DE1093666B - Entwicklungsverfahren fuer Nass-Xerografie - Google Patents
Entwicklungsverfahren fuer Nass-XerografieInfo
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- DE1093666B DE1093666B DEC16600A DEC0016600A DE1093666B DE 1093666 B DE1093666 B DE 1093666B DE C16600 A DEC16600 A DE C16600A DE C0016600 A DEC0016600 A DE C0016600A DE 1093666 B DE1093666 B DE 1093666B
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Description
DEUTSCHES
Jofzf
C 16600 IVa/57 b
ANMELDETAG: 5.APRIL1958
B EKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UND AUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: 24. NOVEMBER 1960
DER ANMELDUNG
UND AUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: 24. NOVEMBER 1960
Die Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von Bildern mittels Naß-Xerografie.
Bei dem bekannten Xerografieverfahren zur Bildherstellung wird das lichtleitfähige Papier oder ein
anderes Material entsprechend einem Muster oder in gleichmäßiger Weise aufgeladen und dann einer Belichtung
ausgesetzt, so daß die lichtleitfähigen Teilchen entsprechend der Lichtintensität unterschiedlich
entladen werden. Die Oberflächenladung variiert dann von annähernd dem Wert, auf den die gesamte Fläche
ursprünglich aufgeladen war, wo also kein Licht auf die Papierfläche gefallen ist, bis zu dem Wert Null
an den Stellen, die voll vom Licht getroffen worden sind. Diese Oberfläche wird dann entweder eingestäubt
oder in ein Bad aus einer isolierenden Flüssigkeit getaucht, die feinverteiltes Pigment enthält, und dieses
Pigment wird entsprechend der Ladungsverteilung von der Oberfläche angezogen. Infolge der Adsorption
des Pigmentes auch an stark belichteten Stellen wird jedoch eine Verfärbung des Bildgrundes bis zu einem
gewissen Grade eintreten, und zwar auch dann, wenn ein augenscheinlich ungeladener Stoff, wie etwa Papier,
in ein solches Pigmentbad eingetaucht wird. Je nach Art des eingetauchten Stoffes oder des diesem Stoff
gegebenen Überzugs kann das Ausmaß der Verfärbung vernachlässigbar oder beachtlich sein.
Die Adsorption des Pigmentes an Stellen, an denen keine Verfärbung beabsichtigt war, hat gewisse Folgen
und führt bei der Herstellung von Farbbildern mit zwei oder mehr Pigmenten zu einem ziemlich schmutzigen
Untergrund an den Stellen, die weiß bleiben sollen, während unzulässig gedämpfte Farben an den
Stellen mit Farbmischung auftreten.
Mit der Erfindung sollen gewisse Verbesserungen für dieses xerografische Verfahren, insbesondere in
der Entwicklungsstufe, geschaffen werden, durch die die genannten Schwierigkeiten behoben werden.
Die Erfindung besteht in dem Vorschlag, durch Anlegen einer Vorspannung im Entwicklungsbad ein
Feld zu erzeugen, dessen Richtung dem durch die Ladung des xerografischen Bildes induzierten Feld
entgegengesetzt ist.
Es soll beispielsweise eine Oberfläche entwickelt werden, die ein latentes elektrostatisches Bild oder
Muster trägt, das in bekannter Weise, etwa zunächst durch Aufbringen einer Ladung auf der Fläche und
nachfolgendes Belichten oder auf andere Weise erzeugt wird, wobei durch das Belichten die Ladung abgeleitet
oder verändert wird, und zwar an verschiedenen Stellen und mit verschiedenen Stärken. Die unterschiedliche
Ladungsverteilung kann außer durch Belichtung auch selektiv durch Verwendung eines Gitters,
eines Rasters oder Steuerelemente wie auch durch einen Elektronenstrom oder einen gesteuerten Elek-Entwicklungsverfahren
für Naß-Xerografie
Anmelder:
The Commonwealth of Australia,
vertreten durch
The Secretary of the Department of Supply, Melbourne (Australien)
Vertreter: Dipl.-Ing. E. Rathmann, Patentanwalt,
Frankfurt/M., Neue Mainzer Str. 40-42
Frankfurt/M., Neue Mainzer Str. 40-42
Beanspruchte Priorität:
Australien vom 5. April 1957
Australien vom 5. April 1957
William Alan Butement, Kew, Victoria (Australien),
ist als Erfinder genannt worden
ist als Erfinder genannt worden
tronenstrahl erzeugt werden. Bei der nachfolgenden Entwicklung wird die Fläche einem flüssigen Entwickler
ausgesetzt, dessen Pigment von der Ladungsverteilung selektiv angezogen wird, wobei aber die
Fläche oder ein Teil derselben wenigstens während der Entwicklung selbst erfindungsgemäß der Einwirkung
eines Potentials mit einer der Ladungsverteilung entgegengesetzten Polarität ausgesetzt
wird, so daß diejenigen Flächen, die normalerweise keine Ladung tragen und auf denen das Pigment
daher infolge Berührung haften kann, infolge der Vorspannung entgegengesetzt aufgeladen werden und daher
das Pigment abstoßen.
