DE1913173A1

DE1913173A1 - Verfahren zur UEbertragung eines elektrostatisch erzeugten,nassentwickelten,sichtbaren Bildes

Info

Publication number: DE1913173A1
Application number: DE19691913173
Authority: DE
Inventors: Kazuhiko Kasuya; Wasaburo Ohta; Zenjiro Okuno; Masayuki Yamauchi
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1968-03-15
Filing date: 1969-03-14
Publication date: 1970-06-25
Also published as: DE1913173B2; GB1267597A

Description

Kabushikl Kaisha Ricoh
Tokyo, Japan

Verfahren zur übertragung eines elektrostatisch erzeugten, nassentwickelten, sichtbaren Bildes

Für die Übertragung eines elektrophotographischen Bildes gibt es zwei bekannte Verfahren. Die eine, mit dem geschützten Namen "Xerox" bezeichnete Art besteht darin, dass man ein auf einer photoleitenden Selenplatte erzeugtes Bild auf einen anderen Bildträger aus z.B. Papier oder dergleichen überträgt und anschliessend auf ihm wärmefixiert. Bei der zweiten, mit dem geschützten Namen "Electrofax" bezeichneten Art, die mit einem Aufzeichnungsmedium arbeitet, das durch Bindung einer pulvrigen, photoleitenden Substanz mit Harzbindemittel auf einer Trägerblattoberfläche hergestellt wird, lässt sich das Bild vor dem Fixieren in gleicher Weise 'wie beim erstgenannten Verfahren übertragen, sofern es trockenentwickelt v/ar. In beiden Fällen ist eine Bildübertragung nur bei sogenannter Trockenentwicklung möglich, d.h. wenn der zur Bilderzeugung verwendete Toner aus trockener und pulvriger Substanz besteht. Anders ausgedrückt kann man bei mit Nassentwicklung arbeitender Electrofax-Elektrophotographie zwar die Bildkopie solange -, auf einen anderen Bildträger übertragen, als das pigmentbedeckte Tonerharz noch nicht gehärtet ist, doch ist eine solche Bildkopie kaum praktisch verwendbar, und nach durch Harzaushärtung erfolgtem Fixieren ist ihre Weiterübertragung völlig unmöglich. Beim erstgenannten Xeroxverfahren hat sich ein elektrostatisches Übertragungsverfahren eingebürgert, bei dem man im Zeitpunkt der Übertragung eines auf einer photoleitenden Platte erzeugten Bildes vor dessen Fixieren auf die Rückseite eines Bildträgers mittels Koronoentladungsgerätes eine elektrische Ladung aufbringt, deren Polarität derjenigen eines . im Bildbereioh fixierten Toners entgegengesetzt ist, wodurch

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diese Tonersubstanz elektrostatisch ve: Bildträger·- absorbiert wird.

Bei der Elektrofax-Elektrophotographie mag es zwar einfach sein, ein zu kopierendes Originalbild in gewöhnlicher V/eise auf einem einzelnen Aufzeichnungsmedium wiederzugeben und zu fixieren.und durch Wiederholung dieser Mass nahine die gevjünschte Anzahl Kopien zu erhalten, doch besteht der Nachteil darin, dass die Kopierkosten umso wehr ansteigen, je mehr Kopien benötigt werden, und ausserdem fällt jener Vorteil des Xeroxverfahrens fort, dass man unter Benutzung einer Bildkopie,

^ die auf einem Einzelexemplar einer teueren, photoleitenden platte erzeugt ist, die Übertragung der gewünschten Kopienzahl entsprechend wiederholt. Um also von einem Originaleinzel iu Falle der Elektrofax-Elektrophotographie eine Vielzahl von Kopien zu erhalten, arbeitet man üblicherweise derart, dass man das Originalbild zunächst mittels -Trookenentvrleklung auf ein elekfcrophotographisches Aufzeichnungsmedium kopiert, die so gewonnene Bildkopie auf einen anderen, vergleichsweise transparenten Bildträger überträgt und mit diesem iibsrtragungsbild als sogenanntes Z'.ieitoriginal die gewünschte Anzahl billiger Diazotypiekopien herstellt. Denkbar wäre aii-sh, day auf dem Elektrofax-Aui'zeichrrangsn.edium befindliche, sichtbare Bild als solches Diazotypie-Z^T.;eitoriginal zu ver.ienci^nj- man

