DE2264183C3 - Elektrophotographisches Verfahren zur Erzeugung eines Ladungsbildes auf einem Aufzeichnungsmaterial und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Description

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

Ein weiterer Nachteil der bekannten Verfahren liegt darin, daß die Koronaentladung einen relativ hohen Entladungswiderstand aufweist, so daß der Entladungs- bzw. Umladungseffekt beeinträchtigt wird, wenn die hierfür zur Verfügung 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 Äufzeichnungsmatcrials ihre Ladung lediglich während der Entladungs- bzw. Umladungs/eit halten muß. kann ein fotoleitfähiges Material mit um so niedrigerem Widerstand und damit um so höherer Empfindlichkeil verwendet werde", ¹S kürzer die ΐϋίΐΐ Entladen b/*^ Umladen vorgesehene Zeit gehalten werden kann. Da diese Zeit wegen des hohen Entladungswiderstandes 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 elektrofotografischcs 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 Voriagenbild fließen in den hellen Bildbereichen Ladungen über die fotoleitfähige Schicht und den Flüssigkeitsfilm zu der dielektrischen Schicht, während ίη den dunklen Bildbereichen kein derartiger Ladungstransport erfolgt- Dieser Ladungstransport auf die Oberfläche der dielektrischen Schicht wird also durch die fotoieitfähige Schicht gesieuen und damit auch durch die Leitfähigkeit dieser Schicht begrenzL

Ferner kann eine unvermeidbare Querleitfähigkeit des Flüssigkeitsfilms bei der Erzeugung des Ladungsbilds auf der dielektrischen Schicht zu einem Verschwimmen der Bildkonluren 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 KörilraStunterschiede aufweist.

Gemäß der DE-OS 15 22 610 wird eine isolierende Flüssigkeitsschicht auf ein Aufzeichnungsmaterial aus leitendem Träger und fotoleitfähiger Schicht aufgcbracht und das Aufzeichnungsmaterial durch eine Koronaentladung aufgeladen, anschließend bildbclichtct und dann naßcntwickclt. Die Flüssigkeitsschicht wird zur Entwicklung des Ladungsbilds nicht entfernt, sondern ist mit dem Entwickler mischbar. Diese isolierende Flüssigkeitsschicht auf der fotoleitfähigen Schicht ist mit der beim gattungsgemäßen Verfahren verwendeten isolierenden Deckschicht nicht vergleichbar, do es bei diesem bekannten Vprfnhrrn rlnraiif 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 Patentvcröffcntlichung 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.

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 Mitteln gelöst.
Durch das erfindungsgemäß vorgesehene Ent- bzw. Umladen der isolierenden Deckschicht mittels einer unter Spannung gesetzten, nichtisolierenden Flüssigkeil 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 w "den kann. Wegen des im Vergleich zur Koronaentladung niedrigerem Enlladungswiderstands, der praktisch kei-

_ vjien Schwankungen unterworfen ist, kann außerdem die Kopiergeschwindigkeit erhöht werden, was andererseits die Verwendung empfindlicheren fotoleitfähigen Materials für die fotoleitfähige Schicht des Aufzeichnungsmaterial erlaubt.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens sind Gegenstand der Unteransprüche.

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

Fig.! zeigt die Verteilung der Ladung auf {lern Aufzeichnungsmaterial bei den einzelnen Verfahrensschritten;

F i g. 2 zeigt die Anwendung von Flüssigkeit während

der gleichzeitigen lüldbclieliliing und Entladung:

i^; i g. J zeigt eine graphische Darstellung des ObcrfliichenpotcMlials des Ladungsbilds in Abhängigkeit von der an die Flüssigkeit in I' i g. 2 angcleglcn Spannung:

[■'ig. 4 bis IO /eigen verschiedene Ausfühningsformen von Vorrichtungen /um gleichzeitigen Fiildbclichlcii uni\ Entladen,

