DE1923825A1

DE1923825A1 - Plattenartige Anordnung fuer elektrografische Bilduebertragung mit einer bilderzeugenden Oberflaeche und Verfahren zum Herstellen desselben

Info

Publication number: DE1923825A1
Application number: DE19691923825
Authority: DE
Inventors: Shebanow Michael S
Original assignee: Honeywell Inc
Current assignee: Honeywell Inc
Priority date: 1968-05-10
Filing date: 1969-05-09
Publication date: 1969-11-27
Also published as: DE1923825B2; US3615405A; JPS4910707B1; DE1923825C3; GB1267244A

Description

Dfpl.-Ing. Heinz Bardehle

Patentanwalt

B Hineilen 22, Herrnsir. !5, Tel. 292559 Postanschrift Miinchc-n 26, Postfach 4

Mein Zeichen: P 753 München, den 0₍ r.jgj ]ggg

Anmelder: HONEYWELL INC. ^S

2701 Fourth Avenue South

Minneapolis, Minnesota

USA

Plattenartiqe Anordnung für elektroqrafische Bildübertragung mit einer bilderzeuqenden Oberflache und Verfahren zum Herstellen desselben.

Die Erfindung betrifft die Elektrografie und insbesondere bilderzeugende Oberflächen (imaging surfaces) hierfür und gibt Vorfahren zum Herstellen desselbexi an.

Auf dem Gebiet der Elektrografie ist es an sich üblich, ein elektrostatisches Bild auf einer bilderzeugenden Obaflache zu erstaller, die ein elektrisch leitfähiges Material enthält, das mit bestimmtem, dielektrischem, abbildefähigem Material bedeckt ist; so kann z.B. ein Aluminiumträger mit bilderzeugendem Material, wie beispielsweise Selen, Schwefel usw. bedeckt sein und, in manchen Fällen, mit einer Oxidzwischenschicht versehan sein. Diese und andere die Erfindung betreffende Merkmale sind in Standardwerken angegeben, wie z.B. in "Xerography and Related Processes", herausgegeben von J. Dessauer und H. Clark, oder in "Electrophotography" von R. Schaffert (beides Werke der Focal Press, New York). Die vorliegende Erfindung betrifft eine verbesserte Elektrographische Oberfläche und gibt Methoden zur Herstellung derselben an, wobei das die Bilder bildende Material tief in eine isolierende Schicht (oder eine "matrix") eingebettet ist bzw. diese Schicht vollständig durchdringt, die sich auf einem leitfähigen Träger befindet, damit eine homogene Menge sog.

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"Bildsäulen" enthalten ist, die gleichmäßig über eine Bildfläche (auf dem Träger) verteilt und elektrisch voneinander isoliert sind.

Es sind zv/ar bestimmte Typen von Bildplatten bekannt, die eine leitfähige Platte enthalten, auf der eine halbwegs isolierende, perforierte Matrix aufgeschichtet ist, deren Perforation mit abbilclefähigem Material v/ie z.B. fotoempfindlichem Schwefel, Selen oder ähnlichem, gefüllt sind. Solche "Perforationsschxchten" müsse,, jedoch scharf unterschieden werden von Schichten, die mikroskopisch (nicht makroskopisch) perforiert sind, d.h. mit solchen, die aurch und durch porös sind (in der Größenoranung von 1 Billion Poren je cm") ; insbesondere unterscheiden sich diese bekannten Perforationsschichten von denen, die eine direkt auf einem leitfähigen Träger gebildete Oxidschicht enthalten, wie es die vorliegende Erfindung lehrt.

fiii.e Verschlechterung solcher Selen eingebettet enthaltender und ähnlicher Schichten kann gewöhnlich bei mechanischem Abrieb erfolgen, wie es praktisch eier xerogr'aphische Entwicklungsprozeß oder der (nachfolgende) Reinigur.gsproze 5 mit sich bringen, wobei beispielsweise eine schnell rotierende Fellbürste eine bestäubce seleaxerographische Bildfläche reinigt, um das gesamte verbleibende Entwicklermaterial, das dort anhaftet zu entfernen (nach einer Puder-Bild-Übertragungsstufe) . zusätzlich kann eine solche abtragende Reibung noch Wärme ir dieser empfindlichen Selenbildschicht erzeugen. N.'.cht zuletzt führt jede merkliche Beahädigung des Bildmaterials oder des Trägers desselben(die beispielsweise in Form von Brüchen, die bei starkem Abrieb, oei Überhitzung, bei fabrikatorischen Unzulänglichkeiten usw. entstehen) dazu, daß Verunreinigungen wie Luft oder andere umgebende Gase eintreten können. Diese können schnell und unter Zerstörung sowohl das Bildmaterial als auch den darunter befindlichen Träger oxydieren, korrodieren u.a.. Im Gegensatz hierzu dient die oben angegebene und beschriebene Oxidmatrix als schützende oder mechanische Umhüllung, die das elektrostatische Bildmaterial (electrostatic imaging material "asi") vor derartigen Rissen und der, sich ergebenden Verunreinigungen sowohl bewahrt als auch die

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Oberfläche oer darunter befindlichen Trägerelektrode "versiegelt" und damit vor Verunreinigungen schützt. Somit könnte eine derartig zusammengesetzte Oxid-Füllstoff-Oberfläche einen "oraktischen Ersatz ^Ur die bekannten Bildoberflächen darstellen, gev.'issermaße-. als "Svihutzüberzüge" , die auf dei: bilderzeugenden Schichten aufgetragen sind, oder als harzartiges Trägermeclium für Teilchen des Bildmaterials oder ähnliches (so haben beispielsweise einige Fachleute die Verwendung eines isolierenden Bii c-ers mit fotoleitfähigen Isoliermaterialien vorgeschlagen, die uarin verteilt sind, um verschiedene Arten zusammengesetzter xerographiseher Platten zu bilden).

Man hat auf anderei Fachgebieten für verschiedene Zwecke poröse Oxidüberzüge hergestellt und die Poren wenigstens bis zu einem gewissen Grade mit Bildmaterial anderer Art gefüllt, wie beispielsvveise in der Fotografie bei der Bildung eines porösen Oxidüberzuges, der auf einem Aluminiumkörper anodisch gebildet wurde und mit f otoerapf indlichem Material in den Poren. Derartige fotografische Filmschichten sind mit elektrographischen Bildschichten nicht vergleichbar, weil sie in einfacher Weise durch Spektralstrahlung sensibilisiert werden (ohne daß dabei ein Niederschlag oder eine Migration von Bildionen oder anderen Teilchen eintritt), weil sie einem mechanischen Abrieb durch die Umgebung nicht unterworfen werden (wie dies bei der Bestäubung xerographischer Platten und dem nachfolgenden Reirigen derselben vorkommt) und weil eine Wiederverwendung der Bildoberfläche nicht vorgesehen ist, und sie somit Gebilde darstellen und Wirkungsmerkmale aufweisen, die nicht vergleichbar sind mit denen einer elektrographischen Bildoberfläche. Somit waren bislang solche Filme für die Verwendung in der Elektrographie nicht geeignet.