ψ müsste dann aber den IJachteil in Kauf nehmen., dass infolge der ungenügenden Transparenz dieses Mediums für ultraviolette und sichtbare Strahlung die Belichtungsdauer beim Kopiervorgang übermässig lang und ein solches Kopieren ira Hinblick auf das Leistungsvermögen des benutzten Kopiergerätes womögllßh überhaupt nicht durchführbar v/äre. .!.

Aus diesen Darlegungen v;ird ersichtlich, dass man'es bisher für praktisch unmöglich hielt, ein auf einem Elektrofax-Aufzeichnüngsmedium zunächst latent erzeugtes, danach nassentv/iekeltes und schliesslich fixiertes Bild auf einen anderen Bildträger zu übertragen, und daher hat man sich auch

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bishor nui"¹ vienijj Mühe zur Lösung dieset. rroblei.is gegeben.

Die Erfindung bezweckt nun in erster Linie die Schaffung eines Verfahrens zur Übertragung eines nass enwickelten, sichtbaren Klektrofax-Bildes von einem Aufzeichnungsmedium, gleichgültig, ob es auf ihm noch nicht oder schon fixiert ist, auf einen Vergleichs-weise hochtranspareriton Schichtträger, der dann entweder als Dia^otypie-Zweitoriginal oder als Projektionseriginal verwendbar ist₀. Weiterhin schafft die Erfindung eine hierfür geeignete.· uberura^ungis lösung, ii,it deren Hilfe aie alsher für unmöglich _oehultene Übertragung einer nasseutwi-kelten Bilakopir vo.-stehenuer Art auf oinen anderen Bildträger gelingt»

Das erfindun^s^e:.iässe Elektrostatbila-Lbertragurigsverfahren ist auf alle Bildarten anv.^ndbar, ci'> i.,it Hilfe üec soj-aann t'-in clektro.rt-'i'ci^-ihen Auf uoijh;uuxjü\ --riuhrnns una . ein·^· flü^ ..i-:on Ent.;i-iklo..; auf <iin«-..i el«'ktiO^tati.ioh«i_t Auf^cichnr·:"^-- :..udiuiw eru :t >.·χΐια, (jleiiuijülti,/, cu (ii·,;:·^, ;.ie bei;.. Zi> L-ti*ofa:-Tyi '^VJ-^Z ^iW" trir'^er^-b r; U [ h·

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BAD ORIGINAL

eines elektrostatischen Aufzeichnungsmediums fixierten, .sichtbaren Bildes auf einen anderen Bildträger, dessen wesentliches Kennzeichen darin besteht, dass man Aufzeichnungsmedium und/ oder Bildträger mit einer Übertragungslösung benetzt, die eine Dielektrizitätskonstante von nicht über 5

und besitzt und im wesentlichen aus einem Halogen- boäx Erdöl- · kohlenwasserstoff besteht, Medium und Bildträger in gegenseitigen Kontakt bringt und beide zusammen in ein elektrisches Feld einführt, durch das ein in einem Bildbezirk fixierter Toner vom Medium auf den Bildträger Übertragen und dadurch auf dessen Oberfläche ein Bild erzeugt wird.

