NO123260B - Fremgangsmate for fremstilling av en billedbaerer - Google Patents

Description

Fremgangsmåte for fremstilling av en billedbærer.

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for fremstilling av en billedbærer hvor et elektrostatisk felt i et bestemt billedmønster opprettes gjennom et dielektrisk sjikt av deformerbart materiale som dannes av eller er belagt på en xerografisk plate.

I de vanlige former for xerografi dannes det et elektrostatisk, latent bilde ved den kombinerte innvirkning av et elektrisk felt og et mønster av lys og skygge på et fotokonduktivt isolasjonssjikt. Det latente bilde blir deretter eller i enkelte tilfeller samtidig omdannet til et synlig bilde ved selektiv til-trekning, frastøting eller omfordeling av findelte faste eller væskeformete partikler.

En vesentlig ulempe ved slik billeddannelse, og som søkes unngått ved den foreliggende oppfinnelse, er at det må tilføres særskilte partikler for å gjøre det latente bilde synlig og be-standig.

Hensikten med oppfinnelsen er derfor å frembringe en fremgangsmåte for billeddannelse, som på en praktisk anvendelig måte gjør det mulig å fremstille et bilde direkte ved deformering av det materiale som skal bære bildet.

Ifølge oppfinnelsen vil dette kunne oppnås ved den angitte fremgangsmåte ved at det deformerbare materiale gjøres deformerbart ved at dets viskositet senkes til et område på fra 10^ til 10 g poise, og at det deformeres i samsvar med billedmønsteret i områder med høy potensialgradient.

Ytterligere trekk ved oppfinnelsen vil fremgå av den etter-følgende beskrivelse av forskjellige utførelsesformer under hen-visning til de medfølgende tegninger, hvor: Fig. 1 viser et skjematisk riss av oppladingen av en xerografisk plate. Fig. 2 viser et skjematisk riss av eksponeringen av en xerografisk plate. Fig. 3 viser et skjematisk riss av mykingen av en xerografisk plate. Fig. 4 viser et perspektivriss med et parti vist i snitt av en plate som bærer et bilde ifølge denne oppfinnelse. Fig. 5 viser en skjematisk illustrasjon av oppladingen av en termoplastbelagt xerografisk plate. Fig. 6 viser en skjematisk illustrasjon av eksponeringen av en sensibilisert termoplastbelagt xerografisk plate. Fig. 7 viser en skjematisk illustrasjon av en annen fremgangsmåte til å eksponere en sensibilisert, plastbelagt xerografisk plate. Fig. 8 viser en skjematisk illustrasjon av et annet oppladingstrinn som anvendes i samsvar med en utførelsesform for den foreliggende oppfinnelse. Fig. 9 viser en skjematisk illustrasjon av samtidig lading og eksponering av en termoplastbelagt xerografisk plate. Fig. 10 viser en skjematisk illustrasjon av dampfremkalling av et deformasjonsbilde. Fig. 11 viser en skjematisk illustrasjon av varmefremkalling av et deformasjonsbilde. Fig. 12 viser ytterligere en utførelsesform for varmefremkalling av et deformasjonsbilde. Fig. 13 viser en skjematisk illustrasjon av samtidig ekspo nering og fremkalling av en termoplastbelagt xerografisk plate. Fig. 14 viser en skjematisk, illustrasjon av en utførelses-form hvor det anvendes et farget termoplastsjikt, i samsvar med den foreliggende oppfinnelse. Fig. 15 viser en skjematisk illustrasjon av et apparat til fremkalling av de formasjonsbildet på et fraskillbart termoplastsjikt. Fig. 16 til 19 viser skjematiske illustrasjoner av de grunn-leggende arbeidstrinn i en fremgangsmåte ifølge den foreliggende oppfinnelse. Fig. 20 viser et tverrsnitt av en xerografisk plate som bærer et deformasjonsbilde ifølge den foreliggende oppfinnelse. Fig. 21 viser en skjematisk illustrasjon av bildeutslettelse ifølge den foreliggende oppfinnelse. Fig. 1 viser elektrostatisk oppladning av en xerografisk plate 30 som omfatter en bærer 31 (som kan utelates i visse tilfelle), og et sjikt av fotokonduktivt isolasjonsmateriale 32 belagt over denne. Bæreren 31 er som regel og fortrinnsvis en elektrisk leder eller et bærerunderstøttet elektrisk ledende sjikt i kontakt med det fotokonduktive isolasjonssjikt 32. I samsvar med vanlig praksis i xerografien kan det således omfatte slike materialer som aluminium, messing eller andre metaller, metallisert papir eller papir med et forholdsvis høyt fuktighetsinnhold, glass med et gjennomsiktig eller annet ledende belegg, eller et liknende kjent sjikt. Bærersjiktet 31 kan omfatte en ikke-leder slik det er kjent i teknikken, i hvilket tilfelle en del av de arbeidstrinn som er beskrevet heri modifiseres i samsvar med kjente tekniske prinsipper. Sjiktet 32 kan bestå av et hvilket som helst av de kjente fotokonduktive isolasjonsmaterialer som er kjent å være brukbare innen xerografiteknikken. Sjiktet 32 er genereltkarakterisert vedå være en god elektrisk isolator som er istand til å bibeholde en overflateladning i mørket, men som blir vesentlig bedre ledende når det belyses med synlig lys, røntgenstråler eller annen form for aktiverende stråling. I samsvar med den foreliggende oppfinnelse bør sjiktet 32 desuten være istand til å kunne myknes, fortrinnsvis temporært, ved å utsettes for varme, opp-løsningsmiddeldamper eller på annen måte, uten permanent å skade dets elektriske egenskaper. Egnete materialer omfatter glassaktig selen, dispersjoner av fotokonduktive pigmenter såsom sinkoksyd i mykningsdyktige harpikser, eller andre elektrisk isolerende binde-

middelmaterialer, såvel som forskjellige organiske fotokonduktor-materialer i form av homogene sjikt, mikrokrystalline sjikt, eller dispersjoner i andre isolasjonsmaterialer. Sjiktet 32 kan ha en tykkelse som ligger innenfor det område som vanligvis brukes i xerografien, det vil si fra en tykkelse av størrelsesordenen 1 mikron opp til en tykkelse på flere hundre mikron. Sjiktet 32 vil bli beskrevet mer detaljert i det etterfølgende, men for illustra-sjonens skyld kan det antas å være et sjikt av glassaktig selen av en tykkelse på 20 mikron.

Som det ytterligere er vist i fig. 1, opplades platen 30 elektrostatisk ved å la den foreta en relativbevegelse i forhold til en coronaoppladingsanordning 33 som er koblet til en høyspen-ningskilde 34. Coronaoppladingsanordniger er velkjente i xerografL-teknikken, og egnete slike er beskrevet for eksempel i USA-patentskrifter nr. 2.777.957 og 2.836.725- Andre måter til å påtrykke et jevnt potensial på en isolerende overflate er kjent og kan anvendes. I samsvar med vanlig xerografipraksis kan det påtrykkes et potensial på flere hundre volt på platen 30. Polariteten for den påtrykte lading kan være enten positiv eller negativ, alt etter de spesielle egenskaper hos sjiktet 32. Det neste trinn er å eksponere platen 30 med et mønster av lys og skygge, som illustrert i fig. 2. Eksponeringen kan foretas ved hjelp av et foto-grafisk forstørrelsesapparat 35 som illustrert, eller i et kamera, eller ved kontakteksponering eller på annen måte. Dersom bæreren 31 er gjennomsiktig, kan eksponeringen foretas gjennom bæreren 31

istedenfor på den illustrerte måte. Der hvor det fotokonduktive isolasjonssjikt 32 treffes av lys, blir det elektrisk ledende og tillater ladingene på sjiktets overflate å utlades. Det vil føl-gelig fremkomme på overflaten av sjiktet 32 et ladingsmønster i bildeform, og som følge derav et mønster av elektrisk felt gjennom sjiktet 32, og dette er likeledes i bildeform.

