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Verfahren und Vorrichtung zum Registriern und photoleitendes 'Material zur Durchführung des Verfahrens
Bekanntlich kann man Lichtbilder aufzeichnen, indem man sie auf eine photoleitende Schicht projiziert und die Photoleitfähigkeit dieser Schicht dazu benutzt, den Aufbau eines elektrostatischen Bildes in der photoleitenden Schicht oder in einer andern Schicht entweder gleichzeitig mit der bildgemässen Belichtung oder im Anschluss daran zustande zu bringen. Dieses Prinzip wird in den bekannten elektrophotographischen Dokumentkopierverfahren angewandt, bei denen das so erzeugte elektrostatische Bild anschliessend mittels eines elektrostatisch anziehbaren Entwicklermaterials entwickelt wird. Gewöhnlich ist dieses Material ein Pulver, aber man hat auch schon die Entwicklung mittels einer Flüssigkeit versucht, die in zerstäubter Form als Nebel zugeführt wird.
Eine andere bekannte Methode zum Sichtbarmachen eines auf eine photoleitende Schicht projizierten Lichtbildes ist die sogenannte "elektrolytische EntWicklung". Nach dieser Technik wird durch den belichteten Photoleiter hindurch ein elektrisches Feld erzeugt und hiemit eine Elektrolytlösung in Berührung gebracht, so dass eine elektrolytische Abscheidung von Metall eintritt. Das Verfahren ist theoretisch sehr einfach, aber weil es die Verwendung von Elektrolyten bedingt, ziemlich beträchtliche Stromstärken zur Entwicklung erfordert und bei der Dokumentreproduktion zu Umkehrkopien statt zu direktpositiven Kopien führt, ist es in seiner Anwendbarkeit einigermassen beschränkt.
In der belgischen Patentschrift Nr. 610060 sind Methoden beschrieben, nach denen Licht- und Strahlungsbilder mittels einer Flüssigkeit aufgezeichnet werden. Diese Methoden beruhen auf der Feststellung, dass elektrostatische Ladungen in oder auf einem Träger die Grenzflächenspannung zwischen dessen Oberfläche und einem geeignet ausgewählten flüssigen Medium beeinflussen können, so dass die Flüssigkeit die Oberfläche zu benetzen vermag, wenn eine elektrostatische Ladung anwesend ist, aber nicht oder nicht in gleicher Weise, wenn die Oberfläche nicht geladen ist. So kann man ein elektrostatisches Ladungsbild in Form von Flüssigkeitsabscheidungen auszeichnen, indem man die Flüssigkeit einfach über die Trägeroberfläche rinnen lässt oder dem Träger zuführt und überschüssige Flüssigkeit ablaufen lässt.
Die genannte belgische Patentschrift beschreibt ein Verfahren, in dem ein elektrostatisches Ladungsbild in oder auf einem Flächenteil eines festen Körpers erzeugt wird, und in dem dieser Flächenteil zu gleicher Zeit oder anschliessend auf nicht differenzierte Weise mit flüssigem Material benetzt wird, wobei die Oberflächenspannung zwischen diesem flüssigen Material und der genannten Oberfläche des festen Körpers durch die Anwesenheit und Grad der elektrostatischen Ladungen beeinflusst wird, so dass die Flüssigkeit die Oberfläche entsprechend dem genannten elektrostatischen Ladungsmuster selektiv oder differenziert benetzt.
Unter differenzierter Benetzung soll eine Benetzung der belichteten Bildstellen mit verschiedenem Grad und Intensität hinsichtlich der unbelichteten Stellen verstanden werden. Der Ausdruck "selektive Benetzung" bezeichnet eine ausschliessliche Benetzung der belichteten bzw. unbelichteten Bildstellen und ein gleichzeitiges Ausbleiben einer Benetzung der unbelichteten bzw. belichteten Bildstellen.
Wie in der belgischen Patentschrift Nr. 610060 erwähnt ist, können die darin beschriebenen Methoden zur Registrierung eines in einer photoleitenden Schicht erzeugten elektrostatischen Ladungsmusters verwendet werden.
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Eine herkömmliche Weise zur Erzeugung eines elektrostatischen Ladungsmusters in einer photoleiten den Schicht besteht darin, über die ganze Oberfläche eine elektrostatische Ladung zu bringen und an schliessend die aufgeladene Schicht gemäss einem zu registrierenden Lichtmuster zu belichten.
Die Erfindung betrifft die Verwendung von Verfahren, wie sie in der genannten belgischen Patent schrift zum Sichtbarmachen von elektrostatischen Bildern beschrieben werden, welche anschliessend a die oder gleichzeitig mit der Belichtung der photoleitenden Schicht nach dem aufzuzeichnenden Strah lungsbild durch ein elektrisches Feld in einer photoleitenden Schicht induziert werden. Es ist bekannt dass eine bestimmte Form eines latenten Leitfähigkeitsbildes in einer photoleitenden Schicht einfach durc deren bildgemässe Belichtung erzeugt werden kann. Eine mögliche Erklärung des Phänomens, nach der die auf die photoleitende Schicht einfallende Strahlung ein latentes "Elektronenbild" erzeugt, wird von A. Amick, R. C. A. Review, Dezember 1959, S. 763-764, gegeben.
Wenn ein Material mit einer photo leitenden Schicht, die ein Leitfähigkeitsbild trägt, auf geeignete Weise durch ein elektrisches Feld ge führt wird, entsteht ein elektrostatisches Ladungsmuster, und wenn im elektrischen Feld eine Zufuhr vo Flüssigkeit stattfindet, wird nur die Oberfläche des genannten Materials in Bildstellen mit ausreichende elektrostatischer Ladung benetzt.
Das latente Bild kann ein Bild sein, das vor dem Durchgang des Materials durch das elektrische Fel, oder während der Anwesenheit eines solchen Feldes erzeugt wurde.
Dementsprechend umfasst die Erfindung alle Verfahren, in denen ein elektrostatisches Ladungsmuster in oder auf einem Oberflächenteil eines Materials, das eine photoleitende Schicht enthält, erzeugt wird Wenn dieses Material während oder'nachdem es gemäss einem Strahlungsbild belichtet wird, durch ei) elektrisches Feld geführt wird, wobei während dieses Vorganges diesem Oberflächenteil auf nicht diffe
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einflusst, dass die Flüssigkeit auf selektive und differenzierte Weise entsprechend dem genannten elektro statischen Ladungsmuster diese Oberfläche benetzt.
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"Lichtbild" oder "Helligkeitsmu.einfällt, in verschiedenem Masse bestrahlt werden, oder wobei nur einige Teile bestrahlt werden.
Be dem elektrostatischen Ladungsbild oder-muster können alle Teile der Fläche aufgeladen sein, aber li verschiedenem Masse und/oder mit verschiedenem Vorzeichen, d. h. einige positiv und andere negativ oder nur einige Teile der Fläche. Der Ausdruck "Lichtbild" bzw. "Helligkeitsmuster" umfasst also Licht. oder andere Strahlungsbilder von Text, Kurven usw. und Strahlungsmuster, die aus Signalen bestehen Insbesondere ist die Erfindung für die Registrierung von sichtbarer und ultravioletter Strahlung bestimmt aber es können auch andere elektromagnetische Strahlungsarten aufgezeichnet werden.
Wie in der oben genannten belgischen Patentschrift, in der erwähnt wurde, dass die Flüssigkeit au. nicht differenzierte Weise dem Oberflächenteil mit dem elektrostatischen Ladungsmuster zugeführt wurde, ist hier also die Flüssigkeit für eine Benetzung der ganzen Oberfläche verfügbar. Die Tatsache, daft keine gleichmässige Benetzung erfolgt, ist nicht der Weise, in der die Flüssigkeit zugeführt wird, zuzuschreiben, sondern den Oberflächeneigenschaften und den Effekten der elektrostatischen Ladungen :
wem man ein nicht aufgeladenes Material mit einer durch die Flüssigkeit benetzbaren Oberfläche einer gleichen Behandlung unterzöge, würde die ganze Oberfläche im wesentlichen gleichmässig benetzt werden,
Man erzielt eine sehr gute Flüssigkeitszufuhr zu dem Material, das die photoleitende Schicht enthält, mittels einer mit der Flüssigkeit benetzten Walze, indem man die Walze auf der Oberfläche des genannten Materials abrollt, so dass diese Oberfläche fortschreitend in Kontakt oder virtuellen Kontakt mit der kontinuierlichen Flüssigkeitsfläche kommt. Eine solche Walze kann eine glatte Oberfläche aufweisen oder eine Oberfläche mit unregelmässiger Beschaffenheit. Sie kann mit Kanälen oder Vertiefungen versehen oder auf noch andere Weise bearbeitet sein, um ihr Vermögen, Tinte festzuhalten, zu steigern.
Die Fähigkeit einer Flüssigkeit, eine gegebene feste Oberfläche zu benetzen, kann in der Form des sogenannten Randwinkels ausgedrückt werden. Dieser Randwinkel ist der Winkel zwischen der genannten Oberfläche und einer Tangente an der Oberfläche eines auf der festen Oberfläche sich befindenden Flüssigkeitstropfens, wobei diese Tangente in einer Ebene liegt, die senkrecht auf der festen Oberfläche steht und durch einen Punkt geht, in dem die Tropfenoberfläche die genannte feste Oberfläche berührt (J. Alexander, Colloid Chemistry, Bd. l, Principles and Applications, 4. Herausgabe, D. van Nostrand Company Inc., New York, S. 79-80).
