СПОСОБ ПРОЯВЛЕНИЯ СКРЫТОГО ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО Советский патент 1968 года по МПК G03G13/10 

Известный способ проявления скрытого Злектростатического изображения заключается в том, что подложку с нанесенным на нее фотопроводящим слоем приводит в соприкосновение с проявляющей жидкостью, содержащей органический растворитель и растворенный в Нем краситель.

Предлагаемый способ проявления электростатически заряженных изображений на носителе посредством проявляющей жидкости, подводимой в непосредственную близость к электростатическому изображению, отличается от известного тем, что поверхность изображения одновременно с получением электростатически заряженного изображения или непосредственно за этим подводится в близкое соседство с проявляющей жидкостью, причем поверхность изображения селективно и/или дифференцированно смачивается соответственно электростатической зарядке изображения.

Применяется проявляющая жидкость, поверхностное натяжение которой по отнощению к несущему скрытое электростатическое изображение материалу посредством величины и значения поля электросилы на поверхности несущего материала выбирается так, что поверхность изображения селективно и/или дифференцированно смачивается соответственно электростатическим зарядам изображения. При этом участки поверхности, несущие

в момент проявления электрический заряд, ведут себя по отнощению к проявляющей лсидкости лиофильно, а незаряженные или менее заряженные части поверхности - лиофобно.

Селективное смачивание электростатически заряженных поверхностей изолирующего материала не зависит от вида и способа нанесения зарядки на изолирующий материал. Пайдено, что если изолирующую верхнюю поверхность, состоящую из электростатически заряженных частей плоскости наряду с незаряженными частями плоскости смочить лсидкостью, то последняя на незаряженных частях

плоскости будет иметь краевой угол по меньщей мере в 90°, а на заряженных - по меньщей мере на 20о/о меньщий. Изолирующая поверхность будет селективно смочена этой жидкостью. Краевой угол на незаряженных частях плоскости составляет предпочтительно 90-125°.

В качестве основы для электростатически заряженного изображения лучще применять фотопроводящий слой с гидрофобными свойствами. Обычный фотопроводящий слой состоит из органических или минеральных фотопроводящих веществ, введенных в полимерное связующее вещество. В качестве компонента фотопроводящего слоя применяют преимущезультаты достигаются в том случае, если подвергнуть окись цинка обработке кислотами.

При жидкостном нроявлении скрытых электростатических изображений необходимо следить за промежутком между зеркалом поверхности жидкости на смачивающем устройстве и наиболее глубокой точкой проявляющей поверхности. Хорощие результаты были достигнуты на расстояниях между 1 и 100 мк, предпочтительно между 3 и 30 мк. Если расстояние взято слишком малым, например при применении слишком сильного давления, заряженное изображение разрушается. При слишком большом расстоянии теряются тонкие детали изображения. Установка соответствующего расстояния между поверхностью жидкости и профилем материала зависит от структуры верхней поверхности материала и от рода проявляющей жидкости.

Для достижения видимого изображения применяют проявляющую жидкость, содержащую светопрочные красители.

По предлагаемому -способу проявляющая л идкость содержит не менее вес. ч. воды, а также одно или несколько следующих соединений:

1.0,3-20о/о растворяющегося или диспергирующегося в воде красящего вещества;

2.0,2-20о/о вещества, воздействующего на поверхностное натяжение;

3.О-10% вещества, предотвращающего высыхание чернил, например глицерин, гликоль и сорбит;

4.О-10% растворимого в воде или диспергируемого связывающего вещества, например гулммиарабик, карбоксиметилцеллюлоза и т. д.

5.О-35о/о полярной органической жидкости, имеющей высокую диэлектрическую постоянную и смешивающейся с водой, например формамид.

Подходящим носителем для фотопроводящего слоя электрографического материала являются пластинки из металла, например алюминия, меди, бронзы, свинца, цинка, или стеклянные пластинки. В качестве носителей пригодны материалы, удельное объемное сопротивление которых ниже, чем сопротивление изолирующего материала.

