DE813359C

DE813359C - Verfahren zur UEbertragung von Puderbildern auf andere Traeger

Info

Publication number: DE813359C
Application number: DEP40210D
Authority: DE
Original assignee: Battelle Memorial Institute Inc
Current assignee: Battelle Memorial Institute Inc
Priority date: 1948-04-17
Filing date: 1949-04-20
Publication date: 1951-09-13
Also published as: CH273428A; GB658699A; BE448428A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Übertragung eines elektrostatischen Puderbilcles von einer Platte auf einen Abziehbogen. Gegenstand der Erfindung ist die Schaffung der Möglichkeit, eine solche Übertragung von der Platte auf ein Blatt aus Papier oder einen anderen geeigneten Stoff in zweckmäßiger, praktischer und wirtschaftlicher Weise durchführen zu können, so daß man schnell eine vollkommenere Reproduktion erhält, als sie bisher erzielbar war.

Die Erfindung ist überall dort anwendbar, wo es sich darum handelt, ein Puderbild von einer Oberfläche auf ein Hlatt Übertragungs- oder Abziehmaterial zu übertragen. Insbesondere ist die Erfindung brauchbar in Verbindung mit Puderbildern, wie sie bei der Herstellung von elektrophotographischen Kopien benutzt werden. Man hat bei einem solchen Verfahren vorgeschlagen, eine photoleitende (unter Lichteinwirkung leitend werdende) Isolierschicht aus Anthrazen, Schwefel o. dgl. auf einer leitenden Platte mit einer elektrostatischen Ladung zu belegen. Wird eine solche Schicht in Berührung mit einem leitenden Träger unter einer Kopiervorlage dem Licht ausgesetzt, so erhält man ein elektrostatisches Bild, indem die Ladung von denjenigen Stellen, wo das Licht auf die Platte fällt, abgeleitet, jedoch an den dunklen Stellen, an denen kein Licht die Platte trifft, zurückgehalten wird. Die geladenen oder entladenen Stellen entsprechen dabei hinsichtlich ihrer Stärke den hellen und dunklen Stellen der zu kopierenden Vorlage. Die Platte wird hierauf mit einem elektroskopischen Pulver eingestäubt, wodurch man ein Puderbild erhält, das dem unsichtbaren elektrostatischen La-

dungsbild entspricht. Ein Problem bestand nun darin, solch ein Puderbild oder ein in irgendwelcher anderen Weise erzeugtes Puderbild von der Platte auf einen Papierträger oder eine andere Oberfläche zu übertragen, ohne das Puderbild zu zerstören, und zwar so, daß eine genaue Reproduktion des Gegenstandes erzielt wird.

Das bisherige Verfahren bestand darin, daß man das Papier, welches mit dem Puderbild in Berührung gebracht wird, anfeuchtet. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß es unzweckmäßig und nachteilig ist, ein Puderbild auf diese Weise auf Papier zu übertragen, weil es schwierig ist, das Papier auf dem geeigneten Feuchtigkeitsgrad zu halten. Weist das Papier nämlich einen Feuchtigkeitsüberschuß auf, so bewirkt dieser ein Zerfließen des Puderbildes, das dadurch verwischt wird. Ist jedoch nicht genügend Feuchtigkeit vorhanden, so wird nicht das gesamte das Bild bildende Pulver aufgenom-

ao men, so daß die Kopie infolgedessen unvollständig wird.

Die in dem Papier enthaltene Feuchtigkeitsmenge muß somit genau überwacht werden, und da dies mit praktischen Schwierigkeiten verbunden ist, wird durch die Erfindung ein Verfahren zur Ul>ertragung eines Puderbildes geschaffen, bei welchem das Ubertragungsmaterial nicht angefeuchtet zu werden braucht. Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung bleiben die Teile in trockenem Zustande, und das Verfahren ermöglicht es, ein Puderbild vollständig und genau, d. h. mit einem Mindestmaß von Verzerrung zu übertragen, so daß das auf dem Ubertragungs- oder Abziehbogen befestigte Puderbild eine genaue Reproduktion des elektrostatischen Bildes und der zu kopierenden Vorlage darstellt.