Bei der Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens ist es vorteilhaft, eine Flüssigkeit zu verwenden, welche in Abwesenheit von elektrostatischen Ladungen die Oberfläche des
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die photoleitende Schicht enthaltenden Materials nicht benetzt (d. h. eine Flüssigkeit, die mit der festen Oberfläche einen Randwinkel von wenigstens 900 bildet), aber die in Anwesenheit eines elektrischen Feldes der in diesem Verfahren verwendeten Art und Grösse mit dieser festen Oberfläche einen Randwinkel von weniger als 700 und vorzugsweise 0 oder einen Wert in der Nähe von Null ergibt, so dass auf diese Weise eine Benetzung durch Ausbreitung erfolgt. Es können jedoch brauchbare Resultate durch Benetzung über die ganze Oberfläche, aber in differenzierter Weise erzielt werden.
Es sei bemerkt, dass die Rauhigkeit der festen Oberfläche, auf die sich die Flüssigkeit absetzt, den Randwinkel der Flüssigkeit beeinflusst, wie in der oben genannten Patentschrift bereits erwähnt wurde.
Das elektrische Feld, in dem die Oberflächenbenetzung stattfindet, kann erzeugt werden durch Anlegen von mindestens einem elektrischen Potential zwischen einer ausreichend leitfähigen Unterlage für die photoleitende Schichtund einem Träger für die Flüssigkeit, wobei dieser Träger parallel zu der photoleitenden Schicht angeordnet oder bewegt wird, so dass das Feld dazu senkrecht steht. Als Flüssigkeitsträger kann beispielsweise eine Walze verwendet werden, wie schon erwähnt wurde. Stattdessen kann man auch zwischen der genannten Unterlage für die photoleitende Schicht und einer andern Elektrode als dem genannten Flüssigkeitsträger, der mit der Flüssigkeit in Kontakt steht, Spannung anlegen. Das elektrische Feld kann ein ununterbrochenes, pulsierendes oder intermittierendes Gleichstromfeld oder ein Wechselstromfeld sein.
Wie im nachfolgenden erläutert wird, beeinflussen die Natur und die Stärke des Feldes die erzielten Resultate.
Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass man je nach Wahl der elektrischen Feldcharakteristiken Direktpositiv- oder Umkehrkopien erzeugen kann. Wenn hier also von selektiver oder differenzierter Benetzung durch die Flüssigkeit entsprechend einem Helligkeitsmuster gesprochen wird, heisst dies, dass die benetzende Flüssigkeit das Lichtbild sichtbar oder auffindbar aufzeichnet. Die Flüssigkeitsund Strahlungsbilder brauchen nicht im Sinne von zwei positiven Aufnahmen eines Textes übereinzustimmen ; sondern das eine kann "positiv" und das andere "negativ" sein.
Die durch die Flüssigkeit selektiv oder differenziert benetzte Oberfläche kann die Oberfläche einer photoleitenden Schicht sein, aber dies ist nicht wesentlich. Es kann zwischen der Flüssigkeit für die Entwicklung und der photoleitenden Schicht eine Zwischenschicht angeordnet werden. So kann beispielsweise auf der photoleitenden Schicht des Materials eine Deckschicht angeordnet werden, beispielsweise eine dünne Schicht eines hinsichtlich seiner lyophoben Eigenschaften ausgewählten Materials.
Nach einer modifizierten Ausführungsform dieser Erfindung wird ein Bogen Registriermaterial, der während des Anlegens des elektrischen Feldes in Kontakt mit der belichteten Seite der photoleitenden Schicht zwischen der photoleitenden Schicht und der Tintezufuhr gehalten wird, entsprechend dem in der photoleitenden Schicht gebildeten Ladungsmuster benetzt.
Die in den erfindungsgemässen Verfahren verwendete Flüssigkeit kann eine einzelne Substanz oder eine Lösung sein. Darüber hinaus kann sie eine emulgierte oder suspendierte Substanz enthalten. Es versteht sich jedoch, dass man die in einem bestimmten Verfahren zu verwendende Flüssigkeit unter sorgfältiger Berücksichtigung der Zusammensetzung und der physikalischen Eigenschaften der Oberfläche, der die Flüssigkeit zugeführt wird, auswählen muss, damit die differenzierte oder selektive Benetzung stattfinden kann ; vorzugsweise ist die genannte Oberfläche hydrophob, und die Flüssigkeit besteht grösstenteils aus Wasser. Entsprechend diesen Erfordernissen kann die Flüssigkeit beispielsweise eine Tinte oder ein Farbstoff sein.
In diesem Falle wird das erfindungsgemässe Verfahren in einer Stufe durchgeführt, in der durch Verwendung von Entwicklerflüssigkeit ein sichtbares Bild erzeugt wird, das nach der Verdampfung des Lösungsmittels oder des Dispergiermittels keine spezielle Nachbehandlung zum Fixieren erfordert.
Als Alternative kann die Flüssigkeit selbst oder eine ihrer Komponenten beispielsweise mit einer Komponente in der Oberfläche zur Bildung eines Farbstoffes reagieren, wobei diese Oberfläche selektiv oder differenziert durch die Flüssigkeit benetzt wird. Die Flüssigkeit, mit der die selektive oder differenzierte Benetzung des latenten Bildes unter dem Einfluss des elektrischen Feldes hervorgerufen wird, braucht deshalb nicht selbst unmittelbar ein sichtbares Bild zu erzeugen. Für das Sichtbarmachen sind verschiedene Vorgänge möglich.
So kann beispielsweise durch selektive oder differenzierte Benetzung einer Oberfläche mit einer farblosen hydrophilen Zusammensetzung unter dem Einfluss des elektrischen Feldes und entsprechend einem Lichtbild, gemäss dem die photoleitende Schicht belichtet wird oder wurde, die resultierende bildgemäss benetzte Oberfläche in eine Form umgewandelt werden, in der das Bild sichtbar ist, indem man über die Oberfläche eine mit einer wässerigen Farbstofflösung versehene Walze bewegt oder indem man diese Oberfläche mit einer Substanz (beispielsweise in der Form eines Nebels oder eines Dampfes) in Kontakt bringt, die mit der unter dem Einfluss des elektrischen Feldes aufgebrachten Flüssigkeit unter Bildung einer oder mehrerer farbiger Verbindungen reagiert.
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Flüssigkeit, welche auf der Oberfläche festgehalten wird, der sie erfindungsgemäss unter dem Einfluf des elektrischen Feldes zugeführt wurde, kann in demselben oder durch einen anschliessenden Vorgang au eine andere Oberfläche zwecks Erzeugung eines sichtbaren Bildes auf dieser Oberfläche übertragen werden, und falls die Zusammensetzung der photoleitenden Schicht in geeigneter Weise gewählt ist, wie irr nachstehenden an Hand der Beispiele erläutert wird, kann dasselbe bildgemäss belichtete Material zur Erzeugung von zwei oder mehr solchen Übertragungsbildern benutzt werden, ohne dass es wieder einer Strahlung ausgesetzt werden muss.
Zur Verwendung in dem erfindungsgemässen Verfahren eignen sich solche photographische Schichter sehr, welche photoleitendes Zinkoxyd in einem isolierenden polymeren Bindemittel enthalten, das hin sichtlich des verwendeten flüssigen Materials lyophob ist, insbesondere ein Bindemittel, das einen odel mehrere Polyvinylester enthält. Es wird die Verwendung von säurebehandeltem photoleitendem Zinkoxyd empfohlen, wie es in der belgischen Patentschrift Nr. 612102 beschrieben ist.
Bei der Durchführung der Erfindung sind mit der Verwendung von photoleitenden Schichten, welche mit einer Dicarbonsäure behandeltes photoleitendes Zinkoxyd enthalten, spezielle Vorteile verbunden. Es wurde festgestellt, dass auf einer Schicht, die derart behandeltes photoleitendes Zinkoxyd enthält, da ! durch Belichtung oder sonstige Bestrahlung erzeugte latente Bild eine beträchtliche Zeitdauer bestehen bleibt. Dies ist von praktischer Bedeutung in Fällen, in denen die Entwicklung des latenten Bildes nach dem Belichtungsvorgang stattfindet.
Besonders gute Ergebnisse kann man mit dem erfindungsgemässen Verfahren erzielen, wenn man in den Schichten ein photoleitendes Zinkoxyd verwendet, das mit einer Dicarbonsäure und einer organischen sauren Phosphorverbindung behandelt wurde, weil der Dunkelwiderstand des Zinkoxyds durch eine solche Behandlung mit einer organischen Phosphorverbindung gesteigert wird.
Die bei der Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens verwendeten Materialien können eine photoleitende Schicht enthalten, die mit einer verhältnismässig leitfähigen Rückenschicht versehen ist. So kann z. B. auf Papier eine Rückenschicht aufgetragen werden, die einen Photoleiter und ein Bindemittel enthält. Als Alternative kann die photoleitende Schicht eine selbsttragende Schicht sein, welche aui einer Seite mit einer leitfähigen Schicht versehen sein kann und/oder während des Vorganges in engem Kontakt mit einer verhältnismässig leitfähigen Rückschicht, wie einer Metallplatte, gehalten werden kann.
