DE2622327B2 - Verfahren zum elektrostatischen Drucken - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren zum elektrostatischen Drucken gemäß den Oberbegriffen der Patentansprüche I und 7.

Bei üblichen Druckverfahren wird auf die Oberfläche einer Druckmatri/.enfläche in Übereinstimmung mit deren Unebenheit oder mit einem Unterschied in der l.ösiingsiiffinität gezielt Farbe aufgebracht und diese dann auf ein Papier gedrückt. Im Gegensat/ hier/u wird bei dem elektrostatischen Drucken die Farbe nicht auf mechanische Weise auf die Druckmatrize aufgebracht, sondern tuf elektrostatische Weise und dann auf ein Papier übertragen. Da die Farbe bzw. der Toner bei den elektrostatischen Druckverfahren nicht ausreichend beständig an der Druckmatrize anhaftet, eignen sich diese nicht so gut zum Drucken mit hoher Geschwindigkeit, d. h. das elektrostatische Drucken ist den herkömmlichen Druckverfahren unterlegen, wenn es um die Herstellung einer Vielzahl von klaren Drucken geht.

lerkömmliche Matrizen /um elektrostatischen Druk· ken bestehen beispielsweise aus einem leitenden Träger und einem diesem überlagerten isolierenden Bild oder

aus einem isolierenden Träger und einem diesem überlagerten leitfähigen Bild. Das Bild wird durch bildmäßiges Aufbringen einer isolierenden oder einer leitfähigen Beschichtung auf den Träger erzeugt, oder aber durch Auftragen einer lichtempfindlichen Schicht auf den Träger, bildmäßiges Belichten derselben und gezieltes Entfernen der belichteten oder der unbelichteten Bereiche durch Ätzen. Elektrostatische Druckmatrizen dieses Aufbaus besitzen verschiedene Nachteile hinsichtlich der Druckschärfe und ihrer Haltbarkeit. Üblicherweise wird in einem ersten Schritt ein elektrostatisches Ladungsbild durch Laden der Matrize erzeugt, wobei elektrische Ladungen in bildmäßiger Verteilung in den Bildbereichen festgehalten wird, wenn diese Bildbereiche isolierend sind. Das Ladungsbild wird anschließend mit Toner entwickelt, der enigegengesetzt wie die Bildbereiche des Ladungsbilds geladen ist. Schließlich wird das entwickelte Tonerbild auf ein Bildempfangsmaterial bzw. Übertragungspapier übertragen. Diese Schritte werden entsprechend der Zahl der gewünschten Drucke wiederhol;. Wenn das Bild der Druckmatrize durch Unebenheit der Oberfläche derselben gebildet ist, wird die unebene Oberfläche durch mechanischen Abrieb während des Drucicvorgangs verschließen, so daß kein einwandfreies Ladungsbild mehr erzeugt werden kann, d. h. daß die Matrize geringe Haltbarkeit besitzt. Ferner ist es sehr schwierig, mit einer solchen Matrize mit unebener Oberfläche ein hohes Auflösungsvermögen zu erreichen. Insbesondere sind Bilder mit Halbtönen bzw. Gradation mittels einer derartigen unebenen Oberfläche nur schwierig zu erhalten.

Der Erfindung Hegt die Aufgabe zugrunde, Verfahren gemäß den Oberbegriffen der Patentansprüche 1 und 7 anzugeben, die sich durch geringen Matrizenverschleiß, hohes Auflösungsvermögen und gute Wiedergabe von Halbtönen auszeichnen und insbesondere schleierfreie Drucke erzielen lassen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im kennzeichnenden Teil der Patentansprüche 1 und 7 angegebenen Mitteln gelöst.

Indem metallisches Silber in bildmäßiger Verteilung in ein Isoliermaterial eingelagert ist, ergibt sich eine Matrizenoberfläche, die keinerlei Unebenheit besitzt und die demgemäß auch bei der Herstellung einer Vielzahl von Kopien nicht bescbidigt werden kann. Insgesamt weist die Matrize eine hervorragende Haltbarkeit auf. Da das Silberbild aus einer Anordnung feiner metallischer Silberteilchen besteht, ist ein hohes Auflösungsvermögen gewährleistet. Die Dichte des Silberbilds kann in Übereinstimmung mit einer beliebigen stufenlosen Gradation durch die Konzentration der feinen Silberteilchen geändert werden, so daß auf einfache Weise Bilder mit stufenloser Gradation reproduziert werden können. Auf diese Weise wird eine hohe Bildqualität erreicht, die in nahezu jeder Hinsicht der gewöhnlichen Silbersalz-Fotografie ähnlich ist.

Die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendete Druckmatrize kann durch fotografisches Belichten eines lichtempfindlichen Silbersalzmaterials ausgebildet werden, so daß daher die Empfindlichkeit und die panchromatischen Eigenschaften weitaus besser als diejenigen herkömmlicher elektrostatischer Druckmatrizen sind. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren können einige tausend klare und scharfe Kopien innerhalb einer kurzen Zeit hergestellt werden.

Ein weiterer Vortc'l des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt dann, daß praktische schleierfreie Bilder erzeugt werden. Dies beruht darauf, daß die Druckmatrize während des erfindungsgemäßen Verfahrens mindestens einmal erwärmt wird. Ursache des Hintergrundschleiers sind Tonerteilchen, die sich in den an sich bildfreien Teilen der Matrize absetzen und dort aufgrund eines Oberflächenrestpotentials festgehalten werden. Wie sich erwiesen hat, hat das elektrostatische Oberflächenpotential in den leitenden Silberbildbereichen nicht den Wert Null, sondern einen bestimmten Restwert, der zwar wesentlich geringer ist als der Wert des elektrostatischen Oberflächenpotentials in den silberlosen Bereichen, der jedoch so hoch ist. daß sich bei der Entwicklung des Ladungsbildes auch in den Silberbildbereichen Tonerteilchen an die Oberfläche der Druckmatrize seizen. Wenn nun die Drackmatrize vor, während oder nach dem Laden erwärmt wird, wie es erfindungsgemäß vorgesehen ist, werden Oberflächenpotentiale erhalten, deren Werte geringer sind als die ohne Erwärmung erhaltenen. Während die Potentialab-Senkung in den silberfreien Bereichen der Druckmatrize ohne Bedeutung bleibt, wird in den .jilberbildbereichen nahezu der Potentialwert Null erreicht, d. h. ein so geringes Potential, daß die Tonerteilchen ausschließlich an den silberfreien Bereichen anhaften und nich: mehr an den Silberbildbereichen, so daß schleierfreie und scharf., Drucke bzw. Kopien erzielt werden.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Gegenstände der Ansprüche 1 und 7 sind in den Unteransprüchen aufgeführt.

Die US-PS 31 32 963 beschreibt zwar ein Verfahren mit einer ähnlichen Schrittfolge, bei diesem bekannten Verfahren handelt es sich jedoch um ein xerothermografisches Verfahren, das sich vom erfindungsgemäßen Verfahren grundsätzlich unterscheidet. Bei diesem bekannten Verfahren wird eine Druckmatrize verwendet, die aus einem Kunststoffträger besteht, der ein Silberbild in einer Gelatineschicht trägt. Da eine elektrisch leitende Gelatine vorgesehen ist, wird beim zunächst durchgeführten Laden dieser Druckniatrize kein Ladungsbild erzeugt, sondern lediglich der Kunststoffträger auf beiden Seiten gleichmäßig aufgeladen. Anschließend wird die Druckmatrize auf der Seite des Kunststoffträgers einer Infrarotstrahlung ausgesetzt. Da das Silberbild schwarz ist, werden diejenigen Bereiche des Kunststoffträgers, die den Silberbildbereichen entsprechen, selektiv erwärmt und verlieren dadurch ihr Ladungshaltevermögen, d. h. sie werden entladen. Demgegenüber bleiben die der Gelatineschicht zugeordneten Bereiche des Kunststoffträgers geladen, so daß auf diese Weise ein elektrostatisches Ladungsbild auf vlem Kunststoffträger erzeugt und anschließend entwickelt wird. Das Bestrahlen der Druckmatrize mit Infrarotstrahlung stellt also den Schrot dar, der für die Erzeugung des Ladungsbildes ursächlich ist. Das sichtbare Tonerbild wird dann auf Bildempfangsmaterial übertragen.