Demgegenüber beschreibt die vorliegende Erfindung eine elektrographische, bildererzeugende Anordnung und Verfahren, bei denen ein Dielektrikum mit entsprechender gleichmäßiger Porösität und mit Isoliereigenschaften mit Poren versehen ist, die vollständig durch den Überzug hindurchreichen und entsprechendes elektrographisches Bildmaterial eingeschlossen enthält. Eine

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solche Anordnung ergibt eine Anzahl neuer, vorteilhafter Funktionen, wie z.B. die Abschirmung des porösen Oxidüberzuges (vor eindringenden Verunreinigungen usw.),den Schutz des relativ weichen bilderzeugenden Materials vor mechanischem Abrieb oder anderer Beanspruchung, die elektrostatische Isolierung einer großen Zahl einzelner "Bildsäulen" quer über die Bildoberfläche usw..Darüberhinaus zeigt die Erfindung ein besonders wirkungsvolles Verfahren zur Herstellung einer solchen bilderzeugenden Anordnung entsprechend einer Abwandlung der gewöhnlichen Technik zur Anodisierung von Aluminium verbunden mit einer besonderen Evaku ierungs füllungs techn ik.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine elektrographische bildererze.ugende Oberfläche für das Zusammenwirken mit einer bestimmten Leiteroberfläche gebildet, wobei die bilderzeugende Oberfläche eine poröse dielektrische Matrix mit eigner Vielzahl gleichmäßig über sie verteilter und sie vollkommen durchdringender Mikroporen enthält, und wobei bilderzeugendes Material mit "quasi-electret"-Eigenschaften in diesen Poren derart verteilt ist, daß eine bilderzeugende Verbindung mit der Leiteroberfläche vorhanden ist.

Die Erfindung gibt auch ein Verfahren für die Herstellung einer elektrographischen Platte an, bei dem eine poröse dielektrische Schicht auf einem leitfähigen Träger derart angeordnet wird, daß die Poren in ihr vollständig hindurchreichend sind und einen Ausdehnungsbereich sowie eine Verteilung in vorgeschriebener Gleichmäßigkeit haben, bei dem ferner ein solches bilderzeugendes Material ausgewählt wird, das einen geringeren Widerstand als das genannte Dielektrikum hat und damit von ihm sowohl elektrostatisch isoliert als auch mechanisch geschützt wird, bei dem ferner die Atmosphäre aus den Poren evakuiert wird und bei dem schließlich das genannte Material in die genannten Poren injiziert wird, um Bildsäulenelemente zu bilden, die in ohmschem Kontakt mit dem genannten Trägerkörper stehen.

Die vorteilhaften Merkmale dieser verbesserten, nachfolgend näher beschriebene» oildererzeugenden Plattenanordnung sind

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offensichtlich, ebenso die bemerkenswerten Vorteile des bevorzugten Herstellungsverfahrens. Wie in den oben erwähnten Arbeiten von Dessauer und Schaffert angegeben, ist es beispielsweise gewöhnlich erwünscht, xerographische bilderzeugende Oberflächen unter Ausnutzung der fotoleitenden, isolierenden Eigenschaften von hochreinem Selen zu erzeugen. Dieses Selen hat eine beson -ders hohe fotographische Geschwindigkeit, jedoch weist es bes'timmte mit seiner Herstellung verbundene Schwierigkeiten auf. So ist es z.B.unglücklicherweise erforderlich, sowohl einen extrem sauberen und gleichmäßigen Träger als auch eine besonders umständliche Technik der Vakuumverdampfung bei seiner Herstellung anzuwenden. Dies zusammen mit.den Hohen Kosten des Selens zwingt zur vielfach wiederholten Verwendung von Selen-Xerographik-Platten, um die Kosten zu senken. D.h., daß solche Selenplatten immer wieder eingesetzt werden, um viele Male erneut verwendet zu werden und damit die Kosten pro Bildkopie merklich zu senken. Unter optimalen Verwendungsbedingungen kann beispielsweise eine glasartige Selenplatte bei der Herstellung von cirka 100 000 Kopien verwendet werden, bis die Verschlechterung soweit fortgeschritten ist, daß unbefriedigende Kopien entstehen; unter weniger optimalen Bedingungen können aber weit weniger Kopien gemacht werden. Praktisch muß eine xerographische Selenplatte nach etwa einigen Tausend Kopieumläufen gereinigt und nach etwa lOO 000 Kopieumläufen ersetzt werden. Auf jeden Fall ist Fachleuten die mechanische Beanspruchung bekannt, die bei einem solchen wiederholten Einsatz von Objekten auf eine bilderzeugende Platte einwirken. Die mit Selen versehene, bilderzeugende Oberfläche wird beispielsweise während jeder Erzeugung eines Bildes charakteristisch durch Niederschlagen von Farbpulver auf sie "eingefärbt^K, dieses Pulver wird mechanisch auf ein Kopiermittel übertragen und das nicht übertragene, verbleibende Pulver wird danach entfernt, beispielsweise durch Wischprozesse oder ähnliches. Die große Gefahr des Abriebs, der bei so vielen Hunderttaueenden von Anwendungen des Farbpulvers auf der bilderzeugenden Platte eintritt, ist leicht * einzusehen, sodaß es üblicherweise problematisch ist, irgend eine Art von Schutz gegen den mechanischen Abrieb des weichen Selen-Bild-Übersuges vorzusehen. Die Erfindung begegnet dieser Notwendigkeit durch eine verbesserte bildersatigend© ¥erbundober-

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fläche, wie sie oben angegeben ist.

Die dargelegten und andere Zwecke der Erfindung sollen in der nachfolgenden Beschreibung anhand von Beispielen der Herstellung von elektrographischen, bilderzeugenden Platten dargelegt werden, wobei auf die anliegenden Zeichnungen Bezug genommen wird.

In den Zeichnungen zeigen

Fig. 1 sehr schematisch und im Schnitt den Aufbau eines zu verwendenden leitfähigen Äluminiumträgers für eine elektostatisch^, bilderzeugende-Platte, die typisch für die Erfindung ist?

Fig. 2 diesen Träger nach der Oxydation auf vorteilhafte Weise;

Fig. 3 diesen Träger mit oxydierteK Oberfläche in evakuierter Form?

Fig. 4 die Auflage einer Schicht aus bilderzeugendem Material;

Fig. 5 die gesamte bilderzeugende Platte mit dem bilderzeugenden Material, das sich in den Poren der evakuierten Oxidschicht befindet;

Fig. 6 eine bilderzeugende Platte ähnlich der in Fig.4 gezeigten, jedoch nach einer modifizierten anderen Herstellungsart erzeugt.

Die Fig.l bis 5 sollen sehr schematisch die nachfolgenden Stufen bei der Herstellung einer elektrographischen, bilderzeugenden Platte zeigen, Wobei verschiedene Plattenschichten gemäß der Erfindung enthalten sind. Diese Schichten werden allgemein wie folgt charakterisiert: Die Schicht S wird durch einen leitfähigen Metallträger dargestellt, wie z.B. durch eine Äluminiumplatte, die eine Oberfläche "is" für die Bilderzeugung und eine Kontaktfläche ^Mcs^H aufweist. Gemäß der Erfindung ist eine Oxidschicht "ίο* mit besonderer Struktur und mit besonderen Eigenschaften auf