Ein Verführen zur Bildung eines elektrostatischen l.adungsbilds ituf einem Aufzeichnungsmaterial, das grundsätzlich eine isolierende Deckschicht, eine fotolcilfiihigc .Schicht und eine leitende Schicht enthält, ist aus der US-PS 34 38 706 bekannt. Bei diesem elektrofotografischen Verfahren erfolgt die Uildung des Ladungsbildes in drei Schritten, wie es in Γ ig. I gezeigt ist. Das Aufzeichnungsmaterial besitzt drei Schichten, d. h. eine isolierende Deckschicht 2. eine fotolcitfähigc Schicht 3 und eine leitende Schicht 4. Während des ersten Verfahrcnsschriltes wird, wie dies in F i g. IA dargestellt Ki. die Oberfläche des Aiiizeiciimingsnuilenals I mit einer Polarität aufgeladen, die umgekehrt zu der Polarität der Majorilätsträger in der fotoleitfähigen Schicht 3 ist. Die Majoritiitslrägcr werden in die foioleitfähige Schicht 3 über deren der leitenden Schicht 4 benachbarte Oberfläche eingebracht, bis sie ein Gebiet der fotoleitfähigen Schicht 3 erreichen, das neben der Grenzfläche /wischen der fotoleitfähigen Schicht 3 und der isolierenden Deckschicht 2 liegt. Während des zweiten VciTahrensschrittes wird, wie in F i g. 2 IB gezeigt ist. die Oberfläche des Aufzcichnungsmatcrials I mit von der Vorlage kommenden Licht belichtet und gleiui/ciiig einer Ladung unterworfen und dabei ent- bzw. umgeladen.

Da lctzicrci" Vorgang bedeutet, daß das Oberflächenpotential des Auf/.cichnungsniatcrials I im wesentlichen auf den Wert Null gebracht wird, wird dabei ein Ladungsdiehtemustcr erzeugt, das dem Lichtmuster des Vorlagcnbilds entspricht. Während des dritten Vcrfahrcnsschrittcs wird, wie dies in Fig. IC gezeigt ist, das Aufzeichnungsmaterial 1 einer gleichmäßigen Totalbeiiehtung 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 Oberflächenpotcntials 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 Wechselslromkoronaentladung durchgeführt wird, ist es wegen des koronaenlladungswidersiandes schwierig, ein gleichmäßiges Obcrflächenpotential 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 Potentialdifferenz zwischen den hellen und den dunklen Bildbereichen führt zu einem Kontrastverlust. Wenn diese Potentialdifferenz kleiner ist, kann ein höherer Kontrast erhalten werden. Bei dem zweiten obenerwähnten Verfahrensschriti wird das Oberflächenpotential des Aufzeichnungsmaierials im wesentlichen gleichzeitig mit der Bildbelichtung ausgeglichen. Dies erhöht den Kontrast, ohne das elektrostatisch latente Bild zu stören, selbst wenn der Ent- bzw. Umladevorgang bei Anwesenheit einer leitfähigen Flüssigkeit auf der Oberffächc des Aufzcichnungsmaterials stattfindet. Die leitfähige Flüssigkeit muß entfernt werden, bevor der dritte Verfahrensschritt, nämlich die gleiuimäßige loialbelicliluiig durchgeführt wird. Die Flüssigkeit würde andernfalls während der Toialbcliehlung die Oberriächcnpolcnlialdiffereiiz, /wischen deii dunklen und den hellen Bildberciclicn aufheben tmo ditmil das Ladungsbild /ersiören.

Unter Bezugnahme auf Fig. 2 wird im folgenden das elektrofotografische Verfahren bei Verwendung einer nichlisülierenden Flüssigkeit bciiii zweiten VciTahrcnsschritl erläutert.

Fig.2A zeigt die Art und Weise, in der das Aufzeichnungsmaterial gleich/eilig mit der Bildbelichtung der Ladung ausgcsel/t wird, während F i g. 2B ein Ersatzschaltbild dafür zeigt. Die nichlisolierende Flüssigkeit 7 befindet sich zwischen der äußeren isolierenden Deckschicht 2 des Aufzeichnungsmaierials 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 Filierwirkung zu erzielen. Sie können daher auch für die Elcktrofarbfotografie 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 Fascroplikplatte fokussiert werden muß und nicht auf die Oberfläche des Aufzcichnungsmaterials. 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 Bildbercichc des l.adungsbilds vorgesehen ist.

Wenn beispielsweise Magnetbürsten-Trocken entwicklung angewendet wird, können einige Entwicklcrlypen ein schlcicrfreics 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 Potential im hellen Bildbereich erhalten werden, indem hwn 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.

