DE2135676A1 - Elektrophotographisches verfahren und kopierrahmen hierfuer - Google Patents

Description

DR. E. WIEGAND DIPL-ING. W. NIEMANN

DR. M. KÖHLER DIPL-ING. C. GERNHARDT 2 I O 5 D / O

MDNCHEN HAMBURG

TELEFON= 55 54 76 8000 MÖNCHEN 15,1 6 . 7 , 1 971

TELEGRAMME: KARPATENT NUSSBAUMSTRASSE 10

W. 40604/71 13/ze

Fuji Photo Film Co., Ltd. Ashigara-Kamigun, Kanagawa (Japan)

Elektrophotographisches Verfahren und Kopierrahmen hierfür

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektrophotographisches Verfahren und einen Kopierrahmen hierfür.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines elektrophotographischen Verfahrens, bei welchem die Lageeinstellun^-en von Bildern mühelos ausgeführt werden können und gefärbte Bilder in Nahe einer empfindlichen Oberfläche ohne unregelmäßige oder ungleichmäßige Aufladen erhalterjwerden.

In der Technik der Slektrophotographie , bei welcher MehrfarbentfLlder auf elektrophotographische Papiere kopiert werden, die aus elektrisch leitfähigen Papieren unter Ausbildung einer lichtelektrisch leitfähigen Schicht darauf hergestellt werden, werden Farbbilder in der Weise erhalten, daß empfindliche Papiere gleichförmig geladen werden, um eine Lichtempfindlichkeit zu erhalten und Belichtungen und Entwicklungen von jeder Farbe häufig wiederholt werden, wobei jedoch bei derartigen wiederholten Belichtungen eine relative

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Lägereinstellung Von der vorhergehenden Belichtung und dem Bild notwendig ist. Gemäß einer Maßnahme dieser Lageeinstellung wird ein empfindliches Papier in einem Kopierrahmen "befestigt, die Lageeinstellung eines Bildes wird durch Anstellen der Lage des genannten Ebpierrahmens ausgeführt, eine Ecke des genannten empfindlichen Papiers wird auf eine Platte mit einem Eahmen herabgepreßt, um die Ebenheit des genannten Papiers beizubehalten, wenn das empfindliche Papier für die Erlangung einer Lichtempfindlichkeit geladen wird, wobei nach der Ausführung einer gleichförmigen Lage eine Bildbelichtung und Entwicklung in dem herabgedrückten Zustand so ausgeführt wird, daß die Arbeit sehr wirksam vollzogen werden kann .und die Lageeinstellung mühelos ausgeführt werden kann. In diesem Fall ist jedoch der Rahmen gewöhnlich aus mechanischen Gründen aus Metallen hergestellt, wobei, wenn dies der Fall Ist, die Wahrscheinlichkeit zum Auftreten von unregelmäßigen Ladungen in Mi-he der empfindlichen Oberfläche die von den genannten Eahmen eingeschlossen wird, besteht, wenn-das empfindliche Papier gleichförmig geladen wird, da der metallische PLahmen elektrisch leitfähig ist. Dies wird durch den Unterschied der Ladunrseigenscraften von der lichtelektrisch leitfähigen Schicht des empfindlichen Papiersund dem genannten Rahmen bewirkt. Unter der Annahme, daß ein leitfähiger Rahmen und eine lichtelektrisch leitfähige Schicht in einer Seite -an-Seite -Anordnung vorliegen, wird das Potential der letzteren höher als dasjenige des Rahmens, sobald das Aufladen einsetzt, so&aß folgende Koronaionen von der lichtelektrisch leitfähigen Schicht abgestoßen werden, der V/eg der Koronaionen zu dem Rahmen gekrümmt wird und die genannten Ionen auf den Rahmen herabfallen. Demgemäß werden, obgleich die Potentiale durch das Fortsetzen des Aufladens in einen