Die Erfindung ist im nachstehenden in ihren Einzelheiten und in verschiedenen möglichen Ausführungsformen an Hand der schematischen Zeichnungen erläutert :
Die Fig. la, lb und Ic stellen drei Stufen eines Verfahrens dar, durch welches von negativen Vorlagen positive Bilder erzeugt werden können. Die Fig. 2a, 2b und 2c stellen drei Stufen eines Verfahrens dar, durch welches von positiven Vorlagen positive Bilder erhalten werden können. Fig. 3 stellt einen Teil eines Kopiergerätes dar, das zur Durchführung eines erfindungsgemässen Verfahrens benutzt werden kann. Fig. 4 stellt ein modifiziertes Gerät dar. Fig. 5 stellt einen dritten Typ eines Gerätes dar, in dem die Belichtung und die Entwicklung gleichzeitig vorgenommen werden. Fig. 6 zeigt ein ähnliches Gerät wie Fig. 5, das Teil eines automatischen Kopiergerätes ist.
Wie in Fig. la, lb und 1c gezeigt, wird Licht von einer Lichtquelle 1 durch ein negatives Bild auf ein in der weiteren Beschreibung allgemein mit der Ziffer 3 bezeichnetes photoleitendes Material projiziert, das eine photoleitende Schicht 4, gebunden an eine verhältnismässig leitfähige Rückschicht 5, aufweist.
Nach der Belichtung des photoleitenden Materials 3 wird es zwischen zwei glatten Metallwalzen 6 und 7, wie in Fig. Ib gezeigt wird, hindurchgeführt. Die Walze 6 ist mit einem Flüssigkeitsfilm 9 vorbenetzt. Das Material der photoleitenden Schicht 4 verhält sich derart gegenüber der Flüssigkeit, dass die Flüssigkeit auf normale Weise die Schicht 4 nicht benetzen wird. Die Walzen 6 und 7 werden mit den negativen bzw. positiven Klemmen einer Gleichstromquelle 10 verbunden, welche während des Durchganges des photoleitenden Materials zwischen den Walzen einen Potentialunterschied zwischen diesen Walzen aufrecht erhält.
Bei einer geeigneten Spannung bleibt die Oberfläche eines solchen Materials hinsichtlich der Flüssigkeit lyophob an den Stellen, wo das photoleitende Material nicht belichtet wurde, aber an den Stellen des photoleitenden Materials, die belichtet wurden, ist die Grenzflächenspannung zwischen dieser Oberfläche und der Flüssigkeit niedriger (wegen der Anwesenheit der elektrostatischen Ladungen auf Material 3), und an diesen Stellen benetzt die Flüssigkeit die Oberfläche der photoleitenden Schicht 4. Folglich trägt das photoleitende Material nach dem Durchgang zwi- schen den zwei Walzen ein positives Bild der negativen Vorlage, wie dargestellt in Fig. Ic. Geeignete Spannungen bei Verwendung von verschiedenen Materialien sind in den Beispielen angegeben.
Bei der
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Durchführung eines Verfahrens, wie es an Hand von Fig. 1 beschrieben ist, wurde gefunden, dass, wenn der Spannungsunterschied zwischen den Walzen über einen bestimmten Wert gesteigert wird, der in einem gegebenen Fall von der jeweiligen Dicke und Zusammensetzung der, Schichten des photoleitenden Materials und von der Geschwindigkeit des Durchganges zwischen den Walzen abhängt, Flüssigkeit auch die unbelichteten Teile des photoleitenden Materials benetzt, wenn auch nicht in gleichem Masse wie die belichteten Teile.
Die maximal zulässige Zeitspanne zwischen dem Belichtungsvorgang (Fig. la) und dem Entwicklungsvorgang (Fig. lb) ist vom Material der photoleitenden Schicht abhängig. In manchen Fällen, beispielsweise bei Verwendung einer photoleitenden Schicht nach Beispiel 1, bleibt das durch Belichtung erzeugte Leitfähigkeitsbild bestehen und kann noch 30 min nach der Belichtung entwickelt werden.
Das in Fig. 2a, 2b und 2c dargestellte Verfahren betrifft das Kopieren einer positiven Vorlage 11.
Das photoleitende Material 3, die Flüssigkeit und die eigentlichen Verfahrensschritte sind die gleichen wie in den Fig. la, lb und 1c, ausgenommen dass die Walzen 6 und 7 umgepolt werden. Die Walze 6 ist nun an der positiven Klemme der Gleichstromquelle 10 angeschlossen. Das Ergebnis ist, dass Flüssigkeit des Flüssigkeitsfilmes die photoleitende Schicht 4 an den Stellen benetzt, die nicht belichtet wurden, so dass-wie aus Fig. 2c zu entnehmen ist-das aus dem Walzenspalt heraustretende photoleitende Material ein direktpositives Bild trägt.
Wenn bei Versuchen, die gemäss den Fig. 2a, 2b und 2c durchgeführt wurden, die Spannung unter einen bestimmten Wert herabgesetzt wurde, der von der Dicke und der Zusammensetzung des photoleitenden Materials und dessen Durchlaufgeschwindigkeit abhängig ist, wurde die photoleitende Schicht durch die Flüssigkeit überhaupt nicht benetzt.
Wie bereits erwähnt wurde, ist es nicht immer notwendig, ein Gleichstromfeld zu benutzen. Falls die photoleitende Schicht gleichrichtende Eigenschaften besitzt, kann man Wechselstrom verwenden.
Wird in einem Verfahren nach den Fig. 1b oder 2b eine Wechselstromquelle mit geeigneter Spannung und Frequenz an Stelle einer Gleichstromquelle 10 verwendet, so wird Flüssigkeit die belichteten Flächen der photoleitenden Schicht benetzen, so dass nach der Belichtung des photoleitenden Materials durch eine negative Vorlage auf diesem Material ein positives Bild erzeugt wird. Ein praktisches Beispiel eines solchen Verfahrens ist weiter unten mit Spannungs-und Frequenzangaben beschrieben. Es sei bemerkt, dass beim Anlegen einer Wechselstromspannung oberhalb einer bestimmten Spannungsgrenze Tinte auch die unbelichteten Stellen benetzen wird, aber in geringerem Masse als die belichteten Stellen.
Es wurde weiter festgestellt, dass die für eine selektive Benetzung erforderliche Wechselstromspannung höher ist als die für eine äuqivalente Benetzung notwendige Gleichstromspannung.
Bei Verwendung von Wechselstrom ist es nicht notwendig, eine sinusförmige Wechselstromspannung zu benutzen ; es können Felder anderer Wellenformen, sogar Felder, welche durch die Kombination von Gleich- und Wechselstromspannungen gebildet werden, verwendet werden.
Zwar ist das erfindungsgemässe Verfahren von dem Anlegen einer geeigneten Gleich- oder Wechselspannung für die Erzeugung eines elektrischen Gleich- oder Wechselfeldes abhängig, aber es ist nicht schwer, die zur Erzielung guter Ergebnisse erforderliche Spannung durch einige einfache Versuche zu bestimmen. Die Spannung ist keinesfalls kritisch in dem Sinne, dass zur Erzielung von Resultaten eine ganz bestimmte Spannung angelegt werden muss. Im Gegenteil, kann man Vorlagen mittels einer innerhalb eines beträchtlichen Spannungsbereiches liegenden Spannung kopieren. Bei der Verwendung von Wechselspannung liegt die Frequenz vorzugsweise zwischen etwa 50 Hz und 5 kHz.
Die Fig. 3 und 4 der Zeichnung erläutern zwei verschiedene Arten, nach denen die Beladung der Walze mit Flüssigkeit aufrechterhalten werden kann, um Verfahren wie nach Fig. 1 und 2 durchzuführen.
Die Teile der Fig. 3 und 4, die in ihrer Funktion mit Teilen übereinstimmen, welche in bezug auf die Fig. 1 und 2 beschrieben sind, werden mit denselben Ziffern bezeichnet. So ist in den Fig. 3 und 4 die Walze 6 die mit Flüssigkeit beladene Walze. In der Vorrichtung von Fig. 3 dreht sich die Walze 6 in einem Behälter 12 mit Entwicklerflüssigkeit 9, so dass die Walze 6 ständig Flüssigkeit trägt.
Es ist eine Rakel 13 vorgesehen, um die Flüssigkeitszufuhr zu regeln. Die Walzen 6 und 7 sind mit einer Gleichstromquelle verbunden (nicht in der Fig. 3 dargestellt), und ein latentes Leitfähigkeitsbild in der photoleitenden Schicht 4 eines photoleitenden Materials 3 wird durch Einführen des Materials zwischen die Walzen entwickelt, wobei die photoleitende Schicht in Kontakt mit der Walze 6 und die verhältnismässig leitfähige Rückschicht 5 in Kontakt mit der Walze 7 ist. Die Walzen können auf irgendeine geeignete Weise angetrieben werden, z. B. durch Zahnradgetriebe mit Hilfe eines elektrischen Motors.
