DE1522714A1 - Abbildungsverfahren,insbesondere elektrofotografisches Abbildungsverfahren - Google Patents

Abbildungsverfahren,insbesondere elektrofotografisches Abbildungsverfahren

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DE1522714A1 DE19661522714 DE1522714A DE1522714A1 DE 1522714 A1 DE1522714 A1 DE 1522714A1 DE 19661522714 DE19661522714 DE 19661522714 DE 1522714 A DE1522714 A DE 1522714A DE 1522714 A1 DE1522714 A1 DE 1522714A1
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Description

xmä ina'öesondero attf Terbeaaerte Auinaiiiaefläofaea, Seren Herstel lung Dfliö lerwendujig.
Das Aufbringen und Entwickeln τοη Mildern auf 3olticht«n anm foto-» leltfähigem Material ist bereits bekannt. Sei dem grundsÄtallolien von C. ?. Carlson in der üS-Patentsonrlft 2 297 691 angegebenen xerograflachen YerfaÄren wird eine glelelifonalA* »lektroetatiecht ladung auf eine foteleltfUtige laolieraanleht gebxaoht, dl· dann
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einem Hell-Dunkel-Bild ausgesetzt wird, wodurch in den dem Licht ausgesetzten Bereichen der Schicht die Ladung ausgeglichen wird. Das entstandene latente elektrostatische Bild wird durch Aufbringen Ton fein verteiltem elektretskopisehern Material, das als "Toner" bezeichnet wird, entwickelt. Per Xoner wird normalerweise . ▼on den Ladung haltenden Bereichen der Schicht angezogen» wodurch ein dem latenten elektrostatischen Bild entsprechendes Pulverbild entsteht· Dieses Pulver kann auf eine Auf nahmeflache, beispielewtiae Papier, übertragen werden» Bas übertragene Bild wird danach, beispielsweise durch Wärme, auf der Aufnahiueflache fixiert» Statt der Herstellung eines latenten elektrostatischen Bildes durch Aufladen der fotoleitfähig«! Schicht, dl« dann einem Hell Dunkel-Bild ausgebetat wird, kenn «an das latente Bild auch durch direkte« Aufladen der Schicht in Bildform herstellen. Ss sind verschieden« Verfahren stm Aufbringen der elektroekopischen Teilchen auf das latente elektroetati«ehe Bild, um di«ε mi entwickeln, bt« kannt. Dabei liiiitdelt.; -'s» ;.«4«ät- vm "Ketskadementsfisfelung11, "Magnetbürstenentwicklung«, "Pulvervolkenentvieklung^ und "flüssigent-, wie sie jeweils in d*n ÜS-Fstsntachriften 2 618 552,
£ 874 +63, 2 32t 776 m& i mi 9t1 :-|>«·αΐ3ΕΪ^»«ϋ sind. Diese Verfahr·» sind Eusaamen alt vielen Abwandlungen durch verschiedent Patent· und Yeröffentlichunftn aowie durch die weitgespannte Ver~ w»n4barkelt und Anwendung von elektrostatischen Vervielfältig\ing#- •inrichtungtn bekaBÄ**
Xu dtm Patent von Carlson sind verschiedene Arten von feinkörnig«M tlektroskopischem Pulver beschrieben. Mit dsr Entwicklung der •lektrostatisehen Vervielfältigung sind jedoch eine Vielzahl von
farbigen thermoplastischen Harzen entwickelt worden, beispielsweise das bevorzugte Tonerxaaterial, das bei Zuführung von Wärme das thermoplastische Tonerbild mit der Aufnahmefläche verschweißt. Wü^rend damit normalerweise sehr gute Bildqualitäten erzielt werden , haben diese Tonenaaterlalien doch auf gewissen Gebieten erheallehe Mangel. Wird das fonenaaterial auf brennbaren !lachen geschmolzen, beispielsweise Papier, so muß die Schmelztemperatur des Tonerharzes unterhalb der Degradationstemperatur des !Papiers liegen. Bei der Erwärmung einiger Papiere bis auf Terfärbungstemperatur oder bis zum Flammpunkt werden die Tonerharze häufig nlaht flüssig genug»- um in das Papier einzudringen und zu haften. Die entstandenen pulverigen und unvollständig verschweißten Bilder können leicht durch Reiben entfernt werden. Andererseits sind Tomerharze mit niedriger Schmelztemperatur bei üblicher Umgebungsteiaperatur im allgemeinen klebrig "und bilden während der !Lagerung und beim Gebrauch unerwünschte Zuaammenballungen. Ferner neigen die mit klebrigem Toner hergestellten Kopien dazu, sich an benachbarten Flächen abzusetzen. Einige klebrige .loner bilden auf dei* wiederzuverwendenden elektrofotografischen Bildfläche Veraelimierungen, die schwer zu entfernen sind. Schmiert das Tonermaterial sehr stark, so entsteht auf der elektrofotografischen Fläche ein Film aus Tonermaterial» Dieser Film hat andere elektrische Eigenschaften als die Platte und beeinflußt, wenn er hygroskopisch ist, "bei hoher Luftfeuchtigkeit die Leitfähigkeit der elektrofotografischen Fläche. Thermoplastische Harze mit gleichförmigem Molekulargewicht sind schwer herzustellen. Da thermoplastische Harze üblicherweise eine amorphe Mischung aus polymeren Ketten sind, die verschiedene Molekulargewichte und
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normalerweise einen Sehmelebereich statt tint· genauen Schmelspunkte» haben, 1st ea schwer, genau die Temperatur su bestimmen, bei der ein gegebene» polymeres thermoplastische· Har« schmilzt und auf dm aufnehmenden Blatt haftet, foner nit unregelmäBigen Schmelztemperaturen und großen Sohmeletemperaturherelehen erfordern Einrichtungen mit eingebauten Schmelzsieherungsfaktoren. Da die SohmelEt«?*pe**%ur nioht über den Brennpunkt de« Papiere er* höht werden kann, erfordert die» aäafif eine tmenrttosefet niedrige obere GeschwindigkeitegrenEe für die Bewegung des Papiere durch die Sehmeleeinrichtung» Pemer erhöht die laufend benutete Heiseinrichtung sum Schmelzen von Üblichem thermoplastiechem Toner die Temperatur in schlecht klimatisierten Räumen derart, daß die Lebensdauer der Einrichtung rerkürzt wird und der Bedienende belastet wird. Es let bekannt, den bei niedriger Temperatur achmelsenden Toner dadurch eu verbeeeern, daß mit in organisohea Lbsungemittel gelöstem thermoplastischem Harz behandelte Karten rerwendet werden (siehe US-Patentachrift 3 150 064)* Abweichend von einem Weichmacher wirkt das thermoplaetische Hare ale Sohmeleeuaatz. Obwohl der beschriebene Plaetikharzfilm die Tonerfiiiertemperatur herabsetzt, werden die vorstehend beschriebenen eich durch den Sehmelzbereieh dee thermoplastischen Harees ergebenden Probleme nicht gelöst. Bleistift- und Tintenmarkierungen sind schwer auf die mit dem Harzfilm überzogene Fläche eu bringen und zu entfernen· Ferner sind kompliziertere Einrichtungen und besondere Papierherstellungsverfahren erforderlich, wenn Harefilm mit brennbarem, teurem und giftigem organischen Lösungsmittel aufgebracht wird. Da die meisten-öiermoplaetiechen Tonerteilchen, Aufnahmeblätter und Entwicklungevorgänge in irgendeiner der vorste-
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hend beschriebenen Arten mangelhaft sind,besteht weiterhin ein Erfordernis für ein besseres System sram Aufschmelzen von Toner-* bildem.
Es ist daher Aufgabe» ein Mldherstellungsverfahren *u schaffen, das die vorstehend beschriebenen Nachteile vermeidet, und es soll eine verbesserte Aufhahaefläche für die Verwendung bei diesem Verfahren geschaffen werden.
