DE2064010A1 - Verfahren zum Andern der Lichtempfindlichkeit eines elektrophotographischen Aufzeichnungsträgers - Google Patents
Verfahren zum Andern der Lichtempfindlichkeit eines elektrophotographischen AufzeichnungsträgersInfo
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Description
Dipl.-Ing. H. Sauerland · Dr.-Ing. R. König
Dipl0-Ingo K. Bergen
Patentanwälte · 4odo DDsseldorT ■ Cecilienalree 7B · Telefon -43273Ξ
Unsere Akte: 26 356 23. Dezember 1970
RCA Corporation, New York, N. Y. (V.St.A.)
"Verfahren zum Ändern der Lichtempfindlichkeit eines elektrophotographischen Aufzeichnungsträgers"
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Ändern
der Lichtempfindlichkeit eines elektrophotographischen Aufzeichnungsträgers sowie auf einen nach diesem Verfahren
behandelten elektrophotographischen Aufzeichnungsträger. Die mittels des neuen Verfahrens hergestellten Aufzeichnungsträger
eignen sich besonders zur Vervielfältigung von Bildern mit einer kontinuierlichen Tönung (kontinuierlich
veränderlicher Grauschattierung) durch photoelektrische Verfahren, bei denen dünne Papierblätter
verwendet werden, die mit einer dünnen Schicht eines Photoleiters überzogen sind.
Die meisten elektrophotographischen Aufzeichnungsträger haben einen relativ schmalen Grau-Skalenbereich und liefern
schlechte Wiedergaben von Bildern mit kontinuierlicher Tönung. Es ist bereits vorgeschlagen worden, ein Bild mit
kontinuierlicher Tönung auf einem elektrophotographischen Aufzeichnungsträger unter Verwendung eines äußeren Halbton-Rasters
während der Belichtung in einem elektrophotographischen Verfahren zu vervielfältigen. Ein Nachteil dieses
bekannten Verfahrens besteht darin, daß das für die Projektion des Bildes verwandte optische System der Bildschärfe
und der Anzahl der aufzulösenden, zu kopierenden Elemente eine Grenze setzt. Des weiteren ist vorgeschlagen
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worden, zur Anfertigung eines Halbton-Bildes eine spezielle elektrophotographische Platte zu verwenden, welche
eine Trägerplatte mit einem Muster von Erhöhungen und Vertiefungen aufweist, die mit einem photoelektrischen
Material überzogen ist. Obgleich eine derartige elektrophotographische Platte für gewisse Anwendungsbereiche geeignet
sein kann, läßt sie sowie ihre Herstellungsweise viel zu wünschen übrig, wenn es sich um die Herstellung
direkter Kopien mit elektrophotographischen Verfahren handelt^ bei denen elektrophotographische Aufzeichnungs-
-. träger aus dünnem Papier verwendet werden, die mit einer
dünnen Schicht eines Photoleiters, Z0B0 Zinkoxydj, überzogen
sind,,
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
zum Herstellen von Aufzeichnungsträgern zu schaffen^ die die Nachteile der bekannten Aufnahme elemente vermeiden,.
Gemäß der Erfindung besteht das erfindungsgemäße Verfahren zur Änderung der Lichtempfindlichkeit eines elektrophotographischen
Aufzeichnungsträgers, der ein Substrat mit einer darauf befindlichen photoleitenden Schicht aufweist,
darin, einen Druck zwischen dem Substrat und der φ photoelektrischen Schicht zu erzeugen, um diese zusammenzupressen.
Die resultierende Änderung in der Lichtempfindlichkeit des Aufzeichnungsträgers ist dabei eine Funktion
des aufgebrachten Druckes» Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird weiterhin auf einer der Hauptflächen des
Aufzeichnungsträgers unter Druck ein Halbton-Raster eingedruckt oder herausgeprägt. Die nach dem neuen Verfahren
hergestellten Aufzeichnungsträger weisen in den gepreßten Bereichen eine geänderte Lichtempfindlichkeit auf und
eignen sich besonders zur Vervielfältigung von Bildern mit kontinuierlicher Tönung» Des weiteren weisen die neuen
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Aufzeichnungsträger eine gegenüber den bekannten Aufzeichnungsträgern
vergrößerte Grauskala auf.
