DE2548426A1 - Verfahren bzw. einrichtung zum toneraufbringen auf das latente ladungsbild eines elektrophotographischen aufzeichnungstraegers - Google Patents

Description

München, den 21. Oktober 1975 |

Anwaltsaktenz.: 181 - Pat. 17 !

Coulter Information Systems, Inc., 7 De Angelo Drive, Bedford, Massachusetts, Vereinigte Staaten von Amerika

Verfahren bzw. Einrichtung zum Toneraufbringen auf das latente j Ladungsbild eines elektrophotographischeit Aufzeichnungsträgers, j

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren bzw. eine Einrichtung zum Toneraufbringen auf das latente Ladungsbild eines aufgeladenen und dann mit einer bestimmten Strahlungsverteilung belichteten elektromagnetischen Aufzeichnungsträgers.

Das Aufbringen von Toner hat in den letzten Jahren in dem Maße an Bedeutung gewonnen, in welchem die Verwendung elektrostatischer Reproduktionsverfahrens zur Vervielfältigung von Zeichnungen und Dokumenten und in allerletzter Zeit auch zur unmittelbaren Bildaufzeichnung zugenommen hat, welche ein Äquivalent zu der bekannten Photographic mit Silberhalogenidfilraen bei veränderlichen Belichtungsbedingungen und mit hohen Geschwindigkeiten zu bilden vermag.

Grundsätzlich wird bei einem elektrostatischen Aufzeichnungsverfahren ein photoleitender Aufzeichnungsträger durch Koronaentladung oder dergleichen in Dunkelheit aufgeladen und die Oberfläche des Aufzeichnungsträgers wird dann nach Aufladung mit

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einer bestimmten Lichtverteilung entsprechend dem aufzuzeichnenden Infοrmationsinhalt belichtet. Die aufprojizierte Liehtverteilung bewirkt eine selektive Entladung, so daß an denjenigen Oberflächenteilen des photoleitenden Aufzeichnungsträgers, welche nicht belichtet werden und bestimmten Abstand von den belichteten Oberflächenelementen haben, eine Ladung verbleibt. Als Faustregel kann angegeben werden, daß der Grad der Ableitung unmittelbar zu dem Belichtungsgrad in Beziehung steht. Auf diese Weise entsteht ein latentes Ladungsbild entsprechend der belichtenden Strahlungsverteilung auf der Oberfläche des photoleitenden Aufzeichnungsträgers, wobei diese Ladungsverteilung sich allmählich abschwächt, während die Ladung allmählich von den aufgeladenen Oberflächenelementen abfließt.

Bei modernen elektrostatischen Kopierverfahren wird, bevor das latente Ladungsbild sich aufgelöst oder verzerrt hat, ein feines Kohlenstoffpulver, Harzpulver oder dergleichen auf die Oberfläche des photoleitenden Aufzeichnungsträgers aufgestäubt, aufgerieben oder in einem Strom über die Oberfläche geführt. In jedem Falle wird dieser Werkstoff "Toner" genannt. Die Tonerpartikel werden entgegengesetzt zur Polarität der Ladung, welche auf der Oberfläche des elektrophotographischen Aufzeichnungsträgers verbleibt, durch Reibungselektrizität oder elektrophoretische Influenz mittels anderer Partikelchen, Lösungsmittel oder dergleichen aufgeladen. Auf diese Weise wird erreicht, daß die Tonerpartikel sich an bestimmten Flächenelementen entsprechend der Größe der Ladung ansetzen, welche in dem betreffenden Flächenelement nach Aufladung und Belichtung verblieben ist, so daß das latente Ladungsbild in ein sichtbares Bild umgewandelt wird.

Tonerpartikel können in einer Flüssigkeit dispergiert werden, wobei als Dispersionsmittel eine elektrisch isolierende Flüssigkeit geringer Oberflächenspannung dient, beispielsweise ein Kohlenwasserstoff. Das Dispersionsmittel beeinflußt die Tonerpartikel elektrophoretisch und verleiht ihnen eine Aufladung bestimmter Polarität, im vorliegend beschriebenen Falle eine po-

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sitive Polarität. Eine solche Tonerdispersion eignet sich ideal zum Einfärben des latenten Ladungsbildes eines elektrophotographischen Aufzeichnungsträgers mit einem photoleitenden Belag aus η-leitendem, höchstreinen, kristallinen Cadmiumsulfid. Die zunächst dem photoleitenden Belag vermittelte Ladung wird in Form von Elektronen zugeführt, welche in oder unter die Oberfläche eindringen, so daß das latente Ladungsbild duroh negativ aufgeladene Flächenelemente entsteht, wobei die negative Ladung die Gestalt von an der Oberfläche erscheinenden Feldern aufgrund der

Gegenwart eines Elektrons hat.

Unter den drei im Gebrauch wichtigen Eigenschaften des oben erwähnten Werkstoffs des photoleitenden Belages seien die hohe Geschwindigkeit, die hohe Auflösung und die Fähigkeit genannt, sich praktisch auf das Oberflächenpotential Null zu entladen. Beim Aufbringen von Toner auf das latente Bild des photoleitenden Belages aus diesem Werkstoff wird ein außerordentlich wirksamer und hochempfindlicher Toner aus sehr feinen Partikeln verwendet, um die hohe Auflösung zu erreichen, welche durch den Photoleiterwerkstoff selbst erreichbar ist. Da keine Restaufladungsspannung zurückbleibt, können in der fertigen Aufzeichnung Hintergründe erzeugt werden, welche vollständig frei von Pigmenten sind. Wenn jedoch ganz geringe Restspannungen zurückbleiben, so entstehen nebelartige Einfärbungen in dem im übrigen pigmentfreien Hintergrund des resultierenden Bildes. Bei den bekannten elektrostatischen Reproduktionsverfahren tritt stets eine leichte Hintergrundeinfärbung auf, da in jedem Falle eine Störspannung vorhanden ist. Wird jedoch ein elektrophotographischer Aufzeichnungsträger der vorstehend genannten Art verwendet, so tritt praktisch keine Störspannung auf. Eine Reproduktion hoher Qualität und eine Aufzeichnung von Bildern hoher Güte läßt sich mit einem solchen Aufzeichnungsträger erreichen, doch werden die Höchstwerte der Qualität dann nicht erreicht, wenn winzige Potentiale vorhanden sind, welche geringe Mengen von Tonerpartikeln anziehen.

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Eine sogenannte Hintergrund-Nebelbildung ist auch zu beobachten, wenn die Aufbringung des Toners dadurch geschieht, daß eine Tonerflüssigkeit über die Oberfläche des Aufzeichnungsträgers fließt und dann verdampft oder abgestrichen oder abgewischt wird Selbst wenn der Toner durch entsprechende Maßnahmen von der geladenen Oberfläche des Aufzeichnungsträgers abgewischt oder abgegossen wird, bleibt im allgemeinen ein Flüssigkeitsfilm der Tonerdispersion auf der Oberfläche erhalten, wobei dieser Flüssigkeitsfilm Tonerpartikel enthält, die sich auf der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers absetzen, wenn das Dispersionsmittel schließlich verdampft oder verdunstet ist. Diese in dem Rest-Flüssigkeitsfilm enthaltenen Partikel werden nicht von den Bereichen sehr niedrigen Oberfläohenpotentials oder den kein Oberflächenpotential besitzenden Bereichen angezogen, sondern fallen buchstäblich mechanisch auf die Oberfläche des Aufzeichnungsträgers herab, wenn die Suspension beseitigt ist. Vorher schweben diese Partikel praktisch im Dispersionsmittel.

Demgemäß ist es Aufgabe der Erfindung, Toner auf das latente Ladungsbild eines elektrophotographischen Aufzeichnungsträgers so aufzubringen, daß eine, wenn auch geringe Einfärbung des Bildhintergrundes vermieden wird, so daß in dem mit Toner versehenen Bild Hintergründe höchster Reinheit entstehen und eine hohe Bildqualität erreicht wird.

Die Erfindung geht von einem Verfahren zum Toneraufbringen auf das latente Ladungsbild eines aufgeladenen und dann mit einer bestimmten Strahlungsverteilung belichteten elektrophotographischen Aufzeichnungsträgers aus, der eine ohmisch leitende Schicht und einen photoleitenden Belag aufweist, in welchem das latente Ladungsbild als selektive Ladungsverteilung vorliegt, wobei einzelne Oberflächenelemente des photoleitenden Belages selektiv Tonerpartikel einer Polarität entsprechend den Ladungsaufnähmeeigenschaften des Belages in dem betreffenden Flächenelement und in inverser Abhängigkeit von der von dem betreffenden Oberflächenelement aufgenommenen Strahlungsmenge anziehen.

