Способ проявления скрытого электростатического

( 778351/23-4 аявлено 12 Х.19 с присоединением заяв Приоритет МПК 6 03 с комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРубликовано 08.11,1968, Бюллетень7 Дата опубликова я описания 10.1 Ч,19 Авторыизобретениизаявители ИностранцыАндрей Ротт, Луи Ахилн Энгеланд и Роберт И (Бельгия) Мой ссенф Ноэ ль М Иоси иа Кассьез Леонард ф СКРЫТОГО ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГОЗОБРАЖЕН ИЯ СПОСОБ ПРОЯВЛ еский з проявляю женные явления электрич о отношению к фильно, а незаря нные части поверхн в момент прведут себяжидкости лименее заряжфобно. ли озар тер ни Известный способ проявления скрытого электростатического изображения заключается в том, что подложку с нанесенным на нее фотопроводящим слоем приводит в соприкоснове. ние с проявляющей жидкостью, содержащей 5 органический растворитель и растворенный в нем краситель.Предлагаемый способ проявления электро. статически заряженных изображений на носителе посредством проявляющей жидкости, под водимой в непосредственную близость к электростатическому изображению, отличается от известного тем, что поверхность изображения одновременно с получением электростатически заряженного изображения или непосред ственно за этим подводится в близкое соседство с проявляющей жидкостью, причем поверхность изображения селективно и/или дифференцированно смачивается соответственно электростатической зарядке изображения. 20Применяется проявляющая жидкость, поверхностное натяжение которой по отношению к несущему скрытое электростатическое изображение материалу посредством величины и значения поля электросилы на поверхно сти несущего материала выбирается так, что поверхность изображения селективно и/или дифференцированно смачивается соответственно электростатическим зарядам изображения. При этом участки поверхности, несущие 30 Селективное смачивание электростатическияжвнных поверхностей изолирующего маиала не зависит от вида и способа нанесея зарядки на изолирующий материал. Найдено, что если изолирующую верхнюю поверхность, состоящую из электростатически заряженных частей плоскости наряду с незаряженными частями плоскости смочить жидкостью, то последняя на незаряженных частях плоскости будет иметь краевой угол по меньшей мере в 90, а на заряженных - по меньшей мере на 20% меньший. Изолирующая поверхность будет селективно смочена этой жидкостью, Краевой угол на незаряженных частях плоскости составляет предпочтительно 90 в 1.В качестве основы для электростатически заряженного изображения лучше 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 преимущественно окись цинка. Особенно хорошие ре10 мл 50 10 мл 55 60 65 зультаты достигаются в том случае, если подвергнуть окись цинка обработке кислотами.При жидкостном проявлении скрытых электростатических изображений необходимо следить за промежутком между зеркалом поверхности жидкости на смачивающем устройстве и наиболее глубокой точкой проявляющей поверхности. Хорошие 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 жидкость содержит не менее 60% вес. ч, воды, а также одно или несколько следующих соединений:1. 0,3 - 20% растворяющегося или диспергирующегося в воде красящего вещества;2. 0,2 - 20% вещества, воздействующего на поверхностное натяжение;3. 0 - 10 Я, вещества, предотвращающего высыхание чернил, например глицерин, гликоль и сорбит;4. 0 - 10% растворимого в воде или диспергируемого связывающего вещества, например гуммиарабик, карбоксиметилцеллюлоза и т. д,5. 0 в 350 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. На 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 5 10 15 20 25 Зо 35 40 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 с глубиной и шириной от 30 до нескольких мм. Форма капилляров может быть конической, прямоугольной, цилиндрической, полукруглой или неравномерной. Наружная поверхность печатного устройства состоит преимущественно нз 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.Прим ер 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:600-ный раствор смешанного полимера - Х-винилкарбазолэтилакрилат в метиленхлориде 1000 мл Окись цинка 225 г 10%-ный раствор монобутилфосфата в этанолеСостав Б:40/0-ный раствор смешанного полимера - винилацетат-винил-стеарат (85/15) в этиленхлориде 1000 мл Окись цинка 150 г 10%-ный раствор монобутилфосфата в этаноле Эту дисперсию наносят так, что 1 л покрывает 12 м. После высыхания светочу встви. тельный 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 изображения с верхнего конца на слой наливаютЗО 35 40 5небольшое количество растворавещества следующего состава:Метиленовый голубойВода При этом светочувствительный слой соприкасается со взятыми для проявления чернилами. Получается ясная и точная позитивная картина, которая через 5 мин просыхает в струе теплого воздуха.