Die Größe der Vorspannungsladung kann so gewählt werden, daß der Niederschlag des Pigmentes
gesteuert werden kann.
Bei einer Ausführungsform wird ein lichtleitfähig sensibilisiertes xerografisches Papier aufgeladen und
dann durch das Halbton- oder Vollicht des Bildes teilweise bzw. vollständig entladen. Es ist andererseits
auch möglich, das Papier aufzuladen und dann im Verhältnis der auffallenden Lichtmenge zu entladen,
wobei aber an den Stellen, auf die das volle Licht fällt, die Entladung nicht bis auf Null herabgesetzt, sondern
lediglich bis zu einem bestimmten Prozentsatz der ursprünglichen Ladung vermindert wird.
In jedem Falle wird dem Papier eine gewisse Vorspannung dadurch erteilt, daß in seiner Nähe eine
009 649/370
Elektrode angeordnet wird, deren Ladung gegenüber der Ladung des Papiers und in bezug auf eine zweite,
bereits in das Pigmentbad eingetauchte Elektrode entgegengesetzt ist, während die erste Elektrode bis zu
einer Höhe aufgeladen ist, die ein bestimmtes Verhältnis zu der ursprünglichen Ladungsspannung des
Papiers darstellt. Die erste Elektrode und das Papier werden dann in das Bad gesenkt, und die nachfolgenden
Verfahrensschritte können dann ablaufen:
a) An den Stellen, auf die kein Licht gefallen ist und auf denen die Teilchen auf dem Papier demnach
ihre volle Ladung behalten haben, wird das Pigment fest aufgenommen;
b) an den Stellen, an denen der Lichteinfall schwächer
als an der Stelle des stärksten Lichteinfalles war, wird weniger Pigment aufgenommen;
c) die voll belichteten Stellen nehmen kein Pigment auf, da die Teilchen, die sonst absorbiert worden
wären, nun infolge der Vorspannungsladung abgestoßen werden.
Es ist möglich, die Spannung zwischen den beiden Elektroden, die in dem Pigment verwendet werden,
so einzustellen, daß die voll belichteten Stellen nirgendwo Pigment aufnehmen, da sie die Farbteilchen
sanft zurückstoßen, während andere Flächenbereiche as
das Pigment im wesentlichen im Verhältnis der Intensität des auf sie aufgetroffenen Lichtes aufnehmen.
Die Erfindung wird nachstehend zur Erleichterung des Verständnisses an Hand eines Ausführungsbeispiels und unter Bezugnahme auf die Zeichnungen
näher beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 ein Papier in einem normalen Entwicklerbad, wobei das Papier in der linken Hälfte eine
elektrostatische Ladung trägt, während die rechte Hälfte entladen ist; die Pfeile geben die Bewegung
der Pigmentteilchen bei diesem Zustand an,
Fig. 2 eine der Fig. 1 ähnliche Ansicht mit der Darstellung des Vorganges bei Aufbringen einer Vorspannungsladung;
in diesem Falle trägt das Papier keine Ladung, und
Fig. 3 die Wirkungsweise in einem Zustand, in dem die linke Hälfte des belichteten Papiers eine verteilte
Ladung aufweist, während quer durch die Flüssigkeit ein Vorspannungsfeld geht; die Vorspannungsladung
ist natürlich kleiner als die Bildladung, so daß das Feld auf der einen Seite der Mittellinie nach unten
und auf der anderen Seite nach oben gerichtet ist.
