DE1522610A1 - Elektrophotographisches Verfahren - Google Patents

Elektrophotographisches Verfahren

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DE1522610A1 DE19671522610 DE1522610A DE1522610A1 DE 1522610 A1 DE1522610 A1 DE 1522610A1 DE 19671522610 DE19671522610 DE 19671522610 DE 1522610 A DE1522610 A DE 1522610A DE 1522610 A1 DE1522610 A1 DE 1522610A1
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Description

DR. E. WIEGAND DIPL-ING. W. NIEMANN DR. M. KOHLER DIPL-ING. C. GERNHARDT
MÖNCHEN HAMIUtO
ss54η 8000 MÖNCHEN 15, 25. Januar I967
ΤΕΙΕβΙΑΜΜΕι KAIPATINT NUiStAUMSTIAfSE If
W. 12 971/67 13/Nie
Fuji Shashln PlIm Kabushiki Kaisha Kanagawa (Japan) '
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Elektrophotcfgraphiaches Verfahren
Die Erfindung bezieht sich auf ein neues elektrophotographisches Verfahren, bei welchem ein flüssiger Entwickler verwendet wird.
Bei dem xerographiechen Verfahren, in welchen ein elektrostatisches latentes Bild auf einer lichtelektrischkitfShigen Isolierschicht gebildet wird, wird das Bild dann durch Entwicklung " sichtbar gemacht« Dabei wird die Polarität des latenten Bildes hauptsächlich durch den Aufbau oder die Konstitution der Schicht bestimmt. Beispielsweise wird ein elektrostatisches Bild von negativer Polarität vorzugsweise auf einer Schicht gebildet, die
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einen Photoleiter der η-Art, z.B. ZnO und CdS, enthält. Eine derartige Schicht zeigt bessere elektrophotographische Eigenschaften, nämlich ,einen höheren Dunkelwiderstand und eine höhere Photoleitfähigkeit, wenn eine negative Oberflächenladung auf die Oberfläche aufgebmoht wird, die ein sichtbares Bild von besser·» Kontrast ergibt.
Andererseits weist ein überzug aus amorphem Selen * bessere Eigenschaften auf, wenn er in positiver Polarität geladen ist. Diese Selektivität wird einer höheren Beweg»
lichkeit von Löchern gegenüber derjenigen von Elektronen in der Schicht zugeschrieben. Eine Polarität für ein elektrophotographisches Material bringt den folgenden Nachteil mit sich: Wenn die Gewinnung von positiven Reproduktionen aus irgendwelchen beliebigen Originalbildern,sowohl positiven als auch negativen,unter Verwendung einer bestimmten Art eines elektrophotographlsohen AufzeichnunggjfnMfarlals, das einer CopieÄasohine zugeführt wird, erwünscht ist, iiujB w man zwei Arten von Entwicklern herstellen und der Maschine zuführen. Der Austäusch der Entwickler ist umständlich und unvermeidlich mit einer unerwünschten Verunreinigung der Entwickler verbunden.
Wenn man ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial oder -glied auf irgendeine gewünschte Polarität laden könnte, die zufriedenstellende elektrophotographische Eigenschaften zeigt, kann man stets positive Reproduktionen
.."' 6AD ORIGIN*1·
unabhängig von den verwendeten Originalen durch Änderung der Polarität der Koronaentladung und unter Verwendung einer Art von Entwickler erhalten. Außerdem kann man, falls die Erhaltung eines Negative aus einem Positiv erwünscht 1st, wiederum die Polarität der Aufladung ändern.
Gemäß der Erfindung wird ein Verfahren geschaffen, bei welchem ein elektrophotographisches Aufzeichnungsglied oder -material in beiden Polaritäten geladen werden kann, wobei es bisher bevorzugt wurde, ein derartiges Aufzeichnungsmaterial mit einer bestimmten Polarität aufzuladen. Das Verfahren gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß man einen flüssigen Entwickler verwendet.
Nach dem Verfahren gemäß der Erfindung wird eine lichtelektrisch leitfähige Isolierschicht, die auf einem leitfähiger
Träger, z.B. einer Aluminiumplatte, oder schwach leitfähigen
vorgesehen ist Träger, z.B. Papier, mit einer Isolierenden Flüssigkeit, die gegenüber der Schicht inaktiv ist,xsJUVUUüunxlKk¥ aufgebracht, worauf die Flüssigkeit tragende Schicht elektrostatisch g geladen, einem Lichtbild ausgesetzt, wodurch einjf elektrostatisches latentes Bild gebildet wird, und die Schicht in oder durch Aufbringen eines flüssigen Entwicklers entwickelt wird, der geladene dlspergierte Pulver und ein isolierendes flüssiges Medium enthält, das mit der vorstehend angegebenen Flüssigkeit mischbar ist.