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In der Vorrichtung der Fig. 4 ist die mit Flüssigkeit beladene Walze 6 die obere der beiden Walzen, zwischen die das photoleitende Material zwecks Entwicklung geführt wird, und die Walze bleibt durch Wirkung einer Einfärbwalze 14 mit Entwicklerflüssigkeit beladen, die in einen Flüssigkeitsvorrat eines Behälters 15 eintaucht und sich in Kontakt mit der Walze 6 dreht. Zum Regeln der Flüssig. keitsmenge, die durch die Walze während ihres Rotierens zu der Berührungsstelle der Walzen 6 und 1 geführt wird, ist eine Rakel 13 vorgesehen. In der Vorrichtung nach Fig. 4 wird das photoleitende Material mit der photoleitenden Schicht 4 nach oben zwischen die Walzen geleitet.
In den Vorrichtungen der Fig. 3 und 4 werden die als Elektroden fungierenden Walzen 6 und 7 vorzugsweise aus rostfreiem Stahl oder Kupfer oder anderem leitfähigen Material hergestellt, dessen Widerstand geringer oder jedenfalls nicht wesentlich höher ist als der Widerstand der Entwicklungsflüssigkeit. Die Durchlaufgeschwindigkeit des photoleitenden Materials 3 zwischen den beiden Walzen kann z. B.
1 cm - 20 m/sec betragen.
Zwar wurde im vorstehenden zum Übertragen der Flüssigkeit auf das photoleitende Material eine Walze 6 mit glatter Oberfläche verwendet, jedoch können zu diesem Zweck auch andere Formen von Flüssigkeitsaufträgem benutzt werden. Man kann beispielsweise eine Walze mit einem Überzug aus elastischem porösem Material verwenden, die deshalb gute Eigenschaften zum Festhalten von Flüssigkeit aufweist, oder eine Walze mit andern, Flüssigkeit aufnehmenden Höhlungen, z. B. eine Walze mit einer schraubenwendelförmigen Rille. Die die Flüssigkeit aufnehmenden Höhlungen können kapillare Durchmesser besitzen, vorausgesetzt dass die Kapillarkräfte die Bildung einer kontinuierlichen Flüssigkeitsfläche nicht verhindern, die mit der Oberfläche des photoleitenden Materials in Kontakt treten soll.
Falls eine Walze mit elastischer Oberfläche verwendet wird, kann die Flüssigkeit mittels einer Andrückwalze (wie Walze 7 in den Fig. 3 und 4) aus den Kapillarhöhlen herausgepresst werden. Wenn eine Walze verwendet wird, die in nicht elastischer Oberfläche Rillen oder andere Kapillarhöhlen für die Flüssigkeit aufweist und sich genügend schnell dreht, wird die Flüssigkeit gegen die Kapillarkräfte durch Zentrifugalkraft nach aussen versetzt, so dass ein Meniskus gebildet wird an der Stelle, wo die Walze auf dem photoleitenden Material abrollt ; demnach kann eine solche Rolle in dem erfindungsgemässen Verfahren unter der Bedingung als Flüssigkeitsaufträger verwendet werden, dass sich die Walze während des Durchganges des photoleitenden Materials ausreichend schnell dreht.
In Fig. 5 ist ein Gerät dargestellt, mittels dessen Dokumente und andere Schriftstücke nach einem erfindungsgemässen Verfahren kopiert werden können, bei dem die Belichtung der photoleitenden Schicht und die Entwicklung gleichzeitig erfolgen.
Das Gerät enthält einen drehbaren aufgestellten Hohlzylinder 16. Dieser Zylinder enthält ein Glasrohr 17, das eine durchsichtige elektrisch leitfähige Schicht 18 und auf dieser eine photoleitende Schicht 19 trägt, welche sich gegenüber der verwendeten Entwicklerflüssigkeit lyophob verhält.
Innerhalb des Zylinders 16 ist in der Achsrichtung eine Lichtquelle 20 angebracht. Ein zu kopierendes Dokument 21 kann, wie in Fig. 5 gezeigt, in den Zylinder eingebracht sein, so dass es in Kontakt mit der Innenoberfläche des Glasrohres 17 liegt, u. zw. so, dass, wenn die Lichtquelle eingeschaltet ist, ein Lichtbild des Dokumentes durch das Rohr 17 und die leitfähige Schicht 18 auf die photoleitende Schicht 19 projiziert wird. DasGerät enthält weiter eine elektrisch isolierende und glatte Walze 22, welche so angeordnet ist, dass sie sich in Kontakt mit dem Zylinder 16 drehen kann, und eine elektrisch leitfähige glatte Walze 23, die in einem Behälter 24 für Entwicklerflüssigkeit eintaucht. Diese Flüssigkeit kann beispielsweise eine Tinte mit einer ziemlich hohen elektrischen Leitfähigkeit sein.
Es ist eine Rakel 26 vorgesehen, mit der die überschüssige Tinte von der Auftragwalze entfernt werden kann. Eine Gleich- oder Wechselstromquelle 27 wird einerseits an die elektrisch leitfähige Schicht 18 des Zylinders 16 und anderseits an eine Elektrode 28, welche in der Flüssigkeit des Behälters 23 angeordnet ist, angeschlossen. Das Gerät umfasst weiter eine geeignete Antriebsvorrichtung (nicht dargestellt), beispielsweise einen elektrischen Motor mit Ketten-oder Zahnradübertragung, um den Zylinder 16 und die Walzen 22 und 23 in der Richtung der Pfeile zu drehen.
Während des Betriebes des Gerätes wird die Oberfläche der elektrisch isolierten Walze 22 durch die Auftragswalze 23 mit einem Film der Entwicklerflüssigkeit befeuchtet. Dieser Tintenfilm ist kontinuierlich mit der Flüssigkeitsmenge in dem Behälter 24, der die Elektrode 28 enthält, verbunden.
Weil der Tintenfilm sich in Kontakt mit der photoleitendenschicht 19 befindet und die elektrisch leitende Schicht 18 an der Rückseite dieser photoleitendenSchicht an die andere Klemme der Spannungs- quelle-27 angeschlossen ist, ist es klar, dass eine kontinuierliche oder Wechselspannung durch die photoleitende Schicht 19 hindurch an der gemeinsamen Berührungslinie zwischen dem Zylinder 16 und der Walze 22 aufrechterhalten bleibt, so dass die photoleitende Schicht durch ein elektrisches Feld
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tragsvorrichtung kann die Bildqualität durch einfache Spannungsregelung sehr gut kontrolliert werden.
Die für eine Kapillarwalzeverwendete höhere Geschwindigkeit bringt jedoch im allgemeinen höhereSpannun- gen mit sich, weil die Kontaktzeit mit dem photoleitenden Material kürzer ist.
Es folgen nun weitere Einzelheiten betreffend Materialien, welche bei der Durchführung dieser Erfindung verwendet werden können.
In der belgischen Patentschrift Nr. 610060 sind verschiedene auf dem Markt befindliche Typen von Zinkoxyden beschrieben, die nach dem"französischen"Verfahren, d. h. durch Oxydation von Zinkdampf, hergestellt-sind. Diese Zinkoxyde sind zur Durchführung dieser Erfindung sehr geeignet. Eine andere sehr geeignete Qualität von Zinkoxyd ist Zinc Oxide Standard Gold Seal von Durham Chemicals Ltd, Birtley, England.
Die photoleitende Schicht enthält vorzugsweise mindestens 50 Gel.-% eines in einem polymeren Bindemittel dispergierten photoleitenden Zinkoxyds.
Einige oder alle Zinkoxydkörner sollten vorzugsweise mit einer zweibasischen Carbonsäure behandel1 worden sein. Auch tragen einige oder alle Zinkoxydkörner vorzugsweise eine oder mehrere organische Phosphorverbindungen, z. B. in einer Menge von 0, 1 bis 10 Gew. -0/0 des Zinkoxyds.
Es wird auf die belgische Patentschrift Nr. 612102 verwiesen, in der verschiedene Verbindungen mit sauren Eigenschaften beschrieben sind, welche für die Behandlung von photoleitenden Zinkoxyden geeignet sind, um dessen Eigenschaften als Bestandteil von photoleitenden Schichten zu verbessern. Die folgenden Verbindungen mit sauren Eigenschaften sind besonders geeignet : aliphatische, nicht substituierte ein-und zweibasische Carbonsäuren oder aliphatische ein- und zweibasische Säuren, die eine oder mehrere Hydroxylgruppen enthalten können, wie Milchsäure und Weinsäure ; saure Phosphorverbindungen, vorzugsweise von Phosphor abgeleiteten Oxysäuren, z.
B. saure organische Phosphate der allgemeinen Formeln :
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und
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in denen bedeuten : R. ein Wasserstoffatom, eine Hydroxylgruppe oder ein Chloratom, R2 eine Hydroxylgruppe, ein Chloratom, eine Alkylgruppe, eine substituierte Alkylgruppe, eine Arylgruppe, eine substituierte Alkoxygruppe, eine Aryloxygruppe oder eine substituierte Aryloxygruppe, und Ra eine Alkylgruppe, eine substituierte Alkylgruppe, eine Arylgruppe, eine substituierte Arylgruppe, eine Alkoxygruppe, eine substituierte Alkoxygruppe, eine Aryloxygruppe oder eine substituierte Aryloxygruppe.
Das Zinkoxyd kann gleichzeitig mit verschiedenen Säuren behandelt werden. Als besonders geeignet für diese Behandlung des photoleitenden Zinkoxyds hat sich eine kombinierte Verwendung der genannten Dicarbonsäuren und sauren Phosphorverbindungen erwiesen.