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die bilderzeugende Fläche "is" des Trägers S aufgewachsen (oder anderweitig hergestellt) und danach praktisch vollständig durch Evakuierung von Luft und anderen Umgebungssubstanzen befreit (Bezugszeichen "so"e") . Die Schicht "so" wird vorzugsweise durch eine auf den Träger S aufgewachsene Oxidschicht dargestellt und hat Poren, die gleichmäßig quer über die bilderzeugende Oberfläche verteilt sind und einen bestimmten, relativ gleichmäßigen mikroskopischen Durchmesser haben sowie vollständig durch die Schicht "so" hindurchreichen bis zur Verbindung mit der bilderzeugenden Oberfläche "is". Diese evakuierten Poren werden danach mit bilderzeugendem Füllmaterial injiziert, wie z.B. einen xerographischen, fotoleitfähigen Isolierstoff wie Selen in verschiedenen Formen. Dieser Füllstoff kann z.B. in die Schicht "so~e" durch Niederschlagung einer Schicht "if" auf die Oberfläche von "so'e" (unter Evakuierung gehalten) eingebettet werden, wonach das "if-Material" erhitzt (oder in anderer Weise hineingetrieben) wird, um die Poren der Schicht "so"e" zu füllen und dabei eine fertige, zusammengesetzte "Oxid-Bilderzeugungs-Schicht "so-ef" (eine Oxidmatrix, die bilderzeugendes Material enthält) zu biäden. Die Schicht "so-ef"reist eine bilderzeugende Oberfläche "iso" auf, die dazu bestimmt ist, in üblicher Weise mit einem Bild versehen zu werden. Es ist erkennbar, daß der Widerstand und ähnliche elektrographische Merkmale der Oxidschicht "so" und des Füllmaterials "if" so ausgewählt werden können, daß sie zusammen spezifische elektrographische Eigenschaften für die vorgesehene Bilderzeugung ergeben. So können einige dieser Eigenschaffe ten, wie der Widerstand, verwirklicht werdeu unter Anwendung einer Testspannung Vt zwischen der bilderzeugenden Oberfläche "iso" und der Trägerkontaktoberfläche "es", wie es in Fig.5 gezeigt ist.

Bevor Einzelheiten der Erfindung und von Beispielen, die die Struktur und die Herstellungstechnik von bilderzeugenden Platten gemäß der Erfindung illustrieren, erläutert werden, soll zunächst kurz dargelegt werden, wie eine solche bilderzeugende Platte typischerweise in der Elektrografie verwendet werden kann. Ein Ausführungsbeispiel einer elektrographischen Platte gemäß der Erfindung soll der Platte "IP^W in Fig. 5 ähnlich sein und eine

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xerographische Platte "XP" (nicht gezeigt) enthalten, die hergestellt wurde, um an bestimmten, elektrographischen Behandlungsstationen bearbeitet zu werden, wie beispielsweise (in der Reihenfolge der Behandlung): eine elektrographische Bestrahlungsstation, eine xerographische, bilderzeugende Station, eine Einfärbestation, eine Übertragungsstation und eine Reinigungsstation, wie an sich bekannt ist. Dementsprechend soll die Platte"XP" zunächst in eine Arbeitslage zu einer Bestrahlungsvorrichtung in der Bestrahlungsstation gebracht werden, d.h. sie wird in besonderer Weise im Abstand zu einem oder mehreren Koronaentladungsdrähten angeordnet, die an eine Hochspannungsquelle angeschlossen und dazu bestimmt sind, die bilderzeugende Plattenoberfläche in unbestimmter Weise nach dem wohlbekannten Koronaladungseffekt zu bestrahlen. Insbesondere ist der leitende Träger der Platte "XP" gut geerdet, so daß die Anwendung eines hohen Potentials an die der bilderzeugenden Oberfläche gegenüberliegenden Koronadrähte eine Koronaentladung (Ionisierung und nachfolgender Übergang der Ladungsteilchen) auf diese Oberfläche bewirkt, urn auf diese Weise eine spezifische (beispielsweise positive) Ladung aufzubringen und das Niveau des elektrostatischen Potentials gegenüber Erde in bestimmter Größe anzuheben. Danach wird die in dieser Weise gel^auene Oberfläche in der bilderzeugenden Station angeordnet, wo die Ladungsoberfläche mit dem zu kopierenden Bild "belichtet" wird, so daß die strahlenden Bildausschnitte dort den Widerstand des bilderzeugenden Materials erniedrigen, wo sie einwirken. Bei Erdung des leitfähigen Trägers werden die bestrahlten Teile somit selektiv entladen und die "dunklen", nicht bestrahlten Bereiche bleiben nahezu unentladen (oder umgekehrt, wie es an sich bekannt ist).

Nach dieser Entladungsbelichtung (und somit nach der Bildung eines "elektrostatischen Bildes" auf der bilderzeugenden Oberfläche der Platte "XP") gelangt die Platte als nächstes zu der Entwicklungsvorrichtung, wo geladene Bestäubungsteilchen selektiv entweder auf den positiven oder negativen (geladenen) Bildflächenteilen (zur Entwicklungs des elektrostischen Bildes) in einer von vielen an sich bekannten Entwicklungstechniken niedergeschlagen werden. Beispielsweise wird in einem an sich bekannten "Kaskaden-Entwickler ein Strom von Bestäubungsmaterial kaskadenartig über die

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Bildfläche gestreut. Sine solche Bestäubungsiuischung kann bekannt zusammengesetzte Entwicklerteilchen enthalten, einschließlich fein verteilter, gefärbter Markierungsteilchen (Farbstaub) und etwas größerer Trägerteilchen, die dazu dienen, das Bestäubungspulver zu deagglomerieren und es zu laden (beispielsweise infolge ihrer relativen Lage in der triboelektrischen Serie,usw.). "Wenn daher die Trägerkörnchen mit an ihnen klebenden Pulverteilchen !kaskadenartig über die Oberfläche mit dem Bild gestreut werden, trennt das elektrostatische Feld der geladenen Platte die Pulverteilchen von den Trägerkörnern (beispielsweise indem sie an den positiv geladenen negativen (dunklen) Teilen der mit dem Bild versehenen Oberfläche ankleben (unter der Annahme, daß die Körner negativer geladen sind, können die Polaritäten natürlich umgekehrt sein).

Das eingestäubte Bild auf der Bildfläche wird dann zur Bildübertragungsstation gebracht, wo die eingestäubte Platte auf ein Kopiermittel übertragen wird. Hierfür ist kennzeichnend, daß mit diesem Vorgang eine Übertragung der Bildfläche über eine Kontaktübertragungsstelle einhergeht, zusammen mit einem anliegenden Streifen Kopierpapier, wobei diese beiden dabei in leichten (lichten) Kontakt gepresst werden, wie,es an sich bekannt ist. Eine bekannte Ladungsübertragungsvorrichtung wird ebenso in besonderer Weise benutzt, die der oben angegebenen Koronaentladungsanordnung ähnlich ist, wobei das Kopierpapier in eine entgegengesetzte Polarität geladen wird gegenüber der der Pulverteilchen, damit diese von der bilderzeugenden Oberfläche abgestoßen werden, um auf dem Kopierpapier sich niederzusetzen (wobei die Anziehungskraft des elektrostatischen Bildes auf der Platte XP überwunden wird usw.). Danach kann das Kopierband fixiert werden, wie z.B. mit einem Schmelzwärmer, einem Lösungsmittel, Dampf o.a.. Die bilderzeugende Oberfläche behält an sich einen verbleibenden Rest einiger, nicht übertragener Pulverpartikel, die an einer Reinigungsstation mit abwärts gerichtetem Strom entfernt werden können. Sine solche Entfernung schließt an sich ein leichtes wischen dieser Oberfläche mit einem Ladungsreinigerwerkseug ein_ff wie z.B. eine Fellbürsfe® o.a. (ebenso eine Neutralisierwng jeder verbleibenden Bildladung)_a

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Dieser eben beschriebene Bilderzeugungsvorgang der dargestellten elektrographischen bilderzeugenden Platte P ist der Fachwelt an sich geläufig. Eine gebräuchliche Platte ist für bis einige lOO 000 solcher Vorgänge ohne wesentliche Verschlechterung geeignet. Die empfindliche bilderzeugende Oberfläche wird natürlich gewöhnlich einer Anzahl möglicher schädlicher mechanischer Kontakte während jedem bilderzeugenden Vorgang unterworfen, so z.B. wenn das Pulver aufgestäubt wird, wenn sie und das Pulver auf das Kopiermedium auftreffen und wenn das Pulver danach entfernt wird, ggf. indem es weggewischt wird. Es wird deshalb von der Fachwelt jede Verbesserung der Widerstandsfähigkeit einer solchen elektrographischen Oberfläche gegenüber Verschlechterungen durch mechanischen Kontakt hoch geschätzt.