Fig.3 zeigt eine graphische Darstellung, aus der die Wechselbeziehungen zwischen der an den Leiter 6 bzw. die Flüssigkeit 7 angelegten Spannung und dem Oberflachenpotential des hieraus gebildeten elektrostatischen Ladungsbildes ersichtlich sind. Auf der Abszisse ist das Potential aufgetragen, mit dem die Flüssigkeit verbunden ist. während auf der Ordinate das Oberfiächenpotential des Ladungsbildes aufgetragen ist. das von der angelegten Spannung geliefert wird. Die in Fig.3 gezeigten experimentellen Daicn wurden erhal-

ten, indem man ein Aufzeichnungsmaterial mil einer isolierenden Deckschicht aus Polyethylenterephthalat-Folie mit einer Dicke von 25 μ und einer Fo toi ei I Γϋ Ii i ge Ii Schicht aus Cds-Tcilchcn. welche in Harz dispergieri sind, verwendet und eine primäre Ladcspanniing von + 2000 Volt anlegte. Bei diesem Beispiel entspricht das Obcrflächenpolcntial in den hellen Bereichen des Ladungsbildes im wesentlichen der an die Flüssigkeit angelegten Spannung. Im speziellen Falle der Verwendung eines Aufzeichnungsmaterials mit einem Rcstpotentiäl oder iin 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, wachst die Polentialdifferenz zwischen den hellen und den dunklen Bildbereichen, d. h. der elektrostatische Kontrast des Ladungsbildes bei einer Änderung des Flüssigkcitspotenüals zu negativen Werten. Diese Zunahme ende! jedoch in einem bestimmten Stadium, wo die Spcrrspannung der fotoleitfähigcn 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 eines Potentials der Flüssigkeit von umgekehrter Polarität und ähnlicher Höhe die an der fololeilfähigcn Schicht anliegende Spannung gesteigert ist, so daß die Schicht rasch verschlechtert wird. Es wird ein Negativ-Ladungsbild erzeugt, wenn das Potential im JO 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 wer- J5 den. 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 da·., gezeigte Niveau liegen, was von dem Typ der verwendeten fotoleitfähigen Schicht abhängt.

Bei der in Fig. 2 gezeigten Anordnung kann das Potential des Leiters 6 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 Isolierung 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 Verfahrensschritt als überlegen.

Der in der Flüssigkeit 7 benötigte Widerstand wird nachstehend im einzelnen betrachtet Zur Erläuterung dient hierbei das in Fig.2B gezeigte Ersatzschaltbild. Hierin bedeutet Rl den Widerstand der Flüssigkeitsschicht 7, Ci die elektrostatische Kapazität der fsolierenden Deckschicht 2, Cp die elektrostatische Kapazität der fotoleitfähigen Schicht 3 und Ro den Widerstand der fotoleitfähigen Schicht 3, wobei der Wert von Rp in den hellen und den dunklen Bildbereichen unterschiedlich ist. I5ei einem typischen Aufbau des Aul'zelehniingsmalerials I können die Werte dieser verschiedenen Faktoren pro l'laeheiieiiiheit folgende sein: CV= 1,1 · 10 "' 17cm- für eine Polyäthylenleicphthalat-t'olie von 25 jtm Dicke:

Cp-\,\ ■ 10 '" r-Vcni-'. da die spezifische induktive Kapazität der kunslharzdispcrgicrtcn C'dS-Schichl mit einer Dicke von 40 um mit ungefähr 5 oder nahezu 5 gemessen wurde; Rp kann ungefähr 10^L'i2cm für den dunklen Bildbercich und ungefähr 1O¹¹¹QcHi für den hellen Bildbereich betragen, wenn mich die Besonderheiten des Aufzeichnungsmaterials streng genommen nicht in einfachen Widcrstandswericn ausgedrückt werden können. In diesem Falle betrügt die Zeilkonsiante des F.ntlade- bzw. Umladevorganges gemäß der in Fig. 2(3 gezeigten Ersatzschaltung Ci ■ Rl für den hellen Bildbereich, wenn der Widerstand Rf> der fotoleilfähigen Schicht in diesem Bereich als hiiircil'i'iC'iu! klein itiigcfioimituii wird. Die z'.eiikoiisiaiiie für den dunklen Bildbercich bei lägt

Ci -Cp-Rl Ci + Cp

wenn der Widerstand Rp in diesem Bereich als hinreichend groß angenommen wird. Die Zeitkonstanie des Entlade- bzw. Umladevorganges in dem dunklen Bildbercich beträgt somit ungefähr die Hälfte von der in dem hellen Bildbercich. Innerhalb der Entlade- bzw. Umladezcit, die bei der Maschinenkonstruktion vorgesehen ist, muß eine ausreichende Entladung bzw. Umladung durchgeführt werden. 37% der Ladung werden nicht entfernt, wenn die Zeitkonstanie gleich der Entladczeit ist, 14% bleiben erhalten, wenn crstere halb so groß ist wie letztere, 5% bleiben erhalten, wenn erstere ein drittel so groß ist wie letztere und etwas weniger als 2% bleiben dann erhalten, wenn erstcrc Vi der letzteren beträgt.

