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Verfahren zum Entwickeln latenter elektrostatischer Bilder Die Erfindung
betrifft eine Verbesserung der elektrophotographischen Vervielfältigung unter Verwendung
von photoleitfähigem Isoliermaterial, auf welchem nach erfolgter elektrostatischer
Aufladung durch Belichtung unter transparenten Vorlagen elektrostatische latente
Bilder erzeugt werden.
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Bei einigen bekannten elektrophotographischen Methoden wird eine Unterlage
aus einer leitfähigen Folie oder einer leitfähigen Platte mit einer Schicht aus
photoleitfähigem Isoliermaterial, z. B. Selen, Schwefel oder Anthrazen, versehen
und die Oberfläche dieser Schicht dann im ganzen elektrostatisch geladen. Die so
geladene Oberfläche wird anschließend unter einer transparenten Vorlage belichtet,
wodurch die vom Licht unterschiedlich stark getroffenen Teile bildmäßig entladen
werden, während die nicht dem Licht ausgesetzten Teile der Oberfläche die elektrostatische
Ladung beibehalten. Das hierdurch entstandene elektrostatische latente Bild wird
dann durch Auftragen eines elektroskopischen Puders entwickelt, und je nach der
Stärke der Ladung, die die einzelnen Teile der Oberfläche des photoleitfähigen Materials
besitzen, wird der Puder in verschiedener Menge festgehalten. Das so erhaltene Puderbild
kann dann auf eine andere Unterlage übertragen und darauf fixiert werden, zweckmäßig
durch Anwendung von Hitze.
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Es wurden bereits viele Mittel und Methoden vorgeschlagen, um elektrostatische
latente Bilder zu entwickeln. Bei einigen dieser bereits bekannten Entwicklungsmethoden
wird loser elektroskopischer Puder, gegebenenfalls unter Mitverwendung eines körnigen
Trägermaterials, über die Oberfläche einer geladenen und belichteten elektrophotographischen
Platte geschüttet, wobei ein Teil des elektroskopischen Puders, der über die Platte
fließt, an ihrer Oberfläche haftenbleibt, und zwar im Ausmaß des latenten elektrostatischen
Bildes. Das Trägermaterial und der überflüssige Puder fallen infolge ihrer Schwerkraft
in einen für diesen Zweck vorgesehenen Behälter.
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Gemäß einer anderen Methode wird elektroskopischer Puder durch Eisenspäne
aufgenommen, die von einem Magneten gehalten werden, wodurch eine Art Bürste entsteht,
mit der man über die Oberfläche der aufgeladenen und anschließend belichteten elektrophotographischen
Platte streicht, um die latenten elektrostatischen Bilder sichtbar zu machen. In
diesem Fall bilden die Eisenspäne den Träger für den elektroskopischen Puder.
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Bei der Entwicklung latenter elektrostatischer Bilder sind elektroskopischer
Puder und Träger gewöhnlich durch die gegenseitige Berührung triboelektrisch geladen.
Hierdurch erhält der Puder eine elektrische Ladung, die der Ladung des latenten
elektrostatischen Bildes entgegengesetzt ist, und der Träger bekommt eine Ladung
von der gleichen Polrichtung wie das latente elektrostatische Bild. Der elektroskopische
Puder wird dabei an den entgegengesetzt geladenen Stellen angezogen und festgehalten,
an denen sich das elektrostatische Bild befindet.
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Bei den meisten der früher vorgeschlagenen Entwicklungsmethoden können
sich Nachteile zeigen. Zum Beispiel können in verschiedenen Teilen der Maschine
unerwünschte Ansammlungen von Entwicklerpuder auftreten, woraus sich Verunreinigungen
aller Art ergeben, während sich die sogenannte Magnetbürsten-Entwicklungsmethode
nicht gut zu automatischen kontinuierlichen Entwicklungen eignet. Bei diesen Entwicklungsmethoden
bleibt außerdem leicht eine sehr dünne Puderschicht auf dem Untergrund der Kopie
zurück, und die damit hergestellten Drucke weisen einen verschleierten Hintergrund
auf. Demzufolge ist der Gegenstand der vorliegenden Erfindung die Schaffung einer
verbesserten, einfachen und in der Arbeit sauberen Methode zur Entwicklung elektrostatischer
latenter Bilder, bei der die anderen Teile des elektrophotographischen Apparates
nicht durch den angewandten elektroskopischen Puder verunreinigt werden.
