DE2161640C3 - Elektrofotografisches Verfahren - Google Patents

Description

Die f rfindung bezieht sich auf ein elektrophotographisches Verfahren, bei dem eine photoleitfähige Schicht mit einem leitenden Träger auf ein Potential erster Polarität aufgeladen, bildmäßig belichtet und mittels einer der Schicht benachbarten Elektrode entwickelt wird.

Bei einem bekannten Verfahren dieser Art wird die Entwicklungselektrode mit der gleichen Polarität wie die photoleitfähige Schicht aufgeladen. Hierbei wird durch das elektrostatische latente Bild das elektrische Feld zwischen der Entwicklungselektrode und der Fläche des latenten Bildes und senkrecht zu der letzteren erzeugt, und entsprechend der Stärke dieses elektrischen Feldes oder der Ladungsmenge des latenten Bildes haftet Toner an der Fläche des latenten Bildes an, um ein Bild kontinuierlichen Bildtons oder Farbtons zu entwickeln. Bei dem bekannten Verfahren ist es jedoch schwierig, ein Tonerbild entsprechend der Belichtung zu erhalten, weil es für die photoleitfähige Schicht sehr schwierig ist, ein elektrostatisches latentes Bild zu erhalten, Welches dem ursprünglichen Bildmu* stef und der ursprünglichen Bilddichte genau entspricht. Dies ergibt sich unter anderem dadurch, daß bei Erhöhung des Ausmaßes der Belichtung der Dichte bis zum Erreichen eines gewissen Ausmaßes der Belichtung nicht und bei Überschreiten des gewissen Belichtungs* äüsrnaßes sehr schnell abnimmt. Demgemäß können riUr wenige Bifdtöne oder Farbtöne wiedergegeben bzw. kopiert werden.

Fi g. 1 zeigt charakteristische Kurven für elektrophotographische Bilder. In Fig. 1 ist auf der Ordinate (senkrechte Linie) der Logarithmus der optischen Dichte D des elektrophotographiscben Bildes, und auf der Abszisse (waagerechte Linie) der Logarithmus der Belichtung E aufgetragen. Die Kurve a zeigt eine Charakteristik für ein sogenanntes weiches Bild dessen maximale Dichte niedrig ist, was bedeutet, daß das Bild

ίο nur geringe Dichteunterschiede hat. Die Kurve b zeigt eine Charakteristik für ein sogenanntes schweres oder hartes Bild, welches einen schmalen Kopierbelichtungsbereich hat, obwohl die maximale Dichte hoch ist, d. h. große Dichteunterschiede vorhanden sind. Die Kurve c zeigt eine Charakteristik für das bevorzugte Bild, welches einen breiten Kopierbelichtungsbereich (es können auch kleine Dichteunterschiede einer Vorlage kopiert werden), sowie hohe maximale Dichte hat. Bei dem bekannten elektrophotographischen Verfahren ist es möglich, ein Bild zu erhalten, wie es in den Kurven a und b dargestellt ibt, jedoch ist es schwierig, ein bevorzugtes Bild gemäß der Kurve czu erhalten.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der einleitend genannten Art so zu gestalten, daß Bilder mit großem Kopierbelichtungsbereich und hoher maximaler Dichte erhalten werden. Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß als Elektrode eine photoleitfähige transparente Schicht mit einer leitenden transparenten Rückseite verwendet wird, die photoleitfähige transpa-

JO rente Schicht auf ein Potential entgegengesetzter Polarität aufgeladen und der bereits aufgeladenen ersten photoleitfähigen Schicht benachbart angeordnet wird und die bildmäßige Belichtung durch die Elektrode hindurch erfolgt.

¥> Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung nimmt die Bilddichte bei Erhöhung des Ausmaßes der Belichtung allmählich ab. so daß die verschiedenen Bildtöne oder Farbtöne des Bildes wiedergegeben bzw. kopiert werden können. Die Erfindung ist bc sonders wirksam beim Kopieren eines Bildes mit weichem Bildton oder Farbton und mit hoher Dichteausbreitung, beispielsweise eines radiographischen Bildes.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert.

⁴^ Fig. ! zeigt ein diagramm von Kurven für bekannte elektrophotographische Bilder und für ein gemäß der Erfindung bevorzugtes elektrophotographisches Bild.

F ι g. 2 und 3 smd erläuternde Ansichten des elektrophotographischen Verfahrens gemäß der Frfin-

w dung.

