DE2400339A1

DE2400339A1 - Verfahren und vorrichtung zur entwicklung von elektrostatischen ladungsbildern

Info

Publication number: DE2400339A1
Application number: DE2400339A
Authority: DE
Inventors: Paul Maria Dr Cassiers; Willy Gommaire Verlinden
Original assignee: Agfa Gevaert AG
Current assignee: Agfa Gevaert AG
Priority date: 1973-01-10
Filing date: 1974-01-04
Publication date: 1974-07-11
Also published as: US4245023A; FR2213521B1; FR2213520B1; JPS49104645A; JPS49104644A; FR2213521A1; FR2213520A1; DE2400338A1

Description

AGI¹A-GEVAERiD AETIEIfGESELISCHAIT

LEVEEEUSM

Verfahren und Vorrichtung zur Entwicklung von elektrostatischen

Ladungsb ilder η.

Priorität : Grossbritannien, den 10.Januar 1973, Anm.Nr. 1412/73 Grossbritannien, den 10.Januar 1973» Anm.Nr. 14-11/73

Gegenstand dieser Erfindung sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Entwicklung von aus elektrostatischen Ladungen bestehenden Mustern.

Vom britischen Patent 1 020 505 her kennt man ein Verfahren zur Entwicklung von aus elektrostatischen Ladungen bestehenden Mustern, bei dem Flüssigkeit auf eine hydrophobe Oberfläche eines Trägers für elektrostatische Ladungen aufgebracht wird, wobei diese Oberfläche ein darauf nachweisbares Muster, aus elektrostatischen Ladungen trägt, indem man einen Kontakt oder eine unmittelbare Nachbarschaft zxtfischen dieser Oberfläche und einer Flüssigkeits-Zuführungseinrichtung herstellt, die zumindest eine kapillare Vertiefung oder einen kapillaren Durchlass umfasst, in der bzw. in dem eine gewisse Menge eines wässrigen, flüssigen Mediums (bei dem es sich um Wasser allein handeln kann) festgehalten wird, mit dem diese Oberfläche normalerweise nicht benetzt werden kann, so dass unter dem Einfluss der auf dem Träger befindlichen, elektrostatischen Ladungen flüssiges Medium aus der (den) kapillaren Vertiefung(en) oder Durchlass (Durchlässen) angezogen wird und sich gemäss dem Ladungsmuster auf dieser Oberfläche abscheidet und sie benetzt.

Im britischen Patent 987 766 ist eine "Benetzungsentwicklungs-" Verfahren beschrieben, bei dem wässrige Entwickler benutzt

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werden, deren Randwinkel (Kon^;;aki;winkel; auf den ungeladenen Stellen des Trägers der elektrostatischen Ladungen grosser als 90° und auf den geladenen, zu benetzenden Stellen kleiner als 90° ist.

Von der britischen Patentschrift 1 020 503 her ist weiterhin bekannt, während der Entwicklung ein dem Ladungsträger überlagertes, elektrisches Feld zu benutzen. Bei einem bestimmten Ausführungsbeispiel wird eine Gleichspannung zwischen der Entwicklerflüssigkeit und dem Ladungsträger angelegt. Kommt dabei eine Feldrichtung zur Anwendung, die der des geladenen Trägers entgegengerichtet ist, so wird der Bildkontrast verstärkt, während ein elektrostatisches Feld, das ebenso wie das des geladenen Trägers gerichtet ist, das Bild umkehrt.

Bei den bisher bekannten Benetzungs-Entwicklungsverfahren wird die Entwicklerflüssigkeit entweder in Kontakt oder in unmittelbare Nachbarschaft (innerhalb des Abstandes elektrostatischer Anziehung) mit dem Träger der elektrostatischen Ladungen gebracht.

Nach einem bestimmten Benetzungs-Entwicklungsverfahren wird die Entwicklerflüssigkeit mit nur einer Auftragswalze aufgebracht, deren Auf tragsf lache mit einer solchen Menge Flüssigkeit bedeckt ist, dass sich eine Flüssigkeitswulst (Flüssigkeit smeniskus) zwischen der Auftragsfläche der Walze und dem Ladungsträger ausbildet. Bei diesem Verfahren wird die Entwicklerflüssigkeit sowohl mit den geladenen als auch mit den ungeladenen Stellen des Ladungsträgers in Berührung gebracht. Die Auftragsfläche der Auftragswalze ist glatt oder mit kapillaren Vertiefungen, z.B. Rillen, versehen. Im letzteren Falle sind die kapillaren Vertiefungen mit einem Überschuss an Entwicklerflüssigkeit gefüllt, so dass die oberen Begrenzungen oder Grate dieser Vertiefungen damit bedeckt sind.

Nach einem anderen Benetzungs-Entwicklungsverfahren wird die Entwicklerflüssigkeit mit nur einer Auftragswalze zugeführt,

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die in ihrer Auftragsfläche mit kapillaren Vertiefungen, z.B. Rillen, versehen ist, die die Entwicklerflüssigkeit durch Kapillarwirkung aufsaugen und- deren obere Begrenzungen oder Grate von Entwicklerflüssigkeit befreit werden oder frei sind, die innerhalb des Anziehungsabstandes des aus elektrostatischen Ladungen bestehenden Musters des Ladungsträgers zugeführt und bildmässig darauf abgeschieden wird.

