DE2103322B2 - Galvanisches verfahren zur herstellung eines endlosen, metallischen schichttraegers fuer elektrophotographische aufzeichnungsmaterialien - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein galvanisches Verfahren zur Herstellung eines bandförmigen, endlosen, flexiblen metallischen Schichtträgers für elektrophotographische .?.·> Aufzeichnungsmaterialien.

Bei elektrophotographischen Abbildungsverfahren werden heutzutage häufig bandförmige, endlose, flexible metallische Schichtträger verwendet, auf denen elektrophotographische Aufzeichnungsmaterialien auf- a° gebracht werden. Gegenüber plattenförmig ausgebildeten Aufzeichnungsmaterialien besteht bei den bandförmig ausgebildeten ein Vorteil darin, daß eine vergrößerte Reproduktionsfläche zur Verfugung steht, wodurch die Herstellung von Kopien mit einer höheren Reproduktionsgeschwindigkeit möglich ist.

Normalerweise wird das endlose flexible Band durch Verbindung der Enden eines dünnen Messingstreifens beispielsweise durch Schweißen gebildet. Es hat sich gezeigt, daß die bei der Verbindung der beiden Enden des Streifens gebildete Naht Nachteile aufweist, da sie die Gesamtfestigkeit und die Lebensdauer des Bandes verringert. Ferner ist eine schrittweise Steuerung des Bilderzeugungszyklus in der Reproduktionsmaschine erforderlich, damit das Bild nicht in einem Bereich "o erzeugt wird, in dem die Naht des Bandes liegt.

Nach einem in der DP-OS 17 72 657.7 vorgeschlagenen Verfahren weiden die Enden eines Metallstreifens zueinander ausgerichtet und mit einem vorgegebenen Abstand voneinander auf eine Auflagckathodc aufge- *'<■< legt. Eine elektrisch isolierende Maske wird so angeordnet, daß sie über jedes Ende des Metallstreifens um einen vorbestimmten Betrag hinausragt, so daß ein Kanal gebildet wird. Auf den Kanal aufliegend wird eine leitfähige Anode angeordnet. Eine Elektrolytlösung wird durch den Kanal in Verbindung mit der Anode hindurchgeführt, bis eine glatte, die Enden des Bandes verbindende Naht gebildet ist.

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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein galvanisches Verfahren zur Herstellung eines bandförmigen endlosen, flexiblen und nahtlosen metallischen Schichtträgers für elektrophotographische Aufzeichnungsmaterialien anzugeben.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in einem galvanischen Bad auf einer zylindrischen Fläche eines aus einem passiven elektrisch leitenden Material bestehenden Körpers galvanisch eine Metallschicht abgeschieden und diese Metallschicht sodann von der zylindrischen Fläche entfernt wird.

Der mit einer zylindrischen Fläche ausgebildete Körper wird in ein galvanisches Bad gebracht und dient als eine Elektrode. In dem galvanischen Bad ist eine Gegenelektrode vorgesehen. Dadurch, daß die zylindrische Fläche aus einem passiven elektrisch leitenden Material besteht, kann von ihr die abgeschiedene Metallschicht ohne Schwierigkeit eniferni werden. Da die Metallschicht auf einer zylindrischen Fläche abgeschieden wird, bildet sie, nachdem sie von der Fläche abgenommen worden ist, ein endloses, flexibles metallisches Band, das keine Naht aufweist.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung wird die zylindrische Fläche durch die Außen- oder Innenfläche eines Hohlzylinderkörpers gebildet. Die Verwendung der Außen- oder Innenfläche eines Hohlzylinderkörpers, um auf ihnen eine Metallschicht abzuscheiden, ist vorteilhaft, da solche Flächen einfach herzustellen sind.

Bei einer anderen Ausgestaltung der Erfindung wird die auf der zylindrischen Fläche abgelagerte Metallschicht durch einen Schrumpfvorgang entfernt. Ist der Ausdehnungskoeffizient des Materials, aus dem die zylindrische Fläche, auf der die Metallschicht abgeschieden worden ist, größer als derjenige des abgeschiedenen Metalls, so kann die Metallschicht von der Fläche ohne weiteres dadurch abgenommen werden, daß die zylindrische Fläche mit der auf ihr abgeschiedenen Metallschicht abgekühlt wird, wodurch die zylindrische Fläche stärker schrumpft als die Metallschicht.

Bei einer wiederum anderen Ausgestaltung der Erfindung wird ein galvanisches Bad verwendet, welches Nickelsulfamat enthält. Hierbei besteht die abgeschiedene Metallschicht im wesentlichen aus Nickel. Durch diese Ausgestaltung wird erreicht, daß ein Schichtträger aus Nickel hergestellt wird, der sich besonders gut für elektrophotographische Abbildungsverfahren eignet.