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Das Verfahren zum Entwickeln oder Sichtbarmachen elektrostatischer
latenter Bilder gemäß der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß ein Trägermaterial,
auf dem ein latentes elektrostatisches Bild erzeugt worden ist, in Kontakt gebracht
wird mit einem puderförmigen Entwickler, der auf der Oberfläche
eines
fließbaren Mediums sitzt, welches den Entwickler weder benetzt noch sonst ungünstig
beeinflußt. Es kann vorteilhaft sein, einen trockenen elektroskopischen Puder zu
verwenden, der sich auf der Oberfläche eines fließbaren Mittels von größerer Dichte
als der Puder befindet.
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Bei der Methode gemäß der vorliegenden Erfindung kann jedes fließbare
Mittel, welches das Entwicklungsmittel nicht anfeuchtet oder auf irgendeine andere
Weise ungünstig beeinflußt, verwendet werden. Wasser, Quecksilber oder schmelzbare
Metalle, die einen geeigneten niedrigen Schmelzpunkt haben, z. B. geschmolzenes
»Woodsches« Metall, haben sich als geeignete Mittel erwiesen.
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Bei der Anwendung eines schmelzbaren Metalls mit einem niedrigen Schmelzpunkt
muß ein Entwicklungspuder mit einem höheren Schmelzpunkt verwendet werden.
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In derartigen Fällen kann es von Vorteil sein, das entsprechende Bild
mittels Sprühlacks zu fixieren. Bei der Methode gemäß der vorliegenden Erfindung
wirkt die Flüssigkeit als Träger für den Baraufschwimmenden Puder, der auf triboelektrischem
Wege die notwendige Ladung erhält und dadurch von dem Ladungsbild angezogen und
festgehalten wird. Die Entwicklung wird so durchgeführt, daß man die das latente
elektrostatische Bild tragende Trägeroberfläche über den von der Flüssigkeit getragenen
Entwickler hinwegführt. Der triboelektrisch aufgeladene Entwickler bleibt dabei
an dem latenten Bild haften, wobei der Entwickler selbst das latente Ladungsbild
gegen die Flüssigkeit isoliert. Das latente Bild kommt mit der Flüssigkeit, die
den Entwickler gleichmäßig verteilt auf ihrer Oberfläche trägt, nicht in Berührung.
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Bei der Anwendung von Wasser als tragende Flüssigkeit für das Entwicklungsmittel
ist es ratsam, den Träger für das elektrostatische Bild wasserfest zu machen, obgleich
dies bei elektrophotographischem Material, welches ein Harz vom Typ der Siliconharze
enthält, nicht notwendig ist. Außerdem hat es sich herausgestellt, daß beim Gebrauch
von Wasser oder anderen nässenden Flüssigkeiten als Träger - vorausgesetzt, das
Entwicklungsmittel ist gleichmäßig über die Oberfläche verteilt - dieses Entwicklungsmittel
eine stark schützende Schicht über der Oberfläche der tragenden Flüssigkeit bildet.
Diese Schicht verhindert, daß der Träger für das elektrostatische Bild von dem fließbaren
Trägermaterial angefeuchtet wird. Auch bei Verwendung flüssiger Metalle als Träger
des Entwicklungspuders verhindert die Puderschicht in gleicher Weise die Berührung
des Trägers mit dem elektrostatischen Bild.
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Bei der Methode der vorliegenden Erfindung ist es zweckmäßig, daß
das puderförmige Entwicklungsmittel in so ausreichender Menge über die ganze Oberfläche
der Trägerflüssigkeit verteilt ist, daß eine vollkommen geladene unbelichtete Platte
entwickelt werden kann, obwohl in der Praxis so große Mengen nicht nötig sind und
eine ausreichende Entwicklung normaler latenter Bilder auch dann erreicht wird,
wenn der Puder so über die Oberfläche der tragenden Flüssigkeit verteilt ist, daß
jedes Teilchen vom nächsten durch einen Zwischenraum, der annähernd der Größe des
Durchmessers eines Teilchens entspricht, getrennt ist. In der Praxis hat es sich
gezeigt, daß der Puder auf der Oberfläche einer tragenden Flüssigkeit sich von selbst
genügend gleichmäßig verteilt und der überflüssige Puder dazu neigt, sich nach den
Rändern des Flüssigkeitsbehälters hin zu bewegen und dort zu sammeln. Jedes geeignete
Mittel zur Ergänzung des verbrauchten Entwicklungsmittels kann während des Arbeitsvorganges
verwendet werden.
