DE2103322A1

DE2103322A1 - Verfahren zur Herstellung eines elektrofotografischen Aufzeichnungs bandes

Info

Publication number: DE2103322A1
Application number: DE19712103322
Authority: DE
Inventors: Donald G Alta Loma Cahf DuPree (VStA)
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1970-01-30
Filing date: 1971-01-25
Publication date: 1971-08-05
Also published as: ES387636A1; CH521612A; FR2078220A5; BE762249A; JPS5236016B1; NL159202B; PL81712B1; GB1288717A; CS204967B2; HU169866B; JPS528774B1; SE360753B; DE2103322B2; DE2103322C3; NL7100935A

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. F. Weickmann, ■

Dipl.-Ing. H. Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber __

XEROX CORPORATION Xerox Square

Rochester, N.Y. 14 603
USA

8 MÜNCHEN 86, DEN
POSTFACH 860 820

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 48 39 21/22

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Verfahren zur Herstellung eines elektrofotografischen Aufzeichnungsbandes

Beim elektrofotografischen Verfahren wird ein latentes elektrostatisches Abbild eines Objekts auf einem Aufzeichnungsträger erzeugt, der auch als elektrofotografische Platte bezeichnet wird. Diese kann aus einer sehr dünnen Schicht eines fotöleitfähigen Isolierstoffs, beispielsweise von Selen, auf einer leitfähigen Metallunterlage, z.B. auf Messing, gebildet sein. Solche Aufzeichnungsträger sind beispielsweise in den US-Patentschriften 2 753 278, 2 863 768 und 2 901 349 beschrieben. Das auf dem Aufzeichnungsträger erzeugte elektrostatische latente Bild wird zu einem Tonerbild entwickelt, das nachfolgend auf ein Papierblatt übertragen und auf diesem zur Bildung eines dauerhaften Druckes fixiert wird. Die leitfähige Metallunterlage des Aufzeichnungsträgers kann die Form eines endlosen, flexiblen Bandes haben, in diesem Falle wird der Aufzeichnungsträger als elektrofotografisches Band bezeichnet. Beispiele von Einrichtungen, in denen das latente elektrostatische Bild auf einem elektrofotografischen Band erzeugt wird, sind in den US-Patentschriften 3 045 644, 3 415 224 und 3 435 693 beschrieben. Das endlose flexible Band wird normalerweise durch Verbindung der Enden eines dünnen Messingstreifens beispielsweise durch Schweissen, gebildet. Es hat sich gezeigt, daß die bei der

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Verbindung der beiden Enden des Streifens gebildete Naht Nachteile aufweist, da de die Gesamtfestigkeit und die Lebensdauer des Bandes verringert und eine derartige schrittweise Steuerung des Bilderzeugungszyklus in der Reproduktionsmaschine erfordert, daß das Bild Jeweils nicht in dem Bereich der Naht des Bandes erzeugt wird.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein endloses und flexibles, nahtloses Band aus leitfähigem Material zu schaffen, das sich als Unterlage für ein elektrofotografisches Band eignet· Somit soll also ein verbessertes elektrofotografisches Aufzeichnungsband geschaffen werden.

Ein Verfahren zur Herstellung eines elektrofotografischen Aufzeichnungsbandes ist zur Lösung dieser Aufgabe erfindungsgemäß derart ausgebildet, daß ein endloses, flexibles und nahtloses Band aus einem elektrisch leitfähigem Material galvanisch gebildet und mit einer fotöleitfähigen Isolierstoffschicht versehen wird»

Das erfindungsgemäße Verfahren kann vorteilhaft derart weiter ausgebildet sein, daß das Band auf der gekrümmten Oberfläche eines mit vertikaler Längsachse rotierenden zylindrischen Kerns aus elektrisch leitfähigem, passivem Material in einem Nickelsulfamatbad gebildet wird und daß die Nickelschicht vom Kern entfernt und dann mit der fotoleitfähigen Isolierstoff schicht versehen wird.

Die galvanische Herstellung von Gegenständen beispielsweise aus Nickel ist an sich bekannt. In der US-Patentschrift 2 569 367 ist beispielsweise ein Verfahren zur Bildung eines dünnen Nickelstreifens auf galvanischem Yege beschrieben, durch die US-Patentschrift 2 287 122 ist ein Verfahren zur galvanischen Herstellung eines endlosen, nahtlosen, jedoch durchlöcherten Nickelbandes bekannt·

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren beschrieben.

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Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines nach der Erfindung

hergestellten elektrofotografischen Aufzeichnungsbandes, Fig. 2 eine schematische Schnittdarstellung einer Vorrichtung zur Herstellung eines endlosen und flexiblen, nahtlosen

Nickelbandes nach der Erfindung, Fig. 3 eine scheaatische Schnittdarstellung eines abgeänderten

Teils der in Fig· 2 gezeigten Vorrichtung und Fig. 4 eine teilweise geschnittene Seitenansicht der Entfernung eines mit der in Fig. 3 gezeigten Vorrichtung hergestellten

Bandes von dem Kern.