Da das mit unbrennbaren und geruchlosen Flüssigkeiten arbeitende Benetzungs-Entwicklungsverfahren gegenüber anderen bekannten Flüssigkeitsentwicklungsverfahren, wie etwa der elektrophoretischen Entwicklung, entscheidende Vorzüge aufzuweisen hat, besteht ein grosses Interesse daran, die nach diesem Verfahren erzielbaren Entwicklungsergebnisse zu optimieren. Versuche haben ergeben, dass man zwar schon bisher befriedigende Ergebnisse erhalten hat, indem man z.B. so verfährt, wie'es oben für den bisherigen Stand der Technik beschrieben worden ist, dass jedoch hinsichtlich der Gleichmässigkeit beim Auftragen der Entwicklerflüssigkeit und hinsichtlich der Bildschärfe noch weitere Verbesserungen erforderlich sind.

Bei dem Entwicklungsverfahren, bei dem nur eine Auftragswalze benutzt wird, z.B. eine "Glattoberfrächen"-Walze oder eine "Kapillaroberfrachen"-¥alze, wird dem Ladungsträgermaterial eine Entwicklerflüssigkeitsmenge zugeführt, die normalerweise für grosse geladene Flächen einen überschuss ergibt, während kleine geladene Flächen, z.B. dünne Linien, zu wenig Ent- Wicklerflüssigkeit erhalten, so dass die Bildschärfe immer noch der Verbesserung bedarf.

Es ist nun ein verbessertes Verfahren zur Erzeugung eines Flüssigkeitsbildes durch Benetzungsentwicklung eines ein aus elektrostatischen Ladungen bestehendes Muster tragenden Materials mit einer Entwicklerflüssigkeit-Zuführeinrichtung gefunden worden, wobei die Verbesserung darin besteht, dass man Entwicklerflüssigkeit in praktisch gleichmässiger Verteilung in unmittelbare Nachbarschaft und/oder in Kontakt mit

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diesem Material bringt, und zwar durch die Benutzung von mindestens einer Entwicklerfltissigkeit-Auftragseinrichtung, auf die zumindest eine weitere Einrichtung folgt, die einen Teil der bereits durch die oder eine vorhergehende Auftragseinrichtung aufgebrachten Entwicklerflüssigkeit vom ladungstragenden Material zu entfernen vermag.

Gemäss einem vorzuziehenden Ausführungsbeispiel werden mehrere aufeinanderfolgende Auftragswalzen benutzt, von denen die letzte oder mehrere der letzten eine Oberfläche hat bzw. haben, die mit kapillaren Vertiefungen oder Durchlässen versehen ist, die Entwicklerflüssigkeit aufsaugen, können, die durch die vorhergehende(n) Auftragswalze(n) mit glatter und/oder kapillarer Oberfläche aufgebracht worden ist, oder durch andere vorhergehende Auftrags einrichtungen, wie z.B. einen Sprühbeschichter, eine Bürstenstreichmaschine, eine Wirbel streichmaschine, wie es z.B. im französischen Patent 2 083 919 beschrieben ist, eine Entwickler-Zuführbahn oder eine Entwicklerflüssigkeit enthaltende Rinne, in der der Ladungsträger die Entwicklerflüssigkeit so berührt, wie das für Beschichtungsverfahren, wie Tauchbeschichten oder Meniskus-Beschichten, an sich bekannt ist.

Das erfindungsgemässe Entwicklungsverfahren kann mit dem Entwicklungsverfahren kombiniert werden, das in der britischen Patentanmeldung 1412/73 beschrieben ist. Gegenstand dieser Anmeldung ist ein Verfahren zur Erzeugung eines Plüssigkeitsbildes, das dadurch gekennzeichnet ist, dass ein das an seiner Oberfläche nachweisbares Muster aus elektrostatischen Ladungen tragendes Isoliermaterial mit einer Entwicklerflüssigkeit entwickelt wird, um dadurch dieses Muster oder ein Flüssigkeitsmuster aufzuzeichnen, und dadurch, dass Entwicklerflüssigkeit in praktisch gleichmässiger Verteilung in Kontakt und/oder in unmittelbare Nachbarschaft mit diesem Material gebracht wird, und zwar mit mindestens zwei Entwicklerflüssigkeit-Auftragseinrichtungen, die nacheinander längs des von diesem Material

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durchlaufenen Weges angeordnet sind und dem Material so Entwicklerflüssigkeit zuführen, dass das Flüssigkeitsbild allmählich aus Mengen Flüssigkeit aufgebaut wird, die von diesen aufeinanderfolgenden Auftragseinrichtungen angeboten werden.

Dieses Verfahren umfasst den Schritt, der darin besteht, dass dem Material Entwicklerflüssigkeit mit mindestens zwei aufeinanderfolgenden Autragswalzen mit kapillaren, Flüssigkeit enthaltenden Offnungen oder Vertiefungen zugeführt wird, die so angeordnet sind, dass Zonen dieses Materials, die nicht direkt gegenüber einer Portion oder von Portionen Flüssigkeit zu liegen kommen, die von einer Walze angeboten werden, direkt gegenüber einer Portion oder von Portionen Flüssigkeit zu liegen kommen, die von einer nachfolgenden Walze angeboten werden.

Gemäss einem vorzuziehenden Ausführungsbeispiel dieses Verfahrens erfolgt die Zufuhr von Entwicklerflüssigkeit zum ladungstragenden Material mit mehreren, vorzugsweise zwei oder drei drehbaren und gerillten Auftragswalzen, wobei die Rillen der verschiedenen Walzen nicht miteinander fluchten. Dabei ist die Wahrscheinlichkeit, dass eine bestimmte Stelle des Aufzeichnungsmaterials nicht in Berührung oder in inmittelbare Kachbarschaft mit der Entwicklerflüssigkeit kommt, sehr gering, so dass die Entwicklung gleichmässiger erfolgt und keine oder praktisch keine Rillenspuren zurückbleiben.

