DE970271C - Verfahren zur UEbertragung eines elektrostatischen Bildes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Übertragung elektrostatischer Bilder und die Anwendung dieser Verfahren auf die Xerographie und andere elektrostatische Aufnahmeverfahren.

Die Erfindung befaßt sich mit Verfahren zur Übertragung latenter, unentwickelter elektrostatischer Bilder von der Aufnahmefläche auf eine zweite Fläche aus isolierendem Material und mit der Behandlung und Entwicklung der übertragenen Bilder. Ein Merkmal der Erfindung betrifft die Übertragung eines elektrostatischen Bildes, das vorher auf einer isolierenden Fläche erzeugt wurde, auf eine zweite Fläche aus isolierendem Material, indem man diese zweite Fläche mit der das Bild tragenden Fläche in Berührung oder in nächste Nähe dieser Fläche bringt und ein starkes elektrisches Feld zwischen den beiden Flächen erzeugt, wodurch eine bildmäßige Übertragung elektrischer Ladungen zwischen den Flächen in einer durch das angelegte Feld bestimmten Richtung erfolgt.

Bei -einer Ausführungsform der Erfindung wird ein elektrostatisches latentes Bild, das auf einer elektrophotographischen oder xerographischenPlatte erzeugt wurde, auf die isolierende Fläche einer Folie oder eines Papiers übertragen, wo es dann ,25 mit einem feinzerteilten Material, z. B. einem elek-

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troskopischen Puder, entwickelt wird. Man erhält so ein Dauerbild, welches auf dem Papier bleiben oder auf eine andere Fläche übertragen werden kann. Das Papier oder zumindestens seine Oberfläche ist genügend isolierend, um das elektrostatische Bild zu halten. Zu diesem Zweck gibt man dem Papier entweder einen feuchtigkeitsunempfindlichen Überzug, oder man verringert den Feuchtigkeitsgehalt des Papiers möglichst weitgehend, ίο' Bisher war die Praxis bei elektrostatischen Bildaufnahmeverfahren, z. B. in der Xerographie so, daß man die elektrostatischen Bilder durch Aufbringung eines festen oder flüssigen Materials unmittelbar auf der Fläche entwickelte, auf welcher die Bilder ursprünglich aufgenommen wurden. Das ist z. B. aus der USA.-Patentschrift 2297691 bekannt. Es wurde bisher weder für möglich noch für praktisch angesehen, ein noch nicht entwickeltes, unsichtbares elektrostatisches Bild von einer Fläche auf eine andere zu übertragen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsart der Erfindung wird eine positive Ladung auf die isolierende Unterlage aufgebracht, welche das elektrostatische Bild aufnehmen soll. Die Ladung kann an eine oder beide Seiten der Übertragungsfolie angelegt werden. In einigen Fällen kann eine positiv geladene Elektrode hinter der isolierenden Folie während der Übertragung des elektrostatischen Bildes angeordnet werden.

Ein anderes Merkmal der Erfindung, das jedoch gleichzeitig zur Anwendung kommen kann, besteht darin, daß eine positive Ladung auf der isolierenden Übertragungsfolie zur Übertragung eines Bildes verwendet werden kann, das ursprünglich als positiv geladene Fläche auf der ursprünglichen Bildträgerplatte enthalten ist.
In der Zeichnung zeigt

Fig. ι den ersten Verfahrensschritt bei einem Verfahren zur Erzeugung eines elektrostatischen latenten Bildes, welches gemäß der Erfindung übertragen werden soll, wobei dieser Verfahrensschritt in der Ladung einer elektrophotographischen oder xerographischen Platte besteht, Fig. 2 die Belichtung der aufgeladenen Platte

■45 mit einem bildmäßiges Licht aussendenden Gegenstand,

Fig. 3 die Übertragung des elektrostatischen Bildes auf die isolierende Oberfläche einer Übertragungsfolie, wie z. B. Papier oder einer Folie aus plastischem Material,

Fig. 4 die Entwicklung des übertragenen elektrostatischen Bildes, wobei ein elektfoskopischer Entwicklungspuder über die isolierende Fläche gegossen wird, auf welche das Bild übertragen worden ist,

Fig. 5 die Endverfahrensstufe, welche darin besteht, daß man das entwickelte Puderbild mit der Oberfläche der Folie verschmilzt, wodurch man eine dauerhafte Kopie erhält,

Fig. 6 eine abgeänderte Ausführungsform der in Fig. 3 gezeigten Übertragung unter Vorladung der Übertragungsfolie vor Durchführung der in Fig. 3 gezeigten Verfahrensstufe,

Fig. 7 eine andere Ausführungsfofm der in Fig. 3 gezeigten Übertragung, Fig. 8 eine weitere Abänderung der Übertragung,

Fig. 9 eine andere Möglichkeit zur Durchführung der erfindungsgemäßen Bildübertragung,

Fig. 10 und 11 andere Ausführungsformen der Entwicklung, durch welche die übertragenen elektrostatischen Bilder sichtbar werden,

Fig. 12 eine schematische Darstellung einer Theorie der einen Ausführungsform zur Übertragung eines elektrischen Bildes,

Fig. 13 und 14 bestimmte Entwicklungstheorien,

Fig. 15 eine Arbeitstheorie einer abgeänderten Übertragungsmethode,

Fig. 16 eine Theorie für eine andere Arbeitsmethode,

Fig. 17 eine weitere abgeänderte Ausführungsform und

Fig. 18 eine Methode zur Umkehrung eines übertragenen Bildes.

In der Zeichnung zeigen Fig. 1 Und 2 das zur Zeit mehr oder weniger übliche Verfahren zur Erzeugung eines elektrostatischen latenten Bildes auf einer elektrophotographischen oder xerographischen Platte. Die xerographische Platte 20 besteht dabei aus einer Metalli'nterlage 21, welche eine Schicht 22 aus einem photoleitenden isolierenden Stoff, go ζ. B. Anthracen, Schwefel, glasigem Selen od. dgl., trägt. Die Unterlage 21 besteht zweckmäßig aus Metall, kann jedoch in einigen Fällen auch aus einem anderen Stoff, z.B. aus Papier, bestehen, Bei Durchführung der Erfindung erzielte man ausgezeichnete Resultate mit verschieden dicken, und zwar z. B. 20 und 80 Mikron dicken Selenüberzügen auf Unterlagen aus poliertem Aluminium. Dünne Zwischenschichten zwischen der photoleitenden Schicht und der Unterlage und über der photoleitenden Schicht können gegebenenfalls zur Verbesserung der Leistung der Platte aufgetragen werden.

Eine gleichmäßige elektrostatische Ladung wird im Dunkeln auf beliebige Weise an die Oberfläche der Schicht 22 angelegt, indem man z. B. eine Ionenquelle hohen Potentials über die Platte bewegt. Wie in Fig. 1 gezeigt, kann die Ionenquelle aus einer Corona-Entladungsvorrichtung bestehen. Diese besteht aus einem Gitter feiner Drähte 23, welche auf einer Spannung von mehreren 1000 Volt gegenüber einem geerdeten Metallteil 24 gehalten werden. Der Teil 24 bildet ein Gehäuse um den oberen Teil und die Seiten des Gitters, so daß um die Drähte eine Coronaentladung stattfindet. Ein Regelungsgitter 25 aus gröberen Drähten befindet sich zwischen dem Coronagitter 23 und dem Überzug 22 auf der geerdeten Platte 21. Das zweite Gitter wird auf einem mittleren Potential gehalten, das z. B. mehrere 100 Volt höher ist als das Erdpotential. Das Gitter 25 dient zur Regelung oder Begrenzung des an den Überzug 22 angelegten Potentials und verhindert eine Überbeladung. Die Spannungen werden von einer Schaltung 26, die Hochspannungen großer Leistungen erzeugen kann, z. B. von einer Transformator-Gleichrichterschal-

tung, und einem Ohmschen Spannungsteiler an die Gitter 23 und 25 geliefert.

