DE3412617A1

DE3412617A1 - Photoleitfaehiger raster

Info

Publication number: DE3412617A1
Application number: DE19843412617
Authority: DE
Inventors: Yoshihide Fujimaki; Hiroyuki Hachioji Tokio/Tokyo Nomori; Masataka Takimoto
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1983-04-07
Filing date: 1984-04-04
Publication date: 1984-10-11
Also published as: US4600292A

Description

2
G 54 436

Konishiroku Photo Industry Co. Lid, 26-2 Nishishinjuku 1~chorne
Shinjuku-ku, Tokio, Japan

Photoleitfähiqer Raster

Vorliegende Erfindung· bezieht sich auf einen lichtleitenden Raster von einer Konstruktion, die es erlaubt, darauf .eine Anordnung von elektrostatischen Ladungen zu bilden, um den Fluss von aufgeladenen Parrfcikeln zu steuern, zum Beispiel durchtretende positive Ionen, um ein bestimmtes elektrostatisches latentes Bild in einer aufladbaren Schicht zu bilden, die zum Beispiel aus dielektrischem oder licht~ leitendem Material hergestellt ist und die dem obigen Fluss von aufgeladenen Partikeln ausgesetzt wird.

Zum Beispiel offenbart die japanische Patentveröffentlichung Nr» 13873^/1978 einen mit einer Sperrschicht versehenen lichtleitenden Raster 7 wie in Fig. 1 gezeigt, der ein Rastersubstrat 1_t eine lichtleitende Schicht 2 auf einer Seite und eine Isolierschicht 3 und eine lichtleitende Sperrschicht k auf der anderen Seite aufweist. Da in diesem lichtleitenden Raster die lichtleitende Schicht 2 und die Isolierschicht 3 ^auf verschiedenen Seiten des Substrats 1 vorgesehen sind, ist es jedoch schwierig, den Raster in Form einer endlosen Trommel herzustellen, und ausserdera besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass die Sperrschicht h unbeabsichtigt mit dem Substrat 1 in Berührung kommt und dadurch eJLne Ablenkung unmöglich macht.

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Genauer gesagt, um den lichtleitenden Raster aus Fig. 1 herzustellen, wird die eine Seite des Substrats 1 mit einer Spritzpistole 8 besprüht, um die in Fig«, 2A gezeigte Isolierschicht 3 zu bilden. Als nächstes wird Aluminium oder ©in anderes Metall durch Vakuumverdampfung auf die -Isolierschicht 3 aufgetragen,, um eine lichtleitende Sperr« schicht h zu bilden, und dann wird die andere Seite des Substrats 1 mit einer Spritzpistole 9 besprüht-, um eine lichtleitende Schicht 2 zu bilden« Wenn also das Substrat in ^orm einer Rastertrommel verwendet wird und einezelne Schichten gebildet werden, während das Substrat wie in Fig, gezeigt gedreht wird, ist es dementsprechend schwierig, einen ausreichenden Freiraum zwischen dem Substrat 1 und der Spritzpistole 8 innen bei der Bildung der Isolier» schicht 3 zu gewährleisten, und ebenfalls zwischen dem. Substrat 1 und einer Verdampferquelle 10 innen, wie in der Figur schraffiert gezeigt, um durch Verdampfung die Sperrschicht k zu bilden» "\ts diesem Grund weist die ge~ ... bildete Isolierschicht 3 grosse Unregelmässigkeiten in der Dicke und eine mangelhafte Deckqualität auf. Da ausserdem die Sprühlösung klebt und leicht auf die andere Seite des Substrats gelangt, gewährleistet der resultierende lichtleitende Raster bei der Verwendung eine mangelhafte; Steuerung des Ionenflusses, Wegen unzureichendem Abstand zur Verdampferquelle bei der verdampfenden Herstellung der Sperrschicht k_t verklebt zusätzliclx verdampftes Metall und gelangt auf die andere Seite des Substrats 1 und setzt sich dort ab. Als Ergebnis werden häufig geschlossene Kreise zwischen dieser Schicht und dem Substrat 1 gebildet, In diesem Fall, kann keine Sperxrwirkung erwartet werden,

^Aus diesen Gründen ist es, wie oben erwähnt, sehr schwierig, einen lichtloitenden Raster der Fig·» 1 guter Qualität, mit einem Substrat 1 herzustellen, der, wie in Fig, 3 gezeigt, in Form einer Trommel bereitgeste-llt wird. Daher ist es,

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unvermeidbar, mit einem flachen Stück eines R;uitorsubsi,n-i-s 1 zu beginnen, und auf dessen beiden Seiten einzelne Schichten durch Auftrag und Verdampfung zu bilden. Da das flucho Rastersubstrat 1 nur schlecht seine sich leicht verforinende Form behält, ist es in diesem Falle notwendig, dessen vier Seiten in einem Rahmen 11 zu halten, wodurch die von dem Rahmen bedeckten Flächen unwirksam werden. Insbesondere, wenn solch ein flaches Rastersubstrat, nach Bildung der einzelnen Schichten zylindrisch gerollt wird, um einen lichtleitenden Raster in Form einer Trommel zu bilden, ist es notwendig, die Rahmenteile von mindestens zwei gegenüberliegenden Kanten des Substrats 1 abzuschneiden (insbesondere die Kanten, die entlang der Breite der gebildeten Trommel liegen), um ein Paar gegeüberliegendor abgeschnittener Enden zu vereinigen.

