DE2310393B2

DE2310393B2 - Bildempfangsmaterial für Tonerbilder

Info

Publication number: DE2310393B2
Application number: DE2310393A
Authority: DE
Inventors: Shizuoka Fuji; Yoshikazu Ito; Masayasu Kamijo; Ikuo Soma; Hiroshi Tanaka
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1972-03-03
Filing date: 1973-03-02
Publication date: 1975-03-06
Also published as: DE2310393C3; JPS5623152B2; JPS4890534A; US3889033A; DE2310393A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Bildempfangsmaterial für Tonerbüder, die mit Hilfe eines flüssigen elektrophotographischen Entwicklers hergestellt wurden, aus einem Schichtträger aus Papier und einer Bildempfangsschicht, die einen weißen anorganischen Füllstoff und ein aus einer Emulsion aufgebrachtes polymeres organisches Bindemittel in einer Menge zwischen 2 und 10 g/m² enthält.

Bisher sind Verfahren zum übertragen eines Bildes auf ein Ubertragungspapier bekannt, bei denen das zu übertragende Bild durch Entwicklung eines elektrischen latenten Bildes erhalten wurde, das auf einem elektrophotographischen lichtempfindlichen Material mit einem flüssigen Entwickler gebildet worden ist. Beispielsweise ist in der japanischen Patentveröffentlichung 24077/1970 ein elektrophotographisches Verfahren beschrieben, bei dem eine generelle Koronaladung auf eine lichtempfindliche Platte aufgebracht wird, die ihrerseits aus einem Träger, beispielsweise einer Aluminiumplatte, einer darüberliegenden photoleitfähigen Schicht (CdS-Bindemittelsystem usw.) und einer über der photoleitfähigen Schicht liegenden isolierenden Schicht besteht. Nach diesem Verfahren erfolgt eine bildartige Belichtung gleichzeitig mit der Aufbringung einer Koronaladung mit gegenüber der generellen Koronaladung entgegengesetzter Polarität oder mit einer Wechselstromkoronaladung sowie die Anwendung einer generellen Bestrahlung zur Erzeugung eines elektrischen latenten Bildes, die Entwicklung des erhaltenen elektrischen latenten Bildes mit einem flüssigen Entwickler und die Übertragung des erhaltenen entwickelten Bildes a"f ein Übertragungspapier.

Ein Ubertragungspapier zum übertragen eines Tonerbildes, das durch Entwicklung des elektrischen latenten Bildes mit einem Trockenentwickler erhalten wurde, ist bekannt und in der japanischen Patentveröffentlichung 20 152/1966 und anderen Veröffentlichungen beschrieben. Jedoch kann ein derartiges Übertragungspapier nicht für die Übertragung eines Bildes benutzt werden, das mit einem flüssigen Entwickler entwickelt worden ist. Es besteht daher ein Bedarf an einem neuen Dbertragungspapier für flüssige Entwicklung.

Aus der DT-OS 2132017 ist ein elektrophotographisches Kopierpapier für die Kopierung von Bildern bekannt, die ebenfalls mit einem Trockenentwickler entwickelt wurden. Die Bindemittelschicht dieses Papiers enthält 1 bis 50 Gewichtsprozent Salze und 40 bis 50 Gewichtsprozent Ton, wobei beide Füllstoffe zusammen bis zu 60 Gewichtsprozent betragen können. Durch den Salzanteil in der Bindemittelschicht wird die Glätte der Bindemittelschicht nachteilig beeinflußt, so daß sich mit einem Naßentwickler unregelmäßige Übertragungen ergeben.

Aus der DT-OS 1797232 ist ein Bildempfangsmaterial für elektrophotographische Verfahren bekannt, bei dem in der Bindemittelschicht inerte Füllstoffpartikeln dispergiert sind, die teilweise aus der Oberfläche der Bindemittelschicht herausragen. Dieses Bildempfangsmaterial ist hinsichtlich der Umwandlungstemperatur zweiter Ordnung des Bindemittels, der Dichte der Bildempfangsschicht und der Eindringzeit der flüssigen Kohlenwasserstoffe nicht definiert, so daß sich Nachteile hinsichtlich der Ubertragungsqualität und durch Absorption des Flüssigentwicklers ergeben.

