DE2145112B2 - Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial sowie elektrophotographisches Verfahren und Kopiergerät - Google Patents

Description

oder defekten Stellen niedrigen Widerstandes an, so Gegenstand der Erfindung ist außerdem ein elekdaß die Umgebung dieser Schadstellen auf der elek- trophotographisches Verfahren, bei dem auf oder in trisch isolierenden Schicht durch konzentriertes einem wiederverwendbaren elektrophotographischen Ionenbombardement weiter beschädigt werden. Aufzeichnungsmaterial ein Ladungsbild erzeugt, das Außerdem wandern die Verunreinigungen in die 5 Ladungsbild entwickelt und das entstandene Tonerphotoleitfähige Schicht ein, so daß sie deren Wider- bild auf ein Bildempfangsmaterial übertragen wird, stand an den Stellen um die Schadstellen herum ver- das dadurch gekennzeichnet ist, daß vor der Wiederringern. Dadurch erhöht sich die Intensität des durch verwendung des Aufzeichnungsmaterials auf letztedie elektrisch isolierende Schicht hindurch wirkenden rem eine wasserabstoßende, elektrisch isolierende elektrischen Feldes, wodurch diese Schicht zerstört io Schicht aufgebracht wird.

wird. Wenn ein sichtbares Bild, das durch Entwik- Gegenstand der Erfindung ist weiterhin ein elekkeln eines latenten Bildes erzeugt wurde, auf ein trophotographisches Kopiergerät mit Stationen zur Aufnahmepapicr übertragen wird, werden die Ver- Erzeugung eines Ladungsbildes auf oder in einem unreinigungen ebenfalls mit auf dieses Papier über- elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterial, führt. In den Fällen, in denen die Oberfläche des 15 einer Entwicklungsstation, einer Übertragungsstation elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials und gegebenenfalls einer Reinigungsstation, das danicht vollständig eben ist, sondern die oben beschrie- durch gekennzeichnet ist, daß es eine Beschichtungsbenen Unregelmäßigkeiten aufwebt, bleiben be- station zum Aufbringen einer wasserabstoßenden, stimmte Anteile der Verunreinigungen in den schad- elektrisch isolierenden Schicht auf das Aufzeichhaften Stellen und verursachen dort während der 20 nungsmaterial enthält,

nachfolgenden Wiederbenutzungen des Aufzeich- Vorteilhafterweise enthält die Beschichtungsstation

nungsmaterials eine Konzentrierung von Ionen. einen Körper aus einem Gewebe, Vlies, Filz oder

Die elektrisch isolierende Schicht des elektrophoto- Schwamm, der mit Silikonöl oder Paraffinöl getränkt

graphischen Aufzeichnungsmaterials wird im allge- und zwischen der Übertragungsstation und der ersten

meinen aus einer dünnen Folie aus Kunststoff, as Station zur Erzeugung eines Ladungsbildes angeord-

typischerweise einem Polyesterharz, hergestellt. Eine net ist. Durch diese Ausgestaltungen wird erreicht,

Polyesterfolie besitzt eine hinreichend hohe elek- daß das Beschichtungsmittel unmittelbar vor einer

trische und mechanische Festigkeit und ist im Hin- neuerlicher. Einwirkung einer Glimmentladung

blick auf diese Eigenschaften extrem stabil Zufolge gleichmäßig aufgetragen wird,

der oben beschriebenen Ursachen ergab sich jedoch, 30 Das mit dem elektrisch isolierenden und wasser-

daß die Eigenschaften verhältnismäßig schnell abstoßenden Material imprägnierte Gewebe kann

schlechter werden, insbesondere in einer Atmosphäre gewebt oder nicht gewebt sein, es kann auch aus Filz

von hoher Feuchtigkeit. oder Schwamm oder anderem weichem, porösem Ma-

Aufgabe der Erfindung ist d?hcr, p^;n verbessertes terial bestehen. Statt eines kontinuierlich bewegten

elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial für 35 Gewebes, kann zum Kontaktieren der bildtragenden

die Elektrophotographie, das gegen Beeinträchtigung Oberfläche auch eine feststehende Bürste vorgesehen

durch Glimm- oder Sprühentladungen geschützt ist. sein, die mit dem elektrisch isolierenden und wasser-

Ferner sind Aufgabe der Erfindung ein verbesser- abstoßenden Material getränkt ist oder periodisch

tes Elektrophotographieverfahren und eine verbe^- damit versorgt wird.

