DE2264183B2

DE2264183B2 - Elektrophotographisches verfahren zur erzeugung eines ladungsbildes auf einem aufzeichnungsmaterial und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: DE2264183B2
Application number: DE19722264183
Authority: DE
Inventors: Syusei Tokio; Ando Yujiro Yokohama Kanagawa; Tanaka Hiroshi Tokio; Tsukada (Japan)
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1971-12-30
Filing date: 1972-12-29
Publication date: 1978-02-16
Also published as: DK135064C; BR7209270D0; JPS5418570B2; DK135064B; DE2264183A1; FR2170655A5; US4222776A; BE793573A; SU462359A3; CH573132A5; SE386519B; NL7300020A; DE2264183C3; FI57494C; CA1018236A; GB1421170A; JPS4874849A; FI57494B; IT976423B

Description

entladungsclckirode je nach Konstruktion des verwendeten optischen Systems bei der Bildbelichtung unter Unisländen einen Schatten werfen. Außerdem ist die unvermeidbare Verwendung von Hochspannung zur Speisung der Koronaentladungselektrode gefährlich.

Ein weiterer Nachteil der bekannten Verfahren liegt darin, daß die Koronaentladung einen relativ hohen Entladungswiderstand aufweist, so daß der Entladungsbzw. Umladungseffekt beeinträchtigt wird, wenn die hierfür zur Verfugung stehende Zeit zu kurz ist. Das heißt, daß der Kontrast des erhaltenen Ladungsbildes vermindert wird, wenn die Kopiergeschwindigkeit erhöht wird. Da die fotoleitfähige Schicht des Aufzcichnungsmaterials ihre Ladung lediglich während der Entladungs- bzw. Umladungszeit halten muß, kann ein fotoleitfähiges Material mit um so niedrigerem Widerstand und damit um so höherer Empfindlichkeit verwendet werden, je kürzer die zum Entladen bzw. Umladen vorgesehene Zeil gehalten werden kann. Da diese Zeit wegen des hohen Entladungswiderstandcs der Koronaentladung jedoch nicht zu kurz gewählt werden darf, unterliegt also auch die Wahl eines sehr empfindlichen fotoleitfähigen Materials einer Beschränkung.

In der US-PS 29 87 660 ist ein elektrofotografischen Verfahren beschrieben, das ein Aufzeichnungsmaterial aus einem leitenden Träger und einer fotoleitfähigen Isolierschicht verwendet. In einem ersten Verfahrensschritt wird das Aufzeichnungsmaterial elektrisch aufgeladen, indem eine Spannung über eine leitfähige Flüssigkeit an das Aufzeichnungsmaterial angelegt wird. Nachdem das Aufzeichnungsmaterial aufgeladen worden ist. wird es in einem zweiten Verfahrensschritt anschließend einer Bildbelichtung ausgesetzt, wobei der Ladungszustand des Aufzeichnungsmaterials bildmäßig differenziert wird. Eine Ent- bzw. Umladung des Aufzeichnungsmaterials gleichzeitig mit oder unmittelbar nach einer bildmäßigen Belichtung wie beim gattungsgemäßen Verfahren ist bei diesem bekannten Verfahren nicht vorgesehen und auch nicht möglich, da das Aufzeichnungsmaterial nicht nur in den hellen Bildbereiches ent- bzw. umgeladen würde, sondern auch in den dunklen Bildbereichen, was auf die leitende Überbrückung der fotoleitfähigen Schicht in den dunklen Bildbereichen durch die leitfähige Flüssigkeit, die fotoleitfähige Schicht in den hellen Bildbereichen und den leitenden Träger zurückzuführen ist.

Die US-PS 29 04 431 beschreibt ein elektrofotografisches Verfahren, bei dem auf einer dielektrischen Schicht in einem einzigen Schritt ein Ladungsbild ausgebildet wird. Die dielektrische Schicht sitzt auf einer unteren Elektrode, während auf der der dielektrischen Schicht zugewandten Seite einer oberen für die Bildbelichtung durchsichtigen Elektrode eine fotoleitfähige Schicht vorgesehen ist. die über einen dünnen Flüssigkeitsfilm mit der dielektrischen Schicht in Verbindung steht. Beim Anlegen einer Spannung an die Elektroden und Belichten der oberen Elektrode mit dem Vorlagcnbilcl fließen in den hellen Bildbereichen Ladungen über die fotoleitfähige Schicht und den Flü.ssigkeilsfilm zu der dielektrischen Schicht, wahrend in den dunklen Bildbereichen kein derartiger Ludungsiransport erfolgt. Dieser Ladungstransport auf die Oberfläche der dielektrischen Schicht wird also durch die fniolcilfähigc Schicht gesteuert und damit auch durch die Leitfähigkeit dieser Schicht begrenzt.

Ferner kann eine unvermeidbare Querleitfähigkeii des l'liissigkeitsfilnis bei der Mr/eiigiing des Ladung bilds auf der dielektrischen Schicht zu einem Verschwimmen der Bildkonturen führen. Ein weiterer Nachteil dieses bekannten Verfahrens liegt darin, daß die geringe Dicke des Flüssigkeitsfilms sehr genau eingehalten werden muß, da andernfalls das Ladungsbild örtlich Kontrastunterschiede aufweist.

Gemäß der DT-OS 15 22 610 wird eine isolierende Flüssigkeitsschicht auf ein Aufzeichnungsmaterial aus leitendem Träger und fotoleitfähiger Schicht aiifgebracht und das Aufzeichnungsmaterial durch eine Koronaentladung aufgeladen, anschließend bildbelichtet und dann naßentwickelt. Die Flüssigkeitsschicht wird zur Entwicklung des Ladungsbilds nicht entfernt, sondern ist mit dem Entwickler mischbar. Diese

i) isolierende Flüssigkeitsschicht auf der fotoleitfähigen Schicht ist mit der beim gattungsgemäßen Verfahren verwendeten isolierenden Deckschicht nicht vergleichbar, da es bei diesem bekannten Verfahren darauf ankommt, daß die Ladungen in der isolierenden Flüssigkeitsschicht beweglich sind, damit sie sich an der Oberfläche der fotoleitfähigen Schicht absetzen (dunkler Bereich) oder durch die fotoleitfähige Schicht hindurch abfließen können (heller Bereich).
Schließlich ist es aus der japanischen Patentveröffent-

:5 lichung 1968-7589 bekannt, zur Ausbildung eines elektrostatischen Ladungsbildes Ladungen über eine Flüssigkeit zu transportieren. Bei diesem bekannten Verfahren ist die Flüssigkeit isolierend und enthält Dotierungsmaterial zum Tragen der Ladungen.

K) Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zu schaffen, das bei hoher Kopiergeschwindigkeit kontrastreiche Ladungsbilder erzeugen läßt, deren Qualität auch bei variierenden Umgebungsbedingungen gleichbleibend gut ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Mitteingelöst.

Durch das erfindungsgemäß vorgesehene Ent- bzw. Umladen der isolierenden Deckschicht mittels einer unter Spannung gesetzten, nichtisolierenden Flüssigkeit gleichzeitig mit oder unmittelbar nach der bildmäßigen Belichtung hat den Vorteil, daß die isolierende Deckschicht im hellen Bildbereich beliebig stark entladen bzw. bis auf mehrere hundert Volt umgeladen werden kann, ohne daß irgendwelche Änderungen in den Umgebungsbedingungen einen negativen Einfluß auf das Erreichen des gewünschten Ladungszustands ausüben könnten, so daß ein Ladungsbild mit idealem Kontrast und idealer Zeichenschärfe erzeugt werden kann. Wegen des im Vergleich zur Koronaentladung niedrigerem Entladungswiderstands, der praktisch keinen Schwankungen unterworfen ist, kann außerdem die Kopiergeschwindigkeit erhöht werden, was andercrscits die Verwendung empfindlicheren fotoleitfähigen Materials für die fotoleitfähige Schicht des Aufzeichnungsmaterials erlaubt.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des crfindungsgcmäßcn Verfahrens sowie eine Vorrichtung zur

Wi Durchführung des Verfahrens sind Gegenstand der IJntcransprüchc.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Be Schreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

μ Fig. I zeigt die Verteilung der Ladung auf dem Aufzeichnungsmaluriiil hei den einzelnen Verfahrenssehritten;
F i g. 2 zeigt die Anwendung von Flüssigkeit während

der gleichzeitigen Bildbeliehtungund Entladung;

I" i g. 3 zeigt eine graphische Darstellung des Oberfläclicnpotcntiuls des Ladungsbilds in Abhängigkeit von der an die flüssigkeit in I" i g. 2 angelegten Spannung;

l^: i g. 4 bis H) zeigen verschiedene Ausführungsformen von Vorrichtungen zum gleichzeitigen Bildbeliehten und Entladen.