Bevor zu den einzelnen Beispielen für elektrographische Oberflächen gemäß der Erfindung übergegangen wird, soll eine allgemeine Einführung bezüglich der Materialien gegeben werden, die für die Verwendung bei der Erfindung und der damit verbundenen Herstellungsmethoden geeignet sind. Natürlich hängt die Auswahl von Materialien bis zu einem hohen Grade von der beabsichtigten Verwendung der elektrographischen Kopierplatte ab und ebenso von den gewählten Herstellungsverfahren. Beispielsweise soll der Träger S (Fig. 1) im allgemeinen sowohl als elektrischer Leiter als auch als mechanischer Träger für die bilderzeugende Schicht dienen; das bilderzeugende Material (der Füllstoff) soll so ausgewählt werden, daß ein elektrostatisches Bild unter den gegebenen Bedingungen entwickelt wird (beispielsweise xerographisch, rein elektrostatisch usw.); die dielektrische Matrix (Oberflächenschicht) soll als mechanischer Schutz diesen, beispielsweise indem sie eine Gehäusematrix für die gleichmäßig verteilten Füllstoffporen darstellt und den Füllstoff (das bilderzeugende Material) darin mechanisch schützt; sie soll mechanisch und chemisch ausreichend stabil für diesen Zweck sein und, indem sie geeinigte elektrische Eigenschaften (beispielsweise dielektrische Eigenschaften) aufweist, um den Bilderzeugnisprozess nicht zu stören, soll sie die Füllstoffbereiche elektrisch isolieren usw. Natürlich müssen diese Materia 1κη haftend und verträglich sein, d.h..

das bilderzeugende Material muß in der Lage sein, genügend an der dielektrischen Matrix (den Porenbereichen) zu haften, wo hingegen die Matrix fest an der bilderzeugenden Oberfläche des Trägers anhaften soll.

Insbesondere zwingt der Herstellungsprozess eine spezifische Auswahl der Materialien. Beispielsweise ist es grundsätzlich erwünscht (für Einfachheit, verbesserte Durchführbarkeit usw.), die dielektrische Matrix durch Anodisierung der Trägeroberfläche (oder ähnliche Prozesse) herzustellen? deshalb muß ein Trägermetall ausgewählt werden, das selbst für diesen Prozess geeignet ist und darüber hinaus, wenn es in dieser Weise anodisiert ist, tatsächlich eine geeignete dielektrische Matrix ergibt( die die gewünschten elektrostatischen Eigenschaften, Strukturen, die Dicke usw.hat) . Die bekannten Verfahren zur Ar.odisierung von Aluminium zeigen sich als besonders anwendbar für diesen Zweck. Andererseits kann man eine poröse dielektrische Matrix direkt auf eine Leiteroberfläche niederschlagen, beispielsweise durch Befestigung einer porös ei¹ keramischen Platte oder durch sog.Sinteraufstäuben keramischer Oxide auf Metall (oder in anderer Weise, wobei ein poröser dielektrischer F-^;.lm dauauf gebildet wird) . Andererseits kann es vorteilhaft sein, die dielektrische Matrix getrennt vom Trägerkörper herzustellen und dann dieselben zu vereinen. Beispielsweise hat es sich gezeigt, daß man einen dünnen porös3n dielektrischen Streifen, z.B. eine Keramikplatte, die bis zur gewünschten Porösität geätzt wird, herstellen kann, und diese auf die Oberfläche eines geeigneten leitenden Trägers befestigt, wonach die Poren dieser Keramik mit bilderzeugendem Material gefüllt werden, und zwar entweder vor oder nach der Befestigung. Es kann aber' auch vorteilhaft sein, eine relativ nicht poröse dielektrische Schicht auf einer Trägeroberfläche herzustellen (beispielsweise durch Behandlung der Trägerdberflache oder durch Anbringung eines getrennten dielektrischen Streifens) , wonach die Poren hin-durchgeätzt werden (vollständig durch die dielektrische Schicht hindurch), um die vorgeschriebene Porösität zu erzielen (beispielsweise Porendimensionen, Verbindung mit dem darunter liegenden Leiter usw.)

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In ähnlicher Weise sind die Eigenschaften des gewählten bilderzeugenden Materials von Einfluß oder abhängig von der Auswahl des Trägermaterials, des dielektrischen Materials und der Herstellungsmethoden. Beispielsweise (wie in den Fig. 4 und 5 gezeigt) kann das bilderzeugende Material zunächst über einer (entleerten) porösen dielektrischen Schicht liegen,- wonach es dampfimprägniert wird (gemäß Beispiel 1), beispielsweise durch Erwärmung; deshalb soll das gewählte dielektrische Material von der anzuwenuenden Wärme unbeeinflußt bleiben. Bezüglich der Methoden der Herstellung einer bilderzeugenden Oberfläche gemäJ der Erfindung wird insbesondere die neue "Vakuumimprägnierungs"-Methode vorgeschlagen (die unten in Beispiel 1 beschriben ist), wobei die Atmosphäre in und um die poröse dielektrische Matrix (beispielsweise eine anodisierte Oberfläche eines Aluminiumträgers) vollständig evakuiert ist, um die gesamte Luft aus den Poren zu entfernen, wonach ein Teil des bilderzeugenden Materials in die Poren eingeführt wird (beispielsweise durch Erwärmung einer darüber angeordneten Schicht aus Füllstoff, um diesen zu i/erdampfen) , so daß ein gutes Bildgebiet entsteht. Neben solchen DampfImprägnierungen kann der Füllstoff auch durch andere Methoden injiziert werden, beispielsweise durch Kapillarkräfte im Vakuum (gemä.l Beispiel 2) o.a.

Wie oben erwähnt, kann die dielektrische Matrix auch auf einer Oberfläche eines leitenden Trägers gebildet werden, beispielsweise durch Niederschlagung des dielektrischen Materials (z.B. Bestäubung, Bedampfung oder andere Techniken); besser noch kann die dielektrische Matrix als getrennter Streifen aus dielektrischem Material gebildet werden, der an den Träger befestigt wird. Obwohl es vorteilhafter ist, die Matrixeigenschaften (z.B. die Porosität) entsprechend der Art der Kontrolle der Herstellung zu bestimmen (beispielsweise während der Anodisierung des Aluminiums, wie oben beschrieben), können in ähnlicher Weise diese beiden Stufen voneinander getrennt werden, wobei die Porosität und ähnliche Eigenschaften getrennt bestimmt werden entweder vor Oxydation (beispielsweise durch vorheriges Bilden von Vertiefungen im Träger), während derselben (beispielsweise durch Maskierung mikroskopischer Porenstellen und "nicht poröses" Nieder-