Zweck der Erfindung ist insbesondere die Schaffung eines Verfahrens zur Übertragung eines Puderbildes von einer Bildträgerplatte auf einen Bogen Übertragungsmaterial mit Hilfe elektrischer Mittel, so daß es nicht notwendig ist, das Papier anzufeuchten oder Druck auf das Papier und auf das Puderbild auszuüben. Das Verfahren gemäß der Erfindung bedient sich also ausschließlich einer elektrischen Wirkung, um das Puderbild von der Platte abzunehmen und auf dem Übertragungsbogen festzuhalten. Das Verfahren ist zweckmäßiger und wirksamer und liefert, wie gesagt, eine genauere Reproduktion des Gegenstandes als die bekannten Verfahren. Durch die Erfindung wird die elektrophotographische und die elektrische Reproduktion für gewerbliche Zwecke brauchbar gemacht.

Beispielsweise Ausführungsformen des Verfahrens gemäß der Erfindung erläutert die Zeichnung.

In dieser ist

Fig. ι eine schematische Darstellung, aus der die Übertragung eines Puderbildes gemäß der Erfindung von einer photoleitenden Schicht auf einen anderen Träger mit Hilfe von Entladungsnadeln ersichtlich ist,

Fig. 2 eine ähnliche Darstellung, die die Anwendung der Erfindung auf die Übertragung eines Puderbildes von einer Bildschicht aus isolierendem Stoff zeigt, wenn die photoleitende Schicht und die photographische Belichtung fortgelassen werden, und

Fig. 3 eine schaubildliche schematische Darstellung, die die Verwendung von Drähten an Stelle von Nadeln zur Ladung des Ubertragungsmaterials erkennen läßt.

Bei der Ausführung der Erfindung z. B. in Verbindung mit einer elektrophotographischen Platte wird ein Blatt Übertragungsmaterial 1, das für gewöhnlich aus Papier besteht, bei dem es sich jedoch auch um einen anderen geeigneten Stoff handeln kann, gegen ein Puderbild 2 gelegt und mit diesem in Berührung gebracht. Das Bild 2 wurde vorher durch Einstauben eines auf einer photoleitenden Schicht 3 auf einer leitenden Platte 4 gebildeten elektrostatischen Bildes hergestellt. Die Platte ist ihrerseits auf einem geeigneten Träger angeordnet und zweckmäßig, wenn auch nicht notwendigerweise, geschliffen.

Nachdem die elektrophotographische Platte mit dem Bogen Übertragungsmaterial in Berührung mit dem Puderbild auf ihrem Träger angeordnet ist, wird sie an die Quelle eines elektrischen Potentials, wie z. B. an eine elektrische Hochspannungsentladungseinrichtung mit einer oder mehreren Nadeln 5 angeschlossen. Die Nadel oder die Nadeln 5 sind mit einer geeigneten Hochspannungsquelle 6 verbunden, und sie werden bezüglich des Übertragungsbogen s derart in Stellung gebracht, daß der letztere eine elektrostatische Ladung erhält. Die elektrostatische Ladung kann dem Ubertragungsbogen durch irgendeinen geeigneten Mechanismus zugeführt werden.

Die Ladungsnadeln und die Platte mit dem darauf befindlichen Übertragungsbogen können gegebenenfalls gegeneinander eine Relativbewegung erhalten. Ferner kann zwischen den Hochspannungsentladungsnadeln 5 und dem Übertragungsbogen 1 eine Isolierplatte 7 angeordnet werden, wenn dem Papier oder dem Übertragungsbogen eine zusätzliche Anzugskraft gegeben werden soll, wenn das Papier oder der Bogen ein gewisses Leitvermögen hat.

