DE3012675A1

DE3012675A1 - Verfahren zur umkehrentwicklung

Info

Publication number: DE3012675A1
Application number: DE19803012675
Authority: DE
Inventors: Roelof Rink Hendriksma
Original assignee: Oce Nederland BV
Current assignee: Canon Production Printing Netherlands BV
Priority date: 1979-04-02
Filing date: 1980-04-01
Publication date: 1980-10-16
Also published as: GB2046136A; FR2453435A1; IT8067375A0; US4286036A; AU5705480A; NL7902539A; GB2046136B; CA1123680A; SE8002522L; JPS55134864A

Description

DR. A. KÖHLER M. SCHROEDER PROFESSIONAL REPRESENTATIVES BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE

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0 79005 - Ko/lTi

TELEFON: (089) 374742 8 MÖNCHEN 40 TELEGRAMME: CARBOPAT MDNCHEN FRANZ-JOSEPH-STRASSE 48

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Oce-Nederland B.V. Venlo / Niederlande

Verfahren zur umkehrentwicklung

Die Erfindung "betrifft ein Verfahren zur Umkehrentwicklung eines elektrischen Potentialmusters, das nach einem elektrophotographischen Verfahren ausgebildet ist.

Bei der Elektrophotographie wird eine isolierende photoleitende Schicht einheitlich, geladen, worauf eine Aussetzung an ein Lichtmuster erfolgt, um ein elektrisches Potentialmuster auszubilden, welches anschließend entweder mit einem Tonerpulver oder mit einer Dispersion gefärbter Markierungsteilchen, die in einer elektrisch isolierenden Flüssigkeit dispergiert sind, entwickelt wird. Das entwickelte Bild wird entweder direkt auf der photoleitenden Schicht fixiert oder wird auf ein anderes Substrat übertragen und anschließend darauf fixiert.

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Zur Zeit werden am meisten Zwei-Komponentenentwicklungspulver angewandt, welche gefärbte Tonerteilchen und Trägerteileheη umfassen, gegen die die gewünschte triboelektrische Aufladung bewirkt wird, Ferner werden auch Ein-Komponentenentwicklungspulver verwendet. Sie "bestehen praktich aus Tonerteilchen, die im allgemeinen einen Widerstand zwischen 1Cr und 10 iflcm "besitzen und welche induktiv von dem elektrischen Potentialmuster anziehbar sind.

Palis die Tonerteilchen während der Entwicklungsstufe auf solchen Teilen der isiierenden photoleitenden Schicht abgeschieden werden, welche während der bildweisen Belichtung/Vöffl''licht getroffen wurden, spricht man von einer positiven Entwicklung; falls die Teilchen auf den Teilen der photoleitenden Schicht abgeschieden werden, die vom Licht getroffen wurden, spricht man von einer negativen Entwicklung oder Umkehrentwicklung.

Zur Umkehrentwicklung, die hauptsächlich Anwendung "bei der Vergrößerung von negativen Mikrofilmen findet, werden Ms jetzt hauptsächlich flüssige Entwickler verwendet. Die Umkehrentwicklung mit Zwei-Komponentenentwicklungspulvern hat eine Anzahl von Beschränkungen, Obwohl auch Ein-Komponentenentwickler in der Literatur für diesen Zweck vorgeschlagen wurden, fanden sie bis jetzt kaum praktische Anwendung. Das bei Ein-Komponentenentwicklern auftretende Problem liegt darin, daß keine Kopien erhalten werden können, die vollständig oder praktisch vollständig frei von Hintergrund sind. In irgendeiner Weise konnte dieses Verfahren bis jetzt nicht gut gesteuert werden.

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In den britischen Patentschriften 954- 052 und 959 668 ist die Anwendung von Umkehrentwicklungsverfahren in der Elektrophotographie angegeben, bei der ein induktiv anziehbarer Ein-Komponentenentwickler mittels eines elektrisch leitenden Donor-Bauteils in Kontakt tait der Oberfläche gebracht wird, welche das elektrische Potentialmuster trägt. Dieses Donor-Bauteil wird entweder bei einem Potential gehalten, welches etwa gleich zu dem höchsten Potential des elektrischen Potentialmusters ist, oder ist elektrisch schwankend. Das induktiv anziehbare Ein-Koraponentenentwicklerpulver hat eine Teilchengröße unterhalb 20 /um, vorzugsweise unterhalb 5/um, und besteht aus einem gepulverten Metall oder gepulvertem Kohlenstoff. Als Photoleiter wird amorphes Selen angegeben .

In der britischen Patentschrift 1 412 350 ist ein UmkehrentwidJLungsverfahren angegeben, bei dem ebenfalls ein Ein-Komponentenentwickler verwendet wird. Als photoleitende Schicht sind aufgedampfte Verbindungen vom Selentyp, eine Pigment-Binderschicht, welche als photo— leitendes Pigment beispielsweise CdS oder ZnO enthält, oder eine Schicht aus einem polymeren organischen Photoleiter wie Poly-U-vinylcarbazol angegeben. Auf diesen Schichten wird das elektrische Potentialmuster in der üblichen Weise erzeugt, beispielsweise durch Aufbringung einer einheitlichen elektrischen Ladung mit anschließender Aussetzung an ein Lichtmuster, wodurch die elektrostatische Ladung in den vom Licht getroffenen Bereichen absickert.

