DE1057449B - Verfahren zur Entwicklung, UEbertragung und Fixage elektrophotographischer Bilder - Google Patents
Verfahren zur Entwicklung, UEbertragung und Fixage elektrophotographischer BilderInfo
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Description
DEUTSCHES
Das elektrophotographische Verfahren benutzt die
volle oder teilweise Entladung aufgeladener Halbleiterschichten durch Lichteinstrahlung, um ein latentes
elektrostatisches Ladungsbild zu erzeugen. Nach einem besonderen elektrophotographischen Verfahren
kann auch von vornherein ein in sich differierendes Ladungsbild auf einer speziellen Schicht erzeugt werden.
In beiden Fällen muß dieses Ladungsbild sichtbar gemacht (»entwickelt«) und das entwickelte Bild
sodann fixiert werden. Die Entwicklung des latenten Ladungsbildes erfolgt durch Puder oder durch Puder
enthaltende Dämpfe.
In einigen Fällen von praktisch großer Bedeutung muß das entwickelte, aber noch nicht fixierte Bild
auf ein anderes Material, zumeist Papier, übertragen werden. Ein weiterer Anwendungsfall dieser Übertragung
ist beispielsweise die Übernahme des auf der Halbleiterschicht entstehenden Bildes auf Materialien
wie Offsetplatten, Stoff, Transparentfolien, Kunststoff usw. Schließlich muß das Puderbild, das zumeist aus
einem Harz-Ruß-Gemisch besteht, noch zum Zwecke der Fixage eingebrannt oder eingeschmolzen oder mit
Hilfe von Lösungsmitteln mit dem Träger fest verbunden werden.
Bei der Entwicklung des latenten Bildes wird nach den bekannten Verfahren Puder benutzt, das vorzugsweise
aus Kunstharz und Ruß und einem Träger zusammengesetzt ist. Dieser Träger besteht vorzugsweise
aus Glas- oder Metallpulver. Das in dieser Zusammensetzung gemischte Pulver wird auf die Halbleiterschicht aufgeschüttet, und die hierbei nicht vermeidbare
Staubbildung ist wegen der intensiven Färbung dieser Pulver unangenehm. Eine Entwicklung
des Bildes mit Dämpfen ist nicht immer ungefährlich und bringt eine unerwünschte Unscharfe.
Die Fixage des Puderbildes erfolgt durch Hitze. Die benötigte Temperatur muß über dem Schmelzpunkt
des Puders liegen und ist so hoch, daß die Materialien, insbesondere Papier, leicht Schädigungen
erfahren können oder aber das Puderbild zerbröckelt. Die Hitzeentwicklung in den für die Durchführung
der bekannten Verfahren verwendeten Vorrichtungen ist nicht unerheblich und schwer zu steuern und daher
in angestrebten kleinen handlichen Bürogeräten lästig. Die Fixage durch Lösungsmittel hat die oben hinsichtlich
der Entwicklung mit Dämpfen beschriebenen Nachteile.
Die Übertragung des Puderbildes auf eine andere Oberfläche erfordert heute entweder erneut elektrostatische
Kräfte hoher Spannung oder Hitze. Beiden Verfahrensweisen haften Nachteile an.
Im Falle der Übertragung durch Anwendung hoher elektrostatischer Kräfte wird das latente Ladungsbild
zerstört, so daß seine erneute Entwicklung ausge-Verfahren zur Entwicklung,
übertragung und Fixage elektrophotographischer Bilder
Anmelder:
Dr. Ulrich Schmiedel, Hamburg-Othmarschen, Giesestr.4, und TECHNOPHOT
Dr. Rudolf Fischer K. G., Berlin-Neukölln, Hobrechtstr. 67
Dr. Ulrich Schmiedel, Hamburg-Othmarschen,
und DipL-Chem. Dr. Henning Fischer, Berlin-Steglitz,
sind als Erfinder genannt worden
schlossen ist. Außerdem wird' hierdurch die oben
bereits beschriebene, lästige Fixierung auf dem zweiten Träger nicht überflüssig gemacht. Wenn die Übertragung
so vorgenommen wird, daß das Puderbild auf den zweiten Träger durch Erhitzung desselben herübergeschmolzen
werden soll, so nehmen verständlicherweise die Schwierigkeiten, die durch die Anwendung
starker Hitze entstehen, noch zu. Außerdem neigen die Halbleiterschichten selbst dazu, auf das
Übertragpapier überzugehen. Ansonsten entstehen. auch in diesem Falle der Hitzeanwendung die bereits
geschilderten Schwierigkeiten und Nachteile.