In den Zeichnungen sind nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitende Vorrichtungen sowie mit diesen Vorrichtungen
hergestellte Aufzeichnungsträger dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 einen elektrophotographischen Aufzeichnungsträger, dessen eine Hälfte nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
behandelt wurde, und mit dem ein auf beiden Hälften gleichzeitig entwickeltes Bild aufgenommen ä
wurde, in Draufsicht}
Fig. 2 eine nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitende
Preßvorrichtung, in schematischer Darstellung;
Fig. 3 eine Teildraufsicht eines Lichtfilters mit abgestufter
Lichtdurchlässigkeit zur Belichtung des Trägers gemäß Fig. 1;
Fig. 4 eine Teildraufsicht einer weiteren Ausführungsform des neuen Aufzeichnungsträgers 5
Fig. 5 eine Preßvorrichtung zum Herstellen eines Trägers
nach Fig. 4, in schematischer Darstellung; ^j
Fig.5a eine Preßvorrichtung zum Herstellen einer dritten
Ausführungsform des neuen Trägers, in schematischer. Darstellung;
Fig. 6 eine Teildraufsicht einer vierten Ausführungsform des Trägers;
Fig. 7 einen Querschnitt des Aufzeichnungsträgers nach
Linie 7-7 der Fig. 6, wobei eine Schablone im Augenblick
der Abnahme gestrichelt dargestellt ist;
Fig. 8 eine Preßvorrichtung zum Herstellen eines Trägers
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nach den Fig. 6 und 7, in schematischer Darstellung; und
Fig. 9 eine perspektivische Teilansicht einer Schablone, die in Verbindung mit der Preßvorrichtung nach
Fig. 8 zum Herstellen des Trägers gemäß den Fig. und 7 verwendet wird.
Fig. 1 zeigt einen entwickelten elektrophotographischen Aufzeichnungsträger 10, der in zwei im wesentlichen gleiche
Abschnitte aufgeteilt ist. Der eine Abschnitt 12 ist in bekannter Weise nicht behandelt und der andere Abschnitt
14 ist nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gepreßt. Der gepreßte Abschnitt 14 veranschaulicht eine Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Aufzeichnungsträgers. Der Träger 10 besteht aus einem relativ leitfähigen Substrat
16 (Fig. 2), wie z.B. Papier, und einer photoleitenden Schicht 18, die z.B. aus Zinkoxyd-Partikeln mit einem
geeigneten Harz als Bindemittel besteht. Der nicht gepreßte Abschnitt 12 des Aufnahmeelementes 10 stellt die Ausführungsform
dar, wie sie bisher verwendet wurde.
Der gepreßte Teil 14 des Aufnahmeelementes 10 wurde nach
dem· erfindungsgemäßen Verfahren mittels eines Paares glatter
Druckwalzen 20 und 22 zusammengepreßt (Fig. 2), Die Druckwalzen 20 und 22 werden durch geeignete, nicht dargestellte
Antriebsmittel in den durch die gebogenen Pfeile angezeigten Drehrichtungen in Drehung versetzt. Die Druckwalze
20 wird durch geeignete Druckmittel, z.B. Federn, gegen die Druckwalze 22 in die durch die geraden Pfeile
24 und 26 bezeichneten Richtungen gedrückt, wobei der Druck dazu ausreicht, die photoleitende Schicht 18 zusammenzupressen.
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Es ist festgestellt worden, daß ein Druck von wenigstens 3,5 kg/cm erforderlich ist, ταπί die photoleitende Schicht
18 aus Zinkoxyd mit einem Harz als Bindemittel auf einem Substrat 16 aus Papier zusammenzupressen. Ein Druck von
ausreichender Stärke, um die Schicht 18 zusammenzupressen, setzt die photoleitende Reaktion auf Licht der Schicht 18
herab. Die Reduktion der Empfindlichkeit stellt eine Funktion des auf den Aufzeichnungsträger aufgebrachten Druckes
dar. Träger 10 der beschriebenen Art wurden mit Drücken zwischen 3,5 kg/cm und 703 kg/cm gepreßt, wodurch sukzessiv
abnehmende Empfindlichkeit erzeugt wurde, die bei f elektrophotographischen Druckverfahren gewünscht werden,,
Ss hat sich ebenfalls ergeben, daß Druckeinwirkungen auf einen Aufzeichnungsträger 10 nicht nur seine Lichtempfindlichkeit
ändern, sondern auch seine Grauskala vergrößern«,
Die vorstehend erwähnten Resultate sind an dem belichteten und entwickelten Träger 10 in Fig. 1 verdeutlicht. Der gepreßte
Abschnitt 14 wurde mit einem Druck von ungefähr 351 kg/cm zusammengepreßt, während der Abschnitt 12 nicht
gepreßt wurde. Beide Abschnitte 12 und 14 wurden anschließend
gleichmäßig in der Dunkelheit mit einer negativen elektrostatischen Ladung mittels eines an sich bekannten *
Koronaentladungsgerätes aufgeladen und anschließend gleichzeitig durch einen Lichtfilter 28 mit abgestufter Lichtdurchlässigkeit
belichtet, der in Fig. 3 dargestellt ist. Der belichtete Aufzeichnungsträger 10 wurde danach mit
einem elektroskopischen, flüssigen Toner entwickelt, wodurch Bilder mit abgestufter Tönung nach Fig. 1 entstanden.