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In einer bestimmten Ausführungsform der Methode gemäß der vorliegenden
Erfindung, welche in folgendem nur als Beispiel beschrieben wird, wird etwas elektroskopischer
Puder in Form einer dünnen Schicht auf die Oberfläche von Quecksilber gebracht,
welches sich in einem geeigneten Trog oder Behälter befindet. Geeignete Mengen sind:
1/4 g elektroskopischer Puder von der Korngröße 20 #t" gleichmäßig verteilt auf
einer Fläche von 100 em2 Quecksilberoberfläche.
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Der elektroskopische Puder verteilt sich gleichmäßig über die Oberfläche
des Quecksilbers, und es können auch Mittel vorgesehen sein, z. B. ein Rührwerk,
um eine gleichmäßige Verteilung des besagten Puders zu gewährleisten und Zusammenballungen
von Teilchen auf der Oberfläche des Quecksilbers auseinanderzutreiben. Wenn die
gleichmäßige Verteilung einmal erreicht ist, so wird eine nachfolgende Zusammenballung
- wie sich gezeigt hat - durch elektrostatische Spannungen vermieden. Die Wände
des Behälters können in geeigneter Weise behandelt werden, um ein Anhaften des elektroskopischen
Puders zu vermeiden.
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Zum Zwecke der Entwicklung wird der elektrophotographische Träger,
z. B, ein mit einer photoleitfähigen Isolierschicht beschichtetes Papier, das ein
elektrostatisches Bild aufweist, so über die pudertragende Oberfläche des sich in
einem Becken befindenden Quecksilbers geleitet, daß es den Puder berührt. Dadurch
wird der Entwicklungspuder von dem Papier aufgenommen. Die Menge dieses aufgenommenen
Puders ist abhängig von der Stärke der elektrostatischen Ladungen, die der elektrophotographische
Träger noch besitzt. Somit wird ein sichtbares Bild, das dem elektrostatischen latenten
Bild entspricht, erzeugt.
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Jeder für diesen Zweck geeignete Apparat kann verwendet werden. Es
hat sich erwiesen, daß eine Berührungszeit von 2 Sekunden genügt, um eine vollkommene
Entwicklung zu erreichen.
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Infolge der dem Quecksilber eigenen charakteristischen Eigenschaften
wird weder der elektroskopische Puder noch der Träger für das elektrostatische Bild
angefeuchtet oder anderweitig schädlich beeinflußt. Danach wird das entwickelte
Bild mittels einer der üblichen Methoden, z. B. durch Anwendung von Hitze, fixiert.
Das entwickelte elektrostatische latente Bild kann vor dem Fixieren entweder auf
einen anderen Bogen Papier übertragen werden, oder es kann direkt auf dem Trägermaterial,
auf welchem es entwickelt wurde, fixiert werden.
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Das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung kann als gesonderte
Stufe in einer elektrophotographischen Arbeitsweise zur Herstellung einzelner entwickelter
Kopien mit der Hand oder mit Hilfe einer einfachen Ausrüstung verwendet werden.
Das Verfahren kann aber auch als Teil in einen kontinuierlichen Arbeitsvorgang einbezogen
werden, bei dem nach dem Aufladen und der Belichtung der photoleitfähigen Isolierschicht
die Entwicklung als eine fortlaufende Arbeitsweise vorgenommen wird, vorteilhaft
in einer Maschine, die für die kontinuierliche Herstellung elektrophotographischer
Kopien eingerichtet ist. Das Verfahren dieser Erfindung ist auch besonders für die
Verwendung bei fortlaufender Entwicklung
einzelner Bogen geeignet
und kann zur Entwicklung positiver oder negativer sichtbarer Bilder aus elektrostatischen
latenten Bildern positiver oder -negativer Polarität verwendet werden.
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Falls dies zweckmäßig erscheint, können auch geeignete Entlüftungsvorrichtungen
in Verbindung mit dem Verfahren nach der vorliegenden Erfindung angewendet werden.
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Mit der vorliegenden Erfindung ist eine einfache und wirksame Entwicklungsmethode
für elektrostatische latente Bilder geschaffen worden, bei welcher die Anwendung
von Entwicklungspuder in loser Form vermieden wird und scharf geprägte sichtbare
Bilder mit außergewöhnlich klarem Untergrund erzeugt werden.