DE2248506C3

DE2248506C3 - Elektrophotographisches Tiefdruck-Kopierverfahren

Info

Publication number: DE2248506C3
Application number: DE2248506A
Authority: DE
Inventors: Alan B. Amidon; George P. Rochester Carr; Robert W. Victor Gundlach; Joseph Mammino
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1971-12-27
Filing date: 1972-10-03
Publication date: 1978-09-07
Also published as: DE2248506A1; CA991245A; NL7217475A; GB1411237A; JPS4874848A; DE2248506B2; JPS5335727B2; US3801315A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektrofotografisches Kopierverfahren unter Verwendung eines Aufzeichnungsträgers mit an seiner Oberfläche in gleichmäßigem Muster verteilten, von Stegen begrenzten zellenförmigen Vertiefungen zur Aufnahme eines übertragbaren Entwicklungsmediums, das auf ein Bildempfangsmaterial übertragen wird.

In der DT-OS 22 06 467 ist ein elektrostatisches Verfahren zur Herstellung von Drucken und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens beschrie-

j5 ben. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß auf der Oberfläche einer lichtempfindlichen Platte mit gleichmäßig verteilten Poren und einer Feuchtigkeit abstoßenden fotoelektrischen Schicht, ein elektrostatisches latentes Bild erzeugt wird, daß von der Rückseite der Platte Entwicklerflüssigkeit zugeführt wird, die aufgrund der feuchtigkeitabstoßenden Eigenschaft der Schicht im bildfreien Bereich am Austreten an der Oberfläche gehindert wird, jedoch im Bildbereich austreten kann, und daß ein Papier auf die Plattenoberfläche gepreßt wird, um das Bild der austretenden Entwicklerflüssigkeit zu übertragen.

Ein elektrofotografisches Kopierverfahren unter Verwendung eines Aufzeichnungsträgers als fotoleitendes Teil ist weitgehend wünschenswert. Verschiedene

so Versuche wurden unternommen, um Reproduktionssysteme auf einem Tiefdruckfotoleiter aufzubauen. Zum Beispiel sind in der US-PS 35 61 358 und 35 59 570 Verfahren beschrieben, denen dieser Gedanke zugrunde liegt. In diesen beiden Patentschriften wird eine fotoleitende Platte oder ein fotoleitender Zylinder verwendet, dessen Oberfläche in einem Tiefdruckmuster, bestehend aus mit gleichmäßigem Abstand zueinander angeordneten vertieften Bereichen oder winzigen Zellen, ausgebildet ist. Die Oberfläche des

bo fotoleitenden Aufzeichnungsträgers wird jeweils entsprechend üblichen xerografischen Verfahren elektrostatisch geladen und mit einem Bild versehen. In der US-PS 35 59 570 wird die fotoleitende Oberfläche des Aufzeichnungsträgers in Form einer Walze, welche aus

h-i einer wasserabweisenden fotoleitenden Mischung aufgebaut ist, in Kontakt mit einem wäßrigen Grundentwickler gebracht. Die unbelichteten geladenen Bereiche der Platte nehmen die Farbe an, während die

belichteten, entladenen Bereiche der Platte wasserabstoßend bleiben und die Farbe abstoßen. Die mit Bild versehene oder entwickelte Oberfläche der Platte wird dann in Kontakt mit einem Kopierblatt gebracht, und der flüssige Entwickler wird in einem Bildmuster auf dieses übertragen, um eine Reproduktion des Originals zu erzeugen. Nach der US-PS 35 61 358 wird das latente elektrostatische Bild auf der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers entsprechend bekannten xerografischen Verfahren entwickelt, so daß die Zellen des Aufzeichnungsträgers selektiv geschlossen werden. Die Entwicklerteilchen werden dann in den Zellen fixiert. Eine Druckfarbe wird hierauf dem sich ergebenden, mit Bild versehenen Teil auf solche Weise zugeführt, daß die Farbe die von Entwicklerteilchen freien Zellen füllt Beim Kontakt der Oberfläche des eingefärbten Teiles mit einem Kopierblatt wird ein Abdruck des gewünschten Bildes realisiert.

Während diese zwei Verfahren zweckmäßige Alternativen zu trockene Entwickler verwendenden Verfahren darstellen, leiden sie alle unter dem ihnen eigenen Nachteil, daß der Aufzeichnungsträger nach jeder Druckfolge einwandfrei gereinigt werden muß. Dies macht die Verwendung komplizierter und teurer Reinigungsvorrichtungen erforderlich, um eine saubere und von aus dem vorhergehenden Zyklus übergebliebener Farbe freie Kopie bei jedem Zyklus sicherzustellen.

Dementsprechend ist es Aufgabe der Erfindung, diesen Nachteil zu überwinden, während gleichzeitig die Hauptvorteile eines derartigen Systems erhalten bleiben.

Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Aufzeichnungsträger mit einem leitfähigen Träger und mit Stegen mit fotoleitfähiger Oberfläche zwischen den Rändern der benachbarten Vertiefungen verwendet wird, daß zunächst die Vertiefungen mit einem Entwicklungsmedium gefüllt werden, welches wenigstens kurz vor und bis zur Übertragung im flüssigen Zustand gehalten wird, und daß dann auf den fotoleitfähigen Bereichen des Aufzeichnungsträgers ein latentes Ladungsbild erzeugt wird, während die Ladungen auf dem Entwicklungsmedium bis zur Übertragung abzufließen vermögen.

Alternativ wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß ein Aufzeichnungsträger mit einem leitfähigen Träger und mit einer fotoleitfähigen Oberfläche auf den Stegen und in den Vertiefungen verwendet wird, daß zunächst die Vertiefungen mit einem lichtundurchlässigen Entwicklungsmedium gefüllt werden, welches wenigstens kurz vor und bis zur Übertragung flüssig gehalten wird, und daß dann auf den fotoleitfähigen Bereichen der Stege ein latentes Ladungsbild erzeugt wird, während die Ladungen auf dem Entwicklungsmedium bij zur Übertragung darauf verbleiben. «

Weiterbildungen bzw. zweckmäßige Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen.

Einzelheiten der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden zur näheren Erläuterung der Erfindung im folgenden ausführlich beschrieben. In der ω) Zeichnung zeigt

F i g. 1 einen vergrößerten Querschnitt durch einen Aufzeichnungsträger mit Entwicklungsmedium gefüllten Vertiefungen, wie es unmittelbar nach dem Aufbringen einer elektrostatischen Ladung hierauf 1,1 aussehen dürfte,

F i g. 2 den Aufzeichnungsträger in F i g. 1 nach dem Belichten, und

Fig.3 eine Seitenschnittansicht einer schematisch dargestellten Vorrichtung zur Durchführung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens zur kontinuierlichen Bildherstellung.

In Fig. 1 ist ein Aufzeichnungsträger 1 dargestellt, welcher aus einem leitenden Träger 2 mit einem hierauf angeordneten erhabenen Muster, bestehend aus einem gleichmäßigen Muster aus Stegen 4 und Tälern oder Vertiefungen 3, besteht. Die Bereiche der Stege 4 haben eine fotoleitende Oberfläche.

Jedes geeignete Material kann dazu verwendet werden, um den Träger des Aufzeichnungsträgers gemäß der Erfindung zu bilden. Allgemein sollte das bevorzugte Trägermaterial einen elektrischen Widerstand haben, welcher geringer als der der fotoleitenden Schicht ist, so daß es als Erde wirkt, wenn die fotoieitende Schicht elektrostatisch geladen und Licht ausgesetzt wird. Typische Materialien sind Aluminium, Messing, Stahl, Kupfer, Nickel, Zink, leitender Gummi, leitendes Glas, z. B. mit Zinnoxid beschichtetes Glas, und metallisierte Kunststoffilme wie aluminisierte Polyäthylen-Terephthalat- oder Polykarbonatfilme. Die Auswahl des jeweils verwendeten Trägermaterials kann von der gewünschten Verwendung des Aufzeichnungsträgers abhängen. Wenn z. B. der Aufzeichnungsträger die Form einer flachen Druckplatte haben soll, kann es zweckmäßiger sein, ein Tragsubstrat zu wählen, welches dem System zusätzliche Festigkeit gibt. Wenn der Aufzeichnungsträger jedoch in der Form einer Walze oder eines Zylinders ausgebildet werden soll, so wäre es allgemein zweckmäßiger, ein Material zu wählen, welches die notwendigen nachgiebigen Eigenschaften aufweist. Wenn ein Aufzeichnungsträgerzylinder hergestellt wird, kann die tragende Fläche oder der Träger die Form eines Hohlzylinders haben, oder er kann aus einem festen Kern, wie einer festen leitenden Gummiwalze, bestehen. Der Träger kann fest oder nachgiebig sein.

Das erhabene Muster auf der Oberfläche des Trägers kann mit einem beliebigen geeigneten Verfahren hergestellt werden, um eine Rasterung mit etwa 20 bis 120 Zeilen je cm herzustellen.

Um eine maximale Auflösung zu erhalten, soll sich die Zahl von Zellen je cm vorzugsweise der oberen Grenze in dem jeweiligen Betriebsbereich nähern. Die erhabenen Bereiche können auf dem leitenden Träger ausgebildet und dann mit einem fotoleitenden Material überzogen werden, oder ein erhabenes Muster aus fotoleitendem Material kann auf einem relativ glatten Träger ausgebildet werden. Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, daß wenigstens die Oberfläche der Bereiche der Stege 4 mit einem fotoleitenden Material überzogen ist, während sich der untere Teil der Vertiefungen 3 durch den leitenden Träger erstreckt Infolge der Schwierigkeit bei der Ausbildung eines gewünschten feinen Musters erhabener Bereiche durch Aufbringen eines fotoleitenden Materials in dem gewünschten erhabenen Muster auf ein glattes Tragteil hat es sich als zweckmäßig erwiesen, die Stegbereiche eines Trägers, auf welchem das gewünschte erhabene Muster ausgebildet worden ist, mit einem Überzug zu versehen. Die fotoleitende Schicht kann entweder die Spitzen der Stegbereiche alleine bedecken, oder sie kann die Spitzen der Stegbereiche wie auch die sich in die Bereiche der Vertiefungen erstreckenden Flächen bedecken. Es ist sehr zweckmäßig und erwünscht, daß nur die Spitzen der Stegbereiche bedeckt werden. Es hat sich gezeigt, daß eine Tiefdruckaufbringwalze mit