Det neste trinn består i at det fotokonduktive isolasjonsmateriale 32 myknes temporært, så at det forandres med hensyn til formen eller overflatens natur av de mekaniske krefter som knyt-ter seg til det elektrostatiske mønster på denne. Det kahanvendes enhver mykingsmetode, forutsatt at denne ikke vesentlig øker den elektriske ledingsevne for sjiktet 32 så at de elektriske ladinger på dette raskt lekker bort eller utlades, og forutsatt at den ikke skader sjiktet 32 permanent. De mest vanlige metoder til myking er enten å utsette sjiktet 32 for atmosfære av oppløsnings-middeldamper som virker oppløsende på materialet i sjiktet 32, eller også å oppvarme dette. Den sistnevnte metode er illustrert i fig. 3, hvor platen 30 er vist anbragt under et varmeelement 36. Der hvor sjiktet 32 dannes av glassaktig selen som beskrevet, vil det være klart at myking må foretas ved oppvarming istedenfor med oppløsningsmiddeldamper, siden selen er kjennetegnet ved sin motstandsevne overfor nesten alle vanlige oppløsningsmidler. Selen kan isteden myknes ved temporært å oppvarme det til en temperatur på omtrent 60°C. Det er funnet at oppvarming til denne temperatur ikke vil skade selenet, forutsatt at oppvarmingstiden holdes kort. Når materialet i sjiktet 32 myknes, settes det istand til å flyte ut som reaksjon på de elektrostatiske krefter som virker på det,

og utvikler et deformert overflatemønster som svarer til det opprinnelige mønster av lys og skygge som ble tilført under ekspo-nerings trinnet som er illustrert i fig. 2. Dette mønster kan betraktes i reflektert lys eller i gjennomfallende lys når både bæreren 31 og det fotokonduktive isolasjonssjikt 32 er tilstrekkelig gjennomsiktige. Det kan også anvendes vanlige metoder til projeksjon med gjennomfallende lys eller med reflektert lys.

Det neste opparbeidingstrihn er generelt sett å gjenherde sjiktet 32 og derved fastfryse det deformerte overflatemønster. Dette kan oppnås for eksempel ved å fjerne varmekilden,, oppløs-ningsmiddeldampen eller liknende, som ble brukt til å mykne det fotokonduktive isolasjonssjikt 32. Det er som regel ønskelig å gjenherde sjiktet 32 så snart som bildemønsteret trer frem. For sterk myking eller for lang tids myking av sjiktet 32 må også unngås, fordi det kan bevirke at bildemønsteret går tapt.

For sterk myking ved oppvarming må også unngås for å minske faren for skade på det fotokonduktive isolasjonssjikt 32.

Hvor det ønskes et permanent bilde, vil de forannevnte fremgangsmåte trinn fullføre oppfinnelsen. Som regel er det imidlertid ønskelig å gjenanvende platen 30, og det .blir nødvendig å slette ut bildet fra denne. Dette kan gjøres ved å anvende de samme prosesser som kan anvendes for å mykne sjiktet 32 til å begynne med. Således kan sjiktet 32 atter oppvarmes eller utsettes for oppløs-ningsmiddeldamper, fortrinnsvis i nærvær av lys. Lyset bevirker at de elektriske ladinger på sjiktet 32 utlades, og denne myking av sjiktet 32 muliggjør også diffusjon og nøytralisasjon av ladingene på dette og gjør det mulig for overflatespenningskreftene å gjendanne overflaten på sjiktet 32 til glatt tilstand. Når det ønskes flere gangers opparbeidelse, er det særlig viktig å holde støvpartikler borte fra- sjiktet 32, noe som ellers kunne bevirke at det vil opptre permanente defekter i bildene som dannes på sjiktet 32.

Det dannes således på en xerografisk plate et synlig bilde ved hjelp av fysikalske arbeidsoperasjoner som utføres på selve platen, og uten at det anvendes noen spesielle trykkfarger, pigmenter, tonere, plaststoffer eller andre elektrostatiske bilde-fremkallingsmaterialer. Det kan også anvendes forskjellige modi-fikasjoner av de foranstående arbeidstrinn. Således kan sjiktet 32 først myknes og deretter underkastes opplading og eksponering før det har fått anledning til å gjenherdes. Det er også mulig i samsvar med kjente xerografiske prosesser å eksponere den xerografiske plate med et mønster av lys og skygge samtidig som den opplades elektrostatisk og mens den befinner seg i myknet tilstand.

Selv om oppfinnelsen er blitt beskrevet i forbindelse med

et glassaktig fotokonduktivt selenisolasjonssjikt, kan det anvendes andre materialer og disse kan foretrekkes. En særlig egnet klasse av materialer omfatter organiske fotokonduktorer, fordi de er som regel istand til å myknes med løsningsmidler samtidig som de er istand til å motstå tilstrekkelig varme til at de kan myknes uten noen sannsynlighet for at de kan skades permanent herved. Særlig egnete materialer er beskrevet i de kanadiske patentskrifter nr.568.707, 586.057, 586.894 og 580.075- Et annet egnet materiale omfatter antracen, enten i form av en vakuumfordampet film eller i form av en skive ut fra et enkelt krystall. De såkalte

optiske klaringsmidler eller optiske blekemidler omfatter en annen egnet klasse av materialer. Disse er organiske materialer som absorberer ultrafiolett lys og fluorescerer i det blå område av det synlige spektrum. De har også hyppig fotokonduktive isolasjonsegenskaper. Kjemisk sett er de som regel asymmetriske, enkelte ganger usymmetriske organiske forbindelser med korrigerte dobbelt-bindinger, som regel med endegrupper av benzocykliske eller hete-rocykliske ringer av aromatisk natur. Ifølge et karakteristisk trekk kan de ha tertiære aminoendegrupper i parastillingen. Struk-turformler for forskjellige brukbare materialer innen denne kate-gori er gjengitt nedenfor.

Brukbare materialer omfatter "Tinopal E" - "Tinopal SPG" og særlig "Tinopal PCR". Dette sistnevnte materiale er oppløselig i etylendiklorid, og et homogent belegg kan dannes ved dypping, utstryking eller besprøyting av en etylendikloridoppløsning på en egnet overflate, eller ved å fordampe det faste materiale direkte på en egnet bærer 31.

Brukbare fotokonduktive isolasjonsmaterialer omfatter også dispersjoner eller suspensjoner av forskjellige fotokonduktive materialer i deformerbare, elektrisk isolerende filmdannende bindemidler. En særlig egnet type bindemiddel omfatter en polystyren av lav molekylvekt såsom "Piccolastic A-75"• Egnete fotokonduktorer for anvendelse i en slik dispersjon omfatter sinkoksyd samt fotokonduktorkvalitetene av kadmiumsulfid, sinksulfid eller forskjellige andre kjente fotokonduktive pigmenter. Det er ofte ønskelig å ha sjiktet 32 så nær gjennomsiktig som mulig av utseende,

og der hvor sjiktet omfatter en dispersjon av sinkoksyd eller liknende i et bindemiddel, kan gjennomsiktigheten for sjiktet 32 for-bedres ved å anvende et bindemiddelmateriale med en høy refrak-sjonsindeks som ligger så nær som mulig opp til refraksjonsindek-sen for sinkoksydet eller annet pigment. Dette kan oppnås i et polystyrenbindemiddel, for eksempel ved å tilsette brom eller klor til fenolgruppene i polystyrenmaterialet.

Deformerbare bindemiddelmaterialer kan også anvendes som en blanding som bærer dispersjoner av organiske fotokonduktive materialer fra uorganiske fotokonduktive pigmenter. Således kan for eksempel sjiktet 32 omfatte en suspensjon av bis-1,3,dietylamino-fenyloksadiazol i en polystyren av lav molekylvekt. Sjiktet 32

kan også omfatte en blanding eller dispersjon i et deformerbart isolerende bindemiddel av et optisk blekemiddel eller en blanding av optiske blekemidler eller andre organiske fotokonduktorer, siden bindemidlét er tilbøyelig til å hemme tendensen til krystallisering som finnes hos visse av disse materialer. Ytterligere informasjo-ner om slike blandinger av bindemidler og fotokonduktorer kan finnes i de forannevnte kanadiske patentskrifter.

Eig. 4 viser et typisk bilde fremstilt ved fremgangsmåten ifølge denne oppfinnelse. Som vist i denne figur, dannes bildet i omriss eller "relieff" ved deformasjon av fotokonduktoren til da-ler eller forsenkninger. Det antas for øyeblikket at denne om-rissdeformasjon frembringes ved virkningen av den raske endring i den elektriske feltstyrke hos fotokonduktoren ved kanten av et bilde.

