DE2312192A1 - Verfahren zur erzeugung mehrfarbiger bilder auf elektrostatischem wege - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE HENKEL—KERN - FEiLER — HÄNZEL—MÜLLER

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Kabüshiki Kaisha Ricoh
Tokio, Japan

12. MRL WZ

Verfahren zur Erzeugung mehrfarbiger Bilder auf elektrostatischem Wege

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung mehrfarbiger Bilder auf elektrostatischem Wege, indem man wiederholt die dielektrische Schicht eines elektrostatisch arbeitenden Aufzeichnungsmaterials , bestehend aus einem Schichtträger und einer darauf befindlichen dielektrischen Schicht, mit einem den elektrischen Signalen einer Vorlage entsprechenden latenten elektrostatischen Bild versieht und letzteres mit einem farbigen Toner entwickelt.

Es ist bekannt, Informationen, wie Buchstaben, Bilder und dergleichen über größere Entfernungen hinweg nach dem sog. elektrostatischen Aufzeichnungsverfahren zu übertragen. Hierbei werden

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die zu übertragenden Informationen in elektrische Signale umgewandelt, auf einem elektrostatischen Aufnahmematerial ein diesen elektrischen Signalen entsprechendes Ladungsmuster ausgebildet und das erhaltene elektrische Ladungsmuster durch Aufbringen elektrisch geladener Teilchen entwickelt. Dieses Verfahren ist in der Regel hochempfindlich, vermag eine Vorlage bildgetreu wiederzugeben und ist ungefährlich, da es für die Aufnahme nur eine sehr geringe Elektrizität benötigt. Somit stellt also dieses bekannte Verfahren ein ausgezeichnetes Reproduktions- bzw. Wiaäergabeverfahren dar.

Das bei diesem elektrostatischen Aufzeichnungs- bzw. Wiedergabeverfahren verwendete Aufzeichnungs- bzw. Aufnahmematerial besteht aus einem Schichtträger, z.B. leitfähigem Papier und dergleichen, und einer darauf ausgebildeten dielektrischen Schicht aus einem Harz, wie Polystyrol, einem Silikonharz und dergleichen.

Um nun nach dem geschilderten Verfahren mehrfarbige Bilder herstellen zu können, ist es nötig, die geschilderten Maßnahmen für jede Einzelfarbe der Vorlage zu wiederholen.

Obwohl das bekannte elektrostatische Aufzeichnungs- bzw. Wiedergabeverfahren unbestrittene Vorteile aufweist, hat es wegen der bei der Herstellung mehrfarbiger Bilder auftretenden verschiedenen Probleme noch keinen Eingang in die Praxis gefunden. In anderen Worten ausgedrückt, behält ein auf der dielektrischen Schicht, die bei üblichen Aufzeichnungs- bzw. Aufnahmematerialien in der Regel aus einem Harz hohen Isolationsvermögens besteht, ausgebildetes latentes elektrostatisches Bild auch nach der Entwicklung noch ein recht hohes elektrisches Potential, so daß bei der einer anderen Farbe der Vorlage entsprechenden Ausbildung und Entwicklung eines latenten elektrostatischen Bildes der Toner für die betreffende Farbe auch an den Stellen

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mit dem elektrischen Restpotential, haften bleibt. Eine farbgetreue Bildkopie der Vorlage läßt sich somit nicht herstellen.

Der Erfindung lag nun die Aufgabe zugrunde, ein von den geschilderten Nachteilen freies elektrostatisches Aufzeichnungsverfahren zu entwickeln, welches die Herstellung einwandfrei farbgetreuer Bildkopien der Vorlage gestattet.

Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren der eingangs geschilderten Art, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß man die einen Photoleiter enthaltende dielektrische Schicht vor der jeweiligen Ausbildung eines latenten elektrostatischen Bildes einer aktiven Strahlung aussetzt.

Das im Rahmen des Verfahrens gemäß der Erfindung verwendete Aufzeichnungsmaterial besteht aus einem leitenden Schichtträger und einer darauf ausgebildeten, einen Photoleiter enthaltenden dielektrischen Schicht. Für solche Aufzeichnungsmaterialien geeignete leitende Schichtträger sind beispielsweise übliches oder.synthetisches Papier, welches entweder mit einer leitenden Verbindung, wie Polyvinylbenzyltrimethylchlorid und dergleichen, imprägniert oder mit einem leitenden Film oder einer Metallfolie kaschiert ist. In der dielektrischen Schicht können als Photoleiter organische photol ext fähige Polymeie, wie Polyvinylcarbazol, Polyvinylanthracen sowie Derivate hiervon, weiße anorganische Photoleiter, wie Zinkoxid, Titanoxid und dergleichen, oder organische Photoleiter, wie Thiophen, Imidazol, Triazol, Thiazol, Oxazol, Indol, Thionaphthen, Benzofuran, Carbazol, Dibenzofuran und dergleichen, verwendet werden. In erfindungsgemäß verwendbaren Aufzeichnungsmaterialien sollten je nach der Art des in der dielektrischen Schicht verwendeten Photoleiters gegebenenfalls harzartige Bindemittel mitverwendet werden. Genauer gesagt ist es nicht erforderlich, bei einem organischen photoleitfähigen Polymeren mit eigener Filmbildungsfähigkeit ein Harz mitzuverwenden. Es ist jedoch erforderlich,

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ein harzartiges Bindemittel zu verwenden, wenn ein anorganischer oder organischer Photoleiter ohne Filmbildimgsfähigkeit benutzt wird.