Beispiele von Bindemitteln, die in einer erfindungsgemäss zu verwendenden photoleitenden Schicht verwendet werden können, sind die vier Verbindungsklassen, die in der belgischen Patentschrift Nr. 612102 beschrieben sind. Es seien besonders die polymeren Bindemittel erwähnt. Photoleitende Polymeren können
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B.Nr. 588048 und Nr. 588050. Weitere geeignete Bindemittel, die die Empfindlichkeit des Zinkoxyds vorteilhaft erhöhen, sind in der franz. Patentschrift Nr. 1. 294. 375 beschrieben.
Sehr geeignete hydrophobe polymere Bindemittel für eine erfindungsgemäss zu verwendende photoleitende Schicht sind in der belgischen Patentschrift Nr. 610060 beschrieben.
Wenn man Polystyrol-Butadien-Latices als Bindemittel verwendet, kann man eine thermische Nachbehandlung anwenden, wie diese in der USA-Patentschrift Nr. 2, 875,054 beschrieben ist.
In den erfindungsgemässen Verfahren muss die photoleitende Schicht nicht während einer verhältnismässig langen Zeit elektrostatische Ladungen tragen, wie es bei den herkömmlichen xerographischen Techniken der Fall ist, welche auf der Entwicklung der elektrostatischen latenten Bilder beruhen, die durch bildgemässe Belichtung von photoleitenden Schichten erzeugt wurden, die über die ganze Oberfläche eine elektrostatische Ladung tragen. Folglich ist die Wahl eines Bindemittels für eine erfindungsgemäss zu verwendende photoleitende Schicht hinsichtlich der elektrischen Eigenschaften viel weniger kritisch und braucht der Widerstand des Bindemittels nicht wesentlich höher zu sein als der des Photoleiters.
Aus dem gleichen Grunde können die in einem erfindungsgemäss durchgeführten Verfahren verwendeten photoleitenden Schichten dünner sein, als sie in den genannten xerographischen Techniken üblich sind.
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Gewebe oder Papiersorten, die bei der herrschenden Luftfeuchtigkeit keine genügende Leitfähigkeit zeigen, können ebenfalls erfolgreich verwendet werden, vorausgesetzt dass die Rückseite des Trägers vor oder während der Entwicklung mit einer Lösung befeuchtet wird, deren Widerstand niedriger als 106 Ohm. cm ist.
Das zur Registrierung des Leitfähigkeitsbildes nach einer erfindungsgemässen Methode verwendete flüssige Material ist vorzugsweise eine leitfähige polarisierbare Flüssigkeit, aber auch andere Flüssigkeiten mit hoher Dielektrizitätskonstante können verwendet werden. Gute Resultate erhält man mit Entwicklungsflüssigkeiten, deren elektrischer Widerstand zwischen 10 und 106 Ohm. cm beträgt. Wie bereits gesagt, kann das flüssige Material eine Emulsion oder eine Dispersion eines festen Stoffes in einer Flüssigkeit sein.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält die Tinte (im nachfolgenden "Ent- wicklungstinte" genannt) vorzugs'1eise wenigstens 60 Gew. -0/0 Wasser. Sehr geeignete Entwicklungstinten umfassen eine flüssige kontinuierliche Phase, vorzugsweise Wasser, und eine oder mehrere der folgenden Verbindungen :
I.
Farbstoffe, anorganische Pigmente, Farbstoffbildner und Bleichmittel
Geeignete organische Farbstoffe sind beispielsweise :
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<tb>
<tb> Kristallviolett <SEP> C. <SEP> I. <SEP> 42555
<tb> Malachitgrün <SEP> G. <SEP> I. <SEP> 42000 <SEP>
<tb> Methylenblau <SEP> C. <SEP> I. <SEP> 52015 <SEP>
<tb> Victoriablau <SEP> C. <SEP> I. <SEP> 42595 <SEP> und
<tb> C. <SEP> I. <SEP> 44045 <SEP>
<tb> Karminrot <SEP> C. <SEP> I. <SEP> 75470
<tb> Nigrosin <SEP> C <SEP> 140 <SEP> Pulver <SEP> C. <SEP> I. <SEP> 50420
<tb> Chloramine <SEP> Black <SEP> EX <SEP> (dark) <SEP> G. <SEP> I. <SEP> 30235 <SEP>
<tb> Rayon <SEP> Black <SEP> C <SEP> (double <SEP> conc.) <SEP> C. <SEP> I. <SEP> 35255
<tb> Chris <SEP> Cuprofles <SEP> 3 <SEP> LB <SEP> C. <SEP> I. <SEP> Direct <SEP> Black <SEP> 63
<tb>
Diese Farbstoffe werden vorzugsweise in Wasser in einer Menge von 0, 3 bis 20 Gew.-% verwendet.
Geeignete anorganische Pigmente sind beispielsweise alle Strukturformen von Kohlenstoff, wie Gra- phit, Russ, Lampenschwarz, Knochenkohle, Holzkohle, Ultramarinblau, Cadmiumsulfit, Titandioxyd, Zinkoxyd, Eisenoxyd, magnetisches oder nicht magnetisches Eisenoxyd, Aluminiumpulver und Bronzepulver.
Geeignete farblose oder schwach gefärbte Verbindungen, die während oder nach der Benetzung des photoleitenden oder sonstigen Materials in dem elektrischen Feld durch Reaktion mit einer Substanz, die in oder auf diesem Material anwesend ist, in eine farbige Verbindung umgesetzt werden können, sind Teilnehmer der folgenden Kupplungsreaktionen : die in der brit.
Patentschrift Nr. 898, 354 beschriebenen Umsetzungen, die Reaktion von Diazoniumverbindungen (beispielsweise die in den USA-Patentschriften Nr. 2, 306, 471, Nr. 2, 440, 526, Nr. 2, 451, 331, Nr. 2, 459, 521, Nr. 2, 461, 892 und Nr. 2, 493, 963 beschriebenen mit Kupplern wie et-oder ss -Naphthol, die Reaktion von Ferrisalzen mit aromatischen hydroxylgruppenhaitigen Verbindungen, beispielsweise mit Pyrogallol und Dodecylgallat, die Reaktion von farblosen Triazolium- und Tetrazoliumverbindungen mit einer reduzierenden Verbindung, wie die in den franz. Patentschrift Nr. 998. 055 und Nr. l. 020. 550 und in der brit.
Patentschrift Nr. 670, 883 erwähnten Umsetzungen, die klassischen Farbkupplungsreaktionen zwischen oxydierbaren aromatischen Aminoentwicklern und Farbstoffbildnern (vgl. z. B."The Theory of the Photographic Process"vonC. E. Kenneth Mess, Revised Ed., 1954, The Macmillan Company, New York, S. 584-589), dievonFeiglin"Spot Tests", 1954, Elsevier Publish-Corp., Amsterdam, Niederlande, beschriebenen Farbreaktionen, die Umsetzung von Polyvinylchlorid mit Zinkoxyd (was die Verwendung einer Lösung oder Dispersion des Polyvinylchlorides in der flüssigen kontinuierlichen Phase und eine Erwärmung erfordert).
<Desc/Clms Page number 11>
Stattdessen kann diese flüssige Phase auch eine Substanz zum Ausbleichen oder Entfärben eines Farbmaterials in oder auf dem mit der Flüssigkeit benetzten Material enthalten, oder dieses Bleichmittel oder Entfärbungsmittel kann dem Material einverleibt sein.
Es versteht sich, dass erforderlichenfalls in die Entwicklungstinte und/oder in das dadurch benetzte Material Katalysatoren, die die Farbbildung oder die Entfärbungsreaktion fördern, eingearbeitet werden können.
Es ist möglich, die eine von zwei farbbildendenverbindungen in die Entwicklungstinte und die andere in das Material, auf dem sich die Tinte absetzt, einzuverleiben, oder - wenn die Reaktion einen Katalysator erfordert-beide Verbindungen in die Tinte und den Katalysator gegebenenfalls in das Material, auf dem sich die Tinte ablagert.
Die Erzeugung eines sichtbaren Bildes durch eine Farbkupplungsreaktion unter Zusatz eines der Reaktionspartner oder des Katalysators zu dem Material, dem die Tinte zugeführt wird, hat den Vorteil, dass das erzeugte Bild gut haftet und gegen mechanisches Abwischen sehr widerstandsfähig ist.
II. Die Grenzflächenspannung beeinflussende Substanzen
Beispiele von Substanzen, die der Entwicklungstinte einverleibt werden können, die Grenzflächenspannung zwischen der Flüssigkeit und der selektiv oder differenziert benetzten Oberfläche zu erhöhen, sind : Kaliumcarbonat, Aluminiumsulfat, Eisensulfat, Cadmiumchlorid und Magnesiumsulfat. Eine Liste
EMI11.1
1949, Springer Verlag, S. 1008, enthalten.
Die Grenzflächenspannung kann vermindert werden durch Zugabe von organischen, mit Wasser mischbaren Substanzen wie Methanol, Äthynol, Aceton, Methyläthylketon, Essigsäure, Hydrochinon, Laurylsulfonaten, Dodecylsulfonaten, Saponin und Polyglykolderivaten.
