DE1622350A1 - Verfahren zur elektrostatischen Bildwiedergabe - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE

DR. E. WIEGAKD DlPL-IKG. W. NI EMANN 1622350

DR. M. KÖHLER DIPL-ING. C GERNHARDT

MÖNCHEN HAMBURG

telefon: 555476 ■ 8000 M.ÖNCHiEN 15,24.Januar 1968

TELEGRAMM-Et KARPATENT NUSSBAUMSTRASSE 10

35 518/68

Fuji Shashin Film Kabushikl Kaisha ·

Kanagawa (Japan) : - t

Verfahren zur elektrostatischen Bildwiedergabe

Die Erfindung bezieht sich auf ein neues Verfahren zum elektrostatischen Kopieren und insbesondere auf ein Vafahren, bei welchem ein lichtelektrisch, leitfähiger isolierender überzug verwendet wird_r der jedoch rieht elektrostatisch geladen werden muß.

Bei dem elektropho t ographis chen Verfahren von C-. P. Carlson muß eine Itohladung auf einen- lichtelektrisch leitfähigeri isolierenden Überzug aufgebracht werden; für diesen Zweck wurde von CF* Carlson Reibungselektrizität angewendet. In Jüngerer Zelt wurde eine Koranaentladungselnrichtung eingeführt, die nun auf diesem Sebiet hauptsächlich vorherrscht- Obgleich eine

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Koronaentladung eine sehr- gleichförmige Ladung bis zu einem hohen Potential auf- einem isolierenden Überzug ergeben kann, erfordert sie eine Spannungsguelle von außerordentlich hohem POtential, -was" mit einer latenten Gefahr verbunden ist.,, die außerdem einen ziemlich grdfen Raum in einer elektrophotograpüaischen Aufzeichnungsvorrichtung einnimmt. .

Bei der Aus führung, von elektrophot ο graphischen Vervielfältigungen von Kopien, aus. einem einzelnen Original . können die Arbeitsweisen von gleichförmiger. Aufladung, Belichtung nät.meinem optischen ©rlgjhalblld und Entwicklung wiederholt an' einem einzigen llehtelekfeeisch lelüfählgen . Material amisgef-ilir-t werden und das sich ergebende Tonerbilld kann äfudT Äöfnahtaeblätfeei* übertragen vier den. Der art ige i-lrbeltswelisen werden in technisch erhältlichen Kopiermasehinen,, beispielsweise Xerox 91^/ Xerox üL3^: oder Xerox 24-00,; ausgeführt. . "" .. : . ~-

Wenn eine yber.tragung von Tonerbildern nicht er^ninscht. ist,, kann ein elektrOphotographlsches Papiex* verwendete werden« Ein typisches eiektr'ophotographisches Papier umfaßt

■ ■ .. ■ .".-.■..- ■ " ■- ' . - dünnen ein Papierspbstrat mit einem darauf vorgesehenen/tiberaug aus einer-ZnO/BIndemlttel enthaltenden Masse. Dieser Übersug besitzt aufgrund der hohen Dichte von ZnO eine verhältnis- · mäßig hohe Dichte In der Größenordnung von 2*5 bis 3>2 und ist rait einer unbequemen Handhabung verbunden.

Bei der irDertragungsxerograpliie weist e;in wiederver-·

lichtelektrischer Überzug, beispielsweise amorphe a Selen, eine allmähliche Verschlechte'rung der elektrophoiographisehen Eigenschaften bei wiederliolTjem Gebrauch

Das Verfahren gemäß der Erfindung .ermöglicht eine "Vervielfältigung von Kopien ohne Aufladung eines lichtelektrisch leitfähigen isolierenden^Überzugs, der lediglieh einer Bildbelichtung, unterworfen wirdc Bei dem Verfahren; gemäß der Erfindung wird ein belichtetes lichtelektrisch leitfähiges Material gegen ein gleichförmig geladenes stark isOlietendes ladungbäbehaltendes ^aterial gepreßt, das dann einer Ent-, xiicklungsbeliaiiälung unterworfen wird. Diese Stuf en. können . wiederholt mit "einem einzigen lichtelektrisch leitfähigen ■Material.ausgeführt .werden, während das Iieitfähigkeitsmuster darin vei*bleiht, indem lediglich die La dungs-beibehaltenden Materialien gewechselt werde¹¹· Da. keine Korona-.entladung auf e±en lichtelektrisch leitfähigen isolierenden, überzug angewendet werden muß, kann eine Koronaeinrichtung-. bei einer Kopiermaschine weggelassen werden. Näürlich sollen die Ladungs-beibehaltenden Materialien elektrostatisch geladen werden, wobei Jedoch aufgrund von deren hohem Isolier-, vermögen das Aufladen der ^adungs-beibehältenden Materialien zu irgendeinem Zeitpunktj, beispielsweise 1 Monat oder 1 Jahr

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vor Gebrauch, ausgeführt werden kann.