Selbst wenn ein Raster in Form einer Trommel gebildet ist, ist es nicht möglich, die gegenüberliegenden Enden des Substrats 1 direkt zu verbinden, so dass sie durch ein Verbindungselement 12 verbunden werden müssen, das eine Naht bildet, die nicht als lichtleitender Raster wirkt. Diese Naht beschränkt also notwendigerweise die Position der Führungskante des wirksamen Bildberei.ch.es und Kopierpapiers. Als Ergebnis davon wird, jedesmal wenn sich der lichtleitende Raster 7 um eine Drehung dreht, ein kontinuierliches Bild nur in einem Bereich gebildet, der einer einzigen Drehung der Trommel entspricht, und dadurch wird das zugeführte Kopierpapier praktisch in der Grosse begrenzt. Das heisst, wenn der lichtleitende Raster 7 um mehr als eine Umdrehung für die Bildwidergabe gedreht wird, die verschiedenen Grossen des Kopierpapiers entspricht, erscheint die oben erwähnte Nahtstelle als linearer Streifen im Kopierbild, A_us diesem Grunde muss für die Widergabe eines grossen Bildes auf einem Kopierpapier der verwendete trommeiförmige lichtleitende Raster 7 einen entsprechend

grossen Trommeldur climes s er aufweisen, was ein Kopiersystem grosser Abmessungen erfordert, ^usserdem muss in jedem Kopierverfahren die Stop- Stellung des/ Troramelrasters jeweils in Bezug auf die Nahtstelle eingestellt sein« JHes erfordert eine kompliziertere Steuerung des Trommel·· antriebssystems, und das Trommelantriebssystem selbst muss mit besonderen Bewegungsinöglichkeiten ausgerüstet sein, was eine rasche Reproduktion verhindert»

Dementsprechend ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen mit einer Sperrschicht versehenen lichleitenden Raster bereitzustellen, der in einfacher Weise in naht·» loser endloser Form hergestellt werden kann und der kleinere Abmessungen des Kopiersystems sowie eine schnellere Reproduktion von Kopien ermöglicht, und doch verbesserte Eigenschaften für die Steuerung eines Stroms geladener Partikel aufweist«

Insbesondere weist der oben beschriebene erfindungsge~ masse lichtleitend© Raster folgendes aufs

(a) ein lichtleitendes Rastersubstrat mit einer grossen Anzahl von Perfox-ierungeHj

(b) eine Isolierschicht, die weitgehend auf einer Seite des lichtleitenden Rastersubstrats gebildet ist,

(c) eine lichtleitende Sp@irrsch.icht _v die weitgehend die Isolierschicht bedeckt,

(d) eine lichtleitende Schicht, die die leitend© Sjjerrschicht weitgehend bedeckt«

Der lichtleitende Raster der Erfindung wird nacheinander mit einer leitenden Sperrschicht und einer lichtleitenden Schicht auf der einen S©it© eines lichtleitendon Raster·» Substrats bedockt, so dass diese Schichten nur auf einer Seite eines solchen Substrats gebildet werden können«.

Daher kann ein endloser lichtleitender Raster zum Bei~ spiel in Form einer Trommel in einfacher Weise mit gleichmassiger Dicke und Haftung der einzelnen Schichten hergestellt werden, um günstige Eigenschaften zu erzielen.

Viele weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung, zeigen sich dein Fachmann mit Bezug auf die nachfolgende detaillierte Beschreibung und die entsprechenden Ze ichnungen.
1O

Die Fig« 1 bis 4 beziehen sich auf einen lichtleitenden Raster des Standes der Technik,

Insbesondere zeigt Fig. 1 einen erweiterten Querschnitt eines Teils eines solchen lichtloitenden Rasters. Die

Fig. 2A,' B~ und 3 zeigen Querschnitte desselben lichtleitenden Rasters bei einzelnen Schritten seiner Herstellung. Fig. k zeigt eine Draufsicht auf eine flaches Stück eines Rasterstibstrats,
20

Die Fig. 5 bis 22 beziehen sich auf Beispeile der vorliegenden Erfindung.

Insbesondere zeigt Fig. 5 einen erweiterten Querschnitt. eines Teils des erfindungsgemässen lichtleitenden Rasters.

Die Fig. 6, JA, B und C zeigen Querschnitte desselben lichtleitenden Rasters bei verschiedenen Schritten seines Herstellungsprozesses,
30

Die Fig. 8A, B, C, D und E zeigen Querschnitte eines Rastersubstrat.s bei verschiedenen Schritten seines Fertigungsverfahr-ens .

Fig. 9 zeigt einen erweiterten Querschnitt eines Teils des obigon lichtleitenden Rasters«.

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10 zei-gt einen erweiterten Querschnitt ähnlich. Fif>'. 9^ der sich jedoch auf einen anderen lichtleitenden Raster bezieht*

■5 FifT. 11 zeigt einen erweiterten Querschnitt ähnlich Fig.' 9» bezieht sich jedoch auf einen anderen erfindungsgemässen lichtleitenden Raster.»