Der Filter 28 ist ein lichtdurchlässiger Filter z.B. aus
Glas oder einem photographischen Kunststoffilm, der ein
Material mit abgestufter Lichtdurchlässigkeit aufweist, wobei die Durchlässigkeit von einer schwarzen Stufe 30
über mehr durchlässige Graustufen 31 bis 36 bis zu einer
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völlig lichtdurchlässigen Stufe 37 reicht.
Ein Vergleich der entwickelten Bilder auf dem gepreßten Abschnitt 14 und dem nicht gepreßten Abschnitt 12 zeigt,
daß der auf den Abschnitt 14 aufgebrachte Druck die Lichtempfindlichkeit reduziert und die Grauskala im Vergleich
zu dem nicht gepreßten Abschnitt 12 vergrößert. So belichtete z.B. das durch die Stufe 31 des Filters 28 eintretende
Licht den nicht gepreßten Abschnitt 12 und es entstand ein Stufenbild 31a. Dasselbe Licht belichtete nicht den
gepreßten Abschnitt 14, so daß ein schwarzes unbelichtetes Stufenbild 31b entstand. Auf der anderen Seite war die
Länge der Grauskala, die auf dem nicht gepreßten Teil 12 reproduziert wurde, kleiner als die Länge der Grauskalas
die auf den gepreßten Teil 14 reproduziert wurde. So erzeugte zeBffi die gleichzeitige Belichtung beider Abschnitte
12 und 14 durch den Filter 28 eine entwickelte Grauskala auf dem nicht gepreßten Abschnitt 12, die sich von schwarz
Ms weiß über drei Graustufen 31a, 32a und 33a erstreckte,
wohingegen die entwickelte Grauskala des gepreßten Abschnittes 14 verschoben wurde und sich von schwarz bis
weiß über fünf Graustufen 31b, 32b, 33b, 34b und 35b erstreckte.
Obgleich die Photoleitfähigkeit der Schicht 18 im gepreßten Abschnitt 14 reduziert wird, erhält dieser
Abschnitt durch den Preßvorgang eine breitere Grauskala,,
die gepreßte Aufzeichnungsträger zur Vervielfältigung von Bildern mit kontinuierlicher Tönung geeigneter machte Aufzeichnungsträger,
die mit Drücken zwischen 3,5 und 703 kg/cm gepreßt wurden, ergeben Kopiermaterialien zur
Wiedergabe von Bildern verschiedener Kontraste in einem elektrophotographischen Verfahren, deren Bereiche dem von
photographischen Druckpapieren verschiedener Lichtempfindlichkeit zur Vervielfältigung von Bildern unterschiedlicher
Kontraste in einem photographischen Prozeß unter Benutzung von Silberhalogenid verwendet werden.
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Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform eines nach dem
erfindungsgemäßen Verfahren gepreßten Aufzeichnungsträgers 40, bei dem zur Bildung eines photographischen Halbton-Raster-Musters
lediglich Teilabschnitte eingedrück oder erhaben herausgearbeitet sind. Das Muster des Halbtonrasters
wird auf das Aufnahmeelement durch Druckmittel, z.B.