serte Elektrophotographievorrichtung, mit deren 40 Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfin-Hilfe das elektrophotographische Aufzeichnungs- dung 'äßt sich der Körper mit dem Aufzeichnungsmaterial ohne Verschlechterung durch Sprühent- material periodisch in Berührung bringen. Dadurch ladunen über eine lange Zeit hinweg verwendet wer- läßt sich im Falle des Aufbringens eines Films, der den kann. mehrere Belichtungszyklen unversehrt übersteht, Ma-

Der Gegenstand der Erfindung geht von einem 45 terial sparen und verhindern, daß der Film uner-

elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterial, das wünscht dick wird.

gegebenenfalls dauernde innere Polarisation aufweist, Die Erfindung soll im folgenden in Verbindung

mit einer elektrisch leitenden Schicht, einer photo- mit Beispielen an Hand von Zeichnungen näher er-

leitfähigen Schicht und einer elektrisch isolierenden läutert werden, worin

Schicht aus, das dadurch gekennzeichnet ist. daß es 50 F i g. 1 einen Querschnitt eines Teils eines gemäß

auf der isolierenden Schicht eine wasserabstoßende, der Erfindung aufgebauten elektrophotographischen

elektrisch isolierende Schicht enthält. Aufzeichnungsmaterials und

Die Erfindung wird vorteilhafterweise auch auf Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Ko-

ein lichtempfindliches Element angewandt, das eine piergeräts gemäß der Erfindung bedeuten,

photoleitfähiee Schicht mit dauernder innerer Polari- 55 „ . . , ,

sation aufweist. Beispiel 1

Die Schicht aus elektrisch isolierendem und was- Das elektrophotographische Aufzeichnungsmateserabstoßendem Material kann dadurch gebildet rial gemäß F i g. 1 besteht aus einer elektrisch stark werden, daß man eine Lösung eines Silikonharzes isolierenden Schicht 10 mit einer Dicke von 9 μ, die oder eines Silikonfirnis auf die bildtragende Ober- 60 aus einem Polyesterharz besteht, einer photoleitfähifläche aufbringt und trocknen läßt. Alternativ kann gen Schicht 11 mit dauernder innerer Polarisation ein derartiger Film gebildet werden, indem man ein und einer Elektrodenschicht 13 aus dünner AIu-Silikonöl oder flüssiges Paraffin auf die bildtragende miniumfolie. Für die photoleitfähige Schicht kann Oberfläche aufbringt. Im letzteren Falle ist es, da jedes organische oder anorganische photoleitfähige der Film äußerst dünn ist (die Dicke in der Größen- 65 Material verwendet werden, das dauernde innere Ordnung von Angström-Einheiten), erforderlich, den Polarisation besitzt, im vorliegenden Fall war die Film periodisch oder nach jeder Bildherstellung er- Schicht 11 jedoch aus in einem Polyvinylacetatneut aufzubringen. Bindemittel fein verteilten Cadmiumsulfid Pulver

hergestellt. Die Schichten 10,11 und 13 waren zu weiterbewegt. Weiter vorgesehen war ein optisches; einem einzigen Stück aneinandergebunden und das System, dargestellt als Linse 23, zum Projizieren des elektrophotographische Aufzeichnungsmaterial war Lichtbilds eines Objekts 24, das synchron mit der auf eine rotierende Trommel montiert, wobei die Drehung des Aufzeichnungsmaterials durch die stark isolierende Schicht nach außen zu Hegen kam. 5 zweite Sprühentladungseinheit 16 gleichzeitig mit Danach wurde gemäß der Erfindung ein dünner deren Betrieb bewegt wurde. Mit diesem elektro-FiIm 12 aus einem Silikonfirnis, der durch Auflösen photographischen Kopiergerät wurden auf der Obereines Silikonharzes in einem Lösungsmittel hergestellt fläche der elektrisch isolierenden Schicht 10 wiederworden war, auf die Oberfläche der elektrisch stark holt latente Bilder erzeugt und auf das AufzeichlbOlierenden Schicht 10 aufgebracht und trocknen io nungsrmpicr 20 übertragen. Bis zu 100 000 klare Bilgelassen, der konnten jeweils erzielt werden, d. h. es wurde

