DE1807065A1 - Mit hoher Geschwindigkeit arbeitendes Verfahren zur elektrostatischen Reproduktion einer graphischen Darstellung - Google Patents

Description

OB.-INQ. DIPL.-IMS. M.SC. DIPL-PHYS. OK. DIPL-PHYS.

HÖGER - STELLRECHT - GRIESSBACH - HAECKER

PATENTANWÄLTE IN STUTTGART

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28.10.1968

Austral.Ser.No. 29 620

Savin Business Machines Corporation, New York, N.Y., U.S.A.

Mit hoher Geschwindigkeit arbeitendes Verfahren zur elektrostatischen Reproduktion einer graphischen Darstellung

Die Erfindung betrifft ein mit hoher Geschwindigkeit arbeitendes Verfahren zur elektrostatischen Wiedergabe einer graphischen Darstellung.

Bei den bekannten Verfahren zum elektrostatischen Drucken wird zuerst eine elektrostatische Ladung auf eine Oberfläche einer photoleitfähigen Schicht auf einem Träger aufgebracht und die Oberfläche dann einem Lichtbild der betreffenden, wiederzugebenden Darstellung ausgesetzt, um so ein latentes, elektrostatisches Bild auf der photoleitfähigen Schicht zu bilden, wobei im wesentlichen die ganze Ladung an den nicht bedruckten Bereichen abfließt. Dieses Bild wird dann entwickelt, indem das Material durch ein Entwicklungssystem hindurchgeführt wird, in welchem das Bild der Wirkung von Farbstoffteilchen ausgesetzt

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wird, die an der Oberfläche in den Bereichen anhaften, in denen die Ladung zurückgeblieben ist, wodurch sich die gewünschte Reproduktion ergibt.

Diese bekannten Systeme haben eine Anzahl von Nachteilen. Da die Ladung in den Bereichen, mit denen nicht gedruckt werden soll, im wesentlichen vollständig entfernt ist, benötigt die Entwicklung des Bildes eine relativ lange Zeit mit dem Ergebnis, daß ein Teil der Bildladung entweder durch den Entwickler oder durch Teile der Entwicklereinrichtung verloren geht, ehe der Entwicklungsvorgang beendet ist, so daß das sich so ergebende Bild nicht scharf genug ist und keine ausreichend hohe P Auflösung hat.

Ein weiterer Nachteil bei den bekannten elektrostatischen Druckverfahren hängt mit der Wiedergabe einer zusammengesetzten Darstellung zusammen, wie beispielsweise beim Farbdruck, bei dem es notwendig ist, eine Anzahl von Reproduktionen auf der Oberfläche übereinander anzuordnen. Bei den Versuchen, dies mit den bekannten Verfahren zu erreichen, wurde zuerst ein elektrostatisches Bild auf der Oberfläche gebildet, dieses entwickelt und die Schicht erneut aufgeladen, wiederum belichtet und entwickelt, und dieser Vorgang wurde dann so lange fortgesetzt, bis die gewünschte Anzahl von Bildern übereinander angeordnet war. Die Schwierigkeit besteht nun darin, daß die späteren BiI-™ der durch Unregelmäßigkeiten auf der Oberfläche beeinflußt werden, und zwar infolge der vorher aufgebrachten Bilder oder Muster. Dies bedeutet, daß es schwierig ist, die Ladungswerte auf der Oberfläche richtig aufrecht zu erhalten, wenn diese erneut aufgeladen wird, da, wenn nacheinander Bilder entwickelt werden, die Oberfläche mindestens in einem gewissen Umfang durch das vorher aufgebrachte Material gegen eine Aufladung und eine photoleitende Wirkung abgeschirmt ist. Die verschiedenen Entwickler und anderen Mittel bekannter Art, die die-

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sen Nachteil beseitigen sollten, waren nur zum Teil erfolgreich.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, um elektrostatisch graphische Darstellungen mit höheren Geschwindigkeiten zu reproduzieren, als dies bisher möglich war.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß eine elektrostatische Ladung auf ein Blatt aufgebracht wird, das eine isolierende Oberfläche hat, daß diese Ladung unterschiedlich reduziert wird, wobei eine wesentliche Restladung zurückbleibt, um so ein latentes elektrostatisches Bild dieser Darstellung auf dem Blatt zu erzeugen, worauf dieses Blatt schnell durch eine Entwicklereinrichtung geführt wird, um dieses Bild der Wirkung eines Entwicklers auszusetzen, der Farbpartikel enthält, um dieses latente Bild entsprechend den unterschiedlichen Werten der Restladung sichtbar zu machen.