P Für die Erfindungsdurchführung eignet sich nicht nur ein elektrisches Feld, wie es bei dem sogenannten Einzelentladungsverfahren mit nur auf der Bildträgerrückseite angeordneter Koronaentladungselektrode entsteht, sondern auch ein solches, das man bei dem sogenannten Doppelentladungsverfahren erhält, bei dein auch noch eine zweite Elektrode auf der Rückseite des bildkopietragenden Aufzeichnurigsmediums angeordnet ist. Ik. letzteren Falle benutzt man mindestens zwei elektrisch aufgeladene V.^r al ζ en. .

wenn man also beicpielsv;eise auf der Rückseite des ein positiv geladenes Tonerbild tragenden Aufzeichnungsmediums eine pooitiv geladene ;,"alze und eine negativ geladene Gegenwalze ™ auf der Bildtragerrückseite. anordnet, dann überträgt das z-wischen der, ,,"al ζ er. sich ausbildende, elektrische Feld den Toner vom Medium auf den Bildträger. - ■ :

Dabei iat es im Rahmen der Erfindung möglich, durch Einregeln der Zusammensetzung der Übertragungslösung und insbesondere ihres Lcslichkeitsparameters (LP) den Toner entweder

- - oder ' . ■

völlig S358 nur unvollständig, d.h. etwa nur zur Hälfte vom Aufzeichnungsfiiediui:: auf den Bildträger zu übertragen* Im letzteren Falle bleibt auf dem Aufzeichnungsmedium noch ein entzifferbares Bild^famit eine weitere Kopie zurück»38Sä

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und das Medium braucht daher nicht als nutzlos angesehen zu . werden. Dies bedeutet natürlich eine Kopierverbilligung, Die Fixierung des auf den Bildträger Übertragenen Toners andererseits geschieht in der Weise, dass man die Ubertragungslösung • bei Normaltemperatur oder durch Erwärmen verdampfen lässt.

Die Auswahl der erfindungsgemäss benutzten Übertragungslösung erfolgt dabei auf Grund von Vorversuchen unter den Gesichtspunkten, dass sie nicht nur die auf der Oberfläche des Aufzeichnungsmediums bereits fixierte Harzkomponente des Toners befeuchten und damit leichter übertragbar machen, sondern dem Toner gleichzeitig auch eine bestimmte Polarität erteilen und dadurch den elektrostatischen Übertragungseffekt verstärken muss. Weiterhin muss diese Lösung nach erfolgter Übertragung verdampfen oder sich verflüchtigen können.

Demgemäss besteht gemäss Erfindung die Übertragungslösung aus einer Mischlösung aus einem den Toner kräftig benetzenden Halogenkohlenwasserstoff und einem Erdölkohlenwasserstoff, der dem Toner kräftig eine bestimmte Polarität erteilt. Diese Übertragungslösung weist dabei eine Dielektrizitätskonstante unter 5 und vorzugsweise unter 5 auf und ist bezüglich ihres elektrischen Widerstandes auf einen Wert über 10 Ohm. crn eingeregelt. Diese beiden Grenzwerte sind vom Standpunkt der Tonerpolaritätseinregelung aus wichtig, und bei einer den Wert 5 überschreitenden Dielektrizitätskonstante lässt sich keine erfindungsgemäss brauchbare Übertragungslösung mehr erhalten*

Zu den eifindungsgeraäss brauchbaren Halpgenieohlenwasserstoffen geholfen insbesondere die durch Chlor und/ oder Fluor dreifach substituierten Äthane, darunter insbesondere die von der Daikin Kogyo Co. Ltd unter den geschützten Warennamen Daiflon 0 jj und Daiflon S 2 verkauften Produkte, von denen das erstöre hauptsächlich aus ClpFC-CClFp besteht und eine Dielektrizitätskonstante von 2,44/ einen elektrischen Wider- . stand von 3 x 10 Ohm* cm sowie einen Siedepunkt von 47,6⁰C

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auf v/eist und das letztere hauptsächlich aus Cl₀FC-CCl₀P besteht und eine Dielektrizitätskonstante von

