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Elektrophotographisches Kopierverfahren und Vorrichtung zur Durchführung
des Verfahrens Die Erfindung betrifft ein elektrophotographisches Kopierverfahren,
bei dem als Kopiermaterial eine leitfähige Unterlage mit einer lichtleitfähigen
Schicht verwendet wird, die an einer Auflade- und einer Belichtungsstation vorbeigeführt
wird, und betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
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Es ist bekannt, ein Lichtbild auf eine Selenplatte aufzubringen, auf
der auf diese Weise ein Ladungsbild erzeugt wird. Auf diese Platte wird dann ein
triboelektrischer Puder aufgestäubt, der nur an den aufgeladenen Bildteilen haftet.
Es ist weiterhin bekannt, ein Ladungsfeld und die Lichtempfindlichkeit von lichtleitendem
Material zu verwenden.
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Zur Vereinfachung und Verbilligung der bekannten Verfahren wird nun
erfindungsgemäß vor dem Aufladen auf die leitende Unterlage eine aus Pulverteilchen
bestehende lichtleitfähige Schicht aufgebracht, und nach der Belichtung werden die
belichteten Pulverteilchen von der mit entgegengesetzter Ladung wie die Pulverteilchen
aufgeladenen Unterlaae'entfernt. Infolgedessen kann die übliche Puderentwicklung
nach der Belichtung entfallen, weil die lichtleitfähige Schicht aus Pulverteilchen
gebildet ist. Das Verfahren wird dadurch wesentlich vereinfacht. Vorteilhaft sind
dabei die Pulverteilchen mit einem Farbstoff und einem Bindemittel gemischt worden,
worauf das entstehende Gemisch auf die Unterlage aufgebracht wird.
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Eine vorteilhafte Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens kennzeichnet
sich durch eine drehbare Trommel, die eine die Unterlage bildende leitfähige Oberfläche
hat; durch eine an einer ersten Stelle dieser leitfähigen Fläche gelegene Vorrichtung,
die die leitfähigen Pulverteilchen auf diese Oberfläche aufstäubt; durch eine an
einer ersten nachfolgenden Stelle längs der leitfähigen Fläche gelegene Vorrichtung,
an der -ein Aufladen der Pulverteilchen erfolgt; durch eine an einer zweiten nachfolgenden
Stelle der leitfähigen Fläche gelegene Vorrichtung, durch die ein Lichtbild auf
die an der Trommelfläche vorhandenen aufgeladenen Pulverteilchen zur Einwirkung
gebracht wird; durch eine an einer dritten nachfolgenden Stelle auf der Trommelfläche
vorhandene Vorrichtung, durch die alle Pulverteilchen, die durch das Licht aus dem
Lichtbild leitfähig gemacht worden sind, entfernt werden, und durch eine Vorrichtung,
die die auf dieser Trommelfläche verbliebenen restlichen Pulverteilchen auf eine
Bildaufnahmeunterlage überträgt, die an einer vierten nachfolgenden Stelle auf der
Trommeloberfläche vorhanden ist. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erlmdungsgemäßen
Vorrichtung wird eine leitfähige Fläche mit einer dünnen gleichförmigen Schicht
eines lichtleitfähigen Pulvers bedeckt. Dann wird die Schicht des lichtleitfähigen
Pulvers mittels eines Lichtbildes belichtet. Dadurch wird das in der belichteten
Fläche vorhandene Pulver leitfähig. Ein Feld hoher Spannung wird dann an das lichtleitfähige
Pulver angelegt, so daß alle Pulverteilchen eine Spannungsladung aufnehmen. Die
Teilchen, die belichtet werden, verlieren ihre Aufladung und werden von der leitfähigen
Fläche zurückgestoßen. Die Teilchen, die von dem Lichtbild nicht belichtet worden
sind, werden nicht leitfähig und behalten infolgedessen ihre Aufladung, so daß sie
zu der leitfähigen Platte oder Fläche hingezogen werden. Sie verbleiben daher auf
der Fläche und formen ein aus Pulver bestehendes Bild des Lichtbildes, das die Pulverteilchenfläche
belichtet hat.
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Die Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichnung beschrieben. In
der Zeichnung ist F i g. 1 eine erste Ausführung der Erfindung und F i
g. 2 eine zweite Ausführung der Erfindung. Ein lichtleitfähiges Pulver, z.
B. Kadmiumsulfid, wird mit einem zweckdienlichen Farbstoff und einem Bindemittel
gemischt. Die erhaltene Masse wird auf die gewünschte Teilchengröße gemahlen. Bei
einer Belichtung durch Licht werden die Teilchen leitfähig. Werden diese Teilchen
nicht belichtet und
bleiben dunkel, dann bilden die Teilchen wirksame
Isolatoren.
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Erfindungsgemäß wird auf eine Oberfläche einer leitfähigen Unterlage
oder Platte 10 (Fig. 1) eine dünne gleichförmige Schicht aus Pulverteilchen
14 aufgebracht, die aus dem vorstehend erwähnten Gemisch bestehen, nämlich aus einem
lichtleitfähigen Pulver, das mit einem Farbstoff oder Pigment und einem Bindemittel
gemischt und dann auf die zweckmäßige Teilchengröße gemahlen worden ist.