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

Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines für die Ausbildung einer elektrostatischen Druckmatrize verwendeten lichtempfindlichen Elements;

F i g. 2 zeigt ein lichte,npfindlichcs Element, in dem latente Bilder ausgebildet sind;

F i g. J zeigt ein A'isführungsheispiel einer elektrostatischen Druckmatrize;

F i g. 4 bis 7 zeigen ein Beispiel eines Ablaufs elektrostatischer Druckschritte unter Verwendung

einer elektrostatischen Druckmatrize, und zwar jeweils einen Ladeschritt, einen Entwicklungsschritt, einen Übertragungsschritt und einen Reinigungsschritt;

Fig. 8 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung für die Durchführung de:, Verfahrens;

F i g. 9 bis 11 zeigen weitere Ausführungsbeispiele des elektrostatischen Druckverfahrens.

Die elektrostatische Druckmatrize kann gewöhnlich aus einem lichtempfindlichen Silbersalzmaterial hergestellt werden. Die Fig. 1 stellt eines der typischen lichtempfindlichen Silbersalz-Elemente dar. Das lichtempfindliche Silbersalz-F.lement 1 in F i g. I ist aus einer lichtempfindlichen Silbersalz-Schicht 3 und einer Unterlage 2 zusammengesetzt, wobei die lichtempfindliche Silbersalz-Schicht 3 hauptsächlich aus einer herkömmlichen, für die Bildung abgeschiedenen Silbers geeigneten Silbersalz-Verbindung und einem Isoliermaterial zu-

Typische lichtempfindliche Silbersalz-Schichten sind Emulsionsschichten aus Silberhalogenidemulsion für Fotografie, Lippmannemulsion für hohe Auflösung. Fmulsion für Hochauflösungstrockenplatten, Silbersalzemulsion für Plattenherstellung (z. B. direkt positive Emulsion) u. dgl. Diese Emulsionsschichten sind bekannte lichtempfindliche Materialien und können durch Naßentwicklung nach der Belichtung Silberbilder ausbilden.

Die Ausbildung von Silberbildern mittels eines trockenen Verfahrens ist üblicherweise so einfach, daß es vom praktischen Standpunkt aus verzuziehen ist. F.in Muster der lichtempfindlichen Materialien für ein derartiges trockenes Verfahren ist aus einem organichen Silbersalz, einem Reduktionsmittel und einem Halogenid in einer im Vergleich zu derjenigen des organischen Silbersalzes geringen Menge in einem Isoliermaterial zusammengesetzt. Wenn eine derartige »trockene« Ausführungsform des lichtempfindlichen Materials verwendet wird, können nach der bildgemäßen Belichtung Silberbilder durch Wärmeentwicklung erzeugt werden, so daß eine Reihe von Vorgängen von der Gestaltung der elektrostatischen Druckmatrize einer Vorlage bis zur Ausbildung eines elektrostatischen Bilds fortlaufend innerhalb einer kurzen Zeit durchgeführt werden kann. Daher ist ein solches Verfahren eines der bevorzugt gewählten Ausführungsformen der Erfindung.

Dieses lichtempfindliche Trockenentwicklungsmaterial kann ein Wärmeentwicklungsmaterial sein, wobei das Silberbild durch bildgemäße Belichtung zugleich mit der Wärmeentwicklung oder durch bildgemä'ße Wärmeentwicklung zugleich mit oder nach einer Abdeckbelichtung erzeugt werden kann.

Dieses lichtempfindliche Trockenentwicklungsmaterial kann durch Aufschichten des organischen Silbersalzes und des dispers mit einem Bindemittel, einem isolierenden Material, gemischten Halogenids auf eine beliebige Unterlage zur Erzeugung einer organischen Silbersalzschicht und darauf folgendes Aufbringen des mit einem Harz wie Acetyl-Zellulose od. dgl. gemischten Reduktionsmittels auf die Oberfläche der organischen Silbersalzschicht unter Verwendung eines geeigneten Lösungsmittels zur Bildung einer Reduktionsmittelschicht hergestellt werden.

Das Reduktionsmittel kann in die organische Silbersalzschicht eingelagert sein oder kann auf die organische Silbersalzschicht mit einem Gehalt an Reduktionsmittel aufgeschichtet sein.

Jede der vorstehend genannten Komponenten kann /u einer unterschiedlichen Schicht ausgebildet sein. Das Reduktionsmittel kann auf die Oberfläche der organischen Silbersalz-Schicht aufgetragen werden, die schon bildgemäß belichtet worden ist. wonach dann die Wärmeentw icklung durchgeführt werden kann.

Verwendbare typische organische Silbersalze sind die Silbersalze von organischen Säuren, Mercapto-Verbindungen, Imino-Verbindungen u.dgl. sowie organische Silber-Komplex-Salze.

(I) Silbersalze organischer Säuren

(a) Silbersalze der folgenden Fettsäuren:

z. B. [Essigsäure, Propionsäure, Buttersäure, Valeriansäure, C'apronsäure, Enanthinsäurc. Caprinsüure, Pelargonsäure. Caprylsäure. Undecansäure, l.aurinsäure. Tridecansäure. Myristinsaure. Pentadecansäure. Palmitinsäure.

Arachinsäure, Behcnsäure. l.ignoccrinsäure. ( erotinsäure, Heptacosansäure. Octacosansäure. Melissinsäure, Laccerinsäure. Acrylsäure, Croton-Säure, 5-Hexensäure. 2-Octensäure, Oleinsäure. 4-Tetradecensäure. 13-Docosensäure. Stearolsäure, Behenolsäure und 9-Undeensäure.

(b) Silbersalze anderer organischer Säuren: z. B. Arachinsäure, Hydroxystearinsäure. Lenzoesäurc.

'♦-n-Octadecyloxydiphcnyl-'t-carbonsäure. o-Aminobenzolsäure. p-Nitrobenzoesäure, p-Pheny !benzoesäure, Acetamidobenzoesäure. Phthalsäure. Salicylsäure. Oxalsäure, Picolinsäure. Chinolinsäure. -».-x'-Dithiodipropionsäure. /'J./i'-Dithiodipropionsäure, Thiobenzoesäurc, p-Toluolsulfonsäure. Dodecylbenzoesulfonsäure. Taurin, p-Toluolsulfinsäure und Diäthyldi thiocarbaminsäure.

(2) Mercaptoverbindungen

z. B. Silber-2-mercaptobenzoxazol. Silber-2-mercaptobenzimidazol.und Silber-2-mercaptobenzothiazol.

(3) Iminoverbindungen

ζ. B. Silber-1.2.4-triazol.Silberbcn/imidazol. Silberbenztriazol. Silber- 5-nitrobenzimidazol. .Silber-5-nitrobenztriazol und
Silber-o-sulfobenzimid.

(4) Silberkomplexsalze

z. B. Silber-di-8-oxychinolin und Silberphthaiazinon.

Als typische Beispiele des Halogenids können genannt werden:

(1) Anorganische Halogenide

Anorganische Halogenide besitzen vorzugsweise die allgemeine Formel: MXm. bei der X ein Halogen (z. B. Cl, Br und I) und M Wasserstoff. Ammonium oder ein Metall ist (wie z. B. ·

Kalium. Natrium, Lithium, Calcium. Strontium. Cadmium. Chrom, Lubidium. Kupfer. Nickel. Magnesium, Zink, Blei, Platin, Palladium, Wismuth. Thallium, Luthenium,Gallium, indium. Rhodium, Beryllium, Kobalt. Quecksilber. Barium, Silber, Cäsium, Lanthan, Iridium und Aluminium),

wobei m gleich I ist. wenn M Wasserstoff oder Ammonium ist, und m die Valenz des Metalls aufweist, wenn M ein Me.'all ist.

Zusätzlich können vorzugsweise Silberchlorid-Silber bromid, Silberchlorid-Silbcrbromkl Silberjodid, Silberbromid-Silberjodid und Silbcrchlorid-Silberjodid ver wci'ci werden.

(2) Halogenhaltige organische Verbindungen

/. ß.Tetrachlorkohlenstoff.( hlorofo/m. Trich Ii irät hy len.Tri phenyl met hylehlorid. Triphenylmcthylbromiil. Jodoform, Bromoform und Cctyläthyldimcthylammoniumbmmid.

Der Wirkungsmcchanismus dieser Ilalogenide ist bis letzt nicht kl;ir. wird aber jedoch wie folgt angesehen: Hinsichtlich Sill-erhalogeniden bewirkt die Belichtung die Erzeugung abgeschiedenen Silbers, wobei das auf diese Weise abgeschiedene Silber zu einem Entwickliingskern nach dem Entwickeln wird und die Abscheidung von Silber aus dem organischen Silbersalz zur Ausbildung der .Silberbilder beschleunigt. Bei von Silberhalogeniden verschiedenen Halogeniden reagieren diese mit dem organischen Silbersalz zur Erzeugung von Silberhalogeniden. wonach die Silberhalogenide auf die gleiche Weise wirken wie die vorstehend beschriebenen, d. h. es wird abgeschiedenes bzw. isoliertes Silber gebildet und wirkt als Entwicklungskern, wobei Silberbilder erzeugt werden.