Fig 4 ist eine erläuternde Ansicht einer anderen A'sführungsform der vorliegenden Erfindung.

In den F ι g. 2 und 3 sind Erläuterungen fur die vorliegende Erfindung gegeben, in Fig. 2 ist eine

^ photoleitfähige Schicht mit t bezeichnet, die auf ihrer Rückseite einen geerdeten leitenden Träger 2 aufweist und an der das Bild mittels des Toners gebildet wird. Mit

3 ist die elektrische Ladung bezeichnet, die an der Oberfläche der photoleitfähigen Schicht 1 durch übliche Mittel wie Koronaentladung hervorgerufen wird, wobei hier die elektrische Ladung 3 negative Polarität hat. Mit

4 ist eiiie transparente photoleitfähige Schicht bezdeh* net, die der photoleitfähigen Schicht 1 eng zugewandt öder in kleinem und bestimmtem Abstand benachbart angeordnet ist und die eine transparente leiwnde Schicht 5 und einen transparenten Träger 6 aufweist. Mit 7 ist die elektrische Ladung bezeichnet, die an der Oberfläche der transparenten photoleitfähigen Schicht

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4 mittels üblicher Mittel gebildet ist, wobei hier die elektrische Ladung 7 positive Polarität bzw. eine Polarität hat, die der Polarität der Ladung 3 an der Oberfläche der photoleitfähigen Schicht 1 entgegengesetzt ist. Die photoleitfähige Schicht 1 hat im wesentlichen die gleiche Empfindlichkeit wie die transparente photoleitfähige Schicht 4. Beispielsweise wird feines Pulver aus Zinkoxid, welches in Harz wie Polyacrylester, Silikon oder Silicium, Polystyrol usw. dispergiert ist, und auf Metall, wie Aluminium oder in zweckentsprechender Weise leitend-gemachtes Papier, aufgebracht ist, für die photoleitfähige Schicht 1 verwendet. Die transparente photoleitfähige Schicht 4 ist eine Schicht, bei der photoleitfähige Materialien wie mit Farbstoff empfindlich gemachtes Polyvinylcarbazol oder eine hlektronen annehmende Substanz auf mit NESA überzogenes Glas aufgebracht ist Der Abstand zwischen der photoleitfähigen Schicht 1 und der transparenten photoleitfähigen Schicht 4 beträgt etwa 0,1 mm bis 5 mm, und, um diesen Abstand zwischen diesen Schichten 1 und 4 beispielsweise nach Zusammenbringen der einander zugewandten Seiten zu erhalten, sollte für Belichtung der transparente isolierende Film zwischen ihnen eingesetzt werden, und zum Entwickeln sollte der Entwickler zwischen ihnen zugeführt werden, wobei am Ende ein Abstandsstück geeigneter Dicke vorgesehen ist.

In diesem Zustand erfolgt die Belichtung von der Hinterseite der transparenten photoleitfähigen Schicht 4. Der Ladungszustand der photoleitfähigen Schicht 1 und der transparenten photoleitfähigen Schicht 4 im in hohem Ausmaß belichteten Bereich und im in geringem Ausmaß belichteten Bereich wird nachstehend erläutert unter der Annahme, daß das Ausmaß der Belichtung im Sinne einer Verringerung des Belichtungsausmaßes geändert wird. Die Belichtung sollte beispielsweise von A in Richtung A' verringert werden. Das Ergebnis besteht darin, daß die den Oberflächen der photoleitfähigen Schicht 1 und der photoleitfähigen transparenten Schicht 4 erteilte Ladung im wesentlichen in der gleichen Geschwindigkeit bzw. dem gleichen Ausmaß zerfällt, wie es der Belichtung entspricht, wie es in Fig. J dargestellt ist. Mit 23 und 27 sind Restladungen als Modell dargestellt. Danach wird der elektrophotographische Entwickler, der das Farbpulver oder der Toner mit positiver Ladung ist. das ozw. der in der isolierenden Flüssigkeit dispergiert ist. zwischen der photoleitfähigen Schicht 1 und der transparenten photoleitfähigen Schicht 4 zugeführt. Der Entwickler ist hier Isopar H (von Esso-Standard Oil Company), d. h. ein lösungsmittel von Isoparaffin od. dgl. mit KohlenruU und Leinsamenöl als t-adungssteuerhilfe. wobei eine Behandlung mittels Ultraschalldispersion erfolgt. Der Toner wird von der negativen Restladung 23 an der Oberfläche der photoleitfähigen Schicht 1 angezoger, und durch die positive Restladung 27 an der Oberfläche der transparenten photoleitfähigcn Schicht 4 abgestoßen, so daß der Toner an der Oberfläche der photoleitlähigen Schicht 1 mit der negativen Ladung 23 anhaftet. Der Bereich mit der positiven Restladung 27 ist dem Bereich mit der negativen Restladung 23 zugewandt, Und das elektrische Feld des Bereiches 23 der negativen Restladung wächst stärker als in dem Fall, in welchem keine positive Ladung 27 vorhanden ist. Demgemäß haftet eine größere Menge des Toners an dem kleinen Belichtungsbereich oder dem Dunkelteil des Bildes an, und die Tonsirdichte im Dunkelteil nimmt genügend zu, so daB stärkerer Kontrast erzielt wird. Auf diese Weise ist es möglich, ein Bild mit. sog. guter Schattenwirkung zu erhalten. Es versteht sich von selbs;, daß ein Bild mit wenig Kanteneffekt erhalten werden kann, weil die transparente photoleitfähige Schicht 4 als Entwicklungselektrode wirkt