Gemäss einem bestimmten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung werden mehrere aufeinanderfolgende Auftragswalzen benutzt, von denen die letzte oder letzten eine Auftragsfläche mit" kapillaren Durchlässen oder Vertiefungen hat bzw. haben, z.B. leere Rillen mit freiem Raum zum Aufsaugen von Entwicklerflüssigkeit, die in zu grosser Menge aufgebracht worden ist.

Verfährt man gemäss den obigen Ausführungsbeispielen, so ist zwar den Auftragswalzen der Vorzug zu geben, die eine oder mehrere kapillare Rille(n) haben, die Oberfläche der ersten bis

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zur vorletzten Auftragswalze(η) kann aber auch glatt sein; man kann die Kapillarwirkung bei innen auch auf andere, dem Fachmann bekannte Art und Weise erreichen. Die Kapillaren können jede beliebige Form haben.

Die Walzen können aus Metall, z.B. Eisen, Bronze, Kupfer, Silber und Aluminium, oder aus Kunststoff gefertigt werden, deren Oberfläche mit einem anderen Material behandelt oder beschichtet sein kann, das die geeigneten BenetZungseigenschaften hat, d.h. Adhäsion für die Entwicklerflüssigkeit.

Auftragswalzen mit kapillaren Vertiefungen, Offnungen oder Kanälen können z.B. durch Drehen, Fräsen, Gravieren oder Ätzen gefertigt werden.

Die geometrische Form der Kapillaren ist unkritisch und können z.B. konisch, rechteckig, zylindrisch, halbkugelig oder unrege lmässig geformt sein.

Bei einem besonderen Ausführungsbeispiel enthalten alle Auftragswalzen kapillare Rillen, die praktisch rechtwinklig zur Drehachse der Walzen verlaufen. Sämtliche Auftragswalzen können eine oder mehrere, gleiche oder verschiedene Spiralrille(n) oder nicht miteinander in Verbindung stehende Rillen enthalten, die in paralleler Beziehung zueinander stehen. Diese nicht miteinander in Verbindung stehenden Rillen können gegenüber der Drehachse der Walze geneigt sein.

Die Auftragswalzen brauchen weder hinsichtlich ihrer Grosse noch ihres Aufbaus - einschliesslich des Materials - mit einander identisch zu sein. So können z.B. die Oberflächenstruktur verschiedener Walzen und/oder ihr Durchmesser und/oder das Material oder die Materialien, aus denen sie bestehen, verschieden sein. Werden z.B. gerillte Walzen benutzt, so können die Rillen unterschiedliche Breite und/oder Tiefe haben, und wenn Auftragswalzen mit einer Spiralrille benutzt werden, kann die Steigung der Spiralen unterschiedlich sein. Tiefe und Breite der Rillen liegen vorzugsweise im Bereich zwischen 0,01 und 1 mm.
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Bei. einem bestimmten Ausfiihxungsbeispiel hat mindestens eine der Flüssigkeits-Auftragswalzen eine gerasterte Oberfläche. Dieses Raster kann ein Linienraster sein oder ein Raster, das aus kleinen Kapillarlöchern besteht. Falls es sich um zwei oder mehr solche Walzen handelt, so können die Löcher auf den verschiedenen Auftragswalzen gleiche oder verschiedene Tiefe und Fläche haben.

Die Kapillarwirkung wirkt als eine Art Festhaltekraft, gegen die elektrostatische Ladungsanziehung (Coulomb'sehe Kraft) wirksam werden muss, wenn die Entwicklerflüssigkeit in Kontakt oder in unmittelbare Nachbarschaft (innerhalb des Anziehungsabstandes) mit dem aus elektrostatischen Ladungen bestehenden Muster des Aufzeichnungsmaterials gebracht wird. Diese Festhaltewirkung führt zu einer besseren Bildschärfe und ist gemäss einem bestimmten Ausführungsbeispiel für beide Walzen oder für eine Anzahl oder für alle Walzen unterschiedlich. Somit ermöglicht sie es, der ersten Walze die stärkste Festhaltekraft zu verleihen, so dass mit dieser Walze nur die am stärksten geladenen Stellen entwickelt werden und mit einer oder mehreren anderen Walzen, die eine weniger starke Festhaltekraft ausüben, die Entwicklung der weniger stark geladenen Stellen stattfinden kann. ·

Man kann auch der Walze oder den letzten Walzen die stärksten Festhaltekräfte zuordnen, so dass im Falle einer glatten Fläche durch die erste(n) Walze(n) aufgebrachte, überschüssige Flüssigkeit durch die nachfolgende(n) Walze(n) entfernt werden kann. Die allmähliche Zunahme oder Abnahme der Kapillarkräfte bei der (den) nachfolgenden Walze(n) lässt sich auf dem Fachmann bekannte Weise erreichen, z.B. durch Ändern der spezifischen Fläche der Kapillaren oder durch Verändern des für die Kapillaren benutzten Materials.

Gemäss einem vorzuziehenden Ausführungsbeispiel werden die Grate oder oberen Begrenzungen der kapillaren Durchlässe oder Ver-

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tiefungen, z.B. Rillen, vor der Berührung mit dem zu entwickelnden Material mit einem Abstreichmesser oder anderen Reinigungseinrichtungen, z.B. Quetschwalzen, von Entwicklerflüssigkeit befreit, so dass man Bilder mit einem besonders sauberen Bildhintergrund erhält.