Das erfindungsgemäße Verfahren löst das Problem des Überdruckens bei der Reproduktion eines zusammengesetzten Bildes. Es ermöglicht ferner die Herstellung von Bildern mit höherer Auflösung und mit größeren Geschwindigkeiten, als dies bisher der Fall ist. Es kann eine Vielzahl von Entwicklerflüssigkeiten verwendet werden. Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich im besonderen zur elektrostatischen Wiedergäbe von Farbbildern und von zusammengesetzten Darstellungen.

Zweckmäßigerweise wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zuerst eine relativ hohe elektrostatische Ladung auf die Isolieroberfläche einer photoleitenden Schicht, die auf einem Träger angeordnet ist, aufgebracht, worauf die Oberfläche einem Lichtbild der Darstellung für eine sehr kurze Zeit ausgesetzt wird, so daß die Ladung über den Bereich des Bildes unterschiedlich reduziert wird, während in diesem Bereich jedoch eine erhebliche Restladung zurückbleibt.

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Das so belichtete Material wird mit so hoher Geschwindigkeit durch eine Entwicklereinrichtung hindurchgeführt, daß das Bild entsprechend den Potentialunterschieden zwischen einem Maximum und einem Minimum entwickelt wird, jedoch ohne Entwicklung des Bildes in den Minimum-Bereichen des Restpotentials.

Wenn zusammengesetzte Darstellungen,wie "beispielsweise Farbbilder, entwickelt werden sollen, so werden die Belichtung und die Entwicklung wie oben erwähnt zuerst in Bezug auf eine Komponente der Darstellung durchgeführt, so daß ein Restpotential verbleibt, worauf diese Vorgänge nacheinander mit den anderen fc Komponenten wiederholt werden, wobei das Restpotential verwendet wird, ohne daß es notwendig ist, die Oberfläche zwischen Belichtung und Entwicklung neu aufzuladen.

Die Entwicklung erfolgt mit einer viel höheren Geschwindigkeit als die Ladung durch den Entwickler oder durch die Entwicklereinrichtung hindurch verloren gehen kann, so daß man ein Bild mit hoher Auflösung erhält.

Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert, in der

Pig. 1 einen Teilschnitt durch eine Ausführungsform eines Kopiermaterials zeigt, das zur Durchführung des erfindungsge- W. mäßen Verfahrens verwendet wird,

Fig. 2 zeigt schematisch die Potentialverteilung auf der Oberfläche des Kopiermaterials, wenn die verschiedenen Belichtungen und Entwicklungen entsprechend dem Verfahren der Erfindung durchgeführt werden.

Das erfindungegemäße Verfahren hängt nicht von der Ladungsmenge ab, die auf der Oberfläche des Photoleiters festgehalten wird,, wie dies bei den bekannten Verfahren der Fall ist, sondern es hängt mit dem Unterschied der Ladung an den einzelnen Punkten

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der Oberfläche entsprechend den verschiedenen !eilen des zu reproduzierenden Bildes zusammen.

Das heißt, die erfindungsgemäße Erzeugung eines Bildes wird durch maximale und minimale Änderungen des Potentials auf den verschiedenen !eilen des Bildes bestimmt, wie sie sich durch die Belichtung ergeben, wobei eine Restladung auf der Oberfläche verbleibt.

Im einzelnen wird, bei dem Verfahren gemäß der Erfindung wie folgt vorgegangen. Die Oberfläche, auf der die Reproduktion durch elektrophotographische Mittel hergestellt werden soll, wird zuerst mit einer Ladung versehen, worauf diese Ladung durch ein Lichtbild modifiziert wird, so daß sich ein latentes Bild, ausgedrückt durch Potentialdifferenzen,relativ zu einer Restladung ergibt, worauf das sich so ergebende, latente, elektrostatische Bild mit einer so hohen Geschwindigkeit entwickelt wird, daß nicht die ganze Ladung sondern nur die der Belichtung entsprechende Änderung der ursprünglichen Ladung entwickelt wird.