Es wurde oben bereits erwähnt, daß die Zeitkonstante für die Entladung bzw. Umladung im hellen B/dbcreich ungefähr doppelt so groß ist wie im dunklen Bildbercich. Die Polentialdifferenz zwischen den hellen und den dunklen Bildbereichen sollte jedoch gering gehallen werden, um ein Ladungsbild mit ausreichend hohem Kontrast zu erhalten. Die Zeitkonstante sollte daher vorzugsweise halb so groß oder kleiner sein als die Entlade- bzw. Umladezcil, so daß man ein Bild mit einem ausreichend hohen Kontrast erhält, wenn auch in jedem Falle ein Ladungsbild erhalten wird, selbst dann, wenn die Zeilkonstante gleich groß oder etwas größer ist als die Entlade- bzw. die Umladezeit. Die Enllade- bzw. Umladezeitkonstante für den hellen Bildbereich beträgt im wesentlichen C/ · Rl. Sie ist durch die Dicke der Flüssigkeitsschicht und die Gestalt des Leiters 6 bestimmt. Bei der in Fig.2A gezeigten Gestall 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 des Geräts bestimmt. Bei einem automatischen Gerät mit einem trommeiförmigen Aufzeichnungsmaterial beispielsweise wird diese Zeit durch die Umfangsgeschwindigkeit der Trommel und die Breite der Berührung der Flüssigkeit 7 bestimmt. In einem ■typischen Fall, bei dem die Umfangsgeschwindigkeit 15 cm/s und die Breite der Berührung der Flüssigkeit 7 1,5 cm betragen, beträgt die Entlade- bzw. die Umladezeit 0.1 Sekunden. Damit nun die Zeitkonstante

ö,( Sekunden oder weniger Iielriigl. iiiufi bei Verwendung des Aufzcichnimgsinaterials der beschriebenen ¹SrI dieses einen Widerstand Rl aufweisen, der gleich oder kleiner ist als 10" ί2cm-. Dies isi der Wen in dein Rill, daß die isolierende Deeksellichi 2 aus einer Polyäthylcnicrephlhalai-Folie mil einer Dicke von l^ri um gebildet ist. Der Wert von Rl kann wie erwünscht veriindcri werden. Dies geschieht mit der Dicke der isolierenden Deckschicht 2. die verändert werden kann, beispielsweise auf 10 oder 50 μηι. Es ist jedoch ersichtlich. daß derartige Änderungen nur einige Mule oder innerhalb derselben Größenordnung möglich sind.

Ls wird nun angenommen, daß der notwendige Wert von Rl verständlich gemacht ist. Der spezifische Widerstand der Flüssigkeit 7. der benötigt wird, um diesen Wert /u ergeben, soll im folgenden beschrieben werden.

In Fig. 2Λ ist angenommen, daß der Leiter 6 als

dem Aufzeichnungsmaterial I gegenüberliegt. In einem 'derartigen Fan muß der Leiter 6 durchsichtig sein. Fr kann ein dünner aufgedampfter Film von /innoxyd oder einem anderen Metall sein. Wenn die Dicke der Flüssigkeilsschiehl 7 (/cm beträgt und der spezifische Widerstand der Flüssigkeit yi2cm ist. erhält man den Widerstand pro cm- durch den Ausdruck ti ■ d£2. -Hieraus ist ersichtlich, daß der spezifische Widerstand der Flüssigkeit 10" Ωαη oder weniger für (J= 100 μηι und 10¹⁰QcIIi oder weniger für el ■ I mm betragen muß. 'damit Rl einen Wert von ΙΟ'Ώ oder weniger erhält. Dies stimmt mit dem experimentellen Ergebnis übercin. Formclmäßig ausgedrückt muß folgendes Verhältnis eingehalten werden:

t/Ci ■ d,

wobei t die Enlladezcii 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 Wirklichkeil 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 Widersland der Flüssigkeit in einem gewissen Maße ansteigt, so daß auf diese Weise eine Verringerung der wesentlichen Entladezeit 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 Flüssigkeil 7 kann beispielsweise jeden Wert unterhalb von 10¹¹DCm annehmen, was einen sehr weilen Auswahlbereich bedeutet. Im einfachsten Falle kann die Flüssigkeit Wasser sein. Das Wasser kann destilliertes Wasser sein mit einem Widerstand von ungefähr 10⁷ Hern oder es Rann normales Leitungswasser sein mit Verunreinigungen, welches einen Widerstand von ungefähr 10⁴HcIn aufweist Diese Werte sind für den Zweck der vorliegenden Erfindung ausreichend geeignet. Wasser ist auch insofern vorteilhaft, als es leicht entfernt werden kann, da Polyethylenterephthalat, das als äußere isolierende Deckschicht des Aufzeichnungsmaterials vorgesehen sein kann, nur schwer mit Wasser benetzbar ist. Die Verwendung von Wasser ist auch deshalb günstig, da es bei seiner Mischung mil einem flüssigen Entwickler, der zur Umwicklung des Ladungsbildes verwendet werden kanu, sich in diesem nicht löst, so dali das Wasser den 1 niuuklcr nicht verschlechten und einfach von ihm getrennt werden kann. Die Oberfläche des AufzeichiHingsinalerials kann vorteilhaft auch mit einem wasserabstoßenden Material wie Teflon odvr einem Silikonharz behandelt werden. Da die Oberfläche des Auf/cichnungsnialcrials mit einer chemisch stabilen

to isolierenden Schicht bedeckt ist. kann sogar eine Flüssigkeit verwendet werden, das sonst die elektrofotografische Charakteristik eines üblichen Auf/eichniingsmalcrials verschlechtern würde. So ist beispielsweise Alkohol mit einem spezifischen Widerstand von l0^Mi2cm als Flüssigkeit geeignet. Auch wenn es heißt, daß Alkohol eine Kristallisation von amorphem S^ hervorruft, läßt er sich bei einem solchen Aufzeichnungsmaterial verwenden, bei dem die Oberfläche der

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bedeckt ist. Alkohol ist besser geeignet als Wasser, um mit einem kicinen Abstand zu arbeiten, da er eine kleinere Oberflächenspannung aufweist und leichter verschiedene Materialien benetzt. Alkohol trocknet auch leicht, wenn ein Feil davon einmal nicht entfernt wird.

I-Is ist auch die Verwendung irgendeiner anderen ^s Flüssigkeit möglich, die einen ausreichend niedrigen Widerslandswcrt hat, wie beispielsweise Wasser mit verschiedenen Elektrolyten, Propylalkohol. polare Losungsiniltel. Wasser mit einem Grenzflächenaktivalor. Kcroson, eine Mischung aus polaren Lösungsmitteln oder eine Mischung aus einem nichtpolarcn Lösungsmittel und einem Additiv. In Abhängigkeit von dem erwünschten Zweck kann auch eine Flüssigkeit 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 Menge von ihnen ausläuft und sich mit der Entwicklungsflüssigkeit vermischt. So kann beispielsweise ein Toner mit negativer Polarität vorgesehen sein, indem man Lecithin als Grenz.flächenaktivator verwendi«. um die Polarität des Toners zu stabilisieren.

In einem derartigen Fall kann die für das Entladen verwendete Flüssigkeit ebenso wie die Entwicklungsirägerflüssigkeit aus Keroson bestehen, dem Lecithin, mit einer Dichte zugegeben ist, 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 Wiederauffüllen verwendete Entwicklungsflüssigkeil kein Lecithin zu enthalten. Die Flüssigkeit, deren Widerstand verringert worden ist durch eine Vermischung von beispielsweise Lecithin oder Propylalkohol mit dem Keroson, das ursprünglich einen hohen Widerstand hat, ist dort geeignet, wo es erwünscht ist.

eine Flüssigkeit mit hohem Widerstand (in der Nachbarschaft von 1O¹¹QCm beispielsweise) innerhalb eines Bereichs zu haben, der eine ausreichende Entladungskapazität liefert. Zusätzlich zu Wasser kann Methylalkohol oder Äthylalkohol als leitendes Material verwendet werden, das mit der hauptsächlich aus Keroson gemischten Entwicklungsflüssigkeit nicht mischbar und leicht von dieser trennbar ist. Propylalkohol ist leicht mischbar mit Keroson.

