DE1072094B

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Publication number: DE1072094B
Application number: DENDAT1072094D
Authority: DE
Priority date: 1957-06-18
Publication date: 1959-12-24
Also published as: GB891043A; BE568659A; NL228827A; CH379920A; NL104496C; FR1197297A

Description

DEUTSCHES

kl. 57 b 10

INTERNAT. KL. G 03 C

PATENTAMT

A 27350 IVa/57b

ANMELDE TA G: 18. JUN 11957

BEKANNTMACHUNG

DER ANMELDUNG

UND AUSGABE DER . , ,

AUSLEGESCHRIFT: 24. DEZEMBER 1959

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Reproduktionen auf elektrophotographischem Wege, wobei die Aufladung einer Photoleiterschicht nach dem Prinzip der Reibungselektrizität erfolgt. Zur Herstellung eines elektrophotographischen Bildes ist es nötig, die Oberfläche einer Photoleiterschicht mit einer gleichmäßigen elektrostatischen Ladung zu versehen, aus der bei anschließender Belichtung durch eine Vorlage durch die Leitfähigkeitsänderung des Photoleiters ein latentes elektrostatisches Ladungsbild ίο der Vorlage entsteht, das sich mit Hilfe geladener Farbstoffteilchen sichtbar machen läßt.

Zur Aufbringung der elektrostatischen Ladung sind mehrere Möglichkeiten bekannt, beispielsweise das Verfahren der lonenbesprühung, die Anwendung *5 radioaktiver Strahlungsquellen, die Aufladung mittels einer Kondensatoranordnung oder das Prinzip der Reibungselektrizität. Eine Aufladung durch Reibung führte aber nach den bisher beschriebenen Methoden zu einer ungleichmäßigen und für eine gute Bildqualität nicht ausreichenden Ladung.

Es wurde nun gefunden, daß eine gleichmäßige und ausreichende elektrostatische Aufladung erhalten wird, wenn die Aufladung durch eine rasche Folge kurzzeitiger Berührungen der Schichten mit geformten natürlichen oder künstlichen hochmolekularen Stoffen erfolgt. Dabei können die hochmolekularen Stoffe z. B. als Faserflocken oder Gewebe vorliegen und auf der photoleitfähigen Schicht horizontal oder vertikal durch reibende oder vibrierende Bewegung oder durch Kombination dieser beiden Maßnahmen zur Wirkung gebracht werden. Der Effekt ist um so größer, je häufiger an der Kontaktstelle zwischen der photoleitfähigen Schicht und dem Kunststoff der Trennvorgang wiederholt wird. Während des Aufladevorganges können entweder die photoleitfähige Schicht oder der geformte Kunststoff allein oder beide gleichzeitig relativ zueinander bewegt werden. Hochpolymere Kunststoffe können dabei in antistatisch präpariertem oder unpräpariertem sowie in verstrecktem oder tinverstrecktem Zustand verwendet werden.

Als hochpolymere bzw. hochmolekulare Kunststoffe können z. B. Polyamide, Polyester, Polyacrylnitril, Mischpolymerisate aus Vinylchlorid und Acrylnitril, Polyvinylchlorid, Polycarbonate, Zelluloseester Verwendung finden. Als besonders günstig erweisen sich Polyamide z.B. solche aus ω-Aminoundecansäure, aus Dicarbonsäuren und Polymethylendiaminen, ferner Polyacrylnitril und Polycarbonate.

Für die praktische Anwendung eignen sich insbesondere Faserflocken, Borsten und Gewebe aus den obengenannten Kunststoffen. Die Gewebe können sowohl aus endlosen Fäden als auch aus Stapelfasern hergestellt sein. Es werden mit Vorteil solche ver-Verfahren zur Erzeugung von Bildern nach dem elektrophotographischen

Verfahren

Anmelder:

Agfa Aktiengesellschaft,

Leverkusen-Bayerwerk,

Kaiser-Wilhelm-Allee

Dr. Gustav Schaum, Dr. Heinrich Seibert, Dr. Wolf Gesierich und Dr. Hildegard Haydn,

Leverkusen,
sind als Erfinder genannt worden

wendet, die eine florartige Oberfläche haben. Die Borsten müssen auf die Härte der Schicht abgestimmt werden, was entweder durch die Borstenstärke oder aber durch Schlitzen der Faserenden erreicht wird.