Nach Aufladung wird der Überzug 22 belichtet, und zwar z. B., wie in Fig. 2 gezeigt ist, mit einem bildmäßiges Licht aussendenden Gegenstand, wobei die Linien und die Buchstaben von der Oberfläche eines beleuchteten, bedruckten Bogens 27 durch die Linse 28 auf die Oberfläche des Überzugs 22 fokussiert werden. Während der Belichtung wird die auf der Oberfläche befindliche elektrostatische Ladung an den Stellen vernichtet, welche von dem Licht getroffen werden, so daß an den Stellen, an welchen kein Licht auf die Platte auftraf, die Ladung erhalten bleibt. Diese Stellen entsprechen den schwarzen Linien und Buchstaben des Bildes. Man erhält so das elektrostatische latente Bild, welches bisher direkt auf der Platte entwickelt wurde, indem man ein feinzerteiltes Material, z. B. ein feines Pulver, mit dem Überzug 22 in Berührung brachte. Elek-

ao trostatische Bilder können auf isolierenden Flächen auf verschiedene Weise erzeugt werden, z. B. indem man eine aufgeladene Isolierschicht mit Röntgenstrahl- oder anderen Strahlenarten belichtet, welche die Schicht leitend machen, oder indem man auf

»5 einer Isolierschicht Ladungen in Form eines Musters oder eines Bildes aufbringt. Die nach den verschiedenen Methoden erhaltenen Bilder können Halbtonbilder sein, in welchen die Ladungsdichte sich allmählich von Punkt zu Punkt ändert, oder es können Bilder mit großen schwarzen, grauen und weißen Flächen sowie aus Linien und Buchstaben bestehende Bilder sein.

Bei den bisherigen Verfahren, bei welchen das elektrostatische Bild direkt auf der Fläche einer xerographischen Platte entwickelt wurde, auf der es entstanden war, mußte der Puder oder das andere Entwicklungsmaterial anschließend auf eine andere Fläche übertragen und die Platte vor Verwendung für eine weitere Aufnahme gereinigt werden. Die andere Möglichkeit bestand darin, das Bild auf der Platte selbst zu fixieren, wobei dann jedoch für jede einzelne Aufnahme eine Platte verbraucht wurde.

Die Erfindung weicht vollständig von diesien bisherigen Verfahren ab, indem nämlich das latente elektrostatische: Bild mit Puder oder einer Flüssigkeit nicht schon auf der xerographischen Aufnahmeplatte entwickelt, sondern erst auf eine andere isolierende Fläche übertragen wird, auf welcher es dann entwickelt werden kann.

Fig. 3 zeigt eine Verfahrensstufe einer Ausführungsform der Erfindung. Bei dieser Ausführungsform wird eine Folie 29 aus isolierendem Material in innige Berührung mit der Oberfläche des Überzugs 22 gebracht, welcher ein elektrostatisches Bild trägt. Eine Ionenquelle hohen Potentials wird über die Rückseite der Folie geführt, um in mehr oder weniger gleichmäßiger Verteilung elektrostatische Ladungen darauf aufzubringen.

6c Die isolierende Folie kann aus einem isolierenden Kunststoff, z. B. Zelluloseacetat, Äthylzellulose, Polystyrol, Polyäthylen u.dgl., oder einem isolierenden Papier bestehen. Nahezu jedes oberflächlich glatte oder kalanderte Papier kann, nach Herabsetzung seines Feuchtigkeitsgehaltes auf einen sehr niedrigen Wert, verwendet werden. Das kann z. B. dadurch erreicht werden, daß man das Papier in einer ein Trockenmittel enthältenden Kammer aufbewahrt. Ein anderes Verfahren besteht darin, daß man das Papier in einem mäßig heißen Ofen vorerhitzt und dann dessen Temperatur wenige Sekunden oder wenige Minuten auf 200 bis 300⁰ F erhöht. Obwohl die erhitzten Folien sofort verwen det werden können, ist es doch vorzuziehen, sie nach der Erhitzung mindestens wenige Minuten in eine Trockenkammer zu bringen, damit sie auf Raumtemperatur abkühlen und eine gleichmäßige Beschaffenheit erhalten können. Es kann auch ein für das erfindungsgemäße Verfahren geeignetes Papier dadurch erhalten werden, daß man es erhitzt und dann in verschlossenen Packungen aufbewahrt, welche ein Trockenmittel enthalten, um das Papier gebrauchsfertig zu halten.

Jedes glatte, nicht überzogene Papier kann verwendet werden, wenn es nur in einer trockenen Atmosphäre mit einem relativen Feuchtigkeitsgehalt von weniger als etwa 10% bis zur Übertragung und Entwicklung des elektrostatischen Bildes mit Puder aufbewahrt wird. Es wurde jedoch gefunden, daß Zellulose Feuchtigkeit sehr rasch absorbiert, so daß bei einer relativen Feuchtigkeit von 20 bis 30% und höher nur schwer ein elektrostatisches Bild übertragen und bis zur Entwicklung scharf gehalten werden kann. Zweckmäßig wird daher das Papier mit einem isolierenden Harz beschichtet, mit einem Kunststoff, z. B. Äthylcellulose, Polystyrol, Cellulosenitrat oder Celluloseacetat, imprägniert oder noch besser auf einer oder auf beiden Seiten mit einem Überzug aus einem dieser oder anderen Kunststoffen versehen. In diesem Falle ist oft eine besondere Trocknung überflüssig, vorausgesetzt, daß die Verfahrensstufen bei einer geringen oder mäßigen Feuchtigkeit, z. B. bei einer relativen Feuchtigkeit unterhalb 40%, durchgeführt werden. Das Verfahren kann auch bei hoher Feuchtigkeit durchgeführt werden, wenn die einzelnen Stufen schnell genug ausgeführt werden.

Obwohl feuchtigkeitsunempfindliche Kunststoffüberzüge die besten Ergebnisse liefern, können doch auch feuchtigkeitsempfindliche Überzüge, z.B. Gelatine, verwendet werden. Photographisches Material, das aus einem mit Baryt und Gelatine, ohne Silbersalze, überzogenen Papier besteht, behält, wenn es vorgetrocknet wird, seine isolierenden Eigenschaften lange genug bei, so daß Bilder bei 30% relativer Feuchtigkeit in einem 15 bis 30 Sekunden währenden Arbeitszyklus erzeugt und entwickelt werden können. Man kann manchmal auch feuchtigkeitsempfindliches Papier verwenden, das auf einer Seite mit einem feuchtigkeitsisolierenden Überzug versehen ist. Wenn eine Seite isolierend ist, können gute Bilder sogar bei ziemlich hoher Leitfähigkeit der Rückseite der Schicht erha'ten werden.

Andere zur Aufnahme des übertragenen Bildes geeignete Materialien sind Kartothekkarten und

Lochkarten sowie Karton und Papier, die ein» glatte gegossene Oberfläche aus Zinkkaseinat besitzen, wie dies z. B. aus der USA.-Patentschrift 2 346 812 bekannt ist.

