DE1810757A1

DE1810757A1 - Verfahren zur UEbertragung von elektrostatischen Ladungsbildern

Info

Publication number: DE1810757A1
Application number: DE19681810757
Authority: DE
Inventors: Dr Reinhold Arneth; Juergen Emig; Hans Trittler
Original assignee: Kalle GmbH and Co KG
Current assignee: Kalle GmbH and Co KG
Priority date: 1968-11-25
Filing date: 1968-11-25
Publication date: 1970-05-27
Also published as: YU294269A; US3666458A; DK125041B; IL33418A; YU32903B; BR6914426D0; NO129592B; SE343408B; CH499799A; PL80338B1; ES373866A1; NL6917167A; CA946914A; DE1810757B2; AT293872B; BE742145A; GB1285614A; SU508235A3; FR2024150A1; IL33418A0

Description

KALLE AKTIENGESELLSCHAFT Unsere Zeldien Tag Blatt

K 1862 FP-Ku-af 19. November I968

Beschreibung
zur Anmeldung von

KALLE AKTIENGESELLSCHAFT Wiesbaden-Biebrich

für ein Patent auf

Verfahren zur übertragung von elektrostatischen Ladungsbildern

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur übertragung von elektrostatischen Ladungsbildern von einer Photoleiterschicht auf eine dielektrische Schicht.

Den zahlreichen bisher bekannten Verfahren dieser Art ist im wesentlichen gemeinsam, daß bei den in Kontakt befindlichen Schiehten zur Ladungeübertragung ein äusseres elektrisches Feld angewandt wird. Das äußere elektrische Feld kann hierbei durch eine Gleich- oder Wechselspannung «der durch eine Koronaentladung auf die Rückseite einer eder beider dielektrischen Schichten

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erzeugt werden. Je nach der Art des angewandten Verfahrens existiert hierbei zwischen den beiden Schichten ein genau eingestellter Luftspalt von 50-200 ,U₉ oder sie befinden sich im sogenannten virtuellen Kontakt ₉ oder es wird durch Anwendung hohen mechanischen Drucks ein inniger Kontakt erzeugt.

Unter virtuellem Kontakt wird hierbei das Aufeinanderliegen zweier Flächen ohne Anwendung eines zusätzlichen äußeren Druckes senkrecht au diesen Flächen verstanden. Zwischen zwei Flächen, die sich im virtuellen Kontakt befinden, existiert stets ein dünner Luftfilm_s dessen Dicke von der Glätte der beiden Flächen abhängt und im vorliegenden Fall in der Größenordnung von etwa 1 ,um liegt» Dieser geringe Luftspalt'kann nur durch mechanischen Druck oder Evakuieren des umgebenden Raumes beseitigt werden, wodurch der Zustand des oben erwähnten sogenannten innigen Kontaktes erhalten wird«

Diese bekannten Verfahren besitzen den Nachteil", daß unter der Einwirkung des von außen angelegten Feldes nicht

nur Ladungen an den Bildstellen sondern auch an den bildfreien Stellen auf das Empfangsmaterial übertreten. Durch die überlagerung des äußeren Feldes mit dem durch das latente Ladungsbild erzeugten Feld iefe keine hinreichende Differenzierung zwischen Bild- und Nichtbild= 0-09S-22/16ÖI

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stellen gegeben, so daß beim Entwickeln Kopien mit stark gefärbtem Untergrund erhalten werden.

Wird dieses Verfahren unter Einhaltung eines konstanten Luftspaltes von etwa 50-200 ,u durchgeführt, so ergibt sich der weitere Nachteil, daß ein unscharfes Bild erhalten wird, was insbesondere bei der Wiedergabe kleiner Schriftzeichen gravierend ist.

