DE2801442A1

DE2801442A1 - Elektrographisches verfahren und lichtempfindlicher schirm fuer ein elektrographisches verfahren

Info

Publication number: DE2801442A1
Application number: DE19782801442
Authority: DE
Inventors: Eiichi Sato
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1977-01-14
Filing date: 1978-01-13
Publication date: 1978-07-20
Also published as: JPS5388730A; US4175957A

Description

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Anmelder:

Olympus Optical Company Limited, No, 42-3, 2-Chome, Hatagaya, Shibuya-Ku, Tokyo, Japan

Titel:

Elektrographxsches Verfahren und lichtempfindlicher Schirm für ein elektrographxsches Verfahren

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DR. ING. F. WITKSTIIOFF

DR. IN«. I). BKIIR KNS I)IPI.. ING. R. GOKTZ

PATENTANWÄLTE

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1A/G-5O377

ElektroRraphisches Verfahren und lichtempfindlicher Schirm für ein elektroRraphisches Verfahren

Die Erfindung betrifft ein elektrographisches Verfahren und einen lichtempfindlichen Schirm für ein elektrographisches Verfahren.

Von den elektrographischen Verfahren sind beispielsweise das Elektrofax-System, das Xerox-System, das PIP (Persistent Internal Polarization)-System usw. bekannt. Sowohl bei dem Elektrofax-System als auch bei dem Xerox-System wird von dem sogenannten Carlson-Verfahren zur Herstellung einer Kopie Gebrauch gemacht. Bei dem Elektrofax-System wird ein aufladbares Teil verwendet, das eine elektrisch-leitende Unterlage bzw. einen elektrisch-leitenden Träger besitzt, der mit einer aus Zinkoxid bestehenden photoleitenden Schicht bedeckt ist. Beim Xerox-System wird dagegen ein aufladbares Teil verwendet, das eine elektrisch-leitende Unterlage bzw. einen elektrischleitenden Träger aufweist, der mit einer aus nicht-kristallinem Selen gebildeten nicht-leitenden Schicht bedeckt ist. Sowohl beim Elektrofax-System als auch beim Xerox-System wird die Oberfläche der photoleitenden Schicht durch Koronaentla-

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dungsionen gleichförmig aufgeladen und dann wird die aufgeladene Oberfläche durch ein Belichtungsbild der Vorlage belichtet. In dem dem Bild entsprechenden freien Bereich der aufgeladenen Oberfläche wird die elektrische Ladung entladen und auf der Oberfläche wird ein dem Vorlagenbild entsprechendes elektrostatisches Ladungsbild erzeugt. Danach wird das elektrostatische Ladungsbild mit geladenen i'arbteilchen entwickelt und das elektrostatische Ladungsbild wird sichtbar gemacht. Beim Elektrofax-System wird das sichtbare Bild, so wie es ist, fixiert, um ein elektrographxsches Bild bzw. eine elektrographische Kopie zu erhalten.

Beim Xerox-System wird das sichtbare Bild auf einen anderen Träger, beispielsweise ein Kopierblatt usw., übertragen und dann fixiert, um ein elektrographischeB Bild bzw. eine elektrographische Kopie zu erhalten.

Beim PIP-System, insbesondere beim modifizierten HP-System wird ein lichtempfindlicher Körper verwendet, der in der Hauptsache aus einer elektrisch-leitenden Unterlage, einer photoleitenden Schicht und einer isolierenden Schicht besteht. Der lichtempfindliche Körper wird zunächst gleichförmig aufgeladen und dann mit einem der Vorlage entsprechenden Lichtbild belichtet und gleichzeitig wieder aufgeladen. Danach wird die gesamte Oberfläche des aufgeladenen lichtempfindlichen Körpers dem Licht ausgesetzt, um auf der isolierenden Schicht ein einer Bildvorlage entsprechendes, elektrostatisches Ladungsbild zu erzeugen. Das elektrostatische Ladungsbild wird mit geladenen i'arbteilchen entwickelt, um das elektrostatische Ladungsbild sichtbar zu machen, das dann auf einen anderen Träger bzw. eine andere Unterlage, beispielsweise ein Kopierblatt usw., übertragen und danach fixiert wird, so dass ein elektrographisches Bild bzw. eine elektrographische Kopie entsteht.