In Fig. 1 ist ein Behälter 1 dargestellt, der eine Entwicklerflüssigkeit 2 aufnimmt. Die Entwicklerfiüssigkeit
besteht aus einer Trägerflüssigkeit mit hohem elektrischem Widerstand, in der Pigmentteilchen
3 dispergiert sind. Der Behälter 1 nimmt einen Papierbogen 4 mit einer fotoleitenden Oberfläche
5 auf, deren fotoleitende Teilchen in einer isolierenden Schicht suspendiert sind, so daß die fotoleitende
Oberfläche, nachdem sie durch Aufbringen einer hohen Spannung aufgeladen wurde, in der
Ladungsverteilung durch Belichten verändert werden kann, wobei die Ladung an bestimmten Stellen abfließt.
Die linke Seite des Papiers trägt, wie dargestellt, eine negative Ladungsverteilung, während auf
der rechten Seite die Ladung abgeleitet worden ist.
Die Pigmentteilchen tragen von sich aus eine positive Ladung, und zwar entweder zufolge ihrer eigenen
Eigenschaften oder zufolge modifizierender Stoffe in der isolierenden Trägerflüssigkeit.
Offensichtlich werden die Pigmentteilchen (deren Ladungspolarität der Polarität des Ladungsmusters
auf dem Papier 4 entgegengesetzt ist) während des Entwickeins entsprechend der Richtung der Pfeile von
der fotoleitenden Oberfläche angezogen, wogegen sich die Pigmentteilchen 3 auf der rechten Seite wahllos
frei bewegen können. Es werden jedoch einige von ihnen durch Berührung mit der fotoleitenden Fläche
adsorbiert mit der Folge, daß die fotoleitende Schicht durch diese Adsorption etwas verfärbt wird.
In Fig. 2 wirkt auf den Bildträger 4 erfindungsgemäß eine Vorspannungsladung ein, wobei jedoch
seine fotoleitende Oberfläche 5 bildfrei und völlig ungeladen ist. Dabei wird den Pigmentteilchen 3 eine
Bewegung auf die negative Platte 7 zu entsprechend der Richtung des zwischen dieser Platte und der positiven
Platte 8 unter dem Papier 4 angelegten Feldes erteilt.
Unter diesen Verhältnissen wird eine Verfärbung der fotoleitenden Oberfläche 5 auf dem Papier 4 verringert
oder unterdrückt, da die Entwicklerteilchen unter dem Einfluß der Vorspannung von der fotoleitenden
Oberfläche fortwandern, so daß die Wahrscheinlichkeit einer Adsorption der Teilchen durch die
Oberfläche sehr klein ist.
Die wirklichen Verhältnisse bei der Entwicklung nach der Erfindung gehen aus Fig. 3 hervor, denn hier
ist die linke Hälfte der fotoleitenden Oberfläche mit einem Ladungsmuster versehen, während die Ladung
der rechten Hälfte abgeleitet ist. Wenn sich jetzt die negative Platte 7 und die positive Platte 8 in der in
Fig. 2 gezeigten Lage befinden, werden die Pigmentteilchen entsprechend der Spannungsverteilung zur
fotoleitenden Oberfläche links der Mittellinie 6 gezogen, wogegen auf der rechten Seite die im Zusammenhang
mit Fig. 2 beschriebene Wirkung vorhanden ist, so daß auf dieser Seite eine Berührung
der Pigmentteilchen mit der fotoleitenden Oberfläche weniger wahrscheinlich ist, da die Teilchen von dieser
Fläche fortwandern.
Auf diese Weise wird eine verschiedene Wirkung erzielt, die die Steuerung der Bewegung der Pigmentteilchen
durch entsprechendes Regeln der Vorspannungsladung in bezug auf die auf der fotoleitenden
Oberfläche vorhandene Ladung gestattet.
Bei einer weiteren Ausführungsform dieses Verfahrens wird das mit einem Zinkoxydüberzug 5 versehene
Papier 4 in unmittelbare Berührung mit einer Metallplatte 8 gebracht, die die gleichen Abmessungen
wie das Papier 4 hat oder größer ist. Dabei liegt der empfindliche Überzug 5 des Papiers auf der der
Platte 8 abgewandten Seite.
Die Oberfläche des Papiers 4 wird aufgeladen und in bekannter Weise belichtet. Dem Papier kann auch
auf andere Weise ein Ladungsmuster aufgedrückt werden, oder es kann ungeladen bleiben. Danach wird
die zweite Platte 7 parallel zur empfindlichen Fläche mit einem Abstand von 3 bis 4 mm angeordnet. An
die Platten 8 und 7 wird eine Spannung von etwa 25 Volt angelegt. Dabei liegt die Platte 7 in bezug auf
die Platte 8 unter negativer Spannung.