Es ist ratsam, die Kunststoffe ohne antistatische Präparation zu verwenden. Bei einigen Kunststoffen kann bei Anwendung als Faser oder Borste eine verstreckte Faser von Vorteil sein.

Für die Herstellung der photoleitenden Schicht können alle anorganischen und organischen, lichtleitfähigen Substanzen Verwendung finden, wie Zinkoxyd, Arsentrisulfid, Bleijodid, Bleichromat, Cadmiumjodid, Quecksilberjodid, Aluminium]odid, ferner Antracen, Antrachinon, Acenaphten, Chrysen, p-Diphenylbenzol, Benzanthron, 1,5-Dicyannaphthalin, 1,4-Dicyannaphthalin, Aminophthalodinitril, Nitrophthalodinitril.

Als Bindemittel für die photoleitfähige Schicht kommen solche in Frage, die einen hohen elektrischen spezifischen Widerstand und eine auf das Aufladeverfahren abgestimmte Härte aufweisen, wie Silikonharze, Polycarbonate, wäßrige Kunststoffdispersionen, vornehmlich aber oxygruppenhaltige, harzartige Stoffe, deren Oxygruppen ganz oder zum Teil durch Isocyanate umgesetzt sind (vgl. die deutsche Patentanmeldung A 27297 IVa/57b; Auslegeschrift 1052 811).

Die auf den gemäß der Erfindung aufgeladenen Schichten hergestellten Bilder und Druckformen zeigen eine gleichmäßige Aufladung der Schicht und geben bei gedeckten Schwärzen und guten Weißen Bilder von hoher Auflösung. Nach diesem Verfahren

909 690/502

aufgeladene Schichten haben vor der Aufladung durch Ionenbesprühung den Vorteil, keine Randeffekte zu zeigen. Die Wiedergabe größerer gedeckter schwarzer Flächen, die sowohl nach dem Xerographieverfahren als auch nach dem Elektrofaxverfahren nur schwer zu verwirklichen ist, gelingt auf diesem Wege ohne Mühe. Von Vorteil ist ferner, daß für diese Art Aufladung keine geerdete Unterlage erforderlich ist.

Der Beguß der photoleitfähigen Schichten kann außer auf Metall und Papier auch auf hochisolierenden Unterlagen, wie Kunststoffen (Acetylcellulose, Polycarbonat), Glas, Porzellan, Holz und Geweben, erfolgen. Ferner ermöglicht dieses Verfahren eine doppelseitige Beschichtung der Unterlage.

Die Anwendung dieses Verfahrens bringt folgende technische Vereinfachungen: Verzicht auf eine Hochspannungsanlage und damit größere Betriebssicherheit, keine Belästigung durch Ozon, Preisgünstigkeit und gefahrlose Bedienung.

Die Belichtung der so aufgeladenen Schichten kann in der üblichen Weise in Kontakt oder auf optischem Wege erfolgen.

Für die Entwicklung kann man die üblichen Toner bzw. Toner-Träger-Kombinationen verwenden. Es ist aber von Vorteil, einen spezifisch leichten Träger zu verwenden, wie Polystyrol, Polyacrylnitril usw. in Form von kleinen Perlen. ,

Die zur Anwendung kommenden Vibratoren richten sich in ihrer Gestaltung nach der Form der zur Anwendung gelangenden Kunststoffe. Ihr Mechanismus ist der gleiche wie bei den bekannten Vibromischern.