Als harzartige Bindemittel können sämtliche bei üblichen elektrostatisch arbeitenden Äufzeichnungsmaterial'ien verwendbare Harze, z.B. Acrylharze, Vinylchlorid/Vinylacetat-Mischpolymere, Vinylacetat/Crotonsäure-Mischpolymere, Silikonharze und dergleichen, verwendet werden.

Bei Verwendung eines harzartigen Bindemittels zusammen mit einem Photoleiter beträgt das Gewichtsverhältnis Harz zu Photoleiter in der dielektrischen Schicht zweckmäßigerweise etwa 0,1:1 bis 1:4, vorzugsweise etwa 1:1,0 bis 1:2,5. Im Falle, daß das Verhältnis Photoleiter zu Harz zu hoch ist, ist die Haftung zwischen der dielektrischen Schicht und dem Schichtträger ungenügend,· andererseits wird in einem solchen Falle die dielektrische Schicht so brüchig, daß sie durch die zur Ausbildung des latenten Bildes verwendete Aufzeichnungsnadel teilweise abgeschert wird. Infolge des dann an der Aufzeichnungsnadel haftenden dielektrischen Materials wird eine saubere Ausbildung des latenten elektrostatischen Bildes beeinträchtigt. Im Falle, daß das Verhältnis Photoleiter zu Harz zu niedrig ist, bleibt auch nach der Entwicklung ein elektrisches Restpotential übrig, wobei bei der anschließenden Bestrahlung vor der Ausbildung eines neuen latenten Bildes in der nächsten Verfahrensstufe das elektrische Restpotential nicht vollständig zum Verschwinden gebracht wird. In diesem Zusammenhang sei auch noch darauf hingewiesen, daß das angegebene Verhältnis vom Verhältnis Harz zu Photoleiter in der photoleitfähigen Schicht eines üblichen elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials, bestehend aus einem leitenden Schichtträger und einer darauf aufgetragenen photoleitfähigen Schicht, nämlich 1:5>5* verschieden ist, so daß sich also im Rahmen des Verfahrens gemäß der Erfindung ein elektrophotographisch.es

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Aufzeichnungsmaterial nicht verwenden läßt.

Die dielektrische Schicht eines im Rahmen des Verfahrens gemäß der Erfindung verwendeten Aufzeichnungsmaterials kann gegebenenfalls übliche elektrophotographische Sensibilisierungsfarbstoffe, wie Rose Bengal, Fluorescein, Kristallviolett, Methylenblau B, Methylengrün und dergleichen, oder eins Lewissäure, wie Tetracyanochinodimethan, 2,4,7-Trinitrofluorenon und dergleichen, enthalten.

Zur Ausbildung eines latenten elektrostatischen Bildes kann man sich im Rahmen des Verfahrens gemäß der Erfindung üblicher bekannter Maßnahmen bedienen. So kann beispielsweise die Aufladung in der Weise erfolgen, daß eine aus einer Pinselelektrode bestehende Aufzeichnungsnadel mit der dielektrischen Schicht des Aufzeichnungsmaterials in Kontakt gebracht und entsprechend den von der Nadel aufgefangenen elektrischen Signalen über die dielektrische Schicht bewegt wird.Die Entwicklung des in der geschilderten Weise erzeugten latenten elektrostatischen Bildes kann wie bei elektrophotographischen Verfahren entweder durch Trockenentwicklung oder durch Naßentwicklung erfolgen. Die Trockenentwicklung kann beispielsweise mittels einer Magnetoder Haarbürste, nach dem Kaskadenverfahren, durch Bestäuben mit einem Entwicklerpulver und dergleichen durchgeführt werden. Die Naßentwicklung erfolgt beispielsweise durch Auftragen des Entwicklers, durch Imprägnieren des Aufzeichnungsmaterials mit dem Entwickler und dergleichen. In jedem Falle wird das latente elektrostatische Bild zu einem sichtbaren Bild entwickelt.