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entfernten Bereich/erhont v/erden, unregelmäßige Aufladungen zum Auftreten in Nähe der empfindlichen Oberfläche hervorgerufen, da der Anstieg von Potentialen auf einen ganz bestimmten Wert im ITachbarbereich des genannten Rahmens beschränkt ist. Wenn außerdem eine Schicht, die die gleichen Eigenschaften wie die genannte lichtelektrisch leitfähige Schicht besitzt, beispielsweise eine Schicht aus der gleichen lichtelektrisch leitfähigen Schicht als Überzug oder Beschichtung auf die obere Oberfläche des genannten Rahmens aufgebracht wird, kann die genannte empfindliche Oberfläche gleichförmig geladen werden, da die Ladungseigenschaften der aus der lichtelektrisch leitfähigen Schicht gebildeten empfindlichen Oberfläche und der oberen Oberfläche des Rahmens gleich werden; wenn andererseits bei dem BildbeIichtungsabschnitt das Licht den genannten Rahmen nicht bestrahlt, wird durch die Ladung auf dem Rahmen ein gleichförmiges Aufladen der empfindlichen Oberfläche bei der nachfolgenden Bildbelichtung unter Verwendung dieses Rahmens verhindert.

Zur Ausschaltung der vorstehend geschilderten Nachteile wird gemäß der Erfindung ein elektrophotographisches Verfahren mit Hilfe eines Kopierrahmens geschaffen, der dadurch gekennzeichnet ist, daß er für die Elektrophotographie so ausgebildet ist, daß eine Schicht von nahezu dem gleichen Ladungsverhalten wie eine lichtelektrisch leitfähige Schicht als empfindliche Oberfläche beim Ladunnsvorgang verwendet wird, deren Ladung verhältnismäßig bald abklingt und diese Schicht auf die obere Oberfläche eines metallischen Kopierrahmens als Beschichtung aufgebracht wird, ein empfindliches Papier von dem genannten Kopierrahmen befestigt wird, die Belichtungen und Entwicklungen öfters-wiederholt werden, so daß weiße Ränder auf dem empfindlichen

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Papier gebildet werden, wobei gleichzeitig die Lageeinstellungen der Bilder von den einzelnen Farben ausgeführt werden.

Die auf die Oberfläche eines Kopierrahmens aufgebrachte Schicht mit dem der lichtelektrisch leitfähigen Schicht ähnlichen Verhalten erlaubt ein Abklingen oder Verschwinden der aufgebrachten Ladung in verhältnismäßig kurzer Zeitdauer, verglichen mit der lichtelektrisch leitfähigen Schicht, wobei diese Ladung nahezu null wird, bevor die lichtelektrisch leitfähige Schicht belichtet und entwickelt wird oder wobei die Ladung null wird, sobald die Entwicklung einsetzt.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert.

Die Figuren 1 und 2 sind Teilschnittansichten, die eine Ausführungsform des Kopierrahmens gemäß der Erfindung darstellen; Figur 3 zeigt Ladungskennkurveη von dem Kopierrahmen und einem empfindlichen Papier.

Mit Bezug auf Figur 1, in v/elcher ein Teil des Kopierrahmens gemäß der Erfindung dargestellt ist, wird das Auflegen oder Anordnen eines elektrophotographischen lichtempfindlichen Papiers auf einem Ständer gezeigt; der Kopierrahmen 1 wird durch die Schichten f der oberen Oberfläche eines Metallrahmens (Metallriegelwerks) 10 mit einer Widerstandsschicht 11 gebildet. Das Bezugszeichen 2 bezeichnet einen leitfäliigen Ständer und das Bezugszeichen 3 bezeichnet ein elektrophοtographis dies empfindliches Papier, das auf den genannten Ständer 2 gelegt ist und aus einem leitfähigen Papier 30 und einer darauf als Besc&jßung aufgebrachten lichtelektrisch leitfähi_:-en Schicht 31 gebildet ist. Überdies ist eine Widerstandsschicht 11 als Beschichtung auf dem genannten Kopierrahmen 1 aufgebracht, um

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die Ladun^seigenschaften des genannten Rahmens 1 zu regeln, die anhand von Kurve A in Figur 3 gezeigt sind, während die Ladmr seigenschaften der lichtelektrisch leitfähiFien Schicht 31 des empfindlichen Papiers 3 anhand von Kurve B in Figur 3 veranschaulicht sind. Dabei stellt die Abszisse die Zeitachse und die Ordinate die Ladungspotentialachse dar.