Fi.g„ 12 zeißt einen Querschnit-t des li.chtleitenden Rasters aus Fig. 11 bei einem·Schritt seines Herstellungsverfahrens

Fig« 13 zeigt einen erweiterten Querschnitt ähnlich Fig. 9, bezieht sich jedoch auf noch einen anderen erfindungsge·™ massen lichtleitenden Raster»

Fig. 14 zeigt einen schematischen Querschnitt eines elektrophotographisehen Kopiersystems»

Die Fig» 15^·» Β» C, D und E zeigen Querschnitte, die ein»» zelne Schritte eines Kopierprozesses zeigen»

Fig₀ 16 ist ein schematischer Querschnitt., der das Prinzip der Steuerung des lonenflusses durch den lichtleitenden Raster zeigt»
25

Fig« 17 zeigt einen scheraatischen Querschnitt eines elektro— photographischen Kopiersystems für eine Bildwidergabe in zwei Farben*

Die Fig. 18A, B, I9A, B, C₉ D₉ E_s 20, 2lA_$ B., C und 22 sind Querschnit/te, die einzelne Schritte eines zweifarbigen Bildwidergabeprossesses zeigen«,

Zuerst wird mit Bezug auf Fig» 5 ein Beispiel des erfindungsgemässen lichtleitenden Rasters beschrieben«

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- χ - 4.

Dieser lichtleitende Raster 27 ist ein Raster mit 50 200 Maschen und einer grossen Anzahl, von kleinsten Perforierungen 20, Er enthält ein 20 bis 100 um dickes Rastersubstrat 21, eine Isolierschicht 23, mit der mindestens eine Seite dieses Substrats bedeckt ist (in dem dargestellten Beispiel sind die Wände der Perforierungen 20 ebenfalls mit der gleichen Schicht bedeckt), eine Ieitfähi&o Sperrschicht 24, die so gebildet ist, dc*ss sie im wesentlichen die obige Isolierschicht bedeckt, und eine lichtleitende Schicht 22 , die so gebildet ist., dass sie praktisch die obige Sperrschicht bedeckt.

Der lichtleitende Raster 21 kann ein Metallgitter sein, das zum Beispiel aus rostfreiem Stahl, Aluminium oder Nickel gebildet ist«

Die Isolierschicht 23 kann aus einem Polymer zusätzlicher Polymerisation bestehen vom Typ eines Mehrzusatzes oder Mehrkondensation, zum Beispiel Polyäthylen, Polypropylen, Acrylharz, Methacrylharz, Polyvinylchlorharz, Vinylazetatharz, Epoxyharz, Polyurethanharz, Phenolharz, Polyesterharz, Alkydharz, Polycarbonatharz, Soliconharz oder Melaminharz, oder aber sie kann aus einem Copolymer bestehen, das aus einer Kombination einer Vielzahl von Monomerarten, besteht, die in diesen Polymeren verwendet werden, zum Beispiel Vinylchlorid-Yinylacetat Copolymer oder Vinylchlorid-Vinylacetaifc Maleicanhydrid Copolymer, wo>bei sie nicht auf die obigen Beispiele begrenzt ist-, da tatsächlich jedes Harz, das im allgemeinen für solche Zwecke ei.ngesetzt wird, verwendet werden kann, wobei ein anderes Isoliermaterial als Harz ebenfalls eingesetzt werden kann. Die Sperrschicht 2h kann eine durch Verdampfung aufgetragene Deckschicht sein, die zum Beispiel aus Aluminium bestehen kann.

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Ausserdem kann die .lichtleitende Schicht 22 aus Selen, Selen-Tellur, organischem Cadmiumsulfid oder einem anderen lichtleitenden Material bestehen, das gewöhnlich für solche Zwecke verwendet wird*

In einem Verfahren für die Herstellung des liehtleitenden Rasters 27 wird zuerst eine Lösung für die Bildung der Isolierschicht angefertigt, die folgender Formel entspricht:
10

Acrylharz (DIANAL HR-116 hergestellt von

Mitsubishi Rayon Co,, Ltd») 8g

Melaminharz (SUPER BECKAMINE J-820 hergestellt von Dainippon Ink &

Chemicals Inc.) 2g;

Toluol 1Öml

Methylisobutylketon 30ml

Cellosolve-Acetat 60ml

Die Aussenflache eines 4θ yra dicken trommelförraigen Rastersubstrats 21 (lichtleitender Raster) mit einer Maschenweite von 100 Offnungen/Zoll (100 Mesh) wird_s wie in den Fig» 6 und JA gezeigt, mit Hilfe einer Spritzpistole 8 mit der Lösung besprüht/ während sich das Sufostrat dreht» Nach Trocknen während einer Stunde bei 120 C wird eine Isolierschicht 23 mit einer maximalen Dicke von 13 um gebildet»

Über diese Isolierschicht wird ein© le itfähige Schicht aus Aluminium mit einer Dicke von 5OÖA durch Vakuumver-: dampfung aus einer Aluminiumquelle 25 aufgetragen, wie in Fig. 7B gezeigt»

Als nächstes wird, wie in Fig. 7C gezeigt^ 4, 10-Dibronioanthanthrone (C.-X, 593ΟΟΟ) aus einer Quelle 26 verdampft,

um eine 0,3 ym dicke Trägerschicht über der le itfähigen Schicht 24 aufzutragen.