Diese gesamte Anordnung wird dann in den flüssigen Entwickler eingetaucht, der aus einer isolierenden
Flüssigkeit besteht, in der beispielsweise ein Gemisch aus Pigment und Harzbinder dispergiert und suspendiert
ist. Nach Ablauf der Entwicklungszeit, die beispielsweise 15 Sekunden beträgt, wird die Anordnung
aus dem Entwickler herausgenommen, das Papier von der positiven Platte 8 gelöst und getrocknet.
Aus vorstehendem ergibt sich, daß das xerografische Papier an den Stellen, an denen es völlig ungeladen
und in die Entwicklerflüssigkeit eingetaucht ist, von der Entwicklerflüssigkeit benetzt wird, ohne daß jedoch
darauf ein Niederschlag von absorbiertem
Pigment vorhanden ist. An den geladenen Stellen des Papiers wird dieses von der Flüssigkeit benetzt, aber
unter der Anziehung durch die Ladungen des Papiers wird das Pigment fest und in einer beachtlichen
Schicht gehalten.
Wenn sich zwischen den Vorspannungsplatten nicht geladenes Papier befindet, ist die Feldverteilung so,
daß der Potentialgradient die geladenen Teilchen von der Papieroberfläche fortträgt und daß weniger Teilchen
adsorbiert werden.
Bei aufgeladenem Papier ist das Feld von dem niedrigeren negativen Potential (die negative Platte hat
gegenüber der positiven Platte eine Spannung von —25 Volt) zu der höheren negativen Potentialladung
(bis zu etwa —300 Volt) auf dem Papier gerichtet. Die Pigmentteilchen lagern sich daher mit einer
kleinen oder gar keiner Verminderung der Dichte ab.
Das durch 25 Volt zwischen den Platten erzeugte Feld reicht aus, den Adsorptionsniederschlag auf ungeladenen
Flächenteilen zu verhindern. Es hat jedoch keine merkliche Beeinträchtigung des Niederschlages
auf den stark geladenen Flächenbereichen zur Folge, deren Niederschlagsdichte im wesentlichen in der
gleichen Größenordnung bleibt.
Die angegebenen Spannungen sind natürlich nur beispielsweise genannt und können je nach Umständen
verändert werden. Die richtige Auswahl einer zugehörigen, in Beziehung zum Ladungspotential des
Papiers gesetzten Vorspannung gestattet eine Steuerung der gewünschten Entwicklung sowie das Verhindern
unerwünschter Verfärbungen der ungeladenen Flächenteile.
Der Ausdruck »Papier« umfaßt alle geeigneten Unterlagen für fotoleitende Oberflächen.
Claims (4)
1. Entwicklungsverfahren der Naß-Xerografie, wobei in einer Flüssigkeit suspendierte, geladene
Teilchen auf entgegengesetzt geladene Flächenbereiche einer fotoleitenden Schicht aufgebracht
werden, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine Vorspannung in der Entwicklerflüssigkeit ein Feld
erzeugt wird, dessen Feldrichtung dem durch die xerografische Bildladung erzeugten Feld entgegengerichtet
ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke des Vorspannungsfeldes
gerade so geregelt wird, daß die Farbteilchen von den ungeladenen oder verhältnismäßig wenig geladenen
Flächenbereichen des Bildes wegbewegt werden.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach wenigstens einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch
gekennzeichnet, daß sich je eine der Elektroden des Vorspannungsfeldes auf je einer Seite
der auf einer Unterlage gelegenen fotoleitenden Fläche befindet, wobei zwischen der fotoleitenden
Fläche (5) und der der Unterlage (4) abgewandt gelegenen Elektrode (T) ein Raum für die Entwicklerflüssigkeit
vorgesehen ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode (8) auf der Rückseite
der die fotoleitende Fläche (5) tragenden Unterlage (4) an dieser Unterlage anliegt.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
© 009 649/370 11.60
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---|---|---|---|
AU873080X | 1957-04-05 |
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Family Applications (1)
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1958
- 1958-04-03 GB GB10875/58A patent/GB873080A/en not_active Expired
- 1958-04-05 DE DEC16600A patent/DE1093666B/de active Pending
Also Published As
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