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schlagen danach) oder nach der Oxydation (beispielsweise indem durch einen nicht porösen dielektrischen Niederschlag hindurchgeäczt wird) . tvenn man somit die Matrix aus einem dünnen keramischen Plättchen (oder aus einem porösen plastischen Film, beispielsweise aus porösem Nylon usw.) mit bestimmten dielektrischen Eigenschaften herstellt, mit gleichmäßiger Porosität (wobei dÖi* die Poren vollständig durch den Plättchenquerschnitt hindurchragen) und dichter Verteilung der mikroskopischen Poren (beispielsweise in der Größenordnung von 1 Billion Poren je cm ) usw., so kann man dann das Plättchen über eine Pumpenmündung innerhalb eines Glockengefäßes oder einer anderen Evakuierungskammer legen, die Plättchenporen auspumpen, sie evakuieren und bilderzeugendes Material auf die so erzeugte Plättchenoberfläche aufbringen, um es danach in die Poren zu injizieren (z.B. imprägnieren) , so daß die gewünschte dielektrische, bilderzeugende Verbundschicht getrennt vom leitenden Trägerkörper gebildet wird. In ähnlicher v/eise kann auch ein entsprechender Leiterkörper separat gebildet werden, beispielsweise durch Niederschlagung von Metall auf eine Seite dieses Plättchens mit den gefüllten Poren (beispielsweise durch Plattierungsprozesse usw.), wonach diese metallisierte Plättchenoberfläche an eine Leiterplatte o.a. gelötet, geschweißt oder in anderer Weise befestigt wird. In ähnlicher Weise und als Alternative kann man einen Metallträger mit bestimmter hoher Porosität wählen (oder herstellen), auf seine Oberfläche ein ähnlich poröses dielektrisches Oxid niederschlagen (als Matrix mit einem Porensystem), die so gebildeten, mit dielektrischem Material und mit Metall gefüllten Poren leerpumpen und sie mit bilderzeugendem Material füllen, wonach eine durchgehende Leiterplatte an die andere Trägeroberfläche befestigt wird.

Einzelne Materialien

Das Trägermaterial, das bei der Herstellung elektrographischer, bilderzeugender Platten verwendet wird, kann als physikalischer Träger für die bilderzeugende Verbundschicht (Dielektrikum und Füllstoff) wirken und auch eine elektrische Basis bilden (beispielsweise während der Bildung eines elektrostatischen Bildes auf der Verbundschicht, und auch danach während der Be-

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stäubung, der Übertragung und der Reinigung der Bildfläche). Eine solche Platte soll im wesentlichen eine geeignete glatte ebene oder gekrümmte) Oberfläche aufweisen, beispielsweise auf einer Plattform, einer Trommel o.a.. Es ist ersichtlich, daß eine Zahl leitfähiger Metalle als solche Platten verwendet werden können, gewöhnlich abhängig von der gewählten Herstellungsmethode für die zusammengefaßte Verbundschicht. Eii. geeignetes, oxydierbares Metall wie Aluminium (oder Magnesium, Mangan oder Kupfer, z.B. in Luft erhitztes Kupfer kann beispielsweise ausgewählt werden (oder auch Kupfersulfid usw.). In den meisten Fällen können sie ausreichend durch Prozesse (beispielsweise Anoaisierung) oxydiert werden, die im großen und ganzen bekannt sind. Unter bestimmten Bedingungen kann man auch mit leitfähigem Material bedeckte Dielektrika verwenden, wie beispielsweise mit Aluminium überzogenes Glas, metallisierte Kunststoffe o.a. Im allgemeinen kann der Träger als Basisfläche für den elektrographischen Prozeß uienen und zeigt einen ausreichend hohen Widerstand, beispielsweise 10 oder 10 Ohmcm. Das Trägergebilde muß natürlich stabil sein, wenn es irgendeiner Erwärmung unterworfen wird, einschließlich der Bilaung der dielektrischen Matrix oder uer Injizierung des bilderzeugenden Materials. Es mal ebenso unter anderen Verfahrensbedingungen stabil bleiben (beispielsweise nicht brechen bei mechanischer Beanspruchung, nicht korrodieren, z.B. nach der Anodisierung oder ähnlicher Oxydation)„ Das ausgewählte Dielektrikum muß in gleicher //eise thermisch vereinigungsfähig mit dem bilderzeugenden Material und mit dem •Trägermaterial sein. Wenn beispielsweise während der Herstellung oder dem Gebrauch es einem bestimmten Grad von Erwärmung unterworfen wird (in manchen Fällen kann es sehr nahe an der Kopierschmelzstation anliegen usw.), muß man natürlich seinen thermischen Reaktionsparameter (beispielsweise den v/ärmeausdehnungskoeffizienten) gegenüber dem Träger und dem Füllstoff beachten (beispielsweise damit es sich nicht beim Gebrauch abtrennt).

Das dielektrische Material muß im allgemeinen ein gu':ar elektrischer Isolator sein (der VJiderstand muß höher sein als der des bilderzeugenden Materials, beispielsweise in der Größenordnung

d ist)

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von 10 Ohm.cm, wie es kennzeichnend ist). Es soll auch mecha-

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nisch hart und inert sein, damit es bei evtl. Beanspruchung oder Umgebungskorrosion unbeschädigt bleibt und das bilderzeugende Material darin schützt.

Am wichtigsten ist es vielleicht, daß das Dielektrikum eine bestimmte Porosität im Querschnitt aufweist (gewissermaßen die Konfiguration von "Schweizer Käse"). Ist die dielektrische Schicht nicht direkt auf der Trägeroberfläche aufgewachsen, so muß das Dielektrxkum natürlich auch fest mit ihr verbindbar sein (mit Ohm'schem Kontakt), beispielsweise durch Löten o.a. Es ist ebenso sehr wesentlich, aaß das Dielektrikum vollständig inert gegenüber dem bilderzeugenden Material und der bilderzeugenden Umgebung ist, damit es beispielsweise den bilderzeugenden Füllstoff, der im Dielektrikum eingebettet ist, nicht "vergiftet". Das Dielektrikum muß mechanisch relativ hart sein, um den mechanischen Einflüssen des V7ia:hens oder der Kontaktelemente, beispielsweise dem Pulverstrahl, dem Kopierpapier, den Reinigungsbürsten usv/. zu widerstehen. Es muß natürlich hart genug sein, um auch einem leichten Abrieb durch diese zu widerstehen, jedoch soll es nicht so hart sein, daß es sich selbst in die Kontaktelemente (beispielsweise das Papier, die Bürsten usw.) einschneidet oder sie abschleift und sie damit beschädigt. Ist es darüber hinaus erwünscht, aaß das Dielektrikum einem leichten Abrieb und einer Abnutzung unterliegt, wenn auch nur geringfügig, so muß es dennoch fest genug sein, um sich im wesentlichen nicht zu verformen oder zu .'fließen, wenn darüber hinweggewischt wird und dabei die Poren und das bilderzeugende Material in ihnen bedeckt oder zerstört werden könnten.

Das bilderzeugende Material zur Verwendung für die vorliegende Erfindung kann praktisch jedes elektrographische, bilderzeugende Material an sich bekannter Art sein (vergl. die oben genannten Veröffentlichungen von Dessauer und Schaffert), wenn es mit den Materialien für Träger und Dielektrikum verträglich ist, ebenso für den gewählten Herstellungsvorgang und die vorgesehene ^ä-ektrostatische, bilderzeugende Anwendung. Will man beispielsweise die xerographische Art des Elektrographierens verwenden, so sollte als bilderzeugendeε Material tunlichst ein fotoleitendes νerwen-

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det werden, das einen verhältnismäßig hohen "Dunkelwiderstand" (beispielsweise in der Größenordnung des Widerstandes des Di-

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elektrikums oder oberhalb etwa 10 Ohm.cm, insbesondere etwa 10 Ohm.cm) und einen wesentlich geringeren "Beiichtungswider-

4 5 stai d" (beispielsweise in der Größenordnung von 10 oder 10 Ohm cm, wenn mit Licht entwickelt wird) aufweist. Derartige Fotoleiter können theoretisch dadurch gekennzeichnet werden, daß sie Elektronen im nicht leitfähigen Energieniveau (im sog. Valenzband) haben, die aktivierbar sind durch Illumination zu einem unterschiedlichen Energieniveau (Leitfähigkeitsband), wobei eine elektrische Ladung frei wird und unter dem angewendeten elektrischen Feld migriert (in der Größenordnung von 10 V, cm oder mehr). Klassische xeregraphische, bilderzeugende Materialien umfassen im allgemeinen die Sulfide von Zink, Quecksilber, Antimon, Arsen, Indium, Cadmium und Calcium-Strontium, die Selenide von Cadmium, Gallium und Arsen, die Oxide von Zink, Blei, Quecksilber, Titan, Zink-Magnesium, oder andere Materialien wie z.B. Zinktitanat, Zinksilikat usw. Gewöhnliche Fotoleiter, die bei der Xerographie verwendet werden, sind solche Metallionen enthaltende anorganische Verbindungen, die als "Phosphore" bezeichnet werden. Ein guter elektrostatischer, bilderzeugender Rezeptor geht mit der dielektrischen Matrix keine Reaktion ein, klebt aber ggf. an ihr fest und dient vorzugsweise als Füllstoff. Beispielsweise können gewöhnliche fotoresistive Materialien in bestimmten Fällen verwendet werden.