In Fig. 1 ist ein elektrofotografisches Aufzeichnungsband 11 dargestellt, das nach der Erfindung hergestellt 1st. Es hat eine endlose, flexible und nahtlose Unterlage 12 aus Nickel. Die Dicke des Nickelbandes beträgt gleichmäßig 0,08 bis 0,25 mm. Auf einer Fläche des Bandes 12 ist eine Schicht 13 aus foto-Ie it fälligem Isolierstoff vorgesehen. Hierzu kann beispielsweise Selen oder mit geringen Anteilen von Arsen oder Tellur legiertes Selen oder ein Zinkoxid-Pigment stoff vorgesehen sein, der in einem isolierenden und filmbildenden Bindemittel dispergiert ist. Die Schicht 13 ist auf dem Band 12 in bekannter Weise gebildet. Das Band 12 ist galvanisch gebildet· Der Durchmesser und die Breite des Bandes 11 hängen von der Jeweiligen elektrofotografischen Haschine ab, in der das Band 11 verwendet werden soll. Durchmesser und Breite können in der Größenordnung von 25 cm oder mehr liegen. Das Band 11 hat eine gleichmäßige Dicke, keine Unregelmäßigkeiten und nur sehr geringe oder keine Dehnungsspannungen·

In Fig. 2 ist eine Vorrichtung zur galvanischen Bildung des Nickelbandes 12 dargestellt· Ein zylindrischer Kern 21 ist in einem Galvanisierungsbehälter 22 vertikal angeordnet. Der Kern 21 besteht aus einem passiven, elektrisch leitfähigen Material, das mit einer galvanischen Nickellösung verträglich ist und einen höheren Ausdehnungscoefficienten als Nickel hat.

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Der Kern 21 kann beispielsweise aus mit Chrom überzogenem Aluminium bestehen. Die Innenfläche und die Oberseite sowie die Unterseite des Kerns 21 sind mit einem nichtleitenden Material, beispielsweise mit Wachs (nicht dargestellt) abgedeckt. Der Kern 21 hat einen kreisförmigen Querschnitt und kann hohl sein. Der Galvanisierungsbehälter 22 ist mit einer galvanischen Lösung 23 aus Nickelsulfamat gefüllt· Die Temperatur der Lösung liegt zwischen ca. 38 und 65°C., vorzugsweise zwischen 57 und 63°C In dem Behälter 22 ist den Kern 21 umgebend ein Anodenkorb 24 vorgesehen, der mit Nickelspänen 25 gefüllt ist. Er ist so angeordnet, daß er in axialer Richtung auf den Kern 21 augerichtet ist. Die Nickelsulfamatlösung kann die folgenden Anteile pro Liter enthalten: ca. 0,31 1 Nickelsulf amat, ca. 0 bis 15,6 ml Nickelchlorid, ca. 43 bis 44 ml Borsäure, ca. 1,25 ml eines Benetzungsmittels wie z.B. Natriumlaurylsulfat, ca. 73 bis 88 ml Nickelmetall und ca. 0 bis 3,9 ml eines Spannungen reduzierenden Mittels wie z.B. Natriumsalz von Saccharin. Die Menge der Nickelspäne 25 reicht aus, um das aus der Nickelsulfamatlösung während der Galvanisierung herausgezogene Nickel zu ersetzen. Der Kern 21 ist über eine Drehachse 26 aus leitfähigem Material mit einer drehbaren Antriebsachse 27 verbunden, die gleichfalls aus leitfähigem Material besteht. Sie ist in einem Lager 28 an einem Rahmen 29 gelagert. Das Lager 28 besteht entweder aus Isolierstoff oder ist gegenüber dem Rahmen 29 isoliert. Der Rahmen 29 ist mit einer nicht dargestellten Vorrichtung horizontal und vertikal beweglich, so daß der Kern 21 in und aus dem Bereich des galvanischen Behälters 22 bewegt bzw. eingesenkt und herausgehoben werden kann. Die Antriebsachse 27 ist mit einem Motor 31 gekoppelt, der gleichfalls am Rahmen 29 befestigt ist. Die Antriebsachse 27 ist gegenüber dem Motor 31 elektrisch isoliert, wozu eine isolierende Kupplung (nicht dargestellt) verwendet ist. Eine Gleichspannungsquelle 32 liefert den galvanischen Strom für den Behälter 22. Die durch die Stromquelle 32 erzeugte Stromdichte beträgt ca. 0,02 bis 0,32 A/cm², vorzugsweise 0,16 A/cm Der x>ositlve Pol der Stromquelle 32 liegt an dem Anodenkorb 24.