Schließlich wurde in der DT-OS 2304 730 ein Bildempfangsmaterial vorgeschlagen, bei dem sich eine Überzugsschicht auf einem Trägerfilm befindet, die, bezogen auf das Harz, nur wenig Füllstoff, nämlich 0,1 bis 5%, enthält.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Bildempfangsmaterials für Tonerbilder, das sich bei Flüssigentwicklung durch gute Übertragungsfähigkeit sowie ausgezeichnete Fixierung des übertragenen Bildes auszeichnet. Insbesondere soll auch die Absorption des Flüssigentwicklers verringert und somit eine gute Trocknungsfähigkeit erreicht werden.

Diese Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Bildempfangsmaterial erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Bildempfangsschicht auf 100 Gewichtsteile Füllstoff zwischen 50 und 500, vorzugsweise zwischen 100 und 400 Gewichtsteile eines Bindemittels mit einer Umwandlungstemperatur zweiter Ordnung zwischen —40 und 25, vorzugsweise zwischen -30 und 0°C enthält und daß die Bildempfangsschicht eine Dichte zwischen 0,75 und 1,00 g/cm³, eine Glätte zwischen 30 und 300, vorzugsweise zwischen 40 und 200 Sekunden, gemessen gemäß JIS P 8119 auf einem Bekk-Gerät, und eine Eindringzeit für eine flüssige isoparaffinische Kohlenwasser-

tolffraktion fait einem Siedebereich von 159 bis 74⁰C zwischen 1,5 und 15, vorzugsweise 2 und 0 Sekunden aufweist. Dieses Übertragungsmaterial «ewährleistet eine gute Übertragungsfähigkeit und sine geringe Aufnahme des flüssigen Entwicklers.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorjesehen, daß die Bildempfangsschicht als Bindemittel Polyvinylacetat, ein Vinylacetat-Äthylen-Mischpolymerisat, ein Vinylacetat-Acrylsäureester-Mischpolymerisat, ein Styrol - Acrylsäureester -Mischpolymerisat, ein Methacrylsäureester, Acrylsäureester-Mischpolymerisai oder ein Styrol-Butadien-Mischpolymerisat enthält. Bildempfangsschichten mit diesen Harzen zeigen ein guies Fixiervermögen, da sie bei der Fixierungstemperatur etwas erweicht sind, wodurch das Festhalten der Tonerteilchen verbessert wird

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält die Bildempfangsschicht als Füllstoff Ton, Titandioxid, Kalziumkarbonat oder Bariumsulfat, jeweils mit einer Teilchengröße kleiner als 3 μ. Hierdurch wird die gewünschte Oberflächenglätte erreicht, was für eine gute übertragung und einen störungsfreien Kopierbetrieb wesentlich ist.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert.

F i g. 1 zeigt ein Gerät zum Messen eines Trägerwiderstandes;

F i g. 2 zeigt eine Kurvendarstellung, welche eine Beziehung zwischen einem Trägerwiderstand und einer Übergangstemperatur zweiter Ordnung (Tg-Wert) veranschaulicht;

F i g. 3 zeigt eine Kurvendarstellung, die eine Beziehung zwischen der Dichte eines übertragenen Bildes und einem Trägerwiderstand veranschaulicht; und

F i g. 4 zeigt eine Kurvendarstellung, welche eine Beziehung zwischen der Dichte eines übertragenen Bildes und der Glätte der Oberfläche veranschaulicht.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wurde gefunden, daß ein Ubertragungspapier für Bilder, die durch Flüssigkeitsentwicklung erhalten worden sind, die folgenden verschiedenen Eigenschaften haben sollte:

1. Trägerwiderstand

Als Träger für einen flüssigen Entwickler kann ein Träger verwendet werden, wie er im konventionellen Naßentwicklungsverfahren für die Elektrophotographie und die elektrostatische Aufzeichnung benutzt wird. Die Flüssigkeit ist ein organisches Lösungsmittel von hohem elektrischen Widerstand mit einem Volumenwiderstand von mehr als 10¹⁰ Ohm-cm und einer Dielektrizitätskonstanten von weniger als 3, welches ein elektrostatisches Bild nicht zerstört, wie organische Paraffinlösungsmittel, beispielsweise flüssiges Paraffin und flüssiges Isoparaffin.

Mit dem Begriff »Trägerwiderstand« im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist der Widerstand gegen Ein- bzw. Durchdringen eines organischen Paraffinlösungsmittels, wie beispielsweise Isopar, wenn es als flüssiger Entwickler benutz wird, zu verstehen.