Dreieckspiralmuster für die Erfindung besonders geeignet ist. Andere Muster mit dem gewünschten Abstand, Gleichmäßigkeit und Zellendichte sind jedoch auch verwendbar. Walzen mit Dreieckspiralenmuster sind im Handel erhältlich, oder sie können durch Aufrauhen oder fototechnische Verfahren hergestellt werden. Jede geeignete fotoleitende Schicht kann als Ladungsträger im Zusammenhang mit dem Verfahren der Erfindung verwendet werden. Der fotoleitende Überzug kann aus einem Fotoleiter bestehen, welcher in einer isolierenden Bindemischung dispergiert ist, einer Lösung aus Fotoleiter und Binder, oder er kann aus einer homogenen fotoleitenden Mischung bestehen. Die fotoleitende Schciht sollte eine Dicke von etwa 6 bis !00 μ haben, vorzugsweise von etwa 10 bis etwa 60 μ. Typische fotoleitende Mischungen, welche für die Erfindung geeignet sind, sind in der US-PS 35 61 358 zusammengestellt.

Das Entwicklungsmedium wird dem Aufzeichnungsträger mit jeder geeigneten Einrichtung zugeführt, welche die Bereiche der Vertiefungen 3 im wesentlichen füllt, während die Bereiche der Stege 4 im wesentlichen frei von Farbe gehalten werden. Geeignete Farbtechniken sind näher in der parallelen US-Patentanmeldung 8 38 133, eingereicht am 1. Juli 1969, erläutert. Typisch kann diese erreicht werden durch gleichmäßiges Überziehen der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers und Reinigen der Bereiche der Stege 4 mit Hilfe eines Abstreifteils, z. B. Abstreifmessern, nichtgleitenden Walzen, Gleitwalzen u. dgl. Es hat sich gezeigt, daß das Abstreifen mit Gleitwalzen ein vorteilhaftes Verfahren zum Messen von Entwicklungsmedium in Aufzeichnungsträgerzylinderteilen ist. Entsprechend dieser Technik wird ein Aufzeichnungsträgerzylinder, welcher in diesem Falle eine fotoleitende Schicht über wenigstens die Spitzen der Stegbereiche aufweist, und welcher als Aufzeichnungsträger 6 in F i g. 3 dargestellt ist, in Kontakt mit einer nachgiebigen Aufbringwalze gedreht, welche ihrerseits durch einen Vorrat an Entwicklungsmedium 10 geführt wird. Sowohl der Aufzeichnungsträger 6 als auch die Aufbringwalze 8 werden in der gleichen Richtung gedreht. Der zylindrische Aufzeichnungsträger 6 wird jedoch mit einer größeren Umfangsgeschwindigkeit als die Aufbringwalze 8 gedreht. Dies bewirkt ein Aufbringen von Entwicklungsmedium auf den zylindrischen Aufzeichnungsträger durch die Aufbringwalze 8 und ein gleichzeitiges Reinigen der Bereiche der Stege 4·, weiche in relativ übertriebener Größe auf dem Aufzeichnungsträger 6 gezeigt sind, infolge der Gleitwirkung der nachgiebigen Aufbringwalze 8 auf der Oberfläche des zylindrischen Aufzeichnungsträgers 6. Der Druck zwischen dem Aufzeichnungsträger und der Aufbringwalze 8 wird gesteuert durch entsprechende Einstellvorrichtungen. Die Aufbringwalze 8 wird gerade schnell genug gedreht, um einen Wulst an Entwicklungsmedium aufrechtzuerhalten. Die Gleitwalze oder Aufbringwalze 8 kann aus einer beliebigen elastomeren Masse sein, z. B. Fluorsilikongummi.

Nach einem geeigneten Aufbringen von Entwicklungsmedium wird auf die Oberfläche des Aufzeichnungsträgers im Dunkeln eine gleichmäßige elektrostatische Ladung aufgebracht Dies kann durch Koronaentladung erfolgen, und die aufgebrachte Ladung kann entweder positiv oder negativ sein. Der Aufzeichnungsträger wird dann über geeignete Mittel einem Bildmuster mit Licht und Schatten ausgesetzt

F i g. 1 zeigt einen gleichmäßig positiv geladenen Aufzeichnungsträger unmittelbar nach dem Laden F i g. 2 zeigt einen Aufzeichnungsträger, ähnlich dem in F i g. 1 gezeigten, nachdem der Aufzeichnungsträge selektiv so belichtet worden ist, daß der linke Bereich unbelichtet bleibt, während der rechte Bereich belichte worden ist. Der Aufzeichnungsträger gemäß Fig. 2 is bereit zur Übertragung des Bildes auf eine aufnehmende Unterlage, welche vorzugsweise von einem leitenden Druckteil gestützt wird. Wenn das leitende Druckieil

ίο keine Potenlialdifferenz relativ zu den entladenen Hintergrundbereichen aufweist, d. h. wo es geerdet ist wird ein positives Bild gedruckt. Ein negatives Bild kann dadurch hergestellt werden, daß dem leitenden Druck teil ein Vorspannungspotential gleicher Polarität und

!5 gleicher Größe wie ursprünglich auf den Aufzeich nungsträger aufgebracht zugeführt wird. In Fig.2 is die Ladung auf dem Entwicklungsmedium durch Leitung voll auf den leitenden Träger 2 abgegeber worden und die belichteten Bereiche des fotoleitender Teils sind auf ähnliche Weise entladen worden.