Über der Trägerschicht wird eine Trägertransportschicht gebildet, die zum Beispiel bis(4~N.N~Diothylami:no-2-Me~ thyl)-Phenylmethan und Polycarbonatharsr. enthält und eine Dicke von 10 um aufweist, um eine lichfcloitendo Schicht ?..' zu erhalten. Die Trägertraneportschicht erhält man, indon; man mit Hilfe einer Spritzpistole eine Lösung aufträgt, di« 3»75 g des Trägertransportmaterials und Polycajrbonathar^ (Panlite-L-1250 hergestellt von Teijin Chemical Co,) gelöst in 1,1,2-Trichloräthan enthält. Dadurch erhält man einen trornrnelf örmigen lichtleitenden Raster 27, -^ie lichtleitende Schicht wird gebildet, indem man eine einen Träger bildende Schicht und eine Trägertransportschicht nach.ei.nander oder in umgekehrter Reihenfolge auf die liclitle it ende Schicht aufträgt» Es kann ebenfalls eine einzige lichtleitende Schicht verwendet werden, die ein einen Träger bildendes Material, ein Trägertransportmaterial und einen isolierenden Binder enthält,

Aus einem nachstehend erklärten Grund ist es wichtig, dass die Oberfläche des oben erwähnten Substrats 21, das mit verschiedenen Schichten bedeckt werden soll, ein gekrümmtes Pr.ofil aufweist, wie in Pig, 9 gezeigt. Solche gekrümmten Flächen können zum Beispiel durch folgende Methode hergestellt werden.

Zuerst wird, wie in Fig.. 8A gezeigt, ein elektrisch, verformbares Substrat 28 säulenförmig bearbeitet und dann wird auf seiner Aussenseite eine Anzahl von Kanälen 29 in einem bestimmten Abstand eingebracht, wie im Querschnitt in Fig, 8B gezeigt, zum Beispiel durch Ätzen, um ein Muster zu erzielen, das Gitterraaschen entspricht,

Danach wird das Substrat 28 über die gesamten Flächen mit

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einem Harz 30 überzogen, das dann abgeschliffen wird, um nur die Kanäle Z$ auszufüllen, wie in Fig. 8 C gezeigt.

Die freiliegenden Flächen des Substrats 28, die nicht mit dem Harz 30 bedeckt sind, werden dann nach einer bekannten elektrischen Methode bearbeitet-, während sich das Metall 2 mit gekrümmten Flächen absetzt, wie dies im Querschnitt; aus Fig. 8D gezeigt ist«

Eine Abtrennung des aufgetragenen Metalls 21 ergibt ein nahtloses Rastersubstrat, wie in. Fig<> 8E gezeigt«

Vorstehende Beschreibung zeigt, dass, mit der Konstruktion des lichtleitenden Rasters 27 des vorliegenden Beispiels ein nahtloses Rastersubstrat 21 nacheinander mit verschis~ denen Schichten versehen werden kann_} wobei dieses Substrat nur von aussen mit einem Überzug oder einer Bedarapfung versehen wird, um so in einfacher W_eise einen endlosen und nahtlosen lichtleitenden Raster herzustellen«, Da weiterhin die Spritzpistole für den Auftrag oder die Bedampfungsquelle in ausreichendem Abstand vom Rastersubstart angeordnet werden können, ist es möglich, die Überzugslösung oder Dämpfe mit grosser Genauigkeit" zuzuführen« Dadurch er-» hält man einen Überzug gleichinässiger Dicke für die Isolierschicht 23 und bei der Herstellung der Sperrschicht 24 setzt sich das verdampfte Metall wahlweise nur auf einer Seite des Substrats ab, klebt nicht und gelangt niemals auf die Rückseite« Daher wird niemals unbeabsichtigt ein geschlossener Kreis zwischen der Sperrschicht und dem Substrat gebildet,
30

Ausserdem ist es für einheitlichen Überzug und Bedampfung ebenfalls· von Vorteil, wenn das mit verschiedenen Schichten zu bedeckende Substrat 21 mit gekrümmten Flächen versehen ist, wie dies in Fig. 9 gezeigt ist» Wenn, jedoch das verwendete Substrat 21 Ecken 3I mit einem ¥.inkel von nicht

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melir als 90 aufweist, wie in Fig. 10 geneigt, werden die Flächen um diese Kanten nur mangelhaft bedeckt und ergeben eine Schicht, die an dieser Stelle so dünn ist, dasiS die Gefahr besteht, dass in bestimmten Fällen die leitfähige Schicht Zk an diesen Ecken während des Betriebes mit dem Substrat 21 kurzgeschlossen wird.

Aus diesem Grunde ist es vorzuziehen, das Substrat so zu bilden, dass seine Aussenflachen gekrümmt sind, wie in Fig, 9 gezeigt.. Sollten jedoch Kanten vorhanden sein, so sollten sie vorzugsweise stumpfe Winkel aufweisen, wie dies bei den Kanten 32 in Fig, 11 der Fall ist (insbesondere sollte jeder Winkel von weniger als 9Ö vermieden werden). Das Substrat 21 aus Fig, 11 kann nach einem Verfahren hergestellt werden, in dem eine Abdeckung 3^ auf beiden Oberflächen eines kontinuierlichen Stückes Substratmaterial 33 entsprechend dem Muster aus Fig, 12 gebildet wird, indem man zum Beispiel diese Flächen mit einem lichtelektrisch widerstandsfähigen Material überdeckt und dann nach bekannter Art belichtet und entwickelt, und dann, das Sunstratmat,erial in unmaskierten Bereichen ätzt, bis das Material in einer doppelt konusförmigen Form in diesen einzelnen Bereichen entfernt ist und Perforierungen aufweist, wie sie in gestrichelten Linien in Fig. 12 gezeigt sind. Fig, I3 bezieht sich auf eine Version des lichtleitenden Rasters aus Fig. 9, Sie enthält ein Substrat kreisförmigen Querschnitts, das wie oben beschrieben, mit einzelnen Schichten, laminiert ist. Dieses Substrat kann aus einer Vielzahl von miteinander verdrehten Drähten bestehen, die die Form eines Rastersubstrats bilden»

Es ist zu bemerken, dass in obigen Beispielen die Schichten sich einzeln teilweise zu einer anderen Seite erstrecken können,-soweit diese Ausdehnung auf einen Bereich be-

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schränkt ist, in dem die Leistung des lichtleitenden Rasters als solcher nicht berührt wird, -A-usserdem kann zwischen den obigen Schichten noch eine oder mehrere Zwischenschichten' vorgesehen werden, 13s versteht sich, dass nach Bildung der lichtleitenden Schicht eine weitere leit~ fähige Schicht auf der anderen Seite des Substrats aufgetragen werden kann.