Das Aufzeichnungsmaterial wurde kontinuierlich keine Beeinträchtigung durch die Verunreinigungen, eingesetzt und das latente Bild entwickelt und über- die durch die Sprühentladung erzeugt wurden, festtragen und der auf der Oberfläche des Aufzeich- gestellt. Nach dem 100 OOOsten Durchgang jedoch nungsmaterials verbliebene Entwickler nach jedem 15 begannen örtliche Schadstellen sichtbar zu werden. Durchgang entfernt. Es wurden bis zu 100 000 klare so daß die Cji..;lit3t der repi oduzierten Kopie leicht Umdruckbilder erhalten. Erst als die Zahl von abnahm. Um die Wirksamkeit der Erfindung zu de-100 000 überschritten wurde, wurden einige Schad- monstrieren, wurde ein Versuch ohne Verwendung stellen oder Nadellöcher entdeckt. Da der Film 12 des Gewebes 22 unternommen, bei dem gefunden aus Silikonharz einen spezifischen Widerstand von 20 wurde daß schon nach 200 Durchgängen das umetwa 10^1β Ohm/cm besitzt und stark wasserabstoßend gedruckte sichtbare Bild allmählich unscharf wurde, ist, kann er in wirkungsvoller Weise die Ablagerun- Bei etwa dem 3000sten Durchgang war die Aufgen von Verunreinigungen, die sonst durch die Sprüh- lösung des Bildes nicht mehr gegeben Daraus geht entladung auf der bildtragenden Oberfläche gebildet hervor, daß die I ebensdauer des elektrophotographiwürden, verhindern. Da der Film 12 aus Silikonharz as sehen Aufzeichnungsmaterial* durch die Erfindung die Schadstellen, wie Nadellöcher und Kratzer, die beträchtlich verbessert wurde.

bereits auf der Oberfläche der stark isolierenden ImFaIl von Beispiel 1 kann die Schicht 12 aus SiIi-

Schicht bestehen, überdeckt, kann er diese Schad- konharz dadurch ergänzt werden, daß man periodi^cn

stellen außerdem wirkungsvoll gegen Ionenbombar- eine neue Schicht aufbringt. Im Fall der Verwendung

dement schützen. 30 eines festen Silikonharzes von beträchtlicher Dicke

kam in Betracht gezogen werden, daß die Dicke der

Beispiel 2 elektrisch stark isolierenden Schicht 10 erhöht i^ct

und das latente Bild auf der Oberfläche der wasser-

An Stelle des Aufbringens eines festen Films 12 abstoßenden, elektrisch isolierenden Schicht 12 aus

aus Silikonharz wurde ein"— nicht gezeigter — dün- 35 Silikonharz gebildet wird. Im Fall von F i g. 2 jedoch,

ner Film aus Silikonöl kontinuierlich auf die bild- wo die Dicke des Films aus Silikonöl sehr gering ist

tragende Oberfläche eines elektrophotogrnphischen und in der Größenordnung von Angstrom-Einheiten

Aufzeichnungsmaterial«; aufgebracht,das den gleichen liegt, kann der Film 12, "enndvich er bereits die

Aufbau wie das gemäß Beispiel 1 besitzt. Wie in bildtragende Oberfläche gegenüber Verunreinigungen

Fig. 2 dargestellt, wuide ein Aufzeichnungsmaterial 40 und Ionenbombardement wirksam schützt, die auf

auf eine rotierende Trommel 14 mit der elektrisch ihn aufgebrachte Ladung nicht halten, so daß man

stark isolierenden Schicht 10 nach außen montiert. davon ausgehen kann, daß das latente Bild auf der

Wenn die rotierende Trommel 14 aus Metall besteht, Oberfläche der stark isolierenden Schicht 10 gebildet

kann die Elektrodenschicht 13 weggelassen werden. wird. In keinem Fall beeinträchtigt die Verwendung

Die Trommel wurde im Uhrzeigersinn gedreht, wie 45 des dünnen Films 12 aus elektrisch isolierendem und

durch einen Pfeii angezeigt, und um die Pheripherie wasserabstoßendem Material die normalen bilderzeu-

der Trommel wurden angeordnet: eine erste Sprüh- gentlen Eigenschaften des elektrophotographischen

entladungseinheit 15 zur Aufb-ingung einer Ladung Aufzeichnungsmaterials.

einer Polarität auf die Oberfläche der elektrisch stark Der Aufzeichnungsträger kann auch die Form einer

isolierenden Schicht, eine zweite Sprühentladungsein- 50 Metallplatte, einer Kunststoffolie od. dgl. besitzen.

heit 16 zum Aufbringen einer Ladung entgegen- Das elektrophotographische Aufzeichnungsmaterial

gesetzter Polarität, eine Quelle für gleichförmiges kann außerdem ein ebenes Blatt sein.