Bei der Entwicklung kann als farbiger Toner (für gelbe Bildteile) beispielsweise Calcozin|elb, National Oil YeIlow-2653, Chinolingelb und dergleichen, (für purpurfarbene Bildteile) beispielsweise Farbstoffe wie Sudanrot BBA, Rhodamine B, Oil Red-0 und dergleichen; (für blaugrüne Bildteile) beispielsweise Farbstoffe,

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wie Helvetiablau, Anthrachinonblau, Sky Base und dergleichen und Ruß zur Einstellung des Glanzes (jeweils in Pulverform) verwendet werden. Diese Tonerpulver können mit Harzen, z.B. Styrol/Butadien-Mischpolymeren, Polystyrol, chloriertem Kautschuk, Polyvinylchlorid, Vinylidenchlorid/Vinylchlorid-Mischpolymeren, Nitrocellulose und/oder Polyvinylbutyral beschichtet sein.

Ein Aufzeichnungsmaterial, auf welchem die erste farbige Bildkopie ausgebildet worden ist, wird im Rahmen des Verfahrens gemäß der Erfindung vor der Ausbildung des nächsten latenten Bildes und dessen anschließender Entwicklung einer aktiven Strahlung ausgesetzt. Durch diese Bestrahlung wird das in der dielektrischen Schicht vorhandene elektrische Restpotential zum Verschwinden gebracht. Bei mehrmaliger Wiederholung dieser Maßnahme mit der gewünschten Anzahl von Farben, erhält man ein mehrfarbiges Bild. ·

Das folgende Beispiel soll die Erfindung näher veranschaulichen. Beispiel -

Durch Beschallen mit Ultraschall wurde aus einem Gemisch von 30 Gewiehtsteilen eines Acrylsäurebutylester/Methacrylsäureraethylester-Mischpolymeren (Molverhältnis: 50:50) und 70 Gewiehtsteilen Zinkoxid eine Dispersion hergestellt. Die erhaltene Dispersion wurde nach dem Walzenbeschichtungsverfahren in der Weise auf einen leitend gemachten Papierschichtträger aufgetragen, daß eine dielektrische Schicht einer Stärke von, gemessen i]
ten wurde.

gemessen in trockenem Zustand, I58 g/m Trägerfläche erhal-

Auf der dielektrischen Schicht des erhaltenen elektrostatisch arbeitenden Aufzeichnungsmaterials wurde im Rahmen eines übli-

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chen elektrostatischen Aufzeichnungs- bzw. Wiedergabeverfahrens ein latentes elektrostatisches Bild ausgebildet. Die Bildbezirke des latenten elektrostatischen Bildes erhielten hierbei ein elektrisches Potential von -600 V. Nach dem Entwickeln des latenten elektrostatischen Bildes mit einem gelben Tonerpulver besaß die erhaltene gelbe Bildkopie ein elektrisches Restpotential von -58O V. .

Bei der Bestrahlung des ein gelbes Bild tragenden Aufzeichnungsmaterials mit von einer Wolframlampe geliefertem weißen Licht einer Intensität von 5000 lux.see verschwand das elektrische Restpotential vollständig.

Hierauf wurde in entsprechender Weise ein latentes elektrostatisches Bild entsprechend einer anderen Farbe erzeugt und mit einem Purpurrotentwickler entwickelt. Nachdem erneut mit von 'der Wolframlampe stammendem weißen Licht belichtet worden war, wurde ein weiteres einer dritten Farbe entsprechendes latentes elektrostatisches Bild ausgebildet und mit Hilfe eines Blaugrüntoners entwickelt. Auf diese Weise erhielt man ein farbgetreues mehrfarbiges Bild, bei welchem die einzelnen Farben richtig wiedergegeben wurden und das nicht verschleiert war.

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Claims (4)

1. Patentansprüche

   M. ) Verfahren zur Erzeugung mehrfarbiger Bilder auf elektrostatischem Wege, indem man wiederholt die dielektrische Schacht eines elektrostatisch arbeitenden Aufzeichnungsmaterials., bestehend aus einem Schichtträger und einer darauf befindlichen dielektrischen Schicht, mit einem den elektrischen Signalen einer Vorlage entsprechenden latenten elektrostatischen Bild versieht und letzteres mit einem farbigen Toner entwickelt, dadurch gekennzeichnet, daß man die einen Photoleiter enthaltende dielektrische Schicht vor der jeweiligen Ausbildung eines latenten elektrostatischen Bildes einer aktiven Strahlung aussetzt.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Aufzeichnungsmaterial verwendet, in dessen dielektrischer Schicht ein zur Filmbildung fähiger Photo- .. leiter enthalten ist.
3. J5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Aufzeichnungsmaterial verwendet, dessen dielektrische Schicht einen keine Filmbildungsfähigkeit aufweisenden Photoleiter und ein Harz enthält.
4. 4. Verfahren nach Anspruch J5* dadurch gekennzeichnet, daß man ein Aufzeichnungsmaterial verwendet,in dessen dielektrischer Schicht das Gewichtsverhältnis Harz zu Photoleiter 0,1:1 bis 1:4 beträgt.

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