Slik uttrykket "xerografisk plate" anvendes i denne beskrivelse og de medfølgende krav, bør dette forstås i sitt videste om-fang. Således er det også tilsiktet å omfatte xerografiske plater av den kjemografiske type som er beskrevet i kanadisk patentskrift nr. 618.521 og som er fotolytiske heller enn fotokonduktive.

Enkelte termoplastmaterialer er funnet å deformeres lett

når de myknes, mens de er under innvirkning av et latent elektrostatisk bilde. En sammenstilling av en xerografisk plate som bærer et sjikt av et slikt termoplastmateriale er illustrert i fig.

5. Dette arrangement er tilpasset i samsvar med oppfinnelsen slik at det bibeholder enten spenningsgradienter eller tetthetsgradien-ter for elektrostatisk lading på en overflate som deretter er de-formerbar i samsvar med slike gradienter. Platen er vist innehol-dende et ledende substrat 37 som er belagt med fotokonduktivt isolasjonssjikt 38, slik det er vanlig. Over det fotokonduktive iso-las jonss jikt er det e't mellomsjikt 39, som igjen er belagt med egnet termoplast 40. Substratet 37 kan være ethvert vanlig ledende underlag slik det brukes i vanlig xerografi. Således kan det være messing, aluminium eller annet metall, eller det kan være et bøy-elig ledende materiale såsom ledende papir eller et plastmateriale belagt med et ledende belegg såsom tinnoksyd eller kobberjodid, eller det kan være et gjennomsiktig glass eller klar plast med et ledende belegg av tinnoksyd, kobberjodid eller liknende, for å oppnå gjennomsiktighet. Enhver vanlig fotokonduktiv isolator såsom glassaktig selen, antracen, svovel, sinkoksyd i et bindemiddelmateriale, eller andre fotokonduktorer kan anvendes i isolasjons-bindemidler. Som det vil bli beskrevet senere, er imidlertid fotokonduktorer egnet til å danne enhetlige homogene sjikt funnet å måtte foretrekkes for å oppnå høy oppløsningsevne Mellomsjiktet 39 tjener som et barrieresjikt mellom termoplastsjikter og det fotokonduktive isolasjonssjikt, og tjener også andre viktige opp-gaver. Det beskytter fotokonduktorer fra enhver innvirkning fra den spesielle termoplast som anvendes. Det tjener som etdsola-sjonssjikt under fremkallingen for å beskytte fotokonduktoren fra virkningen av oppløsningsmiddeldamp eller virkningen av varme, og hjelper på samme tid med å sørge for elektrisk isolasjon mellom termoplastsjiktet og det fotokonduktive sjikt. Ytterligere en funksjon for mellomsjiktet 39 har man hos fraskillbare deforma-sjonssjikt, i hvilket tilfelle mellomsjiktet tjener som middel til å lette fraskillelsen. Dette er viktig, fordi egnete sjikt såsom de forskjellige isolerende termoplaststoffer har utilstrekkelig

dimensjonsstabilitet som selvbærende sjikt til å bibeholde et ude-formert bilde under fraskillelse. Siden noen fotokonduktive materialer, såsom mange av de organiske fotokonduktorer, ikke oppviser noen uheldig reaksjon med de fleste termoplastmaterialer eller overfor temperaturer som anvendes for å mykne slike materialer, vil bruken av mellomsjikt med disse ikke tjene noen hensikt, med mindre det ønskes fraskillelse. Mange av de høytsmeltende plaster er egnet for anvendelse som mellomsjikt 39- De er fortrinnsvis seige, elektrisk isolerende og godt gjennomsiktige. Høy dimensjonsstabilitet er nødvendig ved anvendelse til fraskillbare sjikt. I enkelte utførelsesf ormer for oppfinnelsen som vil fremgå av det etterfølgende, er det imidlertid ikke nødvendig at mellomsjiktet er gjennomsiktig. Et foretrukket materiale er "Vinylite" - polyvinylklorid. Dette er funnet å kunne foretrekkes på grunn av sine høye isolasjonsegenskaper, lave'reaksjonsevne, høye strekkstyrke og et mykingspunkt over de temperaturer som er nødvendige for å deformere de lavtsmeltende termoplastmaterialer som er funnet egnet for anvendelse ved den foreliggende oppfinnelse. Også egnet for mellomsjiktet 39 er andre polyvinylkloridharpikser eller poly-vinylacetatharpikser eller blandinger av disse, samt polyetylen-tereftalat og andre plaster med de ønskete egenskaper som er angitt foran. Termoplastsjiktet 40 må i samsvar med den foreliggende oppfinnelse være tilstrekkelig isolerende til å oppta en elektrostatisk lading på sin overflate, og velges fortrinnsvis slik at det er istand til å bibeholde en slik lading mens det myknes av varme eller damp til et punkt hvor det kan foregå deformering. Det foretrekkes dessuten at termoplasten har en lav mykingstemperatur, så at den vil deformeres ved innvirkningen av et latent elektrostatisk bilde ved temperaturer under omtrent 60°0. Det er videre

ønskelig at termoplasten er fri for tendens til utflyting ved vanlige værelsestemperaturer, det vil si under omtrent 32°C. Et foretrukket materiale er funnet å være "Staybelite-ester nr. 10". Dette materiale er funnet å kunne foretrekkes på grunn av den egenskap å kunne lagres i lengre tid så at bildet bevares, enn det er funnet hos andre termoplaster med liknende elektrisk motstandsevne og

mykingstemperatur. Andre egnete materialer er "Piccolastic type A" med smeltepunkt fra 50°C til 75°C; ^Nevillac" myk, og andre gjennomsiktige termopladharpikser med et smeltepunkt som regel mellom 40° og 80°C, og elektrisk motstandsevne på minst 10^ ohm-centi-meter ved 30°C. Termoplastsjiktet og mellomsjiktet lages fortrinnsvis tynne for å oppnå høy oppløsningsevne, og i det tilfelle hvor sjiktene er pålagt permanent, kan mellomsjiktet være så tynt som 1/10 mikron. Når det anvendes fraskillbare sjikt, må mellomsjiktet være tilstrekkelig tykt til å gi den nødvendige styrke og di-mens j onsstabilitet for fraskillelse. Således kan mellomsjiktet 39 ved fraskillbare sjikt variere mellom noen få mikron og omtrent 1 mil, alt etter styrken for det anvendte materiale. De tynnere sjikt kan påføres på det fotokonduktive isolasjonssjikt ved permanent belegging ved dypping, påsprøyting eller hvirvelbelegging, eller ved vakuumfordamping. Ved belegging med dypping, påsprøy-ting eller hvirvelbelegging blir plasten oppløst i et oppløsnings-middel og påført på det fotokonduktive sjikt i væskeform og deretter brakt til å stivne ved fordamping av oppløsingsmidlet. Det termoplastiske sjikt kan belegges over mellomsjiktet på tilsvarende måte. Når det anvendes fraskillbare sjikt, er mellomsjiktet fortrinnsvis i form av en selvbærende bane som belegges med termoplastsjiktet ved hjelp av en av de fremgangsmåter som er antydet foran.

Prosesstrinnene for å danne bildekopien i samsvar med oppfinnelsen kan dannes av forskjellige arbeidstrinn som vanligvis velges alt etter de spesielle betingelser og ønskete resultater. Fig. 1 viser et vanlig forberedende oppladingstrinn som kan anvendes til å sensibilisere den termoplastbelagte plate ifølge oppfinnelsen.

En coronaoppladingsanordning 42 som er koblet til en spenningskilde 43 er innrettet til å påtrykke en spenning på mellom omtrent 100

og 1000 volt på overflaten av termoplastsjiktet 40. Mens det kan anvendes enten positiv eller negativ opplading, er det illustrert at det anvendes positiv opplading, antydet ved plusstegnene som vises ved overflaten av termoplasten, hvilket stemmer overens med negative ladinger vist med minustegn i substratet 37.