Die vorstehend genannten Halogenide können für sich allein oder in Verbindung verwendet werden.

Der Gehalt der Halogenide isl üblicherweise weniger als I Mol. vorzugsweise weniger als 10 ' Mol und noch besser 10 ^; bis 10 ' Mo! für ein Mol des organischen Silbcrsalz.es.

Typische Reaktionsmittcl sind nachstehend genannt: Hydrochinon. Methylhydrochinon. Chlorhydrochinon. Bromhydrochinon. Catechol. Pyrogallol. Methy!hydroxynaphthalin. Aminophenol.

4.4'-Butyliden-bis(6-t-butyl-3-methylphcnol). 4.4'-Bis(6-t-butyl-3-methy !phenol). 4.4 -Thio-Bis(6-buty 1-2-methyIphenol). 2.6-Di-t-butyl-p-cresol.
2.2'- Methy len-bis(4-äthyl-6-t-butylphenol). l'hcnidon. Metoi. 2.2'-Dihydro\\-1.1'-binaphthyl. 6.b'-Dibrom-2.2'-di hydroxy-1, Γ-binaphthal. Bis(2-hydroxy-1 -naphthyl)methan. 2.2'-Methylen-bis(6-t-butyl-p-cresol)und

Gemische derselben.

Außer den vorstehend genannten Reduktionsmitteln können auf Wunsch Färbungsscnsibilisatoren. Färbungsmittel. Stabilisatoren und andere Zusätze verwendet werden.

Es ist auch möglich, einen Entwicklungsvorgang ohne Einlagerung eines Entwicklungsmittels (eines Reduktionsmittels) in die lichtempfindliche Schicht durchzuführen, d. h- es ist möglich, eine äußerliche Art des Naßentwicklungsverfahrens zu bewerkstelligen. Beispielsweise wird eine Entwicklungslösung, die ein Reaktionsmittel gemäß der vorstehenden Beschreibung enthält, einer Pufferlösung zugeführt, die auf einen niedrigen pH-Wert eingestellt ist. Das Fixieren kann mit einer üblichen Lösung von Natriumthiosulfat bewerkstelligt werden.

Im Falle von mit Wärme entwickelbaren lichtempfindlichen Materialien werden lichtempfindliche Materialien, die nicht irgendein Halogenid enthalten, einer vorausgehenden Wärmebehandlung unterzogen und dann belichtet und zur Bildung von Silbcrbildern • wärmeentwickelt. Die Bildinformationen werden der Belichtung oder der Wärmecntwicklungsbehandlting aufgeprägt.

Als isolierendes Material, in welches das organische Silbersalz dispergiert wird, kann folgendes genannt in werden:

Poly.v.yrolhar/. Polyvinylchloridharz, Phenolharz,
Poly vinylacetat harz. Polyvinylacetalharz,
Epoxyharz, Xylolharz, Alkydharz,
Polycarbonalharz, Poly(methylmcthaerylat)har/.
Polyvinvlbutyralhar/. Gelatinharz. Polyester.
Polyurethan. Polyvinyhu etat. Synthetikkautschuk.
Polybuten

u. dgl.

."> Falls es gewünscht ist, kann ein Weichmacher zugeführt werden. Als Weichmacher seien folgcmic genannt: Dioctylphthalat. Trieresylphosphat, Diphenylchlorid, Methylnaphthalin. p-Terphcnyl, Diphenyl u.dgl.

Als lichtempfindliches Material für die Herstellung der elektrostatischen Druckmatrize können herkömmliche Materialien verwendet werden, wie es nachstehend gezeigt ist.

Beispielsweise kann ein lichtempfindliches Material Iiι zur Ausbildung von Silberbildern durch Diffusionsübertragung verwendet werden. Das Negativmaterial mit einer ein Silberhalogenid enthaltenden Gelatineschicht wird belichtet, in ein<r zur Auflösung von Silberhalogenid geeigneten Lösung getränkt und mit einem :". Positivmaterial in Berührung gebracht, das eine Kolloidsilber in der Lösung enthaltende Gelatineschicht besitzt, wodurch das dem unbelichteten Teilbereich des Negativmaterials entsprechende Silberhalogenid in der Lösung gelöst wird, in die Gelatineschicht des Μ Positivmaterials eindiflundiert und an dem Kolloidsilber des Positivmaterials als Entwicklungskern zur Abscheidung von Silber und zur Ausbildung positiver Silberbilder reduziert wird.

Ein anderes Verfahren ist ein als »Auto-positives« ■ι"- Verfahren bekanntes Verfahren. Das fotoempfindlichc Material mit einer Silberhalogenid enthaltenden Gelatineschicht wird einer Abdeckbelichtung und danach einer bildmäßigen Belichtung ausgesetzt. Als Ergebnis verliert gemäß dem Herschel-Effekt der bildmäßig .η belichtete Teilbereich die Fähigkeit der Reduktion und df-r Abscheidung des Silbers in der nachfolgenden Entwicklungsbehandlung, so daß zur Ausbildung von Silberbildern das Silber nur an einem Teilbereich ausscheidet, der von dem bildmäßig belichteten -.5 Teilbereich verschieden ist.

Ein weiteres fotoempfindliches Material ist dasjenige, das eine dampfabgelagerte Silberhalogenidschicht aufweist, wobei bei diesem Silberbilder durch die Behandlung der Silberhalogenidschicht auf herkömmli-Mi ehe Weise, d. h. durch Belichtung, Entwicklung und Fixieren erhalten werden können.

Ein weiteres fotoempfindliches Material ist als Fotolösbarmachungs-Verfahren bekannt, d. h, das Fixieren einer Silberhalogenid mit Mercaptanen oder bi Thioharnstoffen enthaltenden Gelatineschicht, das Belichten, das Entwickeln und das Waschen mit Wasser zur Ausbildung der Silberbilder.

Wenn ein fotoemofindliches Element unter Verwen-

dung des vorstehend genannten fotoenipfindlichcn Materials als eine fotoempfindliche Schicht cr/eugt wird, wird üblicherweise eine Unterlage mit dem fotoempfindlichen Material beschichtet, wobei im allgemeinen das Beschichtungsverfahren ein häufig zur Ausbildung tines dünnen Filmes von Kunstharz angewandtes herkömmliches Verfahren sein kann. Als Beispiel sei eine Schleuderbeschichtung für eine F.mulsionslösung, eine Beschichtung mittels Mayer-Stab, eine Flußbeschichtung und eine I.uftrakelbeschichtung genannt, wobei die Filmdicke entsprechend eingestellt werden k;inn. wie beispielsweise von einigen μηι bis ungefähr 100 μπι.

Die Unterlage kann eine Metallplatte wie Aluminium, Kupfer, Zink, Silber u.dgl., ein melallbeschichtetes Papier, ein zum Verhindern des Durchdringens einer Lösung behandeltes Papier, ein mit einem leitfähigen Polymer behandeltes Papier, ein ein Obcrflächenaktiveinem mit Wi>nne enfwickelbarem fotoempfindlichem Material hergestellt ist. können die für solche Zwecke erforderlichen Schritte, d. h. der Schritt der bildmäßigen Belichtung und der Wärmeentwicklungsschiitt, in den elektrostatischen Druckvorgang als Vorbereitungsschritt eingegliedert werden, so daß es daher möglich wird, ein durchlaufendes Verfahren zu erzielen. Wenn es notwendig ist, können zum Zeitpunkt des Einleitens des grundlegenden Verfahrens im Betrieb andere zusätzliche Schritte wie beispielsweise Reinigungs- und Fixierschritte in das elektrostatische Druckverfahren mit einbezogen werden. Weiterhin kann gemäß vorstehender Beschreibung das grundlegende Verfah ren in unterschiedlichen Ausführungsformen ausgeführt werden.

Ein Beispiel des grundlegenden elektrostatischen Druckvorgangs ist in den F i g. 4 bis 7 dargestellt, wobei es eine Stufe der Herstellung elektrostatischer Bilder,

ein Kunstharz, ein Film od. dgl. mit auf der Oberfläche aufgedampftem Metall, Metalloxid oder Metallhalogenid sein. Ferner kann ein isolierendes Glas, Papier, Kunstharz od. dgl. verwendet werden. Insbesondere sind ein flexibles Metallblatt, Papier oder andere leitfähige Materialien vorzuziehen, die auf eine Trommel gewickelt werden können.