Als nächstes wird mit Bezug auf Fig* 14 ein elektrophotographisches Kopiersystern beschrieben, in dem der lichtlei-« tende Raster 27 aus Fig. 5 oder 9 mit der obigen Trägertransportschicht eingesetzt wird,, An der Oberseite des Hauptkörpers dieses Systems ist· ein Durchzugtisch 41 vorgesehen, der hin- und herbewegt werden kann. Ein Original wird auf den Tisch aufgelegt und durch die Lampe 42 beleuchtet, Ausserdem sind Spiegel 43 und 44, eine feste Linse 45 und eine Isoliertrommel 53 vorgesehen» Die Trommel 53 ist von einem schwarzen Entwicklergerät- 48 umgeben, das mit einem negativ geladenen schwarzen Toner befüllt ist, und weist eine Reinigungsvorrichtung 5® auf, um Resttoner und Ladungen von der Oberfläche der Trommel 53 zu entfernen. Eine Transfertrommel 51$ die den gleichen Durchmesser wie die Trommel 53 aufweist, wird in Kontakt mit. dieser Trommel entgegen dem Uhrzeigersinn drehend angetrieben, Ausserdem ist eine Transferelektrode 63 vorgesehen^, die eine Koronaelektrode ist, sowie eine Kopierpapierplatte 62, eine Koperpapierzufuhrrolle 33» ^^e einzeln Kopierpapier 52 aus der Kopierpapferplatte zuführt_} sowie erste Transportrollen Jk, um jedes einzelne Kopierpapier zur Transfertroniniel 5I ^zu leitenj und ein. Neutralisator 35» um das Kopierpapier nach der Bildübertragung für ein© leichtere Abtrennung von der Trommel 5"! ^zu neutralisieren, sowie eine Klaue 36, um das Kopierpapier zwangsweise von der Trommel 5I ^zu trennen. Eine Fixiervorrichtung 37 weist eine eingebaute Heizung auf» Ausserdem sind nicht gezeigte

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Führung s pi at ten A^rorgesoliQn, um das Jvopiorpapi or ^!j2 υλ\ führen.

An der Aussenseite der Trommel 53 ist eine zyj i ndrisc'm lichtleitende Rastertrominel 27 vorgesehen, so dass erslcro dor lichtleitenden Schicht der letzteren geconüborlicv;!;. Die Trommel 27 ist so angoorrl ixe t, dass sie mit dem Durcbzugtisch 41 für Originale und der Trommel 53 synchron ο ! wo. Drehbewegung entgegen dem Uhrzeigersinn ausführen kr.i^n.

Diese Trommel 27 ist umgeben von einem lla.storlader 38 und einem Rastemeutralisator 39 > der eine Eleküroluniines- »enzplatte oder ein mit Wechselstrom betriebci.es Äoronaentladegerät ist, um Restladungen von der Trommel 27 '.^;--i: entfernen» Innerhalb der lichtleitenden Rastertrommel ist eine aufgeladene Partikelquelle (Koronaentladegerät) 49 gegenüber der Trommel 53 vorgesehen, um aufgeladene Partikel abzugeben.

Das Kopierverfahren mit Hilfe des oben beschriebenen licht- leitenden Rasters 27 läuft wienachstehend mit Bezug auf Fig. 15 beschrieben ab.

Fig-, 15A zeigt wesentliche Merkmale des lichtleitenden Rasters aus Fig. 5 in einem erweiterten Querschnitt., in dem grosser© Komponentenschichten auf einem lichtleitenden Rastersubstrat 21 über einer Perforierung 20 gebildet werden, wie bereits in Fig. 5 gezeigt, wobei der lichtleitende Raster 27 im Vergleich zur Fig. 5 umgekehrt gezeigt ist. Zum besseren Verständnis sind die Querschnitt« der verschiedenen Schichten in Fig. 15B und den folgenden Figuren ohne Schraffierung oder Strichelung gezeigt.