Diese und andere Aufgaben werden allgemein gesagt dadurch gelöst, daß das Verschmelzen des Sonerbildee mit der Aufnahmefläehe in Anwesenheit eines festen kristallinen Weichmachers erfolgt, der das Schmelsen des thermoplastischen Toners unter VSraebedlngungen fördert» unter denen unbehandelte Plächen nur an den Randern oder gar kein VesseiUBelzen zeigen. Es werden kristalline Weichmacher benutzt, die sieh nach Abkühlen des thermoplastischen Qarzes auf Raumtempera-te τοη diesem trennen, da dadurch klebrige Bilder und diese begleitende AblSsprobleme vermieden werden. Die Trennung erfolgt Informr$n blattartigenIaeeln aus kristallinen Waichaacherteilchen in einem Gefüge aus Toneriaaterial« Obwohl es noch nicht gans geklärt ist» iat aiusunehmen* daß beim Erwörmen des festen, kristallinen Weichmachers über seinen Schmelzpunkt dieser die in den theraoplastischem vorhandenen Van Der Waalschen Kräfte verringert und da» von langen geraden polymeren Ketten ermöglichtf vodureh der PliiBsigkeitsgrad bei niedrigen feaiperaturen vergrößert wird, fersuche haben ge«eigtt daß einige flüssige Welehmftehe? scheinbar •ine voliatändige Sonerverschaeleusg unter ^Brsebedlneum^en er~
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möglicht, bei denen unbehandelte Flächen nur RandTerechmelEungen ergeben. Bas entstandene Bild ist jedoch entweder dauernd oder für eine lange Zelt klebrig» Eine Aufnahmeflächef die ein mit Hilfe von flüssigem Weichmacher hergestelltes klebriges Bild trägt, gibt Tonermaterial an benachbarte Flächen ab, wodurch sich da· Bild verästelt· Ferner schwächen und schmelzen die Nichtbildbereiche einer mit flüssigem Weichmacher behandelten Aufnahmefläche bei Raumtemperatur das thermoplastische Bild der benachbarten Flächen. Vorzugsweise wird ein fester»kristalliner Weichmacher verwendet, dessen Scnmelspunkt oberhalb von 45° C liegt, da dann frühzeitiges Schmelzen und Aktivieren während der lagerung ver·· ■!•den wird und eine sehnellere Kristallisation des Weichmachers in Tonerbild gefördert wird. Um wirksam zu sein, muß der Schaelspunkt des festen Weichmachers unterhalb des Sehmelsbereiche des thermoplastischen Tonerharzes liegen. Der gleichförmige und ge* naue Schmelzpunkt des kristallinen Weichmacher« ermöglicht die Verwendung kühlerer und wirksamerer Sehmeiseinheiten in genauen elektrostatischen Abbildungaeinrichtungen. .
Sehr gute Ergebnisse wurden mit Ithylanglyooldlbenzoat (BQBB) WId Alt Mischungen aus diesem und Diphenylphtalat (BPP) erzielt« Werden alt BGDB behandelt· Aufnahite.flächen verwendet, so kann die Geschwindigkeit in vorhandenen elektrofotograflecken Vervielfaltigungeeinrichtungen aehr eis verdoppelt werden. Außerdem kriβt·lliβiertΊES(jBB bei Abkühlung auf Raumtemperatur in Sekunden· !•S3 kann jedochauch dureh andere geeignete feste Weichmacher ereetct werden. Typische ft et ef lcri β talline Welchraacher enthalten
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XthylenglycoXdiben&oat, Dimtthylieophtalat (DMJP), Glyeeroltri« bensoat, Dicyclohexylphtaiat (DCHP), Dlphenylphtalat und Mischungen aus diesen.
Geeignete Aufnahmeflächen können mit Weiehmaehermaterial gemäß der Erfindung behandelt werden. Beispielswelse können die Oberflächen von Blättern, Rollen, Brettern oder sogar massive Gegenstände mit festem Weichmacher gemäß der Erfindung Überzogen oder imprägniertwerden* Die Aufnahmefläche kann aus organischem oder anorganischem Stoff oder Mischungen daraus bestehen. Sie kann die (ftfifflache eines elektrofotografischen Aufzeichnungsteils sein« Enthält die Aufnahmefläche thermoplastische» Hüirü» eo wird λ**, . ein Weichmacher gewählt, der die Aufnahmefläche nicht erweicht
und verzieht. Umgekehrt kann da« !erziehen der Aufnahmefläche absichtlich vorgenommen werden, um ein· gewünschte dekorative Wirkung zu erzielen. --;-:-;"■..■; V^.;-_■.-,-:.-':.:■■':-"-,- ■-" : .. ": ■ -: ~
l/eiclimachermiächung kann durch uiiliclie Terf ahren: flcHf d£·
nabmeflache aufgebracht werden, beispielsweise dureh Sprühen,
•mktroBtatische AbBcheidung, lauchen, Wirbelschichtrerf ahren,
Streichen oder Rollen* Ferner kann der Weichmacher auf irgendeine bekannte Art während oder nach der Herstellung der Aufnahmef achicht auf diese aufgebracht werden. Beispielsweise kann der
Weichmacher allein oder zusammen mit anderen Stoffen als Pulver, Dispersion, lösung, Dampf,Emulsion oder Schmelze dem Papier
während oder nach der Herstellung zugesetzt werden. Sehr gute
Ergebnisse wurden, erzielt, wenn der Weichmacher mit einem;.'Binde--
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mittel gtmischt zugesetzt wurde, da dann die Schwierigkeiten durch Staubverunreinigungen vermieden wurden. Ee können irgendwelche geeigneten Bindemittel zum unverrückbaren Aufbringen des festen Weichmachers auf die Aufnahaeflache benutzt werden. Typische Bindemittel enthalten: azetyllerte Stärke, Styrolbutadien latex, Kaxbosy-Methyl Zellulose, Polyvinylpyrrolidon, acryllertes Latex, Polyvinylazetatcopolymeren, Polyvinylalkohol, Sojaprotein, KMeIn, Hydroxyäthylat-Stärke und Mischungen aus diesen. Zusammen mit dem Bindemittel können Zusätze von Antioxydationsmitteln, Emulgatoren, Aufhellern, Lösungsmitteln, Glattern, Sehlemmitteln, Antisehäumstoffen, Farbzusätzen und Füllmitteln verwendet werden. Bindemittel mit azetylierter Stärke, Styrolbutadiencopolymeren, Polyvinylpyrrolidon, Kasein, Polyvinylalkohol und Hisehungen von diesen werden bevorzugt, da sie in den üblichen schnellen Papierüberzugeiinrlehtungen sehr stabil sind· Überraschenderweise sind Tonerbilder, die auf mit Bindemittel- und Weichmachermischungen bearbeiteten Aufnahmeflächen hergestellt wurden, viel dichter als auf unbehandelten Aufnahraefläohen hergestellte Tonerbilder* Ferner liegen mit Bindemittel- und Weichmachermischung ^behandelte Papierblätter nach dem Verschmelzen des Toners glatter als unbehandelte. Torzugewelse liegt der Gehalt an Bindemittel unter 40 ^ bezüglich des Weiohmachergewichtes, da man dann ein besseres Verschmelzen erhält, weil mehr Weichmacher auf derjenigen Fläche vorhanden ist, auf der der Toner geschmolzen wird.
Papierblätter oder -rollen werden im allgemeinen als Aufnahmeflachen für elektrostatische Eildherstellungsverfaliren benutzt.