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Ein solches Verfahren ist zur Lösung der vorstehend angegebenen Aufgabe dadurch gekennzeichnet,

a) daß eine leitfähige Platte in geringem Abstand von der Oberfläche des photoleitenden Belages parallel zu diesem so angeordnet wird, daß zwischen dieser Platte und dem photoleitenden Belag ein Aufnahmeraum für flüssigen Toner entsteht,

b) daß ferner zwischen der genannten Platte und der

ohmiech leitenden Schicht eine Gleichspannungsvorspannung von soloher Richtung und relativer Größe angelegt wird, daß eine Abstoßung erreicht wird, durch die Tonerpartikel von der Oberfläche des photoleitenden Belages an denjenigen Flächenelementen zurückgestoßen werden, welche die o Strahlung während der Belichtung aufgenommen haben, während aber insgesamt eine allgemeine Anziehungskraft auf die Tonerpartikel in den übrigen Flächenelementen aufrecht erhalten wird,

c) daß weiter in den genannten Aufnahmeraum flüssiger Toner eingeführt wird, welcher die Tonerpartikel der einen Polarität und ein Dispersionsmittel enthält,

d) daß fernerhin der flüssige Toner in dem Aufnahmeraum für eine Zeitdauer belassen wird, welche zur vollständigen Einfärbung des latenten Ladungsbildes ausreicht, während gleichzeitig die die Abstoßung erzeugende Gleichspannungsvorspannung mindestens während des größten Teils der genannten Zeitdauer aufrecht erhalten wird und

e) daß danach die in dem Aufnahmeraum verbliebene Flüssigkeit nach Ablauf der genannten Zeitdauer aus dem Aufnahmeraum abgelassen wird.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung dieses Verfahrens ist vorgesehen, daß vor dem Entfernen der Tonerflüssigkeit eine

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einen Anziehungseffekt hervorrufende Vorspannung erzeugt wird, indem die Gleichspannungsvorspannung soweit erhöht wird, daß aufgrund ihrer Richtung und der relativen Spannung zwischen der genannten Platte und der ohmisch leitenden Schicht des Aufzeichnungsträgers die Tonerpartikel von der Platte angezogen werden.

Eine zur Durchführung des vorstehend angegebenen Verfahrens geeignete Einrichtung zur elektrostatischen Herstellung eines Bildes auf einem elektrophotographischen Aufzeichnungsträger enthält eine Aufladungseinrichtung und eine Belichtungseinrichtung zur Erzeugung eines latenten Ladungstoiides auf der Oberfläche des elektrophotographischen Aufzeichnungsträgers. Weiter ist eine Toneraufbringstation vorgesehen, welche das latente Ladungsbild sichtbar macht. Eine derartige Einrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Toneraufbringstation einen Toneraufnahmeraum enthält, der von einer leitfähigen Platte begrenzt wird, die parallel zu und in geringem Abstand von der das latente Ladungsbild tragenden Oberfläche angeordnet ist, und der eine Tonerflüssigkeit aufnehmen und halten kann. Eine elektrische Schaltung dient zum Anlegen einer Gleichspannungsvorspannung an die genannte Platte zur Erzeugung einer Abstoßung, wobei die Spannung ausreichend hoch gewählt wird, um an der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers eine Abstoßung von Tonerpartikel von bestimmten Oberflächenbereichen zu bewirken, während die relativen Verhältnisse der Aufladung, welche das latente Bild erzeugen, erhalten bleiben. Schließlich ist eine Ableitungseinrichtung zum Ablassen der Tonerflüssigkeit aus dem genannten Aufnahmeraum vorgesehen. Mittels eines Antriebs kann die Oberfläche des Aufzeichnungsträgers relativ zu der Platte von dieser wegbewegt werden.

Die Einrichtung kann auch so ausgebildet sein, daß die zuerst genannte Gleichspannungsvorspannung mindestens nach dem größten Teil der erwähnten Zeitdauer abgeschaltet wird, wonach die elektrische Schaltung so betrieben wird, daß eine zweite Vorspannung zwischen der Platte und der Oberfläche des Aufzeich-

igsträgers angelegt wird, welche bewirkt, daß die Tonerparti kel gegen die Platte gezogen werden.

Einige Ausführungsbeispiele werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die anliegende Zeichnung näher erläutert. Es stellen dar:

Figur 1

Figur 2 Figur 3

Figur k

Figur 5

Figuren und 7

Figur 8

eine schematische Schnittansicht eines Teiles eines elektrophotographischen Aufzeichnungsträgers oder Films, welcher sioh in einer Einrichtung zur Durchführung des oben angegebenen Verfahrens befindet, zur Erläuterung des ersten Verfahrensschrittes,

eine ähnliche Darstellung wie Figur 1 zur Verdeutlichung des nächsten Verfahrensschrittes,

eine schematische Abbildung zur Erklärung des hier vorgeschlagenen Verfahrens und zur Erläuterung der Wirkungsweise einer entsprechenden Einrichtung,

eine ähnliche Abbildung wie Figur 2, welche einen "Umkehr"-Verfahrensschritt des hier angegebenen Verfahrens deutlich macht,

eine ähnliche Abbildung wie Figur 4 zur Erläuterung des letzten Verfahrensschrittes,

Teil-Schnittansichten einer Einrichtung zur Durchführung des Toneraufbringverfahrens und

ein Schaltbild der Schalteinrichtungen zur Verwendung in der hier angegebenen Einrichtung.

Das Toneraufbringverfahren und die zur Durchführung dieses Verfahrens geeignete Einrichtung werden nachfolgend in Verbindung mit der Verwendung eines elektrophotographischen Aufzeichnungsträgers beschrieben, der eine Trägerschicht aus einem transparenten organischen Polymer in Gestalt eines Blattes oder einer

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Folie aufweist, auf der sich eine Dünnfilmschicht aus ohmisch leitendem Werkstoff befindet, die auf einer Oberfläche in einer Stärke von 300 R bis 500 A* abgelagert ist und auf der sich wiederum ein Diinnfilmbelag aus Cadmiumsulfid befindet, der durch Sputtern auf die ohmisch leitende Dünnfilmschicht aufgebracht ist. Die Dicke des photoleitenden Dünnfilmbelages beträgt etwa 3500 A. Diese Schicht ist kristallin, außerordentlich dicht, vollständig anorganisch, abriebfest und ziemlich transparent. Es sei jedoch bemerkt, daß das hier vorgeschlagene Verfahren bzw. die Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens nicht auf die Verwendung dieser besonderen Art eines elektrophotographischen Aufzeichnungsträgers beschränkt sind. j

Das Toneraufbringverfahren wird nachfolgend anhand der Skizzen nach den Figuren 1 bis 5 erläutert, in welchen die verschiedenen Betriebszustände dargestellt sind, die in einer Bilderzeugungseinrichtung, beispielsweise einer Kamera, auftreten, während das Toneraufbringverfahren durchgeführt wird.

In Figur 1 ist ein elektrophotographischer Aufzeichnungsträger mit 10 bezeichnet. Die Trägerschicht 12 des Aufzeichnungsträgers 10 wird von einer Folie oder einem Blatt eines organischen Polymers gebildet, welches transparent und rein ist, beispielsweise Polyäthylenterephtalat in einer Stärke von etwa 0,127 mm. Hierauf ist eine ohmisch leitende Schicht 14 abgelagert, auf welche ein photoleitender Belag 16 aufgebracht ist. Die ohmisch leitende Schicht 14 besteht gemäß einem Ausführungsbeispiel aus Indium-Zinn-Oxid in einer Stärke von 300 A bis 500 A, während der photoleitende Belag 16 aufgesputtertes, kristallines, n-leitendes Halbleitermaterial ist, beispielsweise Cadmiumsulfid in einer Stärke von etwa 2000 R bis 4000 R.