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Ein Stab 16 ist mit einer Spannungsquelle 18 verbunden,
die wiederum mit der leitfähigen Platte 10
in Verbindung steht. Die Spannungsquelle
18 hat eine so große Spannung, daß eine Sprühentladung aus dem Stab
16 zwischen diesem Stab und der Platte 10
erfolgt, sobald die Platte
10 in die Nähe des Stabes 16 gebracht wird. Der Stab 16 wird
über die Platte 10 hinwegbewegt, wobei die Sprühentladung oder Koronaentladung
eine Aufladung der auf der Platte 10 befindlichen Pulverteilchen 14 bewirkt.
Da diese Teilchen noch nicht belichtet sind oder dunkel gehalten werden, wird diese
Aufladung von den Teilchen zurückgehalten.
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Ein Lichtbild 20 wird aus einer Lichtbildquelle, z. B. dem Projektionsapparat
22, auf die Pulverfläche projiziert. Flierdurch werden die belichteten Teilchen
leitfähig, während die übrigen Teilchen ihre isoliereigenschaften beibehalten. Die
leitfähigen Teilchen geben ihre Aufladung an die leitfähige Oberfläche oder Platte
10 ab und werden daher von der leitfähigen Oberfläche abgestoßen. Die von
der leitfähigen Oberfläche abgestoßenen Teilchen hinterlassen ein aus Pulver bestehendes
Bild, das den nichtbelichteten Flächen des Lichtbildes entspricht. Dieses aus Pulver
bestehende Bild kann auf der leitfähigen Platte fixiert werden, und zwar durch Einwirkung
von Wärme oder durch einen aufgesprühten Kunststoff oder durch Anwendung anderer
bekannter Techniken zum Fixieren oder Dauerhaftmachen eines aus Pulverteilchen bestehenden
Bildes. Gewünschtenfalls kann das aus Pulverteilchen bestehende Bild auf ein Papierblatt
übertragen werden, indem ein das Pulver anziehendes Feld hinter dem Papierblatt
erzeugt wird, wie dies aus der Xerographie bekannt ist.
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Soll dieses Verfahren zur Wiedergabe oder Vervielfältigung eines Farbbildes
verwendet werden, dann wird das Pigment oder der Farbstoff, mit dem das lichtleitfähige
Pulver zuerst gemischt wird, entsprechend den zu erzeugenden Grundfarben gewählt.
Eine einzige. Platte wird zuerst mit der einen Farbe eingestäubt, und die Platte
wird nach der Aufladung der Pulverteilchen mit dem Lichtbild dieser Farbe belichtet.
Dieses Bild wird dann auf ein Papierblatt übertragen. Lichtleitfähige Pulverteilchen
einer zweiten Farbe werden dann auf die Fläche der Platte aufgestäubt. Das Lichtbild
der zweiten Farbe wird zum Belichten dieser Platte verwendet, nachdem die Pulverteilchen
aufgeladen worden sind. Dann wird dieses Bild auf das vorhergehende Bild aufgelagert.
Das Verfahren kann auch gleichzeitig ausgeführt werden, wenn besondere Platten für
jede Farbe verwendet und jede Platte durch das der betreffenden Farbe zugehörende
Lichtbild belichtet wird. Auf die bildaufnehmende Unterlage werden dann die aus
Pulver bestehenden Bilder nacheinander übertragen, um auf diese Weise ein Farbbild
zu bilden.
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Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch zur fortlaufenden Vervielfältigung
verwendet werden. Eine, hierbei verwendete Vorrichtung ist in F i g. 2 dargestellt.
Eine leitfähige Trommel 30 oder eine Trommel mit einer leitfähigen
Oberfläche ist drehbai gelagert und wird von einer Antriebsvorrichtung (nicht dargestellt)
gedreht. Nahe dem Umfang der Trommel ist ein Vorratsbehälter 32 für
Pulverteilchen, die die beschriebenen Eigenheiten haben, angeordnet. Der Vorratsbehälter
32 hat eine Schlitzöffnung 34 und weist eine Vorrichtung, beispielsweise
eine rotierende Bürste 36, auf, die die Pulverteilchen über die Schlitzöffnung
32 auf die Fläche der Trommel 30 schleudert. Die die Trommelfläche
überziehenden Pulverteilchen werden bei der Drehung der Trommel unter dem
Vorratsbehälter 32
herausgeführt und unter einem Aufladestab 38 hinwegbewegt.
Zwischen Aufladestab 38 und Oberfläche der Trommel 30 ist eine Spannungsquelle
40 geschaltet, so daß die auf der Trommeloberfläche vorhandenen Pulverteilchen mit
einer elektrischen Spannung aufgeladen werden.