Alle diese Nachteile, die der allgemeinen Verbreitung bisheriger elektrophotographischer Verfahren
entgegenstehen, werden durch die vorliegende Erfindung vermieden. Zugleich wird die Aneinanderreihung
verschiedener Verfahrensschritte (Bepuderung, Übertragung, Fixage) vereinfacht.
Die Erfindung beschreitet für die Entwicklung des Bildes, für seine Übertragung und für die Fixage im
Gegensatz zu den bisher bekannten physikalischen Verfahrensweisen den Weg chemischer Reaktionen.
Nach der erfindungsgemäßen Verfahrensweise erfolgen die Entwicklung und Fixage und, im Falle der
Übertragung auf ein anderes Material, die Übertragung und Fixage durch eine chemische Reaktion, bei
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der das Entwicklungspulver eine wesentliche Rolle spielt. Das Entwicklungspulver enthält eine oder mehrere
reaktionsfähige Gruppen, die mit einer oder mehreren weiteren reaktionsfähigen Gruppen, die sich
in- der elektrophotographischen Schicht oder im Falle der-Übertragung im oder auf dem Übertragmaterial
befinden, chemisch reagieren, wobei ein sichtbares Bild -entsteht. Diese reaktionsfähigen Gruppen müssen
zur Auslösung der Reaktion, zunächst in Kontakt gebracht werden. Im Falle der Übertragung hat das
erfindungsgemäße A^erfahren den Vorteil, daß es die
Übertragung und Fixage in einem Vorgang in sich vereinigt. Die Auslösung der Reaktion ■ kann, falls
der bloße Kontakt nicht genügt,"durch Wärme, Feuchtigkeit,
Gase oder Druck hervorgerufen bzw. beschleunigt werden. Das Entwicklungspulver muß die Eigenschaft
besitzen, vom latenten Ladungsbild elektrostatisch angezogen zu werden.
Es wurde nun gefunden, daß in einigen Fällen das Pulver. z. B. durch die- bekannten Methoden der
Mischung mit Glaskugeln aufgeladen werden muß, daß es aber in anderen Fällen dieser besonderen Aufladung
nicht bedarf. Dies kann auch hinsichtlich der Menge des anzuziehenden Pulvers von Bedeutung sein.
Hierbei kann es erwünscht sein, daß sowohl eine große Menge wie auch eine kleine' Menge Pulver von dem
elektrostatischen Ladungsbild angezogen und festgehalten wkd. Will man z. B., ausgehend von demselben
Ladungsbild, mehrere Übertragungen vornehmen, so kann eine größere Menge Pulver mit mehreren Übertragungspapieren
nacheinander zur Reaktion zusammengeführt werden. Es könnte jedoch auch erwünscht
sein, daß nur eine kleine Pulvermenge angezogen werden soll, damit bei der Übertragung des Pulverbildes
nach dem erfindungsgemäßen Verfahren die Pulvermenge restlos übergeht und das latente Bild erneuter
Bepulverung zugeführt werden kann. Der besondere Vorteil dieser Verfahrensweisen liegt darin, daß das
Pulver selbst nicht die kräftige und gute Deckung des Bildes zu bewirken braucht, sondern daß das Bild erst
später durch eine chemische Reaktion entsteht. Auf diese Weise ist auch mit-, geringeren Pulvermengen
auszukommen, und diesemAUmstand kommt wiederum
dann besondere Bedeutung zu, wenn das Ladungsbild mit oder ohne Absicht, z. B. durch Reflexbelichtung,
ein niedrigeres Niveau hat' und daher nur wenig Pulver anzuziehen vermag.
.· Es hat sich herausgestellt, daß man sich der chemischen Reaktion zahlreicher Metallsalze und/oder orga-r
nischer Verbindungen bedienen kann, welche die besagten reaktionsfähigen Gruppen, -im folgenden kurz
Reaktionspartner genannt, enthalten. Es können einerseits die Reaktionspartner: erst durch die chemische
Reaktion einen festhaftenden1 Farbstoff bzw. eine festhaftende
farbige chemische. Verbindung bilden, andererseits
kann aber der im Entwicklungspulver vorhandene ReaktionspartnerV Bestandteil einer bereits
farbigen Verbindung sein,, die nur zum Zwecke der Fixäge. eine chemische Reaktion mit dem in den zum
Kontakt herangeführten Schichten befindlichen Reaktionspärtner eingeht. Sofern-der eine.Reaktionspartner
in die elektrophotographische Halbleiterschicht eingebracht ist, wird der weitere Prozeß der Fixage
dadurch·· erspart, daß' mit der. Reaktion das Bild
bereits sichtbar auf der Oberfläche haftet. Es ist auch möglich, daß sich im Ent'wicklungspulver selbst bereits
mehrere Reaktionspaftner befinden und die Reaktion mit diesen erfolgt, ■ ■
Es ist nicht immer notwendig-, den lichtempfindlichen Schichten besondere Reaktionspartner beizufügen,
da auch die zur Herstellung der elektrophoto ■ graphischen Schicht notwendigen Stoffe bereits die
Reaktionspartner enthalten bzw. darstellen können. Insbesondere können also die als photoleitfähige Substanzen
bekannten anorganischen Salze und/oder organischen Verbindungen die Reaktionspartner enthalten
bzw. darstellen. Auch können die als Bindemittel \rerwendeten Stoffe, beispielsweise Silikonharze,
hierzu dienen.