Bei der praktischen Durchführung des Verfahrens wird zuerst eine sehr starke Ladung auf eine Isolierfläche einer photoleitenden Schicht aufgebracht und die Oberfläche so belichtet, daß nur ein kleiner Teil der gesamten verfügbaren Ladung verbraucht wird. Dieses latente Bild wird dann rasch entwickelt, um ein Bild zu erzeugen, das lediglich die Differenzladung wiedergibt, jedoch die starke nicht ausgenützte Ladung zurückläßt, die dann für eine zweite Belichtung verfügbar ist, bei der ebenfalls nur ein Teil der verbleibenden Ladung ausgenützt wird. Das sich durch die zweite Belichtung ergebende latente Bild wird dann entwickelt, worauf noch weitere Belichtungen und Entwicklungen möglich sind.

Ee sei darauf hingewiesen, daß, wenn die Entwicklung nicht mit

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hier Geschwindigkeit durchgeführt wird, eine Entwicklung auf der ganzen Oberfläche entsprechend der Restladung eintreten würde, wodurch ein Bild mit wesentlich geringerem Kontrast entstehen würde. Aus diesem Grund wird erfindungsgemäß die Geschwindigkeit der Entwicklung so gesteuert, daß lediglich ein Differenzbild entwickelt wird.

Pig. 1 zeigt ein Kopiermaterial 10, das sich besonders für das erfindungsgemäße Verfahren eignet. Es besitzt eine Trägerschicht 12, die beispielsweise Papier oder ein anderes geeignetes Material sein kann. Auf dieser Trägerschicht 12 ist eine Schicht fe 14 aus photoleitendem Material und auf dieser eine Isolierschicht 16 aufgebracht. Während die Isolierschicht 16 getrennt von der Photoschicht 14 dargestellt ist, ergibt sich ohne weiteres, daß die Isolierschicht 16 auch lediglich ein Verbundmittel sein kann, das die photoleitenden Teilchen festhält. Beispielsweise kann sie ein isolierendes Harz sein, das als filmbildender Träger für die photoleitenden Teilchen aus Zinkoxyd oder dergleichen dient.

Bei der praktischen Durchführung des erfindungsgemäßen Verfah-' rens wird zuerst eine elektrostatische Ladung auf das Kopiermaterial 10 aufgebracht. Das so entstandene Potential ist durch die strichpunktierte Linie in Pig. 2 angedeutet und mit Anfangs- ψ ladung bezeichnet. Diese Anfangsladung wird von der Isolierschicht so lange festgehalten, bis Licht auf den Photoleiter auftrifft. Wie bekannt, aktiviert auf einen Photoleiter auftreffendes Licht den letzteren zur Freigabe der Ladung, die oberhalb der aktivierten Stelle festgehalten wurde.

Nachdem die Anfangsladung aufgebracht worden ist, wird sie dadurch modifiziert, daß die Oberfläche einem Abbild der zu reproduzierenden Darstellung ausgesetzt wird. Hierdurch wird die Ladung so abgewandelt, daß auf der Oberfläche eine Potential-

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verteilung entsteht, die ein latentes Bild dieser Darstellung ergibt und die in Pig. 2 als erstes latentes Bild bezeichnet ist. Diese Figur zeigt, daß der maximale Ladungsunterschied dieser Bilder, der durch X in der Zeichnung dargestellt ist, lediglich einen kleinen Teil der gesamten Anfangsladung bildet. Es ergibt sich somit, daß, wenn die gesamte Ladung entwickelt würde, der unterhalb der gepunkteten Linie vorhandene Teil die Reproduktion verschlechtern und verwischen würde. Wenn die Entwicklung jedoch auf die Ladungsdifferenz begrenzt wird, erhält man ein Bild von sehr hoher Auflösung, das nicht durch die Oberschußladung verdorben ist, da diese Überschußladung von der Entwicklerflüssigkeit nicht beachtet wird.

Es wirde nun festgestellt, daß bei der Entwicklung des ersten latenten Bildes mit sehr hoher Geschwindigkeit, beispielsweise durch Bewegen einer Entwicklerwalze über die Oberfläche, nur die Differenzladung entwickelt wird. Es ist deshalb notwendig, die Größe der Differenzladung mit der Geschwindigkeit der Entwicklung in Beziehung zu bringen, um die gewünschten Resultate zu erreichen. Dies kann ohne weiteres empirisch erfolgen.

Weil nun die auf grund der Belichtung zur Erzeugung eines ersten latenten Bildes abgeflossene Ladung nur einen !eil der Gesantladung darstellt und weil die Entwicklung auf die Ladungsdifferenz des ersten latenten Bildes begrenzt ist, kann die Oberfläche ein zweitesmal belichtet werden, um auf diese Weise einen Teil der verbleibenden Restladung zur Herstellung eines zweiten latenten Bildes zu benutzen. Dieses zweite latente Bild kann dann rasch entsprechend der ihm zugeordneten Differenzladung entwickelt werden. Damit können hintereinander Belichtungs- und Entwicklungsvorgänge durchgeführt werden, wodurch ein mehrfarbiges Bild aus einer einzigen Anfangsladung hergestellt werden kann, die durch Belichten mit Hilfe einer

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Koronaeinrichtung oder dergleichen erzeugt wird.