Bei all den zuvor beschriebenen herkömmlichen elektrographischen Verfahren wird das elektrostatische Ladungsbild auf der photo-

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leitenden Schicht oder der isolierenden Schicht gleichförmig übereinanderliegend erzeugt, so dass die Auflösung der endgültigen Kopie schlecht wird.

Es wurde auch ein elektrographisches Verfahren vorgeschlagen, bei dem ein einem Vorlagenbild entsprechendes, erstes elektrostatisches latentes Bild auf einen lichtempfindlichen Schirm mit einer Anzahl von feinen Rasterbereichen bzw. Maschen gebildet wird, und ein Strom von Koronaentladungsionen durch das erste elektrostatische latente Bild moduliert wird, um auf einer dielektrischen beschichteten Aufzeichnungsschicht ein zweites elektrostatisches latentes Bild zu erzeugen. In einem derartigen herkömmlichen elektrographischen Verfahren kann ein Kopierbild durch das erste elektrostatische latente Bild erzeugt werden, das auf dem lichtempfindlichen Schirm mit einer Anzahl von feinen Rasterbereichen bzw. Maschen gebildet wurde, und daher ist es möglich, eine endgültige Kopie mit einer ausgezeichneten Auflösung zu erhalten. Dieses herkömmliche Verfahren weist jedoch den Nachteil auf, dass es schwierig ist, den lichtempfindlichen Schirm herzustellen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein elektrographisches Verfahren anzugeben und einen lichtempfindlichen Schirm zu schaffen, bei dem die Nachteile der zuvor beschriebenen Verfahren nicht auftreten, mit dem also Kopien einer Bildvorlage mit einer ausgezeichneten Auflösung mittels eines lichtempfindlichen Schirmes hergestellt werden können, der auf ausgesprochen einfache Weise gefertigt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass ein lichtempfindlicher Schirm verwendet wird, der eine elektrischleitende Unterlage, eine auf der elektrisch-leitenden Unterlage aufgebrachte photoleitende Schicht, sowie eine auf der Oberfläche der photoleitenden Schicht aufgebrachte punkt-, streifen- oder raster- bzw. maschenförmige, isolierende Auflage aufweist, dass der lichtempfindliche Schirm gleichförmig aufgeladen und gleichzeitig mit einem Belichtungsbild beleuch-

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tet wird, dass der lichtempfindliche Schirm gleichförmig mit Licht belichtet und nur auf der isolierenden Auflage ein dem Belichtungsbild entsprechendes elektrostatisches latentes Bild erzeugt wird, und dass das elektrostatische latente Bild durch Entwicklung und Fixierung zu einem sichtbaren Bild gemacht wird.

Ein lichtempfindlicher Schirm für das Verfahren ist erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass der lichtempfindliche Schirm eine elektrisch-leitende Unterlage, eine auf der elektrisch-leitenden Unterlage aufgebrachte photoleitende Schicht sowie eineaauf der Oberfläche der photoleitenden Schicht aufgebrachte punkt-, streifen- oder raster- bzw. maschenförmige isolierende Auflage aufweist, und nur auf der isolierenden Auflage ein dem Belichtungsbild entsprechendes, durch Entwicklen und Fixieren in ein sichtbares Bild umsetzbares, elektrisches latentes Bild ausgebildet ist.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Ausführungsform eines lichtempfindlichen Schirms zur Durchführung des erfindungsgemässen, elektrographischen Verfahrens,

Fig. 2 einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform eines lichtempfindlichen Schirms zur Durchführung eines erfindungsgemässen elektrographischen Verfahrens,

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Verfahrensschritts zum Erzeugen eines elektrostatischen latenten Bildes auf dem in Fig. 1 dargestellten lichtempfindlichen Schirm mit einem erfindungsgemässen elektrographischen Verfahren, und

Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Verfahrensschritts zur gleichförmigen Belichtung des in Fig. 1 dargestell-

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ten lichtempfindlichen Schi-rms bei dem erfindungsgemässen elektrographischen Verfahren.

Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform eines lichtempfindlichen Schirmes zur Durchführung eines erfindungsgemässen elektrographischen Verfahrens. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel besteht der lichtempfindliche Schirm Λ aus einer elektrisch-leitenden Unterlage 2, einer auf der elektrisch^ leitenden Unterlage 2 aufgebrachten, photoleitenden Schicht 3, sowie einer auf der Oberfläche der photoleitenden Schicht 3 aufgebrachten punkt-, streifen- oder maschen- bzw. rasterförmigen, isolierenden Auflage 4-, Die isolierende Auflage 4-steht von der Oberfläche der photoleitenden Schicht 3 ab, wobei zwischen der photoleitenden Schicht 3 und der isolierenden Auflage 4 ein (scharfer) Übergang gebildet wird. Die elektrisch-leitende Unterlage 2 kann aus einer Metallplatte, einer Metalltrommel oder aus einem Papierblatt oder einem Textilstoff mit einer elektrisch-leitenden Oberfläche bestehen. Die photoleitende Schicht 3 kann aus Se, PbO, S und einer Legierung, einer intermetallischen Verbindung mit einem Legierungsmetall aus der Gruppe Se, Te, Sb und Bi bestehen und auf die elektrisch-leitende Unterlage 2 im Vakuum abgeschieden werden. Die photcleitende Schicht 3 kann auch aus ZnO, GdS und T1O2 bestehen und auf der elektrisch-leitenden Unterlage 2 durch Zerstäuben aufgebracht werden, oder aus ZnO, GdS, TiOp und PbO, das in einem organischen isolierenden Bindemittel gelöst ist, bestehen und auf die elektrischleitende Unterlage 2 durch Sprühen aufgebracht werden, oder aus einer lichtempfindlichen Verbundschicht, die aus Se, Te und/oder einem organischen lichtempfindlichen Körper usw. besteht, bestehen. Die isolierende Auflage 4- kann mittels durch Masken vorgenommenes Aufsprühen oder Aufdrucken von Polyäthylen, Polypropylen, Polyvinylchlorid, Polyurethan, Polyvinylacetat, Acrylharz, Polycarbonat, Siliconharz, Fluorbzw. Fluorlcohlenwasserstoffharz, Epoxyharz usw. gebildet werden.

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Fig. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform eines lichtempfindlichen Schirmes zur Durchführung eines erfindungsgemässen elektrographisehen Verfahrens. Bei dieser Ausführungsform besteht ein lichtempfindlicher Schirm 1 aus einer elektrischleitenden Unterlage 2, einer auf der elektriscli-leitenden Unterlage 2 aufgebrachten photoleitenden Schicht 3 und einer punkt-, streifen- oder maschen- bzw. rasterförmigen, isolierenden Auflage 4, die in der Oberfläche der photoleitenden Schicht 3 eingebettet ist und teilweise auf der Oberfläche der photoleitenden Schicht 3 freiliegt. Die elektrisch-leitende Unterlage 2, die photoleitende Schicht 3 und die isolierende Auflage 4- des in Fig. 2 dargestellten lichtempfindlichen Sc hirms 3 sind aus denselben Stoffen hergestellt, die für die entsprechenden in Fig. 1 dargestellten Teile des lichtempfindlichen Schirms 1 angegeben wurden.

Nachfolgend wird ein Verfahrensschritt zur Fertigung einer Abbildung auf den in Fig. 1\ dargestellten lichtempfindlichen Schirm mit einem erfindungsgemässen elektrographisehen Verfahren beschrieben. Die photoleitende Schicht 3 des lichtempfindlichen, in Fig. 1 dargestellten Schirms besteht bei diesem Ausführungsbeispiel der Einfachheit halber aus einem aus Se gebildeten P-leitenden Halbleiter.

In Fig. 3 ist ein Verfahrensschritt, bei dem der lichtempfindliche Schirm 1 gleichförmig aufgeladen wird und gleichzeitig mit einem Belichtungsbild beleuchtet wird, dargestellt, um ein einer Vorlage entsprechendes elektrostatisches, latentes Bild auf dem lichtempfindlichen Schirm 1 zu erzeugen. Wie in Fig. 3 dargestellt ist, befindet sich ein Koronaentladungsdraht 5 gegenüber der isolierenden Auflage 4 und eine Koronaspannungsquelle 6 ist mit dem Koronaentladungsdraht 5 und der elektrisch-leitenden Unterlage 2 des lichtempfindlichen Schirms 1 verbunden. Zwischen dem Koronaentladungsdraht 5 und der lichtempfindlichen Schicht 1 ist eine Vorlage " angeordnet. Der Koronaentladungsdraht 5 bildet eine Koronaionenquelle und das zwischen dem Koronaentladungsdraht 5 und der elektrisch-