Es sei angenommen, daß der photoleitende Belag 16 über seine Oberfläche 18 auf eine ausreichend hohe Spannung aufgeladen worden und in Dunkelheit gehalten worden ist, um die negativen Ladungen gleichmäßig verteilt an oder nahe der Oberfläche auf-

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rechtzuerhalten, wonach eine bestimmte Lichtverteilung aufprojiziert worden ist, so daß sich nun ein latentes Ladungsbild auf der Oberfläche des photoleitenden Belages befindet. Dieses latente Ladungsbild soll mit Toner versehen werden, um das Bild

sichtbar zu machen. Die hierfür vorgesehenen Einrichtungen ent- ■ halten eine aus leitfähigem Material bestehende Platte 20, die i aus Metall gefertigt und in bestimmtem Abstand parallel zu der j Oberfläche IS des photoleitenden Belages 16 angeordnet ist. Um j den Film herum kann ein Rand oder Rahmen vorgesehen sein, um die j

Tonerflüssigkeit auf dem Aufzeichnungsträger festzuhalten, so daß ein Toner-Aufnahmeraum 22 zwischen den Umgrenzungen des Rahmens oder Randes und der Platte 20 sowie der Oberfläche des photoleitenden Belages 16 entsteht.

Der Abstand zwischen der Platte 20 und der Oberfläche 18 des photoleitenden Belages, also die vertikale Dicke des Toner-Aufnahmeraumes 22 beträgt beispielsweise 0,127 mm bis 0,51 mm. Die Platte 20 kann als Bildintensivierungsplatte bezeichnet werden, wie sich aus den nachfolgenden Ausführungen entnehmen läßt.

Unmittelbar nach Erzeugung eines latenten Ladungsbildes, jedoch vor dem Einströmenlassen des Toners in den Aufnahmeraum 22 wird zwischen die ohmisch leitende Schicht Ik und die Platte 20 eine niedrige Gleichspannungsvorspannung zur Erzeugung eines Toner-Abstoßungseffektes angelegt. Diese Vorspannung wird dadurch erreicht, daß die ohmisch leitende Schicht Ik über eine Leitung 2k an eine ein positives Potential aufprägende Spannungsquelle 26 gelegt wird. Die Platte 20 ist über die Leitung 28 an die jeweils andere Klemme der Spannungsquelle 26 angeschlossen. Wie in Figur 1 symbolisch angedeutet, verläuft diese Verbindung über die Erde.

Das Potential kann einen beliebigen Wert zwischen 5 Volt und 30 Volt haben, je nachdem, welche Bedingungen sich aus den verschiedenen, hier bedeutsamen Parametern ergeben. Die Wirkung der Vorspannung ist am stärksten nahe der ohmisch leitenden

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Schicht Ik und in größter Entfernung von den geerdeten Teilen. Wenn die Vorspannung eingeschaltet ist, so wird die Tonerflüssigkeit in den Aufnahmeraum 22 eingelassen. Figur 1 zeigt den Zustand unmittelbar vor Einlassen des Toners in den Aufnahmeraum 22, so daß Figur 1 keine Darstellung der Tonerflüssigkeit enthält, während in Figur 2 bei 30 der Toner bereits eingezeichnet ist.

In Figur 2 ist also der Zustand wiedergegeben, in welchem die Tonerflüssigkeit in den Aufnahmeraum 22 eingeflossen ist und sich nun in diesem Raum befindet. Die Tonerflüssigkeit kann beispielsweise durch Oberflächenspannung in dem Aufnahmeraum 22 gehalten werden.

Die Wirkung der Vorspannung wird verständlich, wenn man die verschiedenen Vorgänge näher untersucht. An denjenigen Stellen, an welchen auf der Oberfläche 18 oder unmittelbar unter der Oberfläche eine Ladung vorhanden ist, entfaltet die Vorspannung im wesentlichen keine Wirkung. Die positiv aufgeladenen Tonerpartikel werden immer noch entsprechend dem Unterschied zwischen den Aufladungen an den einzelnen Flächenelementen angezogen. Wo aber die Ladung aufgrund der Einwirkung von Lichtphotonen, welche auf die betreffenden Flächenelemente aufgetroffen sind, abgeleitet worden ist, wobei die Photonen eine Rekombination der Elektronen herbeigeführt haben, ist abgesehen von der angelegten Vorspannung kein Oberflächenpotential oder nur wenig Oberflächenpotential anzutreffen. Die geringe Vorspannung macht diese gering aufgeladenen oder ladungslosen Flächenelemente leicht positiv und da auch die Tonerpartikel positive Polarität besitzen, werden sie von diesen Bereichen abgestoßen.

Dies kann auch so ausgedrückt werden, daß die gesamte Null-Linie der Ladung aufweisenden Oberfläche etwas unter das eigentliche Null-Potential abgesenkt wird, ohne daß in irgend einer Weise die Gradienten oder die relativen Ladungsunterschiede zwischen den Flächenelementen verändert werden, so daß die Relativmengen

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von Tonerpartikelchen, welche von den einzelnen Flächeneleraenten angezogen werden und dort haften, nicht verändert werden. Da aberj nun diejenigen Flächenelemente, welche sonst kein Oberflächenpotential oder ein leicht negatives Oberflächenpotential besitzen nun ein leicht positives Potential erhalten, werden in diesen Flächenelementen die Tonerpartikel nicht mehr angezogen, sondern zurückgestoßen.

Dieser gesamte Vorgang ist in der schematischen Darstellung nach Figur 3 zeichnerisch wiedergegeben. Die Oberfläche des photoleitenden Belages ist hier bei 40 und bei 42 angedeutet, wobei eine Ausrichtung auf Spalten vorgenommen ist, welche benachbarte Flächenelemente abgrenzen. Die obere Oberfläche 40 zeigt die Verhältnisse der Oberflächenanziehung oder Abstoßung positiv aufgeladener Tonerpartikel, wenn keine Vorspannung angelegt ist, was dem sogenannten Normalfall entsprechen soll. Die untere Oberfläche 42 zeigt die Verhältnisse der Oberflächenanziehung oder -abstoßung positiv aufgeladener Tonerpartikel, wenn eine Vorspannung angelegt ist. Die mit A bis II bezeichneten Bereiche in Querrichtung stellen acht benachbarte Oberflächenelemente der Oberfläche 18 dar. Der untere Teil der zeichnerischen Darstellung nach Figur 3 enthält die dem Normalzustand entsprechende Null-Linie 44, welche auf einer Höhe entsprechend dem Null-Potential verläuft. Eine weitere Basislinie 46 ist gestrichelt eingezeichnet und entspricht einem Potential etwas unter der Null-Linie 44, wobei der Abstand einer Spannung entsprechend der angelegten Vorspannung gleich ist.

Die im unteren Teil von Figur 3 dargestellten Streifen sollen graphisch die gesamte Aufladung der einzelnen Flächenelemente zur Bildung des latenten Ladungsbildes wiedergeben. Die einzelnen Streifen sind mit durchgezogenen Linien umgrenzt und ihre Länge bzw. Höhe ist relativ zu der Null-Linie oder Basislinie zu messen, auf welche sie jeweils bezogen werden.

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Die kleinen, mit Pluszeichen versehenen Kreise über den Oberflächen 40 bzw. 42 versinnbildlichen die Menge von Tonerpartikeln, welche angezogen oder abgestoßen werden. Die resultierende Aufladung jedes einzelnen Flächenelementes wird durch ein Vorzeichen nahe der Oberfläche 40 bzw. 42 des betreffenden Oberflächenelementes deutlich gemacht.

Es sei angenommen, daß die verschiedenen Oberflächenelemente der Oberfläche des photoleitenden Belages relativ zu der normalen Null-Linie 44 auf Spannungswerte aufgeladen sind, die für die Elemente A bis Π mit 51 bis 58 bezeichnet sind. Die Oberfläche 40 hat in allen Fällen entweder eine resultierende Oberflächenspannung negativer Polarität oder, wo die Ladung vollständig abgeleitet oder beseitigt worden ist, keinerlei Oberflächenaufladung. So ist für die Oberfläche 40 im Bereich der Flächenelemente A, B, D, E, F, G und II ein negatives Vorzeichen zur Verdeutlichung einer negativen Polarität der Oberflächenaufladung gezeigt, während das Flächenelement C kein Vorzeichen zur Anzeige einer bestimmten Spannung trägt. Das Spannungsniveau in den einzelnen Flächenelementen hat jeweils unterschiedliche Werte. Die bei 52, 5^ und 58 eingezeichnete Aufladung ist ziemlich stark negativ, was bedeutet, daß bei der Belichtung ziemlich wenig Licht zu diesen Flächenelementen gelangt ist. Die Aufladungswerte bei 55 und 57 sind verhältnismäßig klein, jedoch noch nicht Null. Der Aufladungswert in dem Flächenelement C ist Null, da hier eine vollständige Entladung stattgefunden hat. Schließlich besitzt das Flächenelement F eine mittlere negative Aufladung entsprechend dem bei 56 angedeuteten Wert. Sämtliche Aufladungswerte beziehen sich auf die Null-Linie 44.