Nachfolgend werden einige Beispiele zur Erläuterung des erfin-r dungsgemäßen Verfahrens beschrieben.

Beispiel 1

Es wird zuerst ein Blatt eines elektrostatischen Kopiermaterials dadurch vorbereitet, daß die Oberfläche eines Trägerpapieres oder eines Trägerfilms mit einer Schicht aus photoleitendem Material und einer Isolierschicht oder mit einem photoleitenden Material, das in ein isolierendes Bindemittel eingebettet ist, in bekannter Weise überzogen wird. Vorzugsweise wird ein fein verteiltes, photoleitendes Material in einem filmbildenden Bindemittel verwendet. Nach der entsprechenden Präparierung des Kopiermaterials wird dieses durch eine Koronaentladung aus einer Anzahl von Spitzen oder Drähten bei einem Potential von etwa 3 bis etwa 20 KV aktiviert, wobei in einem Potentialfeld von -etwa 2 "bis etwa 20 KV je Zoll (1 Zoll = 25,4 mm) gearbeitet wird. Infolge der Bildung von ionisiertem' Gas, das sich an die Oberfläche anhängt und sich an der Ladung der Oberflächen-' schicht beteiligt,'wird eine Oberflächenladung im Bereich von 50 bis etwa 500 Volt, abhängig von dem angelegten Feld und den dielektrischen Eigenschaften der Isolierschicht und/oder der Photoschicht erzeugt.

Das Kopiermaterial kann natürlich auch ein fortlaufendes Band oder eine fortlaufende Bahn sein, dessen bzw. deren Ladung ebenfalls kontinuierlich erfolgen kann.

Nachdem die Ladung auf das Kopiermaterial aufgebracht worden ist, wird sie in vorgegebener Weise abgewandelt, indem ein Kontakt- oder Signalmittel aufgebracht oder indem das Kopiermaterial einem Lichtbild dort ausgesetzt wird, wo eine photoleitende Schicht verwendet wird. Das sich so ergebende elektrostatische Bild des Blattes besteht aus einer Ladung, die,

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dem Bild entsprechend, von Punkt zu Punkt verschieden ist. Wenn das Kopiermaterial belichtet wird, wird die Belichtung so gesteuert, daß eine starke Restladung auf der gesamten Fläche des latenten Bildes verbleibt. Um dies zu erreichen, ist die Belichtungszeit erheblich kurzer als bei den Verfahren bekannter Art, so daß das Material sogar als unterbelichtet angesehen werden könnte. Bei den bekannten Verfahren wird beispielsweise eine Zinkoxydfolie normalerweise durch eine 150 Watt-Lampe bei einer Entfernung von etwa 90 cm (3 Fuß) 1 Sekunde lang belichtet, um auf diese Weise ein Grund-Null-Potential in den voll beleuchteten Bereichen zu gewährleisten. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird jedoch die Belichtungszeit auf etwa 0,1 Sekunden herabgesetzt, so daß das erzeugte Bild eine hohe Grundladung aufweist und zwischen den Bereichen eine Ladungsdifferenz entsteht, die vom Licht beaufschlagt sind,und den Bereichen, die dunkel oder abgeschirmt sind. Wenn nun ein erfindungsgemäß belichtetes Blatt mit einer starken Restladung normal entwickelt würde, so würde sich eine außerordentlich starke Hintergrunddichte ergeben. Erfindungsgemäß wird jedoch das Bild dadurch entwickelt, daß das Material zwischen Entwicklerwalzen mit sehr hoher Geschwindigkeit, beispielsweise 30 m je Minute (100 Fuß je Minute), mit einer ausreichenden Zufuhr eines Entwicklers hindurchgeführt wird. Obwohl die Entwicklung sehr rasch vor sich geht, wird trotzdem eine vollständige Entwicklung entsprechend den Potentialunterschieden des latenten Bildes erreicht, wobei die Hintergrundladung nicht beachtet wird. Es wurde dabei festgestellt, daß die elektrostatische Entwicklung nicht von der absoluten oder Gesamtladung und der damit zusammenhängenden Anziehungskraft abhängt, sondern vielmehr lediglich von den den Oberflächenladungen enteprechenden unterschiedlichen elektrischen Feldstärken. Es wurde ferner festgestellt, daß die sehr schnelle Entwicklung durch