Ein Verfahren zur Bildung eines elektrostatischen l.adungsbilds auf einem Aufzeichnungsmaterial, das grundsätzlich eine isolierende Deckschicht, eine fotolcitfähige Schicht und eine leitende Schicht enthält, ist aus der US-PS 34 38 706 bekannt. Bei diesem elektrofotografischen Verfahren erfolgt die Bildung des Ladungsbildes in drei Schritten, wie es in F i g. 1 gezeigt ist. Das Aufzeichnungsmaterial besitzt drei Schichten, d. h. eine isolierende Deckschicht 2, eine fotoleitfähige Schicht 3 und eine leitende Schicht 4. Während des ersten Verfahrcnsschritlcs wird, wie dies in F i g. 1A dargestellt ist, die Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials 1 mil einer Polarität aufgeladen, die umgekehrt zu der Polarität der Majoritätsträgcr in der fotoleitfähigen Schicht 3 ist. Die Majoritätsträger werden in die fotoleitfähige Schicht 3 über deren der leitenden Schicht 4 benachbarte Oberfläche eingebracht, bis sie ein Gebiet der fotoleitfähigen Schicht 3 erreichen, das neben der Grenzfläche zwischen der fotoleitfähigen Schicht 3 und der isolierenden Deckschicht 2 liegt. Während des zweiten Verfahrensschrittes wird, wie in F i g. 2 IB gezeigt ist, die Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials 1 mit von der Vorlage kommenden Licht belichtet und gleichzeitig einer Ladung unterworfen und dabei ent- bzw. umgeladen.

Da letzterer Vorgang bedeutet, daß das Oberflächenpotential des Aufzeichnungsmaterials 1 im wesentlichen auf den Wert Null gebracht wird, wird dabei ein Ladungsdichtemuster erzeugt, das dem Lichtmuster des Vorlagenbilds entspricht. Während des dritten Verfahrensschrittes wird, wie dies in Fig. IC gezeigt ist, das Aufzeichnungsmaterial 1 einer gleichmäßigen Totalbelichtung unterworfen, um damit die Ladungsverteilung zu verändern, so daß ein Ladungsbild gebildet wird, das von außen als eine Variation des Oberflächenpotentials erscheint. Das Aufzeichnungsmaterial ist nun für die Entwicklung bereit, die durch geladene Tonerteilchen bewirkt wird. Der Wert des Oberflächenpotentials soll vorzugsweise in den hellen Bildbereichen und in den dunklen Bildbereichen gleich sein, wenn der zweite Verfahrensschritt stattgefunden hat. Wenn das Entbzw. Umladen unter Verwendung einer Wechselstromkoronaentladung durchgeführt wird, ist es wegen des Koronaentladungswiderstandes schwierig, ein gleichmäßiges Oberflächenpotential zu erhalten und die hellen Bildbereiche, von denen mehr Ladung entfernt werden muß, zeigen ein höheres Potential. Die am Ende des Ent- bzw. Umladevorgangs herrschende Potcntialdiffercnz zwischen den hellen und den dunklen Hildbcreichcn führt zu einem Kontrastverlust. Wenn diese Potentialdifferenz kleiner ist, kann ein höherer Kontrast erhallen werden. Bei dem zweiten obenerwähnten Verlahrcnsschritt wird das Oberflächcnpolcntiitl des Aufzeichnungsmatcrials im wesentlichen gleichzeitig mit der Bildbelichtung ausgeglichen. Dies erhöht den Kontrast, ohne das elektrostatisch latent'.: Bild zu stören, selbst wenn der Ent- bzw. Umladevorgang bei Anwesenheit einer leitfähigen Flüssigkeil auf der Oberfläche des Aufzeiehnungsmaterials stattfindet. Die leitfähige Flüssigkeit muß entfernt werden, bevor der dritte Verfahrensschritt, nämlich die gleichmäßige Totalbcliehtuiig durchgeführt wird. Die Flüssigkeil würde andernfalls während der Tolalbclichmng die Obcrflächenpotentialdifferenz, zwischen den dunklen und den hellen Bildbcrcichen aufheben und damit das Ladungsbild zerstören.

Unter Bezugnahme auf F i g. 2 wird im folgenden das elektrofotografische Verfahren bei Verwendung einer nichtisolierenden Flüssigkeit beim zweiten Verlahrcnsschritt erläutert.

F i g. 2A zeigt die Art und Weise, in der das Aufzeichnungsmaterial gleichzeitig mit der Bildbelichtung der Ladung ausgesetzt wird, während F i g. 2B ein Ersatzschaltbild dafür zeigt. Die nichtisolierende Flüssigkeil 7 befindet sich zwischen der äußeren isolicrcnden Deckschicht 2 des Aufzeichnungsmatcrials 1 und einer optisch durchsichtigen Platte 5. Die Platte 5 und die Flüssigkeit 7 sind optisch homogen, durchsichtig und frei von Streuung bewirkenden Eigenschaften. Sie können, wenn dies erwünscht ist, eine Färbung aufweisen, um eine Filterwirkung zu erzielen. Sie können daher auch für die Elektrofarbfotografie verwendet werden. Die Platte 5 kann aus einem Material wie Glas oder Kunststoff gebildet sein. Andere Materialien, wie beispielsweise optische Fasern, können verwendet werden, wobei jedoch in einem solchen Falle das vom Bild kommende Licht selbstverständlich auf die Oberfläche der Faseroptikplatte fokussiert werden muß und nicht auf die Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials, so daß die Dicke der Flüssigkeitsschicht 7 entsprechend dem gewünschten Auflösungsvermögen wirksam kleiner gemacht werden muß, d. h. daß ein Material mit hohem Brechungsindex vorzuziehen ist. Wenigstens ein Bereich der Flüssigkeit 7 muß in Kontakt mit einem Leiter 6 stehen, der mit einer geeigneten Spannungsquelle verbunden ist, deren Spannung durch den Wert des Potentials bestimmt ist, das für die hellen Bildbereiche des Ladungsbilds vorgesehen ist.

Wenn beispielsweise Magnetbürsten-Trocken entwicklung angewendet wird, können einige Entwicklertypen ein schleierfreies klares Bild liefern, wenn in den hellen Bildbereichen ein Potential von 50 bis 300 Volt und umgekehrter Polarität zu dem Potential in den dunklen Bildbereichen verwendet wird. Umgekehrt können andere Entwicklertypen ein Bild mit guter Wiedergabe der Tonabstufungen liefern, wenn die Potentiale in den hellen und in den dunklen Bildbereichen dieselbe Polarität aufweisen. Dies gilt auch bei Naßentwicklung. Auf diese Weise kann ein erwünschtes

5n Potential im hellen Bildbereich erhalten werden, indem man das Potential des Leiters 6 entsprechend dem Entwicklertyp oder dem verwendeten Entwicklungsverfahren ändert. Die Spannungsquelle, mit der der Leiter verbunden ist, kann nicht nur eine Gleichspannung, sondern auch eine Wechselspannung liefern, wobei in letzterem Falle eine einer Null- oder Wechselspannung überlagerte Vorspannung eine Sättigungsspannung liefert.