ίο Falls jedoch zusätzliche Reaktionspartner einzubringen
sind, ist es in manchen Fällen zur besseren Gleichmäßigkeit der Verteilung zweckmäßig, daß der
Reaktionspartner vor der Einbringung in das Übertragmaterial in einer Sehutzkolloidlösung dispergiert
wird. Auch für das Entwicklungspulver ist es zweckmäßig, daß dieses in einer gewissen Feinkörnigkeit
gewählt wird. Der Grad der Feinkörnigkeit ist, wie in Beispielen erläutert wird, verschieden.
Weiterhin ist es möglich, daß die chemische Reaktion zwischen Reaktionspartnern durch Zuführung
eines weiteren Reaktionspartners, beispielsweise eines Gases, ausgelöst wird. Derartige Reaktionen werden
z. B. auch bei der Diazotypie verwandt, jedoch hat die Anwendungsmöglichkeit der Kupplungskomponenten
der Diazotypie als Reaktionspartner in der Elektro· photographic im Sinne dieser Erfindung den Vorteil,
daß hier wesentlich lichtempfindlichere Materialien verwendet werden.
Auch ist es möglich, daß die chemische Reaktion durch Zusatz oder Zuführung, von geeigneten Katalysatoren
beschleunigt oder gar ausgelöst werden kann. Diese Auslösung oder Beschleunigung der chemischen
Reaktionen kann in manchen Fällen durch Zuführung von Wärme und/oder Druck und/oder. Feuchtigkeit
erfolgen. Die für die Durchführung in diesen Fällen zuzuführende Wärmemenge ist bedeutend geringer
als. diejenige, die für·, das Einschmelzen der Harz-Pulver-Gemische
bei der Durchführung der eingangs beschriebenen bekannten Verfahren aufgewendet werden
muß, wodurch apparative Schwierigkeiten entfallen. Auch die Menge der eventuell aufzubringenden
Feuchtigkeit macht das Verfahren nicht zu einem Naßverfahren.
Es hat sich ferner überraschenderweise herausgestellt, daß durch Variation der die chemische Reaktion
auslösenden physikalisch-chemischen Methoden -— wie Wärme, Druck, Feuchtigkeit — bei der Wahl
bestimmter· Reaktionspartner das durch die chemische - Reaktion entstandene Farbstoffbild in Farbton und
Stärke beeinflußt werden kann.
Zur näheren Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden nachstehend einige Beispiele aufgeführt,
wodurch der beanspruchte Schutzumfang der vorliegenden Erfindung jedoch keine Einengung erfahren
soll.
Als Entwickler wird das Natriumsalz des Pyrrolidino-carbamats in Pulverform verwendet. Die Vermischung
mit Glaskugeln zur besseren Aufladung des Pulvers ist nicht unbedingt erforderlich. Eine mit
.9 kV aufgeladene ZnO-Schicht wurde 1 Sekunde hinter einer Positivvorlage belichtet. Anschließend wurde
die Entwicklung nach dem Kaskadenverfahren ausgeführt. Das Ubertragpapier war mit einer 5°/oigen
Lösung von Ferriammonsulfat bestrichen und getrocknet worden. Kurz vor Gebrauch wurde dieses Papier
leicht angefeuchtet und dann mit dem elektrophoto-
.70 graphischen Papier, auf dem bereits die Entwickler-
Substanz haftete, in Kontakt gebracht. Es entstand ein braunschwarzes Farbstoffbild.
Als Entwicklersubstanz wurde Piperidin-carbamat verwendet. Die Durchführung des Versuchs war im
Prinzip dem des ersten Beispiels gleich.
Zur Übertragung wurde ein mit lO°/oiger Ferriammoniumsulfatlösung
behandeltes barytiertes Papier verwendet. Das durch die Reaktion entstandene Eisensalz
der substituierten Dithiocarbaminsäure hatte ebenfalls eine tiefbraunschwarze Farbe.
Als Entwickler diente eine Mischung aus 95 0Zo
Glaskugeln und 50Zo Eisenstearat. Im Prinzip wurde
wieder wie im Beispiel 1 verfahren. Eisenstearat eignete sich besonders gut für die elektrostatische
Entwicklung.