Wenn eine leitfähige Unterlage verwendet wird, ist es üblicherweise nötig, daß der spezifische Widerstand riedriger als derjenige einer Fläche ohne Silberbild auf der fotoempfindlichen Schicht ist, auf der Silberbilder ausgebildet worden sind, wobei der spezifische Widerstand vorzugsweise niedriger als I O^ ohm ■ cm und noch besser niedriger als 10'ohm · cm ist.

Zur Herstellung einer Matrize für das elektrostatische Drucken wird ein aus zur Ausbildung eines Silberbilds geeigneten unterschiedlichen fotoempfindlichen Materialien gebildetes fotoempfindliches Element zur Ausbildung eines latenten Bilds 4 auf dem belichteten Bereich gemäß der Darstellung in F i g. 2 einer bildmäßigen Belichtung ausgesetzt und danach zur Ausbildung eines Silberbilds auf dem in Fig. 3 gezeigten belichteten Bereich 5 die Entwi-klungsbehandlung durchgeführt. Auf dem unbelichteten Teilbereich 6 (Bereich ohne Silberbild) wird keinerlei Silberbild ausgebildet.

Die spezifischen Widerstände οι und 02 des Silberbildbereichs bzw. des Bereiches ohne Silberbild werden wahlweise so festgelegt, daß zwischen diesen Bereichen ein ausreichender elektrostatischer Kontrast gebildet wird. 02 ist vorzugsweise um zwei oder mehr Steilen und noch besser um drei oder mehr Stellen größer als 01. Der spezifische Widerstand οι soll üblicherweise weniger als 10'³ohm ■ cm und noch besser weniger als IU¹⁰ ohm ■ cm betragen.

Andererseits kann der spezifische Widerstand oj üblicherweise mehr als 10'°ohm-cm, vorzugsweise mehr als 10" ohm · cm und noch besser mehr als 10^1Johm · cm betragen.

Die Stärke der das Silberbild tragenden Schicht kann wahlweise im Hinblick auf den Zweck, die Anwendung und die Haltbarkeit bestimmt werden, wobei sie üblicherweise im Bereich von 1 bis 50 μΐη und vorzugsweise im Bereich von 2 bis 30 μπι liegt

Das grundlegende elektrostatische Druckverfahren umfaßt eine Wiederholung eines Ladeschritts, eines Entwicklungsschritts und eines Übertragungss~hritts, wobei an einem beliebigen Punkt ein Erwärmungsschritt eingefügt ist.

Wenn ferner die elektrostatische Druckmatrize aus

umfaßt. Gemäß der Darstellung in Fig.4 wird eine ein Silberbild tragende Matrize unter einer beispielsweise negativen Koronaelektrode 7 durchgeleitet, so daß sich auf dem Oberflächenbereich ohne Silberbild, d. h. dem Matrizenbereich ohne Silberbild negative Ladungen 8 ausbilden können. In diesem Fall kann anstelle der negativen Koronaelektrode eine positive Koronaelektrode oder eine Wechselstrom-Koronaclektrode verwendet werden und es kann anstelle der Koronaelektrode eine Kontakt-Elektrode verwendet werden. Als Ergebnis der vorstehend beschriebenen Ladung wird auf dem Bereich ohne Silberbild auf der Matrize gezielt ein latentes Bild elektrostatischer Ladungen ausgebildet. Dieses latente Bild elektrostatischer Ladungen wird gemäß der Darstellung in Fig. 5 einer Toner-Behandlung in einer üblichen Weise unterzogen, wie z. B. durch Berieselungsentwicklung, Magnetbürstenentwicklung, flüssige Entwicklung, trockenmagnetische Entwicklung und Befeuchtungsentwicklung. Wenn die Toner-Teilchen elektrisch leitfähig sind und ihnen keine besonderen Ladungen aufgeprägt sind, oder wenn sie Ladungen tragen, die denjenigen des Bilds elektrostatischer Ladungen entgegengesetzt sind, haften sie an einem Teilbereich 9 an, auf dem Ladungen aufgebracht sind. Wenn andererseits den Toner-Teilchen die gleichen Ladungen wie diejenigen des Bilds aufgeprägt werden, haften die Teilchen an einem Teilbereich 10 an, auf dem keine Ladungen aufgebracht sind. Gemäß der Darstellung in F i g. 6 wird ein Bildempfangs- bzw. Übertragungsmaterial 11 mit der Oberfläche des Tonerbilds in Berührung gebracht und das Tonerbild dadurch auf das Übertragungsmaterial 11 übertragen, daß beispielsweise von der Rückseite des Übertragungsmaterials 11 her eine Koronaelektrode 12 mit der zur Polarität des Toners entgegengesetzten Polarität angewendet wird. Das auf diese Weise übertragene Tonerbild kann mittels einer üblichen bekannten Technik fixiert werden. Üblicherweise wird Wärmefixieren, Lösungsfixieren od. dgl. angewendet. Im Falle der Ausführung flüssiger Entwicklung reicht es aus, das Tonerbild lediglich zu erwärmen. Abgesehen davon kann ein Druckfixierverfahren verwendet werden. Darauffolgend kann nötigenfalls die Oberfläche der Matrize gemäß der Darstellung in Fig. 7 zum Entfernen des zurückbleibenden Tonerbilds unter Verwendung einer Reinigungsvorrichtung wie einer Bürste, einer Pelzbürste eines Tuchs, einer Klinge od. dgi. gereinigt werden.

Das elektrostatische Druckverfahren wird entweder mit der vorstehend beschriebenen Schrittfolge Laden—

Entwickeln — Übertragen — Reinigen oder durch Wiederholung der Schrittfolge Entwickeln — Übertragen— Wenigen durchgeführt, bei der die Beständigkeit des latenten elektrostatischen Bilds ausgenützt wird. In diesem Fall kann nach Wunsch der Reinigungsschritt weggelassen werden.

In einem besonderen Fall ist es möglich, daß mit den ersten Verfahrensschritten ein Bild mit einer ausreichenden Menge von Toner auf der Matrize ausgebildet wird, um die Übertragung des Tonerbilds auf unterschiedliches Übertraglingsmaterial mehrere Male zu wiederholen.

Das elektrostatische Druckverfahren weist einen Schritt des Erwärmens der elektrostatischen Druckmatrize auf. Es ist jedoch nicht immer notwendig, die Erwärmung mindestens einmal bei jedem Kopierzyklus durchzuführen. Ferner ist es auch nicht immer notwendig, die Entwicklung mindestens einmal bei

JCCiCiTi ^yKiUS üüi'CiiAÜiiini"Oil.

Auf Wunsch können andere Schritte wie beispielsweise ein Reinigungsschritt, ein Fixierschritt u. dgl. hinzugefügt werden.

Der Erwärmungsschritt wird durch Erwärmen der elektrostatischen Druckmatrize dafür ausgeführt, elektrostatische Ladungsbilder mit weniger Schleier auszubilden. Es soll das elektrostatische Bild unter der Einwirkung der Wärme ausgebildet werden. Die Erwärmung kann an jedem Punkt des Verfahrens durchgeführt werden, solange sie eine Auswirkung auf die Ausbildung der clektrostatisrhen Bilder hat. Es ist lediglich notwendig, daß die Erwärmung zu mindestens einem Zeitpunkt des elektrostatischen Druckverfahrens ausgeführt wird.

Die Erwärmung kann an jedem beliebigen Zeitpunkt oder an beliebigen Zeitpunkten durchgeführt werden, wie /. B. vor oder nach dem Schritt der Ausbildung des elektrostatischen Bilds, nach dem Entwicklungsschritt oder nach dem Übertragungsschritt. Selbstverständlich kann der Erwärmungsschritt gleichzeitig mit einem anderen Schritt oder mit anderen Schritten ausgeführt werden.

Die Erwärmung an der elektrostatischen Druck rnatrize soll zu mindestens einem Zeitpunkt erfolgen, was einschließen kann, daß die elektrostatische Druckmatrize während des ganzen Verfahrens auf einer konstanten Temperatur gehalten wird oder die elektrostatische Druckmatrize nur auf einer konstanten Temperatur gehalten wird, wenn ein bestimmter Schritt oder mehrere bestimmte Schritte durchgeführt werden.

Wenn der Toner durch Erwärmung schmilzt, ist es besser, die Erwärmung der elektrostatischen Druckmatrize zwischen dem Entwicklungsschritt und dem Übertragungsschritt zu vermeiden.