F i g. 3 zeigt eine graphische Darstellung, aus der die

bo Wechselbeziehungen zwischen der an den Leiter 6 bzw. die Flüssigkeit 7 angelegten Spannung und dem Oberflächenpotential des hieraus gebildeten elektrosiatischen Ladungsbildes ersichtlich sind. Auf der Abszisse ist das Polcntial aufgetragen, mit dem die Flüssigkeil verbunden ist, während auf der Ordinate das Oberflächenpotcntial des Ladungsbildes aufgetragen ist, das von der angelegten Spannung geliefert wird. Die in IMg. 3 gezeigten experimentellen Daten wurden erhal-

lon, indem man ein Aufzeichnungsmaterial mil einer isolierenden Deckschicht aus Polyäthylenterephthalat-Folie mit einer Dicke von 25 μ und einer fotolcit fähigen Schicht aus Cds-Teilchen, welche in Harz dispergieri sind, verwendet und eine primäre Ladespannung von + 2000 Volt anlegte. Bei diesem Beispiel entspricht das Oberflüchenpotential in den hellen Bereichen des Ladungsbildes im wesentlichen der an die Flüssigkeil angelegten Spannung. Im speziellen Falle der Verwendung eines Aufzeichnungsmaterials mit einem Restpotential oder im Falle einer etwas reduzierten Belichtung hat das Potential in den hellen Bereichen einen Wert, der etwas höher ist als die an die Flüssigkeit angelegte Spannung, wie es durch die gestrichelte Gerade dargestellt ist. Wie aus Fig. 3 hervorgeht, wächst die Poteniialdifferenz zwischen den hellen und den dunklen Bildbereichen, d. h. der elektrostatische Kontrast des Ladungsbildes bei einer Änderung des Flüssigkcitspoleniials zu negativen Werten. Diese Zunahme endet jedoch in einem bestimmten Stadium, wo die Sperrspannung der fotoleitfähigen Schicht reduziert wird. Dies bedeutet, daß ein relativ geringer Kontrast erhalten wird, wenn das Potential der Flüssigkeit die gleiche Polarität wie die primäre Aufladung und ein hohes Niveau oberhalb 500 Volt aufweist, und daß im Falle ein.-s Potentials der Flüssigkeit von umgekehrter Polarität und ähnlicher Höhe die an der fotoleitfähigen Schicht anliegende Spannung gesteigert ist, so daß die Schicht rasch verschlechtert wird. Es wird ein Negativ-Ladungsbild erzeugt, wenn das Potential im hellen Bildbereich bezüglich seines absoluten Wertes größer ist als das im dunklen Bildbereich. Wenn die an die Elektrode angelegte Spannung größer ist, muß auf gute Isolierung gegenüber den in der Umgebung angeordneten verschiedenen Einrichtung geachtet werden. Wenn man daher die oben beschriebene Entwicklungscharakteristik berücksichtigt, sollte die an die Flüssigkeit angelegte Spannung vorzugsweise einen Betrag von unterhalb etwa 500 Volt aufweisen. Das in Fig. 3 gezeigte Ladungsbildpotential ist lediglich beispielshalber aufgeführt und kann selbstverständlich höher oder niedriger als das gezeigte Niveau liegen, was von dem Typ der verwendeten fotoleitfähigen Schicht abhängt.

Bei der in Fig.2 gezeigten Anordnung kann das Potential des Leiters6 variiert werden, daß es auch beim ersten Ladungsschnitt verwendet werden kann.

Da jedoch das vom primären Laden herrührende Potential üblicherweise etwa 1000 Volt oder mehr beträgt, müssen besondere Vorkehrungen zur Isolicrung gegenüber der Umgebung getroffen werden. Jede elektrisch schwache Stelle, wie beispielsweise ein kleines Loch in dem Aufzeichnungsmaterial, würde den Durchtritt eines starken Stroms erlauben und zu einer Beschädigung des Aufzeichnungsmaterials sowie einer Änderung dessen Aufladungskapazität führen. Im Hinblick auf diese Nachteile erweist sich die Anwendung einer Koronaentladung zum Aufladen beim ersten Vcrfahrcnsschritl als überlegen.

Der in der Flüssigkeil 7 benötigte Widerstand wird nachstehend im einzelnen betrachtet. Zur Erläuterung client hierbei das in Fig. 2B gezeigte Ersatzschaltbild. Hierin bedeutet Rl den Widerstand der Fliissigkeitssehicht 7, CV die elektrostatische Kapazität der isolierenden Dockschicht 2, Cp die elektrostatische Kapazitäl der fotoloitfähigen Schicht 3 und Rp den Widerstand der fololeilfähigen Schicht 3, wobei der WcN von Rd in den hellen und den dunklen Bildbereichen unterschiedlich ist. Bei einem typischen Aufbau des Aulzeichnungsmalerials I können die Werte dieser verschiedenen Faktoren pro Flächeneinheil folgende sein: CV= 1,1 · 10 "' F'/cm- für eine Polyäthy-

lentercphthalat-Folie von 25 μηι Dicke;

Cp=Ll · 10 '" F/cm-, da die spezifische induktive Kapazität der kunsiharzdispergierten CdS-Schicht mit einer Dicke von 40 μηι mit ungefähr 5 oder nahezu 5 gemessen wurde; Rp kann ungefähr ΙΟ'-Ώαη für den

ίο dunklen Bildbereich und ungefähr 10¹⁰QCnI für den hellen Bildbereich betragen, wenn auch die Besonderheiten des Aufzeichnungsmaterials streng genommen nicht in einfachen Widerstandswerten ausgedrückt werden können. In diesem Falle beträgt die Zcitkon-

r> stante des Entlade- bzw. Umladevorganges gemäß der in Fig. 2B gezeigten Ersatzschaltung O- Rl für den hellen Bildbereich, wenn der Widerstand Rp der fololeitfähigen Schicht in diesem Bereich als hinreichend klein angenommen wird. Die Zeitkonstante für den dunklen Bildbereich beträgt

Ci Cp Rl

Ci + Cp

wenn der Widerstand Rp in diesem Bereich als hinreichend groß angenommen wird. Die Zeitkonstante des Entlade- bzw. Umladevorganges in dem dunklen Bildbereich beträgt somit ungefähr die Hälfte von der in

jo dem hellen Bildbereich. Innerhalb der Entlade- bzw. Umladezeit, die bei der Maschinenkonstruktion vorgesehen ist, muß eine ausreichende Entladung bzw. Umladung durchgeführt werden. 37% der Ladung werden nicht entfernt, wenn die Zeitkonslanie gleich

J¹; der Entladezeit ist, 14% bleiben erhalten, wenn crstere halb so groß ist wie leiztere, 5% bleiben erhalten, wenn crstere ein drittel so groß ist wie letztere und etwas weniger als ?% bleiben dann erhalten, wenn crstere ¹Ai der letzteren beträgt.