Die oberen Begrenzungen oder Grate der kapillaren Durchlässe oder "Vertiefungen, z.B. Rillen, der Auftragswalzen können eben- · falls von Entwicklerflüssigkeit freigehalten werden, indem man Kapillaren benutzt, deren tiefe Teile aus hydrophilem Material, z.B. Chrom, bestehen und deren hohe Teile oder obere Begrenzungen aus hydrophobem Material, z.B. Kupfer, bestehen (s. dazu das britische Patent 1 020 505)· Beide Ausführungsbeispiele von nicht benetzbaren, oberen Begrenzungen und Reinigungseinrichtungen können miteinander kombiniert werden.

Vorzuziehende Ausführungsbeispiele hinsichtlich der Anordnung der Auftragswalzen in einer Vorrichtung, mit der die Benetzungsentwicklung von Mustern aus elektrostatischen Ladungen erfindungsgemäss durchgeführt werden kann, sind auf der beigefügten schematischen Zeichnung dargestellt.

Fig. 1 ist ein Querschnitt durch eine erfindungsgemässe Entwicklungsstation .

Es sei darauf hingewiesen, dass in dieser Zeichnung einige stark vergrössert dargestellt oder die richtigen Abmessungen nicht angegeben sind, um den Aufbau klar herausstellen zu können.

In Fig. 1 wird das das Ladungsmuster tragende Material 1 zwischen einer Andrückwalze 2 und drei Auftragswalzen 3₅ 4- und 5 eingeführt. Die Walze 3» die eine glatte Oberfläche hat, dreht sich in der in der Rinne 15 enthaltenen Entwicklerflüssigkeit 12 und bildet einen (nicht dargestellten) Flüssigkeitsmeniskus mit dem Material 1 .· Die Walze. 4-, die eine Oberfläche mit parallelen, nicht miteinander verbundenen Rillen aufweist,

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dreht sich in der in der Rinne 16 enthaltenen £ntwicklerflüssigkeit 13, während die spiralgerillte Walze .5 sich im Kontakt mit dem in der Rinne 17 enthaltenen schwammartigen Kissen 14 dreht. Die Walzen 3, 4 und 5 haben denselben Durchmesser, so dass auch ihre Winkelgeschwindigkeit dieselbe ist. Die Walze 5 hat eine leere oder teilweise mit Entwicklerflüssigkeit gefüllte Spiralrille und nimmt alle Entwicklerflüssigkeit auf, die überschüssig durch die Walzen 3 und 4· abgesetzt sein durfte.

Werden auf den erfindungsgemässen Entwicklungsstationen gerillte Entwicklungswalzen benutzt, so haben sie vorzugsweise einen recht geringen Durchmesser, der z.B. im Bereich zwischen etwa 5 und etwa 2^ mm liegt.

Wie schon im Zusammenhang mit dem britischen Patent 1 020 503 erklärt, ist es möglich, die Benetzungsentwicklung dadurch zu steuern, dass man ein überlagertes, zusätzliches,elektrisches Feld zwischen der Entwicklerflüssigkeit und dem das Ladungsmuster tragenden Material anlegt. Die Benutzung eines zusätzlichen Feldes mit einer der des Ladungsmusters entgegengesetzten Richtung verstärkt den Bildkontrast, während ein zusätzliches Feld mit derselben Richtung wie die des Ladungsmusters zur Bildumkehrung führen kann. Im letzteren Falle ist wahrscheinlich die innere elektrische Polarisation des dielektrischen, ladungstragenden Materials unter dem Einfluss des zusätzlichen elektrischen Feldes für die Benetzung derjenigen Teile des Aufzeichnungsmaterials verantwortlich, die kein überschüssiges Ladungsmuster (äusserlich angelegte Ladung) enthalten.

Das Entwicklungsverfahren und die Entwicklungsvorrichtung gemäss dieser Erfindung können zur Benetzungsentwicklung jedes beliebigen Materials benutzt werden, das ein aus elektrostatischen Ladungen bestehendes Muster trägt.

Der Ausdruck "Muster aus elektrostatischen Ladungen" umfasst jede beliebige Verteilung von Ladungen innerhalb einer Trägerfläche, bei der verschiedene Stellen dieser Flache unterschiedlich stark geladen sind oder bei der nur bestimmte Stel-GV. 664 409828/1 045

len geladen sind. Damit werden erfasst : Elektrostatische Bildea von Schrift, Diagrammen, Gemälden, usw., sowie Ladungen, die die elektrostatische Aufzeichnung von Funksignalen und anderen elektrische Signale darstellen.

Die Einzelheiten des Verfahrens, nach dem das Muster aus elektrostatischen Ladungen selbst erzeugt wird, sind völlig unwichtig. So kann z.B. das Ladungsmuster durch elektrographische oder elektrophotographische Verfahren erzeugt werden.

In der elektrographischen Aufzeichnungstechnik werden elektrostatische Ladungen auf dielektrischen Oberflächen in verschiedenen Mustern und Konfigurationen entweder mit elektrischer Entladung oder elektrischem Strom oder durch bildmässige oder signalmässige Abscheidung geladener Teilchen wie z.B. Elektronen und/oder Ionen erzeugt. So kann z.B. ein isoliertür Schreibstift mit einer Metallspitze dazu benutzt werden, unsichtbare elektrostatische Bilder auf eine dielektrische Folie zu schreiben oder zu zeichnen, wenn an der Metallspitze eine ausreichende Spannung liegt.

Eine· Übersicht über elektrographische, als elektrostatisches Drucken und elektrostatische Faksimile-Reproduktion bezeichnete Verfahren findet man im Buch von R.M. Schaffert "Elektrophotography" The local Press, London und New York (1965), 111-123, und im Buch von John H.Dessauer und Harold E.Glark "Xerography and Related Processes", The Focal Press, London und New York (1965), 439-460.