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die Einschnürung der elektrischen Felder entsteht, die die Absetzgeschwindigkeit beträchtlich erhöht, während gleichzeitig durch die hohe Umfangsgeschwindigkeit der Entwicklerwalzen andere, nicht mit dem Bild zusammenhängende Verluste auf ein Minimum herabgesetzt werden. Dies bedeutet, daß bei dieser sehr schnellen Entwicklung das Bild wesentlich schneller entwickelt wird,als ein Ladungsverlust durch den Behälter für die Entwicklerflüssigkeit oder an den leitenden Flächen der Walzen oder sonstiger entsprechender Einrichtungen eintreten kann. Je schneller die Entwicklung durchgeführt wird, um so größer ist die zulässige Berührung der Walzenoberflächen mit dem Blatt und um so geringer ist der an den nicht belichteten Stellen entstehende Verlust durch die Walzen oder durch die Entwicklerflüesigkeit oder durch einen gasförmigen Entwickler. Ferner kann die Leitfähigkeit des Farbstoffes oder des Trägers oder beider gegebenenfalls erhöht werden, ohne daß eine merkliche Abnahme der Leistungsfähigkeit der Entwicklung eintritt. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es daher möglich, übliche Druckfarben zu verwenden, sofern die Verdünnungsflüssigkeit ein ausreichendes Lösungsvermögen und entsprechende Isoliereigen- · schäften aufweist.

Ob ohl beim, erfindungsgemäßen Verfahren eine Vielzahl von Ent-Wicklern verwendet werden kann, wM nachfolgend ein geeignetes Material als Beispiel angegeben:

Ein konzentriertes farbartiges Material ist folgendermaßen zusammengesetzt:

RuB (Peerless Black) 100 g

Aluminiumhydroxyd als Streck- 50 g mittel

mit SafflowerÖl modifiziertes

Glyeerylphthalat-Alkyd-Harz 200 g

Bleinaphthenat, 6 #ige Lösung 2 g

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Dieses konzentrierte Material wird in einer Kugelmühle gemischt und dann in ein Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel oder ein anderes Lösungsmittel, wie "beispielsweise Perchloräthylen, in einem Verhältnis von ungefähr 20 $> Konzentrat zu 80 $> Lösungsmittel eingerührt. Ein anderer Entwickler kann dadurch hergestellt werden, daß in einer Kugelmühle etwa 100 g Phthalocyanin-Blau mit etwa 100 g Vinyltoluolaerylharz gemahlen werden, um eine konzentrierte Farbe zu erzeugen, die in einem Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel, das etwa 10 % aromatische Stoffe enthält, dispergiert wird.

Beispiel 2

Es sei darauf hingewiesen, daß nach der Entwicklung des Bildes auf dem Blatt gemäß Beispiel 1 eine "beträchtliche Ladung so lange zurückbleibt, wie das Blatt im Dunkeln gehalten wird, wenn eine photoleitende Schicht vorhanden ist. Nach einem weiteren bedeutsamen Merkmal der Erfindung wird die Restladung dazu verwendet, eine Anzahl von nachfolgenden Reproduktionen auf dem gleichen Blatt herzustellen, ohne die Oberfläche erneut aufzuladen, wie dies bei den bekannten Verfahren der Pail ist, so daß also erfindungsgemäß übereinandergedruckte Bilder erzeugt ■werden können, wie sie für Farbdruck- und Probeabzüge und für kartographische Zwecke erforderlich sind. Die nachfolgenden Reproduktionen, wie beispielsweise der zweite oder d.tr dritte Druck können in Farben ausgeführt werden, die sich voneinander und auch von der ersten Reproduktion unterscheiden. Für diese nachfolgenden Reproduktionen können Entwickler verwendet werden, die sich gegenüber dem ersten insofern unterscheiden, als sie eine größere Leitfähigkeit, einen größeren Widerstand oder eine stärkere Isolierung als der erste Entwickler aufweisen können.

