DE1772176B2 - Verfahren zur uebertragung geladener partikel von einer fotoleitfaehigen schicht auf ein bildempfangsmaterial - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Übertragung geladener Partikeln von einer fotoleitfähigen Schicht auf ein Bildempfangsmaterial und insbesondere zur Übertragung eines nach einem elektrofotografischen Verfahren entwickelten Tonerbildes auf ein Bildempfangsmaterial.

Die nachfolgend erläuterte Erfindung ist, obgleich sie lediglich in Verbindung mit einem elektrofotografischen Kopierverfahren im einzelnen beschrieben wird, ganz allgemein auf die Übertragung von an fotoleitfähigen Schichten durch elektrostatische Ladung anhaftenden Partikeln auf ein Bildempfangsmaterial anwendbar.

Die Schicht oder die Platte, auf der in einem elektrofotografischen Kopierverfahren das latente Bild erzeugt und entwickelt wird, ist verhältnismäßig teuer in der Herstellung und soll deshalb bei den meisten verbreiteten elektrofotografischen Kopierverfahren wieder verwandt werden. Dies geschieht dadurch, daß das auf der Bildschicht entwickelte Partikelbild nicht dauerhaft mit dieser Bildschicht verbunden, sondern auf ein Bildempfangsmaterial, wie z. B. ein Blatt, übertragen wird. Nach der Übertragung des partikel ^:örmigen Bildes wird die Bildschicht oder Bildplatte normalerweise für einen neuen Kopierzyklus vorbereitet. In den bekannten Kopiervorrichtungen werden sowohl zylinderförmige wie auch plattenförmige Bildschichten verwandt. In den meisten Fällen besteht die Bildschicht aus einer fotoleitenden, z. B. aus glasigem Selen, die auf eine metallische Unterlage aufgebracht ist.

Bei dem bisher üblicherweise verwandten elektrofotografischen Kopierverfahren wird in einem ersten Verfahrensschritt die Bildschicht bei Dunkelheit gleichmäßig elektrostatisch aufgeladen. Die in dieser Weise sensitivierte Bildschichi wird sodann iiiit einem optischen Bild belichtet, um die Bildschicht selektiv zu entladen und ein elektrostatisches latentes Bild 2u erzeugen. Das latente Bild wird sodann mit Hilfe eines elektrostatisch geladenen Partikelmaterials entwickelt, das normalerweise, jedoch nicht notwendigerweise, s.o ausgewählt wird, daß es an den Bereichen der Bildschicht anhaftet, die nicht belichtet wurden und deshalb noch Ladungen aufweisen. Das in dieser Weise entwickelte Bild wird sodann auf ein dauerhaftes Bildempfangsmaterial, wie z.B. Papier übertragen, indem das Papier mit der das Bild tragenden BiUfcchicht in Kontakt gebracht und auf die der Bildschicht abgewandte Seite des Papiers eine zweite elektrostatische Ladung aufgebracht wird, wodurch die an der Bildschicht anhaftenden Partikeln auf das Bildempfangsmaterial übergehen. Nach der Trennung von Bildschicht und Bildempfangsmaterial wird das Bild gewöhnlich durch Wärmeeinwirkung auf diesem fixiert Ein solches Übertragungsverfahren ist jedoch insofern nachteilig, als jeweils eine elektrostatische Ladung auf die Rückseite des Bildempfangsmaterials aufgebracht werden muß, um die Partikeln des entwickelten Bildes auf das Bildempfangsmaterial zu übertragen. Ein solches Übertragungsverfahren läßt sich dann nicht mehr praktisch einwandfrei durchführen, wenn das Bild auf ein verhältnismäßig dickes Bildempfangsmaterial übertragen werden muß, da in diesem Falle die elektrische Feldwirkung der Übertragungsladung zu gering ist. Weiterhin ergeben sich Schwierigkeiten in solchen Fällen, in denen die Rückseite des Bildübertragungsmateriels überhaupt unzugänglich ist, so daß keine Übertragungsladung auf diese Rückseite aufgebracht werden kann.

Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein neues Verfahren zur Übertragung geladener Partikeln von einer fotoleitfähigen Schicht auf Bildempfangsmaterial anzugeben, bei dem keine Übertragungsladungen auf die Rückseite des Bildempfangsmaterial aufgebracht werden müssen.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Verfahren der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß gelöst durch Anordnen des Bildempfangsmaterials in Kontakt mit den geladenen Partikeln und der fotoleitfähigen Schicht und durch Beleuchten der fotoleitfähigen Schicht.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird e3 möglich, entwickelte Partikelbilder von einer Bildschicht auf solche Bildempfangsmaterialien zu übertragen, die zu dick sind, um die zu übertragenden Partikeln mit Hilfe einer elektrostatischen Übertragungsladung angemessener Größe zu übertragen. Weiterhin läßt sich mit dem erfindungsgemäßen Verfahren nunmehr das einwickelte Partikelbild auch auf Bildempfangsmaterialien übertragen, deren Rückseite für das Aufbringen einer Übertragungsladung überhaupt unzugänglich ist. So kann z. B. das erfindungsgemäße Verfahren unter anderem Anwendung finden, um Verpackungskisten zu etikettieren. Wände zu beschriften usw.