Bei dem in der Elektrographie benutzten Aufzeichnungsmaterial handelt es sich z.B. um eine Bahn, die aus einer Schicht aus isolierendem Kunststoff auf einem Papierträger besteht, dessen Leitvermögen ausreicht, um Ladungen von einer Rückseitenelektrode zur Grenzfläche Papier/Kunststoff fliessen zu lassen.

Eine Übersicht über die Erzeugung elektrostatischer Ladungsmuster durch Elektrophotographie von Robert B.Comizzoli,

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Gerald S.Lozier und Donald A.Ross findet mar. Iv "Proceedings of the IEEE", 60, Nr.4, April 1972, Seiten 34-8-369. Aus dieser Übersicht kann man erfahren, dass bei der Elektrophotographie das Aufzeichnungsmaterial aus einem photoleitenden Material besteht oder ein solches enthält oder ein durch den äusseren Photoeffekt wirkendes Material ist. Auf oder in einem derartigen Material oder auf einem damit verbundenen ladungsempfangenden oder ladungssammelnden Isoliermaterial wird ein elektrostatisches Ladungsmuster erzeugt.

Die am häufigsten angewandte Form der Elektrophotographie beruht auf der Entwicklung eines elektrostatischen, latenten Bildes auf einer in ihrer- Gesamtheit vorgeladenen und bildmässig belichteten, isolierenden, photoleitenden Schicht. Die photoleitende Schicht kann auf eine Trommel (z.B. Selentrommel) aufgebracht sein, von der die an den geladenen Stellen abgeschiedene Entwicklersubstanz auf ein Empfangsmaterial, z.B. ein Blatt Papier, transferiert wird.

Um den Transfer der Entwicklersubstanz auf ein Empfangsmaterial zu umgehen, kann die photoleitende Schicht direkt auf eine Iblie oder ein bahnartiges Material - z.B. Papier - aufgebracht werden, auf dem dann die entwickelte und fixierte Eopie gebildet wird. Beim letzteren Verfahren enthält die photoleitende Schicht gewöhnlich weisse, photoleitende Zinkoxidteilchen, die in einer isolierenden Bindemittelschicht dispergiert sind, die sich auf als Träger dienendem Papier befindet.

Zur Entwicklung des aus elektrostatischen Ladungen bestehenden Musters wird ein flüssiges Medium verwendet, das gewöhnlich die Oberfläche des ladungstragenden Materials nicht oder zumindest nicht in merklichem Umfange benetzt, das jedoch unter dem Einfluss der angetroffenen, anziehenden, elektrostatischen Ladungen diese Oberfläche benetzt, so dass das aus elektrostatischen Ladungen bestehende Muster durch Oberflächenbenetzung aufgezeichnet wird. Im Interesse hochwertiger Aufzeich-

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nungen ist es vorzuziehen, dass die elektrostatischen Ladungen den Kontaktwinkel zwischen der Flüssigkeit und der aufgeladenen Oberfläche in einem solchen Masse zu verkleinern vermögen, dass die Oberfläche völlig benetzt wird (Eontaktwinkel um 0° herum).

Die ein Ladungsmuster tragenden Materialien haben in ungeladenem Zustand vorzugsweise solche Oberflächeneigenschaften, dass die Entwicklerflüssigkeit einen Kontaktwinkel bildet, der vorzugsweise grosser als 100° ist. Eine Definition des Begriffs "Kpntaktwihkel" findet man in I.Alexander "Colloid Chemistry", Band I, Principles and Applications, 4. Auflage, D.van Hostrand Company, Inc., New York, S.79-80.

Wässrige Entwicklerflüssigkeiten werden vorgezogen, und wenn solche Flüssigkeiten benutzt werden, müssen die ein Ladüngsmuster tragenden Materialien in ihrem ungeladenen Zustand hydrophob sein (Kontaktwinkel vorzugsweise grosser als 100°).

Die Entwicklerflüssigkeit ist vorzugsweise stark polarisierbar, so dass Flüssigkeiten mit einer Dielektrizitätskonstanten ' von mindestens 30 besonders vorzuziehen sind. Wasser hat, wie allgemein bekannt ist, eine Dielektrizitätskonstante von 80. Brauchbare organische Flüssigkeiten mit "hoher" Dielektrizitätskonstante sind z.B. Methanol, Äthanol, Glycerol, Formamid und Dimethylformamid. Die Entwicklerflüssigkeit kann elektrisch leitend sein und hat einen spezifischen Widerstand von unter 10 0hm. cm.

Reines Wasser oder Wasser, das mindestens einen weiteren Bestandteil (z.B. polare, organische Flüssigkeit) enthält, kann als Entwicklerflüssigkeit unter der Voraussetzung benutzt werden, dass die Flüssigkeit als Ganzes die erwähnten erforderlichen Eigenschaften hat. Im allgemeinen ist es vorzuziehen, dass die Entwicklerflüssigkeit zu mindestens 60 % aus Wasser besteht. Bei der Entwicklerflüssigkeit kann es sich auch um eine Lösung oder eine Dispersion (Suspension oder GV. 664-

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Emulsion) handeln. Leitfähige Entwicklerflussigkeiten enthalten normalerweise freie Ionen, z.B. aus gelösten Salzen.

Eine Übersicht über für die Benetzungsentwicklung geeignete Entwicklerflüssigkeiten findet man in den britischen Patenten 987 766, Λ 020 503, 1 020 505, 1 032 264, 1 068 472 und 1 068 473-

Gemäss einem vorzuziehenden Kennzeichen des erfindungsgemässen Entwicklungsverfahrens wird als Träger für das aus elektrostatischen Ladungen bestehende Muster eine hydrophobe, photoleitende Schicht benutzt. Vorzugsweise umfasst die photoleitende Schicht einen in einem isolierenden Bindemittel dispergierten Photoleiter. Die üblichen photo le it enden Schichten, die in einem isolierenden,- polymeren Bindemittel dispergierte, photoleitende, organische oder mineralische Substanzen enthalten und die photoleitenden Schichten, die organische, photoleitende Polymere enthalten, besitzen einen hydrophoben Charakter.