Es wird angenommen, daß die Entwicklung durch die kombinierten Wirkungen des elektrischen Feldes ode der Oberflächenspannung des Entwicklungsmedium« und der direkten elektrostatischen Anziehung des flüssigen Entwicklungsmediums zu den Bereichen de Stege 4 hin erfolgt. Diese Theorie wird jedoch nur zurr Zwecke der Erklärung erwähnt und soll zu keine Begrenzung der Erfindung führen. Allgemein ist es eine bevorzugte Technik, alle Felder in den belichteter Bereichen zu verringern, während die Felder sich zwischen dem Entwicklungsmedium und den Stegberei chen in den unentwickelten Bereichen aufbauen können Es gibt hier zwei mögliche Alternativlösungen: (1 Verwendung einer Thermoflüssigkeit, d. h. eines wachs artigen Entwicklungsmediums, welches in flüssigen Zustand zugeführt wird, während der Ladung und de Ausbildung des Bildes verfestigt und nach Erzeugung des latenten Bildes durch Belichtung durch Erwärmer bis zum flüssigen Zustand erweicht wird, und (2 Verwendung eines flüssigen Entwicklungsmediums welches während des gesamten Vorgangs flüssig bleibt In beiden Fällen sollte das Entwicklungsmedium nicht se leitend sein, daß es das richtige Laden der fotoleitender Schicht durch Ableiten der Ladung von den Bereicher der Stege 4 verhindert. Wenn ein thermoflüssige Entwicklungsmedium verwendet wird, so kann dieses ir seinem nichtfließenden Zustand relativ nichtleitend jedoch relativ leitend nach dem Erwärmen gemach werden, oder es kann erreicht werden, daß es in seinen nichtfließenden Zustand die Ladung während eine relativ langen Zeitdauer verglichen mit der Ladezei verliert. Bei einem flüssigen Entwicklungsmedium sollte die Belichtungshöhe so sein, daß die Entladungsge schwindigkeiten des Fotoleiters in (beleuchteten Hintergrundbereichen und des Entwicklungsmedium! gegenseitig eingestellt werden. Im Idealfall sollte für die schärfste Entwicklung unter Verwendung eines flüssi gen Entwicklungsmediums die Ladung auf den Entwicklungsmedium zur gleichen Zeit voll abgeleitei

Wi sein, zu welcher die Ladung auf den belichteter Bereichen des fotoleitenden Materials voll abgeleitet ist Eine zu schnelle Ableitung der Ladung auf dem flüssiger Entwicklungsmedium könnte zu einer Entwicklung de: gesamten Aufzeichnungsträgers vor der Belichtung führen. Und es würde, obwohl die folgende Belichtung ausgewählter Bereiche die Wirkungen einer nicht zi schweren Vorentwicklung mildern würde, schwer bi; unmöglich sein, eine endgültige Druckkopie ohne hoher

Hintergrunddruck zu erhalten.

Ein geeignetes thermoflüssiges Entwicklungsmedium kann hergestellt werden durch Zufügen von Farbe oder fein dispergiertem Pigment in ein Wachs oder einen anderen leicht schmelzenden festen Körper. Ein bevorzugtes thermoflüssiges Entwicklungsmediuni kann hergestellt werden durch Zufügen von 0.25 g Kristallviolett zu 3,0 g Polyäthylenglycol mit einem Molekulargewicht von angenähert 1500 und 6 g Polyäthylenglycol mit einem Molekulargewicht von etwa 6000. Die Zumischung wird dann in 25 ecm Methylalkohol für Überzugszwecke verdünnt. Nach dem Überziehen verdampft das Methanol vor dem Ausbilden des Bildes. Diese Mischung wird beim Erwärmen auf etwa 90⁰C flüssig. Falls gewünscht, kann Nigrosinfarbe an Stelle des Kristallvioletts verwendet werden, um ein dauerhaftes schwarzes Bild zu ergeben, und Bienenwachs oder Paraffinwachs kann an Stelle von Polyäthylenglycol verwendet werden.

Geeignete flüssige Entwicklungsmedien können solche wie in der parallelen US-Patentanmeldung 8 39 801, eingereicht am 1. Juli 1969, beschrieben sein. Diese können typisch eine oder mehrere flüssige Träger, Farbmittel wie Pigmente oder Farben und Dispergiermittel aufweisen. Weiter können eine Vielzahl von besonderen Agenzien für besondere Funktionen verwendet werden. Zum Beispiel können die Viskosität steuernde Additive oder solche Additive verwendet werden, die dazu beitragen, ein Pigment auf Kopierpapier zu fixieren. Diese Entwicklungsmedien werden allgemein einen spezifischen Raumwiderstand von zwischen 10¹⁰ bi- 10¹⁵ Ohm-cm aufweisen. Wie oben erläutert, liegt der wichtigste Faktor darin, ein solches Entwicklungsmedium und eine solche Belichtungshöhe zu benutzen, daß die Entladung des Entwicklungsmediums und der belichteten Bereiche eng aneinander angepaßt sind, um die Felder zwischen beiden auf ein Minimum zu bringen. Zum Beispiel kann ein Entwicklungsmedium mit einem spezifischen Raumwiderstand ρ von 2 χ 10¹³ Ohm-cm und einer Dielektrizitätskonstante κ von 2 in die Rillen oder Vertiefungen zwischen den fotoleitenden Stegen eines Aufzeichnungsträgers abgestreift werden. Die Entladezeitkonstante r für den Film aus Entwicklungsmedium ist gegeben durch die Gleichung

T = QX- 8,85 · 10-'".

Daher ist die Entspannungszeit oder Entladezeitkonstante für diese Farbe

τ = 2 ■ 10¹³ · 2 - 8,85 · 10-'" = 3,5 see.

Bei Verwendung eines Ladens über den vollen Rahmen an Ort und Stelle mit Spannungen, welche die selbstentwickelnde Fotorezeptorplatte in einer halben Sekunde laden, unmittelbar gefolgt von einer Belichtung des vollen Rahmens, welche über die Beleuchtungsstärke und die Linsenöffnung zum Erzielen eines maximalen elektrostatischen Kontrastes in 4 bis 5 see eingestellt wird, fällt die Entladung des Fotoleiters in den (beleuchteten) Hintergrundbereichen eng zusammen mit der Entladung des Entwicklungsmediums selbst Durch eine derartige Arbeitsweise werden die Potentialgradienten zwischen dem Entwicklungsmedium und dem Fotoleiter über den gesamten Hintergrundbereichen auf einer vernachlässigbaren Höhe gehalten, während die dunklen Bereiche des Fotoleiters ihre Ladung und ihr hohes Potential halten, wodurch benachbartes Entwicklungsmedium elektrisch angezogen wird. Für Schlitzlade- und Belichtungssysteme ist die Belichtungszeit wieder etwa 5 bis lOmal länger als die Ladezeit und sollte der Entladungszeit für das Entwicklungsmedium angepaßt sein. Drucke höherer Qualität können mit solchen Systemen dadurch erreicht werden, daß ein Messerkantenladesystem oder, wenn kein schneller Wiederholzyklus erforderlich ist, ein Fotoleiter verwendet wird, welcher eine anhaltende Leitfähigkeit nachdem Belichten zeigt.

ίο Fig. 3 zeigt als Beispiel eine einfache Vorrichtung zum" Durchführen der erfindungsgemäßen Bildaufbautechnik. Diese Vorrichtung weist einen drehbaren Aufzeichnungsträger in Walzenform auf, welcher eine Walze 12 mit drcieckspiraligem Muster aus leitendem Material wie Kupfer hat, auf dem die Stegbereiche mit einem fololeitendem Material wie Polyvinylcarbazol und 2,4,7-Trinitro-9-fluorenon mit einem Gewichlsverhältnis von 4 : 1 überzogen sind. Das Tiefdruckteil wird im Betrieb mit gleichmäßiger Geschwindigkeit in Richtung des Pfeiles in F i g. 3 bewegt, so daß es in Druckkontakt mit der Gleitwalze oder der Aufbringwalze 8 an dieser vorbeiläuft. Die Aufbringwalze 8 wird in Richtung des in F i g. 3 eingezeichneten Pfeiles mit einer Umfangsgeschwindigkeit geringer als die des walzenförmigen Aufzeichnungsträgers 6 bewegt, so daß den Vertiefungen des Aufzeichnungsträgers Entwicklungsmedium zugeführt und die Stegbereiche saubergewischt werden. Die Aufbringwalze 8 kann eine Oberfläche aus Fluorsilikongummi mit einer A-Skala-Shorehärte von etwa 60 haben, welche bis zu einer Dicke von etwa 3,2 mm gut haltend mit einem Stahlkern verbunden ist. Die Walzenoberfläche aus Fluorsilikongummi wird glattgeschliffen und poliert, um etwaige Fehlerstellen zu entfernen. Dieses Material ist besonders wegen seiner Unempfindlichkeit gegenüber vielen Ölen und Lösungsmitteln, wie sie allgemein bei Trägern oder Komponenten von Entwicklungsmedien verwendet werden, und infolge seiner Widerstandsfähigkeit gegen Kompression zweckmäßig. Entwicklungsmedium wird der Aufbringwalze 8 dadurch zugeführt, daß diese durch den Vorrat an Entwicklungsmedium 10 geführt wird. Der walzenförmige Aufzeichnungsträger wird, nachdem seine Vertiefungen mit Entwicklungsmedium gefüllt und seine Stege im wesentlichen frei hiervon sind, im Dunkeln gleichmäßig dadurch geladen, daß er mit gleichmäßiger Geschwindigkeit kontinuierlich an einer Ladeeinheit 14 vorbeigedreht wird. Die Ladeeinheit 14 kann eine Hochspannungskoronaentladungselektrode sein, mit deren Hilfe Ionen oder elektrische Ladunger auf die Oberfläche des Aufzeichnungsträgers aufgebracht werden. Der geladene walzenförmige Aufzeichnungsträger läuft unter einem Bildabtastmechanismus 16 oder einer anderen Einrichtung zum Belichter geladenen Platte entsprechend dem gewünschten Bile durch. Die belichtete Oberfläche des Aufzeichnungsträ gers dreht sich dann weiter und kommt in die Übertragungslage mit einem Bildempfangsmateria oder Kopierband 18, welches von einer Versorgungsroi· Ie 20 zugeführt und durch eine geerdete leitende

Übertragungswalze 22, welche sich mit der gleicher Umfangsgeschwindigkeit wie die Oberfläche des walzenförmigen Aufzeichnungsträgers dreht, gegen die Oberfläche des Aufzeichnungsträgers geführt wird. Da! gewünschte Bild wird hierdurch auf das Kopierband If übertragen. Folgend der Übertragung des Bildes auf da! Kopierband kann die Oberfläche des walzenförmiger Aufzeichnungsträgers sofort für den nächsten Druckzy klus des gleichen oder eines anderen Bildes vorbereite

werden, ohne daß die Oberfläche gereinigt werden muß.

Wenn die Übertragungswalze 22 geerdet ist, und daher keine Ladung relativ zu den ungeladenen Bereichen des Aufzeichnungsträgers 6 hat, laßt sich ein positives Kopieren, d. h. ein Kopieren weiß für weiß und schwarz für schwarz eines Originals durchführen. Wo ein negatives oder umgekehrtes Drucken, d. h. weiß für schwarz und schwarz für weiß folgen soll, kann der Übertragungswalze 22 ein Potential zugeführt werden, welches in Polarität und Größe gleich der ursprünglich der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers 6 zugeführten Ladung ist. Die dem Aufzeichnungsträger y.ugeführte anfängliche Ladung kann natürlich entweder positiv oder negativ sein.

Zur weiteren Erläuterung der Einzelheiten der Erfindung werden irn folgenden einige Beispiele aufgeführt, welche Einzelheiten der Erfindung darstellen, jedoch diese nicht beschränken sollen. Teile und Prozentsätze beziehen sich auf Gewicht, wenn nichts anderes angedeutet ist.

Beispiel 1

Eine Kupferdruckplatte mit einem 150-Linienmuster von 50- bis 55%tonigen Halbtonpunkten, welche sich 35μ über die Grundebene erheben, ist mit einer Lösung aus Polyvinylcarbazol (PVK) und 2,4,7-Trinitro-9-fluorenon (TNF) mit einem Gewichtsverhältnis von 4 : I überzogen. Die Lösung ist i'.i einer 1 : 1 Toluol-Cyklohexanon-Lösungsmischung vorbereitet, welche in ausreichenden Mengen verwendet wird, um eine Überzugsmischung zu ergeben, die so dickflüssig ist, daß sie den Grund der Vertiefungen in dem Halbtonmuster nicht vollständig überzieht, aber genügend flüssig ist, daß sich ein gleichmäßiger Überzug der Stegbereichc erreichen läßt. Die Platte wird während des Überziehens umgedreht, so daß die Überzugslösung von dem Grund der Vertiefungen zu den Stegbereichen der Platte hin abgezogen werden wird. Der Überzug wird mit einem drahtgewickelten Stab Nummer 30 gemessen und etwa 15 Minuten mit Luft von 150⁰C getrocknet. Der Überzug wird auf Raumumgebungsbedingungen gekühlt und elektrisch geprüft. Die Platte nimmt als Sättigungspotential 300 V positives oder negatives Potential auf und entlädt sich auf etwa 20 V Restpotential, wenn sie weißem Licht (15 fcs) ausgesetzt wird. Ein Entwicklungsmedium bestehend aus etwa 45% leichem Mineralöl, 27% alkoholisierten Polyvinylpyrroliden und 28% geharztem Rußpigment wird der fotoleitenden Kupferdruckplatte zugeführt. Das überschüssige Entwicklermedium auf den Stegen oder den Spitzen der fotoleitenden Punkte wird mit einem Gummiwischer weggequetscht, so daß sich Farbe nur in den Vertiefungen der Pla'-ie befindet. Die Platte wird im Dunkeln unter Verwendung eines positiven Potentials (Vo = 280 V) geladen und durch Projektion eines Bildmusters (15 fcs) belichtet Hierauf wird ein Entwikkeln des Bildes im Dunkeln ermöglicht. Das entwickelte Bild wird dann immer noch im Dunkeln dadurch gedruckt, daß ein Blatt glattes Papier in Oberflächenkontakt mit der fotoleitenden Platte gebracht und eine geerdete leitende Walze zum Erzielen einer Druckübertragung Ober das Papier geführt wird. Das Papier oder Aufnahmeblatt wird von der fotoleitenden Platte entfernt und trägt ein positives Bild, welches dem Original entspricht, d. h. weiß für weiß und schwarz für schwarz. Der Platte wird erneut Entwicklungsmedium wie oben beschrieben zugeführt, sie wird wie oben beschrieben belichtet, und die Entwicklung wie oben beschrieben ermöglicht. Unter Verwendung jeweils der gleichen Platte lassen sich durch dieses Verfahren verschiedene Bilder erzielen. In jedem Falle wird die Platte im eingefärbten Zustand geladen und belichtet. Das Laden ist deshalb möglich, weil das Entwicklungsmedium nicht so stark leitend ist, daß es den Koronastrom von den fotoleitenden Stegen abführt, (ij ist gleich etwa 2 · l0¹⁽⁾Ohm-cm.)

Die Belichtung ist kein Problem, weil das Entwicklungsmedium die fotoieitenden Bereiche nicht überdeckt.

Beispiel 2

Andere Bilder lassen sich erhalten bei Verwendung des gleichen Veifahrens wie in Beispiel 1 beschrieben, mit der Ausnahme, daß die fotoleitende Platte unter Verwendung eines negativen Potentials geladen wird.

Hier werden wieder direkte Bilder entwickelt. Diese Bilder sind in der Qualität gleich denen, die sich erzielen lassen, wenn die Platte, wie in Beispiel 1, positiv koronageladen wird.

Beispiel 3

Weitere Bilder lassen sich erhalten bei Verwendung des gleichen Verfahrens wie in Beispiel I beschrieben, mit der Ausnahme, daß ein Vorspannungspotential von + 300V an die leitende Druckübertragungswalze im Zeitpunkt der Bildübertragung angelegt wird. Das verwendete Entwicklungsmedium hat einen spezifisehen Widerstand von 2 · 10^IJOhm-cm. In diesem Falle lassen sich umgekehrte Bilder, d. h. weiß für schwarz und schwarz für weiß des projizierten, ursprünglichen Bildes erzielen.

_J5 B e i s ρ i e I 4

Weitere Bilder lassen sich erhalten bei Verwendung des gleichen Verfahrens wie in Beispiel 2 beschrieben, mit der Ausnahme, daß ein Vorspannungspotential von -300 V der leitenden Druckübertragungswalze im w Zeitpunkt der Bildübertragung zugeführt wird. Hier werden wie in Beispiel 3 umgekehrte Bilder erzielt.

Beispiel 5

Noch weitere Bilder lassen sich erhalten bei Verwendung des gleichen Verfahrens wie in Beispiel 1 beschrieben mit der Ausnahme, daß ein negatives Vorspannungspotential von 300 V der leitenden Druckübertragungswalze zur Zeit der Bildübertragung zugeführt wird. Hier werden positive Bilder mit einem etwas hohen Hintergrund erzielt.

Beispiel 6

Schließlich lassen sich noch weitere Bilder erhalten bei Verwendung des gleichen Verfahrens wie in Beispiel 2 beschrieben mit der Ausnahme, daß ein positives Vorspannungspotential der Druckübertragungswalze zur Zeit der Bildübertragung zugeführt wird. Hier werden wie in Beispiel 5 positive Bilder mit etwas hohem Hintergrund erzielt.

In einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann die fotoleitende Schicht die Oberfläche des Aufzeichnungsträgers vollständig bedecken. So werden bei dieser Ausführungsform die Bereiche mit Vertiefungen 3 und die Stege 4 aus einer durchgehenden Schicht fotoleitenden Materials gemacht oder mit einer solchen Schicht überzogen, so daß das den Vertiefungen zugeführte Entwicklungsmedium außer Kontakt mit dem leitenden Träger 2 gehalten wird. Bei dieser

Ausführungsform ist es auch wichtig, daß das Entwicklungsmedium gegenüber der chemisch wirksamen Energie für den Fotoleiter undurchlässig ist. Die Arbeitsweise entsprechend diesem Ausführungsbeispiel wäre weitgehend die gleiche wie im Fall, in welchem die Bereiche mit Vertiefungen nicht mit einem Fotoleiter überzogen sind; die entsprechend den in den Beispielen 1 und 2 aufgezeigten Verfahren hergestellten Bilder würden jedoch umgekehrte oder negative Bilder sein. Dies ist deshalb der Fall, weil die Ladung auf dem Entwicklungsmedium nicht abgeleitet wird und die belichteten Bereiche infolge der Potentialdifferenz zwischen dem geladenen Entwicklungsmedium und dem entladenen Fotoleiter entwickelt werden. Ebenso wird dabei keine Potentialdifferenz zwischen dem geladenen Enlwicklungsmedium und dem geladenen Fotoleiter in den unbelichteten Bereichen vorhanden sein. Die bei diesem Ausführungsbeispiel verwendeten Entwicklungsmedien können die oben beschriebenen sein, die obere Grenze für den spezifischen Raumwiderstand des Entwicklungsmediums ist jedoch hier nicht so kritisch. Das Entwicklungsinediuni sollte jedoch eine genügende Leitfähigkeit haben, daß seine Ladung nach jedem Druckzyklus durch Kontakt mit einem Vorrat an geerdetem Enlwicklungsmedium oder einer anderen geeigneten Ladungsableitevorrichtung abgeleitet werden kann.

Es versteht sich für den Fachmann, daß viele Modifikationen und Änderungen durchgeführt werden können, ohne vom Gedanken der Erfindung abzuweichen, deren prinzipielles Merkmal darin besteht, einen fotoleitenden Aufzeichnungsträger nach dem Aufbringen eines verformbaren Entwicklungsmediums /u laden und zu belichten.

Kurz zusammengefaßt umfaßt die Erfindung ein elektrofotografisches Kopierverfahren zur elektrostatografischen Bildherstellung unter Verwendung eines Aufzeichnungsträgers mit einem leitenden Träger und einem hierauf angeordneten gleichmäßigen Muster von Vertiefungen und Stegen, wobei die Stege eine Oberfläche aus fotoleitendem Material haben. Ein Entwicklungsmedium wird den Vertiefungen des Aufzeichnungsträgers zugeführt, während die Steghereiche im wesentlichen saubergehalten werden. Nach dem Zuführen des Entwicklungsmediums wird der Aufzeichnungsträger gleichmäßig geladen und dann einem Licht- und Schattenbild ausgesetzt oder belichtet. Der belichtete Aufzeichnungsträger wird hierauf in eine Übertragungslage zu einem Übertragungsband gebracht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Elektrofotografisches Kopierverfahren unter Verwendung eines Aufzeichnungsträgers mit an seiner Oberfläche in gleichmäßigem Muster verteilten, von Stegen begrenzten zellenförmigen Vertiefungen zur Aufnahme eines übertragbaren Entwicklungsmediums, das auf ein Bildempfangsmaterial übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Aufzeichnungsträger mit einem leitfähigen Träger und mit Stegen mit fotoleitfähiger Oberfläche zwischen den Rändern der benachbarten Vertiefungen verwendet wird, daß zunächst die Vertiefungen mit einem Entwicklungsmedium gefüllt werden, welches wenigstens kurz vor und bis zur Übertragung im flüssigen Zustand gehalten wird, und daß dann auf den fotoleitfähigen Bereichen des Aufzeichnungsträgers ein latentes Ladungsbild erzeugt wird, während die Ladungen auf dem Entwicklungsmedium bis zur Übertragung abzufließen vermögen.

2. Elektrofotografisches Kopierverfahren unter Verwendung eines Aufzeichnungsträgers mit an seiner Oberfläche in gleichmäßigem Muster verteilten, von Stegen begrenzten zellenförmigen Vertiefungen zur Aufnahme eines übertragbaren Entwicklungsmediums, das auf ein Bildempfangsmaterial übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Aufzeichnungsträger mit einem leitfähigen Träger und mit einer fotoleitfähigen Oberfläche auf den Stegen und in den Vertiefungen verwendet wird, daß zunächst die Vertiefungen mit einem lichtundurchlässigen Entwicklungsmedium gefüllt werden, welches wenigstens kurz vor und bis zur Übertragung flüssig gehalten wird, und daß dann auf den fotoleitfähigen Bereichen der Stege ein latentes Ladungsbild erzeugt wird, während die Ladungen auf dem Entwicklungsmedium bis zur Übertragung darauf verbleiben.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß für einen zylindrischen Aufzeichnungsträger ein dreieckspiraliges Muster für die Verteilung der Vertiefungen verwendet wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Entwicklungsmedium in die Vertiefungen durch Aufbringen einer Schicht des Entwicklungsmediums auf die gesamte Oberfläche des Aufzeichnungsträgers und hierauf folgendes Abwischen des Entwicklungsmediums von den Stegen eingebracht wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Entwicklungsmedium durch eine Gleitwalze aufgebracht wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Entwicklungsmedium in flüssigem Zustand in die Vertiefungen eingebracht wird und während des'ganzen Verfahrensablaufes flüssig bleibt.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Entwicklungsmedium in flüssigem Zustand in die Vertiefungen eingebracht wird, für das Erzeugen des latenten Ladungsbildes in den festen Zustand überführt wird und zur Übertragung in den flüssigen Zustand zurückgebracht wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Entwicklungsmedium einen spezifischen Raumwiderstand von zwischen etwa 10¹⁰ bis 10¹⁵ Ohm-cm hat

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das bandförmige

Bildempfangsmaterial bei der Übertragung von einem geerdeten leitfähigen Teil gestützt wird.

10. Verfahren anch einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das bandförmige Bildempfangsmaterial bei der Übertragung von

ίο einer Vorrichtung gestützt wird, welche eine Ladung gleicher Polarität und Größe wie die anfangs der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers zugeführte Ladung erzeugt

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß als das Bildempfangsmaterial stützende Vorrichtung eine leitfähige Andruckwalze verwendet wird.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein Muster aus 20 bis 120 Vertiefungen je cm verwendet wird.