Vorzugsweise wird das Verfahren derart durchgeführt, daß die fotoleitfähige Schicht von der der die Partikeln tragenden Seite entgegengesetzten Seite beleuchtet wird. Wird das Verfahren in dieser Weise durchgeführt, so ist es völlig unabhängig von dem Material wie auch der Formgebung des Bildempfangsmaterials, auf das das Partikelbild übertragen werden soll.

Liegt jedoch der Fall vor, daß die Bildschicht selbst strahiungsundurchlässig ist, oder ist die Anordnung ungeeignet, um die fotoleitfähige Schicht von der der die Partikeln tragenden Seite entgegengesetzten Seite zu beleuchten, so kann trotzdem das Verfahren dann durchgeführt werden, wenn die fotoleitfähige Schicht durch das Bildempfangsmaterial beleuchtet wird.

Vorzugsweise wird eine Beleuchtung durch eine

Blitzlichteinrichtung vorgenommen.

Im folgenden soll die Erfindung näher anhand der Zeichnung erläutert werden. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 ein Flußdiagramm, bei d^m nach einem üblichen elektrofotografischen Verfahren ein latentes Bild hergestellt und entwickelt wird, und das so entwickelte Bild schließlich übertragen wird,

Fig.2 eine Partikelübertragung nach dem erfindungsgemäiien Verfahren und

Fig.3 ein übertragenes Partikelbild auf einem Bildempfangsmaterial.

Wie in F i g. 1 gezeigt, werden bei wiederverwendbaren elektrofotografischen Bildschichten gewöhnlich fünf getrennte Verfahrensschritte ausgeführt. Obwohl verschiedene Schritte miteinander kombiniert oder auf andere Weise variiert werden können, werden die fünf Verfahrensschritte bei den typischen Ve. fahren in der gezeigten Weise ausgeführt.

Zuerst wird eine annähernd gleichmäßige elektrostatische Ladung auf die Biidschicht aufgebracht, die normalerweise als elektrofotografische Platte bezeichnet wird und eine fotoleitfähige Schicht auf einer relativ leitenden Unterlage aufweist. Die Ladung wird dadurch aufgebracht, daß die Platte an einer ^af ein Koronaentladungspotential angehobenen Elektrode vorbeigeführt wird. Geeignete Ladungseinrichtungen und Verfahren sind in der US-Patentschrift 27 77 957 beschrieben. Es können jedoch auch andere geeignete Ladungsv^rfahren verwendet werden.

Die geladene oder sensitivierte elektrofotografische Platte wird mit einem dem zu reproduzierenden Bild entsprechenden optischen Muster belichtet. Dies kann durch eine Kamera, einen Bildprojektor oder andere optische Einrichtungen erreicht werden, die aus der Fotografie und der Elektrofotografie bekannt sind. Die elektrofotografische Platte wird selektiv in den Bereichen entladen, die mit einer zur Erzeugung von Fotoleitfähigkeit wirksamen Strahlung belichtet wurden, und behalten ihre Ladung in den nicht belichteten Bereichen bei. Demgemäß wird ein elektrostatisches Ladungsmuster erzeugt, das dem optischen Muster entspricht. Obwohl die beschriebenen Verfahrensschritte verbreitet kommerziell verwendet werden, sind verschiedene andere Verfahren zur Erzeugung entwikkelbarer Ladungsmuster bekannt und können an ihrer Stelle verwendet werden. Beispielsweise kann eine bildmäßig verteilte Ladung direkt auf der elektrofotografischen Platte aufgebracht werden, indem eine entsprechend geformte und in kleinem Abstand zur Platte angeordnet Elektrode pulsierend mit einer ausreichend hohen Spannung beaufschlagt wird.

Das latente elektrostatische Bild wird dann durch Aufbringen von entgegengesetzt geladenen Partikeln entwickelt bzw. sichtbar gemacht. Wird der elektrofotografischen Platte z. B. eine gleichmäßige positive Ladung erteilt, die dann bei der Belichtung mit einem optischen Muster selektiv abgebaut wird, so werden auf ein negatives Potential aufgeladene Partikeln verwendet, die das latente Bild durch Ablagerung von Partikeln in den unbelichteten Bereichen entwickeln. Besonders geeignete Entwicklungsverfahren und Materialien sind z. B. in den US-Patentschriften 26 18 551, 26 18 552 und 26 38 416 beschrieben.