Fig. 2 illustrerer eksponering med et bildemønster av lys og skygge. Termoplasts jiktet behøver ikke å være gjennomsiktig, i hvilket tilfelle eksponering foretas gjennom substratet 37. Substratet 37 i fig. 2 er illustrert som et gjennomsiktig glass-sjikt eller plastsjikt med et gjennomsiktig ledende belegg 44 for å muliggjøre eksponering av den xerografiske plate, gjennom baksiden. Denne type av eksponering har den fordel ved den foreliggende opp finnelse at mellomsjiktet 39 og termoplastsjiktet 40 kan ha dår-lige optiske egenskaper og kan være farget i en slik grad at de er ugjennomsiktige, hvis dette ønskes. Det er funnet at det som regel er å foretrekke å oppnå ugjennomsiktighet hos den plastbe-lagte side av platen ved å innfarge mellomsjiktet 39. Således kan mellomsjiktet 39 være innfarget med for eksempel nigrosinfargestoff., som vil gi tilstrekkelig ug jennomsiktighet hos et 10 mikron sjikt av polyvinylklorid, hvis det tilsettes i mengdeforholdet av omtrent 10 til 20 vektsdeler nigrosin pr. 100 volumdeler plast. Tilsetting av de fleste fargende stoffer i tilstrekkelig mengde til å gi ugjennomsiktighet hos det deformerbare sjikt er som regel funnet å redusere masseresistiviteten i utstrakt grad. Dersom termoplastsjiktet og mellomsjiktet er ugjennomsiktige, forenkles fremkallingstrinnet, slik det vil sees i det etterfølgende. I fig.

6 blir et bilde 45 projisert gjennom et optisk system 47 ned på

den xerografiske plate. Den krysskraferte del 48 av det projiserte bilde antyder et mørkt parti med lite eller ingen belysning, mens

det ikke krysskraferte parti av det projiserte bilde 49 er et lyst eller sterkt belyst parti av bildet. Der hvor belysningen når det fotokonduktive sjikt 38, minsker motstanden i sjiktet så at negative ladinger i substratet passerer opp gjennom fotokonduktoren til mellomflaten mellom fotokonduktoren og mellomsjiktet 39- Der hvor fotokonduktoren belyses, blir den elektriske kapasitet mellom over-flatene som bærer de motsatte elektriske ladinger øket, som følge av senkingen av avstanden mellom de ladingsbærende overflater. Øking av kapasiteten på denne måte uten å forandre ladingsmengden senker spenningen for den ladete overflate i samsvar med formelen Q = CE. Q betegner mengden av elektrisk lading i coulomb, C er lik kapasiteten i farad, og E betegner spenningen. Det vil sees at når kapasiteten (C) økes mens ladingsmengden (Q) holdes konstant, vil spenningen (E) avta. Følgelig blir det målbare potential på termoplastens overflate mindre over de belyste områder enn over de mørke områder.

Fig. 7 viser en alternativ utførelse for eksponeringstrinnet, hvor bildemønsteret av lys og skygge projiseres på fotokonduktoren gjennom det termoplastiske sjikt. Som det vil være innlysende, krever dette en høy grad av gjennomsiktighet hos det termoplastiske sjikt og hos eventuelle mellomsjikt som måtte forefinnes. Etter eksponering kan bildet fremkalles øyeblikkelig, eller spennings-forskjellene som er til stede på overflaten av det termoplastiske

sjikt kan først omdannes til endringer i ladingstettheten.

Fig. 8 illustrerer en fremgangsmåte til å endre spennings-gradientene til endringer i ladingstettheten. Dette foretas ved å gjenta oppladingstrinnet som ble foretatt ved den første sensi-bilisering av platen. Fordi da oppladingsanordninger som vanligvis brukes i xerografiprosesser er spenningsømfintlige, vil oppladingsanordningen avføle den senkete spenning over de belyste områder og påtrykke mer lading, som antydet med den dobbelte rekke av plusstegn over de tidligere eksponerte områder i platen. I de områder hvor platen var mørk under eksponeringen, avføler oppladingsanordningen den opprinnelige spenning og påtrykker ikke noen ytterligere lading. Følgelig blir ladingsmengden bare øket i de områder som ble belyst under ekspo.neri.ngstri.nnet. Det er en vesentlig forskjell mellom de krefter som er til stede etter en annen gangs opplading slik som i fig. 8, sammenliknet med slike som er til stede like etter eksponeringstrinnet. Med bare spenningsgradienter på overflaten, kan det bare frembringes et kante ffekt-bilde, mens det etter den annen opplading er mulig å frembringe effekter over større områder. Dette vil bli beskrevet i nærmere detaljer i samband med bildefremkallingen som er illustrert i figurene 11 til 14-

Det er mulig å foreta samtidig opplading og eksponering av en termoplasbelagt xerografisk plate som er illustrert i fig. 9. Dette gir den samme effekt som vist i fig. 8 i en uttalt grad. Fordi eksponeringen fortsetter kontinuerlig under oppladingen, kan følgelig ladinger av en polaritet i substratet kontinuerlig trekke opp gjennom det fotokonduktive sjikt i dé belyste områder, hvilket muliggjør øket opplading i de respektive overflateområder på termoplasten. Dette muliggjør høyere relativ ladingstetthet i de belyste områder, sammenliknet med fremgangsmåter beskrevet i samband med fig. 8, hvor ledingsevnen for fotokonduktoren ikke virker inn under den annen opplading. Mens det er illustrert i fig. 9 at bildet projiseres fra den samme side av den belagte xerografiske plate som den side hvorpå ladingen påtrykkes, er det selvsagt mulig å projisere bildet gjennom et gjennomsiktig substrat på den måte som er vist i fig. 6, samtidig som overflaten på det termoplastiske sjikt opplades.

Deformering av det termoplastiske sjikt til dannelse av bil-demønsteret kan frembringes på to generelle måter. Den ene er å mykne det ved oppvarming, og den annen er å påføre et oppløsings-middel, fortrinnsvis i dampform, for å mykne sjiktet. Varme antas å måtte foretrekkes, fordi den kan lettere kontrolleres og dens virkning kan stoppes raskere enn ved oppløsningsmiddel. Etter eksponering slik som i figurene 6 og 7 må deformeringsfremkalling gjennomføres med fotokonduktoren beskyttet mot lys. Dersom eksponeringen er fore tatt'gjennom et gjennomsiktig substrat og et ugjennomsiktig plastsjikt beskytter fotokonduktoren på den side av det deformer-ba're sjikt som er angitt foran, kan termoplasts jiktet 40 fremkalles med varme eller damp mens det belyses. Også når gjenopplading har frembrakt ladingstetthetsvariasjoner hos den deformerbare overflate, kan fremkallingen gjennomføres under vanlig belysning.

Eig. 10 illustrerer anvendelsen av oppløsningsmiddeldamp. Platen som bærer det termoplastiske sjikt kan føres inn i kammeret 25 som inneholder en oppløsningsmiddeldamp for termoplasten. Med et termoplastsjikt av "Staybelite" er egnete oppløsningsmidler etylendiklorid, carbontetraklorid, heksan, trikloretylen eller liknende .

Pigurene 11 og 12 viser fremkalling ved hjelp av varme. Varmekilden i fig. 11 er antydet som en infrarødlampe 53, og varmekilden i fig. 12 er illustrert som et elektrisk motstandselement 54. Den infrarøde varmekilde er særlig egnet når et av plastsjik-tene er farget og eksponering foretas gjennom et gjennomsiktig substrat. Innfargingen absorberer den infrarøde bestråling og gir en referanseoppvarming ved denne. Som følge derav er mellomsjiktet 41 i fig. 11 illustrert som et ugjennomsiktig sjikt.

Det er også mulig å fremkalle et bilde ved å mykne termoplastsjiktet under eksponeringstrinnet. Dette er illustrert i fig. 13, hvor eksponering fra bildet 45 foretas gjennom et gjennomsiktig substrat 37 mens et elektrisk motstandselement 27 tilfører myk-ningsvarme til overflaten av termoplastsjiktet.