- Die Erfindung wird nachstehend anhand der¹ Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 erläutert eine Querschnittsansicht eines geladenen ladungsbeibehaltenden Materials.

Fig. 2 zeigt eine Querschnittsansicht des lichtelektrisch leitfähigen Materials und eines Originals, durch welches eine Belichtung des ersteren ausgeführt wird.

I^?ig. 5 zeigt eine Querschnittsansicht des ein ;Ladungsmuster tragenden lichtelektrisch leitfähigen Materials Und des geladenen ladungsbeibehaltenden Blattes in zusammengepreßtem Zustand und

Fig. ^ zeigt das ladungsbeibehaltende Blatt, das in " einem flüssigen Entwickler eingetaucht ist.

Gemäß Fig. 1 umfaßt ein ladungsbeibehaltendes Blatt IO einen leitfähigen Träger 11 und eine hoch isolierende Schicht 12:, die eine negative Oberflächehladung an der
Schicht 12 beibehält. '

Die positive Gegenladung ist an der Innenfläche der beiden Schichten 12 und 11 vorhanden. Wie"in Fig. 2 gezeigt, wird ein lichtelektrisch leitfähiges Aufzeichnungsglied 20, das einen leitfähigen Träger 21 und einen lichtelektrisch leitfähigen isolierenden Überzug 22 umfaßt, mit einem
Lichtbild belichtet, das durch ein zu reproduzierendes
Original 30 durchgelassen wurde, wobei die Lichtstrahlen

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durch parallele Pfeie|l dargestellt sind., Der lichtelektrisch leitfähige Überzug 22 ist zweckmäßig so hergestellte daß er einen bleibenden Nacheffekt von Photoleitfälaigkei't aufweist,. Es ist zu beachten, daß der- Überzug 22 vor oder nach der Belichtung nicht elektrostatis-ch geladen ist.

In Pig. ^ ist eine Anordnung gezeigt., die ein ladungsbeibehaltendes Glied 10 und das belichtete lichtelektrisch leitfähige Aufzeichnungsglied 20_umfaßt, wobei deren lichtelektrisch, leitfähigen Substrate 11 und 12 elektrisch, mit einem Leiter 2^ verbunden sind. Die an der isolierenden Oberfläche von IO vorhandene negative Ladung wird bildweise durch den belichteten Teil der lichtelektrisch leitfähigen Schicht 20' neutralisiert. Bei Trennung dieser beiden Blätter hat man ein elektrostatisches latentes Bild in Übereinstimmung mit dem Originalbild auf der/Lsolierenden. Oberfläche erhalten.

Die in Fig» jj erläuterte Arbeitsweise (Ladungsübertragungsvorgang) soll «lageführt werden, während der lichtelektrisch, leitfähige Nacheffekt oder das Leitfäh'igkeitsmuster in dem Überzug verbleibt. Da dieser Nacheffekt bei höherer Temperatur rascher abnimmt, soll dieses Verfahren vorzugsweise bei einer Temperatur unterhalb 40°C ausgeführt werden.

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Flg.· •l· erläutert das ein latentes Bild tragende ladungsbeibehaitende Blatt,- das - in einen flüssigen Entwickler 41 eingetaucht_: Ist, der negativ geladene Teilchen %2 enthält. Da das zu entwickelnde Blatt überhaupt nicht lichrtempifindlicii ist* kann die Entwicklung an einem hellen Ort ausgeführt werden» . ,; -

Wie vorstehend erKutert,. umfaßt das Verfahren der ^rfindung die folgenden Arbeitsgänge:

Herstellung eines gleiehforniig geladenen* ladungs-

Serstellung eines lLei%fähigkextsiiiusfcei'S in einem

leitfähigen Glied! eterch eine BMbellchtung... 0) Das ÄEiordnen tier beiden Giieder In engem Kontakt ■ miteinander. \ _ -

- ""C^l Ein "Abziehen der beiden, Blätter voneinander und EntwIcMJi -des ladungsbeibehaltenden Blattes In-elektrqphötographischesr vfelse-,■■". "--.--■-■■".-■ .-"■■"..

