DE1287006B

DE1287006B - Elektrophotographisches Kopiergeraet

Info

Publication number: DE1287006B
Application number: DEM67357A
Authority: DE
Inventors: Johnson Edgar G; Neher Byron W
Original assignee: Minnesota Mining and Manufacturing Co
Current assignee: 3M Co
Priority date: 1956-03-30
Filing date: 1957-03-29
Publication date: 1970-05-27
Also published as: BE561403A; US3010883A; DE1118004B; CH366450A; CH370965A

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrophotographisches Kopiergerät mit einer Belichtungseinrichtung für eine photoleitfähige Schicht und einer Entwicklungseinrichtung zur elektrolytischen Entwicklung eines in der photoleitfähigen Schicht erzeugten Leitfähigkeitsbildes, die eine hydrophile mit Elektrolyt bedeckte oder getränkte Entwicklungselektrode mit glatter Oberfläche, die mit der photoleitfähigen Schicht in Kontakt bringbar ist, aufweist.
In der deutschen Auslegeschrift 1118 004 wird ein elektrophotographisches Verfahren zur Reproduktion von Lichtbildern beschrieben, bei dem ein blattförmiges Aufzeichnungsmaterial aus einem elektrisch leitenden Schichtträger und einer Schicht, die aus einem Photoleiter und einem isolierenden organischen Bindemittel besteht, bildmäßig belichtet und das Bild unter Verbinden des Schichtträgers mit der Kathode einer Gleichstromquelle mit Hilfe eines Elektrolyten entwickelt wird. Bei diesem Verfahren enthält die photoleitfähige Schicht ein photoleitfähiges Zinkoxyd. Das Bild wird sichtbar auf der photoleitfähigen Schicht reproduziert, indem ein verhältnismäßig dunkelgefärbtes Entwicklermaterial auf den vom Licht getroffenen Bereichen, die als Elektrode dienen, elektrolytisch abgeschieden wird.
Aus der deutschen Patentschrift 674 999 ist ein Verfahren zur elektrophotographischen Bildentwicklung unter Verwendung einer Anordnung bekannt, die aus Lamellen oder Schichten aus verschiedenen Materialien aufgebaut ist. Im einzelnen wird zur Durchführung dieses Verfahrens ein Halbleiter als photoleitfähige Schicht und als Bildschicht verwendet, die mit ihrer ganzen einen Oberfläche mit einer Elektrolytschicht in einem festen Kontakt steht. Die Elekrtolytschicht kann dabei aus Gelatine bestehen, die mit dem Elektrolyten getränkt ist. Die Gelatineschicht der bekannten Anordnung grenzt an eine durch eine Metallschicht und eine Trägerschicht gebildete Elektrode. Die bekannte Anordnung wird von Hand betrieben und weist die damit verbundenen Nachteile auf. So ist es nicht möglich, das elektrophotographische Verfahren mit elektrolytischer Bildentwicklung in einer befriedigenden wirtschaftlichen Weise durchzuführen. Es werden mit dieser bekannten Anordnung keine Reproduktionen in einer sehr kurzen Zeitspanne erhalten, und es kann die Gelatineschicht nicht unbeschränkt erneut verwendet werden, weil keine Einrichtung zum Ersetzen des Elektrolyten in der Gelatine gegeben ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die die Nachteile der bekannten Anordnung für eine elektrophotographische Bildentwicklung nicht aufweist und die zur Durchführung des in der deutschen Auslegeschrift 1118 004 beschriebenen Verfahrens besonders gut geeignet ist und ein schnelles, bequemes, wirtschaftliches und sauberes Arbeiten ermöglicht und hervorragende Ergebnisse liefert.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Entwicklungselektrode so ausgebildet ist, daß sie mit der photoleitfähigen Schicht eine quer über diese sich erstreckende, in bezug auf die Bildgröße annähernd schmale, linienförmige Kontaktfläche bildet und Entwicklungselektrode und photoleitfähige Schicht derart relativ zueinander bewegbar sind, daß die Kontaktfläche kontinuierlich die gesamte photoleitfähige Schicht überstreicht.