Die Entwicklung wird mittels einer Magnetbürstenvorrichtung bewirkt, welche ein relativ leitendes Tonerpulver (10^ bis 10 .Slcm) mit der zu entwickelnden Oberfläche

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in Kontakt bringt. Das Tonerpulver umfaßt ein gefärbtes Material, ein thermoplastisches Harz und ein magnetisierbares Hrterial; es hat eine Teilchengröße zwischen 0,5 und lOO.uta , vorzugsweise zwischen ?. und 30 /um.

Die liagnetbürstenvorrichtung hat eine leitende Entwicklungswalze, beispielsweise in Porra eines Metallzylinders, welchersich um einen Magneten oder ilagnetobschnitte, die innerhalb des Zylinders liegen, dreht, und. welcherrait den gewünschten Potential versorgt werden kann. Im Pail den? Umkehrentwicklung wird der leitende Hetallzylinder mit einem Potential der gleichen Polarität und der gleichen Größenordnung wie das Ober.flächenpotential des aufgebrachten Photoleiters mittels in einer Richtung gerichteter Gleichstromquelle versehen.

Ss wurde nun gefunden, daß bei Auftragung eines der vorstehend abgehandelten induktiv anziehbaren Ein-Komponentenentwicklers die Umkehrentwicklung mit guten Ergebnissen bewirkt werden kann, falls die a\af der photoleitenden Schicht aufgebrachte einheitliche elektrische Ladung auf einen solchen Wert unterhalb der Durchschlagspannung der "ohotoleitenden Schicht beschränkt ist, daß der Kontakt zwischen der photoleitenden Schicht und dem Entwieklungspulver während der Entwicklung isolierend ist. In dieser Weise waren Kopien erhältlich, welche vollständig oder praktisch vollständig frei von irgendwelchem Hintergrund waren.

Die vorliegende Erfindung besteht deshalb in einem Verfahren zur Umkehrentwicklung, bei dem ein durch einheitliche Aufladung und anschließende bildweise Belichtung einer auf einen leitenden Träger aufgetragenen photoleitenden Schicht erhaltenes elektrisches Potentialmu-

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ster mittels eines magnet is ierbaren und induktiv anziehbaren Tonerpulvers sichtbar gemacht wird, -welches in Kontakt mit der Oberfläche der photoleitenden Schicht mittels einer tlagnetbürstenvorrichtting gebracht wird, welche mit leitender Entwicklungswalze ausgestattet ist, die mit einer Gleichstromquelle

verbunden ist, durch die die Walze mit

dem für die Umkehrentwicklung erforderlichen elektrischen Potential versorgt werden kann, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die photoleitende Schicht lediglich zu einem solchen Niveau unterhalb ihrer Durchschlagspannung geladen wird, daß der Kontakt zwischen der Oberfläche der photoleitenden Schicht und dem Tonerpulver während der Entwicklungsstufe isolierend ist.

Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird der Kontakt zwischen einer photoleitenden Schicht und einem Tonerpulver während der Entwicklungsstufe beim erfindungsgemäßen Verfahren als isolierend bezeichnet, falls in einer graphischen Darstellung, welche die Beziehung zwischen dem auf der X-Achse eines rechtwinkligen Achsenpaares aufgetragenen Wert des Potentials V , das auf der leitenden Oberfläche der Entwicklungswalze der Magnetbürstenvorrichtung ausgebildet ist, einerseits und dem auf der Y-Achse eines rechtwinkligen Achsenpaares aufgetragenen Wert der optischen Dichte OD der Schicht des Tonerpulvers, welches bei einem Potential V_r auf der photoleitenden Schicht abgeschieden wird, andererseits zeigt, die graphische Darstellung etwa die Form von V besitzt, dessen Minimum die X-Achse berührt oder praktisch berührt. Palis in dieser graphischen Darstellung, die weiterhin als V-OD-Da ret ellung bezeichnet \«/ird, mit dem Minimum in einem gewissen

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Abstand oberhalb der X-Achse steht und anschließend trotz eines weiteren Anstieges von V nicht ansteigt oder kaum erneut ansteigt, erscheint eine hintergrundfreie Umkehrentwicklung unmöglich zu sein. In diesem Pail wird der Kontakt zwischen der Oberfläche der photoleitenden Schicht und dem Tonerpulver als injizierend bezeichnet.

Das vorstehende wird für ein bestimmtes photoleitendes Element in der Figur 1a gezeigt. In der Figur zeigt die gestrichelte Linie (2a) den Verlauf der V_r-OD-Darstellung in dem Fall an, wo der Kontakt zwischen der Oberfläche der photoleitenden Schicht und dem bei der umkehrentwicklung aufgetragenen Tonerpulver injizierend ist, während die ausgezogene Linie (1a) den Verlauf der V_r-OD-Darstellung im Fall eines isolierenden Kontaktes angibt.