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Das Papier kann organische und/oder anorganische fasern enthalt ten, beispielsweise Zellulose, abgewandelte Zellulose, polymeres Harz» Glas und Ashestfasera. Der Weichmacher wird dem Papier in irgendeinem Stadium des Herstellungsverfahrens zugesetzt. Oberflächenüberzüge, die mindestens 0,4 Pfund Weichmacher pro Ries (12Q9S m ) enthalten, verringern die zum lonersehmelzen erforderliche Leistung erheblich, obwohl auch geringere Mengen wirkungsvoll sind. Wird der Weichmacher vor der Blattverstellung in das Papier gebracht, beispielsweise beim Rühren, oder in die Rolle, etwa durch Imprägnieren» so 1st eine entsprechend größere Menge Weichmacher erforderlich, um an der Oberfläche ein« ausreichende Menge von Weichmacher zu erhalten· Sehr gute Ergebnisse ersielte man, wenn als Oberflächenüberzug 0,5 bis etwa
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1,5 Pfund Weichmacher auf 120,8 m Aufnahmefläch· gebracht wurde. , ■ . ■ ; ■ . ■;■;■■■■■■ . '; ■
Ss sind bereits Zusammensetzungen aus ftlektroskopiaohem Toner bekannt. Sie werden beispielsweise in den US-Patentschriften 2 618 551 von Walkup, 2 618 552 von His*t 2 638 415 Ton Wie· und Walkup, 2 659 670 von Copley und 2 788 288 von Rheinfrank und Jones beschrieben. Der mittlere Teilchendurchmesser dieser Toner liegt im allgemeinen zwischen 1 und 30 Mikron. Selbstrer» ständlioh sollen für die mit Weichmacher behandelt· Oberflächt solche thermoplastischen Harztoner verwendet werden, die auch fen dem besonderen verwendeten Weichmacher veieligesiach* werden. Die Wsüil geeigneter Zusammenstellungen von festem Weichmacher und theraoplajstiaohem Harztoner ist für den Taehmann klar, um dma TonerepektruBi der Aufnahaefllch· zu erweitern, können Mi-
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schlingen aus zwei oder mehr Weichmachern verwendet werden. Typische thermoplastische Harze enthalten* Acrylharze, Zelluloseazetat» Zellulosenitrat, Polystyrol, Polyäthylen, Polypropylen, Polykarbonat, abgewandelte Phenolformaldehydharze und Mischungen aus diesen.
Die folgenden Beispiele bezeichnen, beschreiben und vergleichen Beispiele für Verfahren zur Behandlung von Aufnahmeflächen gemäß der Erfindung und ihre Verwendung als Träger für aus latenten elektrostatischen Bildern hergestellte Tonerbilder· Teile und Prozente beziehen sich, wenn nicht anders angegeben, auf das Gewicht.
Bei den Beispielen I - IX wurde ein Toner verwendet, der ein Styrol- und n-butylmethacrylatcopolymer, Polyvinylbutyrol und schwarzen Kohlenstoff, hergestellt nach dem von H. A. Insalaco im Beispiel I der US-Patentschrift 3 079 342 angegebenen Verfahren, enthält. Die behandelte Aufnahmefläche trägt einen Oberflächenüberzug aus Weichmachermischung, die als wässerige Dispersion mit Hilfe einer glatten Metallrolle in einer Dietzeo-Dixon Pilot Überzugseinrichtung aufgebracht, danach mit einem Stab abgestrichen und zum Schluß mit heißer luft getrocknet wurde. Di· die Tonerbilder tragenden Blätter werden mit vorbestimmter Geschwindigkeit unter einem Quarzfadeninfrarotstrahler, der mit konstanter Eingangaleiatung betrieben wird, entlangbewegt. Um die verwendeten Sehaelsibedingungen vergleichen zu können, wird ein Leistungefaktor definiert. Dieser ist folgendermaßen fest-
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gelegt:
• LeistungsfaktorflÖSiJ-^SsL ξ**|anßsleistung [watt iieieTiungBiaÄTioi:^ cn j = pördergesoäiwindigkeit
Die Klebrigkeit und die Tom geschmolzenen Bild auf Baumwolle abgeriebene Pulvermenge werden auch verglichen.
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Toneraohmelmvirkung auf nit Weichmacher behandeltem Papier Weiohaaohersuaanenaetzung in Oewiohtaaateilen
Styrolbtitadien (
Polyrlaylpyrrelldoa,
a*ety- ^eiatunga-
~ «^. isrssei) grpr Ji-: f^om)
Toneraohxeliercebnlaae
II III
80(DPP) 80(3XJHP)
20
4.2
6.5
6.5 51
197 98,5 52,5 52,3 49,2
SohmelBen, Abrieb, nieht klebrig aehr geringea Sohaelaan, pulreriger Abrieb gutea Sohaelsea, kein Abrieb, leicht klebrig gutea Schneisen, keia Abrieb, leicht klebrig gutea Sehselsen, kein Abrieb, leicht klebrig
8Q(SODl) 80(50Dl)
15
50
Sehaelsen, kein Abrieb, leicht klebrig
gutea SehMlsen, kela Abrieb, laicht klebrig
gutes Sehselsen, kaia Abrieb, leicht klebrig
gutea Schaelsen, keia Abrieb, leicht klebrig
* Hergeatellt durch vftaaerigaa Mahlen, der folgeadea ZuaasaeasetBuag (Oewichtateilen) >on Zuattsea feit einer Kugel mühle 1
Dioyelohexylphthalat Dishearlphthalat Ithjlenglyooldibenaoat Diatethyliaophthalat (DCHP)-Iörn«r (DPP)«K8raer (fi01>a)-Iömer (2MIP)-K8raer
φ Weichmacher 150 150 150 150 152
O Xatriuaaala aua
O behandeltes Bars
S (Bresinat l) 		1 1 1 1 ro
X Polyrinylpyrrolidon
F (PTP Typ K-30) 		2 2 2 2
Waaaer 147 147 277 146
In dta Beispielen X - HIII wtrden »it den Mischungen au· Tabel-1» A behandelte Blätter nit unbehandelten Blättern ytrglicktn. Se werden rereohiedene Mengen Bohandlungeraaterial pro Rite und Tsrsehisdtnt FBrdergeaehwindlgkelten benutst, t» den. Einflufl dieser beiden Taktoren auf die Menge der benötigten Schttelsenergie au neigen. Der benötigte leistungsfaktor für tin äquiTalentea SchaelBen auf unbehandelte* Fapier wird duroh Vergleich dt» Abriebe τβη behandelten Blättern sit einer genormten Ibrlebfolge Kit unbehandelten Blättern feetgtlegt. Die Bilder auf den unbehandelten und behandelten Blättern werden als äquiralent beeeichnet, wenn die Meng· des Abriebe bei beiden gleich ist. De.· Tonenaterlal wir* duroh Äiehen tint· mit einem 50g-Oevioht belaeteten 5 x 5 an groflen StoffiitUtk» (Ciroeketter Saure, Te«t 7abrle«t Inc.) über 26 es Längt«inet Blldblatttt abgerieben. I)It TerriÄgerunf 4er erftrderliohen lingaitgtleiitung in t, vm tin äquiYftlentee SehetlieÄ *u erhalten, wird aach der feilenden formel
itietungsfakttr Ar ttr lsir äemiTaleatts Stluetlstn - etunf»-
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BAD ORiOlNAt
Τ»¥·11· ▲ V«io)uuMb«rsm»unM»Mtswng in Gewicht«teilen
Itfcyl·*- . feXjTiayl-
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«40,0 840,0
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5.6
51,7
«40,0
11*2
Polyrinyl-
alkohol,
HTaaol 72-60 		2051,2 tat« """■
(Low 656)
— 1551,2 265,0
— 2051,2 504,0
2051,2 504,0
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51,7 504,0
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BAD ORIGINAL
Beispiel XL
Papierblätter werden «it Äthylphthalyläthylglycolat, einem flüssigen Weichmacher, behandelt. Dazu werden sie in eine Methylalkoholmischnng getaucht, die 10 Gewichteprosente dee Weichmacherβ enthält. Fach dem Yerduneten der Alkohollösung wird das elektrostatisch entwickelte Bild aus 8tyroleopolymertoner auf da· behandelte Blatt übertragen. Das Blatt wird dann auf der Rückseite mit einem stabförmigen Heizer für 5 Sekunden auf 125° C erhitzt. Unter diesen Wärmebedingungen wird das Tonerbild Yolletändig geschmolzen. Auf unbehandeltem Papier erfolgt unter den gleichen Wärmebedingungen nur ein Schmelzen an den Rändern des Tonerbildes. Beim Lagern setzt sich jedoch der Toner auf mit dem flüssigen'Weichmacher behandeltem Papier auf benachbarten Blättern ab, wodurch eich die Tintenbilder rerastein.