Bei eine- wiederum anderen Ausgestaltung des Verfahrens wird die zylindrische Fläche um eine senkrechte Längsachse in oder um einen Anodenkorb, der Nickel enthält, rotieren gelassen. Durch diese Ausgestaltung erreicht man, daß eine besonders gleichmäßige Metallschicht abgeschieden wird. Ferner wird durch das zusätzliche Nickel erreicht, das aus der Nickclsulfiimatlösung während der Galvanisierung herausgezogene Nickel zu ersetzen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im

folgenden anhand der Figuren beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Darstellung eines nach der Erfindung hergestellten Schichtträgers für elektrophotographische Aufzeichnungsmaterialien,

Fig.2 eine schematische Schnittdürstellung einer Vorrichtung zur Herstellung eines Schichtträgers aus Nickel nach der Erfindung,

F i g. 3 eine schematische Schnittdarstellung eines abgeänderten Teils der in F i g. 2 gezeigten Vorrichtung und

Fig.4 eine teilweise geschnittene Seitenansicht der Entfernung eines mit der in Fig.3 gezeigten Vorrichtung hergestellten Schichtträgers von der zylindrischen Fläche des Körpers.

In Fig. 1 ist ein elcktrophoiographisches Aufzeichnungsband 11 dargestellt, das nach der Erfindung hergestellt ist. Es hat einen endlosen, flexiblen und nahtlosen Schichtträger 12 aus Nickel. Die Dicke des Schichtträgers aus Nickel beträgt gleichmäßig 0,08 bis 0,25 mm. Auf einer Fläche des Schichtträgers 12 ist eine Schicht 13 aus fotoleitfähigem Isolierstoff vorgesehen. Hierzu kann beispielsweise Selen oder mit geringen Anteilen von Arsen oder Tellur legiertes Selen oder ein Zinkoxid-Pigmentstoff vorgesehen sein, der in einem isolierenden und filmbildenden Bindemittel dispergiert ist. Die Schicht 13 ist auf dem Schichtträger 12 in bekannter Weise gebildet. Der Schichtträger 12 ist galvanisch gebildet. Der Durchmesser und die Breite des Bandes 11 hängen von der jeweiligen elektrophutographischen Maschine 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 F i g. 2 ist eine Vorrichtung zur galvanischen Bildung des Schichtträgers aus Nickel 12 dargestellt. Ein Körper mit einer zylindrischen Fläche 21 ist in einem Behälter mit einem galvanischen Bad vertikal angeordnet. Der Körper 21 besteht aus einem passiven, elektrisch leitfähigen Material, das mit einer galvanischen Nickellösung verträglich ist und einen höheren Ausdehnungskoeffizienten als Nickel hat. Der Körper 21 kann beispielsweise aus mit Chrom überzogenem Aluminium bestehen. Die Innenfläche und die Oberseite sowie die Unterseite des Körpers 21 sind mit einem nichtleitenden Material, beispielsweise mit Wachs (nicht dargestellt) abgedeckt. Der Körper 21 hat einen kreisförmigen Querschnitt und kann hohl sein. Der Behälter 22 ist mit einer galvanischen Lösung 23 aus Niekelsulfamat gefüllt. Die Temperatur der Lösung liegt zwischen ca. 38 und 65°C, vorzugsweise zwischen 57 und 63°C. In dem Behälter 22 ist den Körper 21 umgebend ein Anodenkorb 24 vorgesehen, der mit Nickelspänen 25 gefüllt ist. Er ist so angeordnet, daß er in axialer Richtung auf den Körper 21 ausgerichtet ist. Die Nickelsulfamatlösung kann die folgenden Anteile pro Liter enthalten: ca. 0,31 1 Niekelsulfamat, ca. 0 bis 15,b 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 Nickelsulfamailösung während der Galvanisierung herausgezogene Nickel zu ersetzen. Der Körper 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 Körper 21 in und aus dem Bereich des Behälters 22 bewegt bzw. eingesenkt und herausgehoben werden kann. Die Antriebsachse 27 ist mit einem Movor 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/cm². Der positive Pol der Stromquelle 32 liegt an dem Anodenkorb 24.