Der Kopierprozess beginnt mit einer Bestrahlung der gesamten Oberfläche der lichtleitenden Schicht 22 des lichtleitenden Rasters 27 mit Koronaentladungen aus einem

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Scorotron-Ladegerät 38 (Entladespannung; --6KV; Gitterspannung: -60OV) zur Erzielung einer einheitlichen negativen Aufladung (zum Beispiel bis -300V) dieser Fläche vie in Fig, 15B gezeigt.
5

Das Original 55 wird dann einem Lichtstrahl aus einer Halogenlampe ausgesetzt, und der reflektierte Strahl 65 wird dann zu der lichtleitenden Schicht 22 geleitet, um diese mit dem Originalbild zu "belichten, wie in Fig. 15C gezeigt. ®ie Strahlungsenergie der Halogenlampe· wird auf 10 lux/sec, eingestellt, gemessen am weissen Hintergrund des Originals, In zwei auf diese Weise in der lichtleitenden Schicht 22 geschaffene Trägerarten sind Löcher eingebracht, um negative Ladungen in der Fläche zu neutralisieren und auszuschalten« Ih nicht belichteten Bereichen (zum Beispiel in Bereichen, die schwarzen Flecken im Original entsprechen) verbleiben die negativen Ladungen in der Oberfläche, Auf diese Weise wird ein Aufladungsmuster geschaffen, das dem Originalbild entspricht, 20

Als nächstes wird, wie in Fig«, 15D gezeigt, die Trommel 53» die an ihrer Aussenflach® eine Isolierschicht 68 (odeir dielektrische Schicht) aufweist, gegenüber der lichtleitenden Schicht 22 des lichtleitenden Rasters 27 in einem 2^ Abstand von; etwa 2 mm davon angeordnet, und ein* Soorotron-Ladegerät 49 wird als Ionenquelle so in Stellung gebracht, dass, dass es auf die freiliegende Fläche des lichtleitenden Rastersubstrats 21 gerichtet ist« Mit einer vorgeschriebenen Spannung (2KV) aus einer Energiequelle E, die zwischen der Sperrschicht 23 und dem lichtleitenden Rastersubstrat 21 aufgebracht wird, werden positive Ionen 6© aus dem Entladegerät 49 zum Beispiel unter einer Entladespannung von 1OKV abgegeben» In nicht belichteten Bereichen werden positive Ionen in einem elektrischen Feld beschleunlgt, das durch negative Ladungen verursacht wurde,

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"47.

die in die Oberfläche der lichtleitenden Schicht 22 eingedrungen sind, damit sie durch die sich in diesen Bereichen befindenden Perforierungen 2O die Isolierschicht erreichen und sich dort'-absetzen können. In belichteten Bereichen, in denen negative Ladungen in der lichtleitenden Schicht 22 verloren gegangen oder nur mangelhaft gehalten wurden, werden positive Ionen 60 abgestossen und können daher die Isolierschicht 68 nicht erreichen. Auf diese Weise wird ein elektrostatisches latentes Bild 61 positiver Polarität in einem Muster gebildet, das genau des nicht belichteten Bereichen der Fig. 15C entspricht«.

Das so erhaltene elektrostatische latente Bild 61 kann mit negativ aufgeladenem Toner J2 in Kontakt gebracht werden, der von einem Entwicklergerät (48 in Fig. 14) geliefert wird, um so ein sichtbares positives Bild aus Toner auf der Isolierschicht, zu bilden.

Das Tonerbild kann dann in bekannter Weise auf ein Kopierpapier übertragen und fixiert werden, um ein scharfes Bild zu reproduzieren.

In dem in Fig» 15D dargestellten Prozesschritt bewirkt die Beaufschlagung einer Vorspannung E ein elektrisches Feld 62 in umgekehrter Richtung zum lonenfluss 60 in belichteten Bereichen. Da sie in diesem Feld abgestossen werden, können die Ionen 60 nicht durch diese Bereiche des lichtleitenden Rasters gelangen. Dagegen wird in nicht belichteten Bereichen., in denen negative Ladungen in der li.chtleitenden Schicht 22 zurückgehalten werden, ein elektrisches Feld 63 in der gleichen Richtung wie der lonenfluss 60 gebildet, das das elektrische Vorspannungsfeld ausschaltet, so dass positive Ionen beschleunigt werden und den lichtleitenden Raster durchqueren.

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Es muss erwähnt werden, dass die vorboschriebene dos lonenf ltisses , in der die Ionen durch das unterschiedliche Potential zwischen der Sperrschicht 24 und dem Substrat 21 am Durchtreten gehindert werden, genauso gut ist, wie wenn eine lichtleitende Schicht und eine Sperrschicht jeweils auf der Vorder- und Rückseite vorgesehen ist (Beispiel aus Pig, 1),

Weiterhin kann der obige lichtleitende Raster 27 für die Widergabe eines Mehrfarbenbildes in einem nachstehend beschriebenen Verfahren verwendet werden» Zur Vereinfachung ist nachstehende Besclkreibung auf ein Zweifarbenbild beschränkt, das einen schwarzen Bildbereich und einen roten Bildbereich auf weissem Hintergrund aufweist»

Fig. 17 zeigt ein Beispiel eines elektrophotographischen Kopiersystems, das entsprechend der Erfindung für die • Widergabe eines Zweifarbenbildes verwendet werden soll.

In diesem Kopiersystem sind zusätzliche Mittel vorgesehen, die in dem in Fig, 14 gezeigten System nicht verwendet werden, insbesondere ein Rotfilter 46, darin den optischen Pfad eingeschwenkt werden kann, und eine dich.ro it is eher Filter 47, der ebenfalls in den optischen Pfad eing«- schwenkt werden kann, um die rote Spektralkomponente des Lichtstrahls zu reflektieren:, die komplementäre C-yanspelctralkpmponente jedoch durchzulassen.,, In. Fig, 17 ist der dichroitische Filter 47 im optischen P£ad angeordnet, während der Rotfilter 46 herausgescthwenkt ist« Auf der· Oberfläche der Erapfängertrommel. 73 ist eirae lichtleitende; Schicht 78 vorgesehen, die durch das Ladegerät 5^ gleichmassig aufgeladen wird, während-sidh die Empfängertrommel im Uhrzeigersinn dreht. Diese lichtleitende Schicht besteht aus Selen, einem organischen Halbleiter od_edgl»

Die EmpfängertrommQl 73 ist umgeben von einem Ladegerät 5k, um die lichtleitende Schicht 78 gleichmässig aufzuladen, einem Entwicklergerät 48 mit schwarzem Toner positiver Polarität, und einem weiteren Entwicklergerät 59 t . das roten Toner ebenfalls positiver Polarität enthält.