Die Entwicklungselektrode der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann walzenförmig sein, aber auch eine andere Form aufweisen, die die Ausbildung der kontinuierlich fortschreitenden Kontaktfläche ermöglicht.
Der elektrisch leitende Schichtträger der photoleitfähigen Schicht kann aus, gegebenenfalls auf eine Folie, z. B. aus Celluloseacetat, aufgedampften durchsichtigen Metallschichten, aus undurchsichtigen Metallschichten oder aus elektrisch leitenden Glasplatten bestehen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird vorzugsweise unter Gleichstrom benutzt, wobei die belichtete photoleitfähige Schicht normalerweise mit dem negativen Pol der Stromquelle verbunden wird, d. h. die Kathode des elektrolytischen Entwicklungssystems bildet. Bei Verwendung von Zinkoxyd in der photoleitfähigen Schicht ist es jedoch möglich, auch Wechselstrom zu verwenden und dennoch ausreichend -charfe Wiedergaben mit guter Deckkraft zu erhalten. Die photoleitfähige Schicht scheint dabei eine Gleichrichterwirkung auszuüben.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet direkt und schnell. Sie ermöglicht die Herstellung von dauerhaften sichtbaren Bildern direkt auf der Oberfläche der photoleitfähigen Schicht, die von stabiler und fester, normalerweise weißer oder schwach getönter Beschaffenheit ist. Das Bild kann entweder ein Positiv oder ein Negativ der Vorlage sein. Das Bild entsteht rasch mit allen Einzelheiten und wirksamen Kontrasten und erfordert kein anschließendes Erhitzen, Entwickeln, Fixieren oder andere analoge Arbeiten. Das Entstehen von »Geisterbildern« wird vollständig vermieden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist zur Herstellung von Wiedergaben aller Arten von Lichtbildern verwendbar, insbesondere jedoch zur Herstellung von Vergrößerungen von Mikrofilmen.
Durch die Erfindung ist ein wirtschaftlich arbeitendes Kopiergerät geschaffen worden, das nicht den Nachteil aufweist, daß es von Hand betrieben werden muß. Nach der erfindungsgemäßen Vorrichtung können unter Anwendung einfacher Vorrichtungselemente im Gegensatz zu der aus der deutschen Patentschrift 674 999 bekannten Anordnung Kopien in relativ kurzer Zeit mit relativ geringen Kosten und insbesondere unter Wiederbenutzung der Entwicklungselektrode durch kontinuierliches Auffüllen der Entwicklungselektrode mit dem Elektrolyten hergestellt werden. Ein Auffüllen der Elektrolytschicht mit dem Elektrolyten ist bei der bekannten Anordnung nicht ohne weiteres möglich. Die erfindungsgemäße Vorrichtung gestattet dem Benutzer einen beträchtlichen Spielraum hinsichtlich der Verwendung von Mikrofilmen mit verschiedenen Schwärzungsdichten und führt zu einheitlichen Kopien, was insbesondere auf die leichte Einstellbarkeit der Kontaktzeit mit der relativ beweglichen Entwicklungselektrode und eine leichte Einstellbarkeit der Stromdichte zurückzuführen ist. Es können daher auch unter besonderen Umständen optimale Kopien erzielt werden.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung kann die Entwicklungselektrode eine Oberfläche aus Gelatine mit einem hydrophilen Weichmacher aufweisen. Derartige Gelatine hat sich als Oberflächenmaterial für die Entwicklungselektrode als besonders geeignet erwiesen. Das Oberflächenmaterial für die Entwicklungselektrode kann aber auch aus Schwamm, porösem Papier oder aus anderem saugfähigem Material bestehen, das zum Zurückhalten des Elektrolyten in ausreichender Menge befähigt ist, um den erforderlichen Entwicklungsvorgang vonstatten gehen zu lassen.