Einzelne Verfahren.

Ein besonderes Merkmal dieser Erfindung besteht darin, einige bevorzugte Herstellungsmethoden für elektrographische Platten anzugeben, insbesondere solche Methoden, wie Anodisierung von Aluminium oder ähnliche Anodisierung, bei denen eine Dielektrikum-bilderzeugende Verbundschicht hergestellt werden kann. Solche Methoden werden bei den nachfolgenden Ausführungsbeispielen beschrieben, die bevorzugte Beispiele darstellen, die Erfindung jedoch nicht beschränken.

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Beispiel 1

Eine Aluminiumplatte (jede handelsübliche Legierung) wird am Band in einem üblichen, wässrigen, schwefelsauren und Oxalsäuren Anodisierungsbad oxydiert, das in der Lage ist, eine (gleichmäßige) poröse Aluminiumoxidauflage bis zu einer Stärke von etwa 1 mil (0,001 Zoll) auf einem Teil der Bildfläche der Platte zu erzeugen. Diese Auflage kann« wenn es erwünscht ist, mit jeder üblichen Farbe gefärbt sein. Die Auflage wird danach in destilliertem Wasser gut gewaschen, damit alle Rest des Anoaisierungsbades und andere (einschließlich aller Reste in den Poren der Auflage) entfernt werden. Danach wird die Auflage gut getrocknet und in einen Behälter eingebracht, worauf eine Schicht aus kolloidalem Schwefel auf die Auflage aufgebracht wird, so daß der gewünschte "Bildbereich¹¹ der Oberfläche bedeckt wird,

2 wobei etwa 1 Gramm Schwefel auf etwa 30 bis 35 cm Oberfläche verwendet wird. Das Schwefel-Aluminium-Gebilde ("sandwich") wird danach in einen Evakuierungsofen eingebracht, der bis zu etwa 1 mm Hg des gesamten Atmosphärendruckes evakuiert wird. Danach wird der Ofen angeheizt, damit der Inhalt auf etwa 135° C erwärmt wird, so daß eine geringe Menge Schwefeldampf für die Imprägnierung der Poren erzeugt wird (alles bei Unterdruck); Diese Bedingungen werden für etwa 3 oder 4 oder mehr Stunden aufrechterhalten. Der gesamte Vorgang kann als "Dampfimprägnierung" des Schwefels in die Poren der Matrix bezeichnet werden. Nach dem Abkühlen des Ofens ist die Platte fertig und kann herausgenommen werden« Die Poren der Matrix sind gewissermaßen wenigstens auf ihrer Grundfläche mit einem Schwefelfilm oder mit seinen Reaktionsprodukten bedeckt (beispielsweise Aluminiumoxid o.a., wobei ein sehr dünner Film den Porengrund und die Kanten bedeckt. Diese Filme sind gewissermaßen viel dünner als das Di- t'n elektrikum und füllen die Poren nicht, obwohl weder ihre Struktur oder theoretische Überlegungen dies bis jetzt erklären lassen). • Die Bildfläche soll gut gewaschen werden mit Reinigungswasser oder einer "nicht polaren" Lösung, um Kondensate oder andere geringe Verunreinigungen zu entfernen. Die vom Dielektrikum voneinander getrennten Schwefel-"Säulen" haben "Electret"-Eigenschaften und

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können als "Quasi-Electrete" bezeichnet werden.

Die entstandene Verbundbildplatte zeigt vorteilhafte Eigenschaften der oben beschriebenen Art. Wenn sie mit einem Bild aufgeladen ist, wird beispielsweise ein Verfall der Bildfläche (Ladungsverlust) von etwa 1 % aes Ausmaßes der unbehandelten Oberflächenteile beobachtet. Der Oberflächenverlust (und folglich der Verlust an Bildrasterung) ist auch.nicht größer und das aufgebrachte elektrographische Bild bleibt sehr gut erhalten.

Beisoiel 2

Eine Aluminiumträgerplatte wird anodisiert, gereinigt und getrocknet wie in Beispiel 1. Der für die Bildfläche bestimmte Bereich der Oxidauflage wird danach mit Stycasc Nr. 35 .(Epoxydharz) bedeckt, mit dem Katalysator Nr. 9 katalysiert (ein niedrig viskoses Harz der Fa. Emers ο ·.-Gumming Co. des Typs, eier üblicherweise bei Härtungskomponenten zur Bindung von Schaltungsplatten usw. verwendet wird). Die Platte wird danach in einen Vakuumofen eingesetzt, der auf etwa 1 mm Hg evakuiert und erhitzt wird, um den Inhalt auf etwa 140° C (bzw. 60° C) zu erwärmen und bei diesem Vakuum und dieser Temperatur für etwa Io Minuten otter länger zu belassen. Der Ofer. wird danach abgekühlt und wieder auf Atmosphärendruck gebracht zusammen mit der darin verbleibenden Platte, bis das Harz; gehärtet ist (etwa 1,5 Stunden oder mehr) . Die Platte wird darnach herausgenommen und ihre mit Harz gefüllte bilderzeugende Oberfläche gleichmäßig bis auf die Oxidschicht heruntergearbeitet, wobei der gesamte Kunststoff oberhalb dieser harten Auflageoberfläche entfernt wird, sin Teil des gefüllten Oxides kann ebenfalls abgeschliffen v/erden, um eine glatte Oberfläche zu erhalten, falls dies erwünscht ist. Die Schwindungscharakteristik und andere elektrographische Eigenschaften sind etwa mit denen des Beispiels 1 vergleichbar, wodurch gezeigt ist, daß gewissermaßen eine Matrix mit "Quasi-Electreten" in den Poren der Oxidmatrix gebildet ist.