Beispiel 1

640 g Silikonharz (z. B. Type »Bayer P ISO«), 6O°/oig, in Toluol, 970 g Toluol und 900 g Zinkoxyd werden auf einer Kugelmühle vermählen und auf Papier vergossen und getrocknet.

Eine nach dem vorstehenden Rezept hergestellte photoleitfähige Schicht wird mit einem Gewebe aus endlosen Fäden von Polyamid aus Adipinsäure und Polymethylendiaminen gerieben. Als Unterlage kann sowohl eine Metallplatte als auch ein isolierender Stoff dienen. Die auf diesem Wege aufgeladene Schicht wird in der üblichen Weise belichtet und entwickelt.

Beispiel 2

Auf einer wie im Beispiel 1 beschriebenen photoleitfähigen Schicht läßt man eine Bürste, die dicht mit Borsten aus dem Polyamid der ω-Aminoundecansäure bestanden ist und deren Enden geschlitzt sind, mit großer Geschwindigkeit — 1300 Umdrehungen/ Minute — rotieren. Man erhält eine sehr gleichmäßig aufgeladene Schicht, die in der üblichen Weise verarbeitet werden kann.

Beispiel 3

Man stellt folgende photoleitfähige Schicht her:
200 Gewichtsteile eines Produktes, das durch Veresterung von 3 Mol Phthalsäure, 3 Mol Trimethylolpropan, 1 Mol Pentaerythrit und nachfolgende Umsetzung mit 5 Mol Cylohexylisocyanat erhalten wird, werden in 1000 Gewichtsteilen Alkohol gelöst. In diese Kunstharzlösung rührt man 600 Gewichtsteile Zinkoxyd und behandelt die Mischung mehrere Stunden auf der Kugelmühle. Sie wird auf Acetylcellulose vergossen und getrocknet.

.. Ein samtartiges Gewebe aus. Polyacrylnitrilfasern wird um eine Vibratorplatte gespannt, die in Kontakt mit der photoleitenden Schicht steht. Diese umspannte Platte, deren Material gleichgültig ist, wird in schnelle, vibrierende Bewegung versetzt. Nach einer Einwirkungsdauer von etwa 1 bis 5 Sekunden ist die Schicht genügend hoch und gleichmäßig aufgeladen. Nach der üblichen Weiterverarbeitung resultiert ein Bild ohne Randeffekte mit gedeckten großen schwarzen Flächen.

Beispiel 4

1200 cm³ einer etwa 30°/oigen wäßrigen Dispersion ίο eines Melamin-Formaldehyd-Harzes werden mit 1100 cm³ Wasser verdünnt. In diese Dispersion rührt man 400 g Zinkoxyd, schüttelt diese Mischung gut auf einer Kugelmühle, vergießt sie auf eine Glasplatte und trocknet. Eine Walzenbürste mit versteckten PoIycarbonatborsten rotiert gegen ihre horizontale Bewegungsrichtung über die photoleitende Schicht. Nach Belichtung und Entwicklung mit einem Toner nach der deutschen Patentanmeldung A 26010 IVa/57b (Auslegeschrift 1 063 897) und Polystyrolperlen vom Durchmesser 0,6 mm resultiert ein Bild mit guten Schwärzen und Weißen, das in der üblichen Weise fixiert werden kann.

Beispiel 5

Eine nach Beispiel 3 aufgeladene photoleitfähige Schicht wird nach der Belichtung und Entwicklung mit einem für den Spiritusumdruck geeigneten Toner nach der.deutschen Auslegeschrift 1 063 897 mit einem normalen Schreibmaschinenpapier zwischen zwei Andruckwalzen in engen Kontakt gebracht. Nach Trennung der beiden Schichten wird das Bild auf dem zweiten Träger eingebrannt und als Matrize für eine Reihe von Abzügen verwendet.

Beispiel 6

Eine wie im Beispiel 3 beschriebene Schicht, die sowohl auf eine leitende als auch auf eine isolierende Unterlage gegossen sein kann, reibt man mit einem Gewebe aus Viskosefasern. Die auf diesem Wege lichtempfindlich gemachte photoleitfähige Schicht kann in der üblichen Weise belichtet und entwickelt werden.