Es hat nicht an Versuchen gefehlt, die störende Untergrundschwärzung zu beseitigen, jedoch ist eine voll befriedigende Lösung bisher nicht bekannt geworden. So wurde beispielsweise vorgeschlagen, die dielektrische Schicht des Empfangsmaterials vor der Bildübertragung homogen durch eine Koronaentladung entgegengesetzt zum Ladungsbild aufzuladen. Die hierbei erhaltenen Ladungsbilder tragen sowohl an den Bildstellen als auch an den Nichtbildsteilen Ladungen jeweils entgegengesetzter Richtung. Nach der Entwicklung enthalten sie somit eine Überschußladung der gleichen Polarität des Toners (= Polarität der Nichtbildsteilen) und kleben beim Aufeinanderlegen fest zusammen. Darüberhinaus werden ebenfalls keine grundfreien Kopien erhalten, da der Toner infolge der Reibung an der Schicht bei gleichsinniger Ladung leicht zur Umladung neigt und bei jedem Toner ein be-

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stimmter Bruchteil die entgegengesetzte Ladung zur Soll-Ladung trägt.

Auch bei einer anderen Variante, bei der das Empfangsmaterial mit gleicher Polarität wie das latente Ladungsbild aufgeladen und die gleichsinnige Spannung an die Rückseite des'Empfangsmaterials gelegt wird, erhält man Kopien mit stärkerer üntergrundschwärzung als bei Em pfangsmaterial, das nicht aufgeladen ist.

Auch bei den bekannten Verfahren _s die mit einem innigen Kontakt der beiden Schichten, doh„ unter Anwendung von mechanischem Druck arbeiten, ist eine deutliehe Untergrunds chwärsung nicht vermeidbar_s abgesehen davon _s daß die Photöleiterschicht sehr bald mechanisch beschädigt wird, was insbesondere bei einer immer angestrebten kontinuierlichen Arbeitsweise bei hoher Geschwindigkeit einen wesentlichen Nachteil darstellt»

Das erfindungsgemäße Verfahren, das demgegenüber nicht nur sehr einfach durchführbar ist, sondern auch qualita- tiv hochwertige kontrastreiche Kopien ergibt_s ist dadurch gekennzeichnet, daß zur Ladungsbildübertragung das auf einer organischen Photoleiterschicht, die ganz oder im

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wesentlichen Charge-Transfer-Konplexe enthält, aufgebrachte Ladungsbild in virtuellen Kontakt mit der dielektrischen Schicht gebracht wird. Wie überraschenderweise gefunden wurde, ist bei Verwendung der genannten Photoleiterschichten weder die Anlegung eines äußeren elektrischen Feldes, noch die Anwendung von Druck erforderlich, um einwandfreie Kopien zu erhalten.

Photoleiterschichten auf der Basis von Charge-Transfer-Komplexen sind insbesondere aus der deutschen Patentschrift 1 127 218 bekannt. Es werden hierunter Kombinationen von solchen Verbindungen verstanden, die eine photoleitende Substanz mit Elektronendonator-Funktion sowie einen Aktivator mit Elektronenakzeptor-Funktion enthalten. Zu den erstgenannten Verbindungen gehören insbesondere solche, die mindestens einen aromatischen oder heterocyclischen Ring tragen, der auch substituiert sein kann. Solche Photoleiter sind aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Naphthaline, Anthracene, Phenanthrene, Benzanthrene, Chrysene, Carbazole, Oxdiazole, Triazole, Imidazole, Imidazolthione, Oxazole, Thiazolderivate und viele andere, wobei insbesondere auch Polymere von einer oder mehreren vinylheterocyclischen Verbindungen wie N-vinylcarbazole, C-vinylcarbazole, Vinyldibenzofurane, Fluoren und dgl. geeignet sind.