Es wurde oben bereits erwähnt, daß die Zeitkonstante für die Entladung bzw. Umladung im hellen Bildbereich ungefähr doppelt so groß ist wie im dunklen Bildbereich. Die Potentialdiffercnz zwischen den hellen und den dunklen Bildbercichcn sollte jedoch gering gehalten

A¹J werden, um ein Ladungsbild mit ausreichend hohem Kontrast zu erhallen. Die Zeilkonstante sollte daher vorzugsweise halb so groß oder kleiner sein als die Entlade- bzw. Umladezeit, so daß man ein Bild mit einem ausreichend hohen Konirast erhält, wenn auch in jedem Falle ein Ladungsbild erhalten wird, selbst dann, wenn die Zeitkonstante gleich groß oder etwas größer ist als die Entlade- bzw. die Umladczeit. Die Entladebzw. Umladezeitkonslanlc für den hellen Bildbereich beträgt im wesentlichen Ci ■ Rl. Sie ist durch die Dicke

v> der Flüssigkeitsschicht und die Gestalt des Leiters 6 bestimmt. Bei der in Fig. 2A gezeigten Gestalt ist der Wert des Widerstandes Rl kompliziert und variiert sicherlich von Punkt zu Punkt auf dem Leiter. Die Entlade- bzw. die Umladezeit ist von der Konstruktion

W) des Geräts bestimmt. Bei einem automatischen Gerät mit einem trommclförniigcn Aufzeichnungsmaterial beispielsweise wird diese Zeit durch die Umfangsgeschwindigkeit der Trommel und die Breite der Berührung der Flüssigkeit 7 bestimmt. In einem

<i5 typischen Fall, bei dem die Umfangsgeschwindigkeit 15 cm/s und die Breite der Berührung der Flüssigkeil 7 1,5 cm betragen, beträgt die Entlade- bzw. die Umladezeit 0.1 Sekunden. Damit nun die Zoilkonslanlc

0.1 Sekunden oder weniger beträgt, muß bei Verwendung des Aufzeiclinungsmaterials der beschriebenen Art dieses einen Widerstand Rl aufweisen, der gleich oder kleiner ist als ΙΟ'Ώαη-'. Dies ist der Wert in dem Fall, daß die isolierende Deckschicht 2 aus einer Polyäthylenterephthalat-Folie mit einer Dicke von 2") μηι gebildet ist. Der Wert von /?/kann wie erwünscht verändert werden. Dies geschieht mit der Dicke der isolierenden Deckschicht 2. die verändert werden kann, beispielsweise auf IO oder 50 μηι. Es ist jedoch ersichtlich, daß derartige Änderungen nur einige Male oder innerhalb derselben Größenordnung möglich sind.

Es wird nun angenommen, daß der notwendige Wert von Rl verständlieh gemacht ist. Der spezifische Widerstand der Flüssigkeit 7, der benötigt wird, um diesen Wert zu ergeben, soll im folgenden besehrieben werden.

In Fig. 2Λ ist angenommen, daß der Leiter 6 als Elektrode die Oberfläche der Platte 5 bedeckt, welche dem Aufzeichnungsmaterial 1 gegenüberliegt. In einem derartigen Fall muß der Leiter 6 durchsichtig sein. Er kann ein dünner aufgedampfter Film von Zinnoxyd oder einem anderen Metall sein. Wenn die Dicke der Flüssigkeitsschicht 7 dem beträgt und der spezifische Widerstand der Flüssigkeit ρΩατι ist, erhält man den Widerstand pro cm- durch den Ausdruck ρ · dΩ. Hieraus ist ersichtlich, daß der spezifische Widerstand der Flüssigkeit IO"Qcm oder weniger für d— 100 μηι und 10¹⁰i2cm oder weniger für d= 1 mm betragen muß, damit Rl einen Wert von ΙΟ'Ώ oder weniger erhält. Dies stimmt mit dem experimentellen Ergebnis überein. Formclmäßig ausgedrückt muß folgendes Verhältnis eingehalten weiden:

ρ < t/Ci-d,

(U

wobei t die Entladezeit ist. Grundsätzlich gibt es keine untere Grenze für den Widerstand der Flüssigkeit. Wenn in Fig. 2A der Entladevorgang am linken Ende anfängt und am rechten Ende aufhört und wenn der Leiter 6 hinsichtlich seiner Erstreckung lediglich auf die Nachbarschaft des rechten Endes begrenzt ist (in Wirklichkeit kann der Leiter in jeder beliebigen .Stellung angeordnet sein, wo er die Flüssigkeit berührt), macht der Entladevorgang am rechten Ende keinen solchen Fortschritt, sondern er findet plötzlich nur genau unterhalb des Leiters statt, wenn der Widerstand der Flüssigkeit in einem gewissen Maße ansteigt, so daß auf diese Weise eine Verringerung der wesentlichen Entladczeil ermöglicht wird. Zu diesem Zweck wird vorzugsweise ein Widerstand für die Flüssigkeit gewählt, der einen großen Wert innerhalb eines zulässigen Bereiches aufweist.

Der Widerstand der Flüssigkeit 7 kann beispielsweise jeden Wert unterhalb von Ι0"Ωαιι annehmen, was einen sehr weiten Auswahlbereich bedeutet. Im einfachsten Falle kann die Flüssigkeil Wasser sein. Das Wasser kann destilliertes Wasser sein mit einem Widerstand von ungefähr 10⁷Ωαη oder es kann normales Leitungswasser sein mit Verunreinigungen, welches einen Widersland von ungefähr ΙΟ'Ωαιι aufweist. Diese Werte sind für den Zweck der vorliegenden Erfindung ausreichend geeignet. Wasser ist auch insofern vorteilhaft, als es leicht entfernt werden kann, da Polyalkylenterephthalat, das als äußere isolierende Deckschicht des Aufzeiehnungsmalerials vorgesehen sein kann, nur schwer mit Wasser benetzbar ist. Die Verwendung von Wasser ist auch des Im Ib günstig, da es bei seiner Mischung mit einem flüssigen Entwickler, der zur Entwicklung des Ladungsbildes verwendet werden kann, sich in diesem nicht löst, so daß das Wasser den Entwickler nicht verschlechten und einfach von ihm getrennt werden kann. Die Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials kann vorteilhaft auch mit einem wasserabstoßenden Material wie Teflon oder einem Silikonharz behandelt werden. Da die Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials mit einer chemisch stabilen

ίο isolierenden Schicht bedeckt ist, kann sogar eine Flüssigkeit verwendet werden, das sonst die elektrofotografische Charakteristik eines üblichen Aufzeichnungsmaterial verschlechtern würde. So ist beispielsweise Alkohol mit einem spezifischen Widerstand von 10¹¹QcIn als Flüssigkeit geeignet. Auch wenn es heißt, daß Alkohol eine Kristallisation von amorphem Se hervorruft, läßt er sich bei einem solchen Aufzeichnungsmaterial verwenden, bei dem die Oberfläche der amorphen Se-Schicht mit der isolierenden Deckschicht bedeckt ist. Alkohol ist besser geeignet als Wasser, um mit einem kleinen Abstand zu arbeiten, da er eine kleinere Oberflächenspannung aufweist und leichter verschiedene Materialien benetzt. Alkohol trocknet auch leicht, wenn ein Teil davon einmal nicht entfernt wird.

Es isi auch die Verwendung irgendeiner anderen Flüssigkeit möglich, die einen ausreichend niedrigen Widerstandswert hat, wie beispielsweise Wasser mit verschiedenen Elektrolyten, Propylalkohol, polare Lö-

jo sungsmittel, Wasser mit einem Grenzflächenaktivator, Keroson, eine Mischung aus polaren Lösungsmitteln oder eine Mischung aus einem nichtpolaren Lösungsmittel und einem Additiv. In Abhängigkeit von dem erwünschten Zweck kann auch ?ine Flüssigkeil

r> verwendet werden, die aus einer Farbstofflösung oder einem ähnlichen färbenden Material gemischt ist. Wenn Naßentwicklung angewendet wird, können die Bestandteile der Entwicklungsflüssigkeit, mit sehr geringem Schaden verwendet werden, auch wenn eine geringe

•to Menge von ihnen ausläuft und sich mit der Entwicklungsflüssigkeit vermischt. So kann beispielsweise ein Toner mit negativer Polarität vorgesehen sein, indem man Lecithin als Grenzflächenaktivator verwendet, um die Polarität des Toners zu stabilisieren.