Das Übertragpapier war durch Bestreichen mit einer gesättigten alkoholischen Gallussäurelösung hergestellt
und anschließend getrocknet worden. Bevor es in Kontakt mit dem auf dem ZnO-Papier haftenden
Eisenstearat gebracht wurde, mußte es mit 80°Zoigem Alkohol angefeuchtet werden. Die neutralschwarze
Farbe trat dann durch die Bildung des Eisensalzes der Gallussäure auf. Durch Erwärmen des Übertragpapieres
konnte diese Reaktion beschleunigt werden.
30 Beispiel 4
Eine Mischung von Zinkchloriddoppelsalz der Diazoverbindung aus 5-Amino-2-benzoylamino-l,4-diäthoxybenzol
und primärem Natriumphosphat nach der deutschen Patentschrift 684 334 wird im Verhältnis
von etwa 4 :96 mit Glaskugeln vermengt und damit das elektrophotographische latente Bild überrieselt.
Ein Übertragpapier wird mit Phloroglucin gestrichen. Es wird mit einer Lösung, bestehend aus Natriumchlorid,
Natriumazetat und Weinsäure, leicht angefeuchtet und mit dem bepuderten Bild in Kontakt
gebracht. Das Bild entsteht auf dieser zweiten Oberfläche.
Das Beispiel 4 kann auch in der Weise ausgeführt werden, daß das Phloroglucin in die elektrophotographische
Schicht, und zwar in einem beispielsweise wasserlöslichen Kolloid (etwa das Natriumsalz der
Alginsäure) eingebracht oder auf dasselbe aufgetragen wird. Die Bepuderung erfolgt wie oben. Anschließend
ist das Bild mit einer wäßrigen Lösung, bestehend aus Natriumchlorid, Natriumazetat und
Weinsäure, anzufeuchten.
Claims (13)
- Patentansprüche:l.Elektrophotographisches Abfahren zur Bilderzeugung, dadurch gekennzeichnet, daß die Entwicklung und Fixage des Bildes und im Falle der Übertragung die Übertragung und Fixage durch eine chemische Reaktion erfolgen, die ausgelöst wird durch das Reagieren von mindestens zwei Reaktionspartnern.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktion mit mindestens einem Reaktionspartner in der elektrophotographischen Schicht und mindestens einem Reaktionspartner im Entwicklungspulver durchgeführt wird.
- 3. A^erfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktion mit mindestens einem Reaktionspartner im Übertragmaterial und mindestens einem Reaktionspartner im Entwicklungspulver durchgeführt wird.
- 4. X^erfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Reaktionspartner verwendet werden, die nach der chemischen Reaktion einen auf dem endgültigen Bildträger festhaftenden Farbstoff bzw. eine festhaftende farbige chemische Verbindung bilden.
- 5. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Entwicklungspulver ein Reaktionspartner verwendet wird, der bereits eine farbige Verbindung darstellt und eine chemische Reaktion mit mindestens einem im elektrophotographischen Papier enthaltenen Reaktionspartner eingeht, der das Bild fixiert.
- 6. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Entwicklungspulver ein Reaktionspartner verwendet wird, der bereits eine farbige Verbindung darstellt und eine chemische Reaktion mit mindestens einem im Übertragmaterial enthaltenen Reaktionspartner eingeht, die das Bild fixiert.
- 7. Verfahren nach Ansprüchen 1, 2, 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, .daß als photoelektrische Widerstandmasse der elektrophotographischen Schicht ein Material verwendet wird, das bereits den Reaktionspartner darstellt, der mit mindestens einem Reaktionspartner im Entwicklungspulver die chemische Verbindung eingeht.
- 8. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Reaktionspartner anorganische Salze und/oder organische Verbindungen verwendet werden.
- 9. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß dem elektrophotographischen Papier oder Übertragmaterial Reaktionspartner einverleibt werden, die in einer Schutzkolloidlösung dispergiert sind.
- 10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die chemische Reaktion zwischen den Reaktionspartnern durch Zuführung eines weiteren Reaktionspartners, z. B. eines Gases (alkalischer Dämpfe), ausgelöst wird.
- 11. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß den Reaktionspartnern geeignete Katalysatoren zugesetzt oder zugeführt werden.
- 12. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Einwirkung physikalisch-chemischer Methoden (z. B. Wärme, Druck, Feuchtigkeit) die chemische Reaktion beschleunigt wird.
- 13. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Anwendung physikalisch-chemischer Methoden (z. B. Einwirkung von Wärme, Druck, Feuchtigkeit) Farbton und Stärke des Bildes geregelt werden.© 909 510/408 5.59
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