Anders als bei der Dampfimprägnierungsmethode des Beispieles

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wird die Injecion liier durch eine einfache mechanische (beispielsweise Icapillaraktxve)Methode bewirkt, wobei die Füllstoffflüssigkeit die aus den Poren entfernte Atmosphäre ersetzt. Dabei muß beachtet werden, daß die Poren vollständig evakuiert werden und keine Lufteinschlüsse o.a. hinterlassen, wodurch die Querschnittsintegrität der "Quasi-Electret"-Säulen unterbrochen wird. Ändere ähnliche elektrostatisch verträgliche Harze oder andere organische Materialien können in ähnlicher Weise verweidet werden, beispielsweise solche der Beispiele 3 und 4 (siehe unten). Es wurde jedoch festgestellt, daß bestimmte, scheinbar gleiche organische Materialien unbefriedigende elektrograohische Ergebnisse liefern, wenn sie als Füllstoffe verwendet werden. So sind Paraffin und Carnauba-Wachs unbefriedigend (wegei. sehr schlechter Oberflächenverluste und schlechter Bildras iierung aus einigen Gründen)? ähnliches gilt für bestimmte Öle. Natürlich können Materialien mit zu guter Leitfähigkeit (geringer Widerstand usw.) wie Glyzerin nicht verwendet werden. Offensichtlich sind eine geringe Viskosität und die Fähigkeit, in die Poren (durch Kapillarkräfte) einzudringen, wesentliche Bedingungen (wobei die Molekülgröße geringer ist als der Porendurchmesser) . Andere ähnliche Materialien können im allgemeinen als Füllstoffe für diese Injektionsart angewendet werden, beispielsweise andere niedrig viskose, nicht leitende Stoffe (unter den vorgesehenen Bedingungen ). Solche Nichtleiter (Dielektrika) können auch bei der Dampfimprägnierung verwendet werden (ebenso wie Schwefel in Beispiel 1), sofern sie ausreichend unter den vorgesehenen Bedingungen flüchtig sind, wie z.B. Cadmiumsulfid oder ähnliche Fotoleiter.

Die Platte wurde ferner durch Schleifen der widerstandsgefüllten Bildfläche bis herunter zum Niveau der Oberfläche des reinen Aluminiumträgers stufenweise getestet, wobei die elektrographische Wirksamkeit bei jeder Verringerungsstufe geprüft wurde. Die Ergebnisse zeigten, daß das bilderzeugende fotoresistive Material stets in einem ausnutzbaren, elektrographisch aktiven Ausmaß vorhanden war, wobei diese Bedingungen im wesentlichen über den gesamten Bereich bis herunter zur reinen Trägeroberfläche gegeben waren. Dies zeigt graphisch, daß der fotoresistive Füll-

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stoff vollständig über den Querschnitt der dielektrischen Matrix eingebettet zu sein scheint und die Poren darin füllt, (oder wenigstens die Porenrandbereiche) und zwar im wesentlichen vollständig.

Beispiel 3

Die Herstellung gemäß Beispiel 2 wurde wiederholt, wobei yKodak KPR" (oder andere geeignete fotoresistive Harze, wie z.B. "Kodak KTFR") als Füllstoffe verwendet wurden, der in der Art des Eooxyds des Beispiels 2 angewe-mdet wurde.

Beispiel 4

Die Herstellung gemäß Beispiel 2 wurde wiederholt, wobei ein Methacrylat (oder Plexiglas oder andere geeignete Polyester) als Füllstoff verwendet wurde, der in der Art des Epoxyds des Beispieles 2 angewendet wurde.

Es ist ersichtlich, da.3 andere Trägermaterialien in ähnlicher Weise porenerzeugend oxydiert werden können (z.B. Magnesium, Kupfer oder Mangan). Wie erwähnt,kann es natürlich oft besonders vorteilhaft sein, einen üblichen Oxidträger auszubilden, wie beispielsweise eine Aluminiümlegierungsplatte, der in geeigneter Weise anodisiert werden kann, wie es in Beispiel 5 o.a. angegeben ist.

Beispiel 5

Die Herstellung gemäß Beispiel 1 wird wiederholt, jedoch unter Verwendung einer handelsüblichen anodischen Oxidschicht einer Aluminiumplatte als dielektrische Bildfläche. Es wird im einzelnen eine "dicke, harte anodische Schicht" ausgewählt (in der Größenordnung einiger Tausendstel Zoll "zusätzlicher Dicke"), die vorzugsweise offenporig ist, weil dies eine größere Menge Füllstoff erfordert (obwohl auch eine Schicht mit gewissermaßen geschlossenen Poren verwendet werden kann). Eine derartige harte Aluminiumschicht weist die Merkmal auf, die für die USA-Bestimmungen "Mil Std. 171" oder entsprechendem erforderlich sind. Eine solche Anodisierung erfordert ein Bad mit einer großen Menge Schwefelsäure (z.B. 10 bis 25 %, manchmal zusam-

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men mit Oxalsäure oder anderen Zusätzen) und erfolgt bei vergleichsweise geringer Temperatur (z.B. -7 bis + 10° C) bei ziemlich hoher Stromdichte (eine typische Anodisierungsgeschwin-digkeit ergibt eine Aufwachsrabe von 0,0025 cm in 15 bis 40 Minuten bis zu einer Gesamteticke von 0,015 bis 0,04 cm) . Diese Anodisierung kann bei den meisten Aluminiumlegierungen "angewendet werden (solche mit mehr als einigen Prozent Kupfer oder Silicium sind meist ungeeignet), wie z.B. die üblichen schmiedbaren und Barren-Legierungen. Beim Ablauf dieser Anodisierung entfallen praktisch 50 ,0 auf Dickezunahme und 50 % auf einen Oberflächenangriff (d.h. eine bestimmte Schicht von 0,005 cm Dicke ergibt nur einen Dickenzusatz der gesamten Platte von 0,0025 cm), und somit entsteht eine Porosität des Trägers (eher als eine Füllung der Poren) . Die Porosität ^κ-ϊγΤ^τργβττη für die Zwecke der Erfindung soll jedoch weitgehend sein, und zwar bei jeder üblichen Anodisierung (praktisch soll die Porosität £itx in der Größenordnung von 1 Billion Poren pro cm"

sein) . Eine Maskierung kann für Trägeroberflächenbereiche zweckmä«·» ßig sein, die nicht anodisiert werden sollen, und der Träger soll mit guten Anschlußmöglichkeiten hergestellt werden (z.B. mit einer Anordnung von Kontaktpunkten, die dort freie Stellen belassen, wo feste elektrische und mechanische Kontakte an jedes Stück anzubringen sind). Die resultierende Korrosionsfestigkeit (insbesondere wenn mit Füllstoff umgeben), die mechanische Härte (z.B. die Festigkeit gegenüber Abrieb oder Absplitterung) und die ausgezeichneten elektrischen Isolationseigenschaftn (z.B. Durchbruchspannungen in der Größenordnung von einigen IGOQ Volt Gleichstrom) solcher anodisierter Körper sind als sehr gut zur Anwendung für elektrographische, dielektrische Matrices gefunden worden.

Beispiel 6

Es wird die Herstellung gemäß Beispiel 5 wiederholt, jedoch wird die Oxidmatrix mitEpoxyd-Harz gemäß Beispiel 2 gefüllt. Die erzielten elektrographischen Eigenschaften sind hier ebenso befriedigend wie in Beispiel 5.

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Um die dielektrischen Oxidschichten, die in den obigen Beispielen gebildet werden, zu charakterisieren, ist davon auszugehen, daß sie praktisch porös sind, aus einem besonders harten festen Material bestehen und sowohl mechanisch (z.B. gegenüber Abrieb) als auch chemisch stabil sind (sie sind verhältnismäßig inert, nicht korrodierend und reagieren nicht mit anderen Substanzen, z.B. mit dem bilderzeugenden Material). Ferner erfolgt durch das Schließen der Öxidporen mittels Injizierung des bilderzeugenden Materials gemäß der Erfindung ein Schutz des Oxids und des darunter befindlichen Metallträgers sehr v/irksam gegenüber weiterer Korrosion usw. Ein derartiges "Verschließen" verhindere jedes weitere Wachser, des Oxids und jede andere Änderung der dielektrischen Schicht.