In I ι g. 2 ist die \ erwendung eines AuI. -Mchmingsma lenals mn drei Schichten gezeigt Das beschriebene Veitahren ist icJm.li m gleichet Weise bei drcischichn gern Adl/cichniingstnalcri.il mn einer isolierenden Schicht, einci Ιοί tlcitlahigcn Schicht und einer isolierenden Deckschicht oder bei vierschichtigem Aul/eich niingsmaterial anwendbar welches zusatzlich cmc Schicht aus fotoleitfahigeni Material enthalt. In dem letztgenannten Fall erfolgt jedoch selbst beim ersten Yerlahrensschritl des Ladens keine Injektion von Ladungsträgern aus der leitenden Schicht, so daß wahrend dieses ersten V erlahrensschntts eine Belichtung erfolgen kann, um dadurch Trager /u 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 Serienschal Hing von elektrostatischen Kondensatoren (C und £'_·) der /we: Isolierschichten enthalt, so daß die Zeitkon siante di-rcli den tollenden Ausdruck dargestellt wild

c, + c.

Rl.

Dci ("iren/vvert iiir den spezifischen Widerstand der F liissigkcit ist daher durch liegenden Ausdruck g -gehen.

In einem Svstem.das im wesentlichen eine isolierende Schicht und eine fotoleitfahige isolierende Schicht enthält, laßt sich der primäre Ladevorgang durch einen Doppcl Koronaentlader durchführen, der auf beide gegenüberliegende Seiten des Aufzeichnungsmalerials einwirkt. Bei der Verfahrensstufe der Aufbringung der nichtisolierenden flüssigkeit im wesentlichen gleichzeitig mit der Bildbelichtung kann die Rückseite des Aufzeichnungsmatcrials mil 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. 4 A und 4B wird die nichtisolierende flüssigkeit 7 normalerweise mittels einer Pumpe 9 von einem Flüssigkeitsbehälter 8 über eine F lüssigkciiszuführungs rohre IO auf das Aufzeichnungsmaterial 11 gebracht Die auf diese Weise zugefuhrte Flüssigkeit wird aufgrund der Oberflachenspannung der Flüssigkeit und der in Richtung des Pfeils erfolgenden Bewegung des Auf/eichnungsmaterials in den Bereich zwischen dem Aufzeichnungsmaterial 11 und einer durchsichtigen Platte 12 gebracht, welche nahe an demselben angeordnet ist Wenn die Flüssigkeit mit konstanter F licßgeschwindigkcit über die Oberfläche des Aufzcich niingsmalerials in deren gesamten Breite herabsiromi kann die durchsichtige Platte entfernt werden.

Der Entlade· bzw. Umladevorgang kann dadurch erleichtert werden, daß die durchsichtige Platte 12 oder eine weiter unten hoch beschriebene Rakel 14 leitend ausgebildet und in (3erührung mit der zugeführtcn 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 liiit der Hildhelichuuig durchgeführt weiden kann, welche über ein Proiektionsobjektii 13 erfolgt. Wie bereits oben erwähnt wurde, ist es notwendig, die zugefuhrte Flüssigkeit tun der Oberfläche des Aufzeichnungsinalc rials /ti entfernen, nachdem gleichzeitig die Bildbelich lung und die I in- bzu. Umladung durchgeführt worden sind, ledoch bevor der darauffolgende Toialbelichitings schritt durchgeführt wird, da die Flüssigkeit das aiii der Oberfläche des Aufzeichiiiiiigsmateiials gebildete elek trosiatische Ladungsbild beeinträchtigen würde, wenn irgendein Teil davon wahrend der Totalbelichtung daran! verbliebe. Zu diesem Zweck wird die Flüssigkeit mittels der Rakel 14 im wesentlichen abgestreift und für eine zyklische Wiederverwendung in dem Flüssigkeit behälter 8 gesammelt. Line Antileckeinrichtung 15 ist vorgesehen, um zu verhindern, daß die Flüssigkeit während dieser Zeit von der Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials abfließt. Obwohl die Flüssigkeil durch die Rakel nahezu ganz abgestreift wird, kann ein

2« vollständigeres F.ntfernen der Flüssigkeit sichergestellt werden, indem man hvgmskopischc Teilchen 16 (niii einer Größe von IO bis 2Ou) von einem stromab gelegenen Teilchenbehalter 17 über eine Teilchenzufüh rungsrohre 18 in eine Flussigkeitsabsorptionskammcr

2ϊ 19 einfuhrt. Anschließend werden diese Teilchen, die die Flüssigkeit absorbiert haben, mittels einer Rakel 18 in dem Teilchenbehalter 17 gesammelt. In dem Teilchen behalter 17 sin;¹ Einrichtungen wie eine Heizung vorgesehen, um die feuchten Teilchen zu trocknen.