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Das bei dem Verfahren gemäß der Erfindung verwendete elektrophotographische Aufzeichnungsglied oder -material umfaßt einen , leitfähigen oder schwach leitfä&igen Träger und eine lichtelektrisch leitfähige Isolierschicht, die auf dem Träger vorgesehen ist, wobei der Träger wenigstens an seiner Oberfläche, auf der die lichtelektrisch leitfähiäge Schicht gebildet ist, leitfähig sein muß. Demgemäß kann ein
fc isolierender Film ode.r eine isolierende Platte mit einer leitfähigen Oberfläche, beispielsweise eine geschichtete oder aus dünnen Folien bestehende Metallschicht, ebenfalls zur Anwendung gelangen.
Lichtelektrisch leitfähige Isolierschichten werden dadurch hergestellt, daß man eine Mischung aus einem isolierenden Bindematerial und einem pulverförmigen Photoleiter als Überzug aufbringt oder daß man einen flüchtigen Photoleiter im Vakuum abscheidet. Eine große Anzahl von Photoleitern ist in zahlreichen Veröffentlichungen besehrieben und bei dem
W Verfahren gemäß der Erfindung kann irgendeiner davon verwendet werden. Es kann auch ein isolierender Decküberzug vorgesehen werden, 'der wenigstens einen Teil einer aktiven Strahlung für die lichtelektrisch leitfähige Schicht hindurchläßt.
Die bei dem Verfahren gemäß der Erfindung zu verwendende isolierende organische Flüssigkeit muß gegenüber der lichtelektrisch leitfähigen Schicht inaktiv sein, darf dieae
e Schicht nicht lösen oder stark quellen und muß eine dielektrisch
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Konstante von weniger als etwa 5 besitzen,, Sie kann bei Raumtemperatur flüchtig oder nicht flüchtig sein, -wobei Jedoch ein zu hohes Verdampfungsausmaß, das nachfolgende Entwicklungsverfahren erschwert. In einer derartigen ■Flüssigkeit können isolierende harzartige Materialien, Wachsverbindungen oder andere färbende Stoffe gelöst oder dispergiert sein. Das Einbringen derartiger Materialien hängt von den besonderen Zwecken ab. Obgleich eine derartige Flüssigkeit unter Diffusion mit einem flüssigen Träger in einem \ flüssigen Entwickler, die nacheinander auf die Aufzeichnungsschicht aufgebracht werden, in Berührung gelangt, verbleibt sie in hoher Konzentration an der Oberfläche der Aufzeichnungsschicht, so daß sie auch zur Regelung der Entwicklurigsbedingungen verwendet werden kann. Zu den geeigneten Flüssigkeiten, die zum Bedecken einer lichtelektrisch leitfähigen Schicht verwendet werden, gehören aliphatisehe Kohlenwasserstoffe, fluorierte Kohlenwasserstoffe, chlorfluorierte Kohlenwasserstoffe, Polymethylsiloxane Oo dgl». Eine geringe Menge g von polaren oder schwach polaren Flüssigkeiten, wie Ketonen und Estern, kann geduldet werden. Harzartige Materialien oder Weichmacher können ebenfalls zulassig sein. Xm allgemeinen werden für diesen Zweck solche verwendet, die als Träger-" flüssigkeit für den flüssigen Entwickler geeignet sind. Demgemäß sind solche mit dielektrischen Konstanten unterhalb
α in 5 und spezifischen Widerstandswerten oberhalb 10^ bis 10
Ohm .·. cm
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'zweckmäßig und erwünscht. Zu dicke Flüssigkeitsschichten aus lichtelektrisch, leitfähigen Schichten führen'bisweilen zu Hintergrundsdichten und zu einer Erniedrigung des Kontraste o Praktisch wird eine sehr dünne Schicht bevorzugt, d.h. die bevorzugte Dicke liegt zwischen 0,5 und 15 Mikron. Bei Verwendung eines im Handel erhältlichen elektrophotographischen ZnO-Papiers kann es an seiner Oberfläche mit
fe einer geeigneten isolierenden Flüssigkeit befeuchtet werden, dann mit einew Löschpapierblatt oder einem Tuch behandelt werden (contracted), so daß nahezu die gesamte Flüssigkeit entfernt ist. V/enn die Oberfläche eines Aufzeichnungsmaterial porös ist, wird etwas der aufgebrachten Flüssigkeit in die Schicht imprägniert, wobei jedoch ebenfalls ein gutes Ergebnis erhalten werden kann.