In der Figur 1b ist der Verlauf einer V₁₁-AASV-Da rs teilung für das gleiche photoleitende Element, wie es in Figur 1a verwendet wurde, gezeigt. Mit .£yASV wird die Differenz zwischen der scheinbaren Oberflächenspannung ASV der photoleitenden Schicht, korrigiert für Dunkelabfall, bezeichnet, bevor und nachdem die Umkehrentwicklungsstufe ausgeführt wurde. Die gestrichelte Linie (2b) zeigt den Verlauf dieser Darstellung in dem Fall, wo die photoleitende Schicht bis zu ihrer Durchschlagspannung geladen wurde, wo infolgedessen der Kontakt zwischen der photoleitenden Schicht und dem Tonerpulver injizierend ist, während die ausgezogene Linie (1b) den Verlauf der Darstellung in dem Fall zeigt, wo die photoleitende Schicht lediglich bis zu einem Niveau geladen wurde, bei dem dieser Kontakt isolierend ist. Aus dem Verlauf der graphischen Darstellungen 2b und 1b ist ersichtlich, daß ein injizierender

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Kontakt durch, die Tatsache gekennzeichnet ist, daß die V_r-MSV-Da rs teilung niemals die X-Achse schneidet, sondern schließlich, in einem gewissen Abstand praktisch, parallel zur X-Achse fortläuft, während ein isolierender Kontakt durch, die Tatsache gekennzeichnet ist, daß die V-AASV-Darsteilung die X-Achee schneidet. Allgemein erfolgt dies "bei etwa dem gleichen V -Wert, "bei dem das Minimum der V -OD-Darstellung liegt. Die Y-AASV-Darsteilung kann anstelle der V_r-OD-Darstellung oder bevorzugt zusätzlich zu und zur Kontrollierung der V -OD-Darstellung verwendet werden. Die Y_r-MSY-Darstellung wird erhalten, indem auf die X-Achse die Werte der an die Oberfläche der leitenden Entwicklungswalze angelegten Potentiale V und auf die Y-Achse die entsprechenden ^ASV-Werte aufgetragen werden.

Auf welches Niveau unterhalb ihrer Durchschlagspannung die auf die photoleitende Schicht aufzubringende einheitliche Ladung minimal begrenzt werden muß, damit ein isolierender Kontakt zwischen der Oberfläche dieser Schicht und dem aufgetragenen ionerpulver während der Entwicklungsstufe erhalten wird, kann gleichfalls mit Hilfe der Y -OD-Darsteilung bestimmt werden. Zu diesem Zweckliann man beispielsweise in folgender Weise vorgehn.

Ein Probestück des lichtempfindlichen Elementes, welches die zu untersuchende photoleitende Schicht enthält, wird in einer Testvorrichtung befestigt, deren Entwicklungsabschnitt demjenigen des elektrophotographischen Gerätes entspricht, worin das lichtempfindliche Element später zu verwenden ist. Zunächst wird die V -OD-Darsteilung dieses Elementes, falls es bis zu seiner Durchschlagspannung geladen ist, in der vorstehend beschriebenen Weise ermittelt. Während dieser Bestimmung wird das Potential an der Oberfläche der leitenden Ent-

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wicklungswalze in Stufen von 1OY von O bis zu dem etwa zweifachen Wert der an die photoleitende Schicht angelegten ASV gesteigert. Der Verlauf der in dieser Weise erhaltenen V -OD-Darsteilung muß von der gleichen Art wie die gestrichelte Linie (2a) der Figur 1a sein, d.h., daß der niedrigste Punkt der graphischen Darstellung in einem gewissen Abstand oberhalb der X-Achse verbleibt und daß anschließend die graphische Darstellung nicht steigt oder kaum erneut steigt, falls V weiterhin erhöht wird. Dies bedeutet, daß der Kontakt zwischen der photoleitenden Schicht und dem aufgebrachten Tonerpulver injizierend ist. Palis eine Umkehrentwicklung angewandt wird, zeigen die erhaltenen Kopien stets einen Hintergrund, dessen Wert etwa dem OD-Wert am niedrigsten Punkt der in der vorstehend abgehandelten Situation erhaltenen V_r-OD-Darstellun^: entspricht.

Anschließend wird die V_r-OD-Darsteilung für den Fall bestimmt, wo das photoleitende Element lediglich bis zu einem Niveau von 95$ seiner Durchschlagspannung geladen wurde. Diese Bestimmung wird bei Ladungswerten wiederholt, welche 5$ unterhalb des vorherigen Wertes liegen, bis die erhaltene V -OD-Darsteilung etwa die Form der fortlaufenden Linie der Figur 1a hat, d.h., daß die graphische Darstellung in ihrem Minimum die X-Achse berührt und anschließend erneut bei weiterer Erhöhung der V -Werte ansteigt. Schließlich erhält die graphische Darstellung eine praktisch sjnnmetrische V-Form. Das Ladungsniveau, bei dem diese graphische Darstellung erhalten wird, ist das maximale Niveau, bis zu dem es erlaubt ist, die photoleitende Schicht des zu iintersuchenden Elementes aufzuladen, falls man bei der Umkehrentwicklung Kopien zu erhalten wünscht, die vollständig frei von Hintergrund sind.