Zur Übertragung 4es elektrostatischen Bildes wie in Fig. 3 gezeigt, kann die Ionenquelle dieselbe oder eine ähnliche gittergesteuerte Coronaentladungseinrichtung sein wie die in Fig. 1 gezeigte. Wenn die Ionenquelle über die Rückseite der isolierenden Schicht 29 geführt wird, werden die ausgesandten Ionen durch das zwischen dem Gitter 25 und der Unterlagsplatte 21 herrschende Feld auf die Rückseite der Schicht 29 getrieben, wo sie sich als elektrostatische Ladung niederschlagen. Zur elektrostatischen Übertragung eine Bildes muß die Rückseite der Schicht durch die aufgebrachte Ladung auf ein ziemlich hohes Potential von etwa 500 bis 1000 Volt, je nach der Dicke und der Dielektrizitätskonstanten, gegenüber der Platte 21 aufgeladen werden, um ein Feld zwischen den Schichten 22 und 29 zu ergeben, das stark genug ist, eine Ladungsübertragung zu verursachen. Wie später in bezug auf Fig. 12 bis 16 weiter besprochen wird, kann die aufgebrachte Lass dung entweder positiv oder negativ für elektrostatische positive Ladungsbilder bzw. negative Ladungsbilder sein. Bei Selenplatten, welche positive elektrostatische Bilder tragen, hat man die besten Ergebnisse bei Verwendung einer positiven Übertragungspolarität erzielt.

Nachdem die Ionenquelle ein oder mehrere Male im Dunkeln über die Schicht 29 geführt worden ist, um die Rückseite der Schicht auf die gewünschte hohe Spannung aufzuladen, wird die Schicht von der xer ^graphischen Platte abgezogen, und das elektrostatische Bild, das auf ihrer Oberfläche entstanden ist, wird durch Aufbringung eines feinzerteilten Materials, z. B. Puder oder eines Flüssigkeitsnebels, auf die Oberfläche der Schicht entwickelt. Hierzu kann jedes beliebige xerographische Entwicklungsverfahren Anwendung finden, z. B. eine Behandlung der Schicht mit einer Puderwolke, welche aus einer Suspension feiner geladener Puderteilchen in Luft oder einem anderen Gas besteht, oder indem man einen feinen Puder auf die Fläche aufbürstet oder aufsprüht und den Überschuß, welcher nicht an den Bildflächen festhaftet, wegbläst. Man kann auch einen Puder oder eine puderhaltige Mischung über die Schicht gießen.

Fig. 4 erläutert ein Entwicklungsverfahren, bei welchem die Folie 29 in einer öffnung im Boden eines Entwicklungsbehälters 30 angeordnet -und durch eine angelenkte metallene Grundplatte 31 festgeklammert ist. Der Behälter wird danach vor- und rückwärts gekippt, um einen puderhaltigen Entwickler 32, wie gezeigt, über die Bildfläche fließen zu lassen. Ein geeigneter Entwickler ist in dem USA.-Patent 2 638 416 unter der Bezeichnung »Entwicklermischung zur Entwicklung elektrostatischer latenter Bilder« beschrieben. Wenn die Mischung über die Oberfläche der Schicht 29 fließt, haften Puderteilchen von selbst an den elektrostatischen Bildflächen und erzeugen so ein Puderbild auf der Fläche, welches dem elektrostatischen Bild der Fläche entspricht.

Im allgemeinen soll ein dunkler Puder auf den den dunklen Flächen oder Linien des Originals entsprechenden Stellen abgelagert werden. Das wird durch Verwendung eines Puders erzielt, welcher eine Ladung entgegengesetzter Polarität trägt, wie sie diese Bildflächen besitzen. Umgekehrte Helligkeitswerte können ebenfalls erhalten werden, wobei jedoch ein Puder verwendet werden muß, welcher dieselbe Polarität besitzt wie die ursprünglichen dunklen Stellen. In diesem Falle kann eine Positivkopie von einem photographischen Negativ erhalten werden.

Fig. 5 zeigt die letzte Verfahrensstufe zur Herstellung einer Kopie und betrifft die Fixierung des Bildes. Dabei wird die das Puderbild 33 tragende Schicht 29 in einen durch ein elektrisches Elernent 35 auf eine oberhalb der Schmelztemperatur des Entwicklungspuders liegende Temperatur erhitzten Ofen 34 gebracht, wobei das Puderbild auf der Schicht 29 festschmilzt, worauf die fertige fixierte Kopie gebrauchsfertig entfernt werden kann.

Fig. 6 zeigt die Vorladung der Übertragungsschicht 29 vor der in Fig. 3 gezeigten Verfahrensstufe. Die Schicht 29 wird dabei auf eine geerdete Metallplatte 36 aufgelegt, und eine Ionenquelle 37 mit sehr hoher Spannung wird über die Schicht geführt, um auf deren Oberfläche eine gleichmäßige Ladung- aufzubringen. Die Ionenquelle kann gesteuert sein ähnlich der in Fig. 1 gezeigten. Sie kann auch einfacher sein und aus einem· einzigen Coronadraht 37 bestehen, welcher auf einem hohen Potential gehalten und auf drei Seiten von einer geerdeten Metallhülle 38 eingeschlossen ist. Obwohl diese Einrichtung an Stelle der Ionenquelle von Fig. ι und 3 bei den verschiedenen \^rerfahrensstufen verwendet werden kann, erlaubt sie doch nur eine weniger genaue Regelung des aufgebrachten Potentials. Es kann entweder die Oberoder die Unterseite der Schicht 29 auf diese Weise vorgeladen werden. Die besten Ergebnisse erzielt man jedoch, wenn man die Vorderseite der Schicht vorladet. Die Ladung besitzt dieselbe Polarität, wie sie anschließend bei der Übertragung angewendet wird.

Wenn das elektrostatische Bild eine positive Polarität besitzt, wird die Vorderseite der Schicht zweckmäßig mit einer gleichmäßigen positiven elektrostatischen Ladung belegt. Diese Oberfläche wird dann gegen das Bild gelegt und eine positive Ionenquelle hoher Spannung wie in Fig. 3 über die Rückseite der Fläche geführt, um die Übertragung u vollenden. Eine weniger zweckmäßige Methode besteht darin, daß man die Rückseite der Übertragungsschicht negativ aufladet, dann die Vorderseite der Schicht gegen die ein positives elektrostatisches Bild tragende xerographische Platte legt und über die Anordnung eine negative Ionenquelle hoher Spannung führt.

Fig. 7 bis 9 erläutern Abänderungen der Übertragungstechnik, wodurch man in den meisten

Fällen noch weiter verbesserte Ergebnisse erzielt. Fig. 7 zeigt eine Übertragung, ähnlich der von Fig· 3) ^{nur m}it der Ausnahme, daß eine weitere Schicht 39 über die Rückseite der Übertragungsschicht 29 gelegt ist. Die Schicht 39 kann eine zweite Isolierschicht sein, z. B. ein dünner Bogen aus Papier, Zelluloseacetat, Polystyrol od. dgl., ist jedoch vorzugsweise eine leitende Schicht, z. B. eine Metallplatte oder -folie. Nachdem die Ionenquelle über diese Anordnung geführt wurde, werden die Schichten 29 und 39 zweckmäßig zusammen entfernt, worauf die Schicht 29 noch in Berührung mit der Schicht 39 oder auch nach Entfernung dieser Schicht entwickelt wird. Die besten Ergebnisse erhält man mit metallenen Schichten 39. wenn diese geladen bleiben, bis sie zusammen mit der Übertragungsschicht von der Bildfläche entfernt werden.