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AIs,Aktivatoren kommen insbesondere Verbindungen infrage, die stark polare Gruppen aufweisen wie beispielsweise Halogene, eine Cyan-, Nitro-, Keto-, Ester-, Säureanhydrid-, Carboxylgruppe oder eine Chinongruppierung. Es wird im einzelnen auf die vorgenannte deutsche Patentschrift verwiesen. Besonders vorteilhaft sind für die Zwecke der Erfindung Verbindungen wie Fluorenone, insbesondere 2,4,7-trinitro-9-fluorenon, 2,4,5_s7-tetranitro-9-fluorenon, oder auch Verbindungen wie Chloranil und dergleichen.

Der Anteil des Aktivators in Bezug auf die photoleitende Substanz kann in weiten Mengenverhältnissen variieren, wobei häufig schon geringe Anteile genügen. In manchen Fällen ist es zweckmäßig, Molverhältnisse von 1:1 der beiden Komponenten su verwenden, wobei der Anteil des Aktivators häufig etwa 0,7 bis 1,3 Mol bezogen auf 1 Mol des Photoleiters betragen kann.

Das photoleitende Material wird in bekannter Weise hergestellt, aufgeladen und belichtet.

Das verwendete dielektrische Material muß so beschaffen sein, daß es in aufgeladenem Zustand während der Zeitdauer der Bilderzeugung keinen merklichen, d.n.. die Bildqualität auffällig herabsetzenden Ladungsverlust aufweist_s

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was einen spezifischen Durchgangswiderstand von etwa ^1O Ohm/cm erfordert. Gutgeeignet sind Träger aus leitfähigen Papieren mit einem Deckstrich aus einem Isolator, beispielsweise Polystyrol, Celluloseacetat und andere.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die Trägermaterialien der Photoleiterschicht und der dielektrischen ^ Schicht während des virtuellen Kontaktes geerdet. Dadurch erhält man besonders kontrastreiche Bilder, jedoch ist die Bilderzeugung auch ohne geerdete Walzen möglich. Ein virtueller Kontakt der beiden Schichten kann in einfachster Weise dadurch hergestellt werden, daß das Bildempfangsmaterial über zwei Walzen gegen eine Trommel, auf der sich die Photoleiterschicht befindet, ohne jeden äußeren mechanischen Druck geführt wird. Zur Herstellung des Kontaktes genügt die für den Transport notwendige Papierspannung. Die das Bildempfangsmaterial führenden Walzen sowie die f| das Phofcoleiterir.afcerial tragende Trommel sind hierbei geerdet..

Die Sichtbarmachung des übertragenen latenten Ladungsbildes erfolgt nach den bekannten Methoden der Trocken- oder Flüssigentwicklung. Ein weiterer Vorteil der Erfindung kann aarin gesehen werden, daß auch bei Anwendung der

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für viele Zwecke vorteilhaften flüssigen Dispersionsentwicklung sehr kontrastreiche und überraschenderweise vollkommen grundfreie Bilder erhalten werden.

Als Beispiel für die Durchführung der Erfindung wird in der Zeichnung eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Kopien schematisch dargestellt. Auf einer Metalltrommel 1, die über ihre Achse geerdet ist, befindet sich die organische Photoleiterschicht 2, die durch eine Korona 3» die von einer Gleichspannung k gespeist wird, auf etwa 1 000 Volt negativ gegen Erde aufgeladen wird. Die synchron und in entgegengesetzter Richtung zur Trommel 1 fortbewegte Vorlage 6 wird durch einen Spalt von den Lampen 5 belichtet und von dem Objektiv 7 auf die Photoleiterschicht abgebildet. Das Bildempfangsmaterial wird durch die Transportwalzen 10 von der Rolle abgezogen und über die geerdeten Metallwalzen in virtuellem Kontakt mit der Photoleiterschicht geführt. Das

erhaltene latente Ladungsbild wird in der dargestellten Ausführungsform mit dem flüssigen Dispersionsentwickler 13» der sich in der Wanne 12 befindet und durch eine Lochdüse 15 aufgesprüht wird, entwickelt. Das Über die Walze 16 laufende Material taucht anschließend in den Entwickler ein und wird dann durch die Abquetschwalzen

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(Metall) und 18 (Gummi) von dem größten Teil der anhaftenden Entwicklerflüssigkeit befreit. Die endgültige Trocknung der Kopie erfolgt durch die Heizstrahler 20. Zur Umwälzung der Entwicklerflüssigkeit ist ferner eine Pumpe Ik und zur Reinigung der Abquetschwalze 17 ein Abstreifer 19 vorgesehen. Die fertiggestellten Kopien werden von der Walze 21 aufgenommen.

