DE1113136B

DE1113136B - Verfahren zur Herstellung xerografischer Reflex- oder Kontaktkopien

Info

Publication number: DE1113136B
Application number: DEC18122A
Authority: DE
Inventors: Kenneth Archibald Metcalfe; Robert John Wright; John Frederick Mcneil; Donald Jolly
Original assignee: Commonwealth of Australia
Current assignee: Commonwealth of Australia
Priority date: 1957-12-24
Filing date: 1958-12-24
Publication date: 1961-08-24
Also published as: US3102026A; GB893105A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung xerografischer Reflex- oder Kontaktkopien von einem Original, wobei eine gleichmäßige Schicht aus fotoleitendem Material auf einer lichtdurchlässigen Unterlage elektrostatisch aufgeladen und die Schicht während des Kontaktes mit dem Original so belichtet wird, daß die Ladungen an den belichteten Stellen über eine leitende Unterlage abfließen.

Erfindungsgemäß wird eine Schicht aus fotoleitendem Material verwendet, die mindestens so dünn ist, daß sie durchscheinend ist, aber höchstens 100 Mikron stark ist. Das Bild wird mit einer Flüssigkeit entwikkelt, in der ein Pigment dispergiert ist. Der Volumenwiderstand des Dispersionsmittels darf nicht kleiner als 10¹⁰ Ohm · cm sein, und ihre Dielektrizitätskonstante soll kleiner als 3 sein. Das entwickelte Bild wird in nassem Zustand auf eine andere Unterlage übertragen und auf dieser fixiert.

Die erfindungsgemäß verwendete Schicht aus fotoleitendem Material, beispielsweise auf der Basis von Selen oder Zinkoxyd, läßt ein Reflexkopieren zu, bei dem die Verwendung des flüssigen Entwicklers mit hohem elektrischem Widerstand, trotzdem die Schicht nur schwer eine Ladung erhalten kann, zu einem befriedigenden Bild führt, das in noch feuchtem Zustand auf eine andere Unterlage im Kontaktverfahren übertragen werden kann.

Das neue Verfahren hat den Vorteil, daß keine Optik erforderlich ist, die einen Teil der ultravioletten Strahlung absorbiert, so daß deshalb fotoelektrische Stoffe verwendet werden können, die hauptsächlich für die kürzeren ultravioletten Wellen empfindlich sind.

Wo das Original durchsichtig ist, wie etwa ein gewöhnlicher fotografischer Film, oder durchscheinend, wie etwa ein gewöhnliches Papier, welches das Bild in Form opaker oder semiopaker Linien oder Flächen trägt, kann das Originalbild mit seinem Träger gegen die Fläche der fotoleitenden Schicht gelegt werden, nachdem diese Schicht elektrostatisch geladen und das Ganze mittels einer Lichtquelle bestrahlt worden ist.

Normalerweise reicht eine Belichtung für einen Bruchteil einer Sekunde bis zu wenigen Sekunden aus. Gewöhnliche Zeichnungen und maschinengeschriebene Briefe können auf diese Weise kopiert werden.

Bei praktischen Versuchen im Rahmen der Erfindung wurden außerordentlich gute Ergebnisse mit Selenüberzügen verschiedener Stärke unterhalb von etwa 20 Mikron erzielt; es hat sich aber gezeigt, daß die besten Ergebnisse in der Elektrofotografie mit

Verfahren zur Herstellung
xerografischer Reflex- oder Kontaktkopien

Anmelder:

The Commonwealth of Australia,

vertreten durch den Secretary

of the Department of Supply,

Melbourne (Australien)

Vertreter: Dipl.-Ing. E. Rathmann, Patentanwalt,
Frankfurt/M., Neue Mainzer Str. 40-42

Beanspruchte Priorität:
Australien vom 24. Dezember 1957 (Nr. 34140/57)

Kenneth Archibald Metcalfe, Graymore,

Robert John Wright, Hectorville,

John Frederick McNeil, Unley Park,

und Donald Jolly, Linden Park (Australien),

sind als Erfinder genannt worden

Selen erreicht wurden, wenn Schichten in der Größen-Ordnung von 1,5 Mikron verwendet wurden. Die Durchsichtigkeit dieser dünnen Schichten kann nach dem Entwickeln dadurch verbessert werden, daß Selen von den bildfreien Flächen nach der Entwicklung weggelöst wird. Als Mittel zum Weglösen wird Schwefelkohlenstoff verwendet, der dünne Schichten genügend schnell löst. Wegen der roten Farbe des Selen sollte beim Belichten Rotlicht verwendet werden.