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Beispielsweise kann der erste Entwickler ein Acrylharzfarbstoff sein, während der zweite Entwickler einen Magentafarbstoff enthalten kann, der in Pflanzenöl dispergiert ist, zum Beispiel in Leinsamenöl, Maisöl, Saffloweröl oder Sonnenblumenöl, und zwar im Verhältnis von etwa 1 Teil Farbstoff zu 1 Teil· oder 1/2 Teil Öl, und der ferner gegebenenfalls in einem anderen Lösungsmittel als dem für den ersten Entwickler verwendeten dispergiert wird. Der dritte Entwickler kann einen anderen Farbstoff, beispielsweise einen gelben Farbstoff enthalten, wobei dieser Farbstoff in Wachs oder Gummi , beispielsweise in Karnaubawachs, Paraffinwachs, Estergummi oder Gummi arabicum verteilt sei'n kann, worauf dieser Stoff seinerseits in einer Isolierflüssigkeit dispergiert wird, beispielsweise in einem aliphatischen Paraffin, Isoparaffin, einem zyklischen Kohlenwasserstoff oder in- einem fluorierten-c;h3orierten Kohlenwasserstoff.

Beispiel 5

Das" mit Zinkoxyd gemäß den Beispielen 1 und 2 beschichtete Blatt kann durch ein Blatt ersetzt werden, das mit Bleijodid, Selen-Cadmiumsulfid, Titandioxyd oder einem anderen Photoleiter beschichtet ist, wobei zuerst die photoleitende Schicht im Vakuum auf das Blatt aufgedampft wird.

Beispiel 4

Das mit Zinkoxyd beschichtete Blatt gemäß Fig_# 1 kann durch ein Blatt aus "Mylar" ersetzt werden, wobei diese Bezeichnung ein Warenzeichen der Firma E.I. du Pont de Nemours & Co. für sehr dauerhafte, transparente, wasserabstoßende Folien aus Polyäthylenterephthalatharz, Polyvinylchlorid, Polyäthylen oder Polyester ist, oder es kann durch Papier oder ein anderes Material ersetzt werden, das mit einer Isolierschicht überzogen

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ist. Das auf einem solchen Blatt erzeugte elektrostatische Bild kann dadurch, hergestellt werden, daß auf ihm Ladungen in Form des gewünschten Bildes in anderer Wßisne aufgebracht werden als beispielsweise durch Belichtung eine:si photoleitenden Materials durch ein Lichtbild oder durch Abziehen der Ladungen von der Oberfläche unter Verwendung eines leitenden Stiftes.

Beispiel 5

In einer weiteren Abwandlung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind die Entwicklerwalzen mit einem dünnen, etwa 1,0 mm dicken Film (0,04 Zoll) eines Materials wie beispielsweise Teflon beschichtet, wobei diese Bezeichnung ein Warenzeichen der Firma E.I. du Pont de Nemours & Co. für ein Tetrafluoräthylenpolymerharz ist. Diese Schicht setzt die Aufnahme von Entwicklermaterial durch die Walzen auf ein Minimum herab und reduziert die Bilddichte in großen Flächenbereichen.

Beispiel 6

Bei diesem Beispiel wird das das Bild tragende Blatt zwischen · zwei Walzen hindurchgeführt, von denen eine mit einem federnden, kohlenstoffgefüllten Gummi oder Neopren überzogen ist, während die andere als hochpolierte Stahlwalze ausgebildet ist, wobei sich die Walzen mit einer Umfangsgeschwindigkeit von etwa 30 m je Minute (100 Fuß je Minute) drehen. Die Walzen haben beispielsweise einen Durchmesser von etwa 20 mm (0,8 Zoll). Das Blatt wird dann in den Walzenspalt ein- und mit einer Geschwindigkeit von etwa 30 m je Minute (100 Fuß je Minute) durch ihn hindurchgeführt. Bei dieser Ausführungsform wird der Entwickler der Stahlwalze zugeführt, wenn sie die obere der beiden Walzen ist. Ist sie die untere Walze des Walzenpaares, so nimmt sie die Entwicklerflüssigkeit aus einem Entwicklergefäß auf grund der Benetzung

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nach oben mit und bildet eiYen EiIm aus Flüssigkeit oder Pulver (falls solches verwendet wird), der nun in Berührung mit der Bildseite des Blattes gebracht wird. Die Stärke des sich so ergebenden Entwicklerfilmes richtet sich nach der Art und der Viskosität des Entwicklers und der Umfangsgeschwindigkeit der Walzen. Diese Stärke bestimmt auch die Menge des Entwicklers, die auf dem Blatt, dem latenten elektrostatischen Bild entsprechend, abgelagert wird.