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Aus der V -OD-Darsteilung, -welche den maximalen ASV-Wert angibt, "bis zu dem die Aufladung des zu untersuchenden lichtempfindlichen Elementes erlaubt ist, um hintergrundfreie Kopien bei Anwendung der Umkehrentwicklung zu erhalten, kann auch der Wert des Potentials abgeleitet werden, welches an die Oberfläche der leitenden Entwicklungswalze angelegt werden muß, um die Umkehrentwicklung zu bewirken. Es ist der V_r-Wert an derjenigen Stelle, wo die V -OD-Dazustellung die X-Achse berührt oder praktisch berührt. Dieser Wert wird weiterhin als Kompensationsspannung bezeichnet. Allgemein berührt die V_r-OD-Darstellung die X-Achse über einen Abstand von etwa 10 bis einigen 10 Volt, was bedeutet, daß die Kompensationsspannung eine relativ breite Grenze hat.'

Die Kompensationsspannung liegt allgemein zwischen dem 0,8 und 1,5-fachen des an die photoleitende Schicht angelegten ASV-Wertes. Die Kompensationsspannung ist deshalb entsprechend höher, je höher der ASV der photοleitenden Schicht ist. Deshalb ist wiederum die optische Dichte der Kopie, die nachfolgend weiterhin als OD-Kopie bezeichnet wird, welche nach dem Umkehrentwicklungsverfahren gemäß der Erfindung erhältlich·ist, entsprechend höher, wenn die Kompensationsspannung höher ist, sodaß die photoleitende Schicht vorzugsweise bis zu dem maximal erlaubbaren Wert für eine hintergrundsfreie Umkehrentwicklung aufgeladen wird, um eine möglichst hohe optische Dichte der Kopie zu erhalten.

Bei zahlreichen photoleitenden Schichten zeigt es sich, daß, falls diese bis zu 95$ ilirer Durchschlagspannung geladen wurden, der Kontakt der photoleitenden Schicht und Tonerpulver ausreichend isolierend war, um den Hintergrund im Fall der Umkehrentwicklung bei einem Wert zwischen 0,02 und 0,05 zu halten. Ein derartiger Hintergrund kann in einigen Fällen an-

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nehmbar sein, da er vollständig egal ist. Für eine Umkehrentwicklung, die Kopien liefert, welche vollständig frei von Hintergrund sind, darf die photoleitende Schicht im allgemeinen his höchstens 75$ ihrer Durchschlagspannung geladen werden. Es ist für den Fachmann selbstverständlich, daß die vorstehend angegebenen Prozentsätze kaum mehr als eine allgemeine Pachtlinie sein können,und daß die exakten Prozentsätze in einer der "beiden vorstehend abgehandelten Weisen bestimmt werden müssen, unter anderem, da der Prozentsatz von der Art der photoleitenden Schicht und ihrer Stärke abhängig ist. Bei gleichartigen Arten von photoleitenden Schichten nimmt dieser Prozentsatz mit erhöhter Dicke der Schicht ab. Da es den Anschein hat, daß die Lebensdauer einer photoleitenden Schicht zunimmt, je niedriger die hieran angelegte ASY ist, werden vorzugsweise Schichten für das erfindungsgemäße Verfahren eingesetzt, welche selbst bei ASV-Werten von höchstens 35 bis 75$ ihrer Kurzschlußspannung immer noch eine annehmbare optische Dichte der Kopie ergeben. Dies trifft besonders für photoleitende Schichten von Elementen zu, die als sogenanntes permanentes Muster im indirekten photographischen Verfahren verwendet werden sollen.

Im Prinzip können sämtliche Arten der bekannten photoleitenden Schichten Anwendung beim erfindungsgemäßen Verfahren finden, beispielsweise Selenschichten, Schichten, die einen organischen Photoleiter enthalten, wie Schichten auf der Basis eines polymeren Photoleiters, z.B. Polyvinylcarbazol oder monomere Photoleiter wie 4,4'-Diäthylaminophenyl-3,5-oxadiazol in einem polymeren Binder, sowie Pigment-Binderschichten, welche anorganische oder organische photoleitende Pigmente enthalten. Gewünschtenfalls kann eine Schutzschicht und/oder Ladungstransportschicht auf die Oberfläche der photoleitenden Schicht aufgebracht sein, wie z.B. in den britischen Patentschriften 1 337 228 und 1 370 197 angegeben.

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Besonders geeignet zur Anwendung im vorliegenden Verfahren erscheinen photoleitende Schichten auf der Basis von Polyvinyl carbaζöl, die mit einem Elektronenakzeptor wie Trinitrofluorenon aktiviert sind, sowie photoleitende Schichten, welche einen polymeren Photoleiter wie Polyvinylcarbazol als Ladungstransportraatrix und ein darin dispergiertes organisches lichtempfindliches Pigment enthalten. Als besonders brauchbare lichtempfindliche Pigmente erwiesen sich, die in den

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britischen Patentsehrift/H 370 197, 1 513 418 und 1 520 590 beschriebenen Bisazo-Pigmente zu sein, insbesondere 4,4'-[(3,3^f-Dichlor[1,1 '-biphenylj^^'-diyl) bis (azo)]bis[3-hydroxy^-phenyl-Z-naphthalincarboxamid], 4,4'-[(3,3'-Dimethoxy[1,1 ^!-biphenyl]-4,4'-diyl)bis(azo) ]bis[3-hydroxy-N-isopropyl-2-naphthalincarboxamid] und 4,4^!-[(1,1'-(1,2-äthendiyl)bis(3-chlorbenzol)-4,4'-diyl)bis(azo)]bis[3-h.ydroxy-K-phenyl-2~naphthalincarboxamid ].