in welche die Flüssigkeit absorbiert haben. Die Rakel 20 besitzt an ihren gegenüberliegenden Finden Linrichtim gen 21. weiche cm Verstreuen der Teilchen verhindern 1 ine weitere Form der Rakel 20 mit einer Einrichtung 21 zur Verhinderung eines \erstrcuens der Teilchen ist

π in I i g. 4C mit 20 bezeichnet

I ι g. 5 zeigt eine Ausführung, bei welcher das Bildbelichlen gleichzeitig mit dem Entladen unter Verwendung einer Kathodenstrahlrohre durchgeführt wird Die Entwicklung erfolgt mittels einer Flüssigkeit

■in Eine Aufzeichnungstrommel mit dem Aufzcichnungs material 11 wird in Richtung des Pfeils gedreht Die Oberflache des Aufzeichnungsmaterials 11 wird von einem primären Lader 22 aufgeladen, worauf die Kathodenstrahlröhre 23 das Bildlicht aufbringt und gleichzeitig eine geeignete Spannung an die Flüssigkeit 7 angelegt wird, die von einer Pumpe 9 aus den Flüssigkeitsbehälter 8 über die f lüssigkeitszufuhrrohre 10 in den Raum /wischen dem Aufzeichnungsmaterial und der Kathodenstrahlröhre gebracht wird Die

ν Kathodenstrahlröhre 23 kann auf ihrer Bildbelichtungs seile mn einer I aseropiikplatle 24 versehen sein Das Anlegen der Spannung ,in die F liissigkcit kann mit der t aseroptikplallc erfolgen, die mit einem leitenden Überzug versehen ist. oder mit der Rakel 14 fur das

Si Abstreifen der Flüssigkeit, die zu diesem Zweck leitend ist Nachdem gleichzeitig die F3ildbclichtung und der Entladevorgang stattgefunden haben, wird die Flüssig keil von der Rakel 14 abgestreift und in dem F Idssigkeitshehalter 8 gesammelt. I ine geringe Menge

f>o der Flüssigkeit wurde an der Oberfläche des Auf/eich niingsmaterials 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 auf Raumtemperatur befinden, sie kann aber aucli erhitzt sein. Anschließend wird die Totalbelichliing durch eine Tolalbelichliingscinrichlung 26 durchgeführt. Dann erfolgt die Entwicklung mittels einer Naßenfwickluhgs-

vorrichtung 27, worauf jegliche weiteren Flüssigkeitsreste mittels eines Nachladers 28 abgepreßt werden. Das entwickelte Bild wird mittels einer Koronaüberlragungseinrichtung 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 Trockenentwickliingsvorrichtung 27', welche beispielsweise eine magnetische Bürste verwendet, einen Nachlader 33 und eine Bildiibertragungswal/e 34 zum Übertragen des entwikkelien 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. bB 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 Fkissigkeitsniveau 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 Flüssigkeil 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 aufrechterhallen, so daß dabei in idealer Weise das Aufzeichnungsmaterial gleichzeitig mit der Bildbelichtung einer Entladung ausgesetzt wird. Die Flüssigkeitsmenge kann darüber hinaus entsprechend den er wünschten Kopierbedingungen eingestellt werden, so daß eine gute Bildwiedergabe ermöglicht wird. In F i g. 6A kennzeichnet die Bezugszahl 46 einen endlosen Riemen, der aus faseiförmigem Material gefertigt ist, welches gute hygroskopische Eigenschaften aufweist. Der endlose Riemen isi um Walzen 47 herum geführt. Er läuft normalerweise um und wischt Flüssigkeit, die aus dem Kasten übergeflossen ist. Die von dem hygroskopi sehen 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 Totalbelichtung der Oberfläche des Atiifzeichnungsmalerials verwendet wird.