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feinen

elektrischen Widerstand von 1 χ 10 Ohm. cm sowie einen Siedepunkt von 92,8⁰C aufweist, und fernerhin das von der Kanto Kögyo Co, Ltd verkaufte 1, 1, 1-Trichloräthan mit einer Dielektrizitätskonstante von 7,8, einem elektrischen Widerstand von 7,5 x 10 Ohm. cm und einem Siedepunkt von 72⁰Ci Zu den erfindungsgernäss brauchbaren Erdölkohlenwasserstoffen andererseits gehören solche mit einer Dielektrizitätskonstante von nicht über 5 und einem elektrischen Widerstand von nicht unter 10 Ohm. cm und insbesondere die von der Esso Standard Oil Co. Ltd verkauften Erdölkohlenwasserstoffe mit den- geschützten Warennamen Solvesso 100 (Dielektrizitätskonstante 2,48, elektrischer V/iderstand 0,95 x 10 ' Ohm. cm,

Kp. l6o°C), Naphtha No ο (Dielektrizitätskonstante 2,

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elektrischer V/iderstand 1,6 x 10 Ohm. cu, Kp. 159 C

^und

Isopar-H (Dielektrizitätskonstante 2,C9, -elektrischer' „iderstand 2 χ 10 Ohiw. or.,, Kp. 1,'γ°0).

Die erf indungsgemässe Übertragung lösung enthält vorzugsweise· nicht weniger als 10 Vol-fi Halogenkohlenwasserstoff und v;ird durch Einregeln des Kohlenwasserstoff -Mischungsverhältnisses auf eine Dielektrizitätskonstante unter 5 eingestellt.

Diese niedrige Dielektrizitätskonstante der Übertragungslösung trägt nicht nur dazu bei, das Koronaentladungsfeld zu verstärken, das von dem beim Übertragungsvorgang benutzten Aufladungsgerät erzeugt v/ird, und dadurch die elektrostatische übertragungsleitung zu verbessern, sondern erteilt auch gemäss Cohen¹schom Gesetz dem Toner in verstärktem Ausmass eine bestimmte, Elektrische Ladung, Da die Übertragungslö3ung ausserdem auch noch auf das die Tonerteilchen bedeckende Harz befeuchtend und lösend einwirkt, beschleunigt sie auch noch die Übertragung des Toners vom Aufzeichnungsmedium auf den Bildträger» Die Einstellung des Lösiichkeitsparameters der Übertragunglösung lässt sich durch,Abstimmung des Mischungsverhältnisses der beiden Kohlenwasserstoffarten er-

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zielen. Die auf den Bildträger übertragene Tonersubstanz, deren Menge, wie erwähnt, durch diese LP-Einstellung yariierbar ist, lässt sich auf ihm viegen der Verciampfbarkeit der übertragunglösung leicht fixieren.

Als erfindungsgemäss verviendbarer Bildträger eignen sich gleich gut Transparent*- z.B. Pauspapier, Cellophanpapier, Polyesterharzfolie (z.B. Handeisprodukt Mylarfilm) und dergleichen.

Die beigefügte Zeichnung zeigt in schematiseher Darstellung eine Ausführungsniöglichkeit der Erfindung. In ihr bedeuten 1 die Ubertragungslösung, 2 ihre Trägerwanne, 3 ein elektrophotographisches Aufzeichnungshied.iuw, 4 die auf ihm völlig fixierte Bildkopie, 5 Pauspapier, 6, 6' -Zuführungs. walzen, 7 ein Koronaentladungsgerät, 8 die geeraete Gegenwalze für das Gerät 7 und 9, 9¹ die Abzugswalzen.

Nachstehend wird die Erfindung an Hand einiger Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne auf sie beschränkt zu ^ein.

Beispiel 1

Unter Verwendung des vorerwähnten Handelsproduktes Daiflon S-3 (OlpP 0-CCIFp) als Halogenkohlenwasserstoff und des ebenfalls vorerwähnten Handelsproduktes Solvesso lüO ( DK .2j4Ö, Kp. ΐβφο) wurden die in. Tabelle I. näher'definierten fünf Übert^a^u.ijslösungen hergestellt.