Den mengde varme eller oppløsningsmiddel som skal tilføres, vil avhenge av egenskapene for termoplastsjiktet og tykkelsen. Eksempelvis bør "Staybelite" som regel oppvarmes til en overflate-temperatur på omtrent 45° til 70°C. I ethvert tilfelle bør visko-4 6 siteten for materialet senkes til mellom omtrent 10 til 10 poise. En viskositet under dette område vil som regel frembringe et tap av overflatelading som kan skyldes mobiliteten for joner i materialet når det blir mer lettflytende. En viskositet over dette område vil fremdeles tillate deformering, men den tid som kreves vil løpe opp i flere sekunder eller endog minutter, hvilket som regel er for meget for bruk i praksis. Det bør også bemerkes i denne forbindelse at gjentatt oppvarming av glassaktig selen til temperaturer over 50°C vil senke den elektriske motstand. Men ved andre fotokonduktorer, såsom de organiske fotokonduktorer, har den gjentatte bruk av høye temperaturer ingen merkbar innvirkning på elektriske egenskaper. I hvert fall<1>en utførelsesform for oppfinnelsen er en lavere elektrisk motstand hos selen ikke nødvendigvis skadelig, slik det vil fremgå av det etterfølgende.

I en særlig kompakt utførelsesform for oppfinnelsen gjennom-føres prosesstrinnene med opplading , eksponering og fremkalling samtidig, som illustrert i fig. 14. En ytterligere diskusjon av denne utførelse er gitt i samband med teknikken til å øke synlig-heten for bildet.

Etterat materialet er blitt eksponert som illustrert i fig. 6 eller 7, og deretter fremkalt som illustrert i fig. 11 og 12, eller hvis det samtidig eksponeres og fremkalles som illustrert i fig. 13, kan de formering finne sted i samsvar med den følgende teori som gjengis som en forklaring men som ikke er beregnet på å være begrensende: Etter elektrostatisk opplading og før eksponering eksisterer det store felter i både overbelegget og fotokonduktoren i mengder som er omvendt proporsjonale med dielektrisitetskonstanten.

Det vil si at

hvor E er feltet, Q/A ladingen pr. overflateenhet, K dielektrisitetskonstanten, d sjikttykkelsen, og ph og th suffiksene for det fotokonduktive og termoplastiske sjikt.

Por typisk xerografipraksis er potensialet tversover en 20 mikrons selenplate omtrent 600 volt, så at

og tversover termoplasten med omtrent en tredjedel av dielektrisitetskonstanten, Etter eksponering vil feltet i fotokonduktoren være senket til en verdi proporsjonal med den induserte lading som er igjen på substratet, så at et helt eksponert område vil ha et nullfelt inne i det. På den annen side vil feltet tversover termoplasten ikke forandre seg (istore jevne områder). Det som endres, er potentialet. Potentialet for den fri overflate er gitt ved

hvor°o'^en0PPrinnelige lading og (Tp-^ = lading som blir igjen på substratet etter eksponering. Hvis nå plasten myknes, vil intet hende i store eksponerte områder, på grunn av at det ikke der har vært noen endring i elektrostatisk kraftpåkjenning. Men ved grensen mellom et område av høyere potential (ueksponert) og lavere potential (eksponert), vil det frembringes et ytterligere elektrostaisk felt på begge sider av kanten.

Dette vil frembringe ytterligere elektriske og mekaniske kraftpåkjenninger ved den eksponerte kant og senke kraftpåkjennin-gen på den mørke side av kanten, hvilket vil gi deformering i den myknete film som vist for eksempel i fig. 11.

Som del av en omfattende beregningsanalyse av felter over elektrostatiske overflater gir en beregning en verdi på 6 x 10<5>volt/meter for de normale komponenter i feltet ved en kant mellom ladete og utladete partier av platen. Por et slikt felt og en ladingstetthet på 1,4 x 10 - 7 coulomb/cm 2, er deformeringstrykket P = 6 x 10<5>x 1,4 x 10~<3>= 800 newtons/m<2>= 8000 dyn/cm<2>. Por et elektrostatisk linjebilde av en lengde på 1,0 cm og en bredde på 0,1 cm, gir dette en kraft på 80 dyn.

Det bør bemerkes at når det brukes samtidig fremkalling og eksponering slik som i fig. 13, frembringes det et litt mer uttalt bilde, siden den første forskyvning i overflaten under fremkallingen frembringer ytterligere variasjoner i sjiktets kapasitet ved bildekanten, hvilket øker kontrasten som frembringes ved eksponeringen og derved muliggjør en sterkere deformering.

Som det vil fremgå av den foranstående teori for virkemåten

i figurene 11, 12 og 13 slik dette er illustrert, fremkommer det en kantdeformering av bildet ved stedet for potensialgradientene 55. Selvom denne fremgangsmåte ikke vil reprodusere massive områder, er bildet av denne kanteffekttype i stand til å gi meget høy oppløsningsevne og kan lett projiseres ved å anvende Schliren-optikk eller liknende.

Hvor det ønskes kopier av massive områder, er det funnet at en modifikasjon av kopieringsprosessen muliggjør en begrenset massiv overflatedeformering. Et eksempel på denne modifikasjon er det annet oppladingstrinn som illustrert i fig. 8, eller en fremgangsmåte med samtidig opplading og eksponering slik som i fig. 9. Hvis det eksponerte materiale gjenopplades for å bringe det på et jevnt potensial, vil således feltet som frembringes ved ladingstettheten økes i det eksponerte område. Bilde reaksjonen hos den myknete plast er generelt sett å oppnå nedpressing og å frembringe større tynne områder hvis overflater er parallelle med den opprinnelige overflate. Bildet på et slikt sjikt gir faseforskjeller som kan observeres med en fasekontrastmetode, men materialets evne til å presses ut av et område av en bildeavhengig elektrostatisk kraft påvirkes i stor utstrekning av tilstandene i de omgivende områder, og som følge herav er denne fremgangsmåte best egnet der hvor de områder som skal trykkes ned, er forholdsvis små. Ved kopiering av kontinuerlige toner eller store massive områder, foretrekkes det en maskeprosess for å bryte de store massive bilde-områder opp i lett deformerbare små områder.

Med øket ladingstetthet i de eksponerte områder kan det frem-stilles en massiv områdedeformering som antydet ved de nedpressete områder 57 i fig. 10. Selv om fremkallingen av den massive område-def orme ring er illustrert i fig. 10 å skulle foregå med oppløs-ningsmiddeldamp, og selv om kantdeformeringsfremkallingen er illustrert i figurene 11, 12 og 13 å skulle foregå ved varme, er det fullstendig valgfritt hvilken fremkallingeform der anvendes for enten massiv overflatedef ormering eller kantdef ormering. Som det er angitt i det foranstående, foretrekkes som regel varmefremkalling i begge tilfeller, siden denne lettere kan kontrolleres.

Den massive overflatedeformering som frembringes ved for-skjeller i ladingstettheten frembringer et bilde av plane, parallelle områder i forskjellige nivåer. Denne type bilder kan ikke lett iakttas, og krever et faseømfintlig bildesystem for fremvis-ning. Det er imidlertid funnet forskjellige måter til å øke syn- ligheten for det deformerte bilde, hvilket muliggjør lett iakt- i takelse av et slikt bilde. Fig. 14 viser et eksempel herpå, hvor et deformerbart termoplastbelegg 59 er av en kontrastfarge eller av en høyt utviklet fargetetthet i forhold til mellomsjiktet 58. Således kan'for eksempel sjiktet 58 være gjennomsiktig mens sjik-

tet 59 e-r innfarget, for eksempel ved tilsetning av en liten meng-

de nigrosin. Disse sjikt kan lett påføres på platen ved dyppebelegging, hvor sjiktet 58 tillates å stivne og tørke før sjiktet 59 påføres. Etterat det er dannet og fremkalt et bilde med mas-

sive områder av forskjellige ladingstettheter, vil de eksponerte områder i det øverste sjikt 59 være nedpresset og følgelig uttyn-

net til et punkt hvor de er så å si usynlige, og det nedre sjikt 58 vil være blottlagt for iakttakelse. Dette frembringer et bilde som øyeblikkelig kan iakttas. Det er også mulig ved adskillbare sjikt å oppnå en gjennomsiktighet. Det deformerbare termoplastsjikt som er innfarget med et fargestoff såsom nigrosinfargestoff, belegges på et fraskillbart mellomsjikt som er godt gjennomsiktig. Etterat bildet er dannet og fremkalt, vil de nedpressete områder av det termoplastiske sjikt som er forholdsvis tynne, inneholde forholdsvis mindre fargestoff og slippe gjennom mer lys enn de områ-

der som ikke er nedpresset. Som følge herav kan mellomsjiktet trekkes av fra platen som bærer det deformerte, innfargete termoplastsjikt, og kan anvendes i en vanlig fremviser. Som følge av den virkning hos vanlige innfargingsmidler at de senker motstands-evnen hos termoplasten, er det funnet ønskelig når det anvendes innfargete deformerbare sjikt å opplade, eksponere og fremkalle samtidig. Siden dette krever minimal lagringstid for de elektrostatiske ladinger på den deformerbare overflate, kan det tillates en vesentlig generell motstandsevne. Ved denne samtidige opparbe-