Die Übertragung eines Puderbildes von einer Bildträgerplatte ohne photoleitende Schicht ist in Fig. 2 dargestellt. In dieser bezeichnet 8 die Metalloder Leiterplatte, 9 die Bildschicht aus Isolierstoff, die auf der Leiterplatte 8 in geeigneter Weise angeordnet und befestigt ist, und 10 das Puderbild auf der isolierenden Bildschicht 9. Solch eine Bildträgerplatte kann durch jedesmalige elektrostatische Ladung der Bildschicht, Einstauben der Bildschicht mit Puder zur Erzeugung des Puderbildes und Übertragung des Puderbildes auf das Übertragungsblatt wiederholt zur Herstellung einer Mehrzahl von Kopien benutzt werden.

Die Übertragung des Puderbildes erfolgt durch Erzeugung eines elektrischen Feldes um das Puderbild und zwischen dem Puderbild und dem Übertragungsblatt mit Hilfe der schon beschriebenen Hochspannungsentladungsnadeln oder durch Auflegen einer Metallplatte 12 auf das Ubertragungsblatt, während sich das letztere mit dem Puderbild

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in Berührung befindet und kurzzeitigen Anschluß einer Klemme einer Hochspannungsquelle an die Metallplatte. Das erforderliche elektrische Feld kann auch dadurch erzeugt werden, daß man einen geeigneten Strom durch ein Metallgitter oder ein Drahtnetz fließen läßt, das über das Übertragungsmaterial gelegt wird.

Fig. 3 zeigt die Verwendung von Hochspannungsentladungsdrähten zur Erzeugung eines elektrischen

ίο Feldes für die Übertragung des Puderbildes. Die Ladungsdrähte 13 sind zweckmäßig parallel der Ebene des Puderbildes 14 auf der Platte 15, und zwar in dem gezeigten Parallelabstand angeordnet. Man kann die Ladungsdrähte 13 auf leitenden Trägern 16 anbringen, von denen einer mit der Hochspannungsquelle in Verbindung steht. Die leitenden Träger 16 sind von isolierenden Stützen 17 getragen, die in geeigneter Weise auf der Leiterplatte ι X angeordnet sind. Bei Benutzung der Einrichtung

ao wird die Platte 15 mit dem auf dem Puderbild 14 ruhenden Übertragungsblatt 19 unter den Ladungsdrähten 13 hin und her bewegt, die auf diese Weise das Übertragungsblatt mit einer Ladung versehen. Die Stützen 17 können mit der Platte 18 verbunden sein, so daß es möglich ist, die Stützen und die Ladungsdrähte in aufrechter Stellung über das Übertragungsmaterial zu bewegen. Die notwendige Relativbewegung zwischen den Ladungsdrähten und dem Übertragungsmaterial kann aber auch in der verschiedensten anderen Art und Weise bewerkstelligt werden. Es ist auch möglich, die Ladungsdrähte oder -nadeln über der ganzen Fläche des Übertragungsblattes anzuordnen.

Um die Hochspannungsentladung auf dem Übertragungsblatt herbeizuführen, werden die Nadeln oder Drähte zweckmäßig in gleichförmigen Abständen voneinander über dem Übertragungsblatt verteilt und in einem gleichmäßigen Abstand davon gehalten, wobei sie gegenüber dem Übertragungsblatt unbeweglich sein können oder wobei das Ubertragungsblatt unter ihnen bewegt wird.

Die Spannung (Gipfelspannung) zwischen den Ladungsnadeln und dem Übertragungsblatt kann zwischen etwa 4500 und 8000 V und mehr variieren.

Zufriedenstellende Ergebnisse wurden mit einer Ladespannung von annähernd 6300 V, einem Nadelabstand von der Platte von 9,5 mm und einem gegenseitigen Nadelabstand von 8 mm erzielt. Der Abstand zwischen den Nadeln und der Platte kann sich von etwa 6,35 mm bei 4500 V Ladespannung bis zu 12,7 mm bei 8000 V Ladespannung ändern, während man den Abstand zwischen den Nadeln von 40,6 mm bei 4500 V Ladespannung bis 8,1 mm bei 8000 V Ladespannung ändern kann.