Gute Ergebnisse werden auch mit durch Harz getränkten Zinkoxydschichten in einer Stärke von 100 Mikron erreicht, Weißes Zinkoxyd hat die größte Empfindlichkeit für eine Strahlung im Bereich von 2900 bis 3000 Ängströmeinheiten, so daß für beste Ergebnisse ultraviolettes! Licht erforderlich ist. Andere fotoleitende Stoffe sprechen mehr auf den sichtbaren Bereich des Spektrums an; sie sind jedoch normalerweise farbig und daher dann nicht erwünscht, wenn das Bild auf der ursprünglichen Oberfläche fixiert werden soll, die weiß sein sollte,

Die nach der Erfindung vorgesehenen dünnen Strahlen vermeiden auch das Entstehen von sogenannten Artefacts.

109 679/191

Die dünnen Schichten aus Selen- oder Zinkoxyd od. dgl., die in einem Isoliermaterial dispergiert sind, werden mit einer spektralen Empfindlichkeit verwendet, die dem Verwendungszweck durch Zusatz sensibilisierender Farben, wie etwa Bengalischrot, Eosin, Erythrosin u. dgl., angepaßt Ast, d. h. die spektrale Empfindlichkeit des Zinkoxyds oder anderer weißer Pigmente wie etwa Tinapol ausdehnen, wobei letzteres in wäßriger Lösung dem Zinkoxyd zum Überziehen seiner Oberfläche zugesetzt und das Zinkoxyd vor seiner Dispersion in einem Harz getrocknet wird.

Für Reflexkopierverfahren wird die fotoleitfähige Schicht auf Glas, Film oder auf dünnes Papier mit guter Lichtdurchlässigkeit aufgetragen. Nachdem die Schicht mit einer elektrostatischen Ladung aufgeladen worden ist, wird sie mit der Fläche nach unten auf die Oberseite des zu kopierenden Originals gelegt, und das Ganze wird dann mittels einer Glasplatte od. dgl. dicht zusammengepreßt und durch den Träger der fotoleitenden Schicht belichtet. Dieses Licht wird in unterschiedlicher Weise von der Oberfläche des Originals reflektiert und bildet ein elektrostatisches Bild auf der Oberfläche der fotoleitenden Schicht. Die fotoelektrische Schicht wird dann entwickelt, wobei ein sichtbares Bild entsteht.

Ehe das flüssig entwickelte Bild trocken ist, vorzugsweise unmittelbar nach der Entwicklung, wird es auf eine andere Unterlage, etwa aus Papier, übertragen, welche absorbierende Eigenschaften hat oder die mit einer Lösung aus Leim, Casein od. dgl. absorbierfähig gemacht worden ist.

Die fotoleitfähige Schicht kann dann gereinigt und wieder verwendet werden.

Zur Erzielung eines guten Kontaktes beim Kopieren auf der Schicht aus Zinkoxyd-Harz kann es* notwendig sein, die Schicht nach einem Härten oder Verdichten zu polieren, um eine glänzende Oberfläche zu erhalten. Die nach dem Entwickeln verbleibenden Bilder lassen sich leichter von einer solchen Oberfläche entfernen. Das Übertragen des Bildes von glatten Selenflächen ist nicht sehr schwierig, besonders wenn sie in Azeton eingetaucht sorgfältig gewaschen werden. In manchen Fällen kann es wünschenswert sein, die notwendige Glätte und Politur auf der zinkoxydartigen Oberfläche dadurch zu erzielen, daß sie auf eine Glasfläche od. dgl. derart aufgetragen wird, daß sie nach ihrer Bildung, aber vor dem Gebrauch als Schicht abziehbar ist, weil es auf diese Weise im Rahmen der Erfindung möglich ist, eine äußerst einwandfreie glatte Filmfläche zu erzielen, die dem Bedürfnis für guten Kontakt zwischen der Schicht und dem Original entspricht. Das Original muß während der Belichtung fest in Kontakt gehalten werden, um eine Diffusion des nach hinten reflektierten Lichtes zu vermeiden.