Die Durchführung der Erfindung kann selbstverständlich abweichend von der vorstehend beschriebenen Ausführungsform in jeweiliger Anpassung an die Bedürfnisse der Praxis in mannigfacher, an sich bekannter Weise abgewandelt werden. Anstelle der dargestellten Dispersionsentwicklung, kann eine Trockenentwicklung nach dem Kaskaden- oder einem anderen Verfahren vorgesehen sein. Die organische Photoleiterschicht kann beispielsweise auch auf einer Metall- oder metallisierten Kunststofffolie aufgebracht sein, die dann auf die Trommel aufgespannt wird. Wird als Bildempfangsmaterial eine solche hochohmige Schicht verwendet, die eine hydrophilierbare Oberfläche besitzt, so ist die Herstellung von Druckplatten in an sich bekannter Weise möglich. Die Erzeugung des Ladungsbildes auf der elektrophotographischen Schicht kann durch beliebige bekannte Methoden, z.B. durch bildmäßige Beaufschlagung von Metallstiften mit

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genügend hoher elektrischer Impulsspannung oder andere Verfahren erfolgen»

Obwohl nach dem erfindungsgemäßen Verfahren Photoleiterschichten, die gans oder im wesentlichen aus organischen Charge-Transfer-Komplexen bestehen oder diese enthalten, ganz allgemein verwendbar sind, haben sieti die im FoI- „ genden genannten Schichten besonders bewährt.

1) Schicht bestehend aus 1 Mol 2₉4₉7~trinitro-9~fluorenon und Poly-N-vinylcarbasol, im MolVerhältnis 1:1 bezogen auf die monomere Einheit des Polyvinylcarbazol*

2) Schicht bestehend aus 17,8 Gewichtsteilen Phenanthren, 0,245 Gewichtsteilen Chloranil und 26 Gewichtsteilen Polyvinylacetat (Mowilith 5Cp0«

3) Schicht bestehend aus 16,6 Gewichtsteilen Fluoren₉

O j 36 Gewicht st eilen 2,4,5,7~tetrajiitro-9~'fluorenon und 26 Gewichtsteilen Polyvinylacetat (Mowilith 50^0.

Es werden in allen Fällen ausgezeichnete Kopien mit hohem Kontrast erhalten« . - - ■

Claims

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1) Verfahren zur übertragung von elektrostatischen Ladungsbildern von einer Photoleiterschicht auf eine dielektrische Schicht,

dadurch gekennzeichnet,

daß das auf einer organischen Photoleiterschicht, die ganz oder im wesentlichen Charge-Transfer-Komplexe enthält, aufgebrachte Ladungsbild in virtuellen Kontakt mit der dielektrischen Schicht ohne Anlegen eines äußeren Feldes gebracht wird, und daß zwecks Entwicklung anschließend die Schichten voneinander getrennt werden.

2) Verfahren nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Trägermaterialien von Photoleiterschicht und dielektrischer Schicht während des virtuellen Kontaktes φ geerdet sind.

3) Verfahren nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Photoleiterschicht aus 2,ⁱi,7-trinitro-9-fluorenon und einem Polymeren einer oder mehrerer vinylheterocyclischen Verbindungen im Verhältnis von etwa 0,7 bis 1,3 Mol des Florenon zu 1 Mol der monomeren Vinylverbindung besteht.

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