Man kann jede geeignete Hochspannungsquelle benutzen, und zwar mit Gleichstrom, Wechselstrom oder gleichgerichtetem Wechselstrom. Die elektrische Einrichtung erhält dabei eine geeignete Ausbildung, um dem Übertragungsblatt eine elektrostatische Ladung von hohem Potential zu vermitteln. Die Spannung an den Nadeln oder dem Entladungspunkt wird zweckmäßig ein wenig unterhalb desjenigen Wertes gehalten, bei dem zwischen den Nadeln und der elektrophotographischen Platte ein Lichtbogen übertragen würde. Die Stromstärke ist nur gering, ungefähr 1 Milliampere oder weniger.

Wenn die Hochspannungsentladung über das Ubertragungsblatt versprüht wird, so wird das letztere elektrisch gegen das Puderbild und die elektrostatische Platte gezogen. Das Ubertragungsblatt wird auf diese Weise durch elektrische Anziehung fest an dem Puderbild gehalten, während die Puderteilchen von dem Übertragungsblatt angezogen und festgehalten werden. Sollte es erwünscht sein, auf das Übertragungsblatt einen zusätzlichen Druck in Richtung auf die elektrophotographische Platte auszuüben, um eine innigere Berührung zu sichern, so kann dies leicht durch beliebige geeignete Mittel, wie z. B. durch eine Walze oder eine Druckplatte, erfolgen.

Nach der Übertragung des Puderbildes auf das Übertragungsblatt wird das letztere entfernt und das Bild darauf durch Erhitzen des Papiers und Schmelzen des darauf befindlichen Puders oder mittels eines versprühten Lösungsmittels fixiert. Das das Bild bildende elektroskopische Puder ist eine Zusammensetzung aus Kohle oder einem anderen Pigment und einem geeigneten Harz, das bei einer Temperatur unterhalb des Verkohlungspunktes des Papiers schmilzt. Eine Temperatur von 177⁰ hat sich als zweckmäßig erwiesen. Das Übertragungsblatt mit dem darauf befindlichen Bild kann zum Zwecke dieser Behandlung auf ein geeignetes Heizelement gelegt werden, das durch einen Termostaten so geregelt wird, daß seine Temperatur 177⁰ nicht überschreitet. Unter Umständen kann das Papier oder sonstige Ubertragungsmaterial auch einen höheren Verkohlungspunkt haben, so daß eine höhere Schmelztemperatur anwendbar ist. Statt das Puder zürn Schmelzen zu bringen, kann auch ein thermoplastisches Papier Verwendung finden, das schmilzt und das Puder fixiert. Schließlich kann man auch eine andere Fixierlösung benutzen, wie z. B. einen feinen Lack, und zwar entweder mit oder ohne Anwendung von Hitze.

Ein Puderbild kann in der beschriebenen Weise auf verschiedene Arten von Flächen übertragen • werden, einschließlich Cellulosehydratfolie, Mimeographenpapier, Urkundenpapier, ungeleimtes Papier, plastische Blätter oder Bögen, Glas, glasierte oder unglasierte keramische Körper, Karteikarten, lithographisches Übertragungspapier, geleimtes Papier oder einer beliebigen Fläche, die₍ eine elektrische Ladung festhält oder in einem elektrischen Feld das gewünschte Ergebnis liefert und mit der Bildträgerschicht der leitenden Platte einen guten Kontakt macht.

Ein Puderbild kann gemäß der Erfindung von verschiedenen Arten von Bildträgerplatten übertragen werden, die in der oben beschriebenen Weise iao oder auf verschiedene andere Arten hergestellt werden kann. Beispielsweise wird eine mit einer Lösung, bestehend aus Reproduktionsleim, Ammoniumbichromat und Wasser überzogene Metallplatte nach dem Trocknen des Überzuges in einen Kopierrah- iss men gebracht. Alsdann legt man über diese Platte

und in Kontakt mit ihr ein photographisches Negativ, woraufhin die Platte durch das Negativ hindurch starkem Licht ausgesetzt wird. Die Platte wird entwickelt, indem man sie mit Wasser wäscht, welches die nicht exponierten Teile des Überzuges entfernt und ein Bild aus isolierendem Stoff zurückläßt, das aus denjenigen Teilen des Überzuges besteht, die dem Licht ausgesetzt worden sind. Die Platte wird dann getrocknet und bei

ίο einer Temperatur von ungefähr 315° eingebrannt, woraufhin die blanke Metallfläche mittels eines geeigneten Metallputzmittels von Oxyd gereinigt werden 'kann. Eine in dieser Weise hergestellte Platte hält eine elektrische Ladung auf dem isolierenden Bild, und durch Einstauben kann auf dem elektrisch geladenen Bild ein Puderbild erzeugt werden.