Die Erfindung ist an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 in größerem Maßstab einen Schnitt durch die Kombination beim Reflexkopieren im Belichtungsstadium,

Fig. 2 einen der Fig. 1 entsprechenden Schnitt im Entwicklungsstadium und

Fig. 3 einen ähnlichen Schnitt im Übertragungsstadium.

In Fig. 1 wird das zu kopierende Original 1 mit der das Bild 2 od. dgl. tragenden Seite nach oben auf eine Grundplatte 3 gelegt. Auf die Oberseite dieses Originals 1 wird das aufgeladene fotoleitende Material 4 so gelegt, daß seine aktive Oberflächenschicht 5 das Bild berührt. Um für die Schichten einen guten Kontakt zu erzielen, wird eine Glastafel 6 verwendet. Das Ganze wird dann dem von der Strahlungsquelle 7 herkommenden Licht, die in genügendem Abstand von den Schichten angeordnet ist, ausgesetzt, wobei der Abstand so gewählt ist, daß eine gute Schärfe und gleichzeitig eine praktisch zulässige Belichtungszeit erreicht wird.

ίο Nach der Belichtung wird das fotoleitende Material 4 in die Entwicklerschale 8 od. dgl. (Fig. 2) gelegt, die den flüssigen Entwickler 9 enthält. Diese Flüssigkeit enthält Entwicklerteilchen 10, die von den aufgeladenen Flächen des Bildes angezogen werden und ein sichtbares Bild auf der Oberfläche der fotoleitenden Schicht 5 bilden.

Der fotoleitende Bogen 4 wird nach dem Entwikkeln zusammen mit einem Bogen 13, der auf der aufgelegten Seite eine dünne Leimschicht 14 trägt, zwisehen zwei Übertragungswalzen 11, 12 durchgeführt, wobei das Bild 5 auf den Bogen 13, 14 übertragen wird.

Die fotoelektrischen Schichten können nach an sich bekannten Verfahren hergestellt sein, wobei lediglich die vorerwähnten Bedingungen über die Stärke und die Transparenz einzuhalten sind. Als Entwickler kann eine Dispersion der Zusammensetzung nach der deutschen Auslegeschrift 1047 616 verwendet werden.

Als Bildempfangspapier kann jedes gewöhnliche gefüllte oder ungefüllte Papier verwendet werden, welches das entwickelte Bild beim Durchlauf in Kontakt mit dem feuchten Bild mit der fotoleitenden Oberfläche absorbiert und bildmäßig festhält.

Um die Übertragung zu verbessern, kann das Papier mit einer Lösung von Leim, Kleister, Gummi od. dgl. vorbehandelt werden, um die Hafteigenschaften zu erhöhen und den für das Durchführen der Übertragung erforderlichen Druck zu senken. Brauchbare Stoffe sind Gummi wie beispielsweise Gummiarabikum, Mesquite, Karaya- oder Robinier-Gummi, Guar, Ammoniumalginat und Natriumalginat. Es können auch Proteine verwendet werden, wie beispielsweise Casein. Soyabohnenprotein, Zein, tierischer Leim, Gelatine und Albumin. Auch synthetische Stoffe, wie etwa Carboxymethylzellulose, Natriumpolyacrylat, Methylzellulose, Hydroxyäthylzellulose, Polyvinylalkohol u. dgl., sind hierzu verwendbar. Weiterhin lassen sich Stärke, Dextrin, Pektine und verschiedene Derivate davon sowie Latexderivate verwenden. Ferner kommen noch in Betracht synthetische Harze, wie etwa Rhodenalkydharze, Caladeneharze u. dgl., die unmittelbar vor der Übertragung benetzt werden können, um sie in etwa in- klebenden Zustand zu versetzen. Weitere geeignete Stoffe sind in der Form von druckempfindlichen Klebeschichten verfügbar.

Es kann auch Kunstdruckpapier mit einer glatten Oberfläche auf einer oder auf beiden Seiten mit oder ohne Zusatz von Klebestoffen wie etwa tierischem Lehn in kleinem Anteil verwendet werden. Als Feuchtmittel kann dabei Wasser verwendet werden, als Klebemittel Wachs, Paraffin oder andere weiche oder klebrige Stoffe.