Andere geeignete oberflächenaktive Substanzen sind in"Textilhilfsmittel und Waschrohstoffe"von K. Lindner, Wiss. Verlagsgesellsch. m. b. H., Stuttgart 1954, genannt.
Die oben genannten Substanzen, die die Oberflächenspannung beeinflussen, können in einer Menge von 0, 2 bis 20 Gew. -'10, bezogen auf die Entwicklungstinte, verwendet werden.
III. Substanzen, die das Trocknen eines Farbstoffes verzögern z. B. Glyzerin, Glykol und Sorbit. Diese Substanzen können beispielsweise in einer Menge von 0 bis 10 Grew.-% der Entwicklungstinte einverleibt werden.
IV. Substanzen, die einen Farbstoff gegen Verwischen widerstandsfähig machen :
Arabischer Gummi, Carboxymethylcellulose, Casein, Polyvinylpyrrolidon, Polyacrylate, Polystyrol, Polyvinylacetat, Wachse, Silikate und kolloidale Kieselerde. Diese Substanzen können in Lösung oder Dispersion in einer Menge von 0 bis 10 Gew. -'10, bezogen auf die Entwicklungstinte, verwendet werden.
Andere Methoden zur Fixierung von Tinten sind beschrieben in"Priting Inks"von C. Ellis, Reinhold Publishing Corporation, New York, N. Y., U ; S. A. (1940), S. 398.
V. Substanzen zum Erhöhen der elektrischen Leitfähigkeit der Entwicklungstinte z. B. Säuren, Salze und Basen, die die Konzentration von Wasserstoff- oder Hydroxylionen erhöhen oder die andere Ionen mit hoher Beweglichkeit einführen. Gute Resultate erhält man mit Mineralsäuren, Natriumchlorid, Natriumbisulfat und Kaliummetabisulfit. Weitere Beispiele sind die ionisierbaren Substanzen zum Erhöhen der Leitfähigkeit einer wässerigen Lösung, welche im oben genannten "Taschenbuch für Chemiker und Physiker"auf S. 1225 erwähnt werden.
Eine geeignete Konzentration solcher Substanzen in der Entwicklungstinte liegt zwischen 0 und 5%.
VI. Organische polare Flüssigkeiten mit hoher Dielektrizitäts-Konstante : z. B. Formamid. Solche Flüssigkeiten werden in einer Konzentration von beispielsweise bis 35% ver- wendet.
Obwohl bisher die Betonung vorherrschend auf stark leitende Entwicklungstinten gelegt worden ist, lässt. sich die Erfindung auch mit Flüssigkeiten von geringer Leitfähigkeit (z. B. 106 Ohm. cm) durchführen, vorausgesetzt dass eine genügende Veränderung des Randwinkels durch die Anwesenheit von elektrostatischen Ladungen erreicht werden kann. Dementsprechend können andere Flüssigkeiten, die grossenteils aus einer hochpolarisierbaren Substanz bestehen, verwendet werden, z. B. Flüssigkeiten, die zu wenigstens 60% aus einer organischen Flüssigkeit mit hoher Dielektrizitätskonstante bestehen.
Durch eine geeignete Wahl der Farbverwandschaft zwischen einerseits der Grundfarbe eines Materials, das selektiv benetzt wird, und anderseits der Entwicklungstinte oder dem damit in situ gebildeten Farbstoff können direktpositive Bilder von Dokumenten erzeugt werden, ungeachtet der Richtung des elektrischen Feldes.
In dem Ausführungsbeispiel der Erfindung, das auf Fig. 1 Bezug nimmt, in der der Träger der photoleitenden Schicht mit dem positiven Pol der Gleichstromquelle verbunden ist, wird ein positives Bild eines
<Desc/Clms Page number 12>
negativen Gegenstandes erzeugt. Es ist möglich, ein direktpositives Bild, d. h. eine positive Wiedergabe einer positiven Vorlage, zu erzeugen, ohne dass man das Feld umpolt, indem man ein Material 3, dessen Oberfläche dunkel und farbig ist, und Entwicklungstinte verwendet, die eine lichtere Farbe aufweist oder die durchReaktion mit einer Verbindung im Material 3, dessen Oberfläche an den benetzten Stellen ausbleibt.
Man kann einem photoleitenden Material, das eine zinkoxydhaltige photoleitende Schicht umfasst, durch Zusatz von Sensibilisierungs- oder sonstigen Farbstoffen jede gewünschte Oberflä- chenfärbung geben. Beispiele von heller gefärbten Entwicklungstinten sind Dispersionen von weissen oder hellfarbigen Pigmenten, z. B. Titanoxyd, Zinkoxyd, Zinksulfid, Bariumsulfat, Antimonoxyd, Porzellanerde und Calciumcarbonat.
In der belgischen Patentschrift Nr. 610060 sind verschiedene Verfahren beschrieben, bei denen das unter dem Einfluss der elektrostatischen Ladungen gebildete Flüssigkeitsbild benutzt wird, und in diesen Verfahren können auch Aufnahmen in Form einer erfindungsgemäss gebildetenAblagerung einer benetzenden Flüssigkeit verwendet werden. Beispielsweise kann die Flüssigkeit auf einen andern Träger, z. B. durch Diffusion übertragen werden, um auf diesem durch Umsetzung einer Verbindung in der Flüssigkeit mit einer Verbindung in oder auf diesem Träger oder auf andere Weise ein Bild zu erzeugen.
Jede solche chemische Reaktion kann durch Katalysatoren und/oder Wärme gefördert werden.
EMI12.1
Beispiel l : Die folgende Mischung wird 24 h in einer Kugelmühle gemahlen :
EMI12.2
<tb>
<tb> BLANC <SEP> DE <SEP> ZINC, <SEP> NEIGE <SEP> EXTRA <SEP> PURE, <SEP> TYPE <SEP> A <SEP> 4, <SEP> 5 <SEP> kg <SEP>
<tb> (Handelsname)
<tb> 4% <SEP> ige <SEP> äthanolische <SEP> Lösung <SEP> eines <SEP> Mischpolymeri- <SEP> 91 <SEP>
<tb> sats <SEP> aus <SEP> 85% <SEP> Vinylacetat <SEP> und <SEP> 150/0 <SEP> Vinylstearat,
<tb> das <SEP> unter <SEP> der <SEP> Bezeichnung <SEP> FLEXBOND <SEP> D-13 <SEP> von
<tb> der <SEP> Firma <SEP> Colton <SEP> Chemical <SEP> Company, <SEP> Cleveland,
<tb> Ohio, <SEP> U. <SEP> S. <SEP> A., <SEP> hergestellt <SEP> wird <SEP>
<tb>
EMI12.3
EMI12.4
<tb>
<tb> :
4% <SEP> ige <SEP> Losung <SEP> von <SEP> FLEXBOND <SEP> D-13 <SEP> (Handelsname) <SEP> 211
<tb> ICP/oige <SEP> Lbsung <SEP> von <SEP> Monobutylphosphat <SEP> in <SEP> Äthanol <SEP> 300 <SEP> cm3
<tb> 10% <SEP> ige <SEP> Lösung <SEP> von <SEP> Bernsteinsäure <SEP> in <SEP> Dimethyl- <SEP> 300 <SEP> cm3 <SEP>
<tb> formamid
<tb> l% <SEP> ige <SEP> Lösung <SEP> von <SEP> Fluorescein <SEP> in <SEP> Äthanol <SEP> 300 <SEP> cm3
<tb>
Diese Dispersion wird mit Hilfe einer Rakel derart auf ein Pergaminpapier von 80 g/m2 aufgetragen, dass 1112 m2 bedeckt.
Mit einer 100 W-Projektionslampe im Abstand von 65 cm projiziert man ein negatives Mikrofilmbild 1 sec auf eine photoleitende Schicht.
Das so erhaltene latente"Elektronenbild"wird mit einem Gerät nach Fig. 3 sichtbar gemacht, dessen beide glatte leitfähige Walzen mit Verbindungsklemmen für die Stromquelle versehen sind. Die Walze 7 dieses Gerätes ist ein Aluminiumzylinder mit einem Durchmesser von 15 mm und einer Länge von 25 cm. Die Walze 6 ist ein Chrom-Nickelstahl (18/8)-Zylinder mit einem Durchmesser von 30mm und einer Länge von 25 cm. Diese Walze dreht sich frei in einem Tintenbehälter, so dass ihre Oberfläche mit Tinte befeuchtet bleibt. Die Walze 7 ist mit dem positiven Pol und die Walze 6 mit dem negativen Pol einer Gleichstromquelle von 50 V verbunden.
Die Entwicklungstinte hat die folgende Zusammensetzung :
EMI12.5
<tb>
<tb> Wasser <SEP> 100 <SEP> cm <SEP>
<tb> CARBIDSCHWARZ <SEP> E <SEP> 300% <SEP> (C. <SEP> I. <SEP> 30235) <SEP> 2 <SEP> g <SEP>
<tb>
Man erhält eine positive Kopie des negativen Mikrofilmbildes. Ähnliche Ergebnisse werden erreicht,
EMI12.6
<Desc/Clms Page number 13>
Beispiel 2 : Die photoleitende Schicht hat eine analoge Zusammensetzung wie im Beispiel 1. Sie wird auf einem barytierten Papierträger von 135 g/m2 aufgetragen.