10

deise har en motstandsevne så lav som 10 ohm-cm i det deformerbare sjikt fremdeles muliggjort bildedeformasjon. Den illustrerte utførelse, fig. 14, er innrettet til å gi eksponering gjennom substratet 37 mens det opplades og fremkalles fra den motsatte side av den sammensatte plate. Selvom denne utførelse er valgt fordi den er lettere å illustrere, er det like meget mulig å anvende et ugjennomsiktig, substrat og å eksponere, opplade og fremkalle samtidig fra den side som vender mot den deformerbare overflate. Substratet- 37 og det fotokonduktive sjikt 38 er de samme som beskre-

vet i de tidligere beskrevne utførelsesformer. Mellomsjiktet 58 er fortrinnsvis en klar plast og sjiktet 59 er en termoplast med

lavere mykingstemperatur enn sjiktet 58. Por eksempel kan sjiktet 59 være polyvinylklorid og sjiktet 58 "Piccolastic A-75"• Sjiktet 58 inneholder et fargestoff såsom nigrosin. Effektiv innfarging hos et fem mikron sjikt av termoplast oppnås med omtrent 10 vekts-prosent nigrosinbasis pr. volumdel termoplast (CGS-enheter). Tynnere sjikt krever høyere prosentandeler av nigrosin og tykkere sjikt krever lavere prosentandeler av nigrosin for å oppnå den samme maksimale bildetetthet.

Oppvarmingselementet 60 er vist i tilknytning til oppladingsanordningen 42. Når oppladingsanordningen er i drift for å påtrykke en elektrostatisk lading, sørger varmeelementene for å oppvarme det samme område til deformasjonstemperåturen for det deformerbare sjikt 59« Belysningskilden 61 arbeider sammen med et optisk system 47 så at det projiseres et mønster av lys og skygge av bildet 45 over på det fotokonduktive sjikt 36. Spenningskilden 56 påtrykker arbeidsspenningen på oppladingsanordningen 42, varmeelementene 60 og belysningskilden 61 samtidig over en flerpols-bryter 66. Denne simultanmetode er funnet å være rask og er egnet til å gi kompakte systemer.

En fremgangsmåte hvor det unngås å anvende fargete sjikt krever et ekstra fremkallingstrinn. Ved denne fremgangsmåte dannes det et bilde med nedpressete områder ved hjelp av en av de fremgangsmåter som er forklart tidligere, hvorpå et pigmentert materiale med høy viskositet eller i pastaform strykes henover overflaten på den deformerte plast så at det fyller nedsenkningene. Pigmenterte materialer som er funnet egnet for dette formål omfatter trykkfarge og mange av de grafittdispersjoner som selges under varemerket "Dag", såsom "Aquadag".

Et temporært overbeleggingssystem som kan brukes om igjen, er illustrert i fig. 15- Denne figur viser det kontinuerlig arbei-dende apparat for fremstilling av deformerte termoplastbilder på et termoplastsjikt som ligger over en kontinuerlig fotokonduktorbane. Den fotokonduktive bane 62 omfatter et fotokondukt isolasjonssjikt på et ledende underlagsmateriale som bæres av dreibare sylindre 63. Sylindrene 63 er drivforbundet med et drivorgan 76. I rekkefølge i rotasjonsretningen for den fotokonduktive bane er det anbrakt et slettested 64, et oppladingssted 65, et eksponeringssted 67, et gjenoppladingssted 68, et fremkallingssted 69 og et fraskillelses-sted 70. Termoplastsjiktet 72, som er belagt på en varmefast, gjennomsiktig plastbærer 73»mates gjennom slettestedet 64 og til vandrende kontakt med den fotokonduktive bane av mateorganer 71. Overflaten på den fotokonduktive bane 62 forhåndslades ved det elektrostatiske oppladingssted 65 før den kommer i kontakt med plastbæreren 73. Ved slettestedet 64 tilføres det varme eller oppløsningsmiddeldamp for å glatte ut overflaten på termoplasten og å slette ut eventuelle bilder som måtte være igjen fra tidligere bruk.. Dette slettested kan også med fordel inneholde kjøle-organer eller tørkeorganer, så at termoplastsjiktet vil være bedre isolerende når det fremføres-over den fotokonduktive bane 62. Plastbæreren 73 som bærer termoplastbelegget 72 transporteres av gårde sammen med det fotokonduktive isolasjonssjikts bevegelse under en trykkvalse 80. Trykkvalsen 80 er en ledende valse med eller uten et isolerende overflatesjikt og med elektrisk forbindelse til referansepotensialet. Det elektriske referansepotensial gjør det mulig for valsen å påtrykke både et elektrostatisk trykk og et mekanisk trykk for å sikre jevn kontakt mellom delen 73 og banen 62. Sjiktene transporteres deretter sammen forbi eksponeringsstedet 67, som på egnet måte anvender et vanlig eksponerings-organ i form av en vandrende sliss som arbeider synkront med sjik-tenes bevegelse. Eksponeringsstedet projiserer et mønster av lys og skygge gjennom termoplasten og dennes bærer og ned på det fotokonduktive isolasjonssjikt 62, i samsvar med et bildeobjekt 74. Det latente elektrostatiske bilde som herved dannes, fremkommer som spenningsgradienter på overflaten av det termoplastiske isolasjonssjikt . De kombinerte sjikt passerer deretter gjennom det annet oppladingssted 68, hvor gjenværende ledingsevne hos de tidligere belyste områder av det fotokonduktive sjikt gjør det mulig å oppnå øket forandring hos ladingstettheten som frembringes av den spenningsømfintlige oppladingsanordning. Etter annen gangs opplading vil et fremkallingssted 69 som anvender varme eller en oppløsningsmiddeldamp fremkalle variasjonene i ladingstetthet hos det termoplastiske sjikt. Slik som når det gjelder slettesteder 64, vil fremkallingsstedet 69 fortrinnsvis inneholde kjøleorganer eller tørkeorganer for å herde eller "fiksere" termoplastsjiktet, så at deformasjonsbildet vil bli igjen etterat det elektrostatiske bildedannende•felt er fjernet. Termoplastsjiktet sammen med sitt bærersjikt vil skilles fra det fotokonduktive isolasjonssjikt og anvendes for eksempel i et Schlieren-optisk system for projisering av bildet. Når det deformerbare sjikt ikke er permanent bundet til den xerografiske del, slik som i fig. 15, foretrekkes det å fukte overflaten for den xerografiske del før plastsjiktet påføres. Slik fukting hjelper til å eliminere luftblærer og kan gjennomføres i en vaskeprosess som minsker oppbygging av støv eller liknende på den xerografiske plate. Silicon-olje, såsom "Dow Corning type DC-200-20CS", annen lett olje eller en elektrisk isolerende, lav-viskøs væske som ikke reagerer kjemisk med den xerografiske plate eller det plastiske sjikt kan anvendes. Fig. 15 viser et bad 77 for påføring av en væskefilm på den xerografiske baneflate 62.

Den foreliggende oppfinnelse er særlig fordelaktig for høyt-oppløsende kopiering for bildelagring med høy tetthet eller liknende. En oppløsningsevne høyere enn 115 linjepar pr. millimeter er oppnådd. For å oppnå optimal oppløsningsevne foretrekkes visse materialer og fremgangsmåter. Selve det fotokonduktive materiale velges fortrinnsvis slik at det har en glatt og homogen overflate når det belegges på et substrat. Egnete fotokonduktive belegg er vakuumfordampet glassaktig selen eller organiske fotokonduktorer oppløst i et oppløsningsmiddel sammen med et organisk harpiks-materiale. Den organiske oppløsning gir et glatt, homogent belegg ved påsprøyting, hvirvelbelegging eller dyppebelegging. Organiske fotokonduktorer for dette formål omfatter 2,5-bis-(4'-dietylamino-fenyl)-1, 3, 4-oksadiazol; 2,5-bis(p-aminofenyl)-1, 3, 4-triazoler og andre 1, 3, 4-oksadiazolforbindelser og 1, 3, 4-triazolforbin-delser. Et eksempel herpå som fås i handelen er "Kalle To 1920".