Fig. 8 zeigt eine Ausführungsform, bei welcher

eine isolierende Fläche 40 über der Übertragungsfläche 29 und eine Metallplatte oder -folie 41 über der isolierenden Fläche angeordnet ist. Die Arbeits weise ist ähnlich der in bezug auf Fig. 7 beschriebenen. Die in Fig. 3, 7 und 8 verwendete Ionenquelle stellt ein besonders geeignetes Mittel zur Aufbringung einer gleichmäßigen Ladung auf die Rückseite der Übertragungsschicht mit oder ohne darüber befindlichen Schichten dar. Wenn eine Beladung erfolgt ist, wird die Ionenwolke von dem elektrischen Feld nach den Stellen getrieben, welche noch keine Ladung besitzen, bis die ganze von der Ionenquelle überquerte Fläche beladen ist. Wenn jedoch eine Metallplatte oder -folie als Schicht 39 oder 41 in den in Fig. 7 und 8 gezeigten Anordnungen verwendet wird, ist es nicht immer nötig, diese Ionenquelle zu verwenden, da die leitende Platte selbst jedes Potential gleichmäßig über ihrer Oberfläche verteilt. Daher kann auch eine Hochspannungsklemme direkt mit der Metallplatte oder -folie in Berührung gebracht werden. Die Verbindung kann vorübergehend sein oder bei behalten werden, während die Platte oder die Übertragungsflächen von der bildtragenden Schicht entfernt werden. Zweckmäßig wird die Platte oder Folie 39 während der gemeinsamen Entfernung der Schichten 29 und 39 von der Schicht 22 auf dem hohen Potential gehalten. Das kann dadurch erfolgen, daß man den Anschluß an die Potentialquelle aufrechterhält oder daß man die Platte 39 nach ihrer Beladung elektrisch isoliert hält.

Weiter verbesserte Ergebnisse erzielt man nach den in Fig. 7 und 8 dargestellten Methoden, wenn die Vorderfläche der Schicht 29 wie in Fig. 6 vorgeladen wird und ferner die Schichten 39 bzw. 40 und 41 vor dem in Fig. 6 gezeigten Verfahrensschritt auf der Rückseite der Schicht 29 angeordnet werden, wobei man die Schichten bis zur vollständigen Übertragung des elektrostatischen Bildes vereinigt hält.

Fig. 9 erläutert eine andere Ausführungsform des Übertragungsverfahrens, wobei die Übertragungsschicht 29 auf die xerographische Platte aufgelegt wird, worauf ein leitender Stab oder eine Rolle 42 auf . der Rückseite der Übertragungsschicht angesetzt wird. Die Rolle 42 wird dabei an dem isolierenden Handgriff 43 gehalten. Der Stab oder die Rolle wird aus einer Spannungsquelle, z. B. einer Batterie 44, auf eine hohe Spannung aufgeladen. Die andere Anschlußklemme der Batterie 44 ist dabei an die xerographische Grundplatte 21 angeschlossen. Um eine Übertragung zu erzielen, wird der Stab oder die Rolle mit leichtem Druck gegen die Schicht 29 gepreßt und langsam über die Rückseite dieser Schicht geführt, wobei diese nach oben rund um den Stab oder die Rolle von der Bildfläche 22 weggezogen wird. Die an den Stab oder die Rolle angelegte Spannung hängt von der Dicke und der Dielektrizitätskonstante der Schicht 29 ab. Mit einem 12 mil dicken, mit Cellulosenitrat überzogenen Papier erzielt man bei Spannungen zwischen 1500 und 2500 Volt die besten Ergebnisse.

Fig. 10 und 11 zeigen abgeänderte Entwicklungsverfahren zur Entwicklung des übertragenen elektrostatischen Bildes. In Fig. 10 wird die ein elektrostatisches Bild tragende Schicht 29 auf eine Metallplatte 46 gelegt, wobei sie mit ihrer Bildfläche einer zweiten Platte 47 über einen kurzen Luftzwischenraum hinweg gegenüberliegt. Der Zwischenraum beträgt z. B. etwa ¹J₁₆ Zoll. Durch diesen Zwischenraum wird dann eine Suspension von geladenem Puder oder Druckerschwärzetröpfchen 48 hindurchgeblasen, wobei der Puder oder die Druckerschwärze auf dem Bild niedergeschlagen werden. Durch Erzeugung verschiedener Potentialdifferenzen zwischen den Platten 46 und 47 können Art und Dichte des Bildes während der Entwicklung geregelt werden.

Fig. 11 zeigt ein Entwicklungsverfahren der Schicht 29, welches darin besteht, daß man die bildtragende Schicht zu einer Rinne formt, wobei die Bildfläche innen liegt und man ein Ende, wie gezeigt, hochzieht und dann einen Entwicklungspuder oder eine puderhaltige Mischung 45 über die Bildfläche fließen läßt. Diese Methode ergibt sehr gut deckende Bilder, deren Untergrund gleichzeitig sehr sauber ist.

Fig. 12 bis 18 werden im Zusammenhang mit der nachstehenden Diskussion bestimmter Verfahrenstheorien des elektrischen Übertragungs- und Ent- n° wicklungsverfahrens erläutert. An dieser Stelle sei betont, daß die Erfindung jedoch nicht auf diese Theorie beschränkt ist.

In Fig. 12 ist der elektrische Vorgang gezeigt, welcher, wie man annimmt, während der in Fig. 3 gezeigten Übertragungsstufe stattfindet, wenn ein positiv geladenes elektrostatisches Bild von der photoleitenden isolierenden Schicht einer xerographischen Platte' auf eine Schicht aus einem isolierenden Material übertragen wird, welche ursprünglich keinerlei Ladung besitzt. Eine positive Ionenquelle (23, 25) hoher Spannung wird für die Übertragung verwendet. Das elektrostatische Bild auf der xerographischen Platte wird durch drei Gruppen von je vier Pluszeichen 50, 51 und 52 dargestellt, wobei jede dieser Gruppen in einem

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rechteckigen Kästchen eingeschlossen ist, um die Lokalisierung der Ladungen anzuzeigen. Diese Ladungsgruppen entsprechen dabei den dunklen Stellen auf dem Originalbild 27, mit welchem die xerographische Platte belichtet wurde.

Wenn die Schicht 29 auf die Platte gelegt wird, kommt sie mit der Oberfläche 22 an einigen wenigen Punkten in Berührung. An den meisten Stellen werden die Flächen jedoch nicht ganz miteinander in Berührung sein und sind daher in Fig. 12 in einem Abstand voneinander dargestellt. Da die positiv geladenen Bildflächen 50, 51 und 52 von der leitenden Unterlagsplatte 21 durch eine sehr dünne Schicht isolierenden Materials 22 getrennt sind, ist die Kapazität zwischen den geladenen Flächen und der Platte 21 hoch, so daß ein großer Teil des von den positiven Ladungen auf dem Bild ausgehenden elektrostatischen Feldes in induzierte negative Ladungen der Grundplatte 21 einmündet. Diese unterhalb jeder Bildfläche befindlichen Ladungen sind durch Gruppen von Minuszeichen 48 angezeigt, und nur ein kleiner Teil der gesamten Kraftlinien verläuft von den positiven Ladungen in den Raum oberhalb der Platte. Elektrometrische Messungen der Ladungen auf den Bildflächen zeigen jedoch an, daß sie ein Potential besitzen, das um mehrere hundert Volt größer ist als das Erdpotential.

