DE2165112A1

DE2165112A1 - Verfahren zum Fixieren elektrophoto graphischer Bilder

Info

Publication number: DE2165112A1
Application number: DE19712165112
Authority: DE
Inventors: Satoru Fukushima Osamu Osada Chiaki Asaka Saitama Honjo (Japan)
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1970-12-29
Filing date: 1971-12-28
Publication date: 1972-07-13
Also published as: FR2120855A5; DE2165112C3; IT945655B; CA952970A; NL7118030A; GB1355829A; AU3744271A; US3813267A; DE2165112B2; BE777312A; JPS4926904B1

Description

PATfNTANWXLTE DR. E. WIEGAND DIPL-ING. W. NIEMANN 2165112 DR. M. KÖHLER DIPL-ING. C. GERNHARDT MÖNCHEN HAMBURG TELEFON: 555476 8000 MÖNCHEN 15, TELEGRAMME: KARPATENT NUSSBAUMSTRASSE 10

¥40 887/71 ' 28. Dezember 1971

Photo Film Co., Ltd. Ashigarä-Kamigun, Kanagawa (Japan)

Verfahren zum Fixieren elektrophotographischer Bilder

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Fixieren elektrophotographischer Bilder.

Übliche Fixierverfahren für mit Tonern entwickelte Bilder umfassen das Fixieren des Bildes auf der Unterlage durch Auflösen des Harzes und ander er wärme löslicher Komponenten, die in dem Toner enthalten sind, unter Wärme oder mit einem Lösungsmittel. Wenn das Bild durch Flüssigentwicklung hergestellt worden ist und eine unzureichende Eigenfixierfähigkeit aufweist, wird es gewöhnlich mit einem Lack beschichtet oder mit einem auf laminierten klaren Film überzogen.

Außer der Schwierigkeit, die bei der Einarbeitung eines Lackbeschichtungssystems in eine kompakte Vorrichtung auftritt, ist das Überziehen mit einem Lack gefährlich, da der Lack in den meisten Fällen flüchtig und entzündbar ist und leicht schädliche Lösungsmitteldampfe gebildet v/erden.

Bei dem Uberai^hen mit einem auf laminierten klaren Film .entsteht", obwohl dadurch die beiden oben genannten Probieiao in

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günstiger Weise gelöst werden können, eine dicke Kopie mit der Möglichkeit von Faltenbildung, die ein ernstes Problem darstellt, wenn die Unterlage (das das Bild festhaltende Material) dünn ist.

Die vorliegende Erfindung betrifft nun ein Verfahren, bei dem das Bild fixiert werden kann, ohne daß die oben erwähnten Probleme auftreten, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man einen Fixierfilm oder eine Fixierfolie mit einer frei abtrennbaren klaren thermoplastischen Harzschicht verwendet. Das erfindungsgemäße Verfahren wird in der Weise durchgeführt, daß die Fixierfolie, die so hergestellt worden ist, daß eine klare thermoplastische Harzschicht auf einer Trägerunterlage erhalten wird, auf der das elektrophotographische Tonerbild tragenden Unterlage in der Weise fixiert wird, daß das Tonerbild und die Harzschicht miteinander in Berührung stehen und daß die Harzschicht unter. Druck gesetzt wird, daß sie an dem von der Oberfläche getragenen Tonerbild so stark haftet, daß sie unter geeigneten Bedingungen (unter Wärme und/oder Druck oder unter Anwendung eines Lösungsmittels auf die Harzschicht) von der Trägerunterlage abgetrennt wird, wodurch die Harzschicht von der Trägerunterlage getrennt wird und die Harzschicht auf der Unterlage permanent fixiert zurückbleibt.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben. Dabei bedeutet Fig. 1 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäß verwendete Fixierfolie und Fig. 2 stellt eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Fixierung dar.

Die Fig. 1 stellt einen Querschnitt durch eine Fixierfolie 10 dar, die aus einer Harzschicht-Trägerunterlage 1, einer klaren thermoplastischen Harzschicht 2 und einer Zwischenschicht 3 besteht, welche die Haftung zwischen der Trägerunterlage 1 und der Harzschicht 2 steuert. Die Zwischenschicht 3 ist natürlich,

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je nach, den Eigenschaften des Materials, nicht immer erforderlich.

Bei der Harzschichtträgerunterläge kann es sich um einen Kunststoff ilm, z.B. einen Film aus Polyethylenterephthalat, Diacetylcellulose, Cellulosetriacetat, Polycarbonat, Polypropylen, Polyamid, Polyäthylen, regenerierter Cellulose, Polystyrol oder Polyvinylchlorid, ein mit Wachs beschichtetes Papier oder ein mit einem Formtrennmittel "beschichtetes Papier handeln. Diese können oberflächenbehandelt sein, beispielsweise gegen Feuchtigkeit beständiges Cellophan. Der Kunststoffilm ist zufriedenstellendjselbst wenn er opak (mit einem Pigment gefüllt) oder gefärbt ist.

Bei der Harzschicht 2 handelt es sich um eine klare Harzschicht, die unter normalen Bedingungen durch die Trägerunterlage 1 festgehalten wird, deren Haftung gegenüber der Trägerunterlage sich jedoch unter Druck und/oder unter Wärme oder bei Anwendung eines Lösungsmittels lockert und die dadurch übertragen wird, um gleichmäßig das Bild zu bedecken. Aus diesem Grunde muß sie selbst beständig sein gegen eine Denaturierung oder Verfärbung und muß chemisch beständig sein. Außerdem kann die Harzschicht 2 wegen ihrer Rolle als Oberflächenschicht für die fertige Kopie keine chemische Verbindung enthalten, die sie bei normalen Temperaturen klebrig macht und sie muß einen geeigneten Übergangspunkt zweiter Ordnung (Glasübergangspunkt) aufweisen-

Im allgemeinen ist eine Harzschicht mit einem Übergangspunkt zweiter Ordnung bei Raumtemperatur oder oberhalb Raumtemperatur bevorzugt. Typische Harzschichten, die diesen Anforderungen genügen, sind z.B. solche aus Vinylacetathomopolymerisaten oder Mischpolymerisaten von Alkylacrylat, Alkylmethacrylat, Styrol und Alk3^rlstyrol. Die Fixierung derselben auf der zu verwendenden Unterlage (mating base) wird durch Einführung einer geringen

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Menge eines funktioneilen Monomeren (Acrylsäure, Methacrylsäure, Diäthylaminoäthylmethacrylat, Hydroxyalkylacrylat oder -methacrylat) gesteuert.

Eine ^Itmehrschichtige"-Harzschicht kann jedoch einen Übergangspunkt unterhalb Raumtemperatur haben, vorausgesetzt, daß ihre Oberfläche einen Übergangspunkt zweiter Ordnung von oberhalb Bäumtemperatur, d.h. von etwa 25 bis etwa 100⁰C, hat. Obwohl die Dicke der Schicht 2 ausreichend ist, wenn sie innerhalb des Bereiches von einigen bis einigen zehn Mikron liegt, liegt sie vorzugsweise bei 10 bis 30 Mikron.

Bei der Schicht 3 handelt es sich um eine Zwischenschicht, welche die Aufgabe hat, die Haftfestigkeit zwischen der Schicht und der Schicht 2 zu steuern (kontrollieren) und es genügt, wenn sie sehr dünn ist, gewöhnlich 0,1 bis einige Mikron. Die Schicht 3 kann mit der Schicht 2 oder der Trägerunterlage 1 zusammenwirkende nach den auftretenden Umständen. Sie kann gefärbt sein, wenn sie an der Schicht 1 haftet. Sie muß klar sein, wenn sie an der Schicht 2 haftet. Eine zweckmäßige Ausführungsform ist die, bei der die Schicht 2 auf die das Bild tragende Unterlage zusammen mit der Zwischenschicht 3 übertragen wird, wobei letztere einen höheren Übergangspunkt zweiter Ordnung aufweist als erstere und wobei beide Schichten nicht schmelzen und nicht ineinanderfließen. In einem solchen Falle besteht die Schicht 2 aus einem vergleichsweise weichen Harz und sie wird daher, wenn sie gegen das Tonerbild gepreßt wird, leicht deformiert und wirkt als Füllmittel zum Auffüllen der Hohlräume zwischen den Tonerpartikeln. Die Schicht 3 unterdrückt Jedoch die Blockierungseigenschaften einer solchen weichen Harzschicht.

Die Fig. 2 erläutert die in Fig. 1 dargestellte Fixierfolie, die dem das Tonerbild 5 auf der Unterlage 4- tragenden Element 20 gegenüberliegt und darauf-gedrückt wird, so daß es mit diesem

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in Kontakt kommt. Bei dem Element 20 kann es sich entweder um ein entwickeltes Elektrofaksimilepapier oder um eine Kopierfolie handeln, welche das Tonerbild trägt, das von einer Selentrommel oder dgl. darauf übertragen worden ist. Dabei kann es sich auch um einen organischen photoleitfahigen Film handeln. Beide Stücke aus dem folienähnlichen Material können zwischen den Druckwalzen 51 und 52 in gleicher Weise so zusammengedrückt werden, daß keine Falten entstehen. Bei den Walzen 51 und 52 kann es sich natürlich um beheizte Druckwalzen handeln. Die das Tonerbild tragende Oberfläche des Elements 20 kann mit einer geringen Menge eines Lösungsmittels beschichtet sein (um die Harzschicht 2 der Fixierfolie 10 zu % solvatisieren). Eine besonders bevorzugte Ausführungsform liegt dann vor, wenn es sich bei der Folie 20 um eine photoleitfähige Folie handelt, welche die Entwicklung des Tonerbildes 5 durch eine flüssige Entwicklung erlaubt, deren Oberfläche eine geringe Menge einer gleichmäßig darauf ausgebreiteten isolierenden Flüssigkeit enthält. Bei der isolierenden Flüssigkeit kann es sich entweder um den Träger für den flüssigen Entwickler oder eine Waschflüssigkeit handeln, die zum Reinigen der Folie von nach der Entwicklung zurückbleibendem Entwickler verwendet wird. In einem solchen Falle wird eine solche Kombination gewählt, welche die Harzschicht lockert. Da die Flüssigkeiten gewöhnlich einen niedrigen Löslichkeitsparameter haben und oft m nicht—polare Entwicklungs- und/oder Waschflüssigkeiten darstellen, werden als bevorzugte Harze Isoparaffine, n-Paraffine, Kohlenwasserstoffchlorfluoride, langkettige Alkylacrylate oder langkettige Alkylmethacrylate enthaltende Polymerisate oder Styrol verwendet.

In der Fig. 2 ist entweder die Walze 51 oder die Walze 52 oder beide vorzugsweise beheizt. Wenn der Film auf 100⁰O oder dgl. erhitzt ist, führt der Unterschied in dem Grad der daruas resultierenden thermischen Expansion zwischen der Unterlage 1 und

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der Klebstoff schicht 2 zur Bildung einer Kraft zwischen den Schichten 2 und 3 oder zwischen den Schichten 3 und 1, so daß sich diese voneinander trennen.

Wenn alternativ eine Flüssigkeit von der Seite der lichtempfindlichen Schicht in die Adhäsionsschicht 2 diffundiert, wodurch letztere gelockert wird, wird die Haftung zwischen den Schicht ten 2 und 3 oder zwischen den Schichten 3 und 1 herabgesetzt und führt zu einer Aufspaltung. Auf diese Weise verbleiben nur die Schicht 2 oder die Schichten 2 und 3 auf der lichtempfindliehen Schicht, wie in Fig. 2 dargestellte Die Trägerunterlage kann wiederholt wiederverwendet werden oder nach jeder Verwendung weggeworfen werden.

Die durch die vorliegende Erfindung erzielten Vorteile sind folgende:

a) Es kann eine Kopie mit einer glänzenden Oberfläche hergestellt werden, ohne daß sie aussieht, als ob ein dicker Film darüber ausgebreitet worden wärej

b) es kann eine Trägerunterlage, z.B. Papier oder ein leicht zu denaturierender Film verwendet werden, der billiger ist als ein Laminat film;

c) es kann die Wirkung der Verbesserung der Bilddichte wie beim Beschichten mit Lack (aufgrund der Lichtstreuung an dem Tonerbild) erzielt werden;

d) die erforderliche Apparatur kann leicht in eine bereits vorhandene Einrichtung eingebaut werden;

e) für den Fall, daß ein Film laminiert wird, kann dieser oft stark gerollt sein,, während nach dem erfindungsgemäßen Verfahren eine solche Möglichkeit in beträchtlichem Ausmaße verringert wird.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von Beispielen näher

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erläutert, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein. Beispiel 1

Eine Seite eines Polyäthylenterephthalatfilmes (einer Dicke von 80 Mikron) wurde mit einer Xylollösung von Polystyrol (Konzentration 2 °/o) auf solche Weise beschichtet, daß die Trockenbeschichtung 1,0 g/m betrug. Der Film wurde dann mit einer 10 ^igen Lösung von Ithylacetat im Gemisch mit Polyvinylacetat (1:1) in Methanol in der Weise überzogen, daß die !rückenbeschichtung 10 Mikron betrüge Der so erhaltene Fixierfilm wurde mit einer photoleitfähigen empfindlichen Schicht kombiniert, die aus einem Siliconharz und Zinkoxyd bestand, die auf eine Trägerunterlage aufgebracht worden war.

Auf dem photo leitfähigen Papier wurde durch Entwicklung mit beispielsweise einer Magnetbürste ein !Tonerbild erzeugt. Dieses lichtempfindliche Papier und der Fixierfilm wurden so miteinander in Berührung gebracht, daß die photoleitfähige Oberfläche und die Polyvinylacetathaftschicht dazwischen miteinander in Berührung standen und beide wurden zwischen beheizten Walzen, deren Temperatur 120°C betrug, wie in Fig. 2 dargestellt hindurchgeführt. Beim Erhitzen trennte sich der Polyvinylacetatfilm von der Polystyrolschicht und lieferte eine glänzende Kopie, deren Oberfläche nicht klebrig war.

Beispiel 2

Ein biaxial verstreckter Polypropylenfilm (einer Dicke von JO Mikron) wurde nitPolybutylmethacrylat (einer Dicke von 20 Mikron) ohne eine Vorbehandlung, wie z.B. eine Koronabehandlung oder dgl., beschichtet. Der so erhaltene Fixierfilm wurde mit einem lichtempfindlichen Papier mit einer lichtempfindlichen Zinkoxydschicht und styryliertem Alkydharz als Bin-

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demittel kombiniert. Dann wurde unter Verwendung eines flüs-■ sigen Entwicklers mit einem Lösungsmittel vom Isoparaffintyp (der Firma Esso-Standard Oil Co.) als !rager ein ^Tonerbild hergestellt. Während noch eine dünne Schicht..des Entwicklers die lichtempfindliche Schicht gleichmäßig benetzte, wurde der PiIm daraufgelegt und das Tonerbild wurde bei einer Adhäsionstemperatur von ?0°C auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 auf die Adhäsiohsschicht übertragen. Es wurde eine glänzende Kopie erhalten wie in Beispiel 1.

Beispiel 3

Ein Polyäthylenterephthalatf ilm (einer Dicke von 80 Mikron) wurde direkt mit einer Schicht aus einem Mischpolymerisat aus Styrol, Ithylhexylmethacrylat und Hydroxyläthylacrylat (Mischpolymerisationsverhältnis: 30/60/10) versehen. Der Überzug wurde mit einer 10 ?oigen Lösung von Butylacetat hergestellt bis zu einer Dicke von 20 Mikron. Das Tonerbild konnte unter Wärme auf die lichtempfindlichen Schichten, wie sie in Beispiel 1 und· 2 verwendet wurden, übertragen werden.

Beispiel 4-

Es wurde ein lichtempfindlicher organischer Film hergestellt durch Zugabe von Methylenblau und Tetracyanodimethan als Sensibilisatoren und Diphenylchlorid als Weichmacher zu einem n-VinylcarbazolZ-äthylacrylat-Mischpolymerisat. Diese Zusammensetzung wurde auf einen Polyäthylenterephthalatfilm mit einem aufgedampften Film aus Kupfer-(I)-{jodid aufgebracht. Als Fixierfilm wurde ein mit einem Methylmethacrylat/lthylacrylat-Mischpolymerisat beschichtetes Siliconformtrennpapier verwendet. Der Photoleiterfilm und der Fixierfilm wurden zwischen erhitzten Walzen, wie in Fig. 2 dargestellt, miteinander in Be-

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rührung gebracht und zur Übertragung auf 12O⁰C" erhitzt, wobei eine Kopie erhalten wurde, die ebenso zufriedenstellend war wie in Beispiel 1.

Patentanspruch:

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Claims

Patentanspruch

Verfahren zum Fixieren von elektrophotographischen Bildern, dadurch gekennzeichnet, daß man das Tonerbild in der Weise fixiert, daß eine aus einer Trägerunterlage und einer klaren Adhäsionsharzschicht bestehende JTixierfolie auf das das Tonerbild tragende Material so gelegt wird, daß die Adhäsionsschicht und die das Tonerbild tragende Oberfläche miteinander in Berührung kommen und daß die Adhäsionsschicht unter Wärme und/oder Druck von der Trägerunterlage getrennt wird und sich so auf die das Tonerbild tragende Oberfläche zu verschiebt.

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