(31 -Wiederholen der Arbeitsgänge 3 und H-, Erholung oder Wiederherstellung (refreshing)· des ladungsfeeibehältenden Gliedes zur Sshaffung von Vervielfältigungen mit einer Blaazig_!eE^BildbelIΏhtung. \

Alsüfeterlallen, die gemäß der ErCÄmg verwendet werden können,, sind für die Bildung der isolierenden Oberfläche des ladungsbeibehaltenden'Materials Polyäthylen-

terephthalate Polyäthylen, Polystyrol, Polytetrafluöräthan, Polyvinylidenchlprid,- Polyvinylidenfluoridy Polyvinylchlorid u,ä. geeignet, Das leitfähige Unterlagemäterial . muß nicht immer dem iadungsbeibehaltenden Glied angehören. Demgemäß kann_vein isolierender Film als ladungs-' beibehaltendes Glied-verwendet werden. Um eine leitfähige Unterlage: oder ^ückschleht zu erhalten, kann -ein Schichtstoff aus einer .Metallfolie:;,· ,eine Väkuumabscheidung, oder eine' Zerstäubung-.von-Metallen, ein Überziehen, eines leitfähigen Ans triciis-v- ..eine Hüfizerstäubung oder eto:-Schichtmaterial aas. verhältnismäßig: leit fähigem Papier . zur An-wendung gelangen. ^;: '.:_:-- ;■.""■"' ... ■ . .-' :^: _:-\ ^: . -.■"■-

Sin besOnders_v::geeignetes Material, 'das. im-.Handel- ■ erhältlich ist, besteht aus eiiem eine Aluminiumabs ehe idung tragenden Polyäthylenterephthalat.film .(beispielsweise - " ein..unter dem Handelsnamen. "Metalmy" erhältlieher Film vonToyo Rayon Go. ),;,>" :

_-".:"■ Dieser' Film;ka.nn unmittelbar vor Gebrauch geladen werden, jedoch ist da,s Ladungsbeibehaltungsvermögen eines derartigen Blattes so ausgezeichnete insbesondere Irn auf gewiekelteh Zustand in ^orm veiher Rolle,; und zwar; in der Weise, daß die isolierende Oberfiäche und die leitfähige runterfläche siich mit einem" seh?-geringen Abstand gegenüberliegen, ^ so daiS das Aufladen:-detn^tatsächlichen öebraueh um eine Zeitdauer bis. zu öinetn «late öder darüber vorangehen kann.

Der lichtelektrisch leitfähige isolierende Überzug kann ein solcher sein, wie er bei der gewöhnlichen Elektrophotographie verwendet wird";,, wobei jedoch=-vorzugsweise· ein solcher verwendet wird, der einen langanhaltenden photöleitfähigen Nacheffekt aufweist, um Vervielfältigungen von Kopien-mit einer einzigen Belichtung su-ergeben. Da der Kacheffekt.unter einer höheren Temperatur, rascher abnimmt, werden zweckmäßig die vorstehend beschriebenen Arbeitsgänge in einer Atmosphäre mit einer Temperatur von unteihalb 40°C wiederholt. " -. .......

Die Stufe ~-j umfaßt das Gegenüber liegen oder Pressen der beiden Oberflächen in kräftiger Weise- mittels z.B. Kautschukwalzen. Wenn das ladungsbeibehaltende Blatt keine leitfähige Rückseite besitzt, kann eine Rolle oder Walze von verhältnismäßig hoher Leitfähigkeit zur Anwen-■ dung-gelangen, die als eine Elektrode wirkt.

Bei der Stufe K kann irgendein, auf dem.Gebiet der Elektrophotographie bekanntes Entwicklungsverfahren zur Anwendung gelangen, einschließlich Kaskadenentwicklung, Entwicklung mittels magnetischer Bürste, Pulver aufs täflibung. (powder, cloud) oder insbesondere bevorzugt mittels flüssiger Entwicklung. Die Wahl der Polarität der Ladung der Tonerteilchen des Entwicklers ermöglicht die Erzeugung eines optisch positiven oder optisch negativen Bildes aus irgendeiner Art von Original in beliebiger Weise.

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-; ; : 1822350 9 V- :■-,. ^; -λ.: ■-■■;■ -

-"■ .Ein wesentile.has Merkmal des Verfahrens .gemäß der Erfindung beruht auf der Tatsache^,. daß; die elektrische · Spannungsenergie,: die für die Aufzeichnung erforderlich istj/^in\stabiler:"Forft,in".&±p.-em;-:gelad;eßen isolierenden gespeichert werden kann, wodurch die Schaffung'einer kompakten Auf zeichnung^orrichtHng \ron geringem Gewicht,, die keine La dungs einheit,,; beispielsweise eine Kbronaeinrichtung^ aufweist, ermöglfcht wird» «"efin die Herstellung einer elektrostetischen Aufzeichnung ah. eiaeffl abgelegenen Orfe erforderlich ist, kann das Verfahren gemäß der Erfindung in ¥örte;ilhafter Nielse ausgeführt werden» Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß· das Verfahren gemäß: der Erfindung mühelos: ein Transpa'-rent unter Verwendung eines transparenten lädungsbe^ehalten·:· den Blattes ergibt. Weitere\Vorteile sind, daß das lichtelektrisch leitfähige A ufzeichiäungsglied nieht einer'Koronaaufladung uriterworfen werden muß, wodurch das C-lied durch Klektronendurchschlag beschädigt, werden,kam, und daß das Rntwicklungsmateriai mit der lichtelektrisch ieitfähigeü Oberfläche nicht in Berührung gelängt,; wodurch dessen durchschnittliche Gebraiicihsdauer*"Wesentlich Aierlängert wird«