Пример 2. К 500 мл 4%-ного раствора полимера, аналогичного примеру 1 (состав Б), 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 размешивании добавляют следующий состав, мл:2%-ный раствор вышеуказанного полимера в этаноле 500 10%-ный раствор монобутилфосфата в этаноле 1010%-ный раствор янтарной кислоты в диметилформамиде 10 1%-ный раствор флуоресцеина в этаноле 10 Бумагу с нанесенной на ней алюминиевой фольгой покрывают при помощи ножа фотопроводящей дисперсией (1 л,на 10 м 2) и затем высушивают. Далее светочувствительный слой заряжают при напряжении в 7000 в на концах проволоки короны так, что на каждый см приходится 300 в, и подвергают освещению в течение 0,7 сек через диапозитив лампочкой в 75 вт, расположенной на расстоянии в 10 см. После этого скрытое изображение проявляют с помощью описанного ниже прибора, как показано на фиг. 1, с применением туши следующего состава;Гидроколлаг (водная коллоидальная графитная дисперсия) 5 г Лудокс (30%-ная водяная дисперсия коллоидальной кремневой кислоты) 15 г Вода 10 мл Показанный на фиг. 1 прибор состоит из двух валиков 1 и 2 и резервуара 8 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 большим, 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/чин и погружается частично в проявляющую тушь. Чернила воспринимаются чолько неразряженными частями изображения и дают позитивное несмываемое изображение. 10 15 20 25 45 50 55 60 65 6На баритованную бумажную основу наносят следующую проводящую грунтовку:Акваблак 15 (30%-ная водяная дисперсия коллоидального углерода) 50 г 2%-ный водный раствор карбоксиметилцеллюлозы 500 мл Вода 100 мл Этан ол 400 мл П р и м е р 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 (15%-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.Пр и м е р 4. Для изготовления фотопроводящей дисперсии тщательно смешивают в шаровой мельнице следующие составные части:Плексигум 25 (100/о-.ный ацетоновый раствор смолистого полиакрилата) 50 мл 4%-ный раствор Виннапаса В (поливинилацетат) в метиленхлоридеАцетонОкись цинка 100/о-ный раствор моно-и диизопропилортофосфата (1: 1) в этаноле 1,5 мл Эту дисперсию наносят на алюминиевую фольгу посредством погружения последней так, чтобы количество окиси цинка составляло 15 г/м, 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. По. верхность валика 2 снабжена винтообразными желобками таким образом, что витки желобков соприкасаются друг с другом. Желобки имеют форму Ч 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 м/мин таким образом, чтобы скрытое изображение было обращено к валику с желобками. Проявляющая жидкость состоит из 30 мл акваблака 15 и 100 мл воды.25 30 35 7Для усиления контраста между освещенными и неосвещенными частями поверхности валик 1 держится под напряжением в 10 в по отношению к валику 2, Скребок б снимает с валика избыточную проявляющую жидкость. Получается позитивное четкое изображение. П р и м е р 5 аналогичен примеру 4, но здесь применяют светочувствительный материал, изготовленный нанесением на пергамин с весом 60 г/м 2 фотопроводящего слоя из перемолотой в течение 24 час смеси:10%-ный оаствор смолы эмекальв метилен-хлориде 100 мл Окись цинка 30 г. Дисперсию наносят раклей таким образом, что после просыхания на 1 м 2 материала приходится 15 г окиси цинка. Изображение получается того же качества, как и в предыдущих примерах,П р и м е р 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 баритованную бумагу весом 55 г на 1 м-. Соотношение связующего вещества к фотопроводнику 4: 15. Фотопроводящую окись цинка наносят в количестве 16 г/м 2. 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:Вода 100 мл Райен черный 2 г Получают позитивное четкое изображение. П р и м е р 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 Б для жидкости и одного смачивающето элемента о 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 обтяну 5 10 15 2040 45 50 55 8ому пенистым материалом валику 7, Этот валик абсорбирует в своих порах проявляющуюся жидкость, Он прокатывается по несущему скрытое электростатическое изображение слою, На заряженных часгях картины отлагается проявляющая жидкость так, что получается изображение.П р и м ер 8. Следующее соединение размалывают в течение 24 час в шаровой мельнице:Окись цинка 4,5 кг 4%-ный раствор полимера, аналогичного примеру 1 (состав Б), в этиловом спирте 9 л После размола смесь разбавляют следующим раствором:40/,-ный раствор вышеуказанного полимера 21 л 10%-ный раствор монобутилфосфата в этиловом спирте 300 мл 100/,-ный раствор янтарной кислоты в диметилформамиде 300 мл 1%-ный раствор флуор есцеина в этиловом спирте 300 млЭту дисперсию наносят с помощью ракли на баритованную бумагу (90 г на 1 м) так, что 1 л дисперсии покрывает 10 м 2. На этот слой наносят посредством разрядки короны в 6000 в равномерную зарядку в 400 в на 1 см, Заряженный слой освещают в течение 0,7 сек соответственно изображению, а именно: лампочкой в 75 вт на расстоянии в 10 см через диапозитив. Полученное скрытое изображение проявляют в следующем красящем растворе:Метиленовый голубой краситель 2 г Вода 100 мл,При этом применяют изображенный на фиг.1 прибор, причем валики 1 и 2 получают во время проявления переменную зарядку 100 в и 50 ги. Образуется четкое позитивное изображение, При 50 ги хотя изображение и яркое, но некоторое количество туши 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 изобретенияСпособ 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.ипография, пр. Сапунова, 2 Заказ 585/14 ЦНИИПИ Комитет Составитель Э. РамзоваТех ед Л, К. Малова Тираж 530о делам изобретений и открытий приМосква, Центр, пр. Серова, д. 4 Подписно овете Министров ССС