Предлагаемый способ можно осуществить несколькими вариантами. Так, проявляющую жидкость подводят селективно к заряженным частям поверхности изолирующего материала при помощи капиллярной системы, которая представляет собой устройство с одним или несколькими заполненными проявляющей жидкостью капиллярными отверстиями. Для проведения селективного смачивания капиллярная поверхность подводится в непосредственную близость к материалу, несущему электростатическое изображение или же наносится на этот материал. Па местах с достаточно высокой силой поля (зарядки) жидкость выступает из капилляров и абсорбируется изолирующим материалом, в то время как на незаряженных местах сила капиллярности не

дает жидкости возможность покинуть капиллярные отверстия.

При простейшем осуществлении способа применяется один капилляр, образуемый узкой щелью между двумя пластинами или прорезью в дне резервуара с жидкостью. Размеры и геометрическая форма капилляров не являются критическими. Хорошие результаты были достигнуты при капиллярах стлубиной и шириной от 30 до нескольких мм. Форма капилляров может быть конической, прямоугольной, цилиндрической, полукруглой или неравномерной. Наружная поверхность печатного устройства состоит преимущественно из материала, не смачиваемого применяемой жидкостью, и число точек касания этой поверхности минимально. Это необходимо для сохранения чистоты фона изображения и предотвращения слишком ранней утечки электростатического заряда.

Наиболее удачно позволяет осуществить предлагаемый способ устройство, состоящее из вала с желобленной поверхностью. Эта поверхность может быть изготовлена графическим или фотографическим способом, она может быть линейной, сетчатой или зернистой и состоять из различных материалов. Если верхняя поверхность биметаллическая, то выемки, например, делают из гидрофильного материала, например хрома, а выступы - из гидрофобного, например меди. Проявленные с применением капиллярной системы изображения отличаются резким контрастом, хорошим покрытием больших черных плоскостей. и чистым фоном изображения.

Пример 1. Баритованную фотобумагу при помоЩИ ракли покрывают дисперсией, состоящей ;из 1 объемной части (об. ч.) состава А и 3 об. ч. состава Б. Состав А:

бо/о-ный раствор смещанного полимера - N-винилкарбазолэтилакрилат в метиленхлориде1000 мл.

Окись цинка225 г

lOo/0-ный раствор монобутилфосфата в этаноле10 мл

Состав Б:

40/о-ный раствор смешанного полимера - винилацетат-винил-стеарат (85/15) в этиленхлориде1000 мл

Окись цинка150 г

Юо/о-ный раствор монобутилфосфата в этаноле10 мл

Эту дисперсию наносят так, что 1 л покрывает 12 Ж2. После высыхания светочувствятельный слой заряжают посредством разрядки короны в 6000 в так, что на каждый см приходится 400 в, и затем в течение 1,5 сек

экспонируют через диапозитив лампочкой в 75 вт на расстоянии 10 см.

Материал со скрытым электростатическим изображением накладывают на наклонную пластину. Для проявления скрытого изобранебольшое количество раствора красящего вещества следующего состава:

Метиленовый голубой2 г

Вода100 мл.

При этом светочувствительный слой соприкасается со взятыми для проявления чернилами. Получается ясная и точная позитивная картина, которая через 5 иин просыхает в струе теплого воздуха.

Пример 2. К 500 мл 4э/о-ного раствора полимера, аналогичного примеру 1 (составБ), в этаноле прибавляют 225 г фотопроводящей окиси цинка, как в примере 1. Смесь размалывают в течение 48 час в шаровой мельнице, после чего при тщательном размещивании добавляют следующий состав, мл: 23/о-ный раствор выщеуказанного полимера в этаноле500 lOo/0-ный раствор монобутилфосфата в этаноле10 lOo/0-ный раствор янтарной кислоты в диметилформамиде 10 lo/0-ный раствор флуоресцеина в этаноле10

Бумагу с нанесенной на ней алюминиевой фольгой покрывают при помощи ножа фотопроводящей дисперсией (1 .л .на 10 ла) и затем высушивают. Далее светочувствительный слой заряжают при напряжении в 7000 в на концах проволоки короны так, что на каждый еж приходится 300 в, и подвергают освещению в течение 0,7 сек через диапозитив лампочкой в 75 вт, расположенной на расстоянии в 10 еж. После этого скрытое изображение проявляют с помощью описанного ниже прибора, как показано «а фиг. 1, с применением тущи следующего состава:

Гидроколлаг (водная коллоидальная

графитная дисперсия)5 г

Лудокс (ЗОо/о-ная водяная дисперсия коллоидальной кремневой кислоты) 15 г Вода10 мл

Показанный на фиг. 1 прибор состоит из двух валиков / и 2 и резервуара 3 для туши. Валик 1 представляет собой алюминиевый цилиндр с диаметром в 15 мм и длиной в 25 см. Он служит ведущим валиком для подлежащего проявлению материала. Валик 2 - гладкий цилиндр из хромоникелевой стали 18/8 с диаметром вдвое больщим, чем у валика 1. Светочувствительный слой экспонированного материала 4 приводится в контакт с валиком с тушью и держится от него на расстоянии 0,5 мм так, что может образоваться мениск жидкости. Светочувствительный материал двигается со скоростью, равной окружной скорости валика 2, а палик 2 вращается со скоростью 2 м/мин и погружается частично в проявляюшую тущь. Чернила воспринимаются только неразряженными частями изображения и дают позитивное несмываемое изображение.

На баритованную бумажную основу наносят следующую проводящую грунтовку: Акваблак 15 (ЗОв/о-ная водяная дисперсия коллоидального углерода)50 г 2/о-ный водный раствор карбоксиметилцеллюлозы 500 мл Вода 100 мл Этанол 400 мл

Пример 3. На -грунтовку наносят фотопроводящий слой, описанный в примере 2.

После зарядки этого слоя по примеру 2 на него при помощи проекционного аппарата в течение 30 сек проецируют изображение. Для этой цели применяют две лампочки по 14 вт и 4,4-объектив с фокусным расстоянием в 21 см, установленный на расстоянии 84 см, при диафрагме 5,6. Позитивное скрытое электростатическое изображение проявляют так же, как и в примере 2, проявляющей жидкостью следующего состава: Акваблак (15о/о-ная водяная дисперсия коллоидального углерода)40 мл Вода 100 мл.

Для усиления плотности подлежащего проявлению изображения повышают окружную скорость проявляющего валика на 20 м/мин и скорость пробега бумаги на 3 м/мин. Расстояние между светочувствительным слоем и валиком составляет 1 мм. Получают отчетливое позитивное изображение.

Пример 4. Для изготовления фотопроводящей дисперсии тщательно смешивают в шаровой мельнице следующие составные части: Плексигум 25 (Юэ/о-ный ацетоновый раствор смолистого полиакрилата) 50 мл 40/о-ный раствор Виннапаса В (поливинилацетат) в метиленхлориде 25 мл Ацетон25 мл

Окись цинка22,5 г

lOo/0-ный раствор моно-и диизопропилортофосфата (1:1) в этаноле1,5 мл

Эту дисперсию наносят на алюминиевую фольгу посредством погружения последней так, чтобы количество окиси цинка составляло 15 г/ж2. На светочувствительном слое, полученном тем же способом, что и в примере 1, образуется скрытое электростатическое изображение. Проявление производят в устройстве, показанном схематически на фиг. 1. Поверхность валика 2 снабжена винтообразными желобками таким образом, что витки желобков соприкасаются друг с другом. Желобки имеют форму V с шириной и глубиной 0,5 мм. Валик 2 свободно вращается в резервуаре с жидкостью так, что желобки наполняются проявляющей жидкостью, которая держится силой капиллярности. Фотопроводный материал протягивается между двумя валиками со скоростью 30 MJMUH таким образом, чтобы скрытое изображение было обращено к валику с желобками. Проявляющая жидкость состоит из 30 мл акваблака 15 и 100 мл воды.

Для усиления контраста между освещенными и неосвещенными частями поверхности валик / держится под напряжением в 10 в по отнощению к валику 2. Скребок 5 снимает с валика избыточную проявляющую жидкость. Получается позитивное четкое изображение.