Wenn die positive Ionenquelle 23 hohen Potentials von rechts nach links über die Rückseite der Fläche 29 geführt wird, werden positive Ionen auf die Fläche zugetrieben, und zwar durch das elektrische Feld, welches dadurch erzeugt wird, daß man das Steuergitter 25 auf einem positiven Potential von mehreren hundert Volt oberhalb des Erdpotentials und zweckmäßig auf 800 bis 1000 Volt hält. Diese positiven Ionen geben wahrscheinlich ihre Ladungen auf der Rückseite der Folie 29 ab, wobei sich eine ziemlich gleichmäßige Ladungsschicht 53 ausbildet, und zwar nehmen vermutlich dabei die positiven Ionen Elektronen aus der Oberfläche der Schicht, auf und entweichen als neutrale Gasmoleküle. Obwohl bei einem einzigen Durchgang der Ionenquelle eine ausreichende Ladung auf der Schicht 29 erzeugt werden kann, kann die Ladung auch allmählich durch mehrmaliges Darüberführen der Ionenquelle über die Schicht aufgebaut werden. Man nimmt an, daß die Schicht 53 hohen Potentials aus positiven Ladungen weitere negative Ladungen in der Grundplatte 21 induziert, was durch die zweite Reihe von Minuszeichen 49 angezeigt ist. Da sich die Schicht 53 in einem viel größeren Abstand von der Platte 21 befindet als die Bildflächen 50 bis 52, ist die Kapazität viel geringer, und an einer Stelle der auf einem bestimmten Potential gehaltenen Schicht 53 befinden sich daher viel weniger Ladungen als an derselben Stelle eines auf demselben Potential gehaltenen Bildes. Das von der Schicht 53 senkrecht zur Platte 21 ausstrahlende elektrische Feld ist jedoch stark genug, um eine Ladungsübertragung über den Raum zwischen der Schicht 22 und der Schicht 29 an den Stellen zu bewirken, welche nicht durch Bildflächen 50 bis 52 belegt sind. Man erhält dabei eine negative Ladungsschicht 54 an der Vorderfläche der Schicht 29 und eine entsprechende Anzahl positiver Ladungen 55 auf der Überzugsschicht 22. Auf den von Bildflächen 50, 51 .und 52 belegten Stellen findet jedoch offensichtlich keine Ladungsübertragung statt, wenn nicht das Feld sehr verstärkt wird.

Man nimmt an, daß die Ladungsübertragung auf Feldemission (kalter Elektronenemission) von der Oberfläche der Schicht 22 beruht. Bekanntlich können Elektronen durch Felder mit einer Feldstärke in der Größenordnung von etwa 100 000 Volt/cm aus Oberflächen herausgezogen werden. Dieser Wert liegt etwa in der Größenordnung der Feldstärke, welche in dem Zwischenraum zwischen der Schicht 22 und der Schicht 29 durch Aufbringung einer Ladung von mehreren hundert Volt auf die Rückseite der Schicht 29 erzeugt wird. Wenn die Schichten 29 und 22 jeweils V₁₀ ^mm dick sind, so beträgt der Zwischenraum zwischen der Ladungsschicht 53 und der Platte 21 etwa ²Ao mm, und eine Ladungsschicht mit einem Potential von 800 Volt würde ein Durchschnittsfeld von etwa 40 000 Volt/cm erzeugen. Nun sind jedoch die Dielektrizitätskonstanten der Schichten 22 und 29 höher als die Dielektrizitätskonstante von Luft, und zwar betragen sie etwa 2 bis 6 oder go mehr. Das hat die Wirkung,. daß der Potentialabfall zwischen der Schicht 22 und der Schicht 29 viel konzentrierte wird, so daß hier die Feldstärke die für eine kalte Elektronenemission erforderliche übersteigt. Die sich daraus ergebende Ladungsübertragung verringert die Feldstärke rasch, bis die Emission aufhört.

In der Regel findet in den Räumen oberhalb der Bildflächen 50, 51 und 52 keine Ladungsübertragung statt, da die von diesen Stellen ausgehende Feldrichtung dem von der Ladungsschicht 53 erzeugten Feld entgegengesetzt ist, so daß das resultierende Feld aus dem von den Ladungen 53 ausgehenden Feld, vermindert um das von den Ladungen 50, 51 und 52 ausgehende Feld, besteht. Das Ergebnis ist ein elektrostatisches Ladungsmuster auf der Oberfläche der Schicht 29, welches aus ungeladenen Bildflächen besteht, welche von einer negativ geladenen Hintergrundfläche umgeben sind. Bei der Entwicklung mit einem negativ geladenen Puder werden die Puderteilchen von den negativen Ladungen 54 der Hintergrundflächen abgestoßen, haften jedoch an den ungeladenen Bildflächen, und zwar wahrscheinlich infolge eines von der positiven Ladungsschicht 53 ausgehenden und die Schicht 29 durchsetzenden elektrostatischen Feldes.

Wenn die Ladung des Übertragungsfelds bis zu einem Punkt erhöht wird, bei welchem einige negative Ladungen sogar an den Bildflächen 50, 51 und 52 auf die Schicht 29 übertragen werden, kann doch noch ein nahezu ebenso gutes entwickelbares Bild erhalten werden, da die auf die bildfreien oder Hintergrundflächen übertragene Ladung so viel größer ist, so daß eine Ladungsdifferenz erhalten bleibt. Die elektrostatischen Kraftlinien

besitzen dann trotzdem immer noch einen dem in Fig. 13 gezeigten ähnlichen Verlauf.

Zur Erzielung guter und gleichmäßiger Bilder ist es wesentlich, daß die Schicht 29 an allen Punkten in gleichmäßige Berührung oder in einen gleichmäßigen engen Abstand mit der Schicht 22 gebracht wird. Das wird am leichtesten dadurch erzielt, daß man diese Schicht fest an die Oberfläche der Schicht 21 anpreßt oder -zieht. Bei sehr geschmeidigem und glattem Material genügt manchmal die von der Ladungsschicht 53 ausgehende elektrostatische Anziehung, um die Schicht fest an die Plattenoberfläche zu ziehen. Bei unregelmäßigeren und steiferen Schichten sind Mittel erforderlich, welche einen zusätzlichen Druck ausüben.

Fig. 13 erläutert die möglichen Feldbedingungen, welche während der Entwicklung eines Bildes auf der Schicht 29 mit einem negativ geladenen

ao Puder nach dem in Fig. 4 gezeigten Entwicklungssystem herrschen. Bei dieser Art der Entwicklung ist die Schicht 29 unter einem Leiter, z.B. 31, angeordnet. Da die Rückseite der Schicht 29, welche die Ladungsschicht 53 trägt, an dem Leiter anliegt, kann ein Teil der Ladung übertreten und nach Erde abfließen, wodurch die Ladungsstärke in der Schicht herabgesetzt wird. Negative Ladungen 56 werden in dem Leiter 31 durch die in der Schicht 53 verbleibenden Ladungen induziert, so daß ein Großteil des von der Schicht 53 ausgehenden elektrischen Feldes verlorengeht. Wenn nun negativ geladener Entwicklungspuder auf die Oberfläche der Schicht 29 gebracht wird, werden die negativen Teilchen von den Stellen der Oberfläche, welche eine negative Ladung 54 tragen, abgestoßen. Sie werden jedoch zu den ungeladenen Oberflächenstellen, welche der Lage der Bildflächen 50, 51 und 52 auf der xerographischen Platte entsprechen, hingezogen, wobei sie Puderablagerungen oder Bilder 57 bilden. Das Feld, welches den Puder an diesen Stellen anzieht, wird vermutlich durch von der negativen Ladungsschicht 54 ausgehende Randfelder gebildet, welche in die Luft verlaufen, dann auf die Schicht zu umbiegen und in positive Ladungen einmünden, welche noch in der Schicht 53 enthalten sind oder in positive, im Leiter 31 induzierte Ladungen.