Wenn der Kopierrahmen 1 auf die lichtelektrisch leitfähige Schicht 31 des elektrophotographisciien empfindlichen Papiers 3 aufgelegt ist und das Aufladen bei t^| mittels einer Koronaladungselektrode (in der Zeichnung nicht gezeigt), die oberhalb der Schichten angeordnet ist, einsetzt, nehmen die Oberflächenpotentiale der lichtelektrisch leitfähigen Schicht 31 des empfindlichen Papiers 3 und der V/iderstandsschicht 11 des Kopierrahmens 1 in Übereinstimmung mit dem Ladungswert zu. Die V/iderstandsschicht 11 besitzt nahezu das gleiche Verhalten wie die lichtelektrisch leitfähige Schicht 31 und umfaßt eine Schicht, in welcher der Ladungswert in verhältnismäßig kurzer Zeit abnimmt, so daß die Widerstandsschicht 11 und die lichtelektrisch leitfähige Schicht 31 fast in gleicher V/eise geladen v/erden und demgemäß wird die genannte Schicht 31 gleichförmig geladen. Bei tpwird, wenn das Aufladen unterbrochen wird, dLe Bildbelichtunn; ausgeführt, wobei die lichtelektrisch leitfähige Jchicht auf dem Kopierrahmen 1 festgehalten bleibt und nach Vervollständigung der Belichtung wird das empfindliche Papier 3 allein entwickelt, so daß der Teil der genannten Schicht 31, der nichb geladen ist, da er von dem genannten Rahmen 1 bedeckt ist in Form eines weißen Rahmenwerks beibehalten wird,da Tonermatcrialion von entgegengesetzten Vorzeichen nicht; daran anhaften, .<erm überdies diese lic.it-

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elektrisch leitfähige Schicht 31 ihre elektrische Ladung in Form eines elektrostatischen latenten Bildes beibehalten soll, bis die Entwicklung vervollständigt wird, wie in Kurve B von Figur 3 gezeigt, müssen Materialien mit einer niedrigen Dunkeldämpfung nach t₂ verwendet werden, da andererseits die Widerstandsschicht 11 des Rahmens 1, wie in Kurve A von Figur 3 gezeigt, verhältnismäßig bald nach t~ abklingt. Demgemäß kann, selbst wenn der Kopierrahmen 1 auf die lichtelektrisch leitfähige Schicht 31 des empfindlichen Papiers 3 gelegt und sein Aufladen alsbald nach Vervollständigung der vorhergehenden Bildbelichtung ausgeführt wird, wiederum eine sehr gleichförmige Ladung bewirkt werden, da keine Ladung auf dem Rahmen 1 vorhanden ist. Das Ladungsverhalten der genannten lichtelektrisch leitfähigen Schicht 31 und der "Widerstandsschicht 11. müssen nicht streng identisch sondern nur nahezu ähnlich sein. Natürlich kann der Kopierrahmen 1,ebenso wie in Figur gezeigt, in Gestalt eines anderen Rahmenwerkes,ζ. B.in solcher .veise vorliegen, daß eine dünne Bank oder.ein dünner Vorsprung 40 (bench) sich von der Innenseite eines mechanischen starren Rahmenteils 4 ausbreitet und eine Viiderstandssehicht 41 diese Bank oder diese Vorsprung 40 bedeckt.

Nachstehend wird ein Beispiel einer Ausführungsform bezüglich der Kombination von dem elektrophoto-r graphischen empfindlichen Papier 3 und dem Kopierrahmens 1, V7ie vorstehend beschrieben, gegeben. Für die Erzielung von guten. Ergebnissen können als empfindliches Papier 3 ein mit Aluminiumfolie versehenes Papier, auf welches ein in einer Kugelmühle gemischtes Material von Zinkoxyd pulver und Alkydharz mlc einem LtLscuunrsverhUltnis von 4 : 1 als Beschichtung aufgebracht ist