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leitenden Unterlage 2 erzeugte elektrische Feld bewirkt, dass Koronaionen mit positiver Polarität zum lichtempfindlichen Schirm 1 hin bewegt werden. Gleichzeitig wird der lichtempfindliche Schirm 1 durch ein Belichtungsbild der Vorlage beleuchtet. In dem dem Bild, entsprechenden dunklen Bereich des lichtempfindlichen Schirms 1 ist die photoleitende Schicht 3 isolierend und besitzt daher einen hohen Widerstandswert, und die Koronaentladurigsionen gelangen - nachdem sie eine geringe Spannung auf der Oberfläche des lichtempfindlichen Schirms 1 aufgebaut haben - durch die Öffnung im lichtempfindlichen Schirm 1 hindurch und laden sowohl die isolierende Auflage 4 und die darunter liegende photoleitende Schicht auf ein hohes Potential auf. In dem den Bild entsprechenden freiliegenden Bereich des lichtempfindlichen Schirms 1 ist die photoleitende Schicht 3 leitend und besitzt daher einen geringen Widerstand, und die Koronaentladungsionen, die in die Nähe dieses Teils der photoleitenden Schicht 3 kommen, werden von der photoleitenden Schicht 3 angezogen und gelangen direkt zur Koronaspannungsquelle 6 zurück. Diese Steuerungsbzw. Beeinflussungsraodulation des Koronaentladungsionenstromes, der vom Koronaentladungsdraht 5 zum lichtempfindlichen Schirm 1 hin fliesst, wirkt derart, dass auf dem lichtempfindlichen Schirm 6 ein dem Bild der Vorlage 7 entsprechendes, elektrostatisches latentes Bild erzeugt wird.

In Tig. 4 ist ein Verfahrensschritt schematisch dargestellt, bei dem die gesamte Oberfläche des lichtempfindlichen Schirms 1, auf dem das elektrostatische latente Bild in der anhand von Fig. 3 beschriebenen Weise erzeugt wurde, gleichmässig mit Licht belichtet wird. Wenn die gesamte Fläche des lichtempfindlichen Schirms 1 belichtet wird, verschwinden auf diese Weise die elektrischen Ladungen, die sich auf der Oberfläche der photoleitenden Schicht 3 in dem den Bild entsprechenden dunklen Bereich des lichtempfindlichen Schirms 1 befinden. Die positive elektrische Aufladung auf der Oberfläche der isolierenden Auflage 4 bewirkt eine negative elektrische Ladung, die am Übergang zwischen der photoleitenden Schicht 3

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und der isolierenden Auflage 4 auftritt. Infolgedessen wird das dem Vorlagenbild entsprechende, elektrostatische latente Bild nur auf der isolierenden Auflage 4 erzeugt.

Das auf dem lichtempfindlichen Schirm 1 in der zuvor beschriebenen Weise erzeugte elektrostatische latente Bild wird dann mit geladenen Farbeteilchen zu einem sichtbaren Bild entwickelt, das dann auf eine andere Unterlage bzw. einen anderen Träger, beispielsweise ein Kopierblatt usw. übertragen und durch einen Schmelzvorgang schliesslich fixiert wird. Kit der vorliegenden Erfindung ist es also möglich, ein elektrographisches Bild mit einer ausgezeichneten Auflösung au schaffen. Das heisst, die Verwendung einer geeigneter, richtigen Grosse oder Abmessung der punkt-, streifen- oder aaschen- bzw. rasterförmigen, isolierenden Auflage 4, die auf der photoleitenden Schicht 3 angeordnet ist, stellt eine ausgezeichnete Reproduktion eines Vorlagenbildes sicher und führt su dem wichtigen Vorteil, dass eine Vorlage, die beispielsweise feine Beschriftungen, feine Schriftbilder oder feine Darstellungen aufweist, ohne Beeinträchtigung oder Deformierung bzw. Nicht-Auflösung derselben reproduziert werden kann. Da die photoleitende Schicht 3 zu einem wesentlichen Seil mit der isolierenden -Auf lage 4 bedeckt ist, wird die photoleitende Schicht 3 nicht zerstört, und daher kann der lichtempfindliche Schirm 1 über einen langen Zeitraum hinweg immer wieder verwendet werden. Das dem Vorlagenbild entsprechende elektrostatische latente Bild wird auf der isolierenden Auflage 4 des lichtempfindlichen Schirms 1 gebildet, so dass es nicht immer erforderlich ist, den Widerstand der photoleitenden Schicht 3 hoch zu machen. Infolgedessen kann die photoleitende Schicht 3 aus einem lieh tempfindlichen Material mit hoher Empfindlichkeit hergestellt werden.