Platten gemäß der vorliegenden Erfindung sind sehr beständig bei mechanischem Abrieb und haben ebenso andere hervorragende physikalische Eigenschaften. In manchen Fällen haben sie auch besondere, gewünschte elektrische Eigenschaften, wie-z.B. eine Ausrichtung auf den Gesamtwiderstand einer elektrographischen, bilderzeugenden Schicht, d.h. daß man die elektrostatischen Eigenschaften einer elektrographischen Platte gewissermaßen je nach Bedarf einstellen kann' und insbesondere ihre Dielektrizitätskonstante und den Widerstand im Hinblick auf den resultierenden Gesamtwiderstand des Dielektrikums und des Füllstoffes auswählen kann (die umgekehrt eine Funktion der Porosität sind). Insbesondere erlauben die Methoden der vorliegenden Erfindung eine vorteilhafte, verhältnismäßig wirtschaftliche Herstellung elektrographxscher Platten, die Oberflächen aus zusammengefaßtem Dielektrikum und bilderzeugendem Füllstoff enthalten. Natürlich kann eine Anordnung gemäß der Erfindung eine dielektrische Matrix und. oder ein bi-lderzeugendes Füllstoff material enthalten, die anders sind-als die im einzelnen beschriebenen. Jedoch ist die Anwendung der Anodisierung von Aluminium besonders vorteilhaft, gut bekannt und ermöglicht ein überraschend hohes Maß der Kontrolle des Dielektrikums (beispielsweise der Porosität und anderer Eigenschaften) . Es können natürlich in manchen Fällen andere Methoden als die beschriebenen angewendet werden bei der Herstellung des Verbund-Dielektrikums, wobei die beschriebenen.

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oder andere Materialien verwendet werden mit oder ohne übliäie Zusatzmateria1ien.

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Claims

Ansprüche

1. Plattenartige Anordnung für elektrographische Bildübertragung mit einer bilderzeugenden Oberfläche, bestehend aus einem mit bilderzeugendem Material versehenen leitfähigen Träger, da-

• durch gekennzeichnet, daß die bilderzeugende Oberfläche zu einer auf den leitfähigen Träger (S) befindlichen Schicht (iso) gehört, die aus einer porösen dielektrischen Matrix mit einer Vielzahl gleichmäßig quer über sie verteilter und sie durchdringender Mikroporen besteht und daß in diesen Mikro-' poreh das bilderzeugende Material mit "quasi-electret"-Eigenschaften derart eingelagert ist, daß eine bilderzeugende Verbindung zur Oberfläche des leitfähigen Trägers (S) besteht.

2. Plattenartige Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da/3 die dielektrische Matrix aus einer porösen Oxidauflage auf dem leitfähigen Träger (S) besteht.

3. Plattenf örmige Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der leitfähige Träger (S) aus Aluminium oder dessen Legierungen besteht.

4. Plattenartige Anordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das bilderzeugende Material ein Füll material enthält, das durch Vakuum nach Evakuierung der Atmo ^- sphäre aus den Poren in diese injizierbar ist.

5. Plattenartige Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß das bilder zeugende Material vakuumimprägnierbares Material enthält, das derart ausgewählt ist, daß es ein ausreichend flüchtiges bilderzeugendes Dielektrikum enthält, das verdampfbar ist und in den Mikroporen abgelagert werden kann und somit aus dem Dielektrikum bilderzeugende "Säulen" in jeder Pore bildet, die in bilderzeugen-

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der Verbindung zur Oberfläche des leitfähigen Trägers (S) steht.

6. Plattenartige Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das vakuumimprägnierbare Material einen verdampfbaren Stoff enthält, beispielsweise Schwefel.

7. Plattenartige Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das bilderzeugende Material vakuuminjizierbares dielektrisches Material enthält, das in die Poren nach deren Evakuierung hineinfließen kann, und uaß dieses Material derart ausgewählt ist, daß .es eine genügend niedrige Viskosität für das Hineinfließen in die Porei. nach deren Evakuierung und eine genügend niedrige Leitfähigkeit aufweist, um dielektrische "Säulen" in den Poren zu bilden, die in bilderzeugender Verbindung zur Oberfläche des leitfähigen Trägers (3) stehen.

ü.Plattenartige Anordnung nach Anspruch 7, üadurch gekennzeichnet, aaß Jas Material einen injizierbaren Kunstharz geringer Viskosität enthält, der die Poren im wesentlichen üerart füllt, Ua ' ,jine genügende Überbrückung und ein ausreichender elektrischer Kurzschlu·; durch den Querschnitt Ln Dickenrichtung der dielektrischen Matrix besteht.

9". Pia ί-j. unartige Ai-.Ordnung nach einem oder mehrerer: der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, aaß die dielektrische Matrix aus einem Material besteht,, cuis einen »fider™

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starii in der Größenordnung von 10 bis 10 Ohm .cm aufweist, und daß das bilderzeugende Material .,iinen ""Dunkelwiderstand"

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-i-n der Größenordnung von 10 bis 10 Ohm.cm und einen Widerstand im entwickelten Zustand in der Größenordnung von 10" bis 10° 0hm.cm besitzt. ■

10. Plattenartige Anordnung nach einem ο-"er mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die bilderzeugende Oberfläche eben ist, daß dia poröse dielektrische

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Schicht auf der Oberfläche des leitfähigen Trägers (S) festigt ist, und daß für die einzelnen Teile Materialien mit hoher meachanischer Festigkeit und geringer Korrosionsneigung sowie guten elektrographxschen Eigenschaften verwendet sind.

11. Verfahren zur Herstellung einer plattenartigen Anordnung für elektrographisehe Bildübertragung, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

Erzeugung einer porösen dielektrischen Schicht auf einem leit fähigen Träger, die vollständig durch sie hindurchreichende Poren aufweist, welche gleichmäßig in der Größe und gleichmäßig in der Verteilung über die gesamte Schicht sind. Verwendung eines bilderzeugenden Materials mit geringerem Widerstand als dem der dielektrischen Schicht derart,- daß es elektrostatisch isoliert und mechanisch von der Schicht geschützt werden kann,

Evakuierung der Atmosphäre aus den Foren,, und injizierung des bilderzeugenden Materials in die Porea_s so daß Bildsäulenelemente entstehen, die im Qtaisehen Kontakt mit der Oberfläche des leitfähigen Trägers stehen,

12.Verfahren nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch folgende Stufen für den injektionsverfahxeBsscliritt-s

Auswahl eines, flüchtigen dielektrischen Füllmat-arials, Evakuierung der Atmosphäre in und us die I^Jorea in der dielektrischen Schicht,

und gleichzeitige Verdampfung <ä®m Flllstoffiaafee^iala und Niederschlagung desselben in den ©valmiertesa Poreia ia solchom Maß, daß bilderseugende Säulen daria entstehe©„ die im Cfeaschen Kontakt mit der Oberfläche dos leitföMgen Tragers stehen.

13.Verfahren nach AnsprasM 12 _g gekennzeichnet dteefe di© Verwendun von Schwefel oder Kadsaiaaisnalfit oder IhBliehsia Substanzen als Füllstoffmaterial.

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14. Verfahren nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch folgende Stufen für den Injektionsverfährensschritt:

Nahezu vollständige Evakuierung der Poren der dielektrischen Matrix,

Auswahl eines genügend gering viskosen beweglichen dielektrischen bilderzeugenden Materials, und Einführung dieses dielektrischen Materials durch Fließen in die evakuierten Poren zur Füllung derselben, um dielektrische, bilderzeugende Säulen in der dielektrischen Matrix zu bilden, die im Ohmschen Kontakt mit der Oberfläche des leitfähigen Körpers stehen.

15. Verfahren nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch die Verwendung eines gering viskosen dielektrischen Kunststoffmaterials mit einer Molekülgröße und spezifischer Fließfähigkeit, um die Injektion in die Poren zu ermöglichen.

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