Die Belichtung und die Entwicklung werden wie im Beispiel 1 durchgeführt. Die angelegte Spannung muss jedoch 110 V betragen, damit man ein positives lesbares Bild erhält.
Beispiel 3 : Eine photoleitende Schicht mit der gleichen Zusammensetzung wie im Beispiel 1, aber mit 120 cm3 einer 1%gen Lösung von IRIS AMINE G (C. I. 45 210) in Äthanol anstatt 300 cm3 einer 1%i n Lösung von Fluorescein in Äthanol, wird auf ein Pergaminpapier von 60 g/m aufgetragen.
Die photoleitende Schicht wird wie in Beispiel 1 belichtet und auch die Entwicklung wird wie in diesem Beispiel durchgeführt, aber man verwendet hier eine Wechselstromquelle von 50 V und 50 Hz.
Das erhaltene latente"Elektronenbild"wird mit der folgenden Zusammensetzung entwickelt :
EMI13.1
<tb>
<tb> Wasser. <SEP> l00 <SEP> ems <SEP>
<tb> NOIR <SEP> VISCO <SEP> N <SEP> (C. <SEP> I. <SEP> 35255) <SEP> 2g <SEP>
<tb> LUDOX <SEP> LS <SEP> (Handelsname <SEP> für <SEP> eine <SEP> 30%ige <SEP> 20 <SEP> cm <SEP> 3 <SEP>
<tb> wässerige <SEP> Dispersion <SEP> von <SEP> Kieselerde <SEP> von
<tb> E. <SEP> I. <SEP> du <SEP> Pont <SEP> de <SEP> Nemours <SEP> & <SEP> Co. <SEP> (Inc. <SEP> ),
<tb> Wilmington, <SEP> Del., <SEP> U. <SEP> S. <SEP> A., <SEP> auf <SEP> den <SEP> Markt <SEP>
<tb> gebracht)
<tb>
Man erhält ein positives lesbares Bild.
WennmanNOIRVISCON (C. I. 35255) durchCHLORANTINROT8 BN (Ç. I. 23050) oder BRILLANT BENZO ECHTGRÜN BL (C. I. 28455) ersetzt, erhält man beständige Bilder mit andern Farben.
Beispiel 4 : Ein photoleitfähiges Material wird wie in Beispiel 1 hergestellt. Die photoleitende Schicht wird in Kontakt mit einem zu reproduzierenden Original reflektographisch 1, 5 sec mit einer 75 W-Glühbirne im Abstand von 10 cm belichtet.
Das erhaltene latente"Elektronenbild"wird mit einer Entwicklertinte der folgenden Zusammensetzung entwickelt :
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<tb>
<tb> FARBRUSS <SEP> S <SEP> 170 <SEP> (Handelsname <SEP> für <SEP> kolloidalen <SEP> 10 <SEP> g
<tb> Kohlenstoff, <SEP> von <SEP> Degussa, <SEP> Frankfurt <SEP> a/M., <SEP> auf
<tb> den <SEP> Markt <SEP> gebracht)
<tb> Wasser <SEP> 110 <SEP> cm3
<tb> Glyzerin <SEP> 5 <SEP> cm3
<tb> Äthanol <SEP> 5 <SEP> cm3
<tb> lige <SEP> wässerige <SEP> Lösung <SEP> des <SEP> Natriumsalzes <SEP> 50 <SEP> cm
<tb> von <SEP> Carboxymethylcellulose
<tb> 4, <SEP> 5%ige <SEP> wässerige <SEP> Lösung <SEP> von <SEP> TERGITOL <SEP> 20 <SEP> cm3
<tb> ANIONIC <SEP> 4 <SEP> (Handelsname <SEP> für <SEP> einen <SEP> Weichmacher,
<tb> bestehend <SEP> aus <SEP> Natriumtetradecylsulfat,
<SEP> und <SEP> von
<tb> der <SEP> Union <SEP> Carbide <SEP> Corporation, <SEP> New <SEP> York, <SEP> N. <SEP> Y.,
<tb> U. <SEP> S. <SEP> A., <SEP> auf <SEP> den <SEP> Markt <SEP> gebracht)
<tb>
Die Entwicklung wird in einem Gerät durchgeführt, das mit zwei glatten Walzen, ähnlich wie in Ier Fig. 3 veranschaulicht, versehen ist. Die Walze 7 ist mit dem negativen Pol und die Walze 6 mit dem positiven Pol einer Gleichstromquelle von 200 V verbunden.
Sofort nach der Entwicklung wird das Tintenbild auf ein gewöhnliches Papier übertragen, und man erhält ein positives lesbares Bild.
Beispiel 5 : Die folgende Mischung wird 4 h in einer Kugelmühle gemahlen :
<Desc/Clms Page number 14>
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<tb>
<tb> 41oigne <SEP> Lösung <SEP> von <SEP> VINNAPAS <SEP> UW <SEP> 10 <SEP> (Handels- <SEP> 100 <SEP> cm <SEP> 3 <SEP>
<tb> name <SEP> für <SEP> ein <SEP> Polyvinylacetat, <SEP> von <SEP> der <SEP> WackerChemie <SEP> G. <SEP> m. <SEP> b. <SEP> H., <SEP> München <SEP> auf <SEP> den <SEP> Markt
<tb> gebracht) <SEP> in <SEP> einer <SEP> Mischung <SEP> von <SEP> Methylenchlorid <SEP> und <SEP> Äthanol <SEP> (25/75)
<tb> Zinkoxyd <SEP> (wie <SEP> in <SEP> Beispiel <SEP> 1) <SEP> 30 <SEP> g
<tb> lomige <SEP> Lösung <SEP> von <SEP> Monobutylphosphat <SEP> 2 <SEP> cm3
<tb> in <SEP> Äthanol
<tb>
Dann setzt man der erhaltenen homogenen Dispersion eine l%ige Lösung von Tetrabromfluorescein (EOSINE) (C. I. 45 380) in Äthanol zu.
Die photoleitende Dispersion wird durch Eintauchen auf einen barytierten Papierträger von 90 g/m2 auf solche Weise aufgetragen, dass die trockene Schicht 14 g Zinkoxyd pro nf enthält. Die aufgetragene Schicht wird mit Luft bei 600 getrocknet.
Die Belichtung und die Entwicklung werden wie in Beispiel 1 durchgeführt, die Belichtungszeit beträgt hier jedoch 5 sec. Die Entwicklertinte ist also dieselbe wie im Beispiel 1. Eine Gleichstromspannung von 220 V wird zwischen der Führungswalze und der Tintenwalze angelegt.
Ein positives Bild des zu reproduzierenden negativen Mikrofilmbildes wird erhalten.
Beispiel 6 : Die folgende Mischung wird 24 h in einer Kugelmühle gemahlen :
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<tb>
<tb> Zinkoxyd <SEP> (wie <SEP> im <SEP> Beispiel <SEP> 1) <SEP> 4, <SEP> 5 <SEP> kg <SEP>
<tb> 4gorge <SEP> Lösung <SEP> von <SEP> FLEXBOND <SEP> D-13 <SEP> 9 <SEP> I <SEP>
<tb> (Handelsname) <SEP> in <SEP> Äthanol
<tb> l <SEP> <SEP> oigne <SEP> Lösung <SEP> von <SEP> Monobutylphosphat <SEP> 300 <SEP> cm
<tb> in <SEP> Äthanol
<tb>
EMI14.3
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<tb>
<tb> :
4%ige <SEP> Lösung <SEP> von <SEP> FLEXBOND <SEP> D <SEP> -13 <SEP> 211 <SEP>
<tb> (Handelsname) <SEP> in <SEP> Äthanol
<tb> lomige <SEP> Lösung <SEP> von <SEP> Bernsteinsäure <SEP> in <SEP> 300 <SEP> cm3
<tb> Dimethylformamid
<tb> nbige <SEP> Lösung <SEP> von <SEP> RHODAMINE <SEP> B <SEP> 300 <SEP> cm3
<tb> (C. <SEP> I. <SEP> 45170) <SEP> in <SEP> Äthanol
<tb>
Diese Dispersion wird mit Hilfe einer Rakel auf die Aluminiumschicht eine3 mit Aluminium bedeckten Papierträgers derart aufgetragen, dass 1110 m2 bedeckt.
Die erhaltene trockene photoleitendeSchicht wird 0, 8 sec mit einer 75 W-Glühbirne im Abstand von 10 cm durch ein Negativ belichtet.
Die Entwicklung des latenten Elektronenbildes erfolgt in einem Gerät, wie es schematisch in Fig. 3 veranschaulicht ist. Die Walze 6 ist ein Chrom-Nickelstahl (18/8)-Zylinder und die Walze 7 ein Aluminiumzylinder.
Das belichtete photoleitende Material wird mit einer Geschwindigkeit von 3 m/min zwischen den beiden Walzen hindurchgeführt, wobei die belichtete Seite den Flüssigkeitsfilm auf der Walze 6 berührt. Von dem Augenblick an, in dem das photoleitende Material zwischen die beiden Walzen geführt
EMI14.5
stromquelle von 20 V verbunden.
Die Entwicklungstinte hat die folgende Zusammensetzung :
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<tb>
<tb> "AQUABLACK <SEP> U <SEP> (Handelsname) <SEP> 10 <SEP> cm3
<tb> Wasser <SEP> 100 <SEP> cm3 <SEP>
<tb>
Man erhält ein positives Bild des Negativs.