Die Theorie des in Fig. 11 gezeigten Entwicklungsverfahrens ist in Fig. 14 erläutert. Hier ist keine Unterlagsplatte vorgesehen, so daß die Anziehungskraft der Schicht 53 für den Puder größer ist und man eine dichtere Puderablage 58 auf der Bildfläche erzielt. Dieses Entwicklungsverfahren ermöglicht die Verwendung von weniger Puder enthaltenden Mischungen, welche weniger dazu neigen, Puder auf den Hintergrundflächen abzulagern, wodurch man schärfere Kopien erhalten kann.

In den meisten Fällen will man xerographische Positivbilder durch Belichtung von Positivoriginalen erhalten. Man kann jedoch auch umgekehrt ein Positiv von einem Negativ oder ein Negativ von einem Positiv erhalten, wenn man einen Puder verwendet, der eine Ladung desselben Vorzeichens wie das ursprüngliche elektrostatische Bild trägt. So kann für ein Positivbild auf der Schicht 22 ein Puder verwendet werden, der eine positive Ladung trägt, welche er durch Reibung mit einem körnigen Trägermaterial oder bei Hindurchblasen durch eine positiv ionisierte Entladungszone erhalten hat. In diesen Fällen wird sich der Puder auf den negativ geladenen Stellen, z. B. bei 54, niederschlagen. Falls durch ein photographisches Negativ belichtet wurde, wird sich der Puder auf den Stellen niederschlagen, welche den hellen Stellen des Negativs entsprechen.

Fig. 15 erläutert die Wechselwirkungen der Ladungen bei der Bildübertragung mittels einer über die Rückseite der Schicht 29 geleiteten Ionenquelle, welche eine Ladung entgegengesetzten Vorzeichens wie das Bild besitzt. Dieser Vorgang ist in Fig. 3 gezeigt. So werden z. B. bei positiv geladenen Bildflächen 50 bis 52 auf der Schicht 22 eine negative Ionenquelle 23 und eine negativ vorgespannte Gitterelektrode 25 verwendet, um eine negative Ladungsschicht 59 auf der Rückseite der Schicht 29 zu erzeugen. Wenn genügend Ladung aufgebracht ist, um die Feldstärke oberhalb der Bildstellen so weit zu erhöhen, daß eine Elektronenemission stattfinden kann, so erfolgt _go diese Elektronenemission, ausgehend von der Schicht 29, nach den positiven Bildstellen hin, wodurch die positive Ladung der Bilder auf der Schicht 22 vermindert wird und gleichzeitig positiv geladene Stellen 60 auf der Schicht 29 entstehen, wie in Fig. 15 für die Bildstellen 50 und 51 gezeigt ist. Die Feldstärke beträgt dabei etwa 100 000 Volt/cm über den mikroskopisch kleinen Zwischenraum zwischen der Schicht 22 und der Schicht 29. Der Schwellenwert der Feldemission io4 wird in den Bildstellen erreicht, bevor die Emission in den Hintergrundflächen beginnt. Regelt man die Zeit und die Intensität des Ionenstroms und die Vorspannung des Gitters 25, so kann das Potential der Schicht 59 so begrenzt werden, daß keine Ladungsübertragung in den Hintergrundflächen erfolgt. Sollte jedoch die Ladung 59 so weit erhöht werden, bis eine Emission in den Hintergrundflächen stattfindet, dann erscheint auf der Schicht 29 immer noch ein Bild, da bei jeder beliebigen Feldstärke die in den Bildstellen übertragene Ladung größer ist als in den bildfreien Stellen.

Bei negativer Ladung der Schicht 29 hat sich jedoch ein anderer, praktischer Grund für die Begrenzung des an die Schicht angelegten negativen Potentials ergeben. Bei negativer Beladung der Schicht 29 scheinen ziemlich leichte Funkenoder ionisierende Gasentladungen stattzufinden, und zwar wahrscheinlich während der Trennung der Schichten, was bei der Entwicklung mit Puder Anlaß zu Verästelungen oder Lichtenbergfiguren gibt. Bei positiver Beladung der Schicht 29 zur Übertragung positiv oder negativ geladener Bilder hat sich überraschend gezeigt, daß Verästelungen oder Lichtenbergfiguren nahezu überhaupt nicht

auftreten, wenn Übertragungsfelder angewendet werden, welche oberhalb des Feldemissionsschwellenwertes für entweder die Bild- oder die Hintergrundflächen je nach dem angewendeten Verfahren und unterhalb des Wertes liegen, bei welchem zwischen den isolierenden Schichten 22 und 29 ein Funkenüberschlag stattfindet. Wenn absichtlich versucht wird, Funkenentladungen durch sehr hohe Ladungen zu erzeugen, so treten diese Entladungen bei negativer Ladung nicht als scharf begrenzte »Verästelungen«, sondern nur als allmählicher Potentialübergang in Erscheinung, welcher bei der Entwicklung keine sehr hervortretenden Hintergrundmuster ergibt. Die Vorteile sind besonders bemerkenswert, wenn eine positive Übertragungsladung zur Übertragung positiv geladener Bilder Anwendung findet, wie in Fig. 12, 15 und 16 gezeigt ist. Das kann so erklärt werden, daß die Feldrichtung während der Entfernung der Übertragungsschicht so ist, daß jede auftretende ionisierende Entladung weitere Negativladungen auf der Schicht 29 ergibt. Wenn die Schicht mit negativ geladenem Puder entwickelt wird, wird dieser an den positiv geladenen Bildflächen haften, jedoch sowohl von dem negativen Hintergrund sowie von allen durch die Ionenentladung stark negativ geladenen Stellen abgestoßen, werden.

Fig. 16 zeigt die Wechselwirkungen der Ladungen, wenn die Schicht 29 auf ihrer Vorderfläche mit einer positiven Ladungsschicht 61 nach dem in Fig. 6 gezeigten Verfahren geladen wird. Wenn die positive Ladungsschicht 61 bei der Vorladung erzeugt wird, wird auf der entgegengesetzten Seite der Schicht 29 durch von der Metallplatte 36 ausgehende Feldemission eine negative Ladungsschicht 62 mit geringerer Ladungsdichte erzeugt. Die positiv geladene Fläche wird an die Bildfläche 22 gebracht, und positive Ionen werden dann auf der Rückseite der Schicht 29 als Ladungsschicht 63 abgelagert, wobei eine Feldemission in den Hintergrundflächen in einer solchen Richtung stattfindet, daß die Polarität auf der Schicht 29 umgekehrt und negative Flächen 64 gebildet werden. In den Bildflächen erfolgt nur eine geringe oder gar keine Ladungsübertragung, so daß die Oberfläche einen Zustand annimmt, in welchem sie ein Positivbild trägt, das von einem negativen Hintergrund umgeben ist. Das ergibt natürlich äußerst günstige Bedingungen für die Entwicklung mit negativ geladenem Puder. Durch elektrometrische Messungen wurde festgestellt, daß im Hintergrund nahezu eine Umkehrung der Polarität unter Erzeugung der negativ geladenen Stellen 64 auf der einen Seite der Schicht 29 und entsprechenden positiven Ladungen 65 auf der Schicht 22 erzielt wird.