durch Druckwalzen 42 und 44 gemäß Fig. 5, aufgebracht, wobei der Aufzeichnungsträger 40 mittels der Druckrollen 42
und 44 einer in den Pfeilrichtungen 43 und 45 wirkenden J
Druckbeanspruchung zwischen 3,5 und 703 kg/cm unterworfen
wird. Die in Fig. 5 gezeigte Druckwalze 44 weist eine glatte Oberfläche auf und ist dem Substrat "16 des Trägers 40
benachbart angeordnet. Die photoleitende Schicht 18 liegt unter der Druckwalze 42, die mit einem Muster einer Vielzahl
von Vorsprüngen zum Zusammenpressen der Schicht 18 versehen ist, um auf dieser zusammengepreßte Abschnitte
46 im Muster eines Halbton-Rasters zu erzeugen. Die gepreßten Abschnitte 46 sind im Abstand voneinander angeordnet
und bilden ein Halbton-Raster, der einem Muster mit 20 bis 100 Linien pro Zentimeter entspricht, und können
bis 90% der oberen Fläche 48 des Aufzeichnungsträgers 40
bedecken. %
Gemäß der Erfindung ist es ebenfalls möglich, einen Teil
der Schicht 18 derart zusammenzupressen, daß das Muster des Halbton-Rasters aus der Schicht 18 erhaben herausgearbeitet
wird. Das Wesentliche der Erfindung liegt darin, daß das Halbtonraster, das entweder erhaben oder eingedrückt
ist, eine unterschiedliche Lichtintensität zu den ebenen, nicht verformten Abschnitten der Schicht 18 aufweist,
um Halbton-Kopien von Bildern mit kontinuierlicher Tönung herstellen zu können.
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Zum Herstellen einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Aufzeichnungsträgers wird gemäß Fig. 5a dieser den Druckwalzen 42 und 44 derart zugeführt, daß die
Schicht 18 unter der glatten Druckwalze 44 und das Substrat 16 auf der Druckwalze 42 liegt, so daß ein Muster
eines Halbton-Rasters auf der inneren Fläche 50 der Schicht 18 eingedrückt oder aus der Fläche 50 erhaben herausgearbeitet
werden kann, wobei der Druck durch das relativ dünne, das Substrat 16 bildende Papier, übertragen wird. Bei
diesem Verfahren bleibt die äußere Fläche 48 der photoleitenden
Schicht glatt und auf der inneren Fläche 50 wird das Muster des Halbton-Rasters entweder erhaben herausgearbeitet
oder eingedrückt.
Mit dem erfindungsgemäßen Aufzeichnungsträger 40 kann eine bessere elektrophotographische Kopie von Bildern mit kontinuierlicher
Tönung hergestellt werden als mit dem früher verwendeten, nicht gepreßten Träger, wie er durch den Abschnitt
12 verkörpert wird, weil der Aufzeichnungsträger 40 nicht nur seine ursprüngliche Grauskala in seinen ungepreßten
Bereichen aufweist, sondern weil seine Grauskala in den gepreßten Bereichen erweitert wurde«, Da die Grauskalen
der gepreßten und der ungepreßten Abschnitte des Aufzeichnungsträgers miteinander auf der Schicht 18 abwechseln,
arbeitet dieser Träger effektiv mit einer einzigen ausgedehnten Grauskala, die den kombinierten Grauskalen
der gepreßten und nicht gepreßten Abschnitte entspricht β
Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Aufzeichnungsträgers 60, der aus dem Substrat
und der photoleitenden Schicht 18 besteht, wie dies bereits für den Träger 10 gemäß Fig. 1 beschrieben wurde.
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Bei diesem Träger 60 wird die photoleitende Schicht mit
einer Vielzahl von Erhebungen 62 versehen, indem der Träger mit einer Schablone 64 nach Fig. 9 zwischen einem Paar
paralleler, glatter Druckwalzen 66 und 68 gemäß Fig„ 8 gepreßt
wird. Die Schablone 64 weist eine Vielzahl von Löchern
70 auf, die im Muster eines Halbton-Rasters angeordnet sind. Die Schablone 64 wird über die photoleitende
Schicht 18 gelegt, und beide werden zwischen den Druckrollen 66 und 68 hihdurchgeführt, die in den durch die Pfeile
gekennzeichneten Drehrichtungen angetrieben werden. Zum Erzeugen eines erhabenen Musters eines Halbton-Rasters,
das durch die Abschnitte 62 gebildet wird, wird über die
Druckwalzen 66 und 68 in Richtung der senkrechten Pfeile 72 und 74 ein Druck zwischen 3,5 und 703 kg/cm aufgebracht.