Licht 17. eine Entwicklungsstation 18 zum Entwik- Wenngleich in der Zeichnung nicht dargestellt, ist

kein des latenten Bildes, das auf der Oberfläche der es üblich, zwischen die Umdruckwalze 19 und die

elektrisch atark isolierenden Schicht gebildet wurde. 55 Beschichtungswalze 21 eine Reinigungsstation, wie

eine Übertragungswalze 19, die ein Aufzeichnungs- beispielsweise eine rotierende Bürste, zu schalten, um

papier 20 gegen die Oberfläche des elektrophoto- den an der Oberfläche des elektrophotographischen

graphischen Aufzeichnungsmaterials drückt zum Aufzeichnungsmalerials verbliebenen Entwickler zu

Übertragen des entwickelten Bildes auf das Auf zeich- entfernen; außerdem werden zwischen der Umdruck-

nungspapier 20 sowie eine Beschichtungswalze 21, 60 walze 19 und der ersten Sprühentladungseinheit Mit-

die unter leichtem Druck ein Gewebe 22, das mit tel zum Tilgen des verbliebenen latenten Bildes, wie

Silikonöl getränkt ist, gegen die bildtragende Ober- beispielsweise ein Wechselstrommagnet, angeordnet.

fläche der elektrisch stark isolierenden Schicht 10 Ferner kann, wie dem Fachmann bekannt ist, eine

drückt, um dort einen nicht dargestellten dünnen zusätzliche stark isolierende Schicht, ähnlich der

Film aus dem Silikonöl zu bilden! Das Gewebe 22 S5 stark isolierenden Schicht 10 zwischen der ·' · k-

wird kontinuierlich oder abschnittsweise mit einer trisch leitenden Schicht 11 und der Elektrode. < .nrfit

Geschwindigkeit von 10 mm je 1000 Umdrehungen 13 angeordnet sein, um das Verhältnis von Sigaal zu

des elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials Rauschen zu verbessern.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

j, . ein latentes Bild dadurch erzeugt, daß man zunächst Patentansprüche: ein elektrisches Feld quer durch das Aufzeichnungs-

1. Elektrophotographisches Aufzeichnungs- material anlegt, wodurch eine Ladung einer bestimmmaterial, das gegebenenfalls dauernde innere ten Polarität auf der Oberfläche der — durchsich-Polarisation aufweist, mit einer elektrisch leiten- S tigen — isolierenden Schicht erzeugt wird, daß man den Schicht, einer photoleitfähigen Schicht und anschließend ein zweites elektrisches Feld quer durch einer elektrisch isolierenden Schicht, dadurch das Aufzeichnungsmaterial hindurch anlegt, um eine gekennzeichnet, daß es auf der isolieren- Ladung der entgegengesetzten Polarität aufzubringen, den Schicht eine wasserabstoßende, elektrisch und daß man zusammen mit dem Anlegen des zweiisolierende Schicht enthält, ίο ten Feldes ein Lichtbild auf die photoleitfähige

2. Aufzeichnungsmaterial, nach Anspruch 1, Schicht projiziert, um auf diese Weise ein elektrodadurch gekennzeichnet, daß die wasserab- statisches, latentes Bild, entsprechend dem latenten stoßende Schicht aus einem Silikonharz, einem Bild auf der Oberfläche der elektrisch isolierenden Süikonöl oder Paraffinöl besteht. Schicht zu erzeugen. Das latente Bild wird an-

3. Elektrophotographisches Verfahren, bei dem »5 schließend im Hellen entwickelt und auf ein Aufauf oder in einem wiederverwendbaren elektro- nahmemedium übertragen. Nach einer Säuberung photographischen Aufzeichnungsmaterial ein La- kann das Aufzeichnungsmaterial vielmals wiederverdungsbild erzeugt, das Ladungsbild entwickelt wendet werden. Eine Schwierigkeit, die beim wieder- und das entstandene Tonerbild auf ein Bild- holten Verwenden des lichtempfindlichen Elementes empfangsmaterial übertragen wird, dadurch ge- zo auftritt, ist die Hysterese, die durch Ladungen verkennzeichnet, daß vor der Wiederverwendung ursacht wird, die in der photoleitfähigen Schicht zudes Aufzeichnungsmaterials auf letzterem eine rückbleiben. Dieses Problem ist jedoch bereits gewasserabstoßende, elektrisch isolierende Schicht löst. Indessen wurde gefunden, daß die bilderzeuaufgebracht wird. gende Fähigkeit des elektrophotographiscLen Auf-

4. Elektrophotographisches Kopiergerät mit 25 Zeichnungsmaterials zufolge der Beschädigung der Stationen zur Erzeugung eines Ladungsbildes auf bildtragenden Oberfläche sowie auf Grund der Ab- oder in einem elektrophotographischen Auf zeich- lagerung von Verunreinigungen, die durch die Sprüh nungsmaterial, einer Entwicklungsstation, einer entladung gebildet werden, allmählich abnimmt. Aus Übertragungsstation und gegebenenfalls einer diesem Grunde wird die Lebensdauer des Aufzeich-Reinigungsstation, dadurch gekennzeichnet, daß 30 nungsmaterials stark verringert.