In einem derartigen Fall kann die für das Entladen verwendete Flüssigkeit ebenso wie die Entwicklungsträgerflüssigkeit aus Keroson bestehen, dem Lecithin, mit einer Dichte zugegeben isl, die lOmal größer ist als die Dichte, bei der die Flüssigkeit als Entwickler verwendet wird. Da die erhöhte Dichte des Lecithins einen niederen Widerstand der Flüssigkeit bewirkt, läßt sich ein Lecken einer solchen Flüssigkeit wieder vermindern und in einigen Fällen braucht die zum Wiederauf füllen verwendete Entwicklungsflüssigkeil

v> kein Lecithin zu enthalten. Die Flüssigkeit, deren Widerstand verfingen worden ist durch eine Vermischung von beispielsweise Lecithin oder Propylalkohol mil dem Keroson, das ursprünglich einen hohen Widerstand hai, ist dort geeignet, wo es erwünscht ist,

w) eine Flüssigkeit mit hohem Widerstand (in der Nachbarschaft von IO^Mi2cm beispielsweise) innerhalb eines Bereichs zu haben, der eine ausreichende Hntladungskapazität liefert. Zusätzlich zu Wasser kann Methylalkohol oder Äthylalkohol als leitendes Material

til verwendet werden, das mit der hauptsächlich aus Keroson gemischten Entwicklungsflüssigkeil nicht mischbar und leicht von dieser trennbar isl. Propylalkohol isl leicht mischbar mil Keroson.

In l·' i g. 2 ist clic Verwendung eines Auf/eichnungsmatcrials mit drei Schichten giveigi. Das beschriebene Verliihreii ist jedoch in g.jicher Weise bei dreischichtigem Aulzeichniingsmaien.il mit einer isolici enden Schicht, einer fololeitlähigcn Schicht und einer isolierenden Deckschicht oder bei vierschichtigem Aufzeichnungsmaterial anwendbar, welches zusätzlich eine Schicht aus foiolcitfähigcm Material enthält. In dem letztgenannten Fall erfolgt jedoch selbst beim ersten Verfahrensschritt des Ladens keine Injektion von Ladungsträgern aus der leitenden Schicht, so daß wahrend dieses ersten Verfahrensschritts eine Belichtung erfolgen kann, um dadurch Träger zu erzeugen und entsprechend den Kontrast des elektrostatischen Ladungsbildes zu erhöhen.

In dem vorliegenden Falle ist die oben beschriebene Ersatzschaltung derart ausgebildet, daß die durch Ci dargestellte isolierende Deckschicht eine Serienschaltung von elektrosiatischen Kondensatoren (C\ und (TV) der zwei Isolierschichten enthält, so daß die Zcitkonstante durch den folgenden Ausdruck dargestellt wird:

C₁-C₂

C₁ +C₂

■Rl.

Der Grenzwert für den spezifischen Widerstand der Flüssigkeit ist daher durch folgenden Ausdruck gegeben:

ti

C₁ + C

%d.

In einem System, das im wesentlichen eine isolierende Schicht und eine fotoleitfähige isolierende Schicht enthält, läßt sich der primäre Ladevorgang durch einen Doppel-Koronaentlader durchführen, der auf beide gegenüberliegende Seiten des Aufzeichnungsmaterials einwirkt. Bei der Verfahrensstufe der Aufbringung der nichtisolierenden Flüssigkeit im wesentlichen gleichzeitig mit der Bildbelichtung kann die Rückseite des Aufzeichnungsmaterials mit einem leitenden Teil wie einer leitenden Walze in Berührung gebracht werden.

Einige spezielle Ausführungsformen einer Vorrichtung, mit der die Bildbelichtung und der Entladevorgang gleichzeitig durchgeführt werden, sollen im folgenden beschrieben werden. Bei der Anordnung gemäß Fig.4A und 4B wird die nichtisolierende Flüssigkeit 7 normalerweise mittels einer Pumpe 9 von einem Flüssigkeitsbehälter 8 über eine Flüssigkeitszuführungsröhre 10 auf das Aufzeichnungsmaterial 11 gebracht. Die auf diese Weise zugeführte Flüssigkeit wird aufgrund der Oberflächenspannung der Flüssigkeit und der in Richtung des Pfeils erfolgenden Bewegung des Aufzeichnungsmaterials in den Bereich zwischen dem Aufzeichnungsmaterial 11 und einer 'Jurchsichtigen Platte 12 gebracht, welche nahe an demselben angeordnet ist. Wenn die Flüssigkeit mit konstanter Fließgeschwindigkeit über die Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials in deren gesamten Breite herabströmt, kann die durchsichtige Platte entfernt werden.

Der Entlade- bzw. Umladevorgang kann dadurch erleichtert werden, daß die durchsichtige Platte 12 oder eine weiter unten noch beschriebene Rakel 14 leitend ausgebildet und in Berührung mit der zugeführten Flüssigkeit gebracht wird, oder daß ein gesonderter Leiter als Kontakt für die Flüssigkeit angebracht und geerdet oder an eine geeignete Spannung angelegt wird, so daß der Entladevorgang gleichzeitig mit der liildbeliehtung durchgeführt werden kann, welche iibei ein Projektionsobjektiv 13 erfolgt. Wie bereits ober erwähnt wurde, ist es notwendig, die zugeführu Flüssigkeit von der Oberfläche des Aufzeichnungsmate rials zu einlernen, nachdem gleichzeitig die Bildbclich lung und die lint- bzw. Umladung durchgeführt worder sind, jedoch bevor der darauffolgende Totalbelichtungs schrill durchgeführt wird, da die Flüssigkeit das auf dot Oberfläche des Aufzeichnungsmaterial·, gebildete elek

ίο trostatischc Ladungsbild beeinträchtigen würde, wem irgendein Teil davon während der Tolalbelichtun^ darauf verbliebe. Zu diesem Zweck wird die Flüssigkeil mittels der Rakel 14 im wesentlichen abgestreift und füi eine zyklische Wiederverwendung in dem Flüssigkeils· behälter 8 gesammelt. Eine Antileckeinrichtung 15 isl vorgesehen, um zu verhindern, daß die Flüssigkeil während dieser Zeit von der Oberfläche des Aufzeich nungsmaterials abfließt. Obwohl die Flüssigkeit durch die Rakel nahezu ganz abgestreift wird, kann ein vollständigeres Entferne» der Flüssigkeit sichergestellt werden, indem man hygroskopische Teilchen 16 (mit einer Größe von 10 bis 20 μ) von einem stromab gelegenen TeilchenLohälter 17 über eine Teilchenzuführungsröhre 18 in eine Flüssigkeilsabsorptionskammer 19 einführt. Anschließend werden diese Teilchen, die die Flüssigkeit absorbiert haben, mittels einer Rakel 18 in dem Teilchenbehälter 17 gesammelt. In dem Teilchenbehälter 17 sind Einrichtungen wie eine Heizung vorgesehen, um die feuchten Teilchen zu trocknen

3u welche die Flüssigkeit absorbiert haben. Die Rakel 20 besitzt an ihren gegenüberliegenden Enden Einrichtungen 21, welche ein Verstreuen der Teilchen verhindern Eine weitere Form der Rakel 20 mit einer Einrichtung 21 zur Verhinderung eines Verstreuens der Teilchen isl in Fig.4Cmit20' bezeichnet.