Fig. 17 erläutert den elektrischen Zustand, welcher bei der in Fig. 7 gezeigten Übertragungsanordnung herrscht, wobei eine Metallfolie oder -platte 39 während der Übertragung auf die Rückseite der Übertragungsschicht 29 gelegt wird. Die die Aufladung bewirkenden Ionen erreichen die Schicht 29 nicht direkt, sondern lagern sich auf der Platte 39 ab und laden diese auf ein hohes Potential auf. Für die Ladung muß nicht unbedingt eine Jonenquelle Verwendung finden. Die Platte 39 kann auch direkt an eine positive Klemme von mehreren hundert Volt, z. B. 400 bis 1000 Volt, angeschlossen werden, wie in Fig. 17 gezeigt ist. Die leitende Platte verteilt dabei das Potential gleichmäßig über ihre Oberfläche in Form einer positiven Ladungsschicht 66. Ein Teil der Ladung tritt unter Ausbildung einer Ladungsschicht 67 auf der Rückseite der Schicht 29 auf diese über. Die Schicht 29 soll dabei eine, Vorladung erhalten haben, wobei eine positive Ladungsschicht 68 auf der Vorderseite der Schicht nach dem in Fig. 6 gezeigten Verfahren aufgebracht wurde. Das durch die Ladungen 66 und 67 erzeugte Feld bewirkt eine Übertragung positiver Ladungen aus der Schicht 68 in die bildfreien Flächen des Überzugs 22 unter Erzeugung einer positiven Ladungsschicht 69. Wenn das Feld stark genug ist, bildet sich auf der Schicht 29 in den bildfreien Flächen eine negative Ladungsschicht 70 aus. Die positive Ladung 68 bleibt dabei auf der Platte oder Schicht 29 in den Bildflächen erhalten.

Diese Anordnung besitzt den Vorteil, daß ein Teil des Übertragungsfeldes durch Ladungen erzeugt wird, welche in der Platte 39 verbleiben. Die Ladung auf der Rückseite der Schicht 29 ist geringer als bei den anderen Verfahren, so daß, wenn die Platte 39 entfernt oder geerdet wird, das Bild auf der Oberfläche der Schicht weniger durch Felder gestört wird, weiche durch die Schicht hindurch verlaufen und manchmal infolge örtlicher Schwankungen der Leitfähigkeit und der Dielektrizitätskonstante der Schicht 29 ungleichmäßig sind. Fig. 17 zeigt auch die Bedingungen, welche bei der in Fig. 9 gezeigten Übertragungsart mit einer Rolle herrschen.

Ein weiterer Vorteil, den man bei Verwendung einer metallischen Rückenplatte während der Übertragung erzielt, wie sie in- Fig. 7, 8, 9 und 16 erläutert ist, besteht darin, daß Funkenentladungen und eine Gasionisierung kaum oder gar nicht auftreten. Das tritt insbesondere dann in Erscheinung, wenn die Metallrückplatte während der Übertragung des Bildes und der anschließenden Entfernung der Übertragungsschicht auf einem no festen Potential gehalten wird, indem man z. B. die als Elektrode dienende Rückplatte direkt mit einer Potentialquelle verbindet.

Mit in den Fig. 16 und 17 gezeigten Übertragungsmethoden hat man die besten Ergebnisse ng erzielt, und sie sind daher gegenüber den anderen beschriebenen Methoden zu bevorzugen.

Bei der Übertragung eines elektrostatischen Bildes nach den beschriebenen Verfahren wird das Bild auf dem Überzug 22 nicht vernichtet, obwohl seine Intensität etwas abgeschwächt wird. Man ist so imstande, durch Wiederholung des Übertragungsvorganges zwei oder mehr gute elektrostatische Kopien von einem latenten elektrischen Bild auf der xerographi.sch.en Platte zu erhalten, wobei allerdings die Qualität bei aufeinander-

folgenden Übertragungen etwas abnimmt. Schließlich kann der Überzug 22 selbst, nachdem ein oder mehrere elektrostatische Kopien hergestellt wurden, mit Puder entwickelt werden. Fig. 18 erläutert ein Verfahren zur Erzielung einer spiegelbildlichen Übertragung. Das wird dadurch erreicht, daß man eine Schicht 29, auf welche ein Bild übertragen wurde, mit der BiId-• fläche nach außen auf eine geerdete Metallplatte 71 aufbringt. Eine zweite isolierende Schicht 72 wird dann an die Oberfläche der Schicht 29 gebracht, und man läßt die Ionenquelle über die ganze Anordnung wandern, um eine Übertragung des Bildes auf die Schicht 72 zu erzielen, wo das Bild dann entwickelt werden kann. Dieses Verfahren kann dieselben Abänderungen erfahren, wie sie zur Erzeugung der ursprünglichen Übertragung beschrieben wurden.

Das erfindungsgemäße Verfahren und seine Aus-

ao führungsformen besitzen viele Vorteile. Einer der größten liegt darin, daß die Platte nicht gereinigt zu werden braucht. Bei den früheren Verfahren, wobei die Entwicklung unmittelbar auf einer xerographischen Plattenoberfläche erfolgte, blieb immer etwas Puder auf der Platte zurück, nachdem das Puderbild auf das Papier übertragen worden war. Das machte nach jeder Übertragung eine Reinigung der Platte erforderlich und komplizierte die xerographischen Verfahren und die dazu verwendeten Apparaturen. Ferner bildete sich mit den meisten harzhaltigen Pudern ein Film auf der Platte, welcher mit Hilfe von Lösungsmitteln entfernt werden mußte. Gemäß der Erfindung, bei welcher die Entwicklung direkt auf Papier oder einem anderen flächenförmigen Material erfolgt, braucht kein Puderbild übertragen zu werden, und es ist somit keine Reinigung erforderlich. Die xerographische Platte wird dadurch auch weniger angegriffen, so daß ihre Lebensdauer viel größer ist.

Für die endgültige Entwicklung sind eine größere Auswahl an Harzen im Entwicklungspuder verwendbar, da man nicht bemüht zu sein braucht, klebrige Stoffe zu vermeiden, welche bei den bisher üblichen Entwicklungsverfahren rasch einen Film oder eine Schmiere auf einer xerographischen Platte bilden würden.

Weitere Vorteile liegen in der größeren Einfachheit der Entwicklung, da das biegsame und geschmeidige Schichtmaterial zur Entwicklung gekrümmt und gebogen werden kann, während die meisten xerographischen Platten starr oder nur beschränkt biegsam sind.

Es ist von den elektrischen Entladungserschei- ' nungen bekannt, daß der Ionenüberschlag in Luft, welcher eine Funkenentladung oder Coronaentladung ergibt, ein elektrisches Feld von etwa > 3okV/cm erfordert, wenn der Abstand zwischen den Elektroden mehr als 1 cm beträgt, und daß die zur Bewirkung von Funkenüberschlägen oder Coronaentladungen erforderliche Feldstärke mit geringerem Zwischenraum größer wird und auf über 100 kV/cm bei unterhalb etwa 90 μ ansteigt.

