DE2535572A1

DE2535572A1 - NEW XEROGRAPHIC SYSTEMS AND PROCESSES TO IMPROVE THE SHELF LIFE AND LIFE OF SUCH SYSTEMS

Info

Publication number: DE2535572A1
Application number: DE19752535572
Authority: DE
Inventors: Richard P Millonzi; Richard W Radler
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1974-08-29
Filing date: 1975-08-08
Publication date: 1976-03-11
Also published as: NL7510208A; GB1513442A; FR2283473A1; JPS5146952A

Description

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XEROX CORPORATION, ROCHESTER, N.Y. / USAXEROX CORPORATION, ROCHESTER, N.Y. / UNITED STATES

Neue xerografische Systeme und Verfahren zur Verbesserung der Haltbarkeit und Lebensdauer solcher Systeme.New xerographic systems and methods to improve the durability and life of such Systems.

Die Erfindung betrifft neue xerografische Systeme und Verfahren zur Verbesserung der Haltbarkeit und Lebensdauer solcher Systeme, wobei eine ausgezeichnete Fotoleiter-Leistungsfähigkeit aufrecht erhalten wird, während Entwicklungs- und Reinigungsρroblerne auf ein Minimum eingeschränkt werden.The invention relates to new xerographic systems and Method of improving the durability and life of such systems while providing excellent photoconductor performance is maintained while development and cleaning problems are kept to a minimum will.

6U986U98

7B1B57?7B1B57?

In der Xerografie wird eine xerografische Platte, die eine fotoleitfähige Isolierschicht aufweist, mit einer Abbildung bzw. mit einem Bild versehen, indem zunächst deren Oberfläche gleichmässig elektrostatisch aufgeladen wird. Die Platte wird dann der Einwirkung einer aktivierenden elektromagnetischen Bestrahlung, wie beispielsweise Licht, in Form eines Musters ausgesetzt, die selektiv die Ladung in den belichteten Bereichen der fotoleitfähigen Isolierschicht ableitet, wobei ein latentes elektrostatisches Bild in den nicht-belichteten Bereichen entsteht, Dieses latente elektrostatische Bild kann dann entwickelt werden, um ein sichtbares Bild zu bilden, indem feinverteilte elektroskopisch markierte Partikelchen auf die Oberfläche der fotoleitfähigen Isolierschicht aufgetragen werden.In xerography, a xerographic plate that has a photoconductive insulating layer is used with a Image or provided with an image by first charging the surface evenly with an electrostatic charge will. The plate is then exposed to activating electromagnetic radiation such as for example light, exposed in the form of a pattern, which selectively reduces the charge in the exposed areas the photoconductive insulating layer dissipates, leaving a latent electrostatic image in the non-exposed Areas, this electrostatic latent image can then be developed to form a visible image, by finely divided electroscopically marked particles can be applied to the surface of the photoconductive insulating layer.

Fotoleitfähige Schichten, die für xerografische Zwecke verwendet werden können, können homogene Schichten aus einem einzigen Material, wie beispielsweise aus glasartigem Selen, bestehen oder sie können zusammengesetzte Schichten sein, die einen Fotoleiter und ein anderes Material enthalten. Ein Typ einer zusammengesetzten fotoleitfähigen Schicht, die in der Xerografie verwendet wird, ist in der US-PS 3 121 OO6 {Middleton und Reynolds) beschrieben? diese Patentschrift beschreibt eine Anzahl von Bindemittelschichten, die fein zerteilte Partikelchen einer fotoleitfSiigen anorgasiscten Verbindung, dispergiert in einem elektrisch isolierenden organischen Kunstharz-Bindemittel _r enthalten* Solche Bindern!ttelschxchten enthalten vorteilhaftexweise Partikelchen. aiis Zinkoxid, diePhotoconductive layers that can be used for xerographic purposes can be homogeneous layers of a single material, such as vitreous selenium, or they can be composite layers containing a photoconductor and another material. One type of composite photoconductive layer used in xerography is described in U.S. Patent 3,121,06 (Middleton and Reynolds)? This patent describes a number of layers of binder, the finely divided particles of a fotoleitfSiigen anorgasiscten compound dispersed in an electrically insulating organic resin binder contained _r * Such binders! ttelschxchten contain vorteilhaftexweise particles. aiis zinc oxide, the

0 9 8 1 1/0 B Λ 50 9 8 1 1/0 B Λ 5

gleichmässig in einem Kunstharz-Bindemittel dispergiert sind und die auf eine Papierunterlage aufgeschichtet wurden. evenly dispersed in a synthetic resin binder and which have been piled up on a paper pad.

In dem Bindemittelsystem,das von Middleton et al beschrieben wird, besteht das Bindemittel aus einem Material, welches unfähig ist, injizierte Ladungsträger, die durch Fotoleiterpartikelchen erzeugt werden, über eine signifikante Distanz zu transportieren. Als Ergebnis davon müssen solche Partikelchen im wesentlichen in kontinuierlichem Partikel-zu-Partikel-Kontakt in der ganzen Schicht stehen, damit eine ausreichende Ladungszerstreuung für einen stabilen zyklischen Betrieb ermöglicht wird. Die gleichmässige Dispersion der Fotoleiterpartikelchen, wie sie von Middleton et al beschrieben wird, erfordert deshalb eine relativ hohe Volumenkonzentration von bis zu etwa 50 Vol.% oder mehr an Fotoleiter, um einen ausreichenden Fotoleiterteilchen-zu-Teilchen-Kontakt für eine schnelle Hitladung zu erhalten. Es wurde jedoch gefunden, dass hohe Fotoleitermengen in den Bindemittelschichten vom Kunstharztyp auch zur Zerstörung der physikalischen Kontinuität des Kunstharzes führen und die mechanischen Eigenschaften der Bindemittelschicht signifikant reduzieren. Schichten mit hohen Fotoleiteranteilen sind deshalb oft durch spröde Bindemittelschichten charakterisiert. Wenn andererseits die Fotoleiterkonzentration wesentlich reduziert wird, d.h. unterhalb von etwa 50 Vol.%, wird auch die Entladungsrate reduziert, so dass ein Zyklus von hoher Geschwindigkeit oder wiederholte Belichtungen schwierig oder unmöglich werden.In the binder system described by Middleton et al the binding agent consists of a material which is incapable of accepting charge carriers injected through Photoconductor particles are generated to transport over a significant distance. As a result of this you have to such particles are in substantially continuous particle-to-particle contact throughout the bed stand so that sufficient charge dissipation is made possible for stable cyclic operation. the Uniform dispersion of the photoconductor particles, as described by Middleton et al, is therefore required a relatively high volume concentration of up to about 50 vol.% or more of photoconductors to achieve a sufficient Photoconductor particle-to-particle contact for to get a quick hit load. It has been found, however, that high levels of photoconductor are present in the binder layers Resin type also lead to the destruction of the physical continuity of the resin and the mechanical continuity Significantly reduce the properties of the binder layer. Layers with high photoconductor proportions are therefore often characterized by brittle layers of binder. On the other hand, when the photoconductor concentration is significantly reduced, i.e. below about 50 vol.%, the discharge rate is also reduced, so that one cycle high speed or repeated exposures become difficult or impossible.

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2F3 55722F3 5572

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In einer zweiten Middleton et al Patentschrift wird ein anderer Typ eines Fotoleiters beschrieben, der aus einer zweiphasigen fotoleitfähigen Bindemittelschicht besteht, wobei die fotoleitfähigen isolierenden Partikelchen in einer homogenen fotoleitfähigen isolierenden Matrix dispergiert sind. Der Fotoleiter liegt in Form eines teilchenförmigen fotoleitfähigen,anorganischen, kristallinen Pigments vor, welches in einer Menge von etwa 5 bis 80 Gew.' gemäss der Offenbarung vorhanden ist. Es wird angenommen, dass die Fotoentladung durch die Kombination von Ladungsträgern, erzeugt in dem fotoleitfähigen isolierenden Matrixmaterial, und Ladungsträgern, injiziert aus dem fotoleitfähigen kristallinen Pigment in die fotoleitfähige isolierende Matrix, erfolgt.In a second Middleton et al patent, a another type of photoconductor described, which consists of a two-phase photoconductive binder layer, wherein the photoconductive insulating particles dispersed in a homogeneous photoconductive insulating matrix are. The photoconductor is in the form of a particulate photoconductive, inorganic, crystalline Pigments before, which in an amount of about 5 to 80 wt. ' according to the revelation is present. It is assumed that the photodischarge is caused by the combination of charge carriers, generated in the photoconductive insulating matrix material, and charge carriers injected from the photoconductive crystalline pigment into the photoconductive insulating matrix.

In der US-PS 3 037 861 (Hoegl et al) wird bemerkt, dass Polyvinylcarbazol eine gewisse langwellige UV-Sensibilisierung zeigt und zwar derart, dass deren spektrale Sensibilisierung durch die Zugabe von Farbstoffsensibilisatoren in das sichtbare Spektrum ausgedehnt werden kann. Hoegl et al zeigen ausserdem, dass Additive, wie beispielsweise Zinkoxid oder Titandioxid in Verbindung mit Polyvinylcarbazol als Fotoleiter verwendet werden können.It is noted in U.S. Patent 3,037,861 (Hoegl et al) that Polyvinylcarbazole shows a certain long-wave UV sensitization in such a way that its spectral sensitization can be expanded into the visible spectrum by the addition of dye sensitizers. Hoegl et al also show that additives such as zinc oxide or titanium dioxide in conjunction with polyvinyl carbazole can be used as a photoconductor.

Ausserdem sind gewisse spezialisierte Schichtstrukturen für Reflexabbildungen vorgeschlagen worden. Beispielsweise wird in der USPS 3 165 405 (Hoesterey) eine zweischichtige Zinkoxid-Bindemittelstruktur für Ref1exabbildungen beschrieben. In der Hoesterey Patentschrift werden zwei getrennte kontinuierliche fotoleitfähige Schichten verschiedener Farbempfindlichkeiten verwendet, um eineIn addition, certain specialized layer structures have been proposed for reflective imaging. For example discloses in USPS 3,165,405 (Hoesterey) a two-layer zinc oxide binder structure for reference images described. In the Hoesterey patent, two separate continuous photoconductive layers are different Color sensitivities used to create a

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B Q 9 8 1 1 /0845B Q 9 8 1 1/0845

7 S Ί Β R 7 7 S Ί Β R 7

Reflexabbildungssequenz durchzuführen. Die Hoesterey Vorrichtung verwendet die Eigenschaften der multiplen fotoleitfähigen Schichten, um die kombinierten Vorteile der getrennten Lichtempfindlichkeit (photo response) der entsprechenden fotoleitfähigen Schichten zu erhalten.Perform reflex imaging sequence. The Hoesterey Device uses the properties of multiple photoconductive layers to get the combined benefits the separate light sensitivity (photo response) of the to obtain corresponding photoconductive layers.

Obwohl die oben genannten Patentschriften auf verschiedenen Entladungsmechanismen in der fotoleitfähigen Schicht beruhen, leiden sie allgemein an bekannten Nachteilen insofern, als die fotoleitfähige Oberfläche während des Betriebes äusseren Einflüssen ausgesetzt ist; insbesondere im Falle der zyklischen Xerografie kann Abrieb, Beinflussungen durch Chemikalien und Hitze, sowie mehrfache Belichtungen während des Zyklus erfolgen. Diese Effekte sindjaurch eine graduelle Verschlechterung der elektrischen Charakteristika der fotoleitfähigen Schicht charakterisiert, die zum Ausdrucken von Oberflächendefekten und Kratzern, zu lokalisierten Bereichen ständiger Leitfähigkeit, die keine elektrostatische Ladung mehr halten können, und zu hohen Dunkelentladungen führen.Although the above patents refer to various discharge mechanisms in the photoconductive layer are based, they generally suffer from known disadvantages in that the photoconductive surface during the Operation is exposed to external influences; especially in the case of cyclic xerography, abrasion, Effects of chemicals and heat as well as multiple exposures occur during the cycle. These Effects are due to a gradual worsening of the electrical characteristics of the photoconductive layer characterized, which are used to print out surface defects and scratches, localized areas of constant conductivity that no longer have static electricity can hold and lead to high dark discharges.

Ausser den oben genannten Problemen ist es für die fotoleitfähigen Schichten erforderlich, dass der Fotoleiter entweder 1oo % aus der Schicht besteht, wie im Falle der glasartigen Selenschicht oder dass er vorzugsweise einen hohen Anteil an fotoleitfähigem Material in der Bindemittelkonfiguration enthält. Die Anforderungen für eine fotoleitfähige Schicht₍die entweder ganz oder zum grössten Teil aus einem fotoleitfähigen Material besteht, begrenzt weiterhin die physikalischen Charakteristika der letztenendesIn addition to the problems mentioned above, it is necessary for the photoconductive layers that the photoconductor consists either 100% of the layer, as in the case of the vitreous selenium layer, or that it preferably contains a high proportion of photoconductive material in the binder configuration. The requirements for a photoconductive layer ₍ which is either wholly or largely composed of a photoconductive material continues to limit the physical characteristics of the latter

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hergestellten Platte, Walze oder Bandes insofern, dass die physikalischen Charakteristika, wie beispielsweise die Flexibilität und das Haftvermögen des Fotoleiters an dem Trägersubstrat hauptsächlich durch die physikalischen Eigenschaften des Fotoleiters diktiert werden und nicht durch das Kunstharz oder Matrixmaterial, welches vorzugsweise in geringer Menge zugegen ist.manufactured plate, roller or tape insofar as the physical characteristics, such as the flexibility and the adhesion of the photoconductor to the carrier substrate mainly through the physical Properties of the photoconductor are dictated and not by the synthetic resin or matrix material, which is preferred is present in small quantities.

Eine andere Art einer zusammengesetzten lichtempfindlichen Schicht verwendet eine Schicht aus fotoleitfähigem Material, das mit einer relativ dicken Kunststoffschicht bedeckt ist und auf einem Trägersubstrat aufgeschichtet ist.Another type of composite photosensitive layer uses a layer of photoconductive Material that is covered with a relatively thick layer of plastic and stacked on a carrier substrate is.

In der US-PS 3 O41 166 (Bardeen) ist eine solche Konfiguration beschrieben, in welcher ein transparentes Kunststoffmaterial eine Schicht aus glasartigem Selen bedeckt, welche auf einem Trägersubstrat angeordnet ist. Das Kunststoff material hat, wie beschrieben, eine grosse Reichweite für Ladungsträger der gewünschten Polarität. Während des Betriebes wird die freie Oberfläche des transparenten Kunststoffes elektrostatisch auf eine vorgegebene Polarität aufgeladen. DieVorrichtung wird dann einer aktivierenden Bestrahlung ausgesetzt, welche ein Mangenelektronenpaar bzw. Lochelektronenpaar in der fotoleitfähigen Schicht erzeugt. Das Elektron bewegt sich durch die Kunststoffschicht und neutralisiert eine positive Ladung auf der freien Oberfläche der Kunststoffschicht, wodurch ein elektrostatisches Bild erzeugt wird.One such configuration is shown in U.S. Patent 3,041,166 (Bardeen) described in which a transparent plastic material covers a layer of vitreous selenium, which is arranged on a carrier substrate. As described, the plastic material has a large range for charge carriers of the desired polarity. During operation, the free surface of the transparent The plastic is electrostatically charged to a specified polarity. The device then becomes an activating one Exposure to radiation, which a pair of manganese electrons or hole electron pair in the photoconductive layer generated. The electron moves through the plastic layer and neutralizes a positive charge on the free surface of the plastic layer, creating an electrostatic image.

Die FR-PS 1 577 855 (Herrick et al) beschreibt ebenfallsFR-PS 1 577 855 (Herrick et al) also describes

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eine zusammengesetzte fotosensitive Vorrichtung für spezielle Zwecke, die sich für eine Reflexbelichtung (reflex exposure) mit polarisiertem Licht eignet. Eine Ausführungsform verwendet eine Schicht aus zweifarbigen organischen fotoleitfähigen Partikelchen, die auf orientierte Art und Weise auf einem Trägersubstrat angeordnet bzw. ausgerichtet sind und die eine Schicht aus Polyvinylcarbazol auf der orientierten Schicht des zweifarbigen Materials aufweist. Die orientierte zweifarbige Schicht und die Polyvinylcarbazolschicht sind beide im wesentlichen transparent für das anfänglich zur Belichtung verwendete Licht^ wenn sie aufgeladen sind und der Einwirkung von Licht ausgesetzt werden, welches perpendikulär bzw. senkrecht zur Orientierung der zweifarbigen Schicht polarisiert ist. Wenn das polarisierte Licht den weissen Hintergrund des zu kopierenden Dokumentes trifft, wird das Licht depolarisiert, durch die Vorrichtung zurückreflektiert und von dem zweifarbigen fotoleitfähigen Material absorbiert. In einer anderen Ausführungsform wird der zweifarbige Fotoleiter in orientierter Art und Weise in der gesamten Schicht des Polyvxnylcarbazols dispergiert.a composite photosensitive device for special purposes that lends itself to reflex exposure (reflex exposure) with polarized light. One embodiment uses a layer of bi-color organic photoconductive particles, which in an oriented way and manner are arranged or aligned on a carrier substrate and the one layer of polyvinyl carbazole on the oriented layer of the two-tone material. The oriented two-tone layer and the Polyvinyl carbazole layers are both essentially transparent to the light initially used for exposure ^ when they are charged and exposed to light, which is perpendicular or perpendicular is polarized to orient the two-colored layer. When the polarized light the white background of the document to be copied hits, the light is depolarized and reflected back by the device and absorbed by the two-color photoconductive material. In another embodiment, the two-tone Photoconductor dispersed in an oriented manner throughout the layer of the polyvinyl carbazole.

Obwohl die Bardeen und Herrick Konzepte viele Vorteile besitzen, bleibt die Tatsache bestehen, dass die inhärente Sprödigkeit der wirksamsten anorganischen Fotoleiter den wirkungsvollen Einsatz begrenzt, sofern Fotorezeptoren hoher Geschwindigkeit vom Bandtyp eingesetzt werden. Although the Bardeen and Herrick concepts have many advantages, the fact remains that they are inherent The brittleness of the most effective inorganic photoconductors limits their effective use, provided photoreceptors are used high speed tape type can be used.

Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, neue wirkungsvolleIt is an object of the present invention to provide new effective ones

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? 5 3 Fi 5 7 2? 5 3 Fi 5 7 2

xerografische Fotorezeptorvorrichtungen oder -systeme zu schaffen, die eine_:ladungsleitende Matrix in selektivem Kontakt mit einem zweiten Fotorezeptorelement verwenden, das aus einer Fotoleiterschicht und einer Basismaterial- oder Substratschicht, die im wesentlichen im Belichtungsbereich liegt, besteht.xerographic photoreceptor devices or systems to provide that _a: use charge conductive matrix in selective contact with a second photoreceptor element which consists of a photoconductor layer and a Basismaterial- or substrate layer, which is substantially in the exposure area.

Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, ein Verfahren zur Verbesserung der Haltbarkeit und Lebensdauer eines xerografischen Systems zu finden, das aus einem Basismaterial oder Substrat, einer Ladungs- oder Mangelelektronen erzeugenden fotoleitfähigen Schicht und entfernbarem bzw. austauschbarem Matrixmaterial besteht.It is another object of the invention to provide a method to improve the durability and life of a xerographic system made from a base material or substrate, a charge or deficiency electron generating photoconductive layer and removable or exchangeable matrix material.

Die oben genannten Ziele werden erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass ein xerografisches System verwendet wird, welches aus einer demontierbaren bzw. ersetzbaren Ladungsoder Mangelelektronen leitenden Matrix, wie beispielsweise ein bewegliches flexibles Band oder Platte, die aus ladungstransportierendem Matrixmaterial, einschliesslich formbeständigen (dimensionally stable) Matrixmaterial besteht, einer Platte,einem Raster oder einer axial rotierbaren Walze, die.wenigstens teilweise in zeitweisem Kontakt mit der Matrix steht und die aus einem Basismaterial und wenigstens einem äusserlich aufgetragenen Ladungsoder Mangelelektronen erzeugenden fotoleitfähigen Überzug besteht, wobei die Platte^ der Raster oder die axial rotierbare Walze vorzugsweise in wenigstens beweglichem tangentialen Linienkontakt (at least movable tangent line contact) mit der ladungsleitenden Matrix steht, und Vorrichtungen zur Entwicklung und Übertragung oder ÜbertragungThe above-mentioned aims are thereby achieved according to the invention achieves that a xerographic system is used, which consists of a demountable or replaceable charge or deficiency electron-conducting matrix, such as a movable flexible belt or plate made of charge transporting matrix material, including dimensionally stable matrix material, a plate, a grid or an axially rotatable one Roller which is at least partially in temporary contact with the matrix and which is made of a base material and at least one externally applied photoconductive coating which generates charge or deficiency electrons consists, the plate ^ the grid or the axially rotatable roller preferably in at least movable tangential line contact (at least movable tangent line contact) with the charge-conducting matrix, and devices for development and transmission or transmission

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und Entwicklung des erhaltenen Bildes von der Matrix, besteht. Ausserdem sind allgemein verwendete Vorrichtungen zum Fixieren oder Zerschmelzen des entwickelten Bildes auf einen geeigneten Träger (backing) vorzugsweise eingeschlossen. and developing the obtained image from the matrix. In addition, devices are commonly used for fixing or fusing the developed image onto a suitable support (backing), preferably included.

Das beschriebene System ermöglicht es, dass das Matrixmaterial in ladungsübertragendem Kontakt mit der fotoleitfähigen Schicht im Bereich der bildmässigen Belichtung ''image exposure) verbleibt.The system described enables the matrix material to be in charge-transferring contact with the photoconductive Layer in the area of the imagewise exposure (image exposure) remains.

Die vorliegende Erfindung betrifft also einen neuen Weg zum Austragen xerografischer Funktionen, wobei Entwicklungsund Säuberungsprobleme, die im allgemeinen mit der Fotorezeptorober fläche assoziiert sind, auf ein Minimum begrenzt werden und wobei eine ausgezeichnete Effizienz und Flexibilität des Fotoleiters beibehalten werden kann. Die vorliegende Erfindung betrifft ausserdem eine Vorrichtung, um die oben genannten Vorhaben durchzuführen.The present invention thus relates to a new way of performing xerographic functions, with development and Cleaning problems generally associated with the photoreceptor surface are minimized and excellent photoconductor efficiency and flexibility can be maintained. The present The invention also relates to a device for carrying out the above-mentioned projects.

Die vorliegende Erfindung wird weiterhin in den beiliegenden Zeichnungen Fig. I bis VII dargestellt, wobei die Fig. I bis VI,in Sequenz_/schematisch den schrittweisen Fortschritt bzw. die schrittweise Weiterentwicklung eines xerografischen Abbildungsverfahrens demonstrieren.The present invention is further illustrated in the accompanying drawings, FIGS. I to VII, wherein FIGS. I to VI, in sequence _/ schematically, demonstrate the step-by-step progress or the step-by-step further development of a xerographic imaging method.

Fig. I zeigt einen schematischen Querschnitt eines Basismaterials oder Substrats 7, das mit einer ladungserzeugenden fotoleitfähigen Schicht 8 in Kontakt steht und eines Matrixmaterials 3, das noch nicht in gewünschtemFig. I shows a schematic cross section of a base material or substrate 7 with a charge-generating Photoconductive layer 8 is in contact and a matrix material 3, which is not yet in the desired

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temporären Kontakt mit der ladungserzeugenden Schicht steht.temporary contact with the charge generating layer.

Fig. II zeigt einen achematischen Querschnitt der kombinierten, geladenen und mit einer bildlichen Darstellung versehenen Komponenten der Fig. I, wobei ein latentes elektrostatisches Bild auf der aktiven Matrixschicht zugegen ist.Fig. II shows an achematic cross-section of the combined, charged and illustrated components of FIG. I, with a latent electrostatic image is present on the active matrix layer.

Fig. III zeigt die Elemente von Fig. I und II im schematischen Querschnitt, die ein entsprechendes, positives Tonerbild aufweisen.Fig. III shows the elements of Fig. I and II in schematic form Cross-section showing a corresponding positive toner image.

Fig. IV zeigt die aktive Matrixschicht 3 mit einem fixierten und übertragbaren positiven Tonerbild 19, welches von den wiederverwendbaren kombinierten Substrat- 7 und ladungserzeugenden Schichten 8 getrennt ist.Fig. IV shows the active matrix layer 3 with a fixed and transferable positive toner image 19, which from the reusable combined substrate 7 and charge generating layers 8 is separated.

Fig. V zeigt eine etwas verfeinerte gesonderte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in schematischein Querschnitt, in welcher eine rotierbar angeordnete verbrauchbare (expendable) oder äufbrauchbaiE Beschickungswalze 1 mit flexiblem Ladungsübertragungs-Matrixmaterial 3; eine Korotron-1adungsvorrichtung 4; eine Station zur bildmässigen Belichtung 9; eine axial rotierbar angeordnete Fotoleiterwalze 8, die aus Aufhängevorrichtungen 6, einem Substrat 7 und einer Fotoleiterschicht 8 besteht; eine Entwicklungsstation 10 und eine Bildübertragungsvorrichtung 12 gezeigt wird.Figure V shows schematically a somewhat more refined separate embodiment of the present invention Cross-section, in which a rotatably arranged expendable (expendable) or AbrauchbaiE feed roller 1 with flexible Charge transfer matrix material 3; a corotron charging device 4; a station for imagewise exposure 9; an axially rotatable photoconductor roller 8, which consists of hangers 6, a substrate 7 and a photoconductor layer 8; a development station 10 and an image transmission device 12 is shown.

Fig. VI zeigt einen schematischen Querschnitt einerFig. VI shows a schematic cross section of a

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? S Ί -. ^c 7 - 11 - ? S Ί -. ^c 7 - 11 -

Modifikation der Ausführungsform gemäss Fig. V, in welcher die verbrauchbare Matrixbeschickungswalze durch ein kontinuierlich laufendes Band aus ladungsleitendeiti Matrixmaterial, welches stützend und beweglich auf der Walze und auf einer Trägerwalze angeordnet ist, ersetzt ist. Das beschriebene Band wird durch ein damit in Kontakt stehendes Rakel 13 als Reinigungsvorrichtung gesäubert und zwar zu einem Zeitpunkt, der hinter der Bildübertragungsvorrichtung 12A liegt.Modification of the embodiment according to FIG. V, in which the consumable matrix feed roller through a continuously running belt of charge-conducting matrix material, which is supported and movably arranged on the roller and on a carrier roller, is replaced. The described Band is cleaned by a squeegee 13 in contact therewith as a cleaning device, namely to one Point in time which is behind the image transmission device 12A.

Fig. VII zeigt eine weitere Modifikation der Fig. V und VI im schematischen Querschnitt. In dieser Modifikation ist die Beschickungswalze mit ladungsleitender Matrix durch ein Band 3B auf Führungswalzen 19B, 16 und 17 ersetzt. Das Band steht in regulierbarem Kontakt hinsichtlich der Fotoleiterwalze und steht in Kontakt mit der rotierenden Bürste 13B als Reinigungsvorrichtung und zwar an einem Punkt, der hinter der Bildübertragungsvorrichtung 12B liegt.VII shows a further modification of FIGS. V and VI in schematic cross section. In this modification is the charge-transporting matrix feed roller is replaced by a belt 3B on guide rollers 19B, 16 and 17. The belt is in controllable contact with respect to the photoconductor roller and is in contact with the rotating one Brush 13B as a cleaning device on one Point which is behind the image transmission device 12B.

Beim genaueren Betrachten von Fig. V sieht man eine Matrixbeschickungswalze 1, die aus einer rotierbar angeordneten Spule (Hapsel) 2 und einem Band mit Ladungsübertragungsmatrixmaterial 3 besteht, welches an einer Korotronladungsstation 4 vorbeigeführt wird und zwar in tragendem Kontakt (supported contact) durch eine rotierbar angeordnete Fotoleiterwalze oder -platte 5, die eine Achse 6, eine Basisschicht 7 und eine ladungserzeugende Fotoleiterschicht 8 aufweist; das ladungsleitende Matrixband steht in - wenigstens - berührendem Kontakt mit der Walze 5 an der Bildbelichtungsstation 9. Das erhaltene latente elektrostatischeUpon closer inspection of Figure V, a matrix feed roller can be seen 1, which consists of a rotatably arranged spool (Hapsel) 2 and a tape with charge transfer matrix material 3 consists, which is guided past a corotron charging station 4 and that in contact with the body (supported contact) by a rotatably arranged photoconductor roller or plate 5, which has an axis 6, a base layer 7 and a charge generating photoconductor layer 8; the charge-conducting matrix tape is in - at least - touching contact with the roller 5 at the image exposure station 9. The latent electrostatic obtained

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? 53-55 7? 53-55 7

Bild an der oberen Oberfläche des Bandes wird an der Tonerentwicklungsstation 10 mit Toner-und Trägerpartikelchen 11 vom allgemein verwendeten Typ entwickelt und das entwickelte Bild wird dann auf eine geeignete Oberfläche, wie beispielsweise Papier, bei der Übertragungsstation 12 übertragen. Nicht gezeigt sind Antriebs- und Aufwickelbzw. Spannvorrichtungen, die die Bewegung des Bandes von der Spule 2 zu einer Wegwerfspule (nicht gezeigt) bewirken.Image on the upper surface of the belt is made at the toner development station 10 with toner and carrier particles 11 of the commonly used type developed and the developed image is then applied to a suitable surface, such as paper, at the transfer station 12 transferred. Not shown are drive and winding or Tensioning devices that control the movement of the tape from reel 2 to a disposable reel (not shown) cause.

In Fig. VI ist ein kontinuierliches Ladungsübertragungsmatrixband 3A rotierbar auf einer Walze 19 und einer Walze 5A angeordnet, wobei das Band bei Station 4A geladen wird, bei Station 9A mit einer bildlichen Darstellung versehen wird, das erhaltene Bild bzw. die erhaltene Abbildung mit Hilfe eines Toners an Entwicklungsstation 1OA entwickelt wird und das erhaltene Bild auf Papier oder ein anderes geeignetes Medium 15 bei der Übertragungsstation 12A übertragen wird. Das Band wird dann mit Hilfe einer Rakel-Reinigungsvorrichtung 13 vor dem nächsten Umlauf bzw. vor dem nächsten Kreislauf gereinigt. In dieser Figur können die "A"-Bezeichnungen mit den entsprechenden Nummern von Fig. II identisch sein oder auch bekannte Äquivalente oder modifizierte Äquivalente davon sein.In Figure VI is a continuous charge transfer matrix tape 3A rotatably mounted on a roller 19 and a roller 5A, the tape being loaded at station 4A is provided with a pictorial representation at station 9A, the image or images obtained Image is developed with the aid of a toner at development station 1OA and the image obtained on paper or other suitable medium 15 at the transmission station 12A is transmitted. The tape is then with the help of a squeegee cleaning device 13 before cleaned for the next cycle or before the next cycle. In this figure, the "A" designations be identical to the corresponding numbers of FIG. II or also known equivalents or modified equivalents be of it.

In Fig. VII ist ein kontinuierliches Ladungsübertragungsmatrixband 3B beweglich und auf Führungswalzen 19B, 16 und 17 aufliegend, angeordnet, wird bei Station 4B aufgeladen, wobei der Bereich des Kontaktes mit dem Fotoleiter bei derIn Figure VII is a continuous charge transfer matrix tape 3B movable and resting on guide rollers 19B, 16 and 17, arranged, is charged at station 4B, the area of contact with the photoconductor at

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Belichtungsstation 9B vorteilhafterweise durch vertikale Justierung der Achse 18 der Führungswalze 16 erfolgt. Wie in Fig. VI können die Zahlen, die mit einem "B" bezeichnet sind, mit den entsprechenden Zahlen in den vorhergehenden Figuren entweder identisch oder äquivalent sein, mit Ausnahme der Fälle, wo dieses anders angegeben ist.The exposure station 9B is advantageously carried out by vertically adjusting the axis 18 of the guide roller 16. As In Fig. VI, the numbers marked with a "B" can be matched with the corresponding numbers in the preceding Figures may be either identical or equivalent, except as otherwise noted.

Für die vorliegende Erfindung hat das Ladungs- oder Mangelelektronenleitende Matrixmaterial 8, 8A oder 8B, wie es in dem flexiblen Band oder wie es in Fig. I bis VII gezeigt ist, vorteilhafterweise eine Dicke von etwa 10 bis 100,u oder mehr. Das Material kann aus jeden geeigneten transparenten organischen polymeren Elementen bestehen, die fähig sind, die Injektion von fotoerregten Mangelelektronen aus einem fotoleitfähigen Pigment zu unterstützen und die den Transport dieser Mangelelektronen durch die aktive Matrix ermöglichen, um eine Oberflächenladung selektiv zu entladen. Es wurde gefunden, dass Polymere, die dieses Charakteristikum aufweisen, sich wiederholende Einheiten eines polynuklearen aromatischen Kohlenwasserstoffes aufweisen, die auch Heteroatome, wie beispielsweise Stickstoff, Sauerstoff oder Schwefel enthalten können. Typische Polymere sind beispielsweise PoIy-N-vinylcarbazol (PVK), Poly-1-vinylpyren (PVP), Poly-9-vinylanthracen, Polyazenaphthalin, Poly-9-(4-pentenyl)-carbazol, Poly-9-(5-hexyl)-carbazol, Polymethylenpyren, Poly-1 -(pyrenyl)-butadien und N-substituierte polymere Acrylsäureamide von Pyren. Ebenfalls verwendet werden können Derivate solcher Polymere, wie beispielsweise Alkyl-, Nitro-, Amino-, Halogen- und Hydroxy-substituierte Polymere. Typische Vertreter solcher Polymere sind beispielsweise Poly-3-aminocarbazol,For the present invention, the charge or deficiency electron conductive matrix material has 8, 8A or 8B, as in the flexible tape or as shown in Figures I to VII, advantageously a thickness of about 10 to 100, u or more. The material can be any suitable transparent organic polymeric elements are made, capable of the injection of photoexcited Support shortage electrons from a photoconductive pigment and the transport of these shortage electrons allow through the active matrix to selectively discharge a surface charge. It was found that Polymers exhibiting this characteristic are repeating units of a polynuclear aromatic Have hydrocarbons that also contain heteroatoms, such as nitrogen, oxygen or sulfur can. Typical polymers are, for example, poly-N-vinylcarbazole (PVK), poly-1-vinylpyrene (PVP), poly-9-vinylanthracene, Polyazenaphthalene, poly-9- (4-pentenyl) -carbazole, poly-9- (5-hexyl) -carbazole, polymethylene pyrene, poly-1 - (pyrenyl) -butadiene and N-substituted polymeric acrylic acid amides of pyrene. Derivatives of such can also be used Polymers such as alkyl, nitro, amino, halogen and hydroxy substituted polymers. Typical representatives such polymers are, for example, poly-3-aminocarbazole,

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1 , 3-Dibroin-poly-N-vinylcarbazol und 3 , 6-Dibrom-poly-N-vinylcarbazol inbesondere Derivate der Formel:1,3-dibroin-poly-N-vinylcarbazole and 3,6-dibromo-poly-N-vinylcarbazole in particular derivatives of the formula:

•^-• ^ -

- CH - CH„ -- CH - CH "-

in der X und Y Substituenten sind und η eine ganze Zahl darstellt. Strukturisomere dieser Polymere sind ebenfalls eingeschlossen. Typische Vertreter solcher Polymere sind beispielsweise Poly-N-vinylcarbazol, Poly-2-vinylcarbazol und Poly-3-vinylcarbazol. Es sind auch Copolymere eingeschlossen. Typische Vertreter solcher Copolymere sind beispielsweise N-Vinylcarbazol/Methylacrylat-Copolymerisat und 1-Vinylpyren/Butadien ABA und AB Blockpolymere. Typische nicht-polymere Materialien sind beispielsweise Carbazol, N-Äthylcarbazol, N-Phenylcarbazol, Pyren, Tetraphen, 1-Acetylpyren, 2,3-Benzochrysen, 6,7-Benzopyren, 1-Brompyren, 1-Äthylpyren, 1-Methylpyren, Perylen, 2-Phenylindol, Tetracen, Picen, 1,3,6,8-Tetraphenylpyren, Chrysen, Fluoren, Fluorenon,Phenanthren, Triphenylen, 1,2,5,6-Dibenzanthracen, 1,2,3,4-Dibenzanthracen, 2,3-Benzopyren, Anthrachinon, Dibenzothiophen, Naphthalin und 1-Phenylnaphthalin. Wegen der schlechten mechanischen Eigenschaften einiger der oben genannten Materialien werden sie vorzugsweise in Verbindung entweder mit einem aktiven polymeren Material oder mitin which X and Y are substituents and η represents an integer. Structural isomers of these polymers are also locked in. Typical representatives of such polymers are, for example, poly-N-vinylcarbazole and poly-2-vinylcarbazole and poly-3-vinyl carbazole. Copolymers are also included. Typical representatives of such copolymers are, for example, N-vinyl carbazole / methyl acrylate copolymers and 1-vinyl pyrene / butadiene ABA and AB block polymers. Typical non-polymeric materials are, for example, carbazole, N-ethylcarbazole, N-phenylcarbazole, pyrene, tetraphene, 1-acetylpyrene, 2,3-benzochrysene, 6,7-benzopyrene, 1-bromopyrene, 1-ethyl pyrene, 1-methyl pyrene, perylene, 2-phenylindole, tetracene, Picene, 1,3,6,8-tetraphenylpyrene, chrysene, fluorene, Fluorenone, phenanthrene, triphenylene, 1,2,5,6-dibenzanthracene, 1,2,3,4-dibenzanthracene, 2,3-benzopyrene, anthraquinone, Dibenzothiophene, naphthalene and 1-phenylnaphthalene. Because the poor mechanical properties of some of the above They are preferably used in conjunction either with an active polymeric material or with

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? F 3 R R 7? F 3 R R 7

einem nicht-aktiven polymeren Bindemittel verwendet. Typische Beispiele sind z.B. geeignete Gemische von Carbazol in Poly-N-vinylcarbazolals aktives Polymerisat und Carbazol in einem nicht-aktiven Bindemittel. Solche nichtaktiven Bindemittelmaterialien sind beispielsweise Polycarbonate, Acrylatpolymerisate, Polyamide, Polyester, Polyurethane und Zellulosepolymerisate.a non-active polymeric binder is used. Typical examples are e.g. suitable mixtures of carbazole in poly-N-vinylcarbazole as an active polymer and carbazole in a non-active binder. Such non-active binder materials are, for example, polycarbonates, Acrylate polymers, polyamides, polyesters, polyurethanes and cellulose polymers.

Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf den Typ der oben angegebenen Polymere, die als Band oder Platte von ladungsleitendem Matrixmaterial verwendet werden können, begrenzt. Polyester, Polysiloxane, Polyamide, Polyurethane und Epoxide können genauso verwendet werden wie Block-, Random- oder Pfropfcopolymerisate (die die aromatische sich wiederholende Einheit aufweisen) als Beispiele von anderen Polymerisattypen. Ausserdem können geeignete Gemische von aktiven Polymeren mit inaktiven Polymeren oder nicht-polymeren Materialien verwendet werden. Ausserdem werden bestimmte nicht-aktive Materialien als Weichmacher verwendet, um die mechanischen Eigenschaften der aktiven Polymerschicht zu verbessern.The present invention, however, is not limited to the type of polymers identified above which are used as tape or sheet of charge conductive matrix material can be used. Polyesters, polysiloxanes, polyamides, Polyurethanes and epoxides can be used as well as block, random or graft copolymers (which the aromatic repeating unit) as examples of other types of polymers. In addition, suitable Mixtures of active polymers with inactive polymers or non-polymeric materials are used will. In addition, certain non-active materials are used as plasticizers to improve the mechanical properties to improve the active polymer layer.

Noch wichtiger in dieser Hinsicht ist die Anwendung der Polymerenorientierung (d.h. Streckung) des Matrixbandes, um die notwendige Flexibilität und Haltbarkeit zu erreichen. Es wurde insbesondere gefunden, dass die biaxiale Orientierung eines Fotorezeptors vorzugsweise gemäss bekannten Verfahren, wie beispielsweise Spannoder Lunker-Verfahren (tentering or bubble techniques) durchgeführt wird. Geeignete Vorrichtungen für diesem Zweck sind beispielsweise auf den S. 345 bis 346Even more important in this regard is the application of the polymer orientation (i.e. stretching) of the matrix ribbon, to achieve the necessary flexibility and durability. In particular, it was found that the biaxial orientation of a photoreceptor preferably according to known methods such as, for example, Spannoder Lunker method (tentering or bubble techniques) is carried out. Suitable devices for this Purpose are, for example, on pages 345 to 346

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und 348 bis 350 des Buches The Encyclopedia of Polymer Science und Technology, Bd. 2, beschrieben und erläutert.and 348-350 of The Encyclopedia of Polymer Science and Technology, Vol. 2, described and illustrated.

Erfindungsgemäss kann den Erhitzungs- und Streckorientierungsbehandlungen eine vorherige Erwärmungs- und/oder Aushärtungsbehandlung vorangehen, um eine gute Verankerung der Halteklammern,insbesondere bei Anwendung des Spannverfahrens, zu gewährleisten. Auf jeden Fall muss jedoch ein Matrixband, das spröde, im wesentlichen nicht-orientierte, Polymere enthaltende Komponenten aufweist, auf eine ausreichend hohe Temperatur erhitzt werden, um eine Streckorientierung von angegebener Grosse zu ermöglichen, ohne dabei (1) den Film an den Befestigungsstellen unnötig zu schwächen, oder (2) Risse in dem Band oder Film irgendwo zu bewirken. Dies wird beispielsweise vorzugsweise durch Einblasen heisser Luft auf das Band vor und während des Strekkens bewirkt oder durch infrarote Lampen oder eine Kombination der beiden oben genannten oder anderer bekannter Aufheizverfahren, die mit den Erweichungs- und kristallografischen Eigenschaften der Komponenten vereinbar sind, erreicht.According to the invention, the heating and stretching-orientation treatments precede a previous heating and / or hardening treatment in order to ensure a good anchorage of the retaining clips, especially when using the tensioning system. In any case, however, must a matrix tape that is brittle, essentially non-oriented, Polymer-containing components have to be heated to a sufficiently high temperature to achieve a stretching orientation of the specified size without unnecessary (1) the film at the attachment points to weaken, or (2) to cause tears in the tape or film anywhere. This is preferably done, for example Injection of hot air onto the belt before and during stretching is effected by means of infrared lamps or a combination the two above-mentioned or other known heating methods, those with the softening and crystallographic Properties of the components are compatible, achieved.

Obwohl die optimale Temperatur in gewissem Rahmen in Abhängigkeit von dem verwendeten Polymeren variieren wird, wurde gefunden (supra), dass ein Temperaturbereich von etwa 10 bis 50 C oberhalb der Glasübergangstemperatur für die meisten Polyvinyle mit den erwünschten Charakteristika ausreicht. Ein relativ enger Temperaturbandbereich oberhalb und unterhalb dieses Bereiches ist für die meisten verbleibenden bekannten polymeren Materialien, die für xerografische Zwecke verwendet werden können, geeignet.Although the optimum temperature will vary somewhat depending on the polymer used, has been found (supra) that a temperature range of about 10 to 50 C above the glass transition temperature for most polyvinyls with the desired characteristics are sufficient. A relatively narrow temperature band range above and below this range is for most of the remaining known polymeric materials used for xerographic purposes can be used appropriately.

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Beispielsweise wird ein nicht-orientierter Film, der eine wesentliche Menge oder als Hauptmenge an PoIy-N-vinylcarbazol mit einem mittleren Molekulargewicht von etwa 100.000 bis etwa 2,5 Millionen enthält, am besten auf einen Temperaturbereich von etwa 200 bis 260 C erhitzt. Polyvinylpyrene mit einem Molekulargewicht von etwa 300.000 bis etwa 1,5 Millionen werden jedoch vorzugsweise auf eine Temperatur erhitzt, die diesen Bereich im unteren Ende leicht überschneidet, hinsichtlich der Molekulargewichte von weniger als 1 Million.For example, a non-oriented film containing a substantial amount or a major amount of poly-N-vinylcarbazole having an average molecular weight of about 100,000 to about 2.5 million, best heated to a temperature range of about 200 to 260 C. Polyvinylpyrene with a molecular weight of however, about 300,000 to about 1.5 million are preferably heated to a temperature which is within this range slightly overlaps in the lower end, in terms of molecular weights less than 1 million.

Eine elektrostatische Aufladungsvorrichtung, die für die erfindungsgemassen Zwecke geeignet ist, kann ein Hochspannungskorotron des gebräuchlichen Typs sein, wie beispielsweise Vorrichtungen, wie sie in den US-PSen 3 566 108, 3 723 793, 3 612 864, 2 885 556, 2 588 699 und 2 777 beschrieben wurden.An electrostatic charging device designed for the purposes according to the invention is suitable, a high-voltage corotron of the common type, such as devices such as those disclosed in U.S. Patents 3,566,108; 3,723,793, 3,612,864, 2,885,556, 2,588,699, and 2,777.

Die axial rotierbare Walze oder Platte bzw. Scheibe (siehe Fig. I oder V bis VII), wie sie erfindungsgemäss verwendet wird (d.h. das Basismaterial oder Substrat) kann beispielsweise eine xerografische ladungsleitende Metallwalze, ein flexibles Band, eine Muffe (sleeve), eine endlose Bahn, eine Metallplatte oder eine metallbedeckte Glasplatte, wie auch ein ladungsleitender Raster und dergleichen von geeigneter Dicke sein, vorausgesetzt, dass der Kontakt mit einer Oberfläche der Matrix mit einem Bereich der Bildbelichtung übereinstimmt (siehe 9, 9A, 9B der Fig. V bis VII). Typische Basismaterialien oder Substrate 7 bestehen aus Aluminium, Stahl, MessingThe axially rotatable roller or plate or disk (see Fig. I or V to VII) as they are according to the invention used (i.e. the base material or substrate) can be, for example, a xerographic charge transport Metal roller, a flexible belt, a sleeve, an endless web, a metal plate or a metal-covered one Glass plate, as well as a charge-conducting grid and the like, must be of suitable thickness, provided that that the contact with a surface of the matrix coincides with an area of the image exposure (see 9, 9A, 9B of Figs. V to VII). Typical base materials or substrates 7 consist of aluminum, steel, brass

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oder dergleichen. Das Basismaterial oder Substrat kann jedoch auch aus (a) einer zusaitunengesetzten Struktur bestehen, wie beispielsweise eine dünne leitfähige Schicht, die auf einer Papierbasis angebracht ist, (b) aus einem Kunststoff, der mit einer dünnen leitfähigen Schicht, beispielsweise aus Aluminium oder Kufperjodid, beschichtet ist oder (c) aus Glas, das mit einer dünnen leitfähigen Schicht aus Chrom oder Zinnoxid beschichtet ist. Wenn jedoch ein transparentes Substrat verwendet wird, versteht es sich, dass die Belichtung mit einer bildlichen Darstellung gegebenenfalls durch das Substrat oder die Rückseite des Bildelementes durchgeführt werden kann.or similar. The base material or substrate can, however, also consist of (a) an assembled structure consist, such as a thin conductive layer attached to a paper base, (b) of a Plastic coated with a thin conductive layer, for example made of aluminum or copper periodide or (c) made of glass coated with a thin conductive layer of chromium or tin oxide. if however, a transparent substrate is used, it is understood that the exposure with a pictorial Representation optionally by the substrate or the Back of the picture element can be carried out.

Die Wahl einer Walze oder der anderen oben beschriebenen Alternativen hängt grösstenteils vom Typ der verwendeten Ladungs- oder Mangenelektronen-erzeugenden Schicht ab (siehe Nr. 8, 8A, 8B der Fig. I bis VII). Vorzugsweise besteht die Ladungs- oder Mangelelektronen erzeugende Schicht jedoch aus einem anorganischen Material, wie beispielsweise aus einem anorganischen fotoleitfähigen Glas. Geeignete anorganische, fotoleitfähige Materialien, die fähig sind, sowohl Mangel- bzw. Lochelektronen als auch Elektronen zu injizieren, sind beispielsweise amorphes Selen (0,4 ,u bis 2 ,u) und Selenlegierungen wie beispielsweise Selen-Tellur und Selen-Arsen-Legierungen. Selen kann auch in kristalliner Form, bekannt unter dem Namen trigonales Selen, verwendet werden. Vorteilhafterweise verwendbar sind beispielsweise auch relativ dünne (d.h. etwa 0,4 ,u bis 2 ,u) Schichten aus organischen Pigmenten, wie beispielsweise die X-Form von metallfreienThe choice of roller or the other alternatives described above will depend largely on the type of roller used Charge or an electron generating layer from (see No. 8, 8A, 8B of FIGS. I to VII). Preferably However, if the layer that generates charge or deficiency electrons consists of an inorganic material, such as an inorganic photoconductive one Glass. Suitable inorganic, photoconductive materials that are capable of both deficient and hole electrons as well as injecting electrons are, for example, amorphous selenium (0.4, u to 2, u) and selenium alloys such as selenium-tellurium and selenium-arsenic alloys. Selenium can also be used in crystalline form known as trigonal selenium. Advantageously For example, relatively thin (i.e. about 0.4, u to 2, u) layers of organic pigments can also be used, such as the X-shape of metal-free

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Phthalocyanine^ die fähig sind, lediglich Mangelelektronen zu injizieren. Geeignete Materialien sind beispielsweise in der US-PS 3 357 989 (Bryne et al) beschrieben. Weitere Beispiele sind metallische Phthalocyanine, wie beispielsweise Kupferphthalocyanin; Chinacridone, die beispielsweise unter dem Handelsnamen Monastral Red, Monastral Violet und Monastral Red Y von DuPont erhältlich sind; weitere Beispiele sind substituierte 2,4-Diaminotriazine vom Typ, wie sie von Weinberger in der US-PS 3 445 227 beschrieben wurden, Triphenodioxazine (Weinberger: US-PS 3 442 781) sowie polynukleare aromatische Chinone, wie sie von Allied Chemical Corporation unter dem Handelsnamen Indofast Double Scarlet, Indofast Violet Lake B, Indofast Brilliant Scarlet und Indofast Orange vertrieben werden.Phthalocyanines ^ which are capable of only deficient electrons to inject. Suitable materials are described, for example, in U.S. Patent 3,357,989 (Bryne et al). Further examples are metallic phthalocyanines such as copper phthalocyanine; Quinacridones, for example are available under the tradenames Monastral Red, Monastral Violet and Monastral Red Y from DuPont; further examples are substituted 2,4-diaminotriazines of the type described by Weinberger in US Pat. No. 3,445,227 triphenodioxazines (Weinberger: US-PS 3 442 781) and polynuclear aromatic quinones, such as those available from Allied Chemical Corporation under the trade names Indofast Double Scarlet, Indofast Violet Lake B, Indofast Brilliant Scarlet and Indofast Orange are marketed.

Anorganisches, fotoleitfähiges Material kann geeigneterweise gemäss bekannten Vakuumbeschichtungsverfahren auf ein Substrat aufgetragen werden, während organisehe_/Mangelelektronen erzeugende Materialien, wie beispielsweise die X-Form von metallfreiem Phthalocyanin, geeigneterweise in ein organisches Lösungsmittel, wie beispielsweise Cellosolve,eingegeben wird und dann auf ein Aluminium oder anderes Substrat mit Hilfe eines Bird Applikators aufgeschichtet wird, um eine teilchenförmige Schicht des Pigmentes, vorzugsweise von einer Dicke von etwa 1 ,u, zu erhalten. Die Schicht wird dann bei 100⁰C ausgehärtet, um die Entfernung des Lösungsmittels zu gewährleisten. Wenn erforderlich bzw. erwünscht, kann ein selbsttragender Film, wie beispielsweise eine 10 bis 50 ,u dicke Schicht aus Poly-N-vinylcarbazol, mechanisch dann auf die PhthalocyaninpartikelchenInorganic photoconductive material can be suitably applied to a substrate according to known vacuum _{deposition methods, while organic /} deficient electron generating materials such as the X-form of metal-free phthalocyanine, suitably placed in an organic solvent such as cellosolve, and then on an aluminum or another substrate is coated with the aid of a Bird applicator to obtain a particulate layer of the pigment, preferably about 1µ thick. The layer is then ^{cured at 100 °} C. in order to ensure that the solvent is removed. If necessary or desired, a self-supporting film, such as a 10 to 50 µm thick layer of poly-N-vinylcarbazole, can then be mechanically applied to the phthalocyanine particles

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aufgebracht werden und negativ koronageladen werden in einem Feld von etwa 20 bis 80 Volt per Mikron. Beim Belichten (monochromatisches oder weisses Licht) entsteht eine Fotoentladung, deren Charakteristika der bekannten PVK-Phthalöcyanin-Sandwichschicht ähnelt. Organische _tladungserzeugende Fotoleiterpartikelchen des oben genannten Typs können auch vorteilhafterweise in eine Bindemittelzusammensetzung eingearbeitet werden, wie sie beispielsweise in der US-PS 3 640 710 beschrieben wird, dabei ist ein Verhältnis von etwa 1:3 bis 6 Gewichtsteilen von Partikel-zu-Bindemittel bevorzugt. Die oben genannte Liste von Fotokonduktoren stellt keine Begrenzung im Hinblick auf die Dicke oder im Hinblick auf irgendeine andere Eigenschaft dar, sondern erläutert lediglich geeignete Materialien.can be applied and corona charged negatively in a field of about 20 to 80 volts per micron. When exposed to light (monochromatic or white light), a photodischarge occurs, the characteristics of which are similar to the well-known PVC-phthalocyanine sandwich layer. Organic _t charge generating photoconductive particles of the above type may also be advantageously incorporated into a binder composition, as is described for example in U.S. Patent No. 3,640,710, there is a ratio of about 1: 3 to 6 parts by weight of preferably particle-to-binder . The above list of photoconductors is not a limitation in terms of thickness or any other property, but merely illustrates suitable materials.

Auf jeden Fall muss das Ladungs'erzeugende Material fähig sein, entweder fotoerregte Mangelelektronen oder Ladungen= oder sowohl fotoerregte Mangelelektronen als auch Ladungen in die Matrix zu injizieren.In any case, the charge-generating material must be capable of either photoexcited deficiency electrons or Charges = or to inject both photoexcited deficiency electrons and charges into the matrix.

Die Vorrichtung zur Belichtung der aktiven Matrixschicht oder des aktiven Matrixbandes an dem Punkt, der mit dem Kontaktpunkt oder der sich bewegenden Kontaktlinie mit der Walze, dem Band und dergleichen (siehe 5, 5A, 5B, Fig. V bis VTI) übereinstimmt, kann vom bekannten optischen Typ sein (ex. Spiegel - Linsen Kombination),in welcher di'e Spiegelrotation oder das Abtasten mit der Bewegung des Ladungstransfermatrixbandes an der beweglichen Linie des Kontaktes mit der Walze oder deren Äquivalente,The device for exposing the active matrix layer or the active matrix tape at the point that is with the Point of contact or the moving line of contact with the roller, belt and the like (see Figures 5, 5A, 5B, Fig. V to VTI) can be of the known optical type (ex. Mirror-lens combination), in which the mirror rotation or the scanning with the movement of the charge transfer matrix tape on the movable one Line of contact with the roller or their equivalents,

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wie oben beschrieben, übereinstimmen. Ebenfalls bevorzugt, jedoch nicht gezeigt, ist eine Blitzbelichtungsvorrichtung für die gesamte Platte (siehe Fig. III).as described above. Also preferred not shown, however, is an entire plate flash exposure device (see Fig. III).

Es können Entwicklungsvorrichtungen vom bekannten und gebräuchlichen Typ verwendet werden, wie beispielsweise flüssige oder feste Entwickler mit Verteiler- und Steuerungsvorrichtungen wie sie beispielsweise in den US-PSen RE 25 136, 2 638 416, 2 784 109, 2 892 709, 2 930 351, 3 084 043, 3 094 049, 3 301 152, 3 348 521, 3 453 045, 3 542 406 und 2 573 881 beschrieben werden.There can be developing devices of the known and used Type can be used, such as liquid or solid developers with dispensing and control devices as described, for example, in US Patents RE 25,136, 2,638,416, 2,784,109, 2,892,709, 2,930,351, 3,084,043, 3,094,049, 3,301,152, 3,348,521, 3,453,045, 3,542,406, and 2,573,881.

Für die vorliegende Erfindung können bekannte und allgemein verwendete Typen an Bildübertragungsvorrichtungen unter Anwendung von Druck und/oder Korotronladungsvorrichtungen verwendet werden.For the present invention, known and commonly used types of image transfer devices can be included Use of pressure and / or corotron charging devices be used.

Bandreinigungsvorrichtungen innerhalb des Umfanges der vorliegenden Erfindung sind beispielsweise Reinigungsrakel vom allgemein vewendeten Typ,wie sie z.B. in den US-PS 3 795 025, 3 660 863, 3 682 689, 3 552 850 verwendet werden und/oder rotierende Bürsten, wie sie beispielsweise in der US-PS 2 751 616 beschrieben werden und gegebenenfalls auch Vorrichtungen unter Verwendung von Wachs oder Schmiermitteln, wie sie in der US-PS 2 901 348 vorgeschlagen werden.Belt cleaning devices within the scope of the For example, the present invention includes cleaning blades of the commonly used type, such as those disclosed in U.S. Patents 3 795 025, 3 660 863, 3 682 689, 3 552 850 and / or rotating brushes such as those used for example in U.S. Patent 2,751,616 and optionally also devices using wax or lubricants such as those suggested in US Pat. No. 2,901,348 will.

Zusätzliche Modifikationen und Ausfuhrungsformen innerhalb des Umfanges der vorliegenden Erfindung können beispielsweise exemplifiziert werden durch vorheriges Auftragen einer Ladungs ·-(Mangelelektronen) erzeugenden Schicht (eineAdditional modifications and designs within the scope of the present invention can be exemplified, for example, by prior application a charge (deficiency electron) generating layer (a

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Fotoaktivatorschicht) auf ein Band oder eine abnutzbare Matrixwalze (disposable matrix roll) wie beispielsweise Polyvinyl-N-carbazol, durch positives Aufladen des Bandes und anschliessendes in-Kontakt-bringen mit einer Walze, einer endlosen Bahn oder einer Platte als Substrat, spätestens zum Zeitpunkt der Bildbelichtung. Die erhaltene latente Bildübertragung kann in situ entwickelt werden oder vorzugsweise transferiert und auf übliche Art und Weise entwickelt werden, was von den Kosten und der Haltbarkeit der verwendeten Ladungs erzeugenden Schicht abhängt.Photoactivator layer) on a belt or a wearable matrix roll (disposable matrix roll) such as Polyvinyl-N-carbazole, by positively charging the tape and then bringing it into contact with a roller, an endless web or a plate as a substrate, at the latest at the time of image exposure. The latent image transfer obtained can be developed in situ or preferably transferred and developed in the usual way, given the cost and durability depends on the charge generating layer used.

Transparente Bilder bzw. Diapositive können auch leicht gemäss dem vorliegenden Verfahren hergestellt werden, indem ein einmalig zu verwendender verbauchbarer transparenter Film oder Band als aktive Matrix verwendet wird und das Bild darauf entwickelt und fixiert wird. Wenn andererseits eine opake aktive Matrix verwendet wird (d.h. pigmentiert, gefärbt oder mit Rissen versehen) und zwar zusammen mit einem transparenten Substrat (beispielsweise NESA) und dieses durch das Basismaterial oder Substrat hindurch (nicht gezeigt) belichtet wird, kann das fixierte Bild auf der aktiven Matrix auch als fertige Endkopie dienen.Transparent images or slides can also easily be produced according to the present method by a single-use, consumable transparent film or tape is used as the active matrix, and the image is developed and fixed on it. On the other hand, if an opaque active matrix is used (i.e. pigmented, colored or cracked) together with a transparent substrate (for example NESA) and this is exposed through the base material or substrate (not shown), the fixed The image on the active matrix can also be used as the final copy.

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Claims

PatentansprücheClaims

1. Neue xerografische Systeme, bestehend aus:1. New xerographic systems consisting of:

einer ersetzbaren oder abnehmbaren Ladungs- oder Mangelelektronen leitenden Matrix;a replaceable or removable charge or deficiency electron-conducting matrix;

einer Platte oder Scheibe, eines Rasters oder einer axial rotierbaren Walze, die wenigstens teilweise in zeitweisem Kontakt mit der Matrix steht und die aus einem Basismaterial und wenigstens einer äusserlich aufgetragenen Ladungs- oder Mangelelektronen erzeugenden fotoleitfähigen Schicht besteht;a plate or disk, a grid or an axially rotatable roller, which at least partially is in temporary contact with the matrix and is composed of a base material and at least one Externally applied charge or deficiency electron generating photoconductive layer consists;

einer Vorrichtung zur elektrostatischen Aufladung, angeordnet in Ladungsrelation zu einer.freien Oberfläche der Matrix;a device for electrostatic charging, arranged in charge relation to a free surface the matrix;

Vorrichtung zur Bildbelichtung der Ladungs- oder Mangelelektronen erzeugenden fotoleitfähigen Schicht während sie mit der Matrix in Kontakt steht; undDevice for image exposure of the photoconductive layer which generates charge or deficiency electrons while in contact with the matrix; and

Vorrichtungen zur Entwicklung oder Übertragung und Entwicklung der erhaltenen Abbildung bzw. des erhaltenen Bildes.Devices for developing or transferring and developing the image or image obtained Image.

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2. Xerografische Systeme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die ersetzbare Ladungs- oder Mangelelektronen leitende Matrix ein flexibles Band ist, das wenigstens in tangentialem Kontakt mit der Ladungs- oder Mangelelektronen erzeugenden fotoleitfähigen Schicht steht.2. Xerographic systems according to claim 1, characterized in that the replaceable Charge or deficiency electron conductive matrix is a flexible band that is at least tangential Contact with the charge or deficiency electron generating photoconductive layer is.

3. Xerografische Systeirenach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass das Basismaterial und wenigstens eine äusserlich aufgetragene Ladungsoder Mangelelektronen erzeugende fotoleitfähige Schicht in Form einer Platte vorliegt.3. Xerographic systems according to claim 1, characterized in that characterized in that the base material and at least one externally applied charge or deficiency electron generating photoconductive Layer is in the form of a plate.

4. Xerografische Systeme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die ersetzbare Ladungs- oder Mangelelektronen leitende Matrix aufbrauchbar ist.4. Xerographic systems according to claim 1, characterized in that the replaceable Charge or deficiency electron conductive matrix is consumable.

5. Xerografische Systeme nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , dass die austauschbare Ladungs- oder Mangelelektronen leitende Matrix im wesentlichen transparent ist.5. Xerographic systems according to claim 4, characterized characterized in that the exchangeable charge or deficiency electron conductive matrix is essentially transparent.

6. Neue xerografische Systeme, bestehend aus einer Kombination von:6. New xerographic systems consisting of a combination of:

einem beweglichen flexiblen Band, das aus einem formbeständigen Ladungs transportierenden Matrixmaterial besteht;a movable flexible belt made of a dimensionally stable charge-transporting matrix material consists;

einer axial rotierenden Walze, die ein zylindrischesan axially rotating roller, which is a cylindrical

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Element aufweist, welches aus einem Basismaterial und wenigstens einer äusserlich aufgetragenen Ladungs erzeugenden Fotoleiterschicht besteht, wobei die Walze wenigstens in einem rotierbaren Kontakt auf tangentialer Linie mit dem beweglichen geladenen Band steht;Has element which consists of a base material and at least one externally applied There is charge-generating photoconductor layer, the roller at least in a rotatable contact is tangent to the moving loaded tape;

einer elektrostatischen Aufladungsvorrichtung in ladender Relation zu einer Aussenoberfläche des Bandes;an electrostatic charging device in charging relation to an outer surface of the Tape;

Vorrichtung zur bildmässigen Belichtung der Ladungsoder Mangelelektronen erzeugenden fotoleitfähigen Schicht der Walze, während sie mit dem flexiblen Band in Kontakt steht;Device for imagewise exposure of the photoconductive electrons that generate charge or deficiency electrons Layering the roller while in contact with the flexible belt;

Vorrichtung zur Entwicklung oder zur Übertragung und Entwicklung des erhaltenen, latenten, elektrostatischen Bildes; undDevice for developing or for transferring and developing the latent electrostatic obtained Image; and

Vorrichtung zur Übertragung des erhaltenen entwickelten Bildes auf eine geeignete Unterlage.Device for transferring the developed received Image on a suitable surface.

7. Xerografische Systeme nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , dass das flexible Matrixband im wesentlichen aus einem axial orientierten ladungsleitenden polymeren Matrixmaterial mit einem mittleren Molekulargewicht von etwa 100.000 bis etwa 2,5 Millionen besteht.7. Xerographic systems according to claim 2, characterized in that the flexible Matrix tape consisting essentially of an axially oriented charge-conducting polymeric matrix material with an average molecular weight of about 100,000 to about 2.5 million.

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8. XerografIsche Systeme nach Anspruch 7, dadurch8. Xerographic systems according to claim 7, characterized

g e k e η η ζ. e i c h η e t , dass das Ladungsoder Mange!elektronen leitende polymere Matrixmaterial aus wenigstens einer der Verbindungen Poly-N-vinylcarbazol, Poly-1-vinylpyren, Poly-9-vinylanthracen, Polyacenaphthalin, Poly-9-(4-pentenyl)-carbazol, Poly-9-(5-hexyl)-carbazol, PoIymethylenpyren oder einem entsprechenden N-substituierten polymeren Acrylsäureamid des Pyrens besteht.geke η η ζ. Eich η et that the charge or electron-conductive polymeric matrix material consists of at least one of the compounds poly-N-vinylcarbazole, poly-1-vinylpyrene, poly-9-vinylanthracene, polyacenaphthalene, poly-9- (4-pentenyl) -carbazole, Poly-9- (5-hexyl) -carbazole, polymethylene pyrene or a corresponding N-substituted polymeric acrylic acid amide of pyrene.

9. Xerografische Systeme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die fotoleitfähige Beschichtung aus einer metallfreien Phthalocyaninschicht oder aus metallfreiem Phthalocyanin, dispergiert in einem polymeren Bindemittel, besteht.9. Xerographic systems according to claim 1, characterized characterized in that the photoconductive coating consists of a metal-free phthalocyanine layer or metal-free phthalocyanine dispersed in a polymeric binder.

10. Xerografisches System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , dass das flexible Band biaxial orientiert ist.10. Xerographic system according to claim 2, characterized characterized in that the flexible tape is biaxially oriented.

11. Xerografisches System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , dass die axial rotierbare Walze aus einem Ladungs-leitenden Substrat und einer selenhaltigen, Ladungs-erzeugenden fotoleitfähigen Schicht besteht.11. Xerographic system according to claim 6, characterized characterized in that the axially rotatable roller consists of a charge-conducting Substrate and a selenium-containing, charge-generating one photoconductive layer consists.

12. Xerografisches System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , dass die axial rotierbare Walze aus einem Ladungs-leitenden Substrat und einer selenhaltigen_Ladungs-erzeugenden12. Xerographic system according to claim 7, characterized characterized in that the axially rotatable roller consists of a charge conductive substrate and a selenium-containing charge-generating one

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fotoleitfähigen Schicht besteht.photoconductive layer consists.

13. Xerografisches System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , dass das Band oder die Walze im Anschluss an die Bildübertragung gereinigt wird, indem sie mit einer Reinigungsvorrichtung in Kontakt gebracht wird.13. Xerographic system according to claim 6, characterized in that the belt or The roller is cleaned following the image transfer by using a cleaning device is brought into contact.

14. Xerografisches System nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet , dass die Reinigungsvorrichtung entweder aus einem Rakel oder einer rotierenden Bürste oder aus einem Rakel und einer rotierenden Bürste besteht.14. Xerographic system according to claim 13, characterized in that the cleaning device either from a squeegee or a rotating brush or from a squeegee and one rotating brush.

15. Xerografisches System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , dass die axial rotierbare Walze durch ein flexibles Metallband oder ein flexibles _t mit Metall beschichtetes Band ersetzt ist, welches aussen mit einer Ladungserzeugenden Fotoleiterschicht beschichtet ist.15. A xerographic system according to claim 6, characterized in that the axially rotatable roll by a flexible metal band or a flexible _t is replaced with metal coated strip which externally with a charge generating photoconductive layer is coated.

16. Xerografisches System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , dass die axial rotierbare Walze durch ein flexibles Metall·-oder mit Metall beschichtendes,Ladungs-leitendes Band ersetzt wird, welches aussen mit einer Ladungserzeugenden Fotoleiterschicht beschichtet ist.16. Xerographic system according to claim 7, characterized characterized in that the axially rotatable roller is made of a flexible metal · -or metal-coated, charge-conducting tape is replaced, which is coated on the outside with a charge-generating photoconductor layer.

17. Verfahren zur Verbesserung der Haltbarkeit und der Lebensdauer von xerografischen Systemen, die aus einem Basismaterial oder Substrat, einer Ladungs- oder Mangelelektronen-erzeugenden,fotoleitfähigen Schicht und ersetzbarem Matrixmaterial besteht, welches in Ladungsubertragungskontakt mit der fotoleitfähigen Schicht steht, und zwar im wesentlichen im Bereich der Bildbelichtung.17. Processes for improving the durability and life of xerographic systems that of a base material or substrate, a charge or deficiency electron generating, photoconductive one Layer and replaceable matrix material, which is in charge transfer contact stands with the photoconductive layer, namely essentially in the area of the image exposure.

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18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet , dass das Matrixmaterial in Form eines flexiblen Bandes vorliegt.18. The method according to claim 17, characterized in that the matrix material in In the form of a flexible tape.

19. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat und die Ladungs- oder Mangelelektronen-erzeugenden Schichten zu einer axial rotierbaren Walze kombiniert werden, welche im wesentlichen nur im Bereich der bildmässigen Belichtung mit der Matrix in Kontakt steht.19. The method according to claim 16, characterized in that the substrate and the charge or layers that generate deficiency electrons are combined to form an axially rotatable roller, which essentially come into contact with the matrix only in the area of the imagewise exposure stands.

20. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet , dass das Substrat und die Ladungs- oder Mangelelektronen-erzeugenden Schichten zu einer axial rotierbaren Walze kombiniert werden, welche nur im Bereich der bildmässigen Belichtung mit der Matrix in rotierendem Kontakt steht.20. The method according to claim 18, characterized in that the substrate and the charge or layers that generate deficiency electrons are combined to form an axially rotatable roller, which is in rotating contact with the matrix only in the area of the imagewise exposure.

21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet , dass das erhaltene latente Bild auf dem Matrixband vor der Entwicklung transferiert wird.21. The method according to claim 20, characterized in that the latent image obtained is transferred on the matrix tape prior to development.

22. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das erhaltene latente Bild auf dem Matrixband nach der Entwicklung transferiert wird.22. The method according to claim 20, characterized in that the latent obtained Image is transferred onto the matrix tape after development.

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