Fig. 5 zeigt eine Ausführung, bei welcher das Bildbelichten gleichzeitig mit dem Entladen unter Verwendung einer Kathodenstrahlröhre durchgeführt wird. Die Entwicklung erfolgt mittels einer Flüssigkeit Eine Aufzeichnungstrommel mit dem Aufzeichnungsmaterial 11 wird in Richtung des Pfeils gedreht. Die Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials 11 wird von einem primären Lader 22 aufgeladen, worauf die Kathodenstrahlröhre 23 das Bildlicht aufbringt und gleichzeitig eine geeignete Spannung an die Flüssigkeil 7 angelegt wird, die von einer Pumpe 9 aus dem Flüssigkeitsbehälter 8 über die Flüssigkeitszufjhrröhrc 10 in den Raum zwischen dem Aufzeichnungsmaterial und der Kathodenstrahlröhre gebracht wird. Die Kathodenstrahlröhre 23 kann auf ihrer Bildbelichtungsseite mit einer Faseroptikplatte 24 versehen sein. Das Anlegen der Spannung an die Flüssigkeit kann mit dct Faseroptikplatte erfolgen, die mit einem leitenden Überzug versehen ist, oder mit der Rakel 14. für das Abstreifen der Flüssigkeit, die zu diesem Zweck leitend ist. Nachdem gleichzeitig die Bildbelichtung und der Entladevorgang stattgefunden haben, wird die Flüssigkeit von der Rakel 14 abgestreift und in dem Flüssigkeitsbehälter 8 gesammelt. Eine geringe Menge der Flüssigkeit würde an der Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials auch nach deren Abstreifen durch die Rakel verbleiben. Diese restliche Flüssigkeit wird anschließend durch Luft getrocknet, welche aus einem Trockner 25 geblasen wird. Die Luft kann sich aul Raumtemperatur befinden, sie kann aber auch erhitz! sein. Anschließend wird die Totalbelichtung durch eine Totalbelichtungseinrichtung 26 durchgeführt. Dann erfolgt die Entwicklung mittels einer Naßentwicklungs-

vorrichtung 27, worauf jegliche weiteren Flüssigkeitsreste mittels eines Nachladers 28 abgepreßt werden. Das entwickelte Bild wird mittels einer Koronaübertragungseinrichtung 29 auf ein Bildempfangsmaterial 30 übertragen und mittels einer Fixiervorrichtung 31 erhitzt und fixiert. Anschließend wird die Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials zum Zwecke seiner Wiederverwendung mittels einer Reinigungsrakel 32 gereinigt.

Die F i g. 6A und 6B zeigen eine weitere Ausführungsform einer Kammer für die Ausbildung der Flüssigkeitsschicht. Fig.6A zeigt das Aufzeichnungsmaterial 11, den primären Lader 22, eine Trockenentwicklungsvorrichtung 27', welche beispielsweise eine magnetische Bürste verwendet, einen Nachlader 33 und eine Bildübertragungswalze 34 zum Übertragen des entwikkelten Bildes auf das Bildempfangsmaterial 30. Die Übertragungswalze 34 kann einfach an die Aufzeichnungstrommel angepreßt werden. Sie kann aber auch darüber hinaus unter Spannung stehen. Die Bezugszahl 35 kennzeichnet die Fixiervorrichtung zum Fixieren des auf das Bildempfangsmaterial übertragenen Bildes. Anschließend wird das Aufzeichnungsmaterial zum Zwecke seiner Wiederverwendung in einer Reinigungsstation 36 gereinigt. Die Einrichtung, mit der bei der gerade beschriebenen Anordnung die Bildbelichtung und die Entladung gleichzeitig durchgeführt werden, wird im folgenden ausführlich unter Bezugnahme auf F i g. 6B beschrieben. Entsprechend der Darstellung ist ein Kasten zur Ausbildung einer Flüssigkeitsschicht vorgesehen, der eine durchsichtige Platte 37 enthält, die den Durchtritt des Bildlichts erlaubt. Der Kasten enthält ferner Platten 38, die ein Austreten der Flüssigkeit verhindern und eine Rakel 39 zum Abstreifen der Flüssigkeit. Eine Flüssigkeitsschicht-Detektorröhre 41 erstreckt sich in den Kasten und enthält einen beweglich eingebrachten Schwimmer 42. Ein Detektor 43 ist dazu vorgesehen, das Flüssigkeitsniveau in dem Kasten entsprechend der aufwärts und abwärts gerichteten Bewegung des Schwimmers 42 in der Detektorröhre 41 zu messen. Wenn die Flüssigkeitsmenge in dem Kasten abnimmt, wird eine geeignete Menge von Flüssigkeit über eine Flüssigkeitszuführröhre 44 zugegeben. Ein Elektrodendraht 45 ist an der Rakel befestigt und weist das gewünschte Potential (einschließlich Erdpotential) auf, so daß die Flüssigkeit entladen oder umgeladen wird. Mit der in F i g. 6 gezeigten Anordnung wird daher in dem Kasten für die Ausbildung der Flüssigkeitsschicht immer eine konstante Menge Flüssigkeit aufrechterhalten, so daß dabei in idealer Weise das Aufzeichnungsmaterial gleichzeitig mit der Bildbelichtung einer Entladung ausgesetzt wird. Die Flüssigkeitsmenge kann darüber hinaus entsprechend den erwünschten Kopierbedingungen eingestellt werden, so daß eine gute Bildwiedergabe ermöglicht wird. In F i g. 6A kennzeichnet die Bezugszahl 46 einen endlosen Riemen, der aus faserförmigem Material gefertigt ist, welches gute hygroskopische Eigenschaften aufweist. Der endlose Riemen ist um Walzen 47 herum geführt. Er läuft normalerweise um und wischt Flüssigkeit, die aus dem Kasten übergeflossen ist. Die von dem hygroskopischen Riemen absorbierte Flüssigkeit wird mittels einer Lampe 48 erhitzt und verdunstet. Die Lampe 48 kann gesondert angeordnet sein, es kann aber auch die Lampe verwendet werden, die für die lotalbelichtung der Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials verwendet wird.

Fig. 7 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei der eine Flüssigkeitszufuhr von dem Flüssigkeitsbehälter 8 über die Pumpe 9 und die Flüssigkeitszufuhrröhre 10 derart erfolgt, daß immer eine Flüssigkeitsschicht zwischen der durchsichtigen Platte 12 und der Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials gebildet wird. Die Flüssigkeit wird zweimal abgestreift, und zwar von einer ersten Rakel 49 und einer zweiten Rakel 50. In diesem Fall ist die zweite Rakel 50 derart gekrümmt ausgebildet, daß sie das Auffangen der entfernten Flüssigkeit erleichtert. Vorzugsweise können die gekrümmten Abschnitte dieser Rakel außerhalb der Breite angeordnet sein, über die die Bildbelichtung stattfindet, so daß eine gleichförmige Breite für das von der Flüssigkeit bewirkte Entladen oder Aufladen erzielt wird. Der über die erste Rakel gelaufene Teil der Flüssigkeit würde in unerwünschter Weise über die gegenüberliegenden Enden der zweiten Rakel fließen, wenn letztere die Flüssigkeit entfernt. Zur Vermeidung dieses Vorgangs ist eine Luftdüse 51 vorgesehen, durch die Luft derart geblasen wird, daß die Flüssigkeit von den gegenüberliegenden Enden der zweiten Rakel in Richtung auf die Mitte derselben gelenkt wird, so daß auf diese Weise ein Ausfließen der Flüssigkeit vermieden wird. Die so entfernte Flüssigkeit wird anschließend zum Zwecke ihrer Wiederverwendung in dem Flüssigkeitsbehälter gesammelt.

Fig.8 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei der die in den Zwischenraum zwischen der durchsichtigen Platte und der Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials geförderte Flüssigkeit von einer ersten Rakel 49 abgestreift und anschließend in einem ersten Flüssigkeitsbehälter 52 gesammelt wird. Jegliche weitere Restflüssigkeit kann an den gegenüberliegenden Seiten der durchsichtigen Platte frei abfließen. Sie wird von der zweiten Rakel 50 in einem zweiten Flüssigkeitsbehälter 53 gesammelt, so daß die auf diese Weise in dem ersten und dem zweiten Flüssigkeitsbehälter gesammelte Flüssigkeit wieder verwendet werden kann. Im vorliegenden Falle ist die Luftdüse 51 so angebracht, daß ein Luftvorhang entsteht, der verhindert, daß die Flüssigkeit von der ersten zur zweiten Rakel in die Entwicklungsvorrichtung 27 fließt.