Nun sei die Anziehung der positiv aufgeladenen Tonerpartikel näher untersucht. Es zeigt sich, daß die Anzahl der kleinen, mit Pluszeichen versehenen Kreise in etwa die tatsächliche Anzahl angezogener Partikel oder den Grad der Anziehung versinnbildlicht. Über dem Flächenelement A ist oberhalb der Fläche 40 ein Kreis eingezeichnet, von welchem zur Verdeutlichung der Anzie-

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hungskraft ein nach abwärts weisender Pfeil ausgeht. Über dem Flächenelement B sind vier Kreise eingezeichnet, deren Pfeile ebenfalls nach abwärts weisen. An dem Flächenelement D sind es drei solche Kreise usw.. An sämtlichen Flächenelementen wirken j auf die Tonerpartikel Anziehungskräfte außer in dem Flächenele- | ment C, für welches zwar ein Kreis mit Pluszeichen eingezeichnet i ist, jedoch kein auf die Fläche hin gerichteter Pfeil. Dies entspricht der Bedingung, daß zwar keine Oberflächenaufladung vorhanden ist, jedoch Tonerpartikel in dem Dispersionsmittel über j dem betreffenden Flächenelement schweben. Die Spannung an den i Fläqhenelementen E und G ist so gering, daß es nicht zweckmäßig j ist, diese Flächenelemente mit Toner zu versehen, da sie ohnehin | einem vollständig farblosen oder weißen Hintergrund entsprechen.

Allerdings ziehen die Flächenelemente E und G unter normalen Bedingungen Tonerpartikel an und das Flächenelement C wird ebenfalls mit Tonerpartikeln versehen, welche aus dem Dispersionsmittel gleichsam auf das Flächenelement herabfallen und das Flächenelement ebenso wie andere Flächenelemente in bestimmtem Maße einfärben, wenn das Dispersionsmittel verdampft.

Nun wird die Vorspannung zugeschaltet, wodurch die Basislinie in eine Lage entsprechend der gestrichelten Linie k6 abgesenkt wird. Das bedeutet, daß das Potential an der Oberfläche in allen Flächenelementen um einen kleinen positiven Betrag angehoben wird. Das hat die Wirkung, daß sämtliche Spannungspegel, welche bei 51 bis 58 angedeutet sind, um den Spannungswert 60 in positiver Richtung angehoben werden. Die Spannungswerte bei 51, 52, 54, 56 und 58 sind dann immer noch negativ und die relativen Aufladungen sind dieselben. Die resultierende Oberflächenaufladung in diesen Bereichen ist also noch negativ und das Minuszeichen nahe der Oberfläche k2 für diese Flächenelemente zeigt diesen Zustand an. Die kleinen, den Tonerpartikeln entsprechenden Kreise im Bereich dieser Flächenelemente besitzen sämtlich nach abwärts weisende Pfeile, was eine auf die Tonerpartikel wirkende, zur Oberfläche 42 hin gerichtete Anziehungskraft an-

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zeigt. Die Spannungspegel bei 53, 55 und 57 liegen nun sämtlich oberhalb der Basislinie 46 und besitzen daher eine resultierende positive Aufladung. Dies ist durch Pluszeichen deutlich gemacht, welche nahe der Oberfläche 42 im Bereich der betreffenden Flächenelemente eingezeichnet sind. Es ergibt sich also, daß in die-ΐ sen Bereichen das positive Potential an der Oberfläche die Toner-j partikel zurückstößt, weshalb die im Bereich dieser Flächenelemente eingezeichneten kleinen Kreise mit den darin befindlichen Pluszeichen nach aufwärts weisende Pfeile besitzen, wie ohne weiteres aus der Darstellung für die Flächenelemente C, E und G zu ersehen ist.

Die angelegte Vorspannung hat die Wirkung, daß diejenigen Flächenelemente, welche in der Bilddarstellung Teil eines vollkommen farblosen oder weißen Hintergrundes bilden sollen, vollständig rein bleiben, da die Tonerpartikel von den betreffenden Flächenelementen abgestoßen werden, ohne daß die relative Tonermenge beeinflußt wird, welche in den anderen Flächenelementen des photoleitenden Belages des Filmes anhaften.

Bei dem Verfahrenszustand nach Figur 2 erfolgt eine Anziehung von Tonerpartikeln gegen die Oberfläche 18 des photoleitenden Belages hin nur an denjenigen Flächenelementen, deren resultierende Aufladung stärker negativ ist als der Betrag der positiven Vorspannung, welche von der Spannungsquelle 26 geliefert wird. Sämtliche übrigen Flächenelemente besitzen eine leicht positive Aufladung, welche dazu führt, daß die positiv aufgeladenen Tonerpartikel abgestoßen werden.

Man läßt diesen Zustand für eine Zeitdauer bestehen, welcher für die Aufbringung von Toner in ausreichendem Maße auf das einzufärbende Bild ausreicht. Beispielsweise beträgt die Zeit zur Bilderzeugung bei Verwendung des bevorzugten elektrophotographischen Films der oben angegebenen Art etwa 100 Millisekunden. In anderen Fällen kann die Zeit etwas langer sein. Die für die Tone rauf bringung zugeschaltete Vorspannung wird mögliohst früh

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vor der Aufbringung des Toners zwischen dem Film oder Aufzeichnungsträger und der Platte 20 zur Bildintensivierung angelegt. Das kann beispielsweise geschehen, wenn die Platte 20 in ihre Stellung über dem Aufzeichnungsträger oder Film bewegt wird, so daß beispielsweise das Anlegen der Vorspannung durch diesen Bewegungstakt herbeigeführt oder ausgelöst wird. Die Belichtung sollte zu dieser Zeit schon abgeschlossen sein. Im Falle von Bildaufnahmen mit hoher Geschwindigkeit ist es wünschenswert, daß keine Verzögerung zwischen der Beendigung der Belichtung und dem Beginn des Aufbringens des Toners auftritt. Mittels geeigneter Einrichtungen kann erreicht werden, daß zur richtigen Zeit die Vorspannung eingeschaltet wird, um die schwebenden Tonerpartikel abzustoßen.

Die Zeit des Toneraufbringens für einen solchen mit hoher Geschwindigkeit arbeitenden Film kann in der Größenordnung von einer halben Sekunde bis zu einer Sekunde liegen. Andere Arten von Filmen können längere Toneraufbringzeiten erforderlich machen. Die genannte Vorspannung bleibt während der Zeit des Tone rauf br ing ens wirksam, so daß die eine resultierende positive Oberflächenaufladung besitzenden Flächenelemente keine Tonerpartikel anziehen können.

Zu Ende der Toneraufbringzeit, welche durch die Filmparameter und die Eigenschaften des Toners bestimmt wird, erfolgt eine plötzliche Verschiebung der Vorspannung. Dieser Zustand ist in Figur k angedeutet,wo Tonerpartikel aus der Tonerflüssigkeit 30 dargestellt sind, welche sich an der Oberfläche 18 des photoleitenden Belages in denjenigen Bereichen abgesetzt haben, welche vorwiegend negativ aufgeladen waren. Diese Bereiche sind mit 64 bezeichnet. Die Tonerdispersion enthält immer noch schwebende Tonerpartikel, welche von den positiv vorgespannten FIachenelementen abgestoßen worden sind. Es besteht immer noch die Gefahr, daß eine Ablagerung derartiger schwebender Tonerpartikel in Flächenelementen oder Flächenbereichen erfolgt, die nach dem Aufbringen des Toners farblose oder weiße Bildbereiche darstellen

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sollen. Wenn also die Gleichspannungsquelle 26 von der Leitung getrennt wird, so wird diese Leitung geerdet und eine jeweils ein negatives Potential liefernde Spannungsquelle 62 wird an die zur Bildintensivierung dienende Platte 20 angeschlossen. Dies hat die Wirkung, daß die positiv geladenen Tonerpartikel gegen die Unterseite 66 der Platte 20 getrieben werden und sich dort absetzen. Das Dispersionsmittel, welches sich in dem Aufnahmeraum 22 befindet, wird auf diese Weise von schwebenden Tonerpartikeln befreit. Die Wirkung ist am stärksten dort, wo das Potential am höchsten ist, nämlich an der Platte 20, und am geringsten, wo Erdpotential anliegt, nämlich an der ohmisoh leitenden Schicht.