Die Schablone 64 kann auch dem Substrat 16 benachbart angeordnet und zwischen den Druckwalzen 66 und 68
hindurchbewegt werden, so daß ein Halbton-Raster aus der inneren Fläche 50 der Schicht 18 erhaben herausgearbeitet
oder in dieselbe eingedrückt wird und dabei die äußere Fläche 48 glatt bleibt. Ungeachtet der Fläche der Schicht
18, in die oder aus der das Muster des Halbton-Rasters eingedrückt oder erhaben herausgearbeitet wird, bleibt das
Gewicht pro Flächeneinheit des erfindungsgemäßen elektrophotographischen
Aufzeichnungsträgers dasselbe„
Abweichend von den beschriebenen Vorrichtungen zum Herstellen des neuen Aufzeichnungsträgers kann der Druck beispielsweise
mit einer hydraulischen Presse aufgebracht werden, wobei die Druckplatten eine Gravur in Form des
herzustellenden Rasters' aufweisen können, um das Muster eines Halbton-Rasters in oder aus einer Fläche der photoleitenden
Schicht einzudrücken oder erhaben herauszuarbeiten«
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Einige der neuen Aufzeichnungsträger können im wesentlichen
das gleiche äußere Aussehen haben wie die bekannten unbearbeiteten Träger. Dies ist dann der Fall, wenn der
aufgewandte Druck relativ gering war oder wenn ganze Bogen
bekannter Träger über ihre gesamten Flächen verpreßt worden sind. Die Struktur der neuen Aufzeichnungsträger
unterscheidet sich jedoch von der nicht behandelter, ungeppeßter
Träger darin, daß die gepreßten Abschnitte der photoleitenden Schicht eine größere Dichte aufweisen als
irgendwelche Abschnitte von unbehandelten» nicht gepreßten
Trägern. Die Dichte, d.h. das Gewicht pro Yolumeneinheit,
der gepreßten Abschnitte des neuen Auf zeichnungsträgers, die durch den Preßdruck bestimmt ist, ist durch
die Schichtdicke der licht elektrischen Schicht hindurch jedoch völlig gleichmäßig zwischen ihren Hauptflächen.
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Claims (1)
1.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens eine der Druckwalzen (42) mit einer Anzahl von Vorsprüngen versehen ist, mit
denen ein Muster (46) eines Halbton-Rasters auf einer der
Häuptflächen (48 bzw. 50) der Schicht (18) entweder erhaben
geprägt oder eingedrückt wirdj wodurch die Lichtempfindlichkeit der geprägten bzw. eingedrückten Abschnitte
gegenüber der der nicht verformten Abschnitte der Schicht
(18) verändert wird«
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die mit VorSprüngen versehene
Druckwalze (42) auf die Schicht (18) einwirkt und Abschnitte (46) der Schicht (18) beim Durchgang durch das Walzenpaar
verdichtet.
S0 Verfahren nach Anspruch 6,· dadurch gekennz
e i c h η e t, daß die mit Vorsprüngen versehene
Druckwalze (42) auf das Substrat (16) und die glatte Walze
(44) auf die Schicht (18) einwirken, und das somit erzeugte
Muster (46) einem Halbton-Räster mit 20 bis 100
Zeilen pro Zentimeter entspricht und zwischen TO und 90%
einer Fläche (48, 50) der Schicht (18) bedeckt.
9. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß e^ne Schablone (64) mit einem Halbton-Raster
(70) auf eine Hauptfläche (48) des Aufzeichnungsträgers
aufgelegt wird und Schablone (64) und Aufzeichnungsträger
(60) zusammen zwischen den Druckwalzen
(66, 68) hiridürchbewegt werden, um ein Muster (62) des
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Halbton-Rasters (70) aus der Hauptfläche der Schicht (18)
herauszuarbeiten oder in diese einzudrücken, wobei die Druckwalzen einen Druck zwischen 3,5 und 703 kg/cm auf
den Aufzeichnungsträger (60) ausüben,
10. Elektrophotographischer Aufzeichnungsträger, hergestellt
nach dem Verfahren eines oder mehrerer der Ansprüche 1 bis 9, bestehend aus einem Substrat und einer darauf angeordneten,
durchgehenden, photoleitenden Schicht, d a d u r ch gekennzeichnet, daß die gepreßten Abschnitte
und die nicht gepreßten Abschnitte der Schicht (18) unterschiedliche Lichtempfindlichkeit, jedoch das
gleiche Gewicht pro Flächeneinheit aufweisen«,
11. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet , daß die gepreßten Abschnitte
eine größere Dichte als die nicht gepreßten Abschnitte aufweisen.
12. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 10 oder 11,dadurch
gekennzeichnet , daß das Flächengewicht der gepreßten Abschnitte dem der nicht gepreßten Abschnitte
entspricht.
13. Aufzeichnungsträger nach einem oder mehreren der Ansprüche
10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die gepreßten Abschnitte dünner als die nicht gepreßten
Abschnitte sind.
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Leerseife
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