In dem Kopiersystem aus Fig« 17 läuft der zweifarbige Kopierprozess wie folgt ab»

Mit einem elektrostatischen latenten Bildträger (Photoejnpfanger) 73» der eine leitfähige Basis 76 und eine licht,· leitende Schicht 78 aufweist, die zum Beispiel auf der Basis von Selen-Tellur hergestellt is£, wird zwischen der Basis 76 und dem Ladegerät $k eine Spannung beaufschlagt, um die lichtleitende Schicht 78, wie in ^ig. 18A gezeigt, gleichmässig negativ aufzuladen. Als nächstes wird das Bild eines Originals 55» das einen schwarzen Bildbereich B und einen roten Bildbereieh R aufweist, ..... durch einen Cyanfarbfilter kj projiziert, wobei die Farbe

2G des Filters komplementär zur roten Farbe ist, und auf die lichtleitende Schicht 78 wie in Fig. 18B gezeigt, geleitet, Der hier verwendete Cyanfarbfilter ist ein optisches Mittel, das nur die Spektralkonrponente durchlässt, die der Cyanfarbe entspricht. Als Ergebnis wird die lichtleitende Schicht 78 belichtet, um die darauf geleiteten elektrostatischen Ladungen zu verlieren, ausgenommen diejenigen Bereiche, die dem schwarzen Bildbereich B und dem roten Bildbereich R entsprechen. Auf diese Weise wird ein erstes elektrostatisches latentes Bild gebildet-, das negative elektrostatische Ladungen enthält, die nur in- den obigen Bereichen festgehalten werden. · In der Figur zeigen die Pfeile 70 den einfallenden Lichtstrahl.

In der Zwischenzeit wird der trommolförmige lichtleitende Raster 27 vor dem Prozesschritt, aus Fig» 18B wie folgt vorbehandelt«

- 18 -

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Der trommelf ö'rmige lichtleitende Raster 27 aus Fig. 19^, die Fig, 15A- entspricht, wird für eine negative Aufladung, wie in Fig, 19B gezeigt, mit Hilfe des Ladegerätes 38 aus Fig, 17 behandelt. Weiterhin wird gleichzeitig mit dem Prozess ehritt aus Fig« 1SB dar von dem Cyanfarbfilter 47 reflektierte Lichtstrahl 65, das heisst der von dem roten Bildboreich R und weisseris: Bildbereich ¥ reflektierte Lichtstrahl, auf die entsprechenden Bereiche des lichtleitenden RaStOi-¹S reflektiert, um nur i». den nicht belichteten Bereichen negative Ladungen zu hinterlassen, wie in Fig, 19C gezeigt.

Als nächstes zeigt Fig-, 19D> dass, wenn die Projektion in der gleichen Konfiguration wie in Fig„ 15D erfolgt, positive Ionen 60 nur solche Bereiche des lichtleitenden Rasters 27 durchqueren, die negativ aufgeladen sind, nämlich den Bereich, der dem schwarzen Bildbereich des Originals 55 ...entspricht, um die lichtleitende Schicht 78 für eine wahlweise Neutralisierung negativer Ladungen zu erreichen, die während des Prozesschrittes aus Fig, 18B dorthin gelangt sind. In anderen Bereichen, in die die Ionen 6O nicht gelangt sind, werden negative Ladungen zurückgehalten-, um eine bestimmtes Muster zu ergeben. Auf diese Weise wird, wie in ^Fig« 19E gezeigt, ein negativ geladenes elektro«

25· statisches latentes Bild fk- gebildet-» ' das dem roten Bildbereich R entspricht»

Auf diese Weise erzielt man ein elektrostatisches latentes Bild, bei dem der schwarze Bildbereidh. ausgelöscht ist, und das negative Ladungen nur in dem Bereich der lichtleitenden Schicht 78 aufweist, der dem roten Bildbereich R entspricht« Ein© Entwicklung dieses elektrostatischen latenten Bildes mit rotem Toner reproduziert den roten Bildbereich RT in dem Bildempfänger 73» wi© in Fig. 2© gezeigt";

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Auf der anderen Seite kann der schwarze Bildbereich B dos Originals 55 in einem getrennten Prozesschritt reproduziert werden, um den schwarzen Bildbereich zu erzielen» Wie in ^Fig. 21A gezeigt, wird die iichtleitendo Schicht 78 des Bildempfängers 73 gleichmässig durch, das Ladegerät 5^- .negativ aufgeladen und dann wird, wie in Fig. 2IB gezeigt, das Bild des Originals 55 auf die lichtleitende Schicht 78 durch den Rotfilter 46 projiziert, um ein elektrostatisches latentes Bild herzustellen, das negative Ladungen nur in dem Bereich enthält, der dem schwarzen Bildbereich B des Originals 55 entspricht. Seine Entwicklung mit schwarzem Toner reproduziert so den schwarzen Bildbereich BT, wie in Fig. 21C gezeigt.

