DE1522597B2

DE1522597B2 - Elektrophotographisches verfahren zur herstellung von kopien

Info

Publication number: DE1522597B2
Application number: DE19661522597
Authority: DE
Inventors: Kinji Honjo Satoru Kanagawa Okubo (Japan)
Original assignee: Fuji Shashin Film K K , Kanagawa ^Japan)
Priority date: 1965-04-14
Filing date: 1966-04-14
Publication date: 1972-01-05
Also published as: GB1152832A; BE679506A; DE1522597A1; US3473923A

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrophotographisches Verfahren zur Herstellung von Kopien, bei dem ein Ladungsbild mit einem ersten Pulverentwickler, der einen zwischen 70 und 170⁰C schmelzenden Toner enthält, entwickelt, das entstandene Tonerbild auf ein Bildempfangsmaterial übertragen und dort fixiert wird.

Es ist bekannt (deutsche Auslegeschrift 1 015 678), ein Puderbild auf Papieren durch Wärmeeinwirkung zu fixieren, wobei in an sich bekannter Weise elektroskopisches Puder über eine Ladungsverteilung gebracht wird, dessen Tönungsmittel aus einer Mischung besteht, deren eine Komponente eine feste organische Verbindung mit einem klaren Schmelzpunkt im Bereich von 85 bis 120⁰C ist und die im geschmolzenen Zustand mindestens eine der übrigen Komponenten löst.

Es ist ferner bekannt (belgische Patentschriften 631 304 und 644 239), Kopien von einem Original nach einem thermographischen Verfahren herzustellen, wobei ein Ladungsbild mit einem ersten Pulverentwickler, der einen zwischen 70 und 170° C schmelzenden Toner enthält, entwickelt und das entstandene Tonerbild auf ein Bildempfangsmaterial übertragen und dort fixiert wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein billiges und einfaches elektrophotographisches Verfahren anzugeben, das mehrere Kopien auf gewöhnlichem Papier liefert, keine Dunkelkammer benötigt und trocken arbeitet.

Der Gegenstand der Erfindung geht von einem elektrophotographischen Verfahren zur Herstellung von Kopien, bei dem ein Ladungsbild mit einem ersten Pulverentwickler, der einen zwischen 70 und 17O⁰C schmelzenden Toner enthält, entwickelt, das entstandene Tonerbild auf ein Bildempfangsmaterial übertragen und dort fixiert wird, aus und ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Toner, der beim Abkühlen seiner Schmelze unter den Schmelzpunkt wenigstens

ίο 1 Minute lang in flüssigem Zustand verbleibt, verwendet wird, daß das Tonerbild unter Erwärmen auf das Bildempfangsmaterial übertragen wird und daß das übertragene Tonerbild vor dem Fixieren mit einem zweiten Pulverentwickler verstärkt wird.

Bei der Übertragung wird nur ein Teil des Tonerbildes auf das Bildempfangsmaterial übertragen.

Durch die Erfindung wird erreicht, daß die bei Silberbildern auftretende Verfärbung beim Lagern nicht auftritt, von einem Tonerbild bis zu vierzig Kopien erhalten werden können, gewöhnliches Papier verwendet werden kann, keine Dunkelkammer benötigt wird und trocken gearbeitet werden kann. Auf diese Weise wird ein billiges und einfaches Kopierverfahren geschaffen. Außerdem spielt die z. B. durch Sensibilisierungsfarbstoffe verursachte Färbung der photoleitfähigen Schicht keine Rolle, so daß eine beliebig gefärbte Kopiervoilage und eine entsprechend sensibilisierte photoleitfähige Schicht verwendet und trotzdem eine übliche schwarz-weiße Kopie erhalten werden kann.

Der Toner des ersten Pulverentwicklers soll bei Raumtemperatur nicht klebrig sein, jedoch nach Schmelzen bei Temperaturen von 70 bis 170^cC klebrig werden und ein großes Unterkühlungsvermögen aufweisen, was bedeutet, daß er nach dem Schmelzen, Kühlen unter den Schmelzpunkt und Stehenlassen bei Raumtemperatur mehrere Minuten in einer metastabilen flüssigen Phase verbleibt. Derartige Toner sind in der nachstehenden Tabelle zusammengestellt.

Die Werte in der dritten Spalte stellen die relativen Stellen in der triboelektiischen Reihe dar. Ein Toner auf einer höheren Stelle ist positiver geladen als ein Toner auf einer niedrigeren Stelle.

Für die in der vierten Spalte der Tabelle gezeigte triboelektrische Ladungsaufnahme wurde der absolute Wert der Ladungsmenge je Gramm Toner, der durch ein Sieb von 170 Maschen (Durchmesser einer Masche: 88 Mikrometer) durchgegeben wurde, gemessen. Ladungsmengen größer als 4 Mikrocoulomb wurden mit »A« bezeichnet, Ladungsmengen von 1,2 bis 3 Mikrocoulomb mit »B«, Ladungsmengen von 0,8 bis 1,2 Mikrocoulomb mit »C« und Ladungsmengen unter 0,8 Mikrocoulomb mit »D«.