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und als Kopierrahmen 1 ein metallisches Rahmenwerk, auf welches Ruß und Siliconharz oder dergl., die in einer Kugelmühle im Verhältnis von 1 ^: 1 l>is 5 '· 1 gemischt wurden, als Beschichtung aufgebracht wurden, verwendet werden. Wenn nämlich eine Mischung aus einem technischen^leitfähigen Anstrich, der Ruß oder metallisches Pulver und ein mischbares dielektrisches Harz umfaßt, als Materialf. für die Widerstandsschicht 11 verwendet wird, kann der "Widerstand der Schicht über einen großen Bereich geregelt werden, und die Feuchtigkeitsabhöngigkeit der Schicht ist gering. Obgleich technische oder im Handel erhältliche leitfähige Anstriche, z. B. eine Dispersion von pulverisiertem Silbermetall oder Kohlenstoff in einem Überzugsharz in hoher Konzentration selbst Filme mit einem außerordentlich niedrigen Widerstand ergeben, kann, falls eine mischbare Harzkomponente zugesetzt wird oder ein Pulvermaterial, das verglichen mit Silber und Kohlenstoff, einen hohen Widerstand besitzt, z. B. Titanoxyd, Chromoxyd, Aluminiumoxyd, wasserfreie Kieselsäure oder Magnesiumoxyd, darin dispergiert wird, ein höheres V/iderstandverhalten erhalten werden und wenn die so erhaltene flüssige Mischung auf die Oberfläche der Kopierrahmen 1 oder 4 als. Beschichtung aufgebracht und die Widerstandsschichten 11 oder 41 gebildet werden, besitzen diese Überzugsfilme derartige Ladungs- und Dämpfungseigenschaften,wie in Kurve A in Figur 3 gezeigt, nach Trocknung. Praktisch sind die Eigenvolumenv/iderstände (Eirrendurchgangswiderstände) der so überzogenen Schichten 11 und 41 vorzugsweise

12 14 in der Größenordnung von 10 bis 10 ohm/cm (ohm per see.) und der Widerstand in Richtung der Dicke

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muß bei 10' bis 10 Ohm liegen, damit ein nahezu gleiches Oberflächenpotent/al mit Bezug auf die empfindliche Schicht bei der Koronaaufladung erhalten wird.

Demgemäß ist .die JFilmdicke der Widerstandsschichten 11 und 41 vorzugsweise in der Größenordnung von 10/U bis 100 /u. Ferner wird es bevorzugt, daß

das Abklingen der genannten Schichten so rasch erfolgt, daß das. Potential in diesen Schichten praktisch null wird, bevor der Rahmen 1 in die Entwicklungsbehandlung gelangt und wenn dies nicht der ITaIl ist, wird eine geringe Ladungsmenge in der Schicht zurückgehalten und Tonerteilchen werden sogar auf dem Rahmen 1 bei Entwicklung der lichtelektrisch leitfähigen Schicht 31 als Überzug aufgetragen. Gewöhnlich beträgt der Zeitabstand zwischen Ladung und Entwicklung einige Sekunden bis zu 20 Sekunden, so daß die Halbwertszeit der Dämpfung der Oberfläche vorzugsweise 1 bis 5 Sekunden beträgt. Außerdem wird es bevorzugt, daß unter Berücksichtigung des Beharrungszustandes oder der Beständigkeit und der Zeitkonsistenz unter Wärmeeinwirkung härtende Harze als Ausgangsmaterialien für die auf den Rahmen 1 als Beschichtung aufgebrachte Widerstandsschicht 11 verwendet werden. So werden z. B. Epoxy-, Alkyd-, Phenol-, Fluor-aldehyd- oder wärmehärtende Acrylharze bevorzugt. Z. B. können nitrierte WoIl- oder Acetatfasern oder dergl. ebenfalls im Hinblick auf deren mechanische Festigkeit verwendet werden.

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Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann eine 7/iderstandsschicht 11 die als Überzug auf einen Kopierrahmen 1 aufgebracht ist, die selbst ziemlich dielektrisch ist, vor der Entwicklung ein wesentliches Potential behalten und verliert dieses Potential sobald die Entwicklung einsetzt. So wird eine Harz- oder Pigmentschicht, deren rascher Potentialverlust in Berührung mit bestimmten dielektrischen Flüssigkeiten bei dem flüssigen Entwicklungsverfahren beobachtet wird,, als Überzug auf den Kopierrahmen 1 zur Bildung der Widerstandsschicht 11 aufgebracht. Die Verwendung einer porösen Harzschicht in welche Flüssigkeit eindringen kann, ist hierfür ein Beispiel, In diesem Fall ist jedoch zu beachten, daß schädliche Komponenten, die die Entwicklungseigenschaften herabsetzen, aus der auf den Kopierrahmen 1 aufgebrachten V/iderstandsscliicht 11 nicht eluiert werden dürfen.