P i g. 7 zeigt eine weitere Ausiührungsfoffn, bei der eine Flüssigkeitszufuhr von dem Flüssigkeitsbehälter 8 über die Pumpe 9 und die Flussigkeitszufuhrröhre 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 gckrümmten 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 letzlere 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 Mille derselben gcienki wird, so diiß auf diese Weise ein Ausfließen der Flüssigkeit vermieden wird. Die so entfernte Flüssigkeil 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 ir 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 Eniwicklungs vorrichtung 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 Entwick lur.rscinrichtung 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 Ent- bzw. Umladen Ist ein Kasten für die Ausbildung der Flüssigkeitsschicht Vorgesehen, dessen Inneres Von der Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials 11, der durchsichtigen Platte 12, einer Unteren Rakel 58 und eine Einrichtung 59 zur Verhinderung des Atisflicßens, welche an den gegenüberliegendeti Seiten der Rakel angebracht ist, begrenz.! ist, und der ein Abflußrohr 60

aufweist, das sich von dem Kasten einem Flüssigkeitsbehälter 61 zum Sammeln der Flüssigkeit erstreckt. Die Flüssigkeitszuführungsröhre 10 erstreckt sich aus dem Inneren des Flüssigkeitsbehälters 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 Flüsbigkeitssehicht gebracht.

Die Fig. IOA 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 Bildbelichmng und Entladung auf dem Aufzeichnungsmaterial verbleibt, wird durch die Rakel 62 abgestreift. Bei der Ausführung gemäß Fig. 1OB ist das in Fig. I0A

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 aufrechtzuer-

halten. 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. 1OA 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 Äufzeichnungsmateriais vermindert werden.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (35)

io 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 enl- 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. Urnladung 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 gekennleichnet. daß eine Flüssigkeit verwendet wird, deren »pezifiseher Widerstand ρ die Beziehung

ρ < t/Ci' ■ d

erfüllt, worin C/ die elektrostatische Kapazität der isolierenden Deckschicht, d die Dicke der Flüssigkeitsschicht und .rdie 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

25

10

Q( L₂

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

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

5. Verfahren nach einem der Ansprüche I 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. 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.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis J, 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 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Wechselspannung an die Flüssigkeit angelegt wird.

-to

45

50

65

11. Vorrichtung zur Durchführung des elektrofotografischen Verfahrens nach einem der Ansprüche I bis 10 mit einer ersten Ladeeinrichtung zum gleichförmigen Aufladen der isolierenden Deckschicht, mit einer zweiten Ladeeinrichtung zum Entbzw. 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 Bildbelichtungsbereich 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 Abstreifblati b/w. die Rakel (14) gegen die Bewegungsrichtung des Aufzeiehnungsmaterials angestellt ist.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis

20, dadurch gekennzeichnet, .daß in Bewegungsrichtung des Aufzeiehnungsmaterials (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 iit, die die Teilchen (16) wieder entfernt.

22. Vonichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß zum Entfernen der Flüssigkeit 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 (25) 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 Wiederverwendung führt.

28. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Umwälzeinrichtung ein Filter /um 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 Auf/eichnungsmaterials in Berühr ing steht

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

ii. Vorrichtung na^h 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 elektrofoiografisches Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs I suwie auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Ein bekanntes elektrofotografisches Verfahren dieser Art ist beispielsweise in den US-PS 34 38 706, 3fa 66 363 und 36 66 365 beschrieben. Hierbei wird ein elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial aus einem leitenden Träger, einer lotoleitfähigen Schicht und einer isolierenden Deckschicht verwendet. Bei dem ersten Verfahrensschritt wird die isolierende Deckschicht des Aufzeichnungsmaterials mittels eines Koronaentladers einer Koronaentladung ausgesetzt und dabei gleichmäßig vorgeladen. Die Polarität der Vorladung wird entgegengesetzt dem Leitfähigkeitstyp der fotoleitfähigen 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 üih sogenannten Bildbelichtungsschritt auf das vorgeladene Aufzeichnungsmaterial projiziert. Gleichzeitig mit oder kurz nach dieser Bildbelichtung wird das Aufzeichnun^smaterial 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

JO entladen bzw. umgeladen wird. Anstelle einer Gleichstromkoronaentladung kann das Aufzeichnungsmaterial bei diesem /weiten Verfahrensschritt auch einer Wechselstromkoronaentladung ausgesetzt werden. Diesem /weiten Verfahrensschritt kann sich ein dritter 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 daß das Vorladen mit beliebiger Polarität erfolgen kann. Auch bei diesem Ver^£ahren wird das Aufzeichnungsma terial im ersten und im zweiten Verfahrensschritt einer Koronaentladung ausgesetzt.

Oie.c 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 nirht 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 Ümgebungsbedingungen, wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Luftdruck abhängt. Die Koronaentladung ist daher Schwankungen unterworfen, was zu Ladungsbildunregelmäßigkeiten und insbesondere zu Korttrasteinbußen führen kann. Darüber hinaus kann die Korona-