Пример 5 аналогичен примеру 4, но здесь применяют светочувствительный материал, изготовленный нанесением на пергамин с весом 60 г/./и2 фотопроводящего слоя из перемолотой в течение 24 час смеси:

Юэ/о-ный раствор смолы 9мекаль-65

в метилен-хлориде100 м,л

Окись цинка30 г.

Дисперсию наносят раклей таким образом, что после просыхания на 1 м материала приходится 15 г окиси цинка. Изображение получается того же качества, как и в предыдущих примерах.

Пример 6. Фотопроводящую дисперсию, полученную из полимерного связующего вещества, аналогичного составу Б по примеру 1, и окиси цинка, которую, как и в примере 2, обрабатывают монобутилфосфатом и янтарной кислотой, наносят на баритова«ную бумагу весом 55 г на 1 лг. Соотношение связующего вещества к фотопроводнику 4:15. Фотопроводящую окись цинка наносят в количестве 16 г/Л42. Слой из окиси цинка электростатически заряжают и получают позитивное скрытое электростатическое изображение, как описано в примере 3. До или во время проявления этого скрытого изображения обратную сторону носителя увлажняют посредством обтирания смоченным водой куском фетра для придания бумажному носителю проводимости. Затем скрытое изображение проявляют в проявляющем приборе по примеру 4 с помощью следующих красящих растворов: Вода100 мл

Райен черный2 г

Получают позитивное четкое изображение.

Пример 7. Подобно примеру 3 на светочувствительном материале получают скрытое электростатическое изображение. Проявление осуществляют жидкостью по примеру 1 с помощью изображенного на фиг. 2 проявляющего прибора. Этот прибор состоит из одного переменной формы пластмассового резервуара 5 для жидкости и одного смачивающего элемента 6 из металла или пластмассы. Смачивающий элемент полый и прикреплен к резервуару жидкости винтом или зажимом. Смачивающий элемент снабжен последовательно рещетом и куском фетра, прижатым к обтянутому пенистым материалом валику 7. Этот валик абсорбирует в своих порах проявляющуюся жидкость. Он прокатывается по несущему скрытое электростатическое изображение слою. На заряженных частях картины отлагается проявляющая жидкость так, что получается изображение.

Пример 8. Следующее соединение размалывают в, течение 24 час в шаровой мельнице: Окись цинка4,5 кг

40/р-ный раствор полимера, аналогичного примеру 1 (состав Б), в этиловом спирте9 л После размола смесь разбавляют следующим раствором:

40/о-ный раствор вышеуказанного полимера21 л lO-Vo-ный раствор монобутилфосфата в этиловом спирте 300 м,л lOo/0-ный раствор янтарной кислоты

в диметилформамиде300 мл

le/0-ный раствор флуоресцеина в этиловом спирте300 мл

Эту дисперсию наносят с ломощью ракли на баритованную бумагу (90 г на 1 жз) так, что 1 л дисперсии покрывает 10 ж2. На этот слой наносят посредством разрядки короны в 6000 в равномерную зарядку в 400 в на I см.

Заряженный слой освещают в течение 0,7 сек соответственно изобрал ению, а именно: лампочкой в 75 вт .на расстоянии в 10 см через диапозитив. Полученное скрытое изображение проявляют в следующем красящем растворе:

Метиленовый голубой краситель2 г

Вода100 мл.

При этом применяют изображенный на фиг. 1 прибор, причем валики 1 и 2 получают во

время проявления переменную зарядку 100 в и 50 гц. Образуется четкое позитивное изображение. При 50 гц хотя изображение и яркое, но некоторое количество тущи отлагается и на неосвещенных местах. Это нежелательное

отложение чернил может быть устранено повышением частоты применяемой во время проявления зарядки так, что уже при 1000 гц получается позитивное изображение с чистым задним фоном.

Предмет изобретения

Способ проявления скрытого электростатического изображения соприкосновением подложки с нанесенным на нее фотопроводящим слоем с проявляющей жидкостью, содержащей краситель, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества изображений, в качестве проявляющей жидкости используют водный раствор или водную дисперсию