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T a be 1 1 e I

Übertra gungslösung	1 2 3 4 5	* Mischungs verhältnis in Voluraemteilen	Erdöl-KW	Dielektri zitätskon stante	Elektrischer V/id erst and (Ohm.cm)
-	Halogen-KW	1 2 3 4 5
9 8 7 6 5	2,4 * 2,4 : 2,4 . 2,4 2,4	1,1 χ ίο¹*' • 14 1,0 X 10 0,8 χ lO^llF 14 0,7 x 10 14 0,5 X ΙΌ

Andererseits wurde unter Benutzung eines handelsüblichen-, · elektrophotographischen Mediums mit Zinkoxyd i*i der photolei-' tenden Schicht nach üblicher Arbeitsweise, d.h. in der Schritt· folge Aufladung, Belichtung, Nassentwicklung und Trocknung, auf dessen Schichtoberfläche eine Bildkopie erzeugt. Diese vmrde dann anschliessend mit einer Übertragungslösung vorstehender Art befeuchtet, mit einem Blatt Pauspapier als zuicünf tigern Bildträger bedeckt und auf elektrostatischem Wege übertragen.

Dies geschah unter Benutzung der,dargestellten Anlage in folgend er "V.¹ eise:

Zunächst vrurde die Übertragungslösung Hr. 1 in die Schale 2 eingefüllt und aas Aufzeichnungsmedium j5 mit der Bildkopie aur-jh- sie hinaurchgeleitet und dadurch mit ihr befeuchtet. Auf dieseö so befeuchtete Medium wurde im Gebiet des Zufüh- " r-ungsv/alzenpaars 6, 6' das Pauspapier aufgebracht und durch die V.alzen fest angedrückt. Dem so von den Walzen zugeführten Pauspapier viurde dar-n mit Hilfe des Koronaentladungsgerätes 7, also ersieht lic herweise nach dem Einzelladungsprinzip,

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der Rückseite her eine Entladungsspannung von mehr als 5 KV •aufgedrückt, wodurch die Bildkopie 4 vom Aufzeichnungsmedium 3 auf das Pauspapier 5 seitenverkehrt übertragen wurde. Schliessllch wurden Medium 4 und Pauspapier 5 nach Austritt aus dem Abzugswalzenpaar 9, 9¹ auseinandergeschält, und das auf das Papier 5 übertragene Bild wurde auf ihm fixiert. Das so entstandene, bildtragende Pauspapier war als Zweitoriginal für Diazotypiekopierzwecke ganz brauchbar.

Der vorstehend beschriebene Versuch wurde mit den übrigen vier übertragungslösungen gemäss Tabelle I wiederholt, wobei sich alle Lösungen als gleich gut bezüglich der BüdUbertragungserleichterung erwiesen»

Beispiel 2

Beispiel 1 wurde mit der Abwandlung wiederholt, dass als Übertragungslösung jeweils eine Mischlösung gemäss nachstehender Tabelle II unter Benutzung des vorerwähnten Handelsproduktes Daiflon S-2 (aus hauptsächlich ClgFC-CClgP) als Halogenkohlenwasserstoff und des ebenfalls vorerwähnten Handelsproduktes Naphtha Nr, 6 als Erdölkohlenwasserstoff verwendet wurde.