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Durch die Drehung der Trommel werden die Pulverteilchen in
die Aufdruckzone gebracht, in der Licht von einer Kopie 42 reflektiert wird, die
sich mit der gleichen Geschwindigkeit wie der Umfang der Trommel bewegt. Das Licht
stammt aus einer Lichtquelle 44, deren zur Trommel weisende Seite von einem
Schirm 46 abgedeckt ist, so daß lediglich dasjenige Licht auf den Umfang der Trommel
fällt, das vonder Fläche der Kopie 42 reflektiert wurde.
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Bei der Drehung der Trommel 30 bewegt sich die Trommeloberfläche
durch eine Niederdruckzone hindurch, die von einem Kasten 48 gebildet wird, der
einen Schlitz in der zur Tronimelfläche weisenden Seite hat. Eine Niederdruckquelle
oder eine Unterdruckquelle 50 ist mit dem Kasten 48 über einen Schlauch
52 verbunden. Die lichtleitfähigen Pulverteilchen, die durch das von der
Kopie 42 reflektierte Licht belichtet worden sind, werden zum größten Teil abgestoßen,
da sie beim Leitfähigwerden die gleiche Aufladung wie die Oberfläche der
Trommel
30 annehmen.
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Diejenigen Teilchen jedoch, die belichtet worden sind und die die
Oberfläche nicht verlassen, weil ihre Leitfähigkeit nicht so stark geändert worden
ist wie die Leitfähigkeit der Teilchen, die die Oberfläche verlassen, werden durch
den Saugkasten 48 entfernt, so daß die zurückbleibenden Pulverteilchen ein sauberes
oder einwandfreies Bild der Kopie 42 auf der Trommelfläche bilden.
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Durch Drehung der Trommel wird dann die Trommeloberfläche an ein Pulver
54 angelegt, das sich von einer Abwickelhaspel 56 auf eine Aufwickelhaspel
58 bewegt. Eine Spannungsquelle 60 ist zwischen einer Stützplatte
62 und der leitfähigen Trommel 30 vorhanden. Die aufgeladene
Platte 62
zieht die Pulverteilchen von der Trommelfläche auf die Papierfläche,
auf der die Teilchen zurückgehalten und durch die Fixierstation 64 hindurchgefördert
werden, in der durch Einwirkung von Wärme oder durch andere bekannte Mittel die
Teilchen an das Papier angeheftet oder angeklebt werden, und zwar in Form des Bildes,
das von der Kopie 42 auf die Fläche der Trommel 30 projiziert worden ist.
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Soll das beispielsweise in F i g. 2 dargestellte ununterbrochene
Verfahren farbig ausgeführt werden, dann wird für jede Farbe eine in F i
g. 2 dargestellte Vorrichtung verwendet. Das Bild jeder Farbe wird auf dem
Papier nacheinander aufgetragen, wobei das
aus der Fixierstation
64 kommende Papier in Berührung mit einer Trommelfläche gebracht wird, auf der Pulverteilchen
liegen, die die Form des nächsten Farbbildes haben.
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Bei bekannten Verfahren wird für gewöhnlich eine lichtleitfähige Fläche,
vorzugsweise aus Selen, verwendet, auf der das elektrostatische Bild aus einem Lichtbild
geformt wird. Das Bild wird dann entwickelt und auf eine Papierfläche, wie bei der
Xerographie, übertragen, oder die lichtleitfähige Fläche, auf der das Bild entwickelt
worden ist, wird geschmolzen, wie bei dem Elektrofax-Verfahren. In jedem Falle erfordert
das Verfahren die Verwendung teurer Bestandteile. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren
wird ein einziger Vorrat aus lichtleitfähigem Pulver verwendet, dessen Herstellung
wenig mehr kostet als die zur Zeit bei den elektrostatischen Druckverfahren verwendeten
pulverförinigen Pigmentfarbstoffe.
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In der Beschreibung ist zwar zur Erläuterung der Erfindung nur die
Verwendung einer leitfähigen Platte als anfängliche Unterlage beschrieben, von der
das aus Pulver bestehende Bild anschließend abgenommen wird. Die Unterlage kann
aber auch Papier oder Textilstoff sein, der leitfähig gemacht worden ist, um als
Elektrode zu wirken, die in Verbindung mit einer anderen Elektrode ein ionisierendes
elektrisches Feld erzeugt, von dem die Pulverteilchen elektrisch aufgeladen werden.
Die leitfähige Fläche, auf der das Pulver anfangs aufgestäubt wird, muß nicht glatt,
sondern kann auch unregelmäßig sein, da das Drucken nicht davon abhängt, daß die
Oberfläche in Berührung mit irgendeinem anderen Bauteil zur Aufnahme von Farbe gebracht
wird. Das Bedrucken der Fläche geschieht vollkommen drucklos, so daß also
auch ein Bedrucken einer Fläche erfolgen kann, die beim üblichen Bedrucken beschädigt
werden könnte. Es ist also mit der Erfindung ein neues verwendbares und billiges
Verfahren und eine Vorrichtung zum Auflegen eines Bildes auf eine Unterlage geschaffen.