Die Erwärmung der elektrostatischen Druckmatrize ergibt eine ausreichende Erhöhung des elektrischen Potentialkontrastes zwischen den Silberbild-Teilbereichen und den bildfreien Bereichen nach dem Laden, ein ausreichendes Absenken des elektrischen Restpotentials nach dem Laden, eine Verringerung einer ungünstigen Änderung der elektrischen Eigenschaften der elektrostatischen Druckmatrize, die beim vielfachen Wiederholen des elektrostatischen Drückens auftritt, und eine Verminderung einer altersbedingten Änderung der elektrischen Eigenschaften der elektrostatischen Druckmatrize nach ihrer Herbteilung.

Die Erwärmungstemperatur bei dem Erwärmungsschritt ändert sich in Abhängigkeit von der Art und den Eigenschaften der elektrostatischer, Druckmatrize, der elektrostatiscnen Druckgeschwindigkeit, der Anzahl der Wiederholungen. d:r Ladepolarität, der Ladespannung, den elektrischen Eigenschaften des Entwicklers, der Art des Übertragungsmaterials u.dgl. Üblicherweise liegt jedoch die Frwärmungstemperatur 'wischen 40 und I 20⁰C. vorzugsweise zwischen 50 und 100⁰C und insbesondere zwischen 60 und 100"C. Nötigenfalls kann die optimale Erwärmungstemperatur auf einfache Weise mittels eines einfachen Prüfverfahrens bestimmt werden.

Die Erwärmung soll mit Vorsicht durchgeführt werden, um nicht die auf der elektrostatischen Druckmatrize ausgebildeten Bilder zu beschädigen.

Gemäß vorstehender Beschreibung kann die Erwa'rmung einmal innerhalb eines Zyklus des Verfahrens oder intermittierend durchgeführt werden.

Der Hruarmungsschritt kann durch Verwendung von Strahlungswärme. Konvektionswärnic und/oder Lei-

eium i wei l

Als Beispiel für die Anwendung von Strahlungswärme werden wärmeerzeugende Lichtquellen wie Infrarotlampen, Wolframlampen, Quecksilberlampen, Xenonlampen, Halogenlampen, unterschiedliche Blitzlampen, Leuchtdioden. Laser u.dgl. und elektrische Heizer verwendet.

Für die Konvektionserwärmung können beispielsu eise das Anblasen mit einem hocherwärmten Gas wie beispielsweise Luft u.dgl. an die elektrostatische Druckmatrize verwendet werden. Als Anwendungsbeispiel kann füi die Konduktionserwärmung eine Heizwalze angrenzend an die elektrostatische Druckmatrize angebracht werden, um die Matrve aufzuheizen. Die vorstehend genannten Erwärmungsmethoden können in Kombination angewendet werden.

Es ist nicht wichtig, welche Erwärniungsvorriehturig verwendet wird. Daher kann die Erwärmungsvorncr. tung im Hinblick auf beispielsweise Wärmeübertragungsgeschwindigkeit, Kosten. Sicherheit usw. beliebig gewählt werden.

Die Erzeugung des elektrofotografischen Bildes kann mittels eines herkömmlichen Verfahrens bewerkstelligt werden: Beispielsweise wird zum Aufbringen elektrostatischer Ladungen auf die Matrize diese urrer ener Koronaentladungsvorrichtung mit +6 kV einige Male hindurchgeführt, um auf die Matrize positive Ladungen aufzubringen wobei in diesem Fall das elektrische Potential einige hundert bis eintausendfünfhundert Volt erreicht.

Die Polarität der Koronaentladung kann entweder positiv oder negativ sein. Es kann auch eine Wechselstromkoronaentladung verwendet werden. In beiden Fällen kann eine Elektrode in direkten Kontakt mit der Matrize gebracht werden, um auf die Matrize elektrostatische Ladungen aufzubringen. Das elektrisehe Potential aufgrund der elektrischen Ladungen ist in der Weise begrenzt, daß es keine dielektrischen Überschläge der Matrize oder Funken ergibt.

Zum wiederholten Durchführen des elektrostatischen Druckvorgangs mit einer hohen Geschwindigkeit kann der Vorgang mittels der Drehung einer Trommel durchgeführt werden, wie sie in F i g. 8 gezeigt ist. Die elektrostatische Druckmatrize mit einem Silberbiid-Teilbereich 5 und einem Teilbereich 6 ohne Silberbild ist beispielsweise auf einer elektrisch leitfähigen Trommel aufgebracht und wird in Richtung des Pfeils gedreht und mittels der Koronaelektrode 7 geladen, worauf eine Kaskadenentwicklung mit Toner 13 durchgeführt wird. Die Tonerteilchen haften eezielt und auf elektrostari-

sehe Weise an dem vom Silberbild fre^:en Bereich 9, auf den elektrostatische Ladungen aufgebracht sind. Die übrigen Tonerteilchen werden in einem Toner-Aufnehmer 17 gesammelt. Das entwickelte Tonerbild wird dann mittels einer Übertragungswalze 14 auf ein Übertragungsmaterial 11 übertragen, das mittels einer Papierzuführwalze 16 zugeführt wird, wobei nötigenfalls ein elektrisches Feld mit der zur Tonerladung entgegengesetzten Polarität an die Übertragungswalze 14 angelegt wird. Das übertragene Tonerbild wird durch Wärme mittels eines Heizers fixiert, womit der elektrostatische Druck fertig ist. Die elektrostatische Druckmatrize wird mittels einer Reinigungsvorrichtung 15 (Bürstenreinigung) gereinigt, nachdem das Tonerbild übertragen worden ist. Der Erwärmungsschritt für die elektrostatische Matrize kann wahlweise durch die ErwärmungD-vonichiüngen 26 und 26' bewerkstelligt werden (die in Fi g. 8 als Infrarotlampen dargestellt sind). Es sind zwar zwei Erwärmungsvorrichtungen dargestellt, es ist jedoch nicht notwendig, beide anzuwenden, sondern es kann ciüc äncin augcWcili-'ci Werden.

Die F i g. 9 stellt ein Ausführungsbeispiel dar, bei dem die Unterlage 2 einer elektrostatischen Druckmatrize Isoliereigenschaften aufweist und die elektrostatische Druckmatrize einer doppelten Koronaentladung mittels Koronaelektroden 18 und 19 ausgesetzt wird, deren Polaritäten derart gewählt sind, daß sie einander entgegengesetzt sind. Aufgrund des Ladens werden in dem Teilbereich 6 ohne Silberbild auf beide Seiten der elektrostatischen Druckmatrize elektrostatische Ladungen aufgebracht. Andererseits erreichen in dem Silberbild-Teilbereich 5 die mittels der Koronaentladung 18 aufgebrachten elektrostatischen Ladungen die Grenzfläche zwischen dem Silberbild-Teilbereich 5 und der Unterlage 2 und werden dort gespeichert, da das Silberbild elektrostatisch leitfähig ist. Als Ergebnis davon hält der Silberbild-Teilbereich im Vergleich zu dem Teilbereich ohne Silberbild in Abhängigkeit von dem Unterschied in der elektrostatischen Kapazität der beiden Teilbereiche über die Unterlage eine große Menge der elektrostatischen Ladungen fest, wobei sich der Unterschied der elektrostatischen Kapazität aus dem Unterschied in der Zeitdauer für das Halten von Ladungen bei den beiden Teilbereichen ergibt. Folglich werden die elektrostatischen Ladungen an der dem Silberbild-Bereich entsprechenden Unterlagenoberfläche 20 in einer höheren Ladungsdichte gehalten, während sie an der dem Teilbereich ohne Silberbild entsprechenden Unterlagenobcrfläche 21 mit einer niedrigen Ladungsdichce gehalten werden, so daß ein elektrostatisches Bild ausgebildet wird. Andererseits werden an der oberen Fläche der elektrostatischen Druckmatrize die elektrostatischen Ladungen nur an den Teilbereichen 6 ohne Silbcrbild beibehalten, so daß dadurch ein elektrostatisches Bild geformt wird. Dieses elektrostatische Bild und das auf der Unterlagenoberfläche ausgebildete Bild stehen bezüglich des elektrostatischen Kontrastes in einem Positiv-negativ-Vcrhältnis. Das auf der oberen Oberfläche der elektrostatischen Druckmatrize ausgebildete Bild wird mit Toner entwickelt, der die entgegengesetzte Polarität zu derjenigen des elektrostatischen Bilds besitzt, wenn ein positives sichtbares Bild erzeugt werden soll, wogegen es mit Toner mit der gleichen Polarität wie die des elektrostatischen Bildes entwickelt wird, wenn ein negatives sichtbares Bild erzeugt werden soll, obgleich der Kontrast verschlechtert ist. Wird andererseits das an der Oberfläche der Unterlage ausgebildete elektrostatische Bild mit Toner mit der des elektrostatischer Bilds entgegengesetzten Polarität entwickelt, ergibt sich ein negatives sichtbares Bild, wogegen bei Entwicklung mit Toner mit der gleichen Polarität wie das elektrostatische Bild ein positives sichtbares Bild erhalten wird, obgleich der Kontrast vermindert ist. Im Falle der Entwicklung mit Toner mit der gleichen Polarität wie die des elektrostatischen Bilds ist das elektrische Potential des Toners so festzulegen, daß das

in zu entwickelnde elektrostatische Bild ausreichend sichtbar gemacht wird. Selbstverständlich können als Ladevorrichtung gemäß vorstehender Beschreibung auch andere als die Koronaelektrode verwendet werden.