Beispiel XLI
Papierblätter werden mit Creeyldiphenylphosphat, einem flüssigen Weichmacher, behandelt, indem sie in eine Methylalkohollöeung getaucht werden, die 9 uewichteprozente des Weichmacher* enthält. Haoh dem Yerduneten der Alkohollösung wird das elektrostatisch entwickelte Bild aus Styrolcopolymertoner auf das behandelte Blatt übertragen. Das Blatt wird dann auf der Rückseite mit einem etabförmigen Heizer für 5 Sekunden auf 125° 0 erhitzt. Unter dieien Wäraebedingangim wird das Tonerbild vollständig geschmolzen. Auf unbehandeltem Papier erfolgt unter den gleichen Wärmebedingungen
90 9842/137 8 SAD
nur ein Schmelsen an den Eänderm dM Tonerbildes» Beim lagern eetit eich Jedoch der Toner auf Bit dem flüssigen Weichmacher behandeltem Papier auf benachbarten Blättern ab, wodurch eich die Tintenbilder verästeln· -
Beispiel IHI
Das Papier wird mit einer Weichmaehermisohung aus' 1080 Teilen EGDB, 14»4 Teilen Polyvinylpyrrolidon (K-30), 340 Teilen Butadien-Styrol Latex, 0,14 Teilen Aufheller (Kalkfluor Weiß CBP), 5 Teilen Ammoniumhydroxyd (28 j(), 7t2 Teilen polymerisiertes Batrlumsals aus Alkylnaphtalinaulfosäure (Baxad 11) und 1083 Teilen Wasser behandelt. Bin Bild aus Styrolpolymertoner wird in einer elektrofotografischen Kopiermaschine lerox 813 (ähnlich der in der US-Patentschrift 3 099 943 beschriebenen) mit einer Geschwindigkeit von 12 Kopien pro Hinute auf das Papier gebracht, Biese Geschwindigkeit ist doppelt so groß wie die normale Geschwindigkeit des lerox 813. Bas Tonerbild ist geschmolsen und klebt nicht. In der gleichen Maschine erhält man bei dieser Geschwindigkeit auf Standardpapier keine Tonerfixierung·
Beispiel XHIl
Sine nach Beispiel I der ÜS-Patentsahrift 2 753 308 hergestellte Harsabart von Phenolforaaldehydharstoner wird auf Papier geeraoht, ias mit der ΐαΚΒ-Kieohung aus des vorstehenden Beispiel T behandelt
8ADORiGlNAL
ist. Beim Erwärmen awlβchen «wei parallelen, 2,54 ca Toneinander entfernten Heizplatten schmilzt der Toner unter gleichen Wärmebe dingungen auf behandeltes Papier schneller als auf unbehandeltem Papier.
Beispiel XLIV
Ein Styrolmethylmethacrylatcopolymertoner wird auf ein EGDB-Mischung aus dem vorstehenden Beispiel YIII behandeltes Papierblatt gebracht« Beim Erwärmen zwischen zwei parallelen, 2,54 cm voneinander entfernten Heizplatten schmilzt der Toner unter gleichen Wärmebedingungen auf dem behandelten Papier schneller als auf unbehandeltem·
Die Torstehenden Beispiele bezogen sich auf die Verwendung von Bildaufnahmeflächen, auf die die Tonerbilder nach Herstellung auf einer elektrostatischen Aufzeichnungsfläche übertragen wurden. Vie vorstehend gesagt, bezieht sich die Erfindung auch auf die Verwendung Ton elektrofotografischen Aufzeichnungsflächen als Bildaufnah- »•flächen, auf denen das Pulver g·schmollen wird·
Irgendwelche geeigneten elektrofotografischen Aufzeichnungsflächen können alt Weichmacher gemäß der Erfindung behandelt werden. Die physikalische Form und der Aufbau der fοtoleitfähigen Aufzeichnungsschicht kann je nach Bauart flach, kugelförmig oder zylindrisch sein. Bas Aufielehnüngseleaent kann elastisch oder starr sein. Die gemäß der Erfindung behandelten Aufzeichnungselemente
I «J (C ^. / I
können eine selbsttragende fotoleitfähige Isolierschicht oder einen überzogenen und mit fotoleitfähigem Isolierstoff imprägnierten Träger aufweisen. Der Träger hat die Aufgabe, einen physikalischen Halt für den fotoleitfähigen Isolierstoff zu bilden und als Boden zu dienen, damit die fotoleitfähige Isolierschicht im Dunkeln eine elektrostatische Ladung aufnehmen kann und damit die Ladung bei Belichtung wandern kann* Es ist klar, daß viele verschiedene Stoffe für den Träger verwendet werden können, beispielsweise Metallflächen aus Aluminium, Messing, rostfreiem Stahl, Kupfer, Nickel oder Zink} leitend überzogenes Glas und mit Aluminiumüberzogenes GIaβ} ähnliche Überzüge auf Plastikträgernj durch Einlagerung geeigneter Chemikalien leitend gemachtes Papier oder Papier, das durch Luftfeuchtigkeit genügend Wasser aufgenommen hat, um leitend zu werden. Um als Bodenflächen zu dienen, muß der Stoff einen sehr hohen spezifischen Widerstand von 10 oder 10 jftem haben. Hat der fotoleitfähige Stoff eine ausreichende Festigkeit, um eine selbsttragende Schicht ("Haut") zu bilden, eo kann nan auf einen Träger verzichten und stattdessen irgendeine bekannte Anordnung vorsehen. Eine Bodenfläche bildet eine Quelle für bewegliche Ladungen beider Polaritäten. Daher let es klar, daß bei Verzicht auf einen Träger stattdessen eine ähnliche Einrichtung zum Liefern von elektrostatischen Ladungen entgegengesetzter Polarität an die gegenüberliegenden Seiten der fotoleitfähigen Isolierhaut vorgesehen atin muß.