Die Spannung zum Herausziehen der Tonerpartikel aus dem Dispersionsmittel kann in derselben Größenordnung liegen wie die zuvor mittels der Spannungsquelle 26 erzeugte positive Vorspannung. Sie kann jedoch auch über dieser Vorspannung liegen. Selbstverständlich ist die zum Abziehen der Tonerpartikel dienende Vorspannung von derselben Polarität wie die zuvor zugeführte Vorspannung. Die zum Abziehen der Tonerpartikel dienende Vorspannung bleibt eingeschaltet, während das nunmehr klare Dispersionsmittel abgegossen oder aus dem Aufnahmeraum 22 abgezogen wird. Dieser Zustand ist in Figur 5 gezeigt, in welcher die an der Unterseite 66 der Platte 20 anhaftenden Tonerpartikel bei angedeutet sind. Das Dispersionsmittel des Toners 30 wird in Richtung des Pfeiles 70 abgegossen oder abgezogen. Dies kann durch Anwendung von Vakuum, Druck, Kapillarwirkung oder durch eine Kombination dieser Effekte erreicht werden. Beispielsweise kann die Umrandung gegenüber dem Dispersionsmittel so aufnahmefähig sein, daß das Dispersionsmittel praktisch in die Umrandung hineingesaugt wird, wenn die Platte 20 in geeigneter Weise bewegt wird, um die mechanische Oberflächenspannung zu brechen. Ein Flüssigkeitsfilm des Dispersionsmittels, welcher möglicherweise noch auf der Oberfläche 18 des photoleitenden Belages verbleibt, enthält keine Tonerpartikel mehr. Wenn dieser Flüssigkeitsfilm verdampft oder verdunstet, so fallen praktisch keine

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Tonerpartikel aui diejenigen Bereiche der Oberfläche des photo- : leitenden Belages aus, welche farblos oder weiß bleiben sollen. ; Die Zeit, während welcher die Vorspannung wirksam ist, die zum j Abziehen der Tonerpartikel dient, hängt von der Dauer ab, welche ' für die Beseitigung des Tonerdispersionsmittels notwendig ist
und kann in der Größenordnung von einer Sekunde liegen. j

Die zur Bildintensivierung dienende Platte 20 ist normalerweise
ein ständiger Bestandteil einer Kamera oder einer anderen Abbildungseinrichtung, welche mit der hier vorgeschlagenen Tonerauf- ; bringeinrichtung ausgestattet ist. Die sich an der Unterseite ' der Platte 20 ansammelnden Tonerpartikel 68 können leicht von
Zeit zu Zeit abgewischt, werden, doch ist die Ansammlung von To- : nerpartikeln so gering, daß dies über eine längere Zeitdauer
hinweg nicht notwendig ist. Es können Einrichtungen vorgesehen | sein, welche die Tonerpartikel, welche sich an der Unterseite i der Platte 20 abgesetzt haben, abwischen, wenn ein Aufzeichnungsträger in Aufnahmestellung gebracht wird oder wenn Film- j kassetfcen oder Filmpatronen in das Gerät eingesetzt werden. '

Die praktische Anwendung des hier vorgegebenen Verfahrens bzw. * der vorgeschlagenen Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens
kann in Verbindung mit Reproduktionseinrichtungen oder Bildaufnahmekameras vielerlei Gestalt haben. Anhand der Figuren 6
und 7 sei aufgezeigt, wie das hier vorgeschlagene Toneraufbringverfahren in Verbindung mit einer verhältnismäßig einfachen Einrichtung eingesetzt werden kann. Die Figuren zeigen ausschnitts- \ weise Ansichten der wesentlichen Teile einer solchen Einrich- j tung.

Figur 6 zeigt in Schnittdarstellung einen Teil einer Einrichtung ^: 80, welche wiederum Teil einer größeren Anlage mit einer Bild- '

aufnahmekamera oder einem anderen Bildaufnahmegerät sein kann.
Ein elektrophotographischer Aufzeichnungsträger 10 enthält wiederum die zuvor erwähnten Schichten oder Beläge 12, lh und 16,
welche jedoch zur Vereinfachung der Darstellung nicht im ein-

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zelnen wiedergegeben sind. Der elektrophotographische Aufzeichnungsträger 10 ist auf einer geeigneten Halterung 82 angeordnet, dessen Seitenteile im Schnitt bei 84 und 86 sowie in Seitenansicht bei 88 angedeutet sind. Aus Figur 7 ist ersichtlich, daß die Umrandung 82 mit der zur Bildintensivierung dienenden Platte j 20 zusammenwirkt, wenn letztere sich unmittelbar über der akti- ' ven photoleitetiden Oberfläche 18 des Aufzeichnungsträgers 10 be- > findet, um den Aufnahmeraum für die Tonerflüssigkeit 30 zu begrenzen, so daß der Aufnahmeraum 22 abgeschlossen wird, welcher j oben im Zusammenhang mit den Figuren 1, 2, 4 und 5 erwähnt ist.

Die zur Bildintensivierung dienende Platte 20 ist relativ zu dem \ Aufzeichnungsträger oder Film 10 bewegbar, so daß sie in eine j Stellung gebracht werdenkann, in der sie den freiliegenden oder j umrandeten Teil der Filmoberflache 18 überdeckt, also denjenigen j Bereich, der nicht durch Teile des Rahmens 82 abgedeckt ist. Die Bewegung der Platte 20 kann entweder eine Verschiebungsbewegung sein, wie in Figur 6 durch gestrichelte Linien bei 20' angedeutet! ist, wobei die Bewegung in Richtung der Pfeile verläuft. Es ist jedoch auch möglich, die Platte 20 in die Abdeckstellung zu schwenken. Die Platte 20 kann auch andere, translatorische Bewegungen durchführen oder einen kombinierten Bewegungsablauf aufweisen. In Figur 7 ist der Mechanismus zur Bewegung der zur Bildintensivierung dienenden Platte 20 in ihre Betriebsstellung schematisch durch ein Gestänge 90 angedeutet, welches an der Platte angelenkt ist. In Figur 7 sind auch die elektrischen Leitungen 28 und 24 dargestellt, welchletztere an die ohmisch leitende Schicht 14 des Aufzeichnungsträgers angeschlossen ist, die aber in Figur 7 nicht im einzelnen gezeigt ist.

Eine Tasche 92 kann als kleiner Tonerspeicher an jedem Filmrahmen Q2 angeordnet sein oder es kann ein Tonervorrat in einem perforierten, normalerweise geschlossenen Tonerspeicher vorgesehen sein, welcher mittels des Mechanismus ausgedrückt wird, welcher zur Betätigung der Platte 20 dient. Es ist auch möglich,

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den Toner in einem zerstörbaren Speicher in der Weise unterzubringen, daß jeweils ein Vorrat des trockenen und des flüssigen Bestandteiles vorliegt, welche beim Zerstören des Speichers sich ! mischen und dann abgegeben werden. Eine weitere Möglichkeit be- i steht darin, die Platte 20 zu perforieren und den Toner duroh diej Platte 20 hindurch auszutreiben.

Die Innenflächen der Rahmenteile des Rahmens 82 können mit einem j Material, beispielsweise wie bei 104 angedeutet, behandelt sein, · welches sich in dem Dispersionsmittel des flüssigen Toners lang- j sam auflöst oder welches die Absorption von Toner durch den Rah- j men 82 ausreichend lange verzögert, um den Toneraufbringvorgang durchführen zu können. Es hat sich gezeigt, daß selbst dann, wenn als Werkstoff für den Rahmen 82 ein stark absorbierendes Mate- ⁱ rial, beispielsweise ein sehr absorbierendes und/oder poröses ι Zellulosematerial oder Papier, verwendet wird und die ^uerabmessung des Aufnahmeräumes 22 in der Größenordnung von etwa 0,4 mm liegt, die mechanische Oberflächenspannung des Toners 30 selbst das wesentliche Volumen des Toners in dem Aufnahmeraum hält, bis die Oberflächenspannung durch Entfernen der Platte von dem Aufnahmeraum 22 beseitigt wird. Zu diesem Zeitpunkt wird dann das verbliebene Dispersionsmittel rasch in den Teilen 84, 86 und 88 des Rahmens absorbiert. Es handelt sich hier um eine Erscheinung der Kapillarwirkung.