Die Wirkung einer derartigen flüssigen Schicht ist in dem nachstehenden Prüfverfahren klar erläutert. Ein Blatt aus einem elektrophotographischen Papier, bei welchem licht-
™ elektrisch leitfähiges ZnO verwendet worden ist, wird teilweise mit einer isolierenden Flüssigkeit befeuchtet, während die übrige Fläche unbehandelt zurückbleibt« Dieses Blatt wird einer positiven Koronaentladung im Dunkeln unterworfen, einem Lichtbild ausgesetzt und mit einem flüssigen Entwickler entwickelt. Die behandelte Fläche ergibt ein Bild mit ausreichender Dichte und ausreichendem Kontrast, das frei von
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Hintergrund ist und das mit einem duroh negative Aufladung erhaltenen Bild vergleichbar 1st, während die unbehandelte Fläche ein schwaches Bild in einem ziemlich dichten Hintergrund ergibtc
Die bei dem Verfahren gemäß der Erfindung verwendeten flüssigen Entwickler müssen Tonerteilchen enthalten, die auf eine gewünschte Polarität geladen sind und die Trägerflüssigkeiten müssen derartige Komponenten enthalten, die mit der als Überzug aufgebrachten Flüssigkeit auf.:dern ^
Aufzeichnungsbild mischbar sind» ·
Das Verfahren gemäß der Erfindung kann auch zur Anwendung gelangen, wenn ein elektrophotographisches Glied in einer solchen Polarität geladen wird, bei welcher das Glied ein besseres elektrophotographisches Verhalten aufweist. In diesem Fall wird keine derartige bemerkenswerte Verbesserung wie im Falle der umgekehrten Polarität beobachtet, jedoch wird auch dann noch durch die Gegenwart einer isolierenden Flüsäigkeitsschicht der Kontrast in dem sich ergebenden sichtbaren Bild erhöht. Eine v/eitere Verbesserung wird beobachtet,- wenn das elektrophotographische Glied in einen helladaptierten Zustand vorliegt. Die isolierende Plüssigkeitsschicht kann auf dem lichtelektrisch leitfähigen überzug vorhanden sein, .wenn eine Vorbelichtung ausgeführt wird oder sie kann zwischen der Vorbelichtungsstufe und'der Ladungsstufe im Dunkeln aufgebracht werden. Auf jeden Fall ist es dabei lediglieh not-
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wendig, daß eine isolierende Flüssigkeitsschicht auf der lichtelektrisch leitfähigen Schicht vorhanden ist, wenn diese einer Koronaentladung unterworfen wird« Es wurde
gefunden, daß die Anwesenheit der Flüssigkeitsschicht
zu einem wesentlich besseren Kontrast in dem sich ergebenden sichtbaren Bild führte Ein stark gealterter oder ermüdeter Überzug bedingt jedoch, daß bisweilen die Flüssigkeitsschicht unwirksam ist»
fc Die theoretische Erklärung des Mechanismus des Verfahrens gemäß der Erfindung ist zur Zeit schwierig. Eine Probe mit einem dicht an einem ZnO-Überzug, der mit einer dünnen Keroslnschicht bedeckt war, angebrachten Elektrometer, xtfobei dieser Überzug ein klares Bild bei positiver Oberflächenladung ergab, zeigte ein Oberflächenpotential von sehr niedrigem Viert an, der demjenigen eines unbedeckten Überzugs ähnlich war<■
Unter Anwendung des Verfahrens gemäß der Erfindung kann man stets positive Reproduktionen aus positiven und negativen Originalen mit einer EntwickTerart erhalten, wobei lediglich die Polaritäten der Aufladung geändert werden«, Eine Flüssigkeitsauftragswalze kann vor der Ladungseinheit in einer Kopiermaschine eingebaut werden. Die Walze kann eine ähnliche wie die Anfeuchtungswalze bei einem Druekvervielfältigungsapparat sein. Bei ZnO-Papier kann, da
die Flüssigkeitsauftragung in einer positiven Ladung er-
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forderlich ist, die Walze lediglich bewegt werden, um in Berührung mit der Oberfläche des ZnO-Papiers zu gelangen, * wenn die Polarität der Aufladung positiv geändert wird. In einigen Fällen kann die Walze stets in Berührung mit der Oberfläche eines elektrophotog^raphischen Gliedes gehalten werden.
