DE2134981B2 - Elektrophotographisches umkehrentwicklungsverfahren - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein elektrophotographisches, Umkehrentwicklungsverfahren, bei dem ein auf einem Aufzeichnungsmaterial, das einen in einer harzartigen Bindemittelschicht eingebetteten pulverförmigen Photoleiter enthält und dessen Oberflächenladung nach einheitlicher Aufladung Inhomogenitäten aufweist, durch einheitliche Aufladung mit Ladung einer Polarität und bildmäßige Belichtung gebildetes Ladungsbild durch Auftragen eines Entwicklers mit Tonerteilchen gleicher Polarität wie die der einheitlichen Aufladung entwickelt wird.

Ein optisches positives Tonerbild ergibt sich durch einheitliche Aufladung eines elektrophotographischon Aufzeichnungsmaterials, Belichten dieses so geladenen Materials mit einem optisch negativen Bild aus Schatten und Licht zur Bildung eines elektrostatischen latenten Bildes und anschließendes Entwickeln des latenten Bildes durch Auftragung von Toner mit der gleichen Polarität der Ladung wie diejenige des latenten Bildes.

So ist aus der deutschen Offenlegungsschrift 1497166 ein Umkehrentwicklungsverfahren bekannt, bei dem nach der einheitlichen Aufladung und bildweisen Belichtung eines photoleitfähigen Aufzeichnungsmaterial das so gebildete elektrostatische latente Bild durch Auftragen eines feinzei teilten gefärbten Toners entwickelt wird, wobei der Toner eine Ladung der gleichen Polarität wie das latente Bild besitzt.

Falls der photoleitende Überzug des Aufzeichnungsmaterials aus einem Gemisch, welches aus einem fein zerteilten pulverigen Photoleiter und einem harzartigen Binder besteht, gebildet ist, zeigt der Überzug mikroskopische Unregelmäßigkeiten, die nicht in einer organischen photoleitenden Schicht oder einer amorphen Selenschicht mit einheitlichem Aufbau der Molekularordnung vorhanden sind. Diese Unregelmäßigkeiten verursachen einen örtlichen elektrischen Kurzschluß, wenn der Überzug einer Koronaentladung unterworfen wird und in denjenigen Bereichen, wo die auftreffenden Koronaionen einer Kurzschlußentladung unterliegen, wird die Ladungsdichte nahezu Null oder erheblich niedriger als in der Umgebung. Derartige »Nadellochbereiche« im Überzug werden als schwarze Flecken in einem weißen Bilduntergrund bei der Umkehrentwicklung entwikkelt, bei der sich der Toner überwiegend an den Flächen mit niedriger Ladungsdichte abscheidet.

Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung eines elektrophotographischen Umkehrentwicklungsverfahrens der eingangs genannten Art, bei dem elektrophotographische Kopien ohne schwarze Flecken im Bilduntergrund erhalten werden können.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß nach der einheitlichen Aufladung und vor der bildmäßigen Belichtung zur Abdeckung von Oberflächenbereichen mit geringerer Ladungsdichte ein Vortoner aus geladenen weißen oder nahezu weißen Teilchen gleicher Polarität wie die der einheitlichen Aufladung auf das Aufzeichnungsmaterial aufgetragen wird.

Der Vortoner wird zur Abscheidung und Maskierung der während der Ladung des Überzuges gebildeten Bereiche mit Ladungsmangel verwendet, damit diese Bereiche den eigentlichen Toner nicht mehr weiterhin bei der anschließenden Bildentwicklung anziehen. Es ist darauf hinzuweisen, daß der Vortoner auf den Überzug vor der biklweisen Belichtung aufgetragen wird.

Die Auftragung des Vortoners nach der bildweisen Belichtung ist weit weniger wirksam für den vorliegenden Zweck. Der Grund liegt darin, daß die Abscheidung des Vortoners vor der bildweisen Belichtung lediglich auf den Flecken mit Ladungsmangel erfolgt, während andererseits die Auftragung des Vortoners nach der bildweisen Belichtung die Abscheidung des Vortoners nicht nur auf den Flecken mit Ladungsmangel ergibt, sondern auch an den Flächen, wo sich die Ladungsdichte abrupt ändert. Dadurch wird es unmöglich, ein Tonerbild der gewünschten Qualität zu erhalten, da sich der Toner mit verringerter Abscheidungsdichte an diesen Bereichen abscheidet.

Geeignete Teilchen für den Vortoner gemäß der Erfindung umfassen farblose oder blaß gefärbte fein zerteilte natürliche oder synthetische Polymere, weiße oder nahezu weiße Pigmente, Gemische von Polymeren und Pigmentteilchen oder ähnliche mit Polymermaterialien eingekapselte Pigmente u. dgl. Geeignete Polymere sind Äthylcellulose, Nitrocellulose, Triacetylcellulose, Diacetylcellulose, Polyvinylacetat, Polyvinylalkohol, Gelatine, Polymethylmethacrylat, Polyvinylchlorid, Polycarbonat u.dgl., während Beispiele für Pigmente aus Bariumsulfat, Calciumcarbonat, Kaolin, Aluminiumhydroxyd, Zinkoxyd, Titandioxyd, Zinksulfid. Bleiweiß u.dgl., bestehen.