Wie vorstehend beschrieben, wird gemäß der Erfindung eine Schicht, die nahezu ähnliche Ladungseigrenschaften wie eine lichtelektrisch leitfähige Schicht, die als lichtempfindliche Oberfläche beim Laden verwendet wird, besitzt und deren Ladung in einer verhältnismäßig kurzen Zeitdauer abklingt, als Beschichtung auf die obere Oberfläche eines Metallrahmens zur Bildung eines Kopierrahmens 1 aufgebracht, von welchem ein empfindliches Papier 3 gehalten wird, und auf dom Papier 3 werden weiße Ränder bei vielen Belichtungs-Entwicklungsverfahren gebildet, wobei das Papier 3 in.dem aufgelegten Zustand bleibt, und gleichzeitig kann die Lageeinstellung von jeder Farbe ausgeführt werden,

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so daß nicht nur mechanisch steife Materialien als Kopierrahmen 1 verwendet werden können, sondern auch "bei Rahmen, die mit Löchern versehen sind- kann die Lageeinstellung

durchgeführt werden, "beim Belichtungsverfahrenj oder auch beim Einstellen der Ränder des Eahmens 1 auf "bestimmte Lagen können sehr genaue LageeAnstellungen von Bildern vorgenommen werden · und überdies kann bei vielfachen Wiederholungen von Aufladen, Belichtungen und Entwicklungen die Lageeinstellung des Mehrfarbenbildes sehr leicht ausgeführt werden und durch das Abdecken mit dem Rahmen 1 werden die Ränder des Bildes nicht geladen und daher die Farbe der genannten Ränder in Weiß beibehalten, wodurch ein guter visueller Eindruck geschaffen wird und es kann ein gleichförmig gefärbtes Bild bis zu seinen Rändern erhalten werden.

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Claims (1)

1. - ΛΑ -

   Patentansprüche

   1· Elektrophotographisches Verfahren, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Schicht, die nahezu ein gleiches Ladungsverhalten, wie eine als empfindliche Oberfläche verwendete lichtelektrisch leitfähige Schicht heim Laden besitzt und in welcher die sich ergehende Ladung inverhältnismäßig kurzer Zeitdauer abklingt, verglichen mit einer lichtelektrisch leitfähigen Schicht, wobei deren Ladung nahezu Hull wird, bevor die lichtelektrisch leitfähige Schicht belichtet und entwickelt wird, oder deren Ladung Null wird, sobald die Entwicklung einsetzt, auf die Oberfläche eines Kopierrahmens als Beschichtung aufbringt und das Laden, Belichten und Entwickeln ausführt, wobei das empfindliche Papier in festgehaltenem Zustand auf dem Rahmen verbleibt.

   2. Kopierrahmen zur Verwendung bei dem elektrophotographischen Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Oberfläche eines Kopierrahmens eine Schicht, die nahezu ein gleiches Ladungsverhälten wie eine als empfindliche Oberfläche verwendete lichtelektrisch leitfähige Schicht beim Laden besitzt und in welcher die sich ergebende Ladung in verhältnismäßig kurzer Zeitdauer,verglichen mit einer lichtelektrisch leitfälligen Schicht, abklingt, wobei deren Ladung nahezu Hull wird, bevor die lichtelektrisch.leitfähige Schicht belichtet und entwickelt wird, oder deren Ladung Null wird, sobald wie die Entwicklung einsetzt, als Überzug aufgebracht ist.

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   2 Ί 35676

   3· Kopierrahmen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopierrahmen aus einem Metallrahmen "besteht*

   4, Kopierrahmen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht aus einer Mischung von Kuß und Siliconharz mit einem Mischungsverhältnis von 1:1 bis 5^:1
   besteht·

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