Elektrophotpgraphische Aufzeichnungsschichten, die sich besonders für die Benetzungsentwicklung mit wässrigen Entwicklerflüssigkeiten eignen, sind in den britischen Patenten 987 766, 1 020 503 und 1 020 505 beschrieben.

Die Benetzbarkeit einer Oberfläche kann - wie in den US-Patenten 3 472 676 und 3 486 922 beschrieben worden - durch die Oberflächenrauheit beeinflusst werden. Somit kann der Grad der Rauhheit oder der Gestalt an Mikro-Vertiefungen in der Oberfläche eines Ladungsträgers, z.B. einer photoleitenden Schicht, beeinflusst werden durch geeignete Wahl von KorngrSsse und Dispergierungsgrad des photoleitenden Materials oder durch die gelenkte Ausfällung des Bindemittels in einigen Lösungsmitteln.

Die Oberflächenrauhheit kann man auch dadurch erhalten, dass man die Isolierschicht, z.B. die photoleitende Schicht, in EOrm eines regelmässigen oder unregelmässigen Siebes aufbringt.

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Claims

Patentansprüche

Ί .) Verfahren zur Erzeugung eines Flüssigkeitsbildes, dadurch gekennzeichnet, dass ein ein an seiner Oberfläche nachweisbares Muster aus elektrostatischen Ladungen tragendes Isoliermaterial dadurch entwickelt wird, dass man es nach diesem Ladungsmuster mit einer Entwicklerflüssigkeit benetzt, und dass Entwicklerflüssigkeit in praktisch gleichmäosiger Verteilung in inmittelbare Nachbarschaft und/oder in Kontakt mit dem Material gebracht wird, und zwar durch Benutzung von mindestens einer Entwicklerflüssigkeit-Auftragseinrichtung, gefolgt von mindestens einer weiteren Einrichtung, die einen Teil der bereits durch die oder eine vorhergehende Auftrags einrichtung aufgebrachten Entwickler für.;-. Lgkeit zu entfernen vermag.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch^kennzeichnet, dass mehrere aufeinanderfolgende Auftragseinrichtiingen. benutzt werden, wobei die letzte Einrichtung oder e ^:.ru Anzahl der letzten Einrichtungen eine oder mehrere Qberfläohe(n) besitzt bzw. besitzen, die mit kapillaren Vertiefungen oder Durchlässen versehen ist bzw. sind, die von der vorhergehenden Auftragseinrichtung aufgebrachte Entwickler!*lüssigkeit aufsaugen können.
3· Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere aufeinanderfolgende Auftragswalzen benutzt werden, wobei die letzte oder eine Anzahl der letzten Auftragswalzen eine Auftragsfläche hat bzw. haben, die mit kapillaren Durchlässen oder Vertiefungen versehen ist, die? leer sind oder nur teilweise mit Entwicklerflüssigkeit gefüllt sind.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die aufeinanderfolgenden Auftragseinrichtungen drehbare Walzen sind.

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5· Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Walzen solche mit glatter und/oder kapillarer Oberfläche sind.
6. Verfahren nach Anspruch'4, dadurch gekennzeichnet, dass die Walzen mit kapillarer Oberfläche mit einer oder mehreren kapillaren Eillen versehen sind.
7· Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Walzen mit einer oder mehreren kapillaren Rille(n) versehen sind, deren zum Material gerichtete Offnungen nicht miteinander fluchten.
8. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Walzen aus Metall öder Kunststoff gefertigt sind, die Benetzungs-Eigenschaften (Adhäsion) für die Entwicklerflüssigkeit haben.
9· Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass jede Walze eine andere Oberflächenstruktur hat.
10. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7₅ dadurch gekennzeichnet, dass die Walzen unterschiedlich gerillt sind.
.Ver-fahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Rillen unterschiedliche Breite und/oder Tiefe haben.
12.Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Auftragswalzen spiralig gerillt sind und die Rillen verschiedener Walzen unterschiedliche Steigung haben.-
13.Verfahren nach den Ansprüchen 6 und 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Rillen praktisch rechtwinklig zur Drehachse mindestens einer Walze verlaufen.
14. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Rillen parallel und nicht miteinander verbunden sind.
15· Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass Tiefe und Br'eite der Rillen im Bereich zwischen 0,01 und 1 mm liegen.

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16. Verfahren nach Anspruch 5₅ dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere der Auftragseinrichtungen drehbare Walzen mit einer gerasterten Oberfläche sind.
17· Verfahren nach Anspruch 5₅ dadurch gekennzeichnet, dass die auf die Entwicklerflüssigkeit durch Kapillarwirkung einwirkende Festhaltekraft für mindestens einen Teil der Auftragswalzen unterschiedlich ist.
18. Verfahren nach Anspruch 17) dadurch gekennzeichnet, dass die erste Walze die grösste Festhaltekraft hat.
19- Verfahren nach Anspruch 5? dadurch gekennzeichnet, dass die Grate oder oberen Begrenzungen der kapillaren Durchlässe oder Vertiefungen vor dem Kontakt mit dem zu entwickelnden Material mit einer Reinigungseinrichtung von Entwicklerflüssigkeit befreit werden.
20. Verfahrenmch Anspruch 19₅ dadurch gekennzeichnet, dass die Grate oder oberen Begrenzungen der Auftragswalzenoberflächen mit einem Abstreichmesser gereinigt werden.
21. Verfahren nach Anspruch 19_} dadurch gekennzeichnet, dass die Grate oder oberen Begrenzungen.der Auftragswalzenoberfläche mit einer Quetschwalze gereinigt werden.
22. Verfahren nach Anspruch 5₅ dadurch gekennzeichnet, dass die oberen Begrenzungen oder Grate der kapillaren Durchlässe oder Vertiefungen dadurch von Entwicklerflüssigkeit freigehalten werden, dass man Kapillaren benutzt, deren tiefe Teile aus hydrophilem Material bestehen und deren hohe Teile oder oberen Begrenzungen aus hydrophobem Material bestehen.
23· Verfahren nach sämtlichen vorstehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass während der Entwicklung zwischen der Entwicklerflüssigkeit und dem Träger der elektrostatischen Ladungen ein zusätzliches elektrisches Feld angelegt wird.