Der fotoleitfähige Isolierstoff kann allein oder in ferbindung mit einem Bindemittel verwendet werden. Typische fotoleitfähige Isolierstoffe, die ohne Bindemittel benutzt werden, sindι glasförmigea Selen, Schwefel, Anthrazen und Mischungen daraus. Typische
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fotoltitfähige Stoffe, die zusammen mit Bindemitteln rerw«nd»t werden, eind: Schwefel, glasföraigee Selen, armophea alphamonoklin·· Selen, Zinkeulfid, Zinkoxyd, Zinkkadeiumsulfid, Zinkmagneelumoxyd, Kadmiumaelenid, Zlnkailikat, Kalzium-Strontium Sulfid, Kadmiuaeulfid, Queckallberiodld, Queckailberoxyd, Quecksilbereulfid, Indiumtriiulfidf Galliumtrieelenid, Areendlaulfid, Areentrieulfid, Arsentriaelenid, Antimontriaulfid, Kadmium-Schwefel-Selenid, lackierte Erzeugnisse aus Zink und Kadmium (0, S, Se, Te), Aluminiumoxyd, Wiemutoxyd, Molybdänoxyd, Bleioxyd, Molybdöniodid, Holybdänselenid, Molybdändulfid, Molybdäntellurid, Aluminlualodid, Aluminiumeelenid, Aluminiumeulfid, Aluminiumtellurid, Wisautiodid, Wieauteelenid, Queckeilberselenid, Queckeilbertellurld, Blellodid, Bleieelenid, Bleieulfid, Bleitellurid, Kadaiumeraenid, Bleichromat, Galliumeulfid, Qalllumtellurid, Indiumsulfid, Indlumaelenid, Indiumtellurid, rote· Blei (Pb5O^), Triphenylamin, 2,4-bie (4,4'-diäthyl-aminophenyl)-1,3,4-oxadiaaol, N-ieopropyl-carbazol triphenylpyrrol, 4,5-diphenylimidaiolidinon, 4,5-di-phenyliaidazolidinethion, 4,5-bie (4*·* aiiino-phenyl )-imidaaolidinon, 1,5-cyanna ph talin, 1,4-dicyannaphta-Un, aminophthaldinitril, nitrophthalidinitril, 1,2,5,6-tetraazacyclooctätetraen-(2,4,6,8), 3,4-di-(4*-methoxy-phenyl)«7»8-diphenyl-1,2,5,6-tetraaaacyclooctatetraen-{2,4,6,8), 3,4-di-(4'-phenoxyphenyl)-7,8-diphenyl-1,2,5,6-tetraa«acyclooctatetraen-(2,4,6,8), 3,4,7,8-tetranehtoxy-1,2,5,6-tetraa«acyclooctatetraen~(2,4,6,8), 2-eerkapto-benathiazol, 2-phenyl-4*alpha-naphtyliden-oxft«olon, 2-phenyl-4-dipfaenyliden-oxaaolon, 2-phenyl-4*p-meboxyben8ylldenoxaaolonf 6-hydroxy-2,3-di(p-aethoxyphenyl)bensofuran, 2,3,5,6-tetra(p-«ethoxyphenyl)-f uro-(3,2·)-benzofuran, 4-dimethylaminobenzyliden-benihydrazid, 4-dimethylaminobenzylideniaonikotin-Säure hydrazid, furfuryliden-(2)-4'-dimethylÄmino-benzhydrazid, 5-benziliden-amino-acenaphthen, 3-benByliden-amino-carbazol, (4-1,H-dime-
90 9842/1376 BAD
15227U
thyl amino-benzylldeny-p-N, S-diaethyl6minoanil±n» (2«nitro-benzyllden)-p-brom-anilin, Ä,H-dimetb,yl^lir-(2-nitro-4-ayan-i>eneyliden)-p-pheftylen-diaain, 2,4-diphenyl-ehlnazoiin, 2-(4*-aminO-phenyl}«4-phenyl-chihazolin, 2-phenyl-4-(4*-dimethyl-aiiiino-plienyl)-7-metlioxychinazolin, 1,3-diphenyl-tetrahydroiinidazol, 1^-di-^'-ohlorophenyl )-tetrahydroimidazo2,> 1,3-diphenyl-2-.( 4*-dimethyl-aaClnö-phenyl )-tetrahydroimidaaolr 1,3-di-(p-totyl)-2- (chinolyl-CZ'-yj-tetrahydroimidazol, 3-(4r-dimethyiamino-plieiiyl)>-5-(4· '-methoxy-phenyij-epb.enyl-1,2,4-triazin, 3-pyridyl-(4* )-5-(4H-dimethylamino-phenyl.)-6-phenyl-1,2,4-triaziii, 3-(4*-amiiio-phenyl)-5,6-diphenyl-1,2,4-triazol, 2,5-bis- [4· -am±no-ph*nyl-( t.· Π·3,4-triazol r 2,5-bla- ft*-H-äthyl-li-acetylamino-phenyl-(1»)i-1f3f4-triazol, 1,5-diphenyl-3-methylpyraeolin, 1,3 »4»5-tetraphenyl-pyraaolin, 1-phenyl-3-(P-methoxy-8tyryl)-5-(p-aethoxy-pli#nyl)-pyrai5olin» 1-methyl-2-(3f »4*- dihydroxy-methyltn-phenyl)-ben»imidaaol f 2-(4'-diaethylamlnophenyl) -benzoxazol v 2- (4 * -Snethoxyplitnyl )-ben*thia*ol, 2 , 5-bis- Γρ-aminophenyl-(1 )1 -1,3»4-oxydiaaolf 4»5-diphenyl-imldazolon, 3-anlnocarbazol tuid Mischxingen daraus.
Geeignete Bindemittel alt hohe» Widerstand können den fotoleitfä-MgenStoff aufnehmen. Schiohtbildendea Bindemittel alt einer yer~ hältniemäßig großen Dielektrlnitätakonetante undgroßer dielektrischer Terforaung wird beYorsttg-t· fypiioh· eehichtblldende Stoffe •ind» Polyolefine wie Polyäthylen, Polypropylen und chloriertes Polyethylen! Tiny! lint ¥inyli4enh*r»e wie Polystyrol, Polytinylpyrrolldon, Acrylpolymere, Polyrinylaeetat, PolyTinylbuiyft»! und Polyrinylchloridi ?lüorkohl«nstoffe wie Polytetrafluoräthylen und PolyQhlortrifluoräthylen; Styrolbutadien, Heteroketten (hetero-
15227H
chain) Thermoplaste wie Polyamide, Polyester^ und Phenolharze wie Phenolformaldehyd und Resorcinformaldehydj; formaldehydharze wie Metholylmelaminharze, Dimethyltri laminharze und Trimethylolmelaminharzej SiliMumharzei Epoxyharze ; und Mischungen aus diesen. Geeignete Zusätze, 1>βΐ3ρ1βΐΒντβΐ8Θ Emulgatoren, Hetzmittel, pH-Regulatoren, Aufhellmittel und: Stahiiisa-· toren können dem schichtbildenden Bindemittel zugesetzt werden. ;;
Die festen kristallinen Weichmacher gemäß der Erfindung können der elektrofotografischen Aufzeichnungsschicht auf irgendeine geeignete Weise zugesetzt werden, beispielsweise als Teil der elektrofotografischen Isolierschicht oder als Teil des Überzuges auf der fotoleitfähigen Isolierschicht. Enthält die Aufzeichnungsschicht ein thermoplastisches Harz, so wird ein Weichmacher gewählt, der die Aufnahmefläche nicht weich nacht und verzieht. Das Verziehen der Aufnahmefläche kann jedoch auch absichtlich vorgenommen werden, um eine gewünschte dekorative Wirkung zu erzielen. Die Weichmachermisehung wird der elektrofotografischen Aufzeichnungsfläche mit Hilfe irgendeines üblichen Verfahrene zugesetzt, beispielsweise Sprühen, Tauchen, Wirbelschichtverfahren, Streichen, Rollen oder Mischen. Aufierdem kann der Weichmacher dem Aufzeichnungsstoff auf irgendeine Weise vor, während oder nach der Herstellung der Aufzeichnungsfläche zugesetmt werden. Beispielsweise kann der Weichmacher allein oder zusammen mit .anderen Stoffen dem elektrofotografischen Stoff währtnd oder nach der Herstellung der elektrofotografischen Schicht in Form von Pulver, Diapereion, Lösung, Dampf» Emulsion oder Sehmeise «ugesetzt werden. Obwohl der Weichmacher der Auf-
BAD ORIGINAL
* 23 -
Btichnungsflache als loses Pulver zugesetzt werden kann, erhielt man beste Ergebnisse, wenn der Weichmacher mit Hilfe eines Bindend, ttels unverrückbar auf die Aufzeichnungsfläche gebracht wurde. Die Verwendung einer Weichmacher-· und Bindemittelmieehung verhindert die Schwierigkeiten durch Staubverschmutzung. Die Aufzeichnungsfläche kann das Bindemittel in der elektrofotografischen Isolierschicht, im Überzug auf der fotoleitfähigen Isolierschicht oder in beiden enthalten· Zum unverrückbaren Aufbringen des festen Weichmachers auf die elektrofotografische Aufzeichnungsfläche können geeignete Bindemittel verwendet werden. Die zum. Aufschwämmen des fotoleitfähigen Stoffs verwendeten Bindemittel können auch für
in
den Weichmacher gemäß der Erfindung/einem auf der fotoleitfähigen Isolierechicht vorgesehenen Überzug verwendet werden. Andere zum Aufbringen des Weichmachers auf die Aufzeichnungsfläche verwendete Bindemittel enthalten Kohlehydratderivate, beispielsweise azetylierte Stärke und !Carboxymethylcellulose, natürliche Harze und Mischungen aus diesen. Überraschenderweise sind auf mit Bindemittel- und Weichmachermischung behandelten elektrofotografischen Aufzeichnungsflächen hergestellte Tonerbilder dichter als auf unbehandelten elektrofotografischen Aufzeichnungsflächen hergestellte Tonerbilder. Oberflächenüberzüge, die mindestens 0,4 Pfund Weichmacher
pro 120,8 m enthalten, verringern die zum Schmelzen des Toners benötigte Energie erheblich, obwohl auch geringere und größere Mengen wirksam sind. Vorzugsweise liegt der Bindemittelanteil unter 40 # beisogen auf das Gewicht des Weichmachers, um ein wirksames Verschmelzen au erzielen, da mehr Weichmacher an der Oberfläche, an der der !Eoner mit der Aufnahmeflache verschmolzen wird, zur Verfü-
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15227U
gung steht. let der Weichmacher in der fotoleitfähigen Isolierschicht enthalten» so ist, um eine ausreichende Menge an Weichmacher an der Oberfläche des Papierblattes zu erhalten, entsprechend mehr Weichmacher erforderlich. Trägt die Aufzeichnungeflache an jeder Seite eine fotoleitfähige Schicht für eine Zweiseiten-Entwicklung, so müssen selbstverständlich beide Seiten mit Weichmacher gemäß der Erfindung behandelt werden.