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Der negative Pol ist mit einer Bürste 33 verbunden, die an einem Schleifring 34 der Antriebsachse 27 liegt. Der Galvanlsierungsstrom fließt von der Stromquelle durch den Anodenkorb 24, durch die galvanische Lösung 23, durch den Kern 21 (der als Kathode wirkt), über die Antriebsachsen 26 und 27 sowie den Schleifring 34 und die Bürste 33 zurück zur Stromquelle Der Kern 21 wird beim Betrieb der Vorrichtung in den Behälter gesenkt und laufend um seine vertikale Achse gedreht. Bei dieser Drehung wird eine Nickelschicht 35 auf seiner Außenfläche abgelagert. Diese Nickelschicht hat eine gleichförmige Dicke, da der Abstand zwischen dem Kern 21 und dem Anodenkorb zu jedem Zeltpunkt derselbe ist. Venn die abgelagerte Nickelschicht 35 · die gewünschte Stärke erreicht hat, wird der Kern 21 aus dem Behälter 22 herausgenommen und in ein kaltes Wasserbad (nicht dargestellt) eingetaucht. Die Temperatur des Wassers kann bei 4 bis 5⁰C. liegen. Ist der Kern 21 in das Wasserbad eingetaucht, so schrumpft er schneller als das abgelagerte Nickel 35, da er einen höheren Ausdehnungskoeffizienten hat. Die abgelagerte Nickelschicht 35 haftet nicht am Kern 21 an, da dieser aus einem passiven Material besteht. Beim Schrumpfen des Kerns wird also die Nickelschicht 35, die die Form eines endlosen, flexiblen und nahtlosen Bandes ,hat, vom Kern 21 abgelöst. Der Kern 21 kann dann zur Erzeugung eines weiteren Nickelbandes erneut verwendet werden.

Der Kern 21, der Anodenkorb 24 und die Antriebsachse 26 können durch einen Kern 21* einen Anodenkorb 24* und eine Antriebsachse 26* ersetzt sein, wie es in Fig. 3 dargestellt ist. Der Kern 21' ist ein hohler, kreisförmiger Zylinder aus elektrisch leitfähigem, passivem Material, beispielsweise aus Edelstahl oder mit Chrom beschichtetem Aluminium· Die Außenfläche, sowie die Ober- und die Unterseite des Kerns 21 * sind mit einem geeigneten nichtleitfählgen Material (nicht dargestellt) abgedeckt. Die Drechachse 26* besteht aus einem leitfähigen Material und ist mit der Außenfläche des Kerns 21' verbunden. Der Anodenkorb 24* ist röhrenförmig und im Galvanisierungsbehälter 22 so angeordnet, daß er in dem Kern 21' mit dessen

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Längsachse ausgerichtet 1st. Wie zu erkennen 1st, wird die Nickelschicht 35' auf der Innenfläche des Kerns 21« (und nicht auf der Außenfläche des Kerns 21 wie in Fig. 2) abgelagert, wenn der Kern 21' um den Anodenkorb 24' herumgedreht wird. Me abgelagerte Nickelschicht 35 * wird vom Kern 21' abgelöst, indem ein keilförmiges Trennelement 36, das beispielsweise aus Teflon besteht, zwischen die Nickelschicht 35* und den Kern 21' geführt wird, wie es in Fig. 4 dargestellt ist. Dann wird die Nickelschicht 35' aus dem Kern 21 * herausgehoben.

Es se gemerkt, daß das nach der Erfindung hergestellte elektrofotografische Aufzeichnungsband auch als eine Hülse verwendet werden kann, die auf eine elektrofotografische Aufzeichnungstrommel aufgezogen wird.

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Claims

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- 7 Patentansprüche

/1.,Verfahren zur Herstellung eines elektrofotografischen Auf-

^-^ zeichnungsbandes, dadurch gekennzeichnet, daß ein endloses, flexibles und nahtloses Band (12) aus einem elektrisch leitfähigen Material galvanisch gebildet und mit einer fotoleitfähigen Isolierstoffschicht (13) versehen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Band (12) auf der gekrümmten Oberfläche eines mit vertikaler Längsachse rotierenden zylindrischen Kerns (21) aus elektrisch leitfähigem, passivem Material in einem Nickelsulfamatbad (23) gebildet wird und daß die Nickelschicht (35) vom Kern (21) entfernt und dann mit der fotoleitfähigen Isolierstoffschicht (13) versehen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (21) um seine vertikale Längsachse relativ zu einem Anodenkorb (24) gedreht wird, der Nickel (25) enthält und in dem NlckeXs^lfearri ns-i (?3*: angeordnet ist.
4. Verfahren nach Anspruch 5_f ■''■λι'ύ -Άι ^.äm^m 'ulmst* daß die auf dem Kern (21) galvanises ;i>gel _t;ü·^ s fi?.i\i*lfchicht (35) durch einen SchrumpfungsvOrgang entfernt
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (21') als Hohlzylinder ausgebildet ist, auf dessen Innenfläche die Nickelscliicht (35') abgelagert wird, und daß die Nickelschicht (35') nach Ablösung vom Kern (21*) aus diesem herausgehoben wird.
6. Elektrofotografisches Aufzeichnungsband, hergestellt nach dem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer galvanisch gebildeten, endlosen, flexiblen und nahtlosen Bandunterlage (12) aus einem elektrisch leitfähigen Material eine Sdicht (13) aus eine» fotoleitfähigen Isolierstoff gebildet ist.

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7. Aufzeichnungsband nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als leitfähiges Material Nickel verwendet ist.
8. Aufseichnungsband nach Anspruch 6 oder 7§ dadurch gekennzeichnet, daß als fotoleitfähiger Isolierstoff Selen verwendet ist ο

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