r> Die Fig. 10 stellt ein Beispiel einer anderen Ladevorrichtung dar, bei der eine Ladeelektrode 22 auf der Oberfläche der Unterlage 20 anstelle der Koronaelektrode 19 vorgesehen ist. Die Ladeelektrode 22 kann von vornherein einstückig mit der elektrostatischen Druckmatrize oder getrennt ausgebildet sein. Ferner kann sie die Ausführungsiorrn einer Trommel gemäß der Darstellung in F i g. 8 aufweisen. Die Ladeelektrode kann nach dem Laden entfernt werden.

Die F i g. 11 stellt ein weiteres Ausführungsbeispiel

2j des elektrostatischen Druckverfahrens unter Verwendung einer elektrostatischen Druckmatrize dar, die eine elektrisch leitfähige Unterlage 2 aufweist und die mit einer Isolierschicht 23 versehen ist. Die elektrostatische Druckmatrize wird mittels der Koronaelektrode 18

jo aufgeladen. Als Ergebnis werden die elektrostatischen Ladungen in dem Teilbereich 6 ohne Silberbild sowohl an dem Teilbereich 24 der Isolierschicht 23 als auch an der Grenzfläche zwischen dem Teilbereich ohne Silberbild und der Unterlage festgehalten, wogegen die

j-, elektrostatischen Ladungen in dem Silberbild-Teilbcreich 5 sowohl an dem Teilbereich 25 der Isolierschicht 23 als auch an der Grenzfläche zwischen der Isolierschicht und dem Silberbild-Teilbereich gehalten werden. Der Teilbereich ohne Silberbild ist aufgrund des

4Ii großen Abstands für das Halten der elektrostatischen Ladungen von geringer elektrostatischer Kapazität, so daß daher die Ladungsdichte in dem Teilbereich ohne Silberbild gering ist. Andererseits ist die Ladungsdichte des Silberbild-Teilbereichs groß, da seine elektrostati-

τ-, sehe Kapazität aufgrund des kleinen Abslands zum Festhalten der elektrostatischen Ladungen groß ist. Als Ergebnis wird auf der Oberfläche der Isolierschicht 23 ein elektrostatisches Bild ausgebildet, das einer Kontrast aufweist, in dem eine kleine Menge elektrostahl tischer Ladungen in dem Teilbereich ohne Silberbild und eine große Menge elektrostatischer Ladungen in dem Silberbild-Teilbereich festgehalten wird. Das ausgebildete elektrostatische Bild wird mit Toner entwickelt, der die zur Polarität der elektrostatischen

-,-, Ladungen des Bilds entgegengesetzte Polarität aufweist, um ein negatives sichtbares Bild zu entwickeln während es mit Toner entwickelt wird, der die gleiche Polarität wie das elektrostatische Bild aufweist, wenn ein positives sichtbares Bild erhalten werden soll. Im

ho Falle der Entwicklung mit Toner mit der gleicher Polarität wie diejenige de«; Rild<; wird da«; elektrische Potential des Toners so festgelegt, daß er gezielt an dem Teilbereich ohne Silbcrbild haftet. Selbstverständlich können bei »lern Aiisfiihrungsbcispicl nach I'ig. Il wie

_h-, im lalle der Fig. 9 wahlweise andere l.adevorrichlim gen verwendet worden. Die Isolierschicht kann ι tr Voraus auf der elektrostatischen Druckmalrizc aiisgc bildet werden oder auf irgendeine andere bclicbiirc

Weise ausgebildet werden. Diese Ausführungsform ist insofern nützlich und wirksam, als die Isolierschicht auch als eine Schutzschicht wirkt.

Bei den in den F i g. 9 bis 11 dargestellten Ausführungsbeispielen wird das entwickelte sichtbare Bild, d. h. das Tonerbild auf das in F i g. 6 gezeigte Übertragungsmaterial übertragen und nötigenfalls die elektrostatische Druckmatrize dann einer Reinigungsbehandlung unterzogen, wonach die Schritte Laden—Entwickeln— Übertragen oder die Schritte Entwickeln—Übertragen wiederholt wenden. Wenn der Unterschied in der elektrostatischen Kapazität zwischen dem Teilbereich ohne Silberbild und dem Silberbild-Teilbereich zur Ausbildung eines elektrostatischen Bilds ausgenützt wird, wie es bei den in den Fig.9 bis 11 gezeigten Ausführungsbeispielen der Fall ist, ist die Stärke der Isolierschicht und der das Silberbild tragenden Schicht so festgelegt daß der Kontrast des elektrostatischen Bilds größer als ein praktischer Wert sein soIL Ferner wird die Wärmebehandlung der elektrostatischen Druckmatrize in einer Weise durchgeführt, daß die Erwärmung das elektrostatische Bild schleierfreier macht Ein typischer Aufbau der bei dem Verfahren verwendeten elektrostatischen Druckmatrize ist in Fig.3 dargestellt Nötigenfalls k?nn jedoch die Unterlage weggelassen werden. Wenn die Matrize ohne Unterlage dem elektrostatischen Druckvorgang ausgesetzt wird, kann sie bei dem Ladeschritt auf eine Trägerplatte aufgesetzt werden, so daß das Laden gleichzeitig von beiden Seiten der Matrize her durchgeführt werden kann, wie beispielsweise durch doppelte Koronaentladung entgegengesetzter Polarität auf/ten beiden Seiten der Matrize.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel wird ein Verfahren unter Ausnutzung einer elektrostatischen Übertragung verwendet. Beispielsweise werden auf einer elektrostatischen Druckmatrize ausgebildete elektrostatische Bilder auf ein Übertragungsmaterial übertragen und die auf diese Weise übertragenen elektrostatischen Bilder zu sichtbaren Bildern entwikkelt. Weiterhin wird zu mindestens einem Zeitpunkt dieses Verfahrens die elektrostatische Druckmatrize erwärmt.

Beispielsweise wird die elektrostatische Bildübertragung durch Anordnen der Oberfläche eines auf der Oberfläche einer elektrostatischen Druckmatrize ausgebildeten elektrostatischen Bilds in der Nähe der Oberfläche eines isolierenden Übertragungsmaterials in Gegenüberstellung bewerkstelligt, wobei ein äußeres elektrisches Feld an die elektrostatische Druckmatrize und das Übertragungsmaterial zur Erzeugung eines zweiten elektrostatischen Bilds auf der Oberfläche des Übe-tragungsmaterials angelegt wird. Bei diesem Verfahren wird die elektrische Ladung durch den Unterschied der Feldclektronenemission zwischen der elektrischen Ladung in den Teilbereichen ohne Bild der elektrostatischen Druckmatrize und derjenigen in dem Silberbild-Teilbereich übertragen, so daß dadurch ein zweites elektrisches Bild auf dem Übertragungsmaterial ausgebildet wird.

Ein weiteres Ausfübrungsbeispiel der elektrostatischen Übertragung ist eine Übertragung, die ohne Anlegen irgendeines äußeren elektrischen Feld bewerkstelligt wird. Gemäß diesem Verfahren wird das elektrische Oberflächenpotential in dem Silberbild-Teilbereich der elektrostatischen Druckmairize auf einen maximalen Wert gesteuert, bei dem eine Feldelektronenemission oder eine Gasentladung nicht auftritt während das elektrische Oberflächenpoterrtial in dem Teilbereich ohne Silberbild auf einen Wert gesteuert wird, der nicht geringer als der Minimalwert der Feldelektronenemission ist, so daß dadurch die elektrostatischen Bilder ohne ein äußeres elektrisches Feld auf das Übertragungsjnaterial übertragen werden können, indem die hintere Räche des Übertragungsmaß rials mit der hinteren Räche der elektrostatischen Druckmatrize kurzgeschlossen werden, um den Rächen nahezu das gleiche elektrische Potential zu geben. Auf diese Weise wird eine elektrische Ladung mit der gleichen Polarität wie die des Teilbereichs ohne Silberbild auf der Übertragungsmaterialoberfläche als ein dem Teilbereich ohne Silberbild entsprechendes elektrostatisches

Bild auf dem Übertragungsmaterial ausgebildet.