Besonders gute Ergebnisse wurden mit photoleitenden Schichten erhalten, die ein "rosa" Zinkoxid in einem filmbildenden Binder enthielten. Dieses "rosa" Zinkoxid, welches eine rosafarbige oder lachsfarbige Farbe besitzt, wird durch Behandlung eines für elektrophotographisehe Anwendung geeigneten Zinkoxids mit Kohlendioxid und gasförmigem Ammoniak, bis dessen Gewicht etwa 4 bis 9% erhöht ist, und anschliessende Erhitzung des erhaltenen Produktes auf eine Temperatur von etwa 250 bis 275⁰C, bis dessen Gewicht konstant verbleibt, erhalten. Das zur Herstellung von "rosa" Zinkoxid verwendete Zinkoxid kann ein photoleitendes Zinkoxid sein, wie es z.B. unter den Bezeichnungen Neige C, Photox 80 und Electrox 2500 bekannt ist, oder ein sogenanntes Zinkoxid mit kontinuierlichem Ton, wie es ebenfalls auf dem Markt erhältlich ist. ■ Ausführliche Angaben über diese Sachverhalte finden sich in der britischen Patentschrift 1 489 793.

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Als Binder für die "rosa" Zinkoxid-Binderschicht kann jedes zu diesem Zweck "bekannte fumbildende Polymere verwendet werden. Es kann entweder isolierend sein oder kann einen weiten Bereich für Ladungsträger der gewünschten Polarität "besitzen. Beispiele für geeignete Binder findet sich in der "bereits vorstehend angegebenen "britischen Patentschrift 1 412 350. Das Gewichtsverhältnis Zinkoxid/Binder kann innerhalb weiter Grenzen variieren, liegt jedoch vorzugsweise zwischen 3:1 und 4:1.

Ferner kann die "rosa" Zinkoxid-Binderschürfe die üblichen Sensibilisatoren, Aktivatoren und andere auf dera Fachgebiet bekannte Zusätze enthalten.

Die beim erfindungsgemäßen Verfahren einzusetzende photoleitende Schicht wird auf einen leitenden Träger einer an sich bekannten Art aufgetragen. Dies kann beispielsweise ein Metallträger oder ein Papier· oder ein synthetischer Träger sein, welcher durch bestimmte Zusätze, wie z.B. Kohlenstoff,ausreichend leitend gemacht wurde. Zur Anwendung in der indirekten Elektrophotographie wird vorzugsweise ein Träger verwendet, welcher die Form eines endlosen oder begrenzten Bandes hat. Besonders geeignete photoleitende Bänder sind beispielsweise in den niederländischen veröffentlichten Patentanmeldung?^ 4704, 7217484 und 7607044 angegeben.

Zur einheitlichen Aufladung der photoleitenden Schicht wird vorzugsweise beim erfindungsgemäßen Verfahren ein Scorotron verwendet. Da die auf die photoleitende Schicht aufzubringende Ladung auf einen bestimmten Wert unterhalb ihrer Derohsehlagspannung beschränkt werden muß, was in den meisten Fällen unterhalb ihres Wertes ASV _ov bedeutet, kann die Aufbringung

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aus einer üblichen Corona-Entladungsvorrichtung, die auch, kurz als Corona "bezeichnet wird, leicht eine nicht-ausreichend egale Oberflächenladung ergeben. Palis diese iiichteinheitlichkeit einen "bestimmten Wert überschreitet, kann es praktisch unmöglich werden, eine Kompensationsspannung zu finden, "bei der eine hlntergrundsfreie Umkehrentwicklung möglich, ist. Der dann auftretende Hintergrund wäre besonders unerwünscht, da er von Natur aus unegal ist.

Las vorzugsweise beim vorliegenden V_erfahren verwendete Scorotron umfaßt ein Gitter, mit einer relativ großen Anzahl von Drähten, beispielsweise 5 bis 10 je cm. Mit einem derartigen Scorotron wird es möglich, eine Oberflächenladung auf die photoleitende Schicht mit genau der gewünschten Spannung und mit höchster Egalität auszubringen.