Wenn das erfindungsgemässe elektrographische Verfahren bei einem herkömmlichen elektrographischen Verfahren verwendet wird, bei dem das auf dem lichtempfindlichen Schirm 1 erzeugte elektro-

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statische latente Bild auf ein elektrostatisches Aufzeichnungsblatt oder Kopierblatt usw. in derselben Weise wie bei dem T.E.S.l. (Transfer of Electro-Static Image)-System übertragen wird, ein zweites elektrostatisches latentes Bild auf dem elektrostatischen Kopierblatt gebildet wird, und das zweite elektrostatische latente Bild durch geladene Färbteilchen zu einem sichtbaren Bild entwickelt wird, ist es möglich, die Bildqualität der Kopien, die mit dem zuvor beschriebenen herkömmlichen elektrostatischen Prozess erhalten werden, zu verbessern. Uarüberhinaus lässt sich mit dem erfindungsgemässen elektrographisehen Verfahren die Lebensdauer des lichtempfindlichen ochirTis gegenüber der Lebensdauer eines lichtempfindlichen Schirms, der bei einer Kombination der zuvor beschriebenen Carlson¹s-Verfahrens und des T.E.S.I.-Systems verwendet wurde, um ein Vielfaches bis zu einem mehreren Zehnfaches verlängern.

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Claims

Patentansprüche

Elektrographxsches Verfahren, dadurch gekenn zeichnet, dass ein lichtempfindlicher Schirm verwendet wird, der eine elektrisch-leitende Unterlage, eine auf der elektrisch-leitenden Unterlage aufgebrachte photoleitende Schicht, sowie eine auf der Oberfläche der photoleitenden Schicht aufgebrachte punkt-, streifen- oder raster- bzw. maschenförmige, isolierende Auflage aufweist, dass der lichtempfindliche Schirm gleichförmig aufgeladen und gleichzeitig mit einem Belichtungsbild beleuchtet wird, dass der lichtempfindliche Schirm gleichförmig mit Licht belichtet und nur auf der isolierenden Auflage ein dem Belichtungsbild entsprechendes elektrostatisches latentes Bild erzeugt wird, und dass das elektrostatische latente Bild durch Entwicklung und Fixierung zu einem sichtbaren Bild gemacht wird.

Elektrographisches Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die punkt-, streifen- oder raster- bzw. maschenförmige isolierende Auflage von der Oberfläche der photoleitenden Schicht absteht und zwischen der photoleitenden Schicht und der isolierenden Auflage ein Übergang gebildet wird.

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3· Elektrographisches Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die punkt-, streifen- oder raster- bzw. maschenförmige isolierende Auflage in der Oberfläche der photoleitenden Schicht eingebettet ist und an der Oberfläche der photoleitenden Schicht teilweise frei liegt.

4. Lichtempfindlicher Schirm für ein elektrographisches Verfahren, bei dem der lichtempfindliche Schirm gleichmassig aufgeladen und gleichzeitig mit einem Belichtungsbild belichtet wird und danach gleichmässig Licht ausgesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der lichtempfindliche Schirm eine elektrisch-leitende Unterlage (2), eine auf der elektrisch-leitenden Unterlage (2) aufgebrachte photoleitende Schicht (3) sowie eine auf der Oberfläche der photoleitenden Schicht (3) aufgebrachte punkt-, streifen- oder raster- bzw. maschenförmige isolierende Auflage (4) aufweist, und nur auf der isolierenden Auflage (4) ein dem Belichtungsbild entsprechendes, durch Entwickeln und Fixieren in ein sichtbares Bild umsetzbares, elektrisches latentes Bild ausgebildet ist.

5- Lichtempfindlicher Schirm nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die punkt-, streifen- oder raster- bzw. maschenförmige isolierende Auflage (4) von der Oberfläche der photoleitenden Schicht (3) absteht und ein Übergang zwischen der photoleitenden Schicht (3) und der isolierenden Auflage (4) gebildet ist.

6. Lichtempfindlicher Schirm nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die punkt-, streifen- oder raster- bzw. maschenförmige isolierende Auflage (4) in der Oberfläche der photoleitenden Schicht (3) eingebettet ist und an der Oberfläche der photoleitenden Schicht (3)teilweise frei liegt (Fig. 2).

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