Das auf der elektrofotografischen Platte erzeugte partikelförmige Bild wird dann auf ein dauerhaftes Bildempfangsmaterial übertragen, so daß die Platte für eine erneute Verwendung im elektrofotografischen Verfahren vorbereitet werden kann. An dieser Stelle des elektrofotografischen Verfahrens kann das gemäß der Erfindung angegebene Verfahren zur Bildübertragung angewendet werden, obwoh* selbstverständlich das erfindungsgemäße Verfahren nicht allein auf elektrofotografische Kopierverfahren beschränkt ist.

In Fig.2 ist ein Bildempfangsmaterial 11 in Kontakt mit einem partikelförmigen Bild J2 und einer foioleitfähigen Schicht 13 einer elektrofotografischen Platte 10 gezeigt Das partikelförmige Bild 12 soll ein elektrofotografisches Bild darstellen, das in der vorstehend beschriebenen oder einer vergleichbaren Weise entwikkelt wurde. Daher haftet das partikelförmige Bild vor Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Bildübertragung elektrostatisch selektiv an der ek-K'.rofotografischen Platte 10 an.

Die gezeigte Anordnung des Bildempfangsmaterials in Kontakt mit der entwickelten elektrofotografischen Platte wird einer Strahlung für die fotoleitfähige Schicht zur Erzeugung von Fotoleitung, z. B. mit Hilfe einer weißglühenden Lampe 16, ausgesetzt. Wie in F i g. 2 gezeigt, ist die Strahlungsquelle auf der dem Bildempfangsmaterial abgewandten Seite der Anordnung vorgesehen. Daher muß die Unterlage 14 der elektrofotografischen Platte 10 durchscheinend, vorzugsweise durchsichtig sein. Glas ist ein besonders geeignetes Material für die Unterlage 14, mit der Einschränkung, daß es gewöhnlich nicht ausreichend elektrisch leitend ist, um in der Elektrofotografie verwendet zu werden. Aus diesem Grund wird das für die Unterlage 14 verwendete Glas besonders behandelt, um die erforderliche elektrische Leitfähigkeit zu erhalten, oder es muß eine dünne transparente, leitende Schicht in die Plaltenstruktur eingebracht werden. Zum Beispiel kann eine dünne leitende Schicht aus Zinnoxyd o. ä. verwendet werden, wie es in F i g. 2 durch das Bezugszeichen 17 angedeutet ist. Andere geeignete Materialien sind z. B. leitende Kunststoffmaterialien oder nichtleitende Kunststoffmaterialien, die eine durchscheinende oder durchsichtige leitende Schicht erhalten.

Gemäß einer anderen Ausführungsform des Verfahrens kann die elektrofotografische Platte durch geeignet ausgewählte Bildempfangsmaterialien anstatt, wie in Fig. 2 gezeigt, durch die Plattenunterlage 14 belichtet werden. Diese Ausführungsform ist in Verbindung mit für eine eine Fotoleitung erzeugende Strahlung ausreichend durchscheinenden Übertragungsmaterialien anwendbar.

Darüber hinaus muß, um eine Abschirmung durch das partikelförmige Bild zu vermeiden und eine entsprechende Bestrahlung sicherzustellen, die Strahlung unter einem relativ kleinen Winkel gegenüber der Senkrechten der Plattenoberfläche auftreffen, es sei denn, daß das partikelförmige Bild ein die Strahlung weiterleitendes Material enthält.

Es wurde festgestellt, daß die Beleuchtung der das Bild tragenden fotoleitfähigen Schicht von Einrichtungen mit einer sehr kurzen Blitzlichtdauer ausreichender Intensität genügt, oder sie muß entsprechend langer mit geringerer Lichtintensität beleuchtet werden. Das erstere Verfahren hat den Vorteil hoher Geschwindigkeit und ist daher bei kontinuierlich arbeitenden Maschinen geeigneter. Das Verfahren kann jedoch ebenso gut mit niedriger Lichtintensität durchgeführt werden.