F i g. 9 zeigt eine Abwandlung der in F i g. 8 gezeigten Ausführung, bei der das Aufzeichnungsmaterial 11 in entgegengesetzter Richtung und damit aufwärts relativ zu der Vorrichtung bewegt wird, mit der das Bild belichtet und Ent- bzw. Umladen gleichzeitig durchgeführt wird. Die Totalbelichtungseinrichtung 26 und eine Entwicklungseinrichtung 54 sind nacheinander in Bewegungsrichtung stromab der Vorrichtung zum Bildbelichten und Entladen angeordnet. Die Entwicklungseinrichtung 54 enthält einen endlosen Riemen, der mit einer Anzahl von Trögen 56 versehen ist, die den Entwickler kaskadenförmig herunterrieseln lassen. Nach der Entwicklung wird das Aufzeichnungsmaterial bei 33 nachgeladen. Dann wird das Bild mittels der Übertragungswalze 34 auf das Bildempfangsmaterial 30 übertragen, wonach das Aufzeichnungsmaterial zum Zwecke seiner Wiederverwendung mittels der Rakel 32 gereinigt wird. Die Bezugszahl 57 kennzeichnet den Behälter für den aufgefangenen Entwickler. In der Vorrichtung zum gleichzeitigen Bildbelichten und Entbzw. Umladen ist ein Kasten für die Ausbildung der Flüssigkeitsschicht vorgesehen, dessen Inneres von der Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials 11, der durchsichtigen Platte 12, einer unleren Rakel 58 und eine Einrichtung 59 zur Verhinderung des Ausfließens, welche an den gegenüberliegenden Seiten der Rakel angebracht ist, begrenzt ist, und der ein Abflußrohr 60

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aufweist, das sich von dem Kasten einem Flüssigkeitsbehälter 61 zum Sammeln der Flüssigkeit erstreckt. Die Flüssigkeitszuführungsröhre 10 erstreckt sich aus dem Inneren des Flüssigkeitsbehältefs 61 nach oben und führt die Flüssigkeit in den Kasten. Die Flüssigkeit wird fortwährend von der Pumpe 9 gefördert. Nachdem das gleichzeitige Bildbelichten und Ent- bzw. Umladen durchgeführt ist, wird die Flüssigkeit mittels einer Rakel 62 zurück in den Kasten für die Bildung der Flüssigkeitsschicht gebracht.

Die Fig. 1OA und 1OB zeigen weitere Ausführungsformen, bei denen das Aufzeichnungsmaterial eine Drehbewegung in derselben Richtung wie gemäß F i g. 9 ausführt. Flüssigkeit wird von dem Flüssigkeitsbehälter 8 mittels einer Pumpe 63 durch eine Flüssigkeitszuführungsröhre 64 in den Raum zwischen der durchsichtigen Platte 12 und der Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials 11 eingeführt. Mit Hilfe der Drehung der Aufzeichnungstrommel in der angegebenen Richtung wird auf diese Weise eine Flüssigkeitsschicht ausgebildet. Die Flüssigkeit, welche die obere Kante der durchsichtigen Platte überströmt, wird über eine Flüssigkeitsaustragsrohr 65 in den Flüssigkeitsbehälter 8 geleitet, um dort gesammelt und wieder verwendet zu werden. Jegliche Flüssigkeit, die nach der Bildbelichtung und Entladung auf dem Aufzeirhnungsmalerial verbleibt, wird durch die Rakel 62 abgestreift. Bei der Ausführung gemäß Fig. 1OB ist das in Fig. 10A gezeigte Austragsrohr entfernt und die überströmende Flüssigkeit wird längs der Oberfläche der durchsichtigen Platte nach unten geleitet. Auf diese Weise werden beide Oberflächen der durchsichtigen Platte dauernd gereinigt, um eine maximale Transparenz aufrechtzuerhalten. In dieser Stufe kann die Flüssigkeit etwas verschmutzt sein; es ist jedoch einfach möglich, die Flüssigkeit in einem Idealzustand zu halten, indem man beispielsweise ein Filter aus Filterpapier, einen Schwamm, ein Metallnetz, Stoff oder ähnlichen Material einschaltet, bevor die Flüssigkeit von dem Flüssigkeitsbehälter auf die Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials gebracht wird. Bei den in Fig. 10A und 1OB gezeigten Ausführungsformen ist die Anzahl der Rakeln, die in Reibberührung mit der Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials stehen, verglichen mit der Ausführungsform von F i g. 9 vermindert, so daß auf diese Weise mögliche Beschädigungen des Aufzeichnungsmaterials vermindert werden.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Elektrofotografisches Verfahren zur Erzeugung eines Ladungsbildes auf einem mindestens eine ■> fotoleitfähige Schicht und eine isolierende Deckschicht aufweisenden Aufzeichnungsmaterial, bei dem die isolierende Deckschicht in einem ersten Verfahrensschritt gleichförmig aufgeladen, in einem zweiten Verfahrensschritt gleichzeitig mit oder unmittelbar nach einer bildmäßigen Belichtung ent- bzw. umgeladen und in einem sich gegebenenfalls anschließenden dritten Verfahrensschritt totalbelichtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß zur Durchführung des zweiten Verfahrensschritts eine nichtisolierende Flüssigkeit in Berührung mit der isolierenden Deckschicht gebracht und eine für die Ent- bzw. Umladung ausreichende Spannung an die Flüssigkeit angelegt wird und daß die Flüssigkeit nach Beendigung des Ent- bzw. Umladens wieder entfernt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Flüssigkeit verwendet wird, deren spezifischer Widerstand ρ die Beziehung

S<t/Ci-d

erfüllt, worin Ci die elektrostatische Kapazität der isolierenden Deckschicht, d die Dicke der Flüssigkeitsschicht und /die Entlade- bzw. Umladezeit ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 unter Verwendung eines Aufzeichnungsmaterials mit einer zweiten isolierenden Schicht, dadurch gekennzeichnet, daß eine Flüssigkeit verwendet wird, deren spezifischer Widerstand ρ die Beziehung

tj<t(Q +C₂)ZQ ■ C₂- d ^r>

erfüllt, worin Ci und C₂ die elektrostatischen Kapazitäten der Isolierschichten, d die Dicke der Flüssigkeitsschicht und t die Entlade- bzw. die Umladezeit ist.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die primäre Aufladung im ersten Verfahrensschritt mittels einer Koronaentladung durchgeführt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß auch die primäre Aufladung im ersten Verfahrensschritt mittels der Flüssigkeit durchgeführt wird, an die eine Spannung angelegt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, so dadurch gekennzeichnet, daß eine Gleichspannung mit zu der primären Aufladung entgegengesetzter Polarität an die Flüssigkeit angelegt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit an Erdpotential gelegt wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit einer Gleichspannung überlagerte Wechselspannung an die Flüssigkeit angelegt wird. e>o

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Gleichspannung an die Flüssigkeit angelegt wird, deren Polarität mit der primären Aufladung übereinstimmt, deren Höhe jedoch geringer als die der primären Aufladung ist.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Wechselspannung an die Flüssigkeit angelegt wird.

11. Vorrichtung zur Durchführung des elektrofotografischen Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis IO mit einer ersten Ladeeinrichtung /um gleichförmigen Aufladen der isolierenden Deckschicht, mit einer zweiten Ladeeinrichtung zum b"ni- bzw. Umladen der Deckschicht gleichzeitig mit der bildmäßigen Belichtung des Aufzeichnungsmaterials und gegebenenfalls mit einer Totalbelichtungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Ladeeinrichtung eine unter der Spannung stehende, im wesentlichen auf den Bildbelichtungsbercich begrenzte Schicht aus der nichtisolierenden Flüssigkeit (7) auf der isolierenden Deckschicht (2) derart ausbildet, daß die bildmäßige Belichtung des Aufzeichnungsmaterials (1; 11) durch die Flüssigkeit hindurch erfolgt.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Ladeeinrichtung ein zum Durchtritt des Bildlichts durchsichtiges Teil (5; 12; 24; 37) mit Abstand nahe der Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials (1; 11) aufweist und daß die Flüssigkeit (7) mittels einer Zuführeinrichtung (9,10) in den Raum zwischen Aufzeichnungsmaterials und durchsichtiges Teil einbringbar und aus diesem Raum ausfließende Flüssigkeit vom Aufzeichnungsmaterial entfernbar ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das durchsichtige Teil eine Faseroptikplatte (24) ist, die an der Frontseite einer der bildmäßigen Belichtung dienenden Kathodenstrahlröhre (23) vorgesehen ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das durchsichtige Teil (12) einen leitenden Abschnitt aufweist, der als Elektrode für das Anlegen der Spannung dient.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördereinrichtung für die Flüssigkeitszufuhr eine Zuführungsröhre (10) aufweist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführungsröhre (10) einen leitenden Abschnitt enthält, der als Elektrode für das Anlegen der Spannung an die Flüssigkeit dient.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß zum Entfernen der Flüssigkeit ein Abstreifblatt bzw. eine Rakel (14) vorgesehen ist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Rakel (14) einen leitenden Abschnitt enthält, der als Elektrode für das Anlegen der Spannung dient.

19. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung mittels eines Leiters (6) als Elektrode an die Flüssigkeit anlegbar ist, der in Berührung mit der Flüssigkeit in dem Zwischenraum zwischen dem Aufzeichnungsmaterial (11) und dem durchsichtigen Teil (12) steht.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis

19, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstreifblatt bzw. die Rakel (14) gegen die Bewegungsrichtung des Aufzeichnungsmaterials angestellt ist.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis

20, dadurch gekennzeichnet, daß in Bewegungsrichtung des Aufzeichnungsmaterials (11) stromab der Rakel (14) eine Einrichtung (17, 18, 19) zum Aufbringen hygroskopischer Teilchen (16) auf das Aufzeichnungsmaterial (11) stromab davon eine das Aufzeichnungsmaterial berührende Rakel (20) vor-

gesehen isi, die die Teilchen (16) wieder entfernt.

22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß zum En.fernen der Flüssigkeil eine Trocknungseinrichtung (25) vorgesehen ist, die Luft gegen die Oberfläche des Aufzeichnungsmaterial bläst.

23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft der Trocknungseinrichtung (?5) erhitzt ist.

24. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Trocknungseinrichtung (25) stromab der Rakel (14) liegt.

25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß zum Entfernen der Flüssigkeit ein hygroskopisches Reinigungselement (46) vorgesehen ist, das die Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials (11) berührt.

26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß das hygroskopische Teil ein wiederholt verwendbarer endloser Riemen (46) ist.

27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 2b, dadurch gekennzeichnet, daß der zweiten Ladeeinrichtung eine Umwälzeinrichtung (9) zugeordnet ist, die die von der Einrichtung zum Entfernen der Flüssigkeit abgeführte Flüssigkeit der Zuführeinrichtung zum Zwecke einer Wiederverwendungführt.

28. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Umwälzeinrichtung ein Filter zum Reinigen der entfernten Flüssigkeit zum Zwecke ihrer Wiederverwendung enthält.

29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß an den Seitenrändern des durchsichtigen Teils (12) Einrichtungen (15; 51) vorgesehen sind, die ein seitliches Ausfließen der Flüssigkeit aus dem Raum zwischen Aufzeichnungsmaterial (11) und durchsichtigem Teil verhindern.

30. Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß als Einrichtung zum Verhindern des seitlichen Ausfließens eine einen Luftvorhang ausbildende Düse (51) vorgesehen ist.

31. Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß als Einrichtung zum Verhindern des seitlichen Ausfließens eine Platte (15, 38, 59) vorgesehen ist, die mit der Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials in Berührung steht.

32. Vorrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (38) und das durchsichtige Teil (37) als Einheit in Form eines Kastens ausgebildet sind, der zum Aufzeichnungsmaterial (11) offen ist.

33. Vorrichtung nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß der Kasten einen leitenden Abschnitt (45) aufweist, der als Elektrode für das Anlegen der Spannung an die Flüssigkeit dient.

34. Vorrichtung nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitszufuhr in den Kasten mittels einer das Flüssigkeitsniveau in dem Kasten fotoelektrisch erfassenden Detektoreinrichtung (42,43) regulierbar ist.

35. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß die seitlichen Teile der Rakel (50) in bezug auf die Bewegungsrichtung des Aufzeichnungsmaterials in Richtung zur Zuführung der Flüssigkeit gekrümmt verlaufen.

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektrofotografie schcs Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie auf eine Vorrichtung /ur Durchführung des Verfahrens.

Ein bekanntes elektrofotografisches Verfahren dieser Art ist beispielsweise in den US-PS 34 38 706, 36 66 363 und 36 66 365 beschrieben. Hierbei wird eir: elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial aus einem leitenden Träger, einer fotoleitfähigen Schicht und einer isolieren-

H) den Deckschicht verwendet. Bei dem ersten Verfahrensschritt wird die isolierende Deckschicht des Aufzeich nungsmaterials mittels eines Koronaentladers einer Koronaentladung ausgesetzt und dabei gleichmäßig vorgeladen. Die Polarität der Vorladung wird entgegengesetzt dem Leitfähigkeitstyp der fotoleilfähigcn Schicht gewählt, so daß Ladungen an die Grenzfläche zwischen der fotoleitfähigen Schicht und der isolierenden Deckschicht gelangen können, deren Polarität der der auf die Oberfläche der isolierenden Deckschicht aufgebrachten Ladungen entgegengesetzt ist. Anschließend wird das Bild der Vorlage in dem sogenannten Bildbelichtungsschritt auf das vorgeladene Aufzeichnungsmaterial projiziert. Gleichzeitig mit oder kurz nach dieser Bildbelichtung wird das Aufzeichnungsmaterial mittels eines zweiten Koronaentladers einer Koronaentladung ausgesetzt. Bei Verwendung einer Gleichstromkoronaentladung wird eine Polarität gewählt, die der der Vorladung entgegengesetzt ist, so daß das Aufzeichnungsmaterial bildmäßig differenziert entladen bzw. umgeladen wird. Anstelle einer Gleichstromkoronaentladung kann das Aufzeichnungsmaterial bei diesem zweiten Verfahrensschritt auch einer Wechselstromkoronaentladung ausgesetzt werden. Diesem zweiten Verfahrensschritt kann sich ein dritter

Γ) anschließen, bei dem das Aufzeichnungsmaterial totalbelichtet wird, um solche Ladungen an der Grenzschicht zwischen der isolierenden Deckschicht und der fotoleitfähigen Schicht abzuleiten, die nicht durch entsprechende Ladungen auf der Oberfläche der isolierenden Deckschicht gebunden sind. Auf diese Weise wird auf der Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials ein elektrostatisches Ladungsbild von hohem Kontrast erzeugt, das anschließend entwickelt und auf ein Bildempfangsmaterial übertragen wird.

Ferner ist ein elektrofotografisches Verfahren der eingangs genannten Art bekannt, bei dem ein elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial Verwendung findet, das unter dem Einfluß eines elektrischen Felds eine persistente innere Polarisation zeigt (PIP), so

so daß das Vorladen mit beliebiger Polarität erfolgen kann. Auch bei diesem Verfahren wird das Aufzeichnungsmaterial im ersten und im zweiten Verfahrensschritt einer Koronaentladung ausgesetzt.
Diese bekannten Verfahren, bei denen das eine isolierende Deckschicht aufweisende Aufzeichnungsmaterial beim zweiten Verfahrensschritt im wesentlichen gleichzeitig mit der Bildbelichtung einer Koronaentladung ausgesetzt wird, sind insofern vorteilhaft, als die Koronaentlader nicht in direkte Berührung mit dem Aufzeichnungsmaterial gebracht werden müssen. Ein Nachteil liegt jedoch darin, daß die Koronaentladung von dem Verschmutzungsgrad der Entladungselektrode, der Höhe der angelegten Spannung und den Umgebungsbedingungen, wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Luftdruck abhängt. Die Koronaentladung ist daher Schwankungen unterworfen, was zu Ladungsbildunregelmäßigkeiten und insbesondere zu Kontrasteinbußen führen kann. Darüber hinaus kann die Korona-