Die folgenden Beispiele beschreiben die Verwendung der Oberflächen von elektrofotografischen Aufzeichnungsflächen als Bildaufnahmeflächen, auf denen der Toner gemäß der Erfindung geschmolzen wird.
Anteile und Prozente sind, wenn nicht anders angegeben, auf das Gewicht bezogen. Die folgenden Beispiele XLV bis LTI wurden mit einem Toner aus einem Styrol- und n-butylmethacrylat-Kopolymer, Polyvinylbutyral und schwarzem Kohlenstoff, hergestellt nach dem von M. A. Insalaco im Beispiel I der US-Patentschrift 3 079 342 angegebenen Verfahren, durchgeführt. Es wurden gleiche elektrofotografische Aufzeichnungsflächen verwendet, die aus mit einer fotoleitfähigen Schicht aus Zinkoxyd-Melaminformaldehyd überzogenen Papierblättern bestanden. Die in den Beispielen I bis LV verwendeten behandelten Aufzeichnungsflächen tragen auf der Seite der fotoleitfähigen Isolierschicht einen Überzug aus Weichmachermischung, der als wässerige Dispersion mit Hilfe einer glatten Metallrolle in einer Dietzco-Dixon Pilot Überzugseinrichtung aufgebracht und nach dem Abstreichen mit einem Stab mit heißer Luft getrocknet wurde, nach dem Entwickeln werden die elektrofotografische»
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bildtragenden Aufzeichnungsflächen mit vorbestimmter Geschwindigkeit unter einem Wolframdrahtheizer mit veränderbarer Eingangsleistung entlangbewegt.
Beispiele XLV - XLVII
Drei elektrofotografische Zinkoxyd-Aufzeichnungsblätter werden, wie vorstehend beschrieben, mit der folgenden Mischung behandelt?
äthylenglycoldibenzoat 648,0
Polyvinylpyrrolidon (Typ k-30, α fi ein Schichtbildner) 0,0
Natriumealz aus behandeltem Harz 4. 3 (Dresinat X, ein Emulgator) -+r? ■■ butadienstyrollatex tDow 636, poA η ein Schichtbildner) ·
destilliertes Wasser 1652,0
Danach werden sie an der Luft getrocknet. Die behandelten Aufzeichnungsflachen werden dann geladen, belichtet, mit Toner entwickelt und durch Hitzefixiert. Die für unbehandelte Aufzeichnungsblätter zur äquivalenten Verschmelzung benötigte Sehmelzenergie in W · sec/cm- wird durch Vergleich des Tonerabriebs von einem behandelten Auf zeichmingsblatt mit dem Abrieb von unbehandelten Aufzeichnungsblättern bestimmt. Bilder auf unbehandelten und behandelten Aufgeiohnungsblättern werden als äquivalent bezeichnet, wenn die abgeriebene Menge beider gleich ist. Das lonermaterial wird durch Ziehen eines mit einem 5Og-Gewicht belasteten 5 χ 5 ca großen Stoffstiieks (Croeimeter Square, Test Fabries5 Ine.) über 28 cm
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" 26 " 15227U
Länge eines Bildblattes abgerieben. Um Vergleiche zu ermöglichen, wird ein "leiatungsindex11 festgelegt» Dieser ist wie folgt definiert!
^W · see7 Eingangsleiatung *- V J
,-2") Pördergeschwindigkeit fcm/sec} x Papier- ^cm J ■ breite rcnQ
Der Vergleich der für eine äquivalente Verschmelzung erforderlichen Schmelzleistungen in. W · sec/cm J ergitrt folgendes &
Eingangsschmelzleistung Eingangßsclimelzlei- Prozent Ein-
ftir mit Weichmaeher "be— stung für unbehan— gangsachmelz-
Beispiel handeltes elektrofoto- deltes elektrofoto- leistungsver-
grafisches Papier grafisches Papier ringerung /.W sec/cm2j jy sec/cm2 3
I S9B 8,9 23
II 8,3 10,6 21
III 10,6 15,4 32
In den Beispielen XLVI - BII werden die Bildaufzeichnungsflächen mit vorbestimmter Geschwindigkeit unter einer mit konstanter SingangBleistung gespeisten, ebenen Heizplatte entlangbewegt. Zum Vergleich wird ein Leistiingsindex festgelegt, der wie folgt definiert ist:
-¥ * geg-^ Blngangsleiatung c"v J __
. 2 - ^ö^Qj^^^j^^gtelt fcmTiieJ χ Papier CJ1 4 ' breite fein ^
Klebrigkeit und der ftrad äes Abriebs Tom gesehmolsensri. Bild auf Baumwolle werden ebenfalls
BAD
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152271A
Beispiel XEVJII
Auf eine Kontrolleinheit aus unbehandelten elektrofotografisehen Zinkoxyd-Papierblättern wird ein Bild aus aus Styrolkopolymer bestehenden Tonerteilchen aufgebracht und einer Wärmeschmelzbehandlung ausgesetzt. Der benutzte Leistungsindez beträgt 7*7 Wsec/cm , Das entstandene Tonerbild ist geschmolzen und nicht klebrig.
Beispiel XIIX
Auf eine Kontrolleinheit aus unhehandelten elektrofotografischen Zinkoxyd-Papierblättern wird ein Bild aus aus Styrolkopolymer bestehenden Tonerteilchen aufgebracht und einer Wärmeschjaelzbehandlung ausgesetzt. Der benutzte leistungsindex beträgt 3»9 Wsec/cm . Das entstandene Tonerbild ist kaum geechmolzen und wird leicht durch Reiben mit Baumwollpfropfen entfernt·
Beispiel XH
Das dem aus den Beispielen XLfIII und XLIX entsprechende Zinkoxyd-Papier wird mit einer ¥eichisaehermischung aus
äthylenglycoldibenzoat 27,90
Natriumsalz aus behandeltem Harz n Λα (Dresinat X, ein Emulgator) υ, ty polyvinylpyrrolidon Cfypk-30, 1t- An ein Sohichtbildner) ,.' Ι5»4υ
destilliertem Wasser 51»50
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152271 A
überzogen und mit Luft getrocknet. Auf die überzogene und getrocknete Aufzeichnungefläche wird ein Bild aus aus Styrolkopolymer bestehenden Tonerteilchen gebracht und einer Wärmeechmelzbehandlung
ausgesetzt, wobei der benutzte Leistungsindex 2 Wsec/cra beträgt.