Bisher war es nicht bekannt daß bei der Elektrofotografie oder beim elektrostatischen Drucken elektrostatische Druckmatrizen erwärmt wurden, weil die elektrischen Eigenschaften der Matrizen üblicherweise durch die Erwärmung nachteilig beeinflußt werden.

Beim beschriebenen Verfahren ergibt jedoch die Erwärmung der elektrostatischen Druckmatrize ein verbessertes elektrostatisches Drucken. Der Mechanismus, der hierzu führt, ist noch nicht klar. Es wird jedoch

j5 angenommen, daß der Unterschied zwischen der thermischen Leitfähigkeit von Silberbildern und derjenigen des IsolierrriL· erials und die durch die Wärme verursachte Änderung der elektrischen Eigenschaften zu der Verbesserung beiträgt

Das Erwärmen der elektrostatiscnen Druckmatrize trägt bemerkenswert dazu bei, die richtigen elektrischen Eigenschaften der elektrostatischen Druckmatrize aufrechtzuerhalten und restliche elektrische Ladung auf der elektrostatischen Druckmatrize zu beseitigen, so

j-, daß dadurch viele Blätter von klaren und scharfen Kopien erzielt werden können. Die Erwärmung dient dazu, die Schleierbildung zu vermeiden (die z. B. durch an dem Silberbild-Teilbereich der elektrostatischen Druckmatrize anhaftenden Toner verursacht ist), die

-,o häufig bei der Herstellung vieler Kopieblätter auftritt. Der Erwärmungsschritt erweitert den Wählbereich der Betriebsbedingungen für die Lrzeugung vieler Blätter klarer und scharfer Kopien, und ermöglicht ferner die Erzeugung von Kopien mit hoher Geschwindigkeit, so

-,·, daß der wirtschaftliche Wert des elektrostatischen Druckvorgangs verbessert ist.

Die nachstehenden Ausführungsbcispiele sollen der Darstellung des Verfahrens dienen.

Be/ugsbcispicl

In einer Kugelmühle wurden 20g Silberbehanat. I¹JOp Methylethylketon und 130 μ Toluol gemischt und für 32 Stunden /ur Herstellung eines einförmigen Schlammes pulverisiert. Danach wurden 100 g einer 20¹V Losung w>n Polyvinylbutyralhnr/ in Allylalkohol dem Schlamm zugegeber und sacht über ungefähr 3 Stunden gemischt. 0,12 g (Juccksilberacctat. 0.2 g Calciumbromid und 5,0 g Phthalazinon wurden aufeinanderfolgend der Mischung zugefügt. Die sich ergebende Mischung wurde auf eine Aluminiiimplattc

mit einer Stärke von 100 μπι mittels eines Beschic.v tungsstabs gleichförmig aufgeschichtet und für 3 Minuten bei 80°C getrocknet.

Die gemischte Lösung der folgenden Zusammensetzung wurde auf die Silberbehanat-Schicht gemäß der vorstehenden Formung aufgeschichtet:

2,2'-Metlrylen-bis-6-t-butyl-p-cresol

Phthalzinon Celluloseacetat, 10%ige Acetonlösung

Aceton

Färbungssensibilisator

C-CH = CH-CH =

1,5 g
0,3 g

1Oe

30 g

30 g

0,005 g

Die vorgenannten Vorgänge wurden alle im Dunkeln durchgeführt.

Die auf diese Weise hergestellte lichtempfindliche Platte wurde über ein Positivbüd für zwei Sekunden einer Wolframlichtquelle (60 lux) ausgesetzt und dann wurde eine Walzen-Erwärmungsvorrichtung zur Durchführung der Entwicklung angewendet, so daß mittels Erwärmung auf 130⁰C für 2 Sek. ein Negativdruck erzielt wurde.

Danach wurde die lichtempfindliche Platte einer gleichmäßigen Koronaentladung mit -7 kV unterzogen und mit einem positiv geladenen Toner mittels einer Magnetbürstenentwicklung entwickelt, wonach weiterhin die sich ergebenden Tt-.erbilder durch Anlegen einer Koronaentladung -on der Übertragungspapierseite her zur Bildung s'ichtbi er Bilder auf dem r> Übertragungspapier auf ein Übertragungspapier übertragen wurden. Die sichtbaren Bilder wurden unter Verwendung eines Heizers fixiert.

Beispiel 1

Unter Wiederholung des Verfahrens des Bezugsbeispiels wurde ein lichtempfindliches Element mit einem Gehalt an Silber-Behenat erhalten. Von diesem lichtempfindlichen Element wurden zwei Muster hergestellt Ein Muster (Muster A) wurde unter Anlegen einer Abdeckbelichtuct; an das lichtempfindliche Element mit der gleichen Lichtmenge wie das Bezugsbeispiel hergestellt und dann wärmeentwickelt. Das andere Muster (Muster B) wurde durch Wärmeentwicklung des lichtempfindlichen Elements ohne Abdeckentwicklung präpariert.

Die sich ergebenden Muster A und B wurden durch Anblasen mit warmer Luft auf die Muster vor dem Laden erwärmt. Als Ergebnis wurden die in der nachstehenden Tabelle aufgeführten elektrischen Oberflächenpotentiale erhalten:

	Pail	Erwärmungsbed.	Luftgesrhw. m./scc.	Musler Λ	Mustci B	Kontrast
ύ ii		Temperatur am Blas ausgang j n ι		(V)	(V)	(V)
t'-\ £>	I	keine Erwärmung	7.5	-350	-700	350
	2	ung. 90	9,0	-100	-500	400
	3	ung. 80	10,5	-150	-530	380
	4	ung. 70	12,0	-170	-530	360
I hi	5	ung. 60	-200	-530	360

Das Anblasen von Luft wurde mil einem Abstand von 15 cm von dem Muster A und dem Muster B bei Umgebungstemperatur durchgeführt. Das elektrische Oberflächenpotential wurde mittels eines Analisators für elektrostatisches Papier gemessen. Die Luftanblasung wurde für 20 sck durchgeführt und nach 10 sck nach dem Beenden des Blascns wurde die Aufladung für ·"> sck mit - 7 kV ausgeführt, wonach 2,5 sek später das elektrische Oberflächcnpotcniial gemessen wurde.

Das vorstehend aufgeführte Ergebnis zeigt, daß die Krwännung der elektrostatischen Druckmalrize eine Verminderung des elektrischen Ohcrflächenpotentials an dem Silbcrbild-Teilbereich nach dem Laden ergibt und dadurch die verbleibende elektrische Ladung beträchtlich vermindert wird, die eine Ursache für die ho Schlcierbildungisi.

Beispiel 2

Unter Verwendung lcr in Beispiel I verwendeten h> Muster A und B und Ausführung einer Umwicklung mit Toner, Übertragung und fixierung gemäß dem vorgenannten Bezugsbeispiel wurde die Bilddichte wie folgt gemessen:

Dichte übertragener

Bilder

Muster Λ

Dichte übertragener Bilder
Muster B

1	0,82	1,40
2	0,20	1,31
3	0,30	1,32
4	0,33	1,31
5	0,35	1,30

Das vorgenannte Ergebnis weist darauf hin, daß die Erwärmung der elektrostatischen Druckmatrize die Schleierdichte an der: Silberbild-Teilbereich in einem großen Ausmaß verringert und die Bildqualität verbessert ist.

Beispiel 3

Uner Wiederholung des Vorgangs bei dem Bezugsbeispiel, mit der Ausnahme, daß eine aus einem

Polyesterfilm von 70 μίτι Stärke mii aufgedampftem Aluminium auf der Oberfläche als Unterlage anstelle der Aluirtiniumplatte verwendet wurde, wurde die sich ergebende elektrostatische Druckmatrize um eine Drehtrommel gemäß der Darstellung in F i g. 8 gelegt und der sich wiederholende Prozeß von Laden, Entwickeln mit Toner (Kaskadenentwicklung), Überira gen und Reinigen durchgeführt.