Wenn das entwickelte Bild einen Stoff enthält, der ganz oder teilweise in Wasser oder einer anderen Flüssigkeit löslich ist, und die Flüssigkeit dazu benutzt wird, das Papier oder anderes Übertragungsmaterial vor der Übertragung des Bildes zu benetzen, entsteht

auf dem Bogen ein kräftigeres und dauerhaftes Bild, sobald die Flüssigkeit verdampft ist, wodurch eine sehr scharfe Kopie erhalten wird.

Wenn ein Wachs oder ein klebriges Material verwendet wird, kann das entwickelte Bild in manchen Fällen durch Druck ausreichend eingebettet werden, um ein wischfestes Bild zu erzeugen.

Nach einem Beispiel wird ein gewöhnliches Papier oder Karton mit einer Flüssigkeit wie etwa Wasser oder Alkohol getränkt und an das Bild gedruckt, das aus einer in der Flüssigkeit löslichen Farbe besteht.

In der Beschreibung und in den Ansprüchen besieht sich der Ausdruck »Licht« nicht nur auf die sichtbare Strahlung, sondern ebenfalls auf andere Wellenlängen, die die fotoleitende Schicht beeinflussen, also auch auf ultraviolette, infrarote und andere Strahlungen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 20

1. Verfahren zur Herstellung xerografischer Reflex- oder Kontaktkopien von einem Original, wobei eine gleichmäßige Schicht aus fotoleitendem Material auf einer lichtdurchlässigen Unterlage elektrostatisch aufgeladen wird und die Schicht während ihres Kontaktes mit dem Original so belichtet wird, daß die Ladungen an den belichteten Stellen über eine leitende Unterlage abfließen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schicht aus fotoleitendem Material verwendet wird, die mindestens so dünn ist, daß sie durchscheinend ist, höchstens eine Stärke von 100 Mikron besitzt, daß das Bild mit einer Flüssigkeit entwickelt wird, in der ein Pigment in einem Medium dispergiert ist, dessen Volumenwiderstand nicht kleiner als 10¹⁰Ohm-cm und dessen Dielektrizitätskonstante kleiner als 3 ist, und daß das so entwickelte Bild in nassem Zustand auf eine andere Unterlage übertragen und auf dieser fixiert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Original in Berührung mit der fotoleitenden Schicht gebracht und durch die Schicht hindurch belichtet wird.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch die Verwendung eines Selenfilms als Fotoleiter, der so dünn ist, daß er durchscheinend und nicht dicker als 20 Mikron, vorzugsweise etwa 1,5 Mikron, ist, und auf einer lichtdurchlässigen Unterlage aufgebracht ist.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine fotoleitende Schicht verwendet wird, die durch Bestäuben eines Trägers mit einem Kadmiumoxydpigment hergestellt ist.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von Selenfilm als Fotoleiter nach dem Entwickeln das Selen durch Schwefelkohlenstoff aus denjenigen Flächenbereichen entfernt wird, die nicht durch den Entwickler gedeckt sind.

6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch die Verwendung von Zinkoxyd in einer elektrisch isolierenden Masse als Fotoleiter auf einer lichtdurchlässigen Unterlage.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die die fotoleitende Schicht aufnehmende elektrische isolierende Masse einen spektral sensibilisierenden Farbstoff wie etwa Bengalischrot enthält.

8. Verfahren nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß der flüssige Entwickler ein Pigment aufweist, welches zuvor mit einem Kontrollstoff oder Steuerstoff überzogen worden ist.

9. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine fotoleitende Schicht verwendet wird, deren Oberfläche in hohem Maße poliert ist.

10. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildübertragung ein Material verwendet wird, das einen klebenden Überzug aufweist, der das Bild aufzunehmen und zu fixieren vermag.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß als Klebüberzug ein vor dem Ubertragungsvorgang benetzter oder angefeuchteter Leim oder Kleister verwendet wird.

12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß als Klebüberzug ein Wachs verwendet wird, in das der Entwickler eingepreßt ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1047 616.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

109 679/191 8.61