Tykkelsen for sjiktene er en viktig faktor ved utførelses-former med høy oppløsningsevne. Tykkelsen for det fotokonduktive sjikt er ikke så viktig som tykkelsene for overliggende belegg, men

ved glassaktig selen er den beste oppløsningsevne oppnådd med et sjikt av glassaktig selen på omtrent 50 mikron. Sjikt fra omtrent 20 til 80 mikron selen ga også gode resultater. Men andre homogene

f otokonduktive sjikt såsom organiske f otokonduktive sjikt, er det oppnådd høy oppløsningsevne med sjikt så tynne som omtrent 3 mikron. Av stor betydning for høy oppløsningsevne er materialtykkel-sen mellom den fotokonduktive overflate og den deformerbare overflate. Empirisk er det funnet at.den maksimale oppløsningsevne som kan oppnås, generelt sett er begrenset av tykkelsen for dette materiale ifølge forholdet R - k hvor R betegner oppløsnings-evnen for linjepar pr. millimeter, K er materialets dielektrisitetskonstant og d er tykkelsen i millimeter. Således er det funnet at for oppløsningsevne bedre enn 100 linjepar pr. millimeter, må tykkelsen for materialet mellom den fotokonduktive overflate og den deformerbare overflate være mindre enn en tykkelse på 10 mikron,

forutsatt en dielektrisitetskonstant på omtrent \. Med en tykkelse for et mellomsjikt i tillegg til tykkelsen for den deformerbare termoplast mellom den fotokonduktive overflate og den deformer-

bare overflate, må'dielektrisitetskonstanten reguleres tilsvarende.

I det arrangement som vises i figurene 16 til 21 oppnås det

en bildereproduksjon på overflaten av et væskesjikt. Det dannes et væskesjikt som deretter utsettes for elektrostatiske krefter som er proporsjonale med forandringer i bildet, så at det dannes deformeringer i væskeoverflaten svarende til bildemønsteret. Så-

ledes er fig. 16 de første trinn i en utførelse for oppnåelse av et væskesjikt. I fig. 16 er det illustrert en xerografisk plate 81 som omfatter et ledende underlag 82 og et fotokonduktivt iso-las jonss jikt 83- Det ledende underlagsmateriale kan være messing, aluminium eller annet ugjennomsiktig métallmateriale, eller for visse bruksområder et gjennomsiktig materiale som er ledende eller som bærer et ledende sjikt såsom glass med et pådampet Ibelegg av tinnoksyd. Det fotokonduktive isolasjonsmateriale kan være glassaktig selen eller sinkoksyd dispergert i et bindemiddelmateriale eller ethvert annet egnet fotokonduktivt isolasjonsmateriale som er kjent innen denne gren av teknikken. Det er vist en xerogra-

fisk plate anbrakt på en elektrisk jordet bærer 84. Over flaten til det fotokonduktive isolasjonssjikt 83 dannes det et væskesjikt 85 ved å helle ut en liten mengde isolerende væske 86 fra en behol-

der 87. Denne væske har visse egenskaper. Den er fortrinnsvis sterk motstandsdyktig overfor elektrisk strøm, så at et tynt sjikt vil gi en høy elektrisk isolasjon i sideretningen. Således bør

10

sjiktet ha en overflateresistivitet på minst 10 ohm pr. kvadrat-centimeter. Selv om lavere motstandsevne hos væsken fremdeles kan gi bilder, er slike bilder meget flyktige og utlades på kort tid, tydeligvis som følge av ledingsevne i sideretningen hos væs-

ken. Ytterligere en ønsket egenskap er lav flyktighet. Flyktige materialer vil forbrukes i alt for stor utstrekning som følge av fordampning, med mindre man i utstyret inkorporerer innviklet ekstra utstyr såsom en gasstetning. Eksempel på væsker er petro-

leum, lavtsmeltende parafin, visse vegetabilske oljer, såsom olivenolje, bivoks, samt et antall petroleumsprodukter eller des-tillater, såsom for eksempel i en foretrukket utførelsesform,

"Stoddard solvent1'. Kår det gjelder materialer som normalt er faste, såsom parafinvoks eller bivoks, er det nødvendig å tilføre tilstrekkelig varme til å gjøre dem væskeformete. Selv om et

stort antall normalt faste materialer lett kan anvendes ved å tilsette et oppløsningsmiddel, er dette generelt sett ikke funnet ønskelig, på grunn.av den normalt høye flyktighet hos de egnete oppløsningsmidler.

Det må påføres en tilstrekkelig mengde av den isolerende væske på platens overflate for å gjøre det mulig å oppnå tilstrekkelig dybde hos relieffbildet• Brukbare bilder krever en minimal-dybde i praksis på omtrent 1/10 mikron og en foretrukken relieff-dybde ligger mellom 0,5 mikron og 1 mikron. Et brukbart område for væskesjikttykkelser ligger fra omtrent 1/2 mikron til 20 mikron, og er fortrinnsvis mellom 1 og 10 mikron. Det er funnet at tykkere sjikt gir problemer med utflyting og resulterer i. minsket oppløsningsevne.

Væsken blir deretter spredt utover den xerografiske plate på en eller annen egnet måte, såsom utstrykning eller som illustrert i fig. 17 ved å rulle en valse 88 henover overflaten. Absolutt jevnhet er ikke nødvendig, fordi væsken selv vil være tilbøyelig til å hindre enhver abrupt forandring i sjikttykkelse, og variasjoner i sjikttykkelse som forekommer gradvis over et stort område vil ikke vesentlig påvirke bildet når dette kopieres. Væsken kan også påføres simpelthen ved å la den flyte utover hele overflaten, eller ved neddykking, og i ethvert tilfelle vil tykkelsen for det væskesjikt som herved frembringes, hovedsakelig være bestemt av væskens viskositet. Fordi viskositeten for mange av de forskjellige væsker som kan brukes ifølge denne oppfinnelse og som er beskrevet foran, kan variere over et stort område, kan det lett finnes en væske med en viskositet som vil gi den ønskete sjikttykkelse. I visse tilfelle kan det finnes ønskelig å variere viskositeten ved å variere temperaturen. Mange av de petroleumsprodukter som har de ønstete egenskaper for den foreliggende oppfinnelse har en viskositet som varierer meget med temperaturen.

Etter påføring av væskesjikt blir deretter en elektrostatisk lading påtrykket over væskesjiktet for å sensibilisere den xerografiske plate. Fig. 18 illustrerer coronaopplading av væskesjiktet. Som illustrert i fig. 18 er en coronautladingsanordning 89 forbundet med en høyspenningskilde 91, hvis annen side er koblet sammen med den ledende bærer 84- som står i ledende forbindelse med baksiden 82 av den xerografiske plate. Det kan påtrykkes enten en positiv eller en negativ lading, men alt etter den fotokonduktive isolator som anvendes, kan det være å foretrekke å bruke det ene eller det annet for å oppnå optimale resultater. Mr således det fotokonduktive isolasjonsmateriale er glassaktig selen, er det å foretrekke å bruke en positiv lading, og dersom den fotokonduktive isolator er sinkoksyd i et bindemiddel, foretrekkes en engativ lading. Sjiktet kan opplades til mellom 50 og 1300 volt, en del avhengig av væskens egenskaper og,egenskapene for fotokonduktoren, og opplades fortrinnsvis til et nivå mellom 125 og 800 volt. Alt etter den dielektriske styrke og tykkelse for de anvendte materialer kan det oppstå dielektrisk nedbryting ved høyere spenninger, mens lavere spenninger er tilbøyelig til å gi en begrensing i kontrasten.

Under opplading, eksponering og fremkalling må den væske-belagte xerografiske plate holdes borte fra lys fra omgivelsene.