Das entstandene Tonerbild ist geschmolzen, nicht klebrig und läßt sich nicht mit Baumwolle abreiben.
Beispiel XLXI
Das dem aus den Beispielen XLYIII und XLIX entsprechende Zinkoxyd-Papier wird mit einer Weichmachermischung aus
äthylenglycoldibenzoat
polymerieiertem Natriumsalz aus Alkylnaphtalinsulfösäure (Daxad 11, ein Emulgator)
polyvinylpyrrolidon (Typ K-30, ein Schichtbildner)
azetylierter Stärke . destilliertem Wasser
überzogen und mit Luft getrocknet. Auf das überzogene und getrocknete Aufzeichnungsblatt wird ein Bild aus aus Styrolkopolymer bestehenden Tonerteilchen gebracht und einer Wärmeechmelzbehandlung ausgesetzt, wobei der Leistungsindex 3,5 Wsec/cm beträgt, Dae entstandene Tonerbild ist dicht, geschmolzen, nicht klebrig und läßt sich nicht mit Baumwolle abreiben.
27 ,90
O ,20
30 ,00
430 ,00
90984 2/1376
Beispiel XIXII
Das dem aus den Beispielen XLVIII und XLIX entsprechende Zinkoxyd-Papier wird mit einer Weiohmaehermischung aus
äthylenglycoldibenzoat 27,90 Hatriumealz aus behandeltem Harz » 1Q (Dreainat X, ein Emulgator) ■. »1^ polyvinylpyrrolidon (TypK-30, n ,., ein Schichtbildner) u,j>/
Styrolbutadienlatex (Dow 636, c cn ein Schichtbildner) ο,ρυ
deetilliertem Wasser 51,50
überzogen und mit Luft getrocknet. Auf die überzogene und getrocknete Aufzeichnungsfläche wird ein Bild aus aus Styrolkopolymer bestehenden !Tonerteilchen gebracht und einer Wärme schmelzbehandlung ausgesetzt, wobei der Leistungsindex 1,9 Wsec/om beträgt. Das
entstandene Tonerbild 1st geschmolzen, nicht klebrig und läßt
sich nicht mit Baumwolle abreiben.
Beispiel XLXIII
Das dem aus den Beispielen XLVIII und XLIX entsprechende Zinkoxy4~ Papier wird mit einer Weichmachermischung aus
diphenylphthalat 3,50
äthylenglycoldibenzoat 25,4-0 Hatriumsalz aus behandeltem Harz « i·? (Dresinat X, ein Emulgator) υ*ί/ polyvinylpyrrolidon (PVP Typ £-30, n \A ein Schichtbilder) u*34
destilliertem Wasser 49,20
909842/1376
Überzogen und an der Luft getrocknet. Auf die überzogene und getrocknete Aufzeichnungsfläche wird ein Bild aus aus Styrolkopolymer bestehenden Tonerteilchen gebracht und einer Wärmesehmelzbehandlung ausgesetzt, wobei der Leistungsindex 1,8 Wsec/cm beträgt. Das entstandene Tonerbild ist geschmolzen, nicht klebrig
und läßt sich nicht mit Baumwolle abreiben.
Beispiel XMIV
Das dem aus den Beispielen XLVIlI und XLIX entsprechende Zinkoxyd-Papier wird mit einer Weichmachersischung aus
diMethylisophthalat 40,20
Hatriumsalz aus behandeltem Harz η 07 (Dresinat X, ein Emulgator) »**t polyvinylpyrrolidon (fyf K-30, n « ein Schichtbildner) Uf>5
Styrolbutadieniatex (Bow 636, ζ1 ηη ein SChichtbildner) 5i,uu
destilliertem Wasser 39,00
überzogen und mit Luft getrocknet. Auf das überzogene und getrocknete Aufzeiehnungsblatt wird ein Bild aus aus Styrolkopolymer bestehenden Tonerteilchen gebracht und einer Wärme Schmelzbehandlung ausgesetzt, wobei der Leistungsindex 4,3 Wsec/cm beträgt. Das
entstandene Bild ist geschmolzen, nicht klebrig und läßt sich
nicht mit Baumwolle abreiben.
9.098 42/137 6
152271 A
Beispiel XlXV
Das dem aus den Beispielen XIVIII und XLIX entsprechende Zinkoxyd-Papier wird mit einer Weiclmachermischung aus
dieyclohexylphthalat 40,00
Katriumsalz aus behandeltem Harz Q 27 (Dresinat X, ein Emulgator) u»*:.f .
polyvinylpyrrolidon (Typ E-30, n „ ein Schichtbildner) ''.'..■
destilliertem Wasser 39.20
überzogen und mit Luft getrocknet· Auf das überzogene und getrocknete Aufzeichnungsblatt wird ein Bild aus aus Styrolkopolymer bestehenden Tonerteilchen gebracht und einer Wärmeschmelzbehandlung ausgesetzt, wobei der Leistungaindex 2,0 Wsec/cm beträgt. Das entstandene Bild ist geschmolzen, leicht klebrig und läßt eich nicht mit Baumwolle abreiben.
Beispiel XMVI
Das dem aus den Beispielen XLVIII und XLIX entsprechende Zinkoxyd-Papier wird mit einem lockeren, äthylenglycoldibenzoat enthaltenden Pulver überzogen. Auf das behandelte Aufzeichnungspapier wird ein Bild aus aus Styrolkopolymer bestehenden Tonerteilchen ge~ bracht und einer Wärme Schmelzbehandlung ausgesetzt, wobei der LeI-stungsindex 1,9 Wsec/cm beträgt. Das entstandene Tonerbild ist geschmolzen, nicht klebrig und läßt sich nicht mit Baumwolle abreiben.