Die "Rrfindung wird nachsteiieTid anhand .eines--'.-Beispiels¹ näMer erläutert, ..... : .

Beispiel " .

Ein Polyäthylenterephthalatfilm, dessen Unterseite eine Aluminiumabscheidung trug (erhältlich von Toyo %oii,5o,;..v unter dem: Handeisnamen "Metalmy") wurde einer Koronaentladung von -7000-Volt unterworfen. Das· sich ergebende OberflächenpOteiitial des ^ilms betrug -29OO Volt. ' _;■

Eine ^berzugsmlsehung für- eine lichtelektrisch le It"-. fähige Isolierende ^achlcht aus den nachstehend 'angegebenen Bestandteilen wurde In einem Porzellankue-elnuihlengefäiB mit einer geeigneten ".enge von Toluol während etwa 15 Stunden gemischt: . ". . - ■ " . - . .

iW.-Teile

Lieht elektrisch leltfäliiiges ¹^nO 100

Epoxyester von dehydratisierten Rhizinus-

ölfettsäuren (Öl lange 40 ■ f) . j& ■,-..".

Cobaltnaphthenat / 0,1

Diesicti «igebende Mischung wurde als. Überzug auf ein leitfähiges Papier aufgebracht? und 4 Stunden bei 5o^öG gehalten, fias getrocknete Blatt wurde mit einem zu kopierenden; Iiichtbild belichtet und dann gegen die geladene Oberfläche des vostehend besehiaebenen Polyäthylenterephthalatfilmes (Metalniy) gepresst% wöjaei ■ die leltjfähige Unteraeite von jedem Blatt mit einem Leiter verbunden wurde.

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Dann wurden die beiden Blätter getrennt und das isolierende Blatt wurde in einen flüssigen Entwickler mit der nachstehenden Zusammensetzung; eingetaucht._v

Off set-Farbe (vertrieben von, · · --'■..'. -.'■-..· 'Fuji Photo- Mim Üo.y _Λ . unter dem HändeIshämen "Piano Blue'9 .= - - o>²

Gyclohexan . :" ^ ;- -' ^f _: .; loo _;

Eine blaue Reproduktion des Originmlbiides wurde auf dem PolyäthyleöterephthaiatbXatt ,(Eetalmy^Blatt) erhalten. Bei Wiederholung der Laduiigsubeitragung und' des Entwicklungsarbeitsganges mit erheuerten -: oder frischen Polyäthylenterephthalatblattern.,würden 1o Reproduktionsbilder mit einer einzigen Belichtung erhalten. λ _;.

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Claims (3)

■-. 12 - Patentansprüche

1) Verfahren zur elektrostatischen Bildwiedergabe, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Leitfähigkeitsmuster in einer lichtelektrisch leitfälligen isolierenden Schicht, die auf einem leitfähigen Träger vorgesehen ist, durch Aussetzen derselben an eine Bildbelichtürig bildet, die belichtete'Oberfläche in-innige Berührung mit einem gleichfc&rmig geladenen hochisolierenden Überzug bei einer Temperatur unterhalb Ao⁰C bringt, der an seiner anderen Oberfläche mit einer leitfähigen Rückseite oder fiückschicht in Berührung ist, diese beiden leitfähigen Teile mit einem Leiter verbindet, dann die genannten Oberflächen voneinander abzieht oder trennt und den geladenen isolierenden Überzug mit einem Entwickler elektrophotografisch - entwickelt.

2.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine lichtelektrisch leitfäh"ige isolierende Schicht verwendet, die eine homogene Mischung aus lichtelektrisch leitfähigem Zinkoxyd und einem isolierenden harzartiren Material umfaßt.

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3) Yerfahren nach Anspruch 1, .dadurch gekennzeichnet, daß man einäi hoehisolierenden Überzug verwendet, der einen, pplyäthylenterephthalakfilm mit einer dünnen leitfahigen Rückseite verwendet.

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L a a r f e ι f a