Fig.4 zeigt eine andere Ausführungsform. Gemäß Fig.4 hat die transparente photoleitfähige Schicht 34 eine Empfindlichkeit, die 2- bis lOOmal höher als die Empfindlichkeit der photoleitfähigen Schicht 31 ist, und/oder die eine Transparenz hat, die um 1 bis 50% höher als die Transparenz der photoleitfähigen Schicht 31 ist. Auf diese Weise kann ein Bild mit großem Belichtungsbereich und hoher maximaler Dichte reproduziert bzw. kopiert werden. In Fig.4 ist ein Modell einer Ladungsverteilung gezeigt, nachdem die Belichtung, die von A nach A' abnehmend erfolgte, durchgeführt wurde. Bei diesem Beispiel ist, da die Empfindlichkeit der transparenten photoleitfähigen Schicht 34 um 2- bis lOOmal höher ist als die Empfindlichkeit der photoleitfähigt.» Schicht 31, die positive Ladung 37 an der Oberfläche der .ransparenten photoleitfähigen Schicht 34 von einer Stelle nahe A in Richtung gegen die Mitte im wesentlichen Null, urd nur etwas von der positiven Ladung 37 verbleibt an der Stelle n..:ie A', welche der Bereich geringer Belichtung ist. Andererseits nimmt die negative Ladung 33 an der Oberfläche der photoleitfähigen Schicht 31 von dem Bereich nahe A in Richtung gegen A'zu und nimmt von der Mitte ab einen nahezu festen Wert an.

Da die Empfindlichkeit der transparenten photoleitfähigen Schicht 34 höher ist, wird die elektrische Ladung nahe der Stelle A, welches die Stelle größter Belichtung ist, nahezu Null, und die elektrostatische Ladung ändert sich entsprechend zu der vernünftig durchgeführten Belichtung in dem Bereich A', der der Bereich geringer Belichtung ist.

Die photoleitfähige Schicht 31 hat geringere Empfindlichkeit als die transparente photoleitfähige Sciiicht 34, so daß auf sie weniger Licht auftrifft als auf die transparente photoleitfähige Schicht 34. Dies führt dazu, daß die an der photoleitfähigen Schicht 31 befindlichen Ladungen in geringerem Ausmaß zersetzt werden.

Demgemäß wird die vernünftige Belichtung in dem relativ mehr belichteten Bereich gegeben, und die

⁴"> elektrostatische Ladung ändert sich entsprechend der Belichtung. Die elektrostatische Ladung ändert sich nahe des Bereiches A' nicht, und zwar infolge der zu geringen Belichtung. Wenn in diesem Zustand der Toner als Entwickler mit positiver Ladung zwischen die photoleitfähige Schicht 31 und die transparente photoleitfähige Schicht 34 zugeführt wird, haftet der Toner an der Oberfläche der Schicht 31 in einem Arsmcd an. wie es durch die Summe der negativen Ladung 33 und der positiven Ladung 37 bestimmt ist.