Toner

F	Stelle in tnbo-	Triboelektrische
(⁰C)	elektrischer Reihe	Ladungsaufnahme
	140	D
122	110 bis 130	A
100	110 bis 130	D
—	110	D
—	108	A
134	105	A
146	105	D
121	105	A
92 bis 97	100	D
95	95	B

Natriumtartrat

Benzoesäure

Benzotriazol

Kaliumtartrat

p-Dimethylaniinobenzaldehyd

Benzoin

Traubenzucker

l-Phenyl-3-pyrazolidin

Sorbit

Benzil

	(Fortsetzung	Stelle in tribo- elektrischer Reihe	Triboelektrische Ladungsaufnahme
Toner		66 66	A A
Tribenzylamin		66	A
Phenacetin		66 48	B D
Sebacinsäure		45 42	D A
Acetanilid		40 28	C B
Vanillin		25 0 <0 <0	C A C D
Phthalsäureanhydrid
Zimtsäure
Methylhydrochinon
Schwefel
ο,ρ-Toluolsulfonamid (Mischung) ...
2,4-Dihydroxybenzophenon
^-Naphthol
Maleinsäureanhydrid
; der Tabelle)
F (⁰C)
92 135
134
115 82
132 135 bis 136
124 bis 125 119 bis 120
105 bis 110 147 123 53

Der Toner kann mit einer infrarotabsorbierenden Substanz (weniger als 0,1 Gewichtsteil je Gewichtsteil Toner) gemischt werden. Als infrarotabsorbierende Substanz kann Ruß, Eisenoxyd, Chromgrün, Ultramarinblau, Kobaltblau, Indigo oder ein Toner verwendet werden.

Zur Herstellung eines ersten Pulverentwicklers wird 1 Gewichtsteil eines Toners gründlich mit 0 bis 0,1 Gewichtsteilen einer feinteiligen infrarotabsorbierenden Substanz gemischt und erhitzt. Die geschmolzene Mischung wird unter Rühren auf Zimmertemperatur gekühlt und nach vollständiger Verfestigung auf eine Korngröße von 0,1 bis 100 Mikrometer zerkleinert.

Die photoleitfähige Schicht eines Aufzeichnungsmaterials wird aufgeladen, bildmäßig belichtet und mit dem ersten Pulverentwickler unter Bildung eines Spiegelbildes der Kopiervorlage pulverentwickelt. Dann wird das erhaltene Tonerbild auf den Schmelzpunkt des Toners erhitzt und wieder auf Raumtemperatur gekühlt, um das Tonerbild zu fixieren. Hierauf wird das Tonerbild auf ein Bildempfangsmaterial z. B. aus Papier, Glas oder Tuch gelegt und die Materialien zwischen zwei heißen Platten oder durch Anwendung von Infrarotstrahlen erhitzt. Das Erhitzen des Tonerbildes kann auch vor dem Auflegen auf ein Bildempfangsmaterial erfolgen.

Auf diese Weise wird ein Teil des Toners auf das Bildempfangsmaterial übertragen.

Als zweiter Pulverentwickler zur Entwicklung des Bildempfangsmaterials kann irgendein feines Pulver verwendet werden. Es kann dadurch hergestellt werden, daß man in einem thermoplastischen Kunststoff, beispielsweise einem Phenol-Formaldehyd-Harz, einer geschmolzenen Mischung aus chloriertem Naphthalin und Polystyrol oder einem Mischpolymerisat aus Vinylchlorid und Vinylacetat, Ruß, Asphaltpulver, basisches Bleicarbonat, Zinkoxyd, Titandioxyd, Antimontrioxyd, Eisenoxyd, Cadmiumsulfid, Molybdänorange, Cadmiumgelb, Chromgrün, Ultramarinblau, Benzidingelb, Indigo oder Alizarin, dispergiert und die Dispersion zu Körnern mit einem Durchmesser von 0,1 bis 50 Mikrometern zerkleinert.

Wenn das Bildempfangsmaterial mit dem Dampf eines organischen Lösungsmittels, z. B. von Trichloräthylen, Dichlordifluormethan, Aceton, Chloroform oder Benzol gegebenenfalls in der Wärme, behandelt wird, wird das Tonerbild fixiert.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung wird ein mit einem oberflächenaktiven Mittel behandelter zweiter Pulverentwickler verwendet.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung wird ein mit einem feinen festen oberflächenaktiven Mittel gemischter zweiter Pulverentwickler verwendet.

Durch die vorstehend angegebenen beiden Ausgestaltungen wird erreicht, daß bei Verwendung der mit einem oberflächenaktiven Mittel behandelten Pulverentwickler die Dichte nach Entwicklung erhöht werden kann.

Als oberflächenaktive Mittel sind Alkylsulfosuccinate, Alkylbenzolsulfonate, Alkylester von Sorbitan, quaternäre, langkettige Kohlenwasserstoffammoniumsalze und Alkylester von Polyoxyäthylensorbitan geeignet. Die zur Anwendung gelangende Menge an oberflächenaktivem Mittel beträgt 10¹² bis 10¹⁸, vorzugsweise 10¹³ bis 10¹⁷ Moleküle je cm² Oberfläche des Pulverentwicklers.
Durch diese Ausgestaltung wird erreicht, daß die zweiten Pulverentwickler gut auf dem Tonerbild aus dem ersten Pulverentwicklei haften, so daß ein. großer Kontrast der Kopie erhalten werden kann.

Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung können elektrostatische latente Bilder zur Anwendung gelangen, die nach ugendeinem der bekannten Verfahren hergestellt wurden. So können z. B. auch elektrostatische latente Bilder vom Metalltyp zur Anwendung gelangen.

B e i s ρ i e 1 1

20 g Benzoesäure werden mit 1 g Ruß gut gemischt und bei 125° C geschmolzen. Nach kräftigem Rühren der Schmelze wild diese auf Raumtemperatur gekühlt und nach der Verfestigung auf eine Korngröße von weniger als 400 Maschen zerkleinert.

Eine elektrophotographische Platte mit einer sensibilisieiten Zinkoxyd-Bindemittel-Schicht wird aufgeladen, belichtet, mit dem Pulverentwickler entwickelt und durch Bestrahlung mit Infrarotstrahlen fixiert.

Dann wird ein Bildempfangsblatt auf die elektrophotographische Platte gelegt und mittels Bestrahlung mit Infrarotstrahlen die Rückseite der Platte erhitzt, bis ein Teil des Toners schmilzt und auf das BiIdempfangsblatt übertragen wird. Nach dem Entfernen der Platte wird das Tonerbild auf dem Bildempfangsblatt mit einem Toner verstärkt, der durch Vermischen von 80 Gewichtsteilen Polystyrol, 10 Gewichtsteilen

Phenol-Formaldehyd-Harz und 10 Gewichtsteilen Ruß, Schmelzen der Mischung unter Rühren und Vermählen der letzteren auf eine mittlere Teilchengröße von 15 bis 25 μπι hergestellt worden ist und im Dampf von Trichlorethylen fixiert.

Durch Wiederholung dieser Arbeitsweise können von einem Tonerbild auf der Platte bis zu 40 Kopien j erhalten werden. '

Beispiel 2

IO

20 g 2,4-Dihydroxybenzophenon werden mit 1 g Ruß gemischt und bei 147⁰C geschmolzen. Die Schmelze wird kräftig gerührt, zur Verfestigung auf Raumtemperatur gekühlt und dann auf eine Korngröße unterhalb 400 Maschen zerkleinert.

Ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial mit einem Schichtträger aus Aluminium und einer im Vakuum aufgedampften Selenschicht wird aufgeladen, belichtet und mit dem Pulverentwickler entwickelt.

Die folgende Übertragung, Verstärkung und Fixierung wurden wie im Beispiel 1 ausgeführt.

Beispiel 3

20 g pulverisiertes l-Phenyl-3-pyrazolidon und 1 g Ruß wurden bei 125⁰C geschmolzen und wie im Beispiel 1 weiterverarbeitet und als erster Pulverentwickler verwendet.

10g"eines zweiten Pulverentwickler wie im Beispiel 1 werden einer Lösung von 1 ml einer 30%igen wäßrigen Lösung von Natriumdi-2-äthylhexylsulfosuccinat in Ϊ.ΟΟ ml Wasser zugegeben, kräftig gerührt, im Vakuum getrocknet und auf eine Teilchengröße von weniger als 88 μΐη zerkleinert. Der so erhaltene zweite Pulverentwickler wird wie im Beispiel 1 verwendet.

Der Unterschied zwischen der Dichte eines Tonerbildes, das mit einem Entwickler verstärkt wurde, der nicht mit einem oberflächenaktiven Mittel behandelt worden war, und derjenigen eines Tonerbildes, das mit einem Entwickler verstärkt wurde, der mit dem oberflächenaktiven Mittel behandelt worden war, geht aus den Absorptionsmessungen der mit Hilfe eines transparenten Bildempfangsmaterials hergestellten Tonerbilder der Beispiele 1 und 3 hervor.

Dichte gleicher Bildteile

Pulverentwickler ohne oberflächenaktives
Mittel 0,17

Pulverentwickler mit oberflächenaktivem

Mittel 1,07

Claims

Patentansprüche:

1. Elektrophotographisches Verfahren zur Herstellung von Kopien, bei dem ein Ladungsbild mit einem ersten Pulverentwickler, der einen zwischen 70 und 17O⁰C schmelzenden Toner enthält, entwickelt, das entstandene Tonerbild auf ein Bildempfangsmaterial übertragen und dort fixiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Toner, der beim Abkühlen seiner Schmelze unter den Schmelzpunkt wenigstens 1 Minute lang in flüssigem Zustand verbleibt, verwendet wird, daß das Tonerbild unter Erwärmen auf das Bildempfangsmaterial übertragen wird und daß das übertragene Tonerbild vor dem Fixieren mit einem zweiten Pulverentwickler verstärkt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit einem oberflächenaktiven Mittel behandelter zweiter Pulverentwickler verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit einem feinen, festen oberflächenaktiven Mittel gemischter zweiter Pulverentwickler verwendet wird.