Die Gleitbewegung der Platte 20 wird dadurch begünstigt, daß sich auf der Unterseite der Platte eine Schicht 106 aus PoIytetrafluoräthylen oder einem anderen Werkstoff mit guten Gleiteigenschaften befindet. Da die Tonerpartikel, welche aufgrund der Wirkung der oben erwähnten Vorspannung angezogen werden, an der Unterseite der Platte 20 haften, erweist sich eine nicht benetzbare Schicht auf dieser Unterseite als günstig, da so die Tonerpartikel leicht entfernt werden können. Dieses Entfernen der abgesetzten Tonerpartikel kann, wie bereits erwähnt, entwe- der periodisch durch entsprechende Einrichtungen oder auch duroh

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das Einsetzen des nächsten elektrophotographischen Aufzeichnungs-{ trägers 10 und des zugehörigen Rahmens 82 erfolgen. Der vordere Rand des Rahmens 82 oder des Trägers für den Rahmen kann, wie in Figur 7 bei 108 angedeutet ist, so ausgebildet sein, daß er die Unterseite der Platte 20 abifischt und die Tonerpartikel entfernt, welche sich bei dem vorangegangenen Toneraufbringvorgang abgesetzt haben, nachdem der Rahmen 82 und die Platte 20 relativ zueinander bewegbar sind. Dies ist in Figur 6 bei 110 dargestellt, wo Tonerpartikel durch die äußere Kante des Rahmens 82 von der Unterseite der Platte 20 abgestriffen worden sind. Die Menge von Tonerpartikeln ist so gering, daß die Ansammlung nach einem Toneraufbringvorgang nahezu nicht wahrnehmbar ist.

Der Träger 108 für den Film und den Rahmen wird relativ zu der Platte 20 durch einen geeigneten Transportmechanismus bewegt, der schematisch bei 112 angedeutet und anstelle des Mechanismus oder Gestänges 90 oder auch zusätzlich zu diesem vorgesehen ist.

Bei einer praktischen Ausführungsform einer Einrichtung zur Durch' führung des hier angegebenen Toneraufbringverfahrens sind der Aufzeichnungsträger 10 und der Rahmen 82 verhältnismäßig klein. Die freiliegende Fläche eines Films oder Aufzeichnungsträgers mißt etwa 12 mm mal l6 mm und der Rahmen 82 mißt etwa 18 mm mal 25 mm. Ein geeignetes Rahmenmaterial ist Karton in einer Stärke von etwa 1,5 mm bis 2 mm. Rahmen aus Zellulosematerial sind etwas dicker und müssen eine ausreichende Festigkeit besitzen, um den elektrophotographischen Film oder Aufzeichnungsträger während des Gebrauchs und auch danach sicher halten zu können, so daß eine Wiedergabe, Vergrößerung usw. möglich ist. Auch größere Aufzeichnungsträger oder Filme können mit dem hier angegebenen Toneraufbringverfahren behandelt werden.

Die elektrischen Anschlüsse zum Anlegen der Vorspannung zur Erzeugung der Abstoßungskräfte und der Vorspannung zum Anziehen der Tonerpartikel sind in Figur 8 wiedergegeben, wobei eine stark vereinfachte Schaltung gezeigt ist. Die zur Intensivierung

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des Bildes dienende Platte 20 und der Film oder Aufzeichnungs- i träger 10 sind als Blocksymbole scheraatisch gezeigt. Verschie- | dene bauliohe Maßnahmen sind erforderlich, um eine Beweglich- j keit dieser beiden Bauteile relativ zueinander zu ermöglichen,

ohne daß unbeabsichtigt die Verbindung zu der Schaltung verloren j geht. Auch muß die Verbindung zu dem Film oder Aufzeichnungsträger 10 so ausgebildet werden, daß beim Wechseln des Films oder Aufzeichnungsträgers diese Verbindung selbsttätig unterbrochen und wiederhergestellt wird. Dem Fachmann sind jedoch die hierfür erforderlichen Maßnahmen geläufig.

Eine Gleichspannungsquelle 120 hat bei dem gezeigten Ausführungs-j beispiel die Gestalt einer Batterie, die an einen Spannungsteiler 122 angeschlossen ist. Die erforderlichen Spannungen werden experimentell bestimmt und werden von den hier ebenfalls mit 26 und 62 bezeichneten Klemmen abgenommen, welche eine Spannungsquelle positiver Spannung bzw. eine Spannungsquelle negativer Spannung bilden. Die Spannungsdifferenz zwischen der Klemme 62 und dem geerdeten Punkt 12At und zwischen der Klemme 26 und dem geerdeten Punkt kann abgesehen von der unterschiedlichen PoIa- |

ι rität und Richtung gleich sein. Bei 126 ist ein zweipoliger Um- ; schalter gezeigt, dessen Mittelanschlüsse 128 und I30 mit den ^: Leitungen 28 bzw. 24 verbunden sind, welche zu der Platte 20 ΐ bzw. zu dem elektrophotographischen Aufzeichnungsträger 10 füh- j

ren. Die Schaltkontakte 132 und 134 haben über Leitungen I36 j bzw. 138 Verbindung zur Erde 124. Der Schaltkontakt 140 ist über i

die Leitung 142 an die eine negative Spannung liefernde Klemme | 62 gelegt, während der Schaltkontakt 144 über die Leitung 146 zu der eine positive Spannung liefernden Klemme 26 Verbindung hat.

Die beschriebene Anordnung dient zur Verwendung bei der Durchführung eines Toneraufbringverfahrens bzw. in einer Einrichtung, bei welcher der photoleitende Belag η-leitend ist, so daß die Tonerpartikel positiv aufgeladen werden müssen und daher von den negativ aufgeladenen Flächenelementen des Aufzeichnungsträgers 10 angezogen werden. Wenn die zur Entwicklung der Ab-

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stoßungskräfte dienende Vorspannung angelegt werden soll, wird der Umschalter 126 zum Anschluß der oberen Schaltkontakte 132 und 144 umgelegt, so daß die ohmisch leitende Schicht 14 des Aufzeichnungsträgers 10 mit der die positive Spannung liefern-

den Anzapfung oder Klemme 26 verbunden wird, während gleichzei- i

i tig die Platte 20 mit dem Erdungspunkt 124 verbunden wird. Soll ; die zum Abziehen der Tonerpartikelchen dienende Vorspannung an- ■ gelegt werden, so wird der Schalter 126 zum Anschluß der Schalt- ! kontakte 140 und 134 angelegt. Auf diese Weise kommt die ohmisch j leitende Schicht 14 mit dem Erdungspunkt 124 in Verbindung und ι die Platte 20 wird an die die negative Spannung liefernde Klem- :

me oder Anzapfung 62 gelegt. '

Das elektrische Feld, welches in dem durch den Aufnahmeraum 22 gebildeten Zwischenraum in den beiden Fällen entsteht, ist bezüglich Spannung und Polarität im wesentlichen gleich, doch ändert sich in den beiden Fällen die Relation gegenüber Erde. Die größten Wirkungen treten dort auf, wo die Spannung am stärksten vom Erdpotential verschieden ist. Im Falle der die Abstoßung der j Tonerpartikel bewirkenden Vorspannung ist dies die Oberfläche 18 des Aufzeichnungsträgers 10, da die Platte 20 sich auf Erdpotential befindet, während im Falle der zum Abziehen der Tonerpartikel dienenden Vorspannung die Wirkung am größten an der Oberfläche der Platte 20 ist, da sich die Oberfläche 18 des Aufzeichnungsträgers 10 auf Erdpotential befindet. Dies ist vorteilhaft, da zu Beginn des Toneraufbringvorganges sich die Vorgänge in nächster Nähe zur Oberfläche 18 abspielen und es erwünscht ist, die am stärksten belichteten Flächenbereiohe zu säubern, während zu Ende des Toneraufbringvorganges, wenn die meisten Tonerpartikel sich schon auf der Oberfläche 18 des Aufzeichnungsträgers entsprechend dem latenten Ladungsbild abgesetzt haben, die schwebenden Tonerpartikel aus der im Aufnahmeraum 22 verbliebenen Flüssigkeit abgezogen werden sollen. Zu diesem Zeitpunkt wird die größte Anziehungskraft nahe der Platte 20 benötigt, wo auch das höchste Potential auftritt.