Die Größe und Frequenz der bei dem Übertragungsverfahren erforderlichen Strahlung ist durch das besondere fotoleitfähige Material bestimmt, an dem die

Partikeln aufgrund elektrostatischer Kräfte anhaften. Eine Strahlung, die ausreicht, um in der fotoleitfähigen Schicht Elektronen-Lochpaare zu erzeugen, ist geeignet, um eine Partikelübertragung sicherzustellen. Es wird angenommen, daß die Strahlung von der fotoleitfähigen Schicht absorbiert wird und sich dabei Elektronen-Lochpaare bilden, die sich verteilen und dabei das elektrostatische Ladungsmuster neutralisieren. Die Partikeln, die alle eine der Plattenladung entgegengesetzte Ladung aufweisen, stoßen sich daher gegenseitig ab und werden so von der fotoleitfähigen Schicht fort auf das Bildempfangsmaterial gezwungen, mit dem sie sich in Kontakt befinden. Der vorstehende theoretische Erklärungsversuch soll die Erfindung nicht beschränken. Die beobachteten Ergebnisse stimmten jedoch mit der vorstehend erläuterten Theorie überein. Die Partikelübertragung wurde dann als besonders wirksam erkannt, wenn ein, verglichen mit der Oberfläche der fotoleitfähigen Schicht, relativ weiches Bildempfangsmaterial benutzt wird. Gewöhnliches Papier wurde als ein besonders für diesen Zweck geeignetes Material erkannt.

F i g. 3 zeigt schematisch ein gemäß dem Verfahren gebildetes Übertragungsbild. Nach dem Beleuchtungsvorgang, wie er in Fig. 2 dargestellt ist, wird das das Bild tragende Bildempfangsmaterial 11 von der fotoleitfähigen Schicht getrennt. Das Übertragungsbild 12 kann dann dauerhaft auf dem Bildempfangsmaterial 11 z.B. durch Anwendung von Hitze oder Lösungsdämpfen fixiert werden.

Im weiteren wird das erfindungsgemäße Verfahren anhand bestimmter Beispiele näher erläutert. Eine annähernd gleichmäßige positive Ladung von etwa 600 bis 70) Volt wurde auf eine elektrofotografische Platte aufgebracht, die einen dünnen Film glasigen Selens au einer mit einer Zinnoxydschicht überzogenen Glas unterlage aufweist, indem die Platte dicht an einer au einem Koronaentladungspotential liegenden Elektrodt vorbeigeführt wurde. Die sensitivierte Platte wurde ir einer Kamera mit einem optischen Muster belichtet unc durch Kaskadieren einer Entwicklungsmischung au: elektrostatisch anziehbaren Tonerpartikeln und größe ren Trägerteilchen über die fotoleitfähige Schich

ίο entwickelt, wie näher in der US-Patentschrift 26 18 55; beschrieben ist. Die Entwicklermischung wird se ausgewählt, daß die Tonerpartikeln triboelektrisch au ein negatives Potential in bezug auf die verbleibender geladenen Bereiche der elektrofotografischen Platte aufgeladen werden. Ein Blatt Papier wird dann ir Kontakt mit der die Partikeln tragenden Oberfläche dei Platte angeordnet und die fotoleitfähige Schicht mi' einem Blitz mit einer Lichtenergie von 50 Joule beleuchtet. Das Papier wurde dann von der Platte abgezogen. Ein besonders gutes Partikelbild ist auf da« Papier übertragen worden.

Zu Vergleichszwecken wurde das gleiche Verfahren jedoch ohne den Beleuchtungsvorgang wiederholt. E< wurde festgestellt, daß die Partikelübertragung nichi ausreichte, um ein annehmbares Bild zu erzeugen. Die Wirksamkeit des Verfahrens wurde weiter durch einer zusätzlichen Versuch nachgewiesen, bei dem ein zweite« Blatt gegen die vorstehend genannte, Partikelr tragende Platte gepreßt wurde. Ein Lichtblitz wurde dann durch die Glasunterlage hindurch geschickt unc das Papier anschließend von der Platte getrennt. E: wurde eine ausreichende Partikelübertragung festge stellt, durch die ein zufriedenstellendes und lesbares Bile auf dem Papier erzeugt wurde.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Übertragung geladener Partikeln von einer fotoleitfähigen Schicht auf ein Bildempfangsmaterial, gekennzeichnetdurc'u

a) Anordnen des Bildempfangsmaterials (11) in Kontakt mit den geladenen Partikeln (12) und der fotoleitfähigen Schciht (13) und

b) Beleuchten der fotoleitfähigen Schicht (13).

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die fotoleitfähige Schicht (13) von der der die Partikeln tragenden Seite entgegengesetzten Seite beleuchtet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die fotoleitfähige Schicht (13) durch das Bildempfangsmaterial (11) beleuchtet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beleuchtung durch eine Blitzlichteinrichtung vorgenommen wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Bildempfangsmaterial (11) ein Blatt Papier verwendet wird.