Andererseits hängt die Feldstärke, welche erforderlich ist, um Elektronen aus kalten Oberflächen herauszuziehen, nur von der Art der Oberfläche einschließlich der Anwesenheit von Verunreinigungen, adsorbierten Gasschichten u. dgl. ab. Obwohl ein genauer Wert für die zu Erzeugung einer kalten Elektronenemission erforderliehe Feldstärke im Hinblick auf die Abhängigkeit von der chemischen Zusammensetzung der Oberfläche und mikroskopisch kleinen Unregelmäßigkeiten unmöglich angegeben werden kann, werden solche Feldemissionsströme doch häufig erzielt, wenn das Oberflächenfeld etwa iookV/ioocm beträgt. Wenn daher der Abstand zwischen den Oberflächen mehr als etwa 90 μ in Luft bei Normaltemperafur und Normaldruck beträgt, findet wahrscheinlich eine ionisierende Entladung, z. B. eine Funken- oder Coronaentladung, statt, bevor eine Feldstärke erreicht wird, welche zur Erzeugung einer Feldemission ausreicht. Bei engeren Abständen zwischen den Oberflächen beobachtet man häufig eine kalte Elektronenemission von einer Oberfläche zur anderen, und der Grad der Emission ändert sich dabei von Punkt zu Punkt, je nach der an dem jeweiligen Punkt herrschenden Feldstärke. Betrachtet man die isolierenden Flächen als Elektroden, so ergibt sich die Feldstärke zwischen ihnen als die algebraische Summe oder die Resultierende der Felder, welche durch die Ladungen auf den Bild- oder Hintergrundflächen erzeugt werden, und aus während der Übertragung zusätzlich erzeugten Feldern. Der nachstehend verwendete Ausdruck »nächste Nähe« soll daher einen so engen Zwischenraum bedeuten, daß bevorzugt eine Feldemission (kalte Elektronenemission) und keine Gasionisierung (Funken- oder Coronaentladung) stattfindet, da solche Gasentladungen für eine gleichmäßige Ladungsübertragung über eine Fläche hin, wie sie zur Erzielung einer guten Übertragung eines elektrischen Bildes erforderlich ist, nicht geeignet sind.

Der hier verwendete Ausdruck »isolierend« bezeichnet Materialien, welche unter Gebrauchsbedingungen einen ausreichend hohen Widerstand besitzen, um ein elektrostatisches Bild so lange festzuhalten, bis dieses auf eine andere Oberfläche übertragen oder entwickelt wurde. Natürlich kann bei einem schnelleren Verfahrensablauf ein Material mit einem geringeren Widerstand verwendet werden.

Aus dem Vorstehenden ergibt sich, daß der verwendete Ausdruck »Übertragung« nicht unbedingt die Übertragung von Ladungen in den Bildflächen betrifft, da manchmal die Ladungen auf den Bildflächen stehenbleiben können und lediglich in den Hintergrundflächen eine Übertragung stattfindet, so daß man ein Ladungsmuster erhält, welches dem des ursprünglichen elektrostatischen Bildes entspricht. Es sei auch bemerkt, daß, obwohl man manchmal von der Übertragung positiver Ladungen spricht, der tatsächliche Mechanismus in einer Elektronenemission in einer durch das Feld bestimmten Richtung besteht. Auch muß die

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Ladungsübertragung nur ausreichen, um ein entwickelbares Bild auf der Übertragungsschicht zu ergeben, in welchem Falle Übertragungspotentiale verwendet werden können, die nur etwas obernalb des Schwellenwertes der Emission liegen. Auf der Originalplatte bleibt dann noch ein-Bild zurück, das für weitere Übertragungen verwendet werden kann.

Die Erfindung kann weitgehende Abänderungen ίο erfahren, ohne daß dadurch ihr Rahmen verlassen wird.

Claims (16)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zur Übertragung eines elektrostatischen Bildes von der isolierenden Vorderseite einer Folie auf die isolierende Vorderseite einer zweiten Folie, dadurch gekennzeichnet, daß man die beiden Flächen in Berührung oder in unmittelbare Nähe miteinander bringt und hierauf ein elektrisches Feld zwischen den Folien anlegt, das einen der Ladungsverteilung entsprechenden Ladungsübergang · zwischen beiden Oberflächen bewirkt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein elektrisches Feld angewandt wird, das im wesentlichen gleichförmig ist, wobei die Resultierende des gleichförmigen Feldes und des durch die elektrische Ladungsdichte an gewissen Stellen des ersten Bildes erzeugten Feldes den Schwellenwert der Feldelektronenemission zwischen den Oberflächen an diesen Stellen übersteigt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als erstes Bild ein solches verwendet wird, das aus positiv geladenen Stellen höherer und geringerer Ladungsdichte besteht, und daß ein elektrisches Feld angewandt wird, das in einer Richtung verläuft, welche die Vorderseite der zweiten Folie gegen die Vorderseite der ersten Folie positiv zu machen sucht, wobei das Feld eine Stärke aufweist, welche ausreicht, um an den Stellen mit niedriger Ladungsdichte die Feldelektronenemissionsschwelle zu überschreiten.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man das elektrische Feld anlegt, indem man die Rückseite der zweiten Folie mit einer elektrischen Ladung belegt.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Belegung mit derselben Polarität wie das ursprüngliche Bild angewandt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Belegung mit entgegengesetzter Polarität wie das ursprüngliche Bild angewandt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man im Luftraum hinter der zweiten Folie Ionen erzeugt und diese mittels eines elektrischen Feldes auf die Rückseite der zweiten Folie treibt.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ionen durch eine Coronaentladung erzeugt werden.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Folie mit einem Leiter hinterlegt werden und das elektrische Feld durch Anlegen einer Gleichspannung zwischen den beiden Leitern erzeugt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß als Leiter eine auf die Rückseite der zweiten Folie aufgelegte Metallplatte verwendet wird.

11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß als Leiter ein Stab oder eine Rolle verwendet wird, die über die Rückseite der zweiten Folie geführt werden.

12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mai die Vorder- oder Rückseite der zweiten Folie vor dem Aufbringen auf die erste Folie mit einer Vorladung versieht und Starke und Richtung des hierauf angelegten elektrischen Feldes so wählt, daß entsprechend dem zu übertragenden Bild Ladungen vom gleichen Vorzeichen wie die Vorladung durch Feldemission von der ersten Folie auf die zweite Folie übergehen.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Bild aus positiven Ladungen gebildet wird und die Vorladung mit positivem Vorzeichen auf die Vorderseite der zweiten Folie aufgebracht wird, wobei die zwisehen erster und zweiter Folie angelegte Feldstärke so hoch ist, daß an den Stellen geringer Ladungsdichte die Vorladung infolge Feldemission ihr Vorzeichen umkehrt.

14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als erste Folie eine photoleitende Schicht einer xerographischen Platte verwendet wird.

15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als zweite Folie Papier in trockenem, isolierendem Zustand verwendet wird.

16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man nach dem Ladungsübergang die beiden Folien voneinander trennt und zur Sichtbarmachung des Sekundärbildes ein feinverteiltes, elektrostatisch anziehbares Material auf die Vorderseite der zweiten Folie aufbringt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

©609548/438 6.56 (809604/9 8.58)