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In einer praktisch ausgeführten Einrichtung kann die Umschaltung elektronisch und selbsttätig erfolgen. Eine Änderung der Polung ist leicht möglich, wenn p-leitendes Photoleitermaterial eingesetzt wird.

Die verschiedenen Maßnahmen zur Herstellung eines vollständig mit Ton

stellt:

mit Toner versehenen Filmes seien nachfolgend kurz zusamraenge- i

1) Der elektrophotographische Aufzeichnungsträger 10 wird in einer geeigneten Einrichtung aufgeladen und durch Aufprojizieren eines Bildes Delichtet.

2) Unmittelbar nach Beendigung des Belichtens wird die zur Bildintensivierung dienende Platte 20 in die Betriebsstellung gegenüber der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers gebracht.

3) Befindet sich die Platte 20 in der Betriebsstellung, so wird die zur Intensivierung des Bildes dienende, Abstoßungskräfte erzeugende Vorspannung angelegt. Dies entspricht dem in Figur 1 gezeigten Zustand.

4) Während die zur Bildintensivierung dienende, Abstoßungskräfte erzeugende Vorspannung noch anliegt, wird Toner 30 in den Aufnahmeraum 22 zwischen dem Aufzeichnungsträger und der Platte 20 eingelassen. Dies entspricht dem Zustand nach Figur 2.

Der zeitliche Ablauf der vorstehend genannten vier Verfahrensschritte hängt von den Eigenschaften des verwendeten Films oder Aufzeichnungsträgers und auch davon ab, wie bei der Durchführung des Toneraufbringverfahrens die verschiedenen Einzelteile körperlich bewegt werden können. Bei einem sehr rasch arbeitenden Aufzeichnungsträger oder Film kann das Anlegen der zur Bildintensivierung dienenden Vorspannung und das Zuführen des Toners beginnen, sobald die Belichtung abgeschlossen ist. Praktisch ist

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eine endliche Zeit erforderlich, um die Platte 20 in die richtige Lage zu bringen und den Toner in den Aufnahmeraum 22 einzuführen. Die zur Bildintensivierung dienende Vorspannung kann jedenfalls angelegt werden, bevor die Tonerzuführung beginnt. ! An den oben erwähnten vierten Verfahrensschritt schließen sich folgende weitere Schritte an: I

5) Die zur Bildintensivierung dienende, Abstoßungskräfte ι erzeugende Vorspannung bleibt während des Tonerauf- j bringvorganges eingeschaltet. Unmittelbar vor Entfernung des flüssigen Toners aus dem Aufnahmeraum 22 wird jedoch die die Abstoßungskräfte erzeugende Vorspannung abgeschaltet und die die Anziehungskräfte erzeugende Vorspannung wird eingeschaltet, wie in Figur k gezeigt ist.

6) Während die die Anziehungskräfte erzeugende Vorspannung eingeschaltet ist, wird der Toner 30 aus dem Aufnahmeraum 22 abgezogen. Dies ist in Figur 5 gezeigt. Danach ist der Vorgang abgeschlossen und der mit Toner versehene Film oder Aufzeichnungsträger j kann aus der Kamera oder der Einrichtung herausgenommen werden. Die zur Erzeugung der Anziehungskräfte dienende Vorspannung kann zu beliebiger Zeit nach dem Abziehen der Tonerflüssigkeit ausgeschaltet werden, da die Wirkung auf schwebende Tonerpartikel aufhört, sobald der Aufnahmeraum 22 leer ist. Es erweist sich als vorteilhaft, daß praktisch keine Tonerpartikel in der Tonerflüssigkeit 30 zurückbleiben, so daß diese nach der Toneraufbringung nur mehr eine klare Dispersionsflüssigkeit ist.

Die Verfahrensschritte, welche nach der Bilderzeugung oder Belichtung durchgeführt werden, geschehen selbstverständlich in Dunkelheit und die Einrichtung ist so ausgebildet, daß sie lichtdicht ist. Diese Bedingung ist verhältnismäßig leicht zu

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erfüllen, da der Aufnahmeraum 22 im wesentlichen auf allen Seiten geschlossen ist.

In solchen Fällen, in denen die Tonerpartikel nach Beendigung ! der Toneraufbringung nicht auf der Oberfläche des Aufzeichnungs- | trägers oder Films haften, muß der Toner noch auf der Oberfläche
18 des Aufzeichnungsträgers beispielsweise durch eine Heiζlampe j oder einen Strahler fixiert oder eingeschmolzen werden, was ent-! weder innerhalb der Kamera 80 oder auch außerhalb derselben ge- ! schehen kann. Gegebenenfalls kann eine Bildübertragung vorge- j sehen sein, indem die Oberfläche des Aufzeichnungsträgers oder

Films gegen einen anderen Träger gepreßt wird, auf dem dann die _:

i Tonerpartikel festgehalten werden. j

Wie bereits erwähnt, sind die Tonerpartikel bei Verwendung eines
p-leitenden Photoleiters negativ aufgeladen und die Polarität
der zur Abstoßung bzw. zur Anziehung dienenden Vorspannung wird
gegenüber dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel umgedreht. Mit anderen Worten, beim Toneraufbringen auf solche j Aufzeichnungsträger ist die ohmisch leitende Schicht Ik negativ j und die Platte 20 befindet sich auf Erdpotential. Ist die Toner-' aufbringung beendet und sollen nur noch die Tonerpartikel aus j der Dispersion abgezogen werden, so ist die ohmisch leitende ΐ Schicht Ik geerdet und die Platte 20 befindet sich auf positivem \ Potential. ι

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Claims (23)

1. nachträglich

   Patentansprüche

   Verfahren zum Toneraufbringen auf das latente Ladungsbild ei- j

   nes aufgeladenen und dann mit einer bestimmten Strahlungsverteilung belichteten elektrophotographischen Aufzeichnungsträgers, der eine ohmisch leitende Schicht und einen photoleitenden Belag j aufweist, in welchem das latente Ladungsbild als selektive La- j dungsverteilung vorliegt, wobei einzelne Oberflächenelemente des photoleitenden Belages selektiv Tonerpartikel einer Polarität entsprechend den Ladungsaufnahmeeigenschaften des Belages in dem betreffenden Oberflächenelement und in inverser Abhängigkeit von der von dem betreffenden Oberflächenelement aufgenommenen Strah- j lungsmenge anziehen, dadurch gekennzeichnet, ι

   a) daß eine leitfähige Platte in geringem Abstand von der | Oberfläche des photoleitenden Belages parallel zu diesem so angeordnet wird, daß zwischen dieser Platte und dem photoleitenden Belag ein Aufnahmeraum für flüssigen Toner entsteht,

   b) daß ferner zwischen der genannten Platte und der ohmisch leitenden Schicht eine Gleichspannungsvorspannung von solcher Richtung und relativer Größe angelegt wird, daß eine Abstoßung erreicht wird, durch die Tonerpartikel von der Oberfläche des photoleitenden Belages an denjenigen Oberf lächen,elementen zurückgestoßen werden, welche die Strahlung während der Belichtung aufgenommen haben, während aber insgesamt eine allgemeine Anziehungskraft auf die Tonerpartikel in den übrigen Oberflächenelementen aufrecht erhalten wird,

   c) daß weiter in den genannten Aufnahmeraum flüssiger Toner eingeführt wird, welcher die Tonerpartikel