Bei dem in F i g. 8 gezeigten System wurde eine Dreh;rommel mit 20 cm Durchmesser und 20 cm Breitebenutzt, wobei jeweils eine Infrarotlampe für medizinische Behandlung (125 W) vor und nach der Ladeeinrichtung mit einem Abstand von AO cm angebracht wurde.

Die vorgenannte Einrichtung wurde zum Kopieren in einer dem Beispiel 2 gleichenden We.ie zur fortlaufenden Erzeugung von 1000 Kopieblättern verwendet und die sich ergebende Bilddichte wurde gemessen, wobei das Ergebnis in der nachstehenden Tabelle gezeigt ist:

10. Blatt

IUO. Blatt 200. Blatt 400. Blatt 600. Blatt 800. Blatt 1000. Blatt

Ohne Infrarotstrahlen 0.8/1.4

Infrarotlampe nur vor 0.3/1.3
der Ladevorrichtung

0.8/1.4 0.9/1.4 0.9/1.4 1.0/1.5 1.0/1.5 1.2/1.5

0.3/1.3 0.3/1.3 0.4/1.3 0.4/1.4 0.4/1.4 0.4/1.4

Verwendung zweier
Infrarotlampen

0.2/1.2

0.2/1.2

0.2/1.2

0.2/1.3

0.3/1.3

0.3/1.3

0.3/1.3

(Der oben gezeigte Wert zeigt das Verhältnis der »übertragenen Dichte unter Verwendung des Musters A zur übertragenen Dichte unter Verwendung des Musters B«.)

Das vorgenannte Ergebnis zeigt, daß die Erwärmung der Matrize eine Verminderung der zeitbedingten Änderung und der Verschlechterung aufgrund der ständigen Benutzung ergibt (eine Umdrehung der Trommel je Sekunde und ein erzieltes Kopieblatt je Umdrehung der Trommel).

Beispiel 4

Unter Befolgung des Vorgangs bei Beispiel 3 mit der Ausnahme, daß die elektrostatische Druckmatrize durch Berührung einer erwärmten Metalltrommel mit der Matrize anstelle der Infrarotlampe erwärmt wurde und die erwärmte Metalltrommel aus rostfreiem Stahl mit einem Durchmesser von 15 cm hergestellt wurde und weiterhin mit einem Silikongummi beschichtet wurde, um das Zusammenhaften mit der elektrostatischen Druckmatrize zu verhindern, ergaben sich nachstehende Ergebnisse.

Obcrflachcnlcmpc- ralur der McIaII- hcirtrommcl	Übertragene Dichte bei Muster Λ	ibcrtragenc dichte bei Muster B
SO C	0..VS	.28
SO C	O..VS	.25
70 C	0,3 I	.20
W C	0,30	.20
<eine	Ο,ι,Ο	,40

Das vorstehende Ergebnis zeigt auch die Auswirkung, die derjenigen des vorstehenden Beispiels ähnelt.

Beispiel

Gemäß Beispiel 3 und dem in Fig. 8 gezeigten 4Ί Verfahren wurde als Erwärmungsvorrichtung vor der Ladevorrichtung im Abstand von 45 cm eine Infrarotlampeangeordnet.

Unter Wiederholung des Vorgangs nach Beispiel 2

mit Verwendung dieser Vorrichtung wurden aufeinan-

vi derfolgend 1000 Blatt übertragener Kopien hergestellt.

Bei diesem Beispiel wurde die Infrarotlampe nur einmal für je 10 Trommelumdrehungen eingeschaltet, wobei das Ergebnis nahezu das gleiche wie bei dem Beispiel 3 wr. (Eine Trommelumdrehung je Sekunde und ein

>"> Kopieblatt für eine Trommelumdrchung.)

Beispiel 6

Auf eine vollständig entfettete .Aluminiumplatte wurde eine kolloides Silber enthaltende Gelatineemulsion aufgeschichtet, die nach einem herkömmlichen Verfahren hergestellt wurde, und /ur Ausbildung einer Positivbild-Aufnahmeschicht getrocknet. Danach wurde die Positivbild-Aiifnahmeschicht mit einer Negativschicht eines im Handel erhältlichen Diffusions-Obertragurigseleinents in Berührung gebracht, wobei die

Negativschicht über ein Positivoriginal belichtet wurde. Danach wurde die Positivbild-Aufnahmeschicht unter Verwendung eines im Handel erhältlichen Entwicklungsmittels zur Erzielung positiver sichtbarer Bilder auf der Positivschicht entwickelt, wonach diese Positivschicht-Matrize getrocknet wurde.

Unter Verwendung der sich ergebenden Matrize wurde gemäß dem Verfahren nach Beispiel 2 die Toner-Entwicklung, die Übertragung und das Fixieren ausgeführt, und die sich ergebende Bilddichte wurde wie folgt gemessen:

22

Schwur/teil entspr. Nicht-Schw.ir/teil

übertragene DiId- entspr. übertnigeiu·

dichte Hilddidite

0.70 0,35 0,40 0.45 0.50

1,20 1,22 1.23 1.22 1.25

l¹I/U .' HIiIlI

Claims (16)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum elektrostatischen Drucken mittels einer ein leitendes Bild aufweisenden elektrostatischen Druckmatrize, bei dem durch Laden der Druckmatrize ein elektrostatisches Ladungsbild erzeugt, durch Einwickeln des Ladungsbildes ein sichtbares Bild hergestellt und dieses auf Bildempfangsmaterial übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine eine glatte Oberfläche aufweisende Druckmatrize verwendet wird, die eine Schicht aus einem isolierenden Material besitzt, dessen elektrischer Widerstand zum Festhalten elektrostatischer Ladung ausreicht und in das ein Silberbild eingelagert ist, und daß die Druckmatrize während des Verfahrens zur Vermeidung von Schleierbildung mindestens einmal erwärmt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung mehrerer Kopien alle Verfahreraschritte entsprechend oft wiederholt werden.

3. Verfahren nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung mehrerer Kopien nur das Entwickeln und die Bildübertragung entsprechend oft wiederholt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung mehrerer Kopien nur die Bildübertragung entsprechend oft wiederholt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckmatrize nach der Bildübertragung gereinigt ν Vd.

6. Verfahren nach Hnem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dsaf das Erwärmen vor dem Entwickeln durchgeführt wird.

7. Verfahren zum elektrostatischen Drucken mittels einer ein leitendes Bild aufweisenden elektrostatischen Druckmatrize, bei dem durch Laden der Druckmatrize ein elektrostatisches Ladungsbild erzeugt, das Ladungsbild von der Druckmatrize auf ein Aufzeichnungsmaterial übertragen und auf diesem zu einem sichtbaren EiId entwickelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine eine glatte Oberfläche aufweisende Druckmatrize verwendet wird, die eine Schicht aus einem isolierenden Material besitzt, dessen elektrischer Widerstand zum Festhalten elektrostatischer Ladung ausreicht und in das ein Silberbild eingelagert ist, und daU die Druckmatrize während des Verfahrens zur Vermeidung von Schleierbildung τ mindestens einmal erwärmt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufzeichnungsmaterial der Druckmatrize dicht gegenüberliegend angeordnet und das Ladungsbild unter Anwendung eines elektrischen

in Feldes auf das Aufzeichnungsmaterial übertragen wird.

9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufzeichnungsmaterial der Druckmatrize dicht gegenüberliegend angeordnet und die

H Rückseite des Aufzeichnungsmaterials mit der Rückseite der Druckmatrize zur Ladungsbildübertragung kurzgeschlossen wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Erwärmen der Druckmatrize vor der Ladungsbildübertragung durchgeführt wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Dnickmatrize nach der Ladungsbildübertragung gereinigt wird.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das sichtbare Bild schließlich fixiert wird.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Erwärmen bei

ίο einer Temperatur von 40 bis 120⁰C durchgeführt wird.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der spezifische Widerstand im Silberbildbereich der Schicht niedriger als

i'» 10^uohm · cm und der spezifische Widerstand im bildfreien Bereich der Schicht größer als 10^loohm · cm ist, wobei der spezifische Widerstand im bildfreien Bereich um einen Faktor von mindestens 10² größer ist als der spezifische

•κι Widerstand im Silbcrbildbereich vkr Schicht.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der spezifische Widerstand im Silberbildbereich der Schicht niedriger als 10^lnohm · cm und der spezifische Widerstand im

■r. bildfreien Bereich der Schicht größer als 10^IJ ohm · cm ist.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche I bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Schiebt im Bereich von I bis 50 μηι liegt.