Beispiel 7

Bei den Verfahren nach den Beispielen 1 und 2 wird ein Entwickler verwendet, der leitender ist als der Entwickler, der normalerweise beim elektrostatischen Drucken bekannter Art benutzt wird. Es ist hier möglich, solche Farbablagerungen zu überdrucken, wo dies sonst nicht möglich wäre, weil das leitende Material an der Restladung beteiligt ist, während sonst eine weitere äußere Aufladung der Oberfläche durch die Anwesenheit dieses leitenden Materials verhindert würde. Es können beispielsweise ein Entwickler, der ein Metallpulver enthält, und eine kleine Menge eines Fixierharzes verwendet werden. Vorteilhafterweise wird Aluminium- oder Chrompulver zusammen mit etwa 10 Gewichtsprozent eines Acrylcopolymerharzes verwendet.

Uach dem Verfahren der Beispiels 1 und 2 kann ein Entwicklerwalzensystem mit hintereinandergeschalteten, aus. Walzen bestehenden Entwicklereinheiten verwendet werden, um verschiedene Farben unmittelbar nach der Belichtung aufzubringen oder um die Farben auf dem effektiven Abdruck so zu mischen, daß sich ein fortlaufendes Mehrfarben-Druckverfahren ergibt.

Es ist erfindungsgemäß ferner möglich, eine Einrichtung zu bauen, bei der das beschichtete elektrostatische Papier von einem Stapel in ein Ladegerät eingeführt und dann einem ein Bild erzeu-

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genden Belichtungsgerät eingegeben wird, in welchem es einem Walzenentwicklergerät zugeführt wird, das mit einer Umfangsgeschwindigkeit von etwa 30 m je Minute (100 Fuß je Minute) arbeitet, so daß die Entwicklung sehr rasch vor sich geht. Das erfindungsgemäße System zeichnet sich also dadurch aus, daß nur eine sehr kurze Belichtungszeit erforderlich ist und daß eine rasche Übertragung auf ein weiteres, nicht beschichtetes Blatt möglich ist.

Bei den bekannten Kopiermaschinen oder Kartendruckmaschinen muß das das Bild tragende Blatt in ein Entwicklungsbad eingetaucht werden. Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird jedoch nur eine minimale Flüssigkeitsmenge und eine optimale Farbstoffmenge in Berührung" mit der Oberfläche gebracht, so daß sowohl die Trockenzeit als auch die zum Trocknen notwendige Energiemenge auf ein Minimum herabgesetzt werden.

Zusammenfassend sei festgestellt, daß zuerst eine relativ starke Ladung im Bereich von etwa 50 - 500 Volt auf eine Isolieroberfläche, vorzugsweise auf eine photoleitende Schicht, die auf einem Träger angeordnet ist, aufgebracht wird. Die Ladung wird dann unterschiedlich modifiziert, wobei eine Restladung von beträchtlicher Stärke zurückbleibt, beispielsweise dadurch, daß die Oberfläche der photoleitenden Schicht einem Lichtbild der Darstellung über die sehr kurze Zeitdauer von ungefähr 0,1 Sekunden ausgesetzt wird. Anschließend wird das eine unterschiedliche Ladung aufweisende Bild sehr rasch durch ein Entwicklersystem mit einer Geschwindigkeit von etwa 30 m je Minute (100 Fuß je Minute) hindurchgeführt, um das Bild entsprechend der unterschiedlichen Ladung zu entwickeln, wobei die Restladung nicht beeinflußt wird. Soll eine zusammengesetzte Darstellung hergestellt werden, so können die elektrostatischen Bilder der einzelnen Komponenten nacheinander erzeugt und wie oben be-

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schrieben entwickelt werden.

Die Erfindung ist auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen nicht beschränkt, sondern es sind Abwandlungen und Änderungen möglich, ohne von den Ansprüchen abzuweichen.

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Claims (14)