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   der einen Polarität und ein Dispersionsmittel enthalt,

   d) daß fernerhin der flüssige Toner in dem Aufnahme raum für eine Zeitdauer belassen wird, welche zur vollständigen Einfärbung des latenten Ladungsbildes ausreicht, während gleichzeitig die die Abstoßung erzeugende Gleichspannungsvorspannung mindestens während des größten Teils der genannten Zeitdauer aufrecht erhalten wird und

   e) daß danach die in dem Aufnahmeraum verbliebene Flüssigkeit nach Ablauf der genannten Zeitdauer aus dem Auf- ^l nahmeraum abgelassen wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Ablassen des flüssigen Toners auf dem Aufnahmeraum eine auf die Tonerpartikel Anziehungskräfte erzeugende Vorspannung zur Wirkung gebracht wird, indem die Gleichspannungsvorspannung so erhöht wird, daß aufgrund ihrer Polarität und der relativen Spannungen zwischen der leitfähigen Platte und der ohmisch leitenden Schicht des Aufzeichnungsträgers Tonerpartikel gegen die Platte gezogen werden.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die eine auf die Tonerpartikel wirkende Anziehungskraft verursachende Vorspannung solange aufrecht erhalten wird, daß vor dem Ab-

   lassen der Flüssigkeit aus dem Aufnahmeraum die noch in dem Dispersionsmittel schwebenden Tonerpartikel aus dem Dispersionsmittel herausgezogen werden.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Umschaltung von der eine Abstoßung von Tonerpartikeln von bestimmten Oberflächenelementen verursachenden Vorspannung zu der eine Anziehung von Tonerpartikeln gegen die leitfähige Platte i hin verursachenden Vorspannung vorgenommen wird, derart, daß der Wechsel von der einen Vorspannung zu der anderen Vorspannung !

   augenblicklich geschieht. j

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5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis k, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Abstoßung von Tonerpartikeln an bestimmten Oberflächenelementen verursachende Vorspannung in der Weise erzeugt wird, daß die leitende Platte geerdet wird, während die ohmisch leitende Schicht des elektrophotographischen Aufzeichnungsträgers an eine erste Gleichspannungsquelle gelegt wird, welche die genannte eine Polarität besitzt und daß die Erhöhung der Vorspannung bzw. die eine Anziehung von Tonerpartikeln gegen die leitende Platte hin verursachende Vorspannung in der Weise herbeigeführt wird, daß die soeben genannten Schaltungsverbindungen aufgetrennt werden, die ohmisch leitende Schicht des Aufzeichnungsträgers geerdet wird und die leitende Platte mit einer weiteren Gleichspannungsquelle verbunden wird.
6. 6. Verfahren nach Anspruch 5, daduroh gekennzeichnet, daß die Polarität der zweiten Spannungsquelle entgegengesetzt zu der Polarität der ersten Spannungsquelle ist.
7. 7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Spannungsquelle eine positive Spannung liefert, während die zweite Spannungsquelle eine negative Spannung liefert.
8. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß nach Anlegen der eine Anziehung von Tonerpartikeln gegen die leitende Platte hin verursachenden Vorspannung die leitende Platte mit den zu ihr hingezogenen und an ihr haftenden Tonerpartikeln aus ihrer Betriebsstellung gegenüber der Oberfläche des photoleitenden Belages des Aufzeichnungsträgers zurückgezogen wird.
9. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Abstoßung von Tonerpartikeln von bestimmten Oberflächenelementen verursachende Vorspannung angelegt wird, bevor flüssiger Toner in den Aufnahmeraum eingelassen wird.

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10. 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Abstoßung von Tonerpartikeln von bestimmten Oberflächenelementen verursachende Vorspannung über die
    normale, zum Einfärben des latenten Ladungsbildes erforderliche
    Zeit hinaus aufrecht erhalten wird.
11. 11. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der
    Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch einen Aufnahmeraum ' (22), welcher durch eine leitfähige Platte (20) abschließbar
    bzw. abgeschlossen ist, die parallel zu der das latente Ladungs-· bild tragenden Oberfläche (l8) und in geringem Abstand von die- ', ser angeordnet ist, wobei der Aufnahmeraum so ausgebildet ist,
    daß er flüssigen Toner aufnehmen und halten kann, ferner durch j eine elektrische Schaltung (28, 24, 26), mittels welcher an die
    leitfähige Platte eine Abstoßungskräfte erzeugende Gleichspannung svorspannung solcher Höhe anlegbar ist, daß von der Ober- ' fläche des Aufzeichnungsträgers Tonerpartikel an bestimmten Ober-f flächenelementen abgestoßen werden, während die das latente La- j dungsbild darstellende relative Aufladung insgesamt erhalten
    bleibt, weiter durch eine Ableitungseinrichtung (70) zum Ablas- ! sen des flüssigen Toners aus dem Aufnahmeraum und durch Antriebs-jmittel (90) zum Auseinanderbewegen der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers und der leitfähigen Platte. '
12. 12. Einrichtung nach Anspruoh 11, dadurch gekennzeichnet, daß i Schaltmittel (126) vorgesehen sind, mittels welchen mindestens
    nach dem größten Teil der zur Toneraufbringung auf das latente | Ladungsbild erforderlichen Zeit die zur Erzeugung von Abstoßungs+ kräften dienende Vorspannung abschaltbar ist und daß mittels der j genannten elektrischen Schaltung eine zweite Vorspannung zwischen die leitfähige Platte (20) und die Oberfläche (l8) des
    Aufzeichnungsträgers (lO) anlegbar ist, welche eine Anziehung
    von Tonerpartikeln gegen die leitfähige Platte bewirkt.
13. 13. Einrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrophotographische Aufzeichnungsträger (lO)

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    in einem Träger (108) gehaltert ist und daß der Aufnahmeraum (22) von der leitfähigen Platte (20) und dem genannten Träger (lO8) begrenzt wird, die sich in paralleler Lage gegenüberstehen, wobei die Oberfläche (18) des Aufzeichnungsträgers nach innen in den Aufnahmeraum (22) weist und einer Fläche der leitenden Platte gegenübersteht.
14. 14. Einrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Schaltung (24, 26, 28) eine erste Spannungsquelle (26) enthält, welche eine verhältnismäßig niedrige Spannung liefert und einen Erdanschluß besitzt, wobei die Polarität der Spannung dieser Spannungsquelle mit dem Vorzeichen der Aufladung der Tonerpartikel übereinstimmt und daß die leitende Platte (20) geerdet ist, so daß die eine Abstoßung von Tonerpartikeln von bestimmten Oberflächenelementen verursachende Vorspannung an der Oberfläche (18) des Aufzeichnungsträgers (lO) anliegt.
15. 15. Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die leitfähige Platte (20) von der Erdverbindung abtrennbar und der Aufzeichnungsträger (lO) bzw. dessen ohmisch leitende Schicht mit Erde verbindbar ist und daß eine zweite Gleichspannungsquelle (62) mit der leitfähigen Platte (20) verbindbar ist, derart, daß eine Tonerpartikel gegen die leitfähige Platte anziehende Vorspannung erzeugbar ist.
16. 16. Einrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen der ersten Spannungsquelle (26) und dem Aufzeichnungsträger (lO) einerseits und zwischen der leitfähigen Platte (20) und Erde andererseits auftrennbar und gleichzeitig die Verbindung zwischen der zweiten Spannungsquelle und der leitfähigen Platte einerseits und dem Aufzeichnungsträger und Erde andererseits herstellbar ist.

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17. 17. Einrichtung nach einem der Ansprüche Ik bis i6, dadurch ge- ' kennzeichnet, daß die erste Spannungsquelle (26) eine positive j Spannung liefert, i
18. 18. Einrichtung nach Anspruch 15 und Anspruch 17, dadurch ge- ^! kennzeichnet, daß die zweite Spannungsquelle (62) eine negative | Spannung liefert. ;
19. 19. Einrichtung nach einem der Ansprüche 13 his 18, dadurch ge- ] kennzeichnet, daß der Aufzeichnungsträger (lO) in einem Rahmen '■ (82) gehaltert und in dem genannten Träger (IO8) angeordnet und : mit diesem bewegbar ist, wobei der Aufnahmeraum (22) vom Innen- j

    rand des Rahmens (82), von der Oberfläche des photoleitenden Belages des Aufzeichnungsträgers (iO) und von der leitfähigen

    Platte (20) begrenzt wird. I
20. 20. Einrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß J der Rahmen (82) aus einem bezüglich der Tonerflüssigkeit hoch- j absorbierendem Material (86) besteht. j
21. 21. Einrichtung nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Tonerflüssigkeit in einem an dem Rahmen (82) befestigten
    Speicherraum (80) enthalten ist, welcher unter Druckeinwirkung
    die Tonerflüssigkeit in den Aufnahmeraum (22) abgibt.
22. 22. Einrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (IO8) und die leitfähige Platte
    (20) in parallelen Ebenen bewegbar sind.
23. 23. Einrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Aufnahmeraum (22) zugekehrte Fläche
    der leitfähigen Platte (20) einen nicht benetzbaren Belag (106)
    aufweist.

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