was den erwünschten Einfluß der vorgeschlagenen Einrichtung 26 verdeutlicht.

Durch die erfindungsgemäße Löschbelichtung, die auch als Vorbelichtung vor der Corona-Aufladung anzusprechen ist, erreicht man eine gesteigerte Fotoempfindlichkeit des Materials der Schicht für die Schreibbelichtung mit einem Licht langwelligen Spektralbereiches. Dabei ist unter "langwellig" ein Wellenlängenbereich zu verstehen, bei dem die Lichtenergie der Bandkante des jeweiligen fotoleitenden Materials im wesentlichen entspricht. Für As₂Se₃ ist dies ein Bereich von etwa 550 bis 650 nm. Einschreiben mit derartig langer Wellenlänge war bisher nach der Praxis auszuschließen, wie dies z.B. aus der US-PS 3 511 649 hervorgeht.