Eine Platte kann auch in der vorbeschriebenen Weise hergestellt werden, jedoch mit dem Unterschied, daß ein Überzug, bestehend aus einer Schel-

ao lackemulsion und Ammoniumbichromat, Verwendung findet. Solch eine Platte kann durch Waschen mit Alkohol entwickelt werden, und die nach der Entwicklung verbleibende bildbildende Schicht kann man durch Backen bei einer Temperatur von ungefähr 149⁰ härten. Das isolierende Bild kann elektrisch geladen und eingestaubt werden, wodurch ein Puderbild entsteht.

Eine Platte, die eine elektrische Ladung auf dem Bildteil zurückhält, kann man durch Überziehen einer Metallplatte mit einer Lösung von Gummiarabikum und Ammoniumbichromat in Wasser herstellen. Die überzogene Platte wird zweckmäßig getrocknet, in Kontakt mit einem durchscheinenden Positiv in einem Kopierrahmen belichtet und alsdann durch Waschen mit Wasser entwickelt. Sodann wird ein chemisches Ätzmittel zur Anwendung gebracht, welches auf das Metall eine leichte Ätzwirkung ausübt. In diesem Stadium des Verfahrens bestehen die Bildteile der Platte aus blankern Metall, während die kein Bild tragenden Flächenteile mit Gummiarabikum bedeckt sind. Die Platte wird hierauf mit Alkohol gespült, getrocknet und alsdann mit einem geeigneten Tiefätzlack überzogen, der aus einem Asphaltlack o. dgl. bestehen kann. Nachdem der Lack getrocknet ist, wird die Platte mit heißem Wasser gewaschen, das das Gummiarabikum unter der Lackschicht an den kein Bild tragenden Stellen auflöst und es zusammen mit dem Lack von der Platte entfernt. Das Bild besteht nun einfach aus der isolierenden Lackschicht auf dem Metall, und die Platte ist jetzt in dem geeigneten Zustand, um für das Puderbildübertragungsverfahren verwendet zu werden.

Es sind auch andere Verfahren zur Herstellung geeigneter Bildträgerplatten vorgeschlagen worden. Es ist beispielsweise auch eine Platte verwendbar, die durch Aufmalen oder Aufzeichnen eines Bildes mittels einer isolierenden Farbe auf Metall hergestellt wurde. In ähnlicher Weise kann eine leitende Platte mit einem isolierenden Lack überzogen werden, woraufhin gewisse Teile der Lackschicht durch Beschriften, Ausschneiden oder Gravieren entfernt werden, so daß man irgendwelche Zeichnungen oder Bilder auf der Platte erhält. Im allgemeinen ist zur Herstellung von Platten für die eldktrischeÜbertragung von Puderbildern jedes Verfahren brauchbar, nach welchem eine Platte erzeugt wenden kann, die aus einer leitenden Unterlage oder Hinterschicht mit darauf aufgebrachten, nicht leitenden Bildflächenteilen besteht.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Übertragen von Puderbildern auf andere Träger, dadurch gekennzeichnet, daß der neue Träger mit dem Puderbild in Berührung gebracht und in dem das Puderbild umgebenden Bereich und zwischen dem Bild und dem Ubertragungsmaterial ein elektrisches Feld erzeugt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der neue Träger elektrisch aufgeladen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Bild auf dem neuen Träger fixiert wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fixierung des Bildes auf dem neuen Träger durch Erhitzen erfolgt.

5. Verfahren nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch Erhitzen des neuen Bildträgers auf etwa 170⁰.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladung dem neuen Träger durch Versprühen einer Hochspannungsentladung über demselben zugeführt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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