A 36 808 h - 17 - . ly-24 28.10.1968 Patentansprüche

1. Mit hoher Geschwindigkeit arbeitendes Verfahren zum elektrostatischen Reproduzieren einer graphischen Darstellung, dadurch gekennzeichnet, daß eine elektrostatische Ladung auf ein Blatt aufgebracht wird, das eine isolierende Oberfläche hat, daß diese ladung unterschiedlich reduziert wird und daß eine wesentliche Restladung zurückbleibt, um ein latentes elektrostatisches Bild dieser Darstellung auf diesem Blatt zu bilden, und daß dieses Blatt schnell durch eine Entwicklereinrichtung geführt wird, um dieses Bild der Wirkung eines Entwicklers auszusetzen, der Farb-Partikel enthält, um dieses latente Bild den unterschiedlichen Werten der Restladung entsprechend sichtbar zu machen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Blatt auf seiner Oberfläche eine photoleitende Schicht aufweist, und daß zum Reduzieren der Ladung diese Oberfläche der Lichtstrahlung eines Bildes dieser Darstellung kurzzeitig ausgesetzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlaufgeschwindigkeit dieses Blattes durch die Entwicklereinrichtung so geregelt wird, daß praktisch kein Farbstoff an den Stellen der Oberfläche haftet, an denen die Restladung einen Minimalwert hat, und daß eine große Farbstoffmenge an den Stellen der Oberfläche haftet, an denen die Restladung einen Maximalwert hat.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrostatische Ladung im Bereich von etwa 50 bis etwa 500 Volt liegt.

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5. Verfahren nach Anspruch ?, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche deni Bild dieser Darstellung über eine .Zeit von etwa 0,1 Sekunden ausgesetzt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Blatt durch die Entwicklereinrichtung mit einer Geschwindigkeit von wenigstens etwa 30 m/min, hindurchgeführt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladung über den Bereich des Bildes dieser Darstellung unterschiedlich reduziert wird und daß eine beträchtliche Restladung zurückbleibt.

8. Verfahren nach Anspruch 1, wobei eine zusammengesetzte, graphische Darstellung reproduziert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladung dem Muster einer ersten Komponente des Bildes entsprechend unterschiedlich reduziert wird und daß eine beträchtliche Restladung zurückbleibt, um ein latentes elektrostatisches Bild dieser Komponente auf dem Blatt zu erzeugen, daß ferner das Blatt schnell durch eine Entwicklereinrichtung geführt wird, um das Bild mit solcher Geschwindigkeit der Wirkung eines mit Farbpartikeln versehenen Entwicklers auszusetzen, daß es entsprechend den Differenzwerten der Restladung, bezogen auf ein Minimum dieser Ladung, entwickelt wird, daß ferner die Restladung dem Muster einer zweiten Komponente dieser Darstellung entsprechend unterschiedlich reduziert wird und daß eine wesentliche zweite Restladung zurückbleibt, um ein zweites latentes elektrostatisches Bild der zweiten Komponente auf diesem Blatt zu erzeugen, und daß dieses Blatt schnell durch eine Entwicklereinrichtung geführt wird, um das zweite Bild mit solcher Geschwindigkeit der Wirkung eines mit Parbpartikeln versehenen Entwicklers auszusetzen, um das zweite Bild den Differenzwerten der zweiten Restladung entsprechend mit Bezug auf ein Minimum der Ladung zu entwickeln.

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9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbpartikel, denen das erste Bild ausgesetzt ist, sich von den Farbpartikeln, denen das zweite Bild ausgesetzt ist, visuell unterscheiden.

10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Restladung dem Muster einer dritten Komponente der Darstellung entsprechend unterschiedlich reduziert wird und daß eine dritte Restladung zurückbleibt, um ein drittes latentes elektrostatisches Bild der dritten Komponente auf dem Blatt zu bilden, das schnell durch eine Entwicklereinrichtung geführt wird, um das dritte Bild mit solcher Geschwindigkeit der Wirkung eines mit Farbpartikeln versehenen Entwicklers auszusetzen, daß dieses dritte Bild entsprechend den Differenzwerten der dritten Restladung, bezogen auf ein Minimum der Ladung, entwickelt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 2 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei jeder Reduzierung der Ladung die Oberfläche der Lichtstrahlung eines Bildes einer Komponente der Darstellung kurzzeitig ausgesetzt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche dem Lichtbild einer der Komponenten jeweils für eine Zeit von etwa 0,1 Sekunden ausgesetzt wird.

13. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladung vor der ersten Reduktion im Bereich von etwa 50 bis etwa 500 Volt liegt.

14. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Blatt bei jeder Entwicklung mit einer Geschwindigkeit von wenigstens etwa 30 m/min, durch eine Entwicklereinrichtung geführt wird.

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15· Verfahren nach Anspruch 8, dadurch, gekennzeichnet, daß das zweite latente elektrostatische Bild der zweiten Komponente in einer anderen Entwicklereinrichtung entwickelt wird als das erste latente elektrostatische Bild der ersten Komponente, und daß die Farbpartikel des zweiten Entwicklers sich von denen des ersten Entwicklers visuell unterscheiden.

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