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24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass dieses zusätzliche elektrische Feld eine Richtung hat, die der des Ladungsmusters entgegengesetzt ist.
25· Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass das zusätzliche Feld eine Richtung hat, die dieselbe ist wie die des Ladungsmusters.
26. Verfahren nach sämtlichen vorstehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass das Muster aus elektrostatischen Ladungen nach einem elektrographischen Aufzeichnungsverfahren erhalten worden ist.
27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass das aus elektrostatischen Ladungen bestehende Muster auf einer Bahn erhalten worden ist, die aus einem isolierenden Überzug aus Kunststoff auf einem Papierträger besteht, dessen Leitvermögen ausreicht, um elektrische Ladung von einer Rückseitenelektrode zur Grenzfläche Papier/Kunststoff fliessen zu lassen.
28. Verfahren nach sämtlichen vorstehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass das ein auf seiner Oberfläche nachweisbares Muster aus elektrostatischen Ladungen tragende Isoliermaterial durch Benetzung nach diesem Muster mit einer Entwicklerflüssigkeit entwickelt wird, und dass Entwicklerflüssigkeit, in praktisch gleichmässiger Verteilung in unmittelbare Nachbarschaft und/oder in Kontakt mit diesem Material gebracht wird, und zwar mit mindestens zwei Entwicklerflüssigkeit-Auftragseinrichtungen, die hintereinander längs des von diese'm Material durchlaufenen Weges angeordnet sind und dem Material so Entwicklerflüssigkeit zuführen, dass das Flüssigkeitsbild allmählich aus Mengen Flüssigkeit aufgebaut wird, die durch diese aufeinanderfolgenden Auftragseinrichtungen angeboten wer deiii

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29- Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekerin^eichdet, dass es den Schritt umfasst, der darin besteht, dass dem Material Entwicklerflüssigkeit mit mindestens zwei aufeinanderfolgenden Auftragswalzen mit kapillaren, !Flüssigkeit enthaltenden Offnungen oder Vertiefungen zugeführt wird, die so angeordnet sind, dass Zonen dieses Materials, die nicht direkt gegenüber einer oder mehreren Portionen Flüssigkeit zu liegen kommen, die von einer Walze festgehalten werden, direkt gegenüber einer oder mehreren Portionen Flüssigkeit zu liegen kommen, die von einer nachfolgenden Walze festgehalten werden.
30. Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit dem Material mit zwei oder mehr Auftrags— walzen zugeführt wird, die mit kapillaren Rillen versehen sind, die gegenüber dem Material nicht miteinander fluchten.
31· Verfahren nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass das aus elektrostatischen Ladungen bestehende Muster auf einer gleichmässig vorgeladenen und bildmässig belichteten isolierenden photoleitenden Schicht erhalten worden ist.
32. Verfahren nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrostatische Ladung auf einer photoleitenden Schicht gebildet worden ist, die photoleitendes Zinkoxid in einem isolierenden, hydrophoben Bindemittelmedium enthält.
33. Verfahren nach sämtlichen vorstehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Entwicklerflüssigkeit mit dem" ladungstragenden Material im ungeladenen Zustand einen Eontaktwinkel von mehr als 100° bildet.
34. Verfahren nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass die Entwicklerflüssigkeit eine Dielektrizitätskonstante von mindestens 30 hat.
35. Verfahren nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass die Entwicklerflüssigkeit eine wässrige Entwieklerflussig-

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keit ist, und dadurch, dass das ladungstragende Material "in ungeladenem Zustand hydrophob ist.
36. Verfahren nach den Ansprüchen 33 bis 35 ₅ dadurch gekennzeichnet, dass die Entwicklerflüssigkeit einen spezifischen Widerstand unter 10 Ohm.cm hat.
37· Verfahren nach den Ansprüchen 33 bis 36, dadurch gekennzeichnet, dass die Entwicklerflüssigkeit mindestens 60 Gew.-% Wasser enthält.
38. Verfahren nach sämtlichen vorstehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Entwicklerflüssigkeit eine Lösung oder Dispersion ist.
39· Verfahren nach sämtlichen vorstehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass der isolierende Ladungsträger Mikrovertiefungen in seiner Oberfläche hat.
40. Entwicklungsstation zur Benetzungsentwicklung eines auf der Oberfläche eines isolierenden Trägers für elektrostatische Ladungen nachweisbaren Musters aus elektrostatischen Ladungen, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens eine Entwicklerflüssigkeit-Auftragseinrichtung umfasst, auf die mindestens eine weitere Einrichtung, folgt, die vom ladungstragenden Material einen Teil der bereits aufgebrachten Menge Entwicklerflüssigkeit zu entfernen vermag.
41. Entwicklungsstation nach Anspruch 40 zur Benetzungsentwicklung eines auf der Oberfläche eines isolierenden Trägers für elektrostatische Ladungen nachweisbaren Musters aus elektrostatischen Ladungen, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens zwei aufeinanderfolgende Entwicklerflüssigkeit-Auftragseinrichtungen umfasst, die längs des vom Material durchlaufenen Weges angeordnet sind und diesem Material so Entwicklerflüssigkeit zuzuführen vermögen, dass das IFlüssigkeitsbild allmählich aus Flüssigkeitsmengen