Es ist auch möglich, eine Corona üblicher Art anzuwenden, wenn die photoleitende Schicht zunächst bis zu ihrer Durchschlagspannung aufgeladen wird und anschließend durch G-esamtaussetzung an Licht zu dem für hintergrundsfreie Umkehrentwicklung gewünschten Wert entladen wird. Die in dieser Weise erhältliche Oberflächenladung ist ausreichend egal und der Kontakt zwischen der photoleitenden Schicht und dem lonerpulver ist isolierend, sodaß bei der Umkehrentwicklung hintergrundsfreie Kopien erhalten werden können. Da, wie vorstehend abgehandelt, ein derartiges Verfahren jedoch eine raschere Alterung der photoleitenden S_chicht als in dem EaIl verursacht, wo die Schicht direkt zu dem gewünschten Wert mit einem Scorotron geladen wird, ist dieses Verfahren zur Anwendung in einem indirekten Photokopierverfahren weniger günstig.

Sämtliche Magnetbürstenvorrichtungen der auf dem Fachgebiet

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"bekannten Arten können "beim erfindungsgemäßen Verfahren Anwendung finden.

Eine geeignete Ausführungsform ist "beispielsweise in der vorstellend abgehandelten "britischen Patentschrift 1 412 350 angegeben. Solche Ausführungsformen werden bevorzugt, bei denen die leitende Walze um einen stationären Magnetabschnitt rotiert. Das für die Entwicklung des auf der photoleitenden Schicht durch einheitliche Aufladung und bildweise Belichtung ausgebildeten elektrischen Potentialmusters erforderliche Tonerpulver wird üblicherweise auf die Entwicklungswalze aus einem nahe der Walze gelegenen Reservoir aufgebracht. Palis sich die Walze dreht, nimmt sie einiges magnetisierbares Tonerpulver aus dem Reservoir aufgrund ihrer magnetischen Anziehung auf. Dieses Tonerpulver ordnet sich selbst auf der Walze entlang dsn magnetischen Kraftlinien an und bildet eine Magnetbürste, die aus Hügeln und Tälern besteht. Die Höhe der Hügel wird vorzugsweise mittels eines einstellbaren Schabers reguliert, der üblicherweise eng am Reservoir für das Tonerpulver befestigt ist.

Tonerpulver, die beim erfindungsgemäßen Verfahren Anwendung findet können, sind beispielsweise in der vorstehend angegebenen britischen Patentschrift 1 412 350 beschrieben. Besonders brauchbar erscheinen die in der britischen Patentschrift 1 406 983 beschriebenen Tonerpulver. Jedoch können auch andere Arten von bekannten magnetisierbaren und induktiv anziehbaren Tonerpulver beim vorliegenden Verfahren verwendet werden. Üblicherweise haben die brauchbaren Tonerpulver einen spezifischen Widerstand von 10 bis 10 während ihre Teildaengrößen zwischen 5 und 30 /um, vorzugsweise zwischen 8 und 28 /um liegen. Am brauchbarsten für die Anwendung beim erfindungsgemäßen Verfahren scheinen Tonerpulver zu sein, die einen

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Widerstand zwischen 10' und 10 Je/cm "besitzen; sie ergeben Bilder mit einer besonders hohen optischen Dichte.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann Anwendung bei der direkten Elektrophotographie, wo das ausgebildete sichtbare Bild direkt auf der photoleitenden Schicht fixiert wird, als auch bei der indirekten Elektrophotographie, wo das auf der photoleitenden Schicht ausgebildete sichtbare Bild auf ein Aufnahrceblatt, üblicherweise Forma!papier, übertragen wird und anschließend darauf fixiert wird, finden. Brauchbare Verfahren sind den Fachleuten geläufig.

Es ergibt sich also ein Verfahren zur umkehrentwicklung eines elektrischen Potentialmusters. Dieses Muster wird durch bildweise Belichtung einer einheitlich geladenen photoleitenden Schicht gebildet. Die Ladung der Schicht ist auf ein solches Niveau unterhalb ihrer Durchschlagspannung beschränkt, daß der Eontakt zwischen der photoleitenden Schicht und dem bei der Entwicklungsstufe verwendeten Tonerpulver isolierend ist. Zur Entwicklung wird ein magnetisierbares und induktiv anziehbares lonerpulver eingesetzt. Das Toherpulver wird mittels einer Magnetbürstenvorrichtung aufgebracht, deren leitende Entwicklungswalze mit dem für die umkehrentwicklung erforderlichen elektrischen Potential versorgt wird. Vorzugsweise wird die photoleitende Schicht zu einem Niveau von höchstens 35 bis 75$ ihrer Durchschlagspannung geladen. Ein Scorotron kann zur Ladung verwendet werden. Die photoleitende Schicht kann ein photoleitendes Polymeres und/oder ein Bisazo-Pigment oder "rosa"Zinkoxid als lichtempfindliche Verbindung enüialten.

Die folgenden nicht begrenzenden Beispiele dienen zur weiteren Erläuterung der Erfindung.

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Beispiel 1

Bei den nachfolgend geschilderten Versuchen wurde ein photoleitendes Material mit folgendem Auftau und folgender Zusammensetzung verwendet:

Träger: Melinex, welches zur Erhaltung der gewünschten Leitfähigkeit (1O⁵/^/Q) auf "beiden Seiten mit einer Kohlenstoff/Corax L -Polyvinylbutyral chicht versehen war.
Photoleitende Schicht: "Rosa" Zinkoxid-Binderschicht.