Als Zusammensetzungen der Toner können die bereits in Literaturstellen oder Patentschriften aufgeführten Zusammensetzungen verwendet werden, einschließlich derjenigen für eine Trockenentwicklung, die Ruß und harzartiges Material enthalten, oder derjenigen für die Flüssigentwicklung, die mit Harzmaterialien verbundene Pigmentteilchen, die auf der Oberfläche der Teilchen absorbiert sind, enthalten.

Obwohl das Verfahren besonders wirksam bei einem photoleitenden Überzug ist, der einen fein verteilten Photoleiter und einen harzartigen Binder ent-

hält, ist sie auch auf homogene Schichten anwendbar, die einen organischen Photoleiter oder amorphes Selen enthalten.

Beispiel 1

Ein photoleitender isolierender Überzug wurde durch Vakuumabscheidung von amorphem Selen auf einer Aluminiumplatte hergestellt. Dieser Überzug zeigte nadellochartige Flecken mit Ladungsmangel bei wiederholtem Gebrauch.

Diese Flecken wurden besonders bemerkenswert, wenn der Überzug mit hohem Potential geladen wurde.

Eine derartig geschädigte Platte wuide durch eine Korona auf +1000 Volt aufgeladen und dann in eine Dispersion eingetaucht, die Kerosin als Dispersionsmittel, worin eine geringe Menge an Leinsamenöl als Dispersionshilfsmittel gelöst war, und fein verteilte Äthylcellulose mit 1 bis 10 μ Durchmesser enthielt, welche eine positive Ladungspolarität hatte. Nach einem Eintauchen während etwa 10 Sekunden wurde die Platte herausgenommen und dann einer Bildbelichtung unter Anwendung eines negativen Dias unterzogen.

Die belichtete Platte wurde dann mit einem flüssigen Entwickler entwickelt, der durch Dispersion eines Gemisches aus Ruß und Äthylcellulose in Kerosin, worin eine geringe Menge Leinsamenöl gelöst worden war, hergestellt worden war. Der Teilchendurchmesser des pigmentierten Harztoners lag im Bereich zwischen 1 und 10 μ.

Da der Toner eine positive Ladung annahm, fand eine Umkehrentwicklung statt.

Die Platte wurde aus dem Entwickler entnommen und auf einen Bogen gewöhnlichen Papiers aufgelegt, während die Oberfläche der Platte noch feucht war. Die Anordnung wurde einer negativen Koronaladung von der rückseitigen Oberfläche des Papiers her unterworfen. Dann wurde der Bogen abgetrennt, worauf ein positiver Druck frei von Nadellöcherflecken erhalten wurde.

Beispiel 2

Ein weißer photoleitender Isolierüberzug wurde auf einen Papierträger durch Aufziehen eines Gemisches aus photoleitendem Zinkoxyd und einem isolierenden Binder hergestellt. Der Überzug wurde zu etwa 500 Volt durch Koronaentladung negativ geladen. Vor der bildweisen Aussetzung wurde ein Gemisch aus Glasperlen von 0,5 bis 1 mm Durchmesser, die mit einem dünnen Film von Äthylcellulose und mit einem Vortoner mit einem Durchmesser von 5 bis 20 μ aus einem Vinylchlorid- und Vinylacetatkopolymeren überzogen waren, welches elektrostatisch auf der Oberfläche der Perlen haftete, kaskadenförmig auf die Oberfläche des Überzuges aufgebracht.

Dann wurde der Überzug einer bildweisen Belichtung unter Anwendung eines negativen Dias unterworfen. Die Entwicklung erfolgte durch ein Kaskadenentwicklumgsgemisch.das den vorstehend angegebenen Glaspeirlenträger und ein pigmentiertes Harz aus Polystyrol und Ruß mit einem Durchmesser von etwa 10 bis 30 μ enthielt, aufwies, durchgeführt.

Das erhaltene Bild war frei von Nadellochflecken im Bilduntergrundbereich.

Ein nach dem gleichen Verfahren, jedoch ohne die Vortonerauftragung, erhaltenes entwickeltes Bild zeigte eine große Anzahl von Nadellochflecken.

Beispiel 3
Ein weiterer Bogen des elektrophotographischen Papiers nach Beispiel 2 wurde mit — 400 Volt in abgedunkeltem Licht geladen und dann in die folgende Voxtonerdispersion während 10 Sekunden eingetaucht:
Zinkoxydpulver

ίο (Teilchendurchmesser 0,05 bis 0,5 μ) 10 Teile Leinsamenöl 10 Teile

Harzlack 5 Teile

Kerosin 1000 Teile

Cyclohexan 200 Teile

¹S Der Bogen wurde durch ein Paar isolierende Quetschwalzen zur Entfernung der anhaftenden Flüssigkeit geführt.