Der negative Pol ist mit einer Bürste 33 verbunden, die an einem Schleifring 34 der Antriebsachse 27 liegt. Der Galvanisierungsstrom fließt von der Stromquelle durch den Anodenkorb 24, durch die galvanische Lösung 23, durch den Körper 21 (der als Kathode wirkt). über die Antriebsachsen 26 und 27 sowie den Schleifring 34 und die Bürste 33 zurück zur Stromquelle 32. Der Körper 21 wird beim Betrieb der Vorrichtung in den Behälter 22 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 Körper 21 und dem Anodenkurb zu jedem Zeitpunkt derselbe ist. Wenn die abgelagerte Nickelschicht 35 die gewünschte Stärke erreicht hat, wird der Körper 21 aus dem Behälter 22 herausgenommen und in ein kaltes Wasserbad (nicht dargestellt) eingetaucht. Die Temperatur des Wassers kann bei 4 bis 5°C liegen. 1st der Körper 21 in das Wasserbad eingetaucht, so schrumpft er schneller als das abgelagerte Nickel 35, da er einen höheren Ausdehnungskoeflizienten hat. Die abgelagerte Nickelschicht 35 haftet nicht an der zylindrischen Fläche des Körpers 21 an, da diese aus einem passiven Material besteht. Beim Schrumpfen des Körpers wird also die Nickelschicht 35, die die Form eines endlosen, flexiblen und nahtlosen Bandes hat, von der zylindrischen Fläche des Körpers 21 abgelöst. Der Körper 21 kann dann durch Erzeugung eines weiteren Nickelbandes erneut verwendet werden.

Der Körper 21, der Anodenkorb 24 und die Antriebsachse 26 können durch einen Körper 21', einen Anodenkorb 24' und eine Antriebsachse 26' ersetzt sein, wie es in Fig. 3 dargestellt ist. Der Körper 21' ist ein hohler, kreisförmiger Zylinder aus elektrisch leitfähigem, passiven Material, beispielsweise aus Edelstahl oder mit Chrom beschichtetem Aluminium. Die Außenfläche, sowie die Ober- und die Unterseite des Körpers 2Γ sind mit einem geeigneten nichtleitfähigen Material (nicht dargestellt) abgedeckt. Die Drehachse 26' besteht aus einem leitfähigen Material und ist mit der zylindrischen Außenfläche des Körpers 21' verbunden. Der Anodenkorb 24' ist röhrenförmig und im Behälter 22 so angeordnet, daß er in dom Körper 21' mit dessen Längsachse ausgerichtet ist. Wie /u erkennen ist, wird die Nickelschicht 35' auf der zylindrischen Innenfläche des Körpers 2Γ (und nicht auf tier Außenfläche des Körpers 21 wie in I i g. 2) abgelagert, wenn die zylindrische Fläche des Körpers 21' um dun Anodenkorb 24' herumgedreht wird. Die abgelagerte Nickelschicht 35' wird von der zylindrischen [lache des Körpers 21' abgelöst, indem ein keilförmiges Trennele-

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ment 36, das beispielsweise aus Teflon besteht, zwischen hergestellte elektrophotographische Aufzeichnungs

die Nickelschicht 35' und den Körper 21' geführt wird, band auch als eine Hülse verwendet werden kann, dii

wie es in Fig. 4 dargestellt ist. Dann wird die auf eine elektrophotographische Aufzeichnungstrom

Nickelschicht 35'aus dem Körper 2Γ herausgehoben. mel aufgezogen wird.

Es sei bemerkt, daß das nach der Erfindung ^

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Galvanisches Verfahren zur Herstellung eines bandförmigen, endlosen, flexiblen metallischen Schichtträgers für elektrophotographische Aufzeichnungsmaterialien, dadurch gekennzeichnet, daß in einem galvanischen Bad auf einer zylindrischen Fläche eines aus einem passiven elektrisch leitenden Material bestehenden Körpers galvanisch eine Metallschicht abgeschieden und diese Metallschicht sodann von der zylindrischen Fläche entfernt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als zylindrische Fläche die Außen- oder Innenfläche eines Hohlzylinderkörpers verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die auf der zylindrischen Fläche abgeschiedene Metallschicht durch einen Schrumpfvorgang entfernt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe eines Nickelsulfamat enthaltenden galvanischen Bades eine Metallschicht aus Nickel abgeschieden wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrische Fläche um eine senkrechte Längsachse in oder um einen Anodenkorb, der Nickel enthält, rotieren gelassen wird.

Nachteilig bei diesen vorgeschlagenen Verfahren ist, daß die Enden des Metallbandes, bevor sie auf die Kathode aufgelegt werden, äußerst gut gereinigt und mechanisch bearbeitet werden müssen, damit eine zufriedenstellende Naht erzielt wird.

Durch die US-PS 22 87 122 ist ein Verfahren zur galvanischen Herstellung eines endlosen, nahtlosen, jedoch durchlöcherten Nickelbandes bekannt. Dieses Verfahren ist zur Herstellung von Schichtträgern für elektrophotographische Aufzeichnungsmaterialien un-