Es wurde gefunden, daß die Anwesenheit diner isolierenden Plüssigkeitsschicht die Häufigkeit der Fleckenerzeugung in einem lichtelektrisch leitfähigen Überzug aufgrund eines λ örtlichen Zusammenbrechens oder Durchschlagens während der Ladung verringert.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Beispielen näher erläuterte ■
Beispiel 1 : .
Ein flüssiger Entwickler wurde durch Dispergieren in 100.0 cxiP Kerosin einer innigen Mischung aus 1,5 S Kuß oder Druckerschwärze (Asahi Carbon Go.), 2 g Polyvinylacetat und 10 cm^MEK (Methyläthylketon) hergestellt. Die | dispergierten Teilchen in diesem Entwickler erhielten positive Ladungen und scheiden sich auf einem negativ geladenen latenten Bild ab. Andererseits wurde ein elektrophotographisches Glied durch Überziehen einer Papierunterlage oder eines Papierträgors mit einer homogenen Mischung aus den folgenden Bestandteilen hergestellt:
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- ίο—
Lichtelektrisches leitfähiges ZnO . 100 Gew.-Teile
Epoxyester von Fettsäuren
aus dehydratisierten Rhizinusöl
(Öllänge 40 £>, verwendetes Epoxyharz = Epikote 100Jl·) 30 Gew.-Teile
Cobaltnaphthenat 0,1 Gew.-Teile
Das nach dem Überziehen erhaltene Glied wurde bei 500G während 4 Stunden getrocknet» Vor der Aufladung wurde es im Dunkeln für mehr als 12 stunden gehalten, um dunkeladaptiert P zu werden« Etwa die Hälfte des Bogens wurde mit Kerosin in einer Dicke von etwa 5 Mikron bedeckt, während die andere Hälfte unbehandelt blieb» Dieses Blatt oder der Bogen wurde einer negativen Koronaentladung von 7000 Volt unterworfen, dann mit einem Lichtbild belichtet und scILlieijlich mit dem vorstehend beschriebenen flüssigen Entwickler entwickelt. Es wurde auf der ganzen Fläche des Blattes ein sichtbares Bild erhalten, bei welchem jedoch auf der behandelten Fläche eine geringere Hintergrunddichte beobachtet wurde.
Beispiel 2
Das gleiche Blatt, wie-in Beispiel 1 beschrieben, das zur Hälfte mit Kerosin behandelt worden war, wurde einer positiven Koronaentladung von 8000 Volt unterworfen und in ähnlicher Weise, wie in Beispiel 1 beschrieben, behandelt. Ein sichtbares Bild erschien auf der mit Kerosin bedeckten Fläche, während auf der übrigen Fläche ein sehr schwaches Bild beobachtet wurde.
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Beispiel >
, Es wurde ein ähnliches Verfahren, wie in Beispiel 2 beschrieben., mit der Abänderung wiederholt, daß der folgende flüssige Entwickler verwendet vmrde: Cyanin grün (Toyo ink Co.) 0,5 S
Kerosin 200 cm^
Sojaöl 15 cm·3
Cyclohexan 65 cnr
In diesem Entwickler wurde das dispergierte Cyanin.grün nggativ geladen und von einem positiv geladenen latenten Bild angezogen. Eine grün? positive Reproduktion eines positiven Originals wurde lediglich auf der bedeckten Fläche des Blattes erhalten»
Beispiel 4 » ~
Es wurde eine ähnliche Arbeitsweise, wie in Beispiel 1 beschrieben,wiederholt, wobei jedoch in diesem Beispiel eine Vorbelichtung mit 100 Lux von einer Wolframlampe während 3 Sekunden dem halbbedeckten Blatt vor der Aufladung erteilt ä wurde» Bei Entwicklung unter Verwendung des in Beispiel 1 beschriebenen flüssigen Entwicklers in Kombination mit der negativen Ladung wurde ein lesbares oder deutliches Bild lediglich auf der bedeckten Fläche erhalten.