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Beispiel XLXYII
Elektrofotografisches Zinkoxyd-Papier wird mit Cresyldiphenylphoaphat, einem flüssigen Weichmacher, durch Aufsprühen einer 9 Gewichtsprozente des Weichmachers enthaltenden MethylalkohollÖ-sung auf die die fotoleitfähige Isolierschicht tragende Seite des Blattes überzogen. Danach wird die Alkohollösung entfernt« und auf das entstandene behandelte Aufzeichnungsblatt wird ein Bild aus aus Styrolkopolymer bestehenden Tonerteilchen gebracht« Sie Rückseite des Aufzeichnungsblattes wird dann mit einem Heizstab für 5 Sekunden auf 125° C erhitzt. Unter diesen Wärmebedingungen wird das Tonerbild volletändig geschmolzen« Bei unbehandeltem Papier erfolgt unter den gleichen Wärmebedingungen nur ein Schmelzen des Tonerbildes an den Händern· Bei der Lagerung gibt das Mit flüssigem Weichmacher behandelte Papier Toner auf benachbarte Blätter ab« wodurch sich die Tintenbilder reräeteln«
Beispiel XIXVIII
Elektrofotografisches Zinkoxyd-Papier wird mit ithylphthalyläthylglycolat, einem flüssigen Weichmacher« durch Aufsprühen einer 10 Gewichtsprozente des Weichmachers enthaltenden Methylalkohollösung auf die die fotoleitfähige Isolierschicht tragende Seite des Blattes überzogen. Danach wird die Alkohollösung entfernt» und auf das entstandene behandelte trockene Aufzeichnungeblatt wird ein Bild aus aus Styrolkopolymer bestehenden Tonerteilchen gebracht»
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Die Rückseite des Aufzeichnungsblattes wird dann mit einem Heizstab für 5 Sekunden auf 125° C erhitzt. Unter diesen Wärmebedingungen wird das Tonerbild vollständig geschmolzen. Bei unbehandeltem Papier erfolgt unter den gleichen Wärmebedingungen nur ein
Schmelzen des Tonerbildes an den Rändern. Bei der Lagerung gibt
Papier das mit flüssigem Weichmaoher behandelte/Toner auf benachbarte
Blätter ab» wodurch sich die Tintenbilder verästeln. Beispiel XLXIX
Eine nach dem Beispiel I aus der US-Patentschrift 2 573 308 hergestellte Harzabwandlung von Phenolformaldehydharztoner wird auf eine Zinkoxyd-Aufzelchnungeflache, die mit einer Äthylenglycoldibenzoatmischung gemäß dem vorstehenden Beispiel V behandeltwurde, und auf unbehandeltes Zinkoxyd-Papier gebracht. Beim Erwärmen zwischen zwei parallelen, 2,54 ent voreinander entfernten Heizplatten schmilzt der Toner unter gleichen. Wärmebedingungen auf dem behandelten Aufaeichiiujngsblatt schneller als auf dem unbehandelten. ·
Beispiel XLXX
508 Teile Zinkoxyd und 975 Teile Äthylenglycoldlbenzoa-t werdein mit einer Lösung aus 195 Teilen Dimethyltrimsthylolmelamin gemischt und in 960 Teilen Wasser gelöst. Die Zinkoxyddispersion
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wird in einer Stärke yon O91 mm auf eine Messingplatte gestrichen, Biese wird für etwa 5 Minuten auf 118° C erhitzt, um das Harz auszuhärten. Eine nach dem Beispiel I aus der US-Patentschrift 2 573 308 hergestellte Harzabwaiidlung von Phenolformaldehydharztoner wird auf die behandelte Aufzeichnungsfläche gebracht. Beim. Erwärmen zwischen zwei parallelen, 2,54 cm voneinander entfernten Heizplatten schmilzt der Toner unter gleichen Värmebedingungen schneller auf der behandelten Fläche als auf einer unbehandelten.
Obwohl in den vorstehenden Beispielen spezielle Stoffe und Bedingungen beschrieben sind, dienen diese nur zur Veransohaullchung der Erfindung. Anstelle der in den Beispielen aufgeführten können verschiedene andere geeignete thermoplastische Harztoner, elektrofotografische Aufzeichnungsfläche!!, Weichmacher, Bindemittel und Überzugsverfahren mit ähnlichen Ergebnissen verwendet werden. Ander· Stoffe können der Grundplatte, der fotoleitfähigen Isolierschicht, dem Weichmacher, dem Bindemittel oder dem Toner augesct t werden, um die Widerstandsfähigkeit, die Jotoempfindliehkeit, das Schmelzen oder andere gewünschte Eigenschaften des Verfahrens zu unterstützen, zu verstärken oder auf andere Art zu verbessern.
Andere Abwandlungen sind möglich, die alle unter die Erfindung fallen. Beispielsweise kann die Erfindung auf das Schmelzen von Pulverbildern angewendet v/erden, die nicht durch elektrofotografische Verfahren hergestellt sind. Sie kann sowohl auf das lösungsschmelzen als auch auf das Wärmeschmelzen von Pülverbildern angewendet werden. '
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Claims (18)

  1. Patentansprüche
    j Abbildungsverfahren, insbesondere elektrof otografisches Abbildungeverfahren, bei dem ein Pulverbild auf einer Bildaufhahmefläohe geschmolzen wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Schmelzen des Pulverbildes auf der Bildaufnahmeflache in Anwesenheit eines festen, kristallinen Weichmachers erfolgt.
  2. 2. Abbildungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Pulverbild durch Erwärmen geschmolzen wird.
  3. 3. Abbildungsverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens 1,5 g des festen, kristallinen Weichmachers
    2
    auf eine Bildaufnahmefläche von 1 dm Größe gebracht werden.
  4. 4. Abbildungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Weichmacher verwendet wird, dessen Schmelzpunkt bei mindestens 45° C liegt.
  5. 5. Abbildungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Weichmacher zur festen Haftung zusammen mit einer Bindemittelmischung auf die Bildaufnahmefläche aufgebracht wird.
  6. 6. Abbildungsverfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bindemittelmischung Polyvinylpyrrolidon, Stjrrolbutadien-
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    kopelymer, azetyllerte Stärke, Kasein, Polyvinylalkohol oder Mieehungen dieser Stoffe enthält. 4
  7. 7· AbbiidungBverfahren nach einem der Torhergehenden Ansprüche» da* durch gekennzeichnet» daß als Weichmacher Xthylenglycoldibenzoat verwendet wird,
  8. 8« Abbildungsyerfahren nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet» dej das Ithylenglycoldibenzoat mit Diphenylphthalat vermischt 1st«
  9. 9. Abbildungeverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurÄh gekennzeichnet, dafi als Weichmacher Diaethylieophthalat verwendet
  10. 10. Abbildungarerfahren nach einem der Torhergehenden Ansprüche> dadurch gekennzeichnet, daß das Pulverbild bi· unter den Rekrietalllsationspunkt dee Weichmachers abgekühlt wird·
  11. 1t, Abbildungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch, gekennzeichnet, daß das Schmelzen des Pulverbildes durch Erwärmung auf eine Temperatur unterhalb des normalen Schmelztemperaturbereichs des loners des Pulverbildee erfolgt.
  12. 12· Abbildungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Pulverbild durch Berühren eines auf einer Bildfläche befindlichen latenten elektrostatischen Bildes alt schmelzbaren, fein verteilten Tonerteilchen entsteht, daß der loner ein thermoplastisches Harz enthält und daß die Tonerteilchen
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    dem latenten elektrostatischen Bild angezogen und in bildxaäfliger Verteilung auf der Bildfläche gehalten werden.
  13. 13, Abbilduagsverfahren nach Anspruch 12» dadurch gekennzeichnet, daß die Bildfläche die Oberfläche einer elektrofotografischen Bildplatte ist,
  14. 14· Abbildungaverfähren nach. Anspruch. 13, dadurch gekennzeichnet» daß die Bildfläche die Bildauf nähmefläche bildet» auf der das Pulverbild geschmolzen wird,
  15. 15· Abbildungsverfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet» daß die elektrbfotografisehe Aufzeichnungsplatte eine von einer Papierbahn getragene fotoleitfähige Isolierschicht enthält.
  16. 16„ Abbildungsverfahren nach Anspruch 12 oder 15» dadurch gekennzeichnet, daß das Pulverbild von der Bildfläche auf die Bildaufnahmefläche übertragen und auf dieser geschmolzen wird.
  17. 17. Abbildungsverfahren nach Anspruch 16*. dadurch gekennzeichnet, daß als Bildaufnahmefläche Papier verwendet wird«
  18. 18. Abbildungsverfahren nachEinern der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Bildaufnahmeflache verwendet wird» die aus einem Träger besteht, bei dem an mindestens einer Ober« . fläche Weichmacher vorhanden ist.
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DE19661522714 1965-12-30 1966-12-27 Verfahren zum Schmelzfixieren eines Toner bildes Expired DE1522714C3 (de)

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US51782865A 1965-12-30 1965-12-30
US51782865 1965-12-30
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US52087266 1966-01-17
DER0044913 1966-12-27
US84235669A 1969-07-16 1969-07-16

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE1522714A1 true DE1522714A1 (de) 1969-10-16
DE1522714B2 DE1522714B2 (de) 1976-02-12
DE1522714C3 DE1522714C3 (de) 1976-10-07

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FR1506810A (fr) 1967-12-22
US3493412A (en) 1970-02-03
DE1522714B2 (de) 1976-02-12
US3619279A (en) 1971-11-09
GB1183205A (en) 1970-03-04
US3488189A (en) 1970-01-06

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