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aufgebaut wird, die nacheinander von jeder der aufeinanderfolgenden Auftragseinrichtungen angeboten werden.
42. Entwicklungs station nach Anspruch 40 oder 41, dadurch gekennzeichnet, dass sie mehrere aufeinanderfolgende Auftragseinrichtungen enthält, wobei die letzte oder eine Anzahl der letzten. Einrichtungen eine Oberfläche hat bzw. haben, die mit kapillaren Vertiefungen oder Durchlässen versehen ist, die durch die vorhergehende Auftragseinrichtung aufgebrachte Entwicklerflüssigkeit aufzusaugen vermögen.
43. Entwicklungsstation nach den Ansprüchen 40 bis 42, dadurch gekennzeichnet, dass die aufeinanderfolgenden Auftragseinrichtungen drehbare Walzen sind.
44. Entwicklungsstation nach Anspruch 40 oder 41, dadurch gekennzeichnet, dass die Auftragseinrichtungen Walzen nit glatter und/oder kapillarer Oberfläche sind.
45. Entwicklungs station nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenöffnungen oder -Vertiefungen der Walzen mit kapillarer Oberfläche so angeordnet sind, dass Zonen des Materials, die nicht direkt gegenüber einer oder mehreren Portionen Flüssigkeit zu liegen kommen, die von einer Walze festgehalten werden, direkt gegenüber einer oder mehreren Portionen !Flüssigkeit zu liegen kommen, die von einer nachfolgenden Walze festgehalten werden.
46. Entwicklungsstation nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, dass sie mehrere aufeinanderfolgende Auftragswalzen enthält, wobei die letzte oder eine Anzahl der letzten davon .eine Auftragsoberfläche hat, die mit kapillaren Durchlässen versehen ü, die leer oder nur teilweise mit Entwicklerflüssigkeit gefüllt sind, und dass diese letzte Walze mit einem Flüssigkeit absorbierenden Material in Berührung steht.

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47. Entwicklungsstation nach den Ansprüchen 43 bis 46, dadurch gekennzeichnet, dass die Entwicklungsstation Führungseinrichtungen zum fördern des Trägers enthält, der sich in Bahn- oder Bogenform in Kontakt mit den Auftragswalzen "befindet.
48. Entwicklungsstation nach Anspruch 47, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungseinrichtungen mindestens eine Andrückwalze umfassen.
49. Entwicklungsstation nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, dass die Auftragswalzen gerillte Walzen sind.
50. Entwicklungsstation nach Anspruch 49, dadurch gekennzeichnet, dass die Walzen Rillen haben, die gegenüber dem ladungstragenden Material nicht miteinander fluchten.
51. Entwicklungsstation nach Anspruch 49 oder 50, dadurch gekennzeichnet, dass die Walzen spiralförmig gerillt sind.
52. Entwicklungsstation nach Anspruch 49 oder 50, dadurch gekennzeichnet, dass die Auftragswalzen parallele, nicht miteinander verbundene Rillen haben.
53- Entwicklungsstation nach den Ansprüchen 49 bis 52, dadurch gekennzeichnet, dass die Rillen praktisch rechtwinklig zur Drehachse der Auftragsrolle verlaufen.
54. Entwicklungsstation nach den Ansprüchen 49 bis 53, dadurch gekennzeichnet, dass die Auftragswalzen verschieden gerillt sind. . .
55- Entwicklungsstation nach Anspruch 54, dadurch gekennzeichnet,

dass jede der Walzen eine Spiralrille mit verschiedener . Steigung hat.
56. Entwicklungs station nach Anspruch 54, dadurch gekennzeichnet, dass die Rillen unterschiedliche Breite und/oder Tiefe haben.

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57- Entwicklungsstation nach den Ansprüchen.43 bis 56, dadurch gekennzeichnet, dass jede Walze einen anderen Durchmesser hat.
58. Entwicklungsstation nach den Ansprüchen 49 bis 57? dadurch gekennzeichnet, dass Tiefe und Breite der Rillen im Bereich zwischen 0,01 und 1 mm liegen.
59· Entwicklungs station nach irgendeinem der Ansprüche 43 bis 58, dadurch gekennzeichnet, dass sie Einrichtungen zum Reinigen der oberen Begrenzungen oder Grate der kapillaren Durchlässe oder Vertiefungen der Auftragsrollen enthält, bevor sie den Träger berühren.
60. Entwicklungsstation nach Anspruch 59, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungseinrichtung ein Abstreichmesser ist.
61. Entwicklungsstation nach Anspruch 59, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungseinrichtung eines Quetschwalze ist.
62. Entwickgungsstation nach irgendeinem der Ansprüche 4-3 bis 61, dadurch gekennzeichnet, dass die oberen Begrenzungen oder Grate der kapillaren Durchlässe oder Vertiefungen der Auftragswalzen aus hydrophobem Material bestehen und die tiefen Teile der kapillaren Durchlässe oder Vertiefungen aus hydrophilem Material.

63· Entwicklungs station nach den Ansprüchen 40 bis 62, dadurch gekennzeichnet, dass sie Einrichtungen zum Anlegen einer· Spannung zwischen der Entwicklerflüssigkeit und dem Ladungsträger enthält.

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