<Desc/Clms Page number 15>
Beispiel 7 : Ein photoleitfähiges Material, wie es in Beispiel 1 beschrieben ist, wird durch ein Negativ belichtet. Die Rückseite dieses Materialträgers wird mit Wasser befeuchtet, aber ein schmaler Rand dieses Materials wird trocken gehalten. Die belichtete photoleitende Seite wird 1 sec in eine 2% igue wässerige Methylenblaulösung getaucht, die als Entwicklertinte verwendet wird. Man muss darauf achten, dass ein schmaler Rand der photoleitenden Schicht ebenfalls trocken gehalten wird. Während des Eintauchens lässt man ein elektrisches Feld durch die photoleitende Schicht gehen, indem man ein positives Potential an dem feuchten Träger und ein negatives Potential an der eingetauchten photoleitenden Schicht anlegt. Die Potentialdifferenz ist 50 V.
Durch selektives Befeuchten der belichteten Teile der photoleitenden Schicht erhält man ein positives Bild.
Beispiel 8 : Eine photoleitende Zusammensetzung wird durch Mischen von
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<tb>
<tb> Zinkoxyd <SEP> (NEIGE <SEP> EXTRA <SEP> PURE, <SEP> TYPE <SEP> A) <SEP> 37, <SEP> 5 <SEP> g
<tb> Mischpolymerisat <SEP> von <SEP> Vinylacetat <SEP> und <SEP> 10 <SEP> g
<tb> Vinyllaurat <SEP> (80/20)
<tb> Äthanol <SEP> 133 <SEP> cm3
<tb>
hergestellt.
Diese Suspension wird auf ein barytiertes Papier von 80 g/m2 aufgetragen. Nach dem Trocknen beträgt die Dicke der photoleitfähigen Schicht 25 p. Diese photoleitende Schicht wird 1 min in Kontakt mit einem negativen Original mittels einer 75 W -G1 birne (100 V) im Abstand von 10 cm belichtet.
Die Entwicklung wird unter Verwendung einer Zeigen wässerigenLösung vonNIGROSINE (C. I. 50420) mittels des in Beispiel 1 beschriebenen Gerätes durchgeführt. Zwischen den beiden glatten Walzen wird jedoch eine Spannung von 100 V angelegt. Die Führungswalze ist mit dem positiven Pol und die Einfärbwalze mit dem negativen Pol verbunden. Die glatte Einfärbwalze besteht aus Chrom-Nickelstahl (18/8) und hat einen Durchmesser von 25 mm. Die Durchlaufgeschwindigkeit des belichteten Materials ist 1 m/ min. Man erhält ein positives lesbares Bild des Originals.
Beispiel 9 : Eine photoleitende Zusammensetzung wird durch Mischen von
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<tb>
<tb> Zinkoxyd <SEP> (NEIGE <SEP> EXTRA <SEP> PURE, <SEP> TYPE <SEP> A) <SEP> 15 <SEP> g
<tb> Mischpolymerisat <SEP> von <SEP> Vinylacetat <SEP> und <SEP> Vinyl-4 <SEP> g <SEP>
<tb> stearat <SEP> (85/15)
<tb> Methanol <SEP> 100 <SEP> cm3
<tb> Bernsteinsäure <SEP> 0, <SEP> 1 <SEP> g
<tb>
hergestellt.
Diese Zusammensetzung wird auf ein barytiertes Papier von 80 g/m2 aufgetragen. Nach Trocknen beträgt die Dicke der photoleitenden Schicht 22 bu. Diese Schicht bildet mit Wasser einen Randwinkel, der kleiner ist als 900, und daher ist diese Schicht nicht geeignet für die Entwicklung mit einer Walze, die mit einer wässerigen Entwicklungstinte befeuchtet ist. Die photoleitfähige Schicht wird hydrophober gemacht, indem sie 1 min Trichloräthylen-Dämpfen ausgesetzt wird.
Die Belichtung und die Entwicklung werden wie in Beispiel 8 durchgeführt, die angelegte Spannung ist jedoch 450 V. Man erhält ein klares positives Bild.
Beispiel 10 : Eine photoleitende Zusammensetzung wird durch Mischen von
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<tb>
<tb> Zinkoxyd <SEP> (NEIGE <SEP> EXTRA <SEP> PURE, <SEP> TYPE <SEP> A) <SEP> 15 <SEP> g
<tb> Mischpolymerisat <SEP> von <SEP> Vinylacetat <SEP> und <SEP> Vinyl-4 <SEP> g <SEP>
<tb> stearat <SEP> (85/15)
<tb> Methanol <SEP> 100 <SEP> cm3
<tb> Monobutylphosphat <SEP> 0, <SEP> 1 <SEP> g
<tb>
hergestellt.
<Desc/Clms Page number 16>
Diese Zusammensetzung wird auf ein barytiertes Papier von 80 g/m2 aufgetragen. Nach der Trocknung beträgt die Dicke der photoleitenden Schicht 26 g. Diese Schicht bildet mit Wasser einen Randwinkel, der kleiner ist als 900, und diese Schicht lässt sich daher nicht mit einer wässerigen Entwicklertinte selektiv befeuchten, die mit der photoleitenden Schicht nicht differenziert in Kontakt kommt.
Die photoleitende Schicht wird stärker hydrophob gemacht, indem sie 1 min Trichloräthylen-Dämpfen ausgesetzt wird.
Die Belichtung und die Entwicklung erfolgen wie in Beispiel 8, die angelegte Spannung ist jedoch 450 V.
Beispiel 11 : Eine photoleitende Zusammensetzung wird durch Mischen von
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<tb>
<tb> Zinkoxyd <SEP> (NEIGE <SEP> EXTRA <SEP> PURE, <SEP> TYPE <SEP> A) <SEP> 15 <SEP> g
<tb> Mischpolymerisat <SEP> von <SEP> Vinylacetat <SEP> und <SEP> Vinyl-4 <SEP> g <SEP>
<tb> stearat <SEP> (85/15)
<tb> Methanol <SEP> 100 <SEP> cm
<tb> Bernsteinsäure <SEP> 0, <SEP> 1 <SEP> g
<tb> Monobutylphosphat <SEP> 0, <SEP> 1 <SEP> g
<tb>
hergestellt.
Diese Zusammensetzung wird auf ein barytiertes Papier von 80 g/m2 aufgetragen. Nach Trocknen beträgt die Dicke der photoleitenden Schicht 25 p. Die Belichtung erfolgt wie in Beispiel 8.
Die Entwicklung wird in einem Entwicklungsgerät, wie es in Fig. 3 veranschaulicht ist, durchgeführt.
Die leitfähige Einfärbwalze hat einen Durchmesser von 25 mm und rotiert mit einer Geschwindigkeit von 20 Umdr/min. Das belichtete photoleitende Material wird mit einer Durchlaufgeschwindigkeit von 3 m/ min zwischen der leitfähigen Einfärbwalze und der leitfähigen Führungswalze hindurchgeführt, während eine Potentialdifferenz von 250 V zwischen den beiden Walzen angelegt ist. Die Einfärbwalze ist mit dem negativen Pol und die Führungswalze mit dem positiven Pol einer Gleichstromquelle verbunden.
Man erhält ein sehr klares positives Bild.
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des Zinkoxyds, einverleibt und als Entwicklungstinte eine 2% ige wässerige Methylenblaulosung verwendet wird, erhält man ein Tintenbild, das nach dem Trocknen wasserbeständig ist.
Beispiel 13 : Die photoleitende Zusammensetzung nach Beispiel 1 wird auf einen Pergaminpapierträger von 70 g/m2 derart aufgetragen, dass 1 l 12 m2 bedeckt. Man belichtet die photoleitende Schicht 6 sec in Kontakt mit einem Diapositiv mit einer 75 W-Glühbirne (110 V) im Abstand von 10 cm.
Die Entwicklung wird mit einer 2%gen wässerigen Methylenblaulösung, wie in Fig. 3 veranschaulicht, durchgeführt, aber es werden hier eine leitfähige Aluminiumführungswalze mit einem Durchmesser von 30 mm und eine nicht leitfähige schraubenförmig geriefte Einfärbwalze aus Polyvinylchlorid mit einem Durchmesser von 30 mm verwendet. Die Rille in der Einfärbwalze hat eine Tiefe von 0, 2 mm und einen Scheitelwinkel von 600. Bei der Entwicklung wird eine Spannung zwischen einer in der Entwick- lungstinte eingetauchten Elektrode und der leitfähigen Führungswalze angelegt. Die geriefte Einfärbwalze rotiert frei in einem Tintenbehälter.
Bei einer Geschwindigkeit der Einfärbwalze von 100 Umdr/min wird ein Flüssigkeitsmeniskus zwischen der belichteten photoleitenden Schicht und der Einfärbwalze gebildet, sogar wenn die Spitzen des Oberflächenprofils zuvor gereinigt worden sind.
Die erforderliche Spannung für die Entwicklung beträgt 200 V, wobei die Führungswalze mit dem negativen Pol und die eingetauchte Elektrode mit dem positiven Pol einer Gleichstromquelle verbunden ist. Durch selektives Anfeuchten erhält man ein positives Bild.
**WARNUNG** Ende DESC Feld kannt Anfang CLMS uberlappen**.