Beispiel 7

Ein nach den vorstehenden Beispielen hergestelltes elektrophotographisches Papier wird über eine Rüttelstrecke an einer kurzgeschorenen Dachshaar-Schwingbürste so vorbeigeführt, daß die Spitzen des Bürstenbestandes in raschen kreisenden Bewegungen über die Schicht gleiten. Der Kontaktdruck zwischen Schicht und Bürste wird dabei vorzugsweise so eingestellt, daß die Borsten die Schicht in einem Winkel zwischen 90 und 85° berühren. Bei einer durchschnittlichen Frequenz der Schwingungen des Bürstenkörpers von 50 Hz wird eine gleichmäßige Ladungsverteilung auf der Schichtoberfläche erzeugt, die sich nach Aufbelichtung eines Flächenmusters zu einem diesem Flächenmuster entsprechenden Ladungsprofil formiert. Durch anschließende Entwicklung der Schicht mit Tonerstaub kann dieses Ladungsprofil sichtbar gemacht werden, und man erhält eine tongetreue, gut gedeckte Reproduktion der Vorlage.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Bildern nach dem elektrophotographischen Verfahren unter Verwendung von Schichten, die photoleitfähige Substanzen in Bindemitteln eingebettet enthalten, da-

durch gekennzeichnet, daß die Aufladung der photoleitfähigen Schicht durch eine rasche Folge kurzzeitiger Berührungen oder durch Reiben der Schicht mit geformten natürlichen und/oder künstlichen hochmolekularen Stoffen erfolgt, worauf Belichtung und Entwicklung in der üblichen Weise durchgeführt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfolge durch lineare oder rotierende Bewegungen parallel zur Schicht oder durch unterbrochene Bewegungen vertikal zur Schichtoberfläche erzeugt wird, wobei entweder die Schicht oder das Aufladungsorgan allein oder beide gleichzeitig bewegt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die hochpolynieren Stoffe in Form von Fasern, Geweben, Floren oder Pulvern in antistatisch präpariertem oder unpräpariertem und sinngemäß in verstrecktem oder unverstrecktem, geschlitztem oder ungeschlitztem Zustand angewandt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als hochpolymere Werkstoffe Polyamide, Polyester, Polyacrylnitril, Mischpolymerisate aus Vinylchlorid und Acrylnitril, Polyvinylchlorid, Polycarbonate, Zelluloseester verwendet werden.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Bilderzeugung photoleitende Schichten verwendet werden, die als lichtempfindliche Substanzen Zinkoxyd, Arsentrisulfid, Bleijodid, Bleichromat, Cadmiumjodid, Quecksilberjodid, Aluminium]odid, ferner Anthracen, Anthrachinon, Acenaphten, Chrysen, p-Diphenylbenzol, Benzanthron, 1,5-Dicyannaphthalin, 1,4-Dicyannaphthalin, Aminophthalodinitril, Nitrophthalodinitril enthalten und als Bindemittel Stoffe mit hohem spezifischem Widerstand und einer auf das Aufladeverfahren abgestimmten Härte, wie etwa Silikonharze, Polycarbonate, wäßrige Kunststoffdispersionen und harzartige, Hydroxylgruppen enhaltende Substanzen, deren Oxygruppen ganz oder teilweise durch Isocyanat ersetzt sind, wobei die Photoleitschicht außerdem in der üblichen Weise sensibilisiert sein kann.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß Schichten aufgeladen werden, deren Träger aus leitenden oder isolierenden Materialien, wie Glas, Metall, Papier, Porzellan, Holz, Gewebe und Kunststoffen, z. B. auf Acetylcellulose- oder Polycarbonatbasis, bestehen.

In Betracht gezogene ältere Patente:
Deutsches Patent Nr. 1 020 234.