I fig. 19 er eksponeringstrin.net illustrert, hvor den xerografiske plate 81 eksponeres med et mønster av lys og skygge, for eksempel fra en projektør 92. Dette mønster av lys og skygge kan være for eksempel et lysbilde av ethvert fysikalsk objekt eller en scene som projiseres av et optisk system gjennom væskesjiktet 85 og ned på det fotokonduktive isolasjonssjikt 83- Der hvor belysningen treffer det fotokonduktive isolasjonssjikt 83, blir dette ledende. Denne selektive ledingsevne i sjiktet 83 frembringer et elektrostatisk latent bilde.

Mens fig. 19 illustrerer projeksjon av lysbildet gjennom det isolerende væskesjikt 85, kan bildet, dersom den ledende bakside av den xerografiske plate er et gjennomsiktig, ledende sjikt, projiseres på det fotokonduktive isolasjonssjikt ved projeksjon gjennom dette gjennomsiktige baksidelag. Når det gjelder eksponering gjennom et gjennomsiktig, ledende baksidelag, er det enkelte ganger fordelaktig å bruke en ugjennomsiktig isolerende væske for det deformerbare sjikt. Bruken av en ugjennomsiktig væske av-skjermer en overflate i den xerografiske plate fra sidelys, hvilket forenkler eksponeringen og muliggjør vanlig belysning av deformasjonsbildet uten utlading av det latente elektrostatiske bilde. I alle tilfelle dannes det et latent elektrostatisk bilde i den xerografiske plate.

Fig. 20 illustrerer deformeringen av et væskesjikt som reaksjon på det latente elektrostatiske bilde som frembringes ved trinnet ifølge fig. 19. Fordi væskesjiktet 83 er sterkt etter-givelig, vil ujevnheten hos de elektrostatiske krefter bevirke en deformasjon av væskens overflate langsetter bildegradie.nte.ne, så at det frembringes et deformasjonsbilde som svarer til det opprinnelige lysbilde. Det skal understrekes at deformasjon som angitt i den foreliggende oppfinnelse bare kan foregå langsetter linjer av vesentlig ikke-uniformitet, slik det forekommer i et linjebilde eller ved kantene av et massivt område i bildet. Ved bildegradienter er det derfor ment å betegne heri og i kravene en markert bildekant istedenfor en kontinuerlig, gradvis overgang fra lys til skygge. Følgelig må gradienten i det opprinnelige bilde være tilstrekkelig til å gi en spenningsavtrapping i den xerografiske plate under eksponeringen.

Det bilde som herved dannes, kan utnyttes på forskjellige måter såsom til å reflektere en lysstråle fra dette så at lyset for eksempel reflekteres speilaktig i de jevne områder, mens det brytes og spres i de deformerte områder. De spesielle partier av deformitetene som bryter og sprer lyset, er avhengige av lysets innfallsvinkel og kan varieres etter ønske. Det er av særlig fordel ved enkelte utnyttelsesformer at bildet kan betraktes direkte mens det dannes eller mens en projeksjon av dette anvendes til å fremstille en fastkopi eller for overføring via faksimileanord-nimger eller liknende. Der hvor baksiden av den xerografiske plate er gjennomsiktig, er det også mulig å projisere noen former av lys gjennom den xerografiske plate og å projisere et bilde med høy kontrast av det deformerte væskesjikt ved hjelp av Schlieren-op-tikk. Det bør bemerkes at når det brukes et væskebide eller ufros-set deformasjonsbilde på en xerografisk plate som bærer et latent elektrostatisk bilde, vil belysning av den xerografiske plate så

at denne blir jevnt ledende, slette ut bildet. For å unngå dette, består en fremgangsmåte i å anvende lys som helt og fullt har en lengre bølgelengde enn 600 millimikron. I særdeleshet er glassaktig selen i den form dette vanligvis brukes i xerografiske plater stort sett bare ømfintlig overfor lysbølgelengder under 600 millimikron, og vil derfor ikke bli ledende når det belyses med lys som ligger fullstendig over denne bølgelengde. Av særlig nytte i xerogradiografi kan væskedeformasjonsbildet dannes ved rønten-stråleeksponering på en plate som er uømfintlig.overfor synlig lys. En slik plate er beskrevet eksempelvis'i USA=patentskrift nr. 2, 804.396. Etterat røntgenstrålebildet er dannet, vil betraktning i synlig lys ikke slette ut bildet. Likeledes kan det brukes til røntgenstråler en ugjennomsiktig, isolerende væske såsom "Stoddard solvent" innfarget med nigrosin, og denne væske vil beskytte den

xerografiske plate mot synlige stråler men vil tillate eksponering og sletting med røntgenstråler gjennom den isolerende væske eller gjennom et ugjennomsiktig, ledende baksidebelegg. Det er også mulig å belyse det væskeformete deformasjonsbilde med et lynlys av høy intensitet, slik det kan frembringes med en strobatron-eller et fotolynlys som frembringer lys av høy intensitet i et tidsrom på 1/1000 sekund eller kortere. Som det vil være innlysende, vil denne sistnevnte måte til å belyse deformasjonsbildet kreve at man er istand til å avlese bildet med en særlig høy has-tighet, slik det er mulig ved for eksempel fotografi eller xerografi. Ytterligere en måte til å utnytte deformasjonsbildet, og særlig der hvor væskesjiktet er et sjikt av lavtsmeltende parafin, for eksempel, kan bildet fryses ved nedkjøling og herding. Når det anvendes parafin, særlig en lavtsmeltende parafin, kan sjiktet 85 holdes i en hard eller frosset tilstand inntil det faktisk skal brukes, og kan deretter gjøres flytende ved tilførsel av en liten varmemengde. Den væske som herved frembringes, er vesentlig mer ettergivende enn ved den vanlige termoplast. Etterat defor-mas j onsbildet er blitt dannet, kan parafinen atter herdes og kan belyses på en slik måte at bildet fremvises så godt som mulig, uten noen tap som skyldes utlading av de elektrostatiske feltkref-ter.

Deformasjonsbildet kan i dette tilfelle dannes samtidig med eksponeringen eller etter denne. Dersom materialet er mykt eller væskeformet under eksponeringen, vil det deformeres samtidig. På den annen side kan materialet holdes i fast tilstand under eksponeringen og så lenge som det latente elektrostatiske bilde holdes i platen ved å beskytte den mot lys, vil det deformerbare sjikt deformeres til enhver tid når det myknes for et øyeblikk. Jevn belysning av parafinen eller annet væskeformet sjikt eller sjikt som kan gjøres flytende ved normal værelsesbelysning eller med lys-kilden 26 som illustrert i fig. 21, vil bevirke at deformasjonene straks forsvinner og at sjiktet atter vil være ferdig til bruk.

Hva enten væskesjiktet er en væske som alltid holder seg

som en væske eller hvorvidt det er parafin som med hensikt holdes i væsketilstand, vil belysning av den xerografiske plate hvorpå det er belagt det deformerte væskesjikt, med en lyskilde 26 som platen er ømfintlig overfor, bevirke rask utslukking av det latente bilde og deformasjonsbildet.

Claims (6)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av en billedbærer hvor et elektrostatisk felt i et bestemt billedmønster opprettes i et dielektrisk sjikt åv deformerbart materiale som utgjøres av eller er belagt på en xerografisk plate, hvorved det dielektriske sjikt deformeres i samsvar med billedmønsteret, karakterisert ved at man som dielektrisk sjikt benytter et fotoledende sjikt som er blitt gjort deformerbart ved at dets viskositet er senket til et område på fra 10 4 til 10 6 poise, og at man deformerer sjiktets overflate i områder med høy potensialgradient.

2. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1, karakterisert ved at man mykner det fotoledende sjikt ved oppvarming eller ved påvirkning 'av damp fra et oppløsningsmiddel som løser det.

3. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1 eller 2, karakterisert ved at man herder det fotoledende sjikt i deformert tilstand, såsom ved nedkjøling og/eller ved at man fjerner oppløsningsmiddeldampen fra materialet.

4. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1, karakteri-^ sert ved at man mykner det fotoledende sjikt før oppret-telsen av billedmønsteret og holder det i myknet tilstand under opp-rettelsen av billedmønsteret.

5. Fremgangsmåte i samsvar med krav 4, karakterisert ved at man benytter et fotoledende sjikt av glassaktig selen og at mykningen av selensjiktet oppnås ved oppvarming til 60°C.

6. Fremgangsmåte i samsvar med et av kravene 1 til 5, karakterisert ved at man benytter et fotoledende sjikt av et organisk, fotoledende materiale.