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Beispiel 5
Das in Beispiel 1 beschriebene elektrpphotographische Papier wurde mit einer lichtintensität von 1000 Lux von einer Wolfrarnlichtqueile 3 Sekunden lang belichtet, worauf die HälftÖ des Blattes mit Kerosin bedeckt wurde (die Dicke der Kerosinschicht betrug etwa 4 Mikron)ο Dieses Blatt wurde einer negativen Koronaentladung mit 7000 Volt unterworfen ^ und mit einem Lichtbild belichtet,. Bei Anwendung des in Beispiel 1 beschriebenen Entwicklers wurde ein sichtbares Bild lediglich in der mit Kerosin bedeckten Fläche erhalten.
Beispiel 6
Es wurde eine ähnliche Arbeitsweise, wie in Beispiel 2 beschrieben, mit der Abänderung wiederholt, daß die Bedeckungs· flüssigkeit geändert wurde, wobei ein Gemisch aus 1 Teil Kerosin und 1 Teil Sojaboh^flöl verwendet wurde» Es trat eine Umkehrentwicklung auf. Ein ähnliches.Ergebnis wurde bei Ver— ,wendung von Erdnußöl anstelle von Sojabohnenöl erhalten·
Beispiel 7
Das in Beispiel 1 beschriebene elektrophotographische Papier wurde homogen mit Kerosin in einer Dicke von 18 Mikron bedeckt. Die halbe Fläche des Blattes wurde gegen ein Löschpapier gepreßt, wobei ein überwiegender Teil des Kerosins entfernt wurde. Dann wurde das Blatt einer positiven Koronaentladung mit einem Potential von 8000 Volt unterworfen. Bei
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anschließender Bildbelichtung und Entwicklung mit dem in.Beispiel 1 beschriebenen flüssigen Entwickler Wurde' ein sichtbares Bild auf der gesamten Fläche des Blattes erhalten. Jedoch wurde eine geringere Hintergrunddichte auf der Fläche beobachtet, gegen Vielehe das Löschpapier gepreßt worden war. Aus Gewichtsbestimmungen wurde festgestellt, daß der dünne Kerosinübersug eine Dicke von etwa 0,7 liikron besaß.
Beispiel 8
Eine lichtelektrisch leitfällige Platte wurde durch Abscheiden von Selen im Vakuum auf eine Aluniiniumplatte mit einer Größe von 20 cm χ jX) cm hergestellt. Die Dicke des Selens betrug etwa 80 Mikron. Diese Platte wurde mit Kerosin in einer Dicke von etwa 4 Miieron bedeckt, dann einer negativen Koronaantladung mit einem Potential von 7000 Volt unterworfen. Bei der nachfolgenden Bildbelichtung und Entwicklung mit dem in Beispiel 1 beschriebenen flüssigen Entwickler wurde ein klares sichtbares Bild erhalten, das elektrostatisch auf ein Aufnahmeblatt übertragen wurde,,
Beispiel 9
Die in Beispiel 8 beschriebene Arbeiis-weise wurde mit der Abänderung wiederholt, daß der in Beispiel j5 beschriebene Entwickler verwendet wurde. Es trat eine Umkehrentwicklung ein, die ein klares Bild ergab.
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Claims (2)

  1. Patentansprüche
    l) Elektrophotographisches Verfahren, wobei eine lichtelektrisch leitfähige isolierende Schicht auf einem leitenden oder schv/ach leitenden Träger geladen, die Schicht mit einem Lichtbild unter Bildung eines elektrostatischen latenten Bildes in der Schicht belichtet und die belichtete Schicht mit einem flüssigen Entwickler entwickelt wird, der in einem isolierenden flüssigen Medium feine Tonerteilchen dispergifft enthält, wobei erforderlichenfalls fixiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß man die photographische isolierende Schicht mit einer gegenüber dieser Schicht inaktiven isolierenden Flüssigkeit vor dem Aufladen übersieht und dann die '^lussigkeits tragende Schicht auflädt, wobei die isolierende Flüssigkeit mit dem isolierenden Flüssigkeitsmedium des Entwicklers mischbar ist. .
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, ψ daß man als isolierende Flüssigkeit Kerosin verwendet.
    3» Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß- man als isolierende Flüssigkeit ein Gsrnisch aus Kerosin und Sojabohnenöl verwendet.
    ^. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis jj, dadurch gekennzeichnet, daß man die isolierende Flüssigkeit auf die lichtelektrfcch leitfähige isolierende Schicht in einer Dicke von etwa'0,5 bis 15 Mikron aufbringt»
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DE1522610A 1966-01-27 1967-01-25 Elektropholographisches Verfahren Expired DE1522610C3 (de)

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