Als Binder wurde Synolac 620 verwendet, eine Lösung mit 60 Gew.5S eines Styrol/ Acrylatcopolymeren (50/50) mit einer Molmasse von etwa 50 000 in Toluol. Das Gewichtsverhältnis Zinkoxid/Binder "betrug 4:1. Der Wert ASV „ betrug 290V

ti] CJuV

(Durchs chlagopannung).

Stärke der photoleitenden Schicht: 12/um. Stärke des lichtempfindlichen Materials: etwa 100/um. Form des Materials: endloses Band.

Die Geschwindigkeit des Bandes während der Versuche betrug 10 m/min, und die Umfangsgeschwindigkeit der Entwicklungswalze betrug 60 m/min.

Die photoleitende Schicht wurde mit einem Scorotron auf 200V aufgeladen. Das Tonerpulver lag als Gemisch aus 47,5 Gew.°/o des magnetischen Pigmentes Bayferrox 318M und 47,5 Gew.i° eines Polyesterharzes (Atlac 382E), einem propoxylierten Bisphenol A-fumarat-polyesterharz mit einer Glasübergangstemperatur von 5O⁰C; einer Säurezahl von 10 bis 15 mg KOH/g und einer Viskosität von etwa 1 s.Pa (40 Gew.^j Harz in 60 Gew.?S Butyldiglykol bei 25⁰C in einem Brookfield Viscosimeter) vor.

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Das Gemisch wurde verknetet und anschließend gekühlt und vermählen. Anschließend wurde die Oberfläche des dabei erhaltenen Tonerpulvers mit 5 Gew.$ Ruß überzogen. Der spezifische Widerstand des Tonerpulvers betrug 10il*cm.

Das photoleitende Band wurde gegenüberstehend zur Entwicklerwalze mittels einer Führwalze angebracht. Der Abstand zwischen beiden parallelen Walzen betrug 1,5 mm, und der Abstand zwischen Schaber und Entwicklungswalze betrug 0,8 mm. Der Wert der an die leitende Oberfläche der Entwicklungswalze angelegten Spannung zur Erzielung der Umkehrentwicklung lag zwischen 190 und 23OY. Die optische Dichte der bei der Umkehrentwicklung erhaltenen Kopien betrug 1',0 nach der Fixierung. Die Kopien waren vollständig frei von Hintergrund.

Beispiel 2

Ein Material mit dem folgenden Aufbau und der folgenden Zusammensetzung wurde verwendet:

Träger: Melinex, überzogen mit einer Schicht aus aufgedampftem Palladium.

Photoleitende Schicht: Polyvinylcarbazol (PYK) mit Trinitro-

fluorenon (TlO¹) als Aktivator; Molarverhältnis PYK/TNE 10:8. Stärke der photoleitenden Schicht: 10 /um. Stärke des photoleitenden Materials: HO/um.

ASV der photoleitenden Schicht: 600Y (Durchschlagsspannung), max

Das vorstehende Material wurde mit einem Scorotron zu einem Wert von 25OV geladen. Die bei diesem ASV-Wert ermittelten V_r-OD-Darstellungen und V_r-i^.SV-Darstellungen (siehe Fig. 2) sind charakteristisch für einen isolierenden Kontakt zwischen dem Tonerpulver und .der photoleitenden Schicht. Zur Entwick-

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V--

lung wurde das gleiche Tonerpulver wie in Beispiel 1 verwendet. Die gebildeten Kopien waren vollständig frei von Hintergrund. Die Kompensationsspannung "betrug 26OV.

Beispiel 5

Träger: lielinex, überzogen mit aufgedampftem Palladium. Photoleitende Schicht: PVK/TIJi¹ als Binder mit dom Gehalt

von Phenelac-Blau als photoleiten-

dera Pigment. Molarverhältnis Ρ7Κ/Τ1Π?

10:1; Gewichtsverhältnis PVK/T1TF su

Pigment 5:1.

Stärke der photoleitenden Schicht: 3/um. Stärke des photoleitenden Materials: 110 /um.

Wert ^ASV_raax der photoleitenden Schicht: 300V (Durchschlagspannung) .

Das vorstehende Element wurde mit einem Scorotron auf 200V geladen. Die Kompensationsspannung betrug 220V.

Die Entwicklung fand mit einem Tonerpulver mit einem Widerstand von 4 χ 10LQcm statt.

Der Kontakt zwischen dem Tonerpulver und dem Photoleiter war isolierend. Die bei der Umkehrentwicklung erhaltenen Kopien zeigten keinen Hintergrund.

Beispiel 4

Pur den nachfolgend beschriebenen Versuch wurde ein photoleitendes Material mit dem folgenden Aufbau und der folgenden Zusammensetzung verwendet:

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Träger: wie in Beispiel 1 "beschrieben; Gewichtsverhältnis Ruß/Binder 2:5.

Photoleitende Schicht: "Rosa" Zinkoxid-Bind ersohiclat. Das

"rosa "Zinkoxid "bestand aus "Photox 80", der Binder aus einem Styrol-Äthylacrylatcopolymeren mit einer Säurezahl von 17 (E048 der De Soto Inc., USA) in Form einer Lösung mit 50 Gew.7& in einem Gemisch aus Toluol, Xylol und Propanol. Verhältnis Zinkoxid/Binder 4:1.