Nach der Belichtung durch ein optisch negatives Bild wurde der Bogen mit dem folgenden Entwickler entwickelt:
Ruß

(Teilchendurchmesser 0,01 bis 0,1 μ) 10 Teile Nitrocellulose 20 Teile

Harzlack 20 Teile

Butyla^etat 20 Teile

Diese Bestandteile wurden in einer Kugelmühle während 50 Stunden vermählen und 10 ml des erhaltenen Gemisches in einem Gemisch aus 800 ml Kerosin und 200 ml Decalin unter Anwendung von Ultraschallenergie dispergiert.

Nach diesem Beispiel kann die Vortonerauftragung nicht nur zur Vermeidung der Nadellochflecken dienen, sondern verhindert auch die schädliche Haftung des Toners auf Grund von anderen Kräften als elektrostatischen.

W\e bereits vorstehend angegeben, kann die Erfindung sowohl durch Flüssigkeitsentwicklung als auch durch Trockenentwicklung ausgeführt werden. Vorteilhafter wird jedoch die Erfindung nach dem erste-

ren Verfahren der Entwicklung ausgeführt, das elektrophotographische Drucke von sehr hoher Qualität und Tonwiedergabe ergibt, wobei die schwarzen Nadellochflecken in den Untergrundbereichen die Bildqualität äußerst nachteilig beeinflußt. Bei der Anwen-

dung des Vortoners auf den photoleitenden Überzug muß darauf geachtet werden, daß die Oberflächenladungsdichte nicht zu stark gesenkt wird, da man sonst kein Tonerbild mit ausreichendem Kontrast und ausreichender Dichte bei der anschließenden Entwicklungsbehandlung erhält. Falls die Vortonerauftragung durch Flüssigentwicklung ausgeführt wird, muß der elektrische Widerstand der Dispersionsflüssigkeit ausreichend hoch sein, und die Flüssigkeit muß eine schlechte Affinität zu dem Harzbinder, oder zu den harzartigen Bestandteilen im photoleitenden Überzug besitzen.

Die bevorzugtesten Lösungsmittel bestehen aus isoparaffinischen, die eine schlechte Auflösungskraft für zahlreiche harzartige Materialien besitzen, jedoch können auch aktivere Lösungsmittel, wie geradkettige Kohlenwasserstoffe, alicyclische Kohlenwasserstoffe, Dekalin oder Tetralin und weiterhin aromatische Kohlenwasserstoffe oder Gemische von aromatischen und aliphatischen Kohlenwasserstoffen verwendet werden, falls der harzartige Bestandteil gehärtet ist. Falls eine Trockenentwicklung, beispielsweise eine Magnetbürstenentwicklung oder Kaskadenentwicklung, angewandt wird, wobei die Trägerteilchen die

Oberfläche des photoleitenden Überzugs kontaktieren, dürfen die Trägerteilchen nicht elektrisch leitend

Die Trägerteilchen für die Bürstenentwicklung oder Kaskadenentwicklung, die zur Anwendung bei der Auftragung des Vortoners geeignet sind, umfassen Glasperlen, natürliche Kieselsäuresande, Diarnantperlen, ferromagnetisches Eisenpulver, ferromagnetisches Legierungspulver, die sämtlichst an der Oberfläche mit isolierenden harzartigen Materialien überzogen sind.

Es ist darauf hinzuweisen, daß die Auftragung sowohl von Vortoner als auch von Toner nach einem Trockenverfahren oder nach einem Flüssigverfahren erfolgen kann und daß in bestimmten Fällen diese auch kombiniert werden können.

Claims (1)

1. Patentaaspruch:

   Elektrophotographisches Umkehrentwicklungsverfahren, bei dem ein auf einem Aufzeichnungsmaterial, das einen in einer harzartigen Bindemittelschicht eingebetteten pulverförmigen Photoleiter enthält und dessen Oberflächenladung nach einheitlicher Aufladung Inhomogenitäten aufweist, durch einheitliche Aufladung mit La- "> dung einer Polarität und bildmäßige Belichtung gebildetes Ladungsbild durch Auftragen eines Entwicklers mit Tonerteilchen gleicher Polarität wie die der einheitlichen Aufladung entwickelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß nach der einheitlichen Aufladung und vor der bildmäßigen Belichtung zur Abdeckung von Oberflächenbereichen mit geringerer Ladungsdichte ein Vortoner aus' geladenen weißen oder nahezu weißen Teilchen gleicher Polarität wie die der einheitlichen Aufladung auf das Aufzeichnungsmaterial aufgetragen wird.