Tabelle II

übertra- Mischungs- Dielektri- Elektrischer

gungslösung verhältnis zitätskon- Widerstand

in Volumenteilen stante (Ohm,cm)

Halogen-KW Erdöl-KW ■

β 6 4 2,4 1,2 χ 1O^U

7 ■ 1 3 2,45 1,2 χ 10¹^

8 8 a 2,5 1,1 x 10^U

9 , 9 1 2,55 1 x 10¹⁴

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Sämtliche Ubertragungslösungen Nr. 6 bis 9 erwiesen sich bezüglich der Bildübertragungserleichterung als gleichwertig,
und das übertragene Bild Hess sich gut als Zweitoriginal für» Diazotypiekopierzwecke verwenden,

Beispiel ^

Beispiel 1 wurde nochmals i.,it der Abwandlung wiederholt, dass als Übertragungslösung jeweils eine Mischlösung gemäss nachstehender Tabelle III unter Benutzung des vorerwähnten flandels produktes 1, 1, 1-Trichloräthan als Halogenkohlenwasserstoff und des ebenfalls vorerwähnten Handelsproduktes Isopar H als Erdölkohlenwasserstoff verwendet wurde.

Tab ell e III

Übertra	Mischungs	rdöl-KU	Dielektri	Elsktrischer
gungslösung	verhältnis	_	zitätskon	'Widerstand
			stante	(Chui.cii'i)
		7
10	in VOlumenteilen	3	5,0	o,9 χ lo¹²
11	Halogen-KV. E	9	4,3	1,3 χ ίο¹²
12	5	3.7	1,8 χ 10¹²
13	4	3*2	1,2 ζ 10¹^
14	3	2,6	1,7 χ 10
2
1

Sämtliche Übertragungslösungen Hr. 10 bis 14 erwiesen sich
bezüglich der ,Bildübertragungserleichterung als gleichvjertig, und das übertragene Bild Hess sich gut als Zweit original
für Diazotypiekopierzwecke verwenden.

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Claims

Kabushiki Kaisha Ricoh
Tokyo, Japan

Patent ans ρ r ü c he

(χ))Verfahren zur Übertragung eines nass entwickelten und auf üev Oberfläche eines elektrostatischen Aufzeichnung,.eaiuine fixierten, sichtbaren Bildes auf einen anderen Bildträger, dadurch gekennzeichnet, dass wan Aufzeichnungsmedium und/ oder Bildträger mit einer Übertragungslösung benetzt, die eine Dielektrizitätskonstante von nicht über 5 besitzt und im wesentlichen aus einem Halogen- öhxäk Erdölkohlenwasserstoff besteht, Medium und Bildträger in gegenseitigen Kontakt bringt und beide zusammen in ein elektrisches Feld einführt, durch das ein in einem Bildbezirk fixierter Toner vom Medium auf den Bildträger übertragen und dadurch auf dessen Oberfläche ein Bild erzeugt wird.

2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass n.a:i Aufzeichnungsmedium und Bildträger gleichzeitig mit der übertrajungsflUssigkeit befeuchtet.

3) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekeimzeichnet, dass man einο Übertragungslüsung verwendet, deren Halogenkohlenwasserstoff -Komponente aus ei.ier i'.thanverbindung ...it mindestens'drei Halogenatomen "beisteht.

ty) Verfahren nach Anspruch "·, dadur_·:. : koan^eijhiiet, oaas man eine Übertragungslüsung versendt-r, deren Halogenkohlenwasserstoff-Komponente aus 1, 1," 1-Trichloräthan, Trichlcrtrifluoräthan oder Tetrachlcrdiflucräthan besteht.

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5) Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass man eine liber tr agungs lösung verwendet, deren Erdülkohlenwasserstoff-Kornponente eine Dielektrizitätskonstante von höchstens 5 und einen elektrischen Widerstand von nicht unter 10 Ohm. cm aufweist.

6) Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadux"*ch gekennzeichnet, dass wan eine Über ti^agungs lösung verwendet, deren Gehalt an Halogenkohlenwasserstoff mindestens 10 Volumenprozent beträgt.

7) Zur elektrostatischen Bildübertragung geeignete Ubertragungslösung, dadurch gekennzeichnet, dass sie im wesentlichen aus Halogenkohlenwasserstoff und Erdölkohlenwasserstoff besteht und eine Dielektrizitätskonstante von nicht mehr als 5 aufweist.

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