Die Zeichnung erläutert eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Bei dieser Ausführungsform wird ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial 1, das aus einem leitenden Schichtträger (Metallschicht) 2 und einer photoleitfähigen Zinkoxyd-Schicht 3 besteht, auf die zuvor ein Lichtbild projiziert worden ist, mit einer Entwicklungselektrode 4, aus einem leitenden Walzenkern 5 und einer saugfähigen Schicht 6, die eine konzentrierte Lösung von elektrolysierbarem Entwickler enthält, in Berührung gebracht. Nach Schließen des Stromkreises und langsamem Abrollen der Entwicklungselektrode 4 über die photoleitfähige Schicht 3 findet an den belichteten Stellen Elektrolyse und damit eine sichtbare Veränderung statt.
Das folgende Beispiel dient der Erläuterung der Erfindung. Beispiel Es wurde ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial verwendet, das aus einer biegsamen, durchsichtigen Folie aus Celluloseacetat mit einer Stärke von 0,025 cm, einer darauf im Vakuum aufgedampften außerordentlich dünnen Schicht aus Aluminium mit einem Oberflächenwiderstand von 200 Ohm je 6,45 cm' und einem Durchlaßvermögen für einfallendes Licht im sichtbaren Bereich von 55 II/o als leitender Schichtträger und einer auf diese Metallschicht aufgetragenen, fest gebundenen, glatten, weißen photoleitfähigen Schicht mit einer Stärke zwischen 0,00076 und 0,00151 cm bestand. Die photoleitfähige Schicht wurde durch Trocknen einer Suspension aus 48 Gewichtsteilen analysenreinen Zinkoxyd-Mikrokristallen in einer Lösung, die 4 Teile eines als Bindemittel dienenden harzartigen Mischpolymerisats aus Butadien und Styrol in 48 Teilen Toluoi enthielt, erhalten. Die photoleitfähige Schicht war wasserbeständig.
Diese photoleitfähige Schicht wurde unter einer Vorlage bildmäßig belichtet. Zum Entwickeln wurde eine Walze als Entwicklungselektrode verwendet, die aus einem leitenden Aluminium- oder Kupferkern bestand und eine feuchte Schicht aus 1 Teil Gelatine und 3 Teilen Glycerin mit einer kleinen Menge Kupfersulfat oder Silbernitrat oder mit gegebenenfalls Natriumthiosulfat enthaltendem Nickel(11)-chlorid aufwies. Dann wurde eine Spannung zwischen dem Metallkern der Entwicklungselektrode und der leitenden Aluminiumschicht des Aufzeichnungsmaterials angelegt, wobei das letztere mit dem negativen Pol verbunden wurde.
Die Entwicklungselektrode wurde langsam auf der photoleitfähigen Schicht abgerollt. Elektrolyse fand nur an den belichteten Stellen statt und führte zur Entstehung eines sichtbaren, schwarzen Bildes durch Metallabscheidung.

Claims

Patentansprüche: 1. Elektrophotographisches Kopiergerät mit einer Belichtungseinrichtung für eine photoleitfähige Schicht und einer Entwicklungseinrichtung zur elektrolytischen Entwicklung eines in der photoleitfähigen Schicht erzeugten Leitfähigkeitsbildes, die eine hydrophile, mit Elektrolyt bedeckte oder getränkte Entwicklungselektrode mit glatter Oberfläche, die mit der photoleitfähigen Schicht in Kontakt bringbar ist, aufweist, d a -durch gekennzeichnet, daß die Entwicklungselektrode so ausgebildet ist, daß sie mit der photoleitfähigen Schicht eine quer über diese sich erstreckende, in bezug auf die Bildgröße annähernd schmale, linienförmige Kontaktfläche bildet und Entwicklungselektrode und photoleitfähige Schicht derart relativ zueinander bewegbar sind, daß die Kontaktfläche kontinuierlich die gesamte photoleitfähige Schicht überstreicht.
2. Kopiergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Entwicklungselektrode eine Oberfläche aus Gelatine mit einem hydrophilen Weichmacher aufweist.