Demgemäß erhöht sich die anhaftende Tor;ermenge selbst in dem Bereich, in welchem die negative Ladungsmenge gesättigt ist, entsprechend der Zunahme der positiven Ladungsmenge 37, weil die positive Ladung 37 nahe dem Bereich A kaum vorhanden ist, wo

^⁰ die anhaftende Tonermenge durch die negative Ladungsmenge 33 bestimmt ist, wobei die anhaftende Tonermenge nahe dem Bereich A'durch die Summe der positiven Ladung 37 und der negativen Ladung 33 bestimmt ist. Demgemäß kann ein bevorzugtes Bild mit

⁶ⁱ in großem Ausmaß oder in einem großen Bereich vorhandener Wiedergabedichte und mit hoher maximaler Dichte erhalten werden. Selbst wenn die Empfindlichkeit der transDarenten öhotoleitfähieen Schicht .34

im wesentlichen gleich der Empfindlichkeit der photoleitfähigen Schicht 31 ist, und wenn die Transparenz der transparenten photoleitfähigen Schicht 34 um 1 bis 50% höher als die Transparenz der photoleitfähigen Schicht 31 ist, wird das zuvor beschriebene Ergebnis erhalten, ^r> weil weniger Belichtungslichl auf die photoleitfähige Schicht 31 als auf die transparente photoleitfähige Schicht 34 auftrifft.

Vorstehend ist ein Positiv-Zu-Posiliv-Entwicklungsverfahren beschrieben worden, bei welchem mit kleinerer oder kürzerer oder geringerer Belichtung dichtere Entwicklung erhalten wird. Ein bevorzugtes Bild gemäß der Kurve c in Fig. 1 kann selbst bei Umkehrentwicklung erhalten werden, bei welcher die Empfindlichkeit der transparenten photoleitfähigen Schicht 2- bis lOOmal niedriger als die Empfindlichkeit der photoleitfähigen Schicht ist, und bei welchem die der Oberfläche der transparenten photoleilfähigen Schicht erteilte Ladung der Ladung der phötöieiiiähigen Schicht entgegengesetzt gemacht ist, wobei die Ladung des Toners die gleiche Ladung wie die der photoleitfähigen Schicht ist.

Weiterhin kann die Empfindlichkeit der photoleilfähigen Schicht um 2- bis 200mal oder mehr hoher als die Empfindlichkeit der transparenten photoleitfähigeri Schicht gemacht werden, um den Unterschied der Empfindlichkeit zwischen diesen beiden Schichten umzukehren.

In diesem Fall muß, da diö die photoleitfähige Schicht erreichende Lichtmenge zufolge des Durchgangs durch den transparenten photoleitfähigen Teil abnimmt, die Empfindlichkeit der photoleilfähigen Schicht in entsprechendem Ausmaß höher sein, um diesen Mangel auszugleichen, durch Belichtung wird die Ladung an der photoleitfähigen Schicht entsprechend dem Bereich geringer Belichtung für das Bild verteilt, während die Ladung an der transparenten photoleilfähigen Schicht entsprechend dem Bereich großer Belichtung für das Bild verteilt wird. Demgemäß kann durch ähnliches bzw. entsprechendes Entwickeln das gleiche bevorzugte Süd mit in großem Ausmaß oder in einem großen Bereich reproduzierbarer Dichte erhalten werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche: 2ί 6ί 64ϋ

1. Elektrophotographisches Verfahren, bei dem eine photoleitfähige Schicht mit einem leitenden Träger auf ein Potential erster Polarität aufgeladen, bildmäßig belichtet und mittels einer der Schicht benachbarten Elektrode entwickelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß als Elektrode eine photoleitfähige transparente Schicht mit einer leitenden transparenten Rückseite verwendet wird, die photoleitfähige transparente Schicht auf ein Potential entgegengesetzter Polarität aufgeladen und der bereits aufgeladenen ersten photoleitfähigen Schicht benachbart angeordnet wird und die bildmäßige Belichtung durch die Elektrode hindurch erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als photoleitfähige Schicht und als photoleitfähige transparente Elektrodenschicht Schichten "lit jeweils im wesentlichen gleicher Empfindlichkeit verwendet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als photoleitfähige transparente Elektrodenschicht eine Schicht verwendet wird, deren Empfindlichkeit höher als die Empfindlichkeit der photoleitfähigen Schicht iss.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine photoleitfähige transparente Elektrodenschicht verwendet wird, die eine Transparenz hat, die höher als die Transparenz der photoleu.ahigen Schicht ist.

5. Verfahren nach Anspruc'· 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine pbotoleitfähige transparente Elektrodenschicht verwendet w-rd. deren Transparenz um 1 bis 50% höher als die Transparenz der photoleitfähigen Schicht ist.