Wenn ein Ubertragungspapier keinen Trägerwiderstand oder nur einen ungenügenden Trägerwiderstand besitzt, dann durchtränkt eine Trägei flüssigkeit das Übertragungspapier beim Übertragungsvorgang, so daß keine ausreichende Elektrophoresisübertragung durchgeführt werden kann und das sich ergebende übertragene Bild unscharf bzw. verschwommen ist. Darüber hinaus wird viel flüssiger Entwickler verbraucht, und die Trocknungsfähigkeit wird herabgesetzt, so daß sich im praktischen Betrieb Prouleme ergeben.

Während der übertragung ist es erwünscht, ein Material weich zu machen, welches in der Lage ist,

ίο Trägerwiderstand an der Grenzfläche zwischen dem Entwickler und dem flüssigen Träger zu geben und ein Färbemittel wie beispielsweise Pigmentmaterial vom Entwickler anzunehmen.

Wenn der Trägerwiderstand zu stark ist, ist die Affinität zu einer Trägerflüssigkeit so herabgesetzt, daß die Fixierung des übertragenen Bildes nicht gut ist und das übertragene Bild selbst nach dem Trocknen durch Reibung oft verwischt wird.
Wie man aus den obigen Ausführungen ersieht, ist es erforderlich, daß das Übertragungspapier einen geeigneten Grad von Übertragungswiderstand besitzt. Der Grad des Ubertragungswiderstandes wird durch das nachstehend beschriebene erfindungsgemäße Verfahren bestimmt, und es wird ein geeigneter Träger-Widerstandbereich durch den mittels des Verfahrens bestimmten Wert definiert.

Es sei nun auf Fig. 1 Bezug genommen, wo eine zu messende Probe 1 in einen Metallrahmen 2 eingesetzt und ein Injektor 4 horizontal an einem Träger 6 befestigt ist, wobei letzterer dazu dient, eine Trägerflüssigkeit herabtropfen zu lassen. Ein Mikrometer 5 wird allmählich gedreht, so daß ein Tropfen einer Trägerflüssigkeit zu einem Kreis von 7 mm Durchmesser auf das Probenpapier herabtropft.

Wenn die Trägerflüssigkeu auf der Probe ankommt, wird eine Stoppuhr betätigt und dann gestoppt, wenn der eine Tropfen Trägerflüssigkeit über den gesamten Bereich des Kreises 3 von 7 mm Durchmesser ein- bzw. durchdringt und der Teil des Papiers transparent geworden ist. Die auf diese Weise gemessene Zeitdauer wird als Grad des Trägerwiderstandes benutzt. Der Abstand zwischen der Injektornadel und der Probenoberfläche beträgt etwa 2 cm. Wenn eine Trägerflüssigkeit auf ein Papier getropft wird, das keinen Trägel widerstand gemäß dem vorbeschriebenen Verfahren besitzt, dringt die Trägerflüssigkeit augenblicklich ein und breitet sich auf die volle Abmessung des Bereichs von einen Tropfen aus. Wenn im Gegensatz hierzu ein Probet.papier verwen-

so det wird, das einen Trägerwiderstand besitzt, ist je nach dem Grad des Trägervviderstandes einige Zeit dafür erforderlich, damit die Trägerflüssigkeit eindringt und sich bis zur vollen Abmessung des Bereichs für einen Tropfen ausbreitet. Der Injektor zum Auftropfen einer Trägerflüssigkeit ist ein solcher von 1 oder 2 cm³, und die Nadel ist vom Typ 1/3. Das Volumen eines Tropfens betragt unter den vorerwähnten Bedingungen etwa 0.004 cm³.
Der praktische Grad des Trägerwiderstandes, der

durch das vorerwähnte Verfahren gemessen wird, liegt im Bereich von 1,5 bis 15 Sekunden, vorzugsweise von 2 Sekunden einschließlich bis 10 Sekunden einschließlich. Dies wird in Verbindung m' den Beispielen näher erläutert.

2. Glätte

Die Glätte des Übertragungspapiers, das einen geeigneten Grad von Trägerwiderstand besitzt, wurde

durch den Bekk-Tester für Papier gemäß JlS P 8119 gemessen, und es wurde gefunden, daß eine Glätte im Bereich von 30 bis 300 Sekunden, vorzugsweise von 40 Sekunden einschließlich bis 200 Sekunden einschließlich, geeignet ist.

Wenn die Glätte des Papiers niedriger als 30 Sekunden ist, dann tritt eine unregelmäßige übertragung auf, so daß kein gutes übertragenes Bild erzeugt wird, wenn nicht eine große Menge von einem flüssigen Entwickler zugegen ist, und es ist eine lange Zeit zur Trocknung des flüssigen Entwicklers erforderlich.