^ASVmax ^{etwa 150V}*

Stärke der photoleitenden Schicht: 7/ura. Stärke des pliotoleitenden Materials: 100/um. Form des Materials: endloses Band.

Die Geschwindigkeit des Bandes während des Versuches "betrug 15 m/min, und die Umfangsgeschwindigkeit der Entwicklungswalze "betrug 50 m/min.

Das Tonerpulver war aus 47»5 Gew./5 an magnetischem Pigment, 47,5 Gew./-j eines Polyesterharzes (AtIac 382) und 5 Gew.7& Ruß aufgebaut, die gründlich miteinander vermiucht waren. Der spezifische Widerstand des Tonerpulvers "betrug 10Wem.

Das photoleitende Band wurde gegenüberstehend zur Entwicklungswalze mittels einer ITührwalze gebracht. Der Abstand zwischen den parallelen Walzen betrug 1250/um, und der Abstand zwischen Schaber und der Entwicklungswalze betrug 800 /um.

Die optimale Kompensationsspannung betrug 160 bis 180V. Die optische Dichte der bei der Umkehrentwicklung in der vorstehend geschilderten Weise erhaltenen Kopien betrug 1,0 nach der Fixierung„ Der OD-Hintergrund betrug 0,005.

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Hit dom vorstellend abgehandelten pliotoleitenden Material wird es möglich, praktisch von Hintergrund freie Umkehrkopion zu erhalten, seihst v/enn das Material zu seinem Wert AÜV geladen wurde. Die Erläuterung hierfür kann darin liegen, daß der Wert Α£ΠΓ .^ einer derartig extrem dünnen "rosn" Zinkoxid-Bind e?rschicht scheinbar nicht durch seine Durchschlagspannung "begrenzt ist. Y/enn eine derartige Art des Materials heim erfindungsgemäßen Verfahren angewandt wird, kann eine übliche Corona zur Aufbringung dere erforderlichen einheitlichen Ladung verwendet werden.

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Claims

Patentansprüche

M J Verfahren zur Umkehrentwicklung, wobei ein durch einheitliche Ladung einer auf einem leitenden Träger aufgebrachten photoleitenden Schicht mit anschließender bildweiser Belichtung erhaltenes elektrisches Potentialmuster mittels eines magnetisierbaren und induktiv anziehbaren Tonerpulvers sichtbar gemacht wird, welches in Kontakt mit der Oberfläche der photoleitenden Schicht mittels einer Magnetbürstenvorrichtung gebracht wird, welche mit einer leitenden Entwicklungswalze ausgerüstet ist, die mit einer Quelle für in /Richtung laufenden Gleichstrom verbunden ist, wodurch die Walze mit dem für die Umkehrentwicklung erforderlichen elektrischen Potential versorgt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die photoleitende Schicht lediglich zu einem solchen Wert unterhalb ihrer Durchschlagspannung geladen wird, daß der Eontakt zwischen der Oberfläche der photoleitenden Schicht und dem Tonerpulver während der Entwicklungsstufe isolierend ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die photoleitende Schicht bis zu höchstens 35 bis 75?» ihrer Durchsdüagnpannung geladen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine photoleitende Schicht angewandt wird, welche ein photoleitendes Polymeres, insbesondere Polyvinylcarbazol, enthält.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine photoleitende Schicht verwendet wird, welche gleichfalls einen Elektronenakzeptor enthält.

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5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4» dadurch gekennzeichnet, daß eine photoleitende Schicht verwendet wird, welche ein Bisazo-Pigment als lichterapfindliche Verbindung enthält.
6. Verfahren nach Anspruch 5> dadurch gekennzeichnet, daß eine photoleitende Schicht verwendet wird, Vielehe 4,4'-[(3,3'-Dichlor[1,1 '-biphenyl]-4,4'diyl) "bis (azo)] bis[3-hydroxy-4-phenyl-2-naphthalincarboxamid ] enthält.
7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine photoleitende Schicht verwendet wird, welche 4,4^l-[(3,3^l-Dimethoxy[1,1'-biphenyl]-4,4'-diyl) bis (azo)] bis [3-hydroxy-F-isopropyl-2-naphthalincarboxamid] enthält.
8. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine photoleitende Schicht verwendet wird, welche 4,4'-[(1,1^t(1,2-Ithendiyl)bis(3-chlorbenzol)-4,4'-diyl) bis (azo)] bis [3-hydroxy-N-phenyl-2-naphthalincarboxamid] enthält.
9. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine photoleitende Schicht verwendet wird, welche "rosa" Zinkoxid in einem filmbildenden Binder enthält.
10. Verfahren nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ladung der photoleitenden Schicht ein Scorotron verwendet wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Scorotron verwendet wird, dessen Gitter 5 bis 10 Drähte je ora enthält.

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12. Verfahren nach. Anspruch 1 "bis 11, eiadurch, gekennzeichnet, daß ein Sonerpulve?:¹ mit einem Widerstand von 10' his 10 it era verwendet wird.

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