Auf diese Weise kann ein zweifarbiges Bild mit einem schwarzen -"ildbereich B und einem roten Bildbereich R entsprechend dem Original 55 vie in Fig. 22 gezeigt reproduziert werden. "Es versteht sich, dass das obige Verfahren durch eine Kombination der Reproduzierung des roten Bildbereiches RT allein, wie in Fig. 18 bis 20 gezeigt, und einer Repro» duzierung des schwarzen Bildbereiches BT allein, wie als Beispiel in ig. 21 gezeigt, erzeilt werden kann»

Es ist festzustellen, dass der vorgenannte Kopierprozess keine gleichzeitige Ladung und Belichtung erfordert. Selbst wenn eine lichtleitende Schicht mit geringer Trägertransportkapazität verwendet wird, die zum Beispiel aus einem organischen Photoleiter besteht, so kann das gewöhnlich eingesetzte Cärlson-Yerf.ahren verwendet werden, um eine zufriedenstallende Sensitivität zu gewährleisten. Da weiterhin die Spannungskontrolle vergleichbar einfach ist, können die Spannungen leicht auf vorbestinnnte Werte eingestellt werden, um eine hohe Sensitivität der lichtleitenden Schicht zu erzieüLen, Da ausserdem nur eine einzige lichtleitende Schicht erforderlich ist, ist der lichtleitende·

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Ras tor weniger empfindlich gegen die Auswirkungen von Restpotentialen und Potentialladungen aufgrund von Ermüdung,

Obwohl eine bevorzugte Ausführungsart der vorliegenden Erfindung beschrieben wurde_} können Änderungen oder Va~ riationen vorgenommen werden, ohne von Geist und Umfang der Erfindung abzuweichen. Zum Beispiel können die Ladungspolarität des obigen lichtleitenden Rasters und der auf~ ladbaren Schicht (dielektrische oder lichtleitende Schicht) des Bildempfängers, sowie die Polarität- und Art des Entwicklungstoners in geeigneter Weise verändert werden. Ausserdem kann die Zeitfolge der Reproduktion des schwarzen Bildbereiches und des roten Bildbereiches umgekehrt werden. Weiterhin, kann der lichtleitende Raster ausser der Trommelform verschiedene Formen aufweisen, zum Beispiel ein ^&ndlos-band oder ein Endlosstreifen, Es versteht sich, dass "die Erfindung, nicht auf die Reproduktion eines Bildes in .. den beiden oben genannten Farben begrenzt ist, sondern ebenfalls für die Reproduktion eines Bildes in anderen Farben oder Vielfarben in Kombination mit den obigen und anderen Farben verwendet werden kann.«

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Claims

O4 I L·U I /

G 54 436

Konishiroku Photo Industry Co. Ltd.
26-2 Nishishinjuku 1-chome
Shinjuku-ku, Tokio, Japan
5

Patentansprüche

\lj. Photoleit fähiges Raster bzw. Gitterraster, dadurch gekennzeichnet, daß er

a) ein leitfähiges Rastersubstrat (21) mit vielen Perforierungen (20) oder Durchgangsöffnungen,

b) eine im wesentlichen auf einer Seite des Rastersubstrats (21) befindliche Isolierschicht (23),

c) eine die Isolierschicht (23) im wesentlichen bedeckende vorspannende leitfähige Sperrschicht (24) und

d) eine die leitfähige Sperrschicht (24) im wesentlichen bedeckende photoleitfähige Schicht (22) aufweist.

„_ wobei ein elektrostatisches Bild auf dem photoleitfähigen Raster gebildet werden kann, um einen Fluß geladener Partikel zum Erzeugen eines elektrostatischen latenten Bildes auf einer aufladbaren Schicht zu steuern.

„j- 2. Raster nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat (21) eine nahtlose, endlose drehbare Schlaufe ist.

3. Raster nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat eine nahtlose endlose Trommel (28) ist.

4. Raster nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß

die Oberfläche des leitfähigen Rastersubstrats auf einer Seite gekrümmt ausgebildet ist oder keine Kante mit steilerem Winkel als 90° aufweist.

5. Raster nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das leitfähige Rastersubstrat (21) elektrisch geformt ist.

c 6. Raster nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der photoleitfähige Raster ein Gitter mit einer Haschenanzahl von 50 bis 200 Mesh ist.

7. Raster nach einem der Ansprüche 1 bis 6_? dadurch gekennzeichnet, daß -₀ das leitfähige Rastersubstrat (21) eine Dicke von 20 bis 100 μπι aufweist.

8. Raster nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das leitfähige Rastersubstrat (21) ein Metallgitter ist.

9. Raster nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß

die Isolierschicht (23) aus einem Additionspolymerisationskunststoff, einem Polyadditionskunststoff oder einem Polykondensationskunststoff besteht.

-"10. Raster nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die vorspannende leitfähige Sperrschicht (24) aus einem aufgedampften Film besteht.

„₅ 11. Raster nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die photoleitfähige Schicht (22) Selen, Selen-Tellur-Cadmiumsulfid oder einen organischen Photoleiter enthält.

12. Raster nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, Λ-. daß die photoleitfähige Schicht ein einen Träger bildendes Material und ein den Träger transportierendes Material enthält.

13. Raster nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die photoleitfähige Schicht (22) eine einen Träger bildendes

g₅ Material enthaltende Schicht und eine ein Trägertransportmaterial enthaltende Schicht aufweist.