es eine Beschichtungsstation zum Aufbringen Es wurde gefunden, daß die genannten Verunreini-

einer wasserabstoßenden, elektrisch isolierenden gungen, die durch die Sprühentladung hervorgerufen Schicht auf das Aufzeichnungsmaterial enthält. werden, aus Salpetersäure und anderen sauren Sub-

5. Kopiergerät nach Anspruch 4, dadurch ge- stanzen bestehen. Ihre Entstehung verdanken sie der kennzeichnet, daß die Beschichtungsstation einen 35 Tatsache, daß auf Grund der Sprühentladung die Körper aus einem Gewebe, Vlies, Filz oder Luft in der Nähe der Entladungselektrode ionisiert Schwamm, der mit Silikonöl oder Paraffinöl ge- und dadurch Stickstoffdioxid NO₂ gebildet wird. Dietränkt ist, enthält. ses Gas sowie Kohlendioxid CO₂ gelangen auf die

6. Kopiergerät nach Anspruch 5, dadurch ge- bildtragende Oberfläche des Aufzeichnungsniaterials kennzeichnet, daß der Körper mit dem Aufzeich- 40 und reagieren mit Feuchtigkeit unter Bildung von nungsmaterial periodisch in Berührung bringbar ist. Kohlensäure H₁CO₃ und Salpetersänie HNO.,. Die

7. Kopiergerät nach Anspruch 4, dadurch ge- instabile Kohlensäure H₂CO., zerfällt wieder unter kennzeichnet, daß die Beschichtungsstation zwi- Bildung von gasförmigem Kohlendioxid, so daß sie sehen der Übertragungsstation und der ersten keine großen Schwierigkeiten verursacht. Dagegen Station zur Erzeugung eines Ladungsbildes an- 45 sammelt sich die Salpetersäure allmählich unter Ausgeordnet ist. bildung eines stark sauren Films (pH· Wert bis unter

6) und unter Fixierung der Feuchtigkeit in der Atmo-

Die Erfindung betrifft ein elektrophotographisches sphäre auf der bildtragenden Oberfläche des Auf-Aufzeichnungsmaterial, das gegebenenfalls dauernde zeiehnungsmaterials an Wenn die elektrisch isoinnere Polarisation aufweist, mit einer elektrisch 50 lierende Schicht des lichtempfindlichen Elements leitenden Schicht, einer photoleitfähigen Schicht und einmal mit einer derartigen sauren Verunreinigung einer elektrisch isolierenden Schicht. bedeckt ist. nimmt ihr Widerstand und damt ihre Aus der deutschen Offenlegungsschrift 1 572 344 Fähigkeit, das latente Bild zu erhalten, ab. Das dasind elektrophotographische Aufzeichnungsmate- nach durch Entwickeln des latenten Bildes erzeugte rialien bekannt, die eine elektrisch isolierende sovie 55 sichtbare Bild ist nicht klar, und in extremen Fällen eine photoleitfähige Schicht, die einerseits an die ist es sogar unmöglich, ein solches Bild zu erzeugen, stark isolierende, andererseits an eine elektrisch Außer diesen chemischen Erscheinungen, die leitende Schicht einstückig gebunden ist, enthalten. durch die Verunreinigungen verursacht werden, wur-Auf der Oberfläche der elektrisch isolierenden den auch unerwünschte physikalische Phänomene Schicht werden latente Bilder erzeugt. 60 beobachtet. Wenn beispielsweise die elektrisch iso-Zur Aufbringung einer elektrischen Ladung von lierende Schicht auf der Oberfläche des Aufzeichgegebener Polarität auf die bildtragende Oberfläche nungsmaterials Unregelmäßigkeiten, wie Nadellöcher des Aufzeichnungsmaterials dienen häufig Glimm- oder Risse aufweist, werden die Verunreinigungen an oder Sprühentladungen. Bei dem Xerografieverfahren diesen Unregelmäßigkeiten abgeschieden und machen wird die Ladung nur einmal aufgebracht, bei anderen 65 sie auf diese Weise elektrisch leitend. Demzufolge Verfahren hingegen werden fortlaufend elektrische sammeln sich die Ionen, die von der Glimment-Felder entgegengesetzter Polarität angelegt. Nach ladungselektrode auf das Aufzeichnungsmaterial zuder zuletzt genannten Methode wird auf diese Weise wandern, vorwiegend an diesen Unregelmäßigkeiten