Wenn die Glätte größer als 300 Sekunden ist, kann man ein gutes übertragenes Bild mittels nur einer geringen Menge flüssigen Entwicklers erhalten, aber die Fixierung des Entwicklers nach der übertragung ist nicht gut, und das Bild wird nachteiligerweise durch Reibung zerstört. Dies wird weiter durch Bezugnahme auf experimentelle Ergebnisse erläutert.

3. Dichte

Die wichtigsten Eigenschaften des Ubertragungspapiers sind der Ubertragungswiderstand und die Glätte. Zusätzlich ist auch die Dichte des Ubertragungspapiers wichtig, welche in Beziehung zum Trägerwiderstand und zur Glätte steht.

Die Dichte des Papiers variiert in Abhängigkeit vom Grad des Schiagens, der Zusammensetzung des Uberzugsmitteis, der Menge des überzugsmittel, den Bedingungen des Kalanders oder des Superkalanders. Wenn man den Trägerwiderstand eines Ubertragungspapiers verbessern will, ist ein poröses Papier nicht zu bevorzugen. Als Ergebnisse der Untersuchungen wurde gefunden, daß die Dichte des Ubertragungspapiers höher als 0.75 g/cm³ sein sollte, vorzugsweise höher als 0,78 g cm³.

Andererseits wurde nun weiterhin gefunden, daß die Dichte von Ubertragungspapier guter Fixierung weniger als 1,00 gern³ sein sollte, vorzugsweise weniger als 0,97 g/cm³, wenn die Glätte niedriger als 300 Sekunden ist und das Überzugs- bzw. Beschichtungsmittel der vorliegenden Erfindung angewandt wird.

Im Hinblick auf die vorstehenden Ausführungen liegt die zu bevorzugende Dichte für Ubertragungspapier im Bereich von 0,75 bis 1.00 g/cm³.

Die Dichte des Papiers wird gemäß der folgenden Formel berechnet:

Dichte (gern*) =

W
T⁷IOOO

Hierin bedeutet U ein Basisgewicht (g/m²), das gemäß JlS P 8124 bestimmt wird, und T die Dicke (mm). Die Dicke T wird durch Verwendung eines Mikrometers gemäß JISP 8H8 bestimmt d.h.. ein Durchmesser der kleineren von zwei Ebenen ist etwa 14 mm.

Um ein ausgezeichnetes Übertragungspapier von guter Fixierfahigkeit zu erhalten, das einen zufriedenstellenden Trägerwiderstand und eine zufriedenstellende Glätte gemäß dem oben angegebenen Meßverfahren besitzt, ist es erforderlich, nach dem Beschichten und Trocknen eine überzugsschicht von gutem Filmbildungszustand vorzusehen.

Da unter den verschiedenen Lösungsmitteln Paraffinreihenlösungsmittel wie beispielsweise lsopar. die üblicherweise für flüssige Entwickler verwendet werden, besonders leicht eine Papierschic hl durchdringen können, hängt der Trägerwiderstand hauptsächlich von dem Filmbildungszustand der Oberflächenüberzugsschicht ab, d. h. von der Sperreigenschaft, jedoch nicht von der Dicke und dem Grundgewicht des Papiers, soweit das Grundgewicht in dem Bereich des üblichen Kopierpapiers liegt. Bei einem Grundgewicht von mehr als 100 g/m² beeinflußt die Dicke des Papiers den Trägerwiderstand. Bei einem Grundgewicht von mehr als 150 g/m² wird der Trägerwider-

stand durch die Wirkung der Papierdicke und des Grundgewichls größer als 2 bis 4 Sekunden, und zwar selbst dann, wenn die Sperreigenschaft der Uberzugsschicht selbst nicht ausreichend ist. Im Gegenteil, manchmal ist der Trägerwiderstand größer als 15 Sekunden, obgleich eine gute übertragung und Fixierung vorliegen. Jedoch ist das im Rahmen der Erfindung verwendete Papier gewöhnlich ein Papier, dessen Grundgewicht niedriger als 150 g/m², insbesondere niedriger als 100 g/m², ist.

Die im Rahmen der Erfindung verwendeten Überzugs- bzw. Beschichtungszusammensetzungen bestehen hauptsächlich aus einem anorganischen Füllmittel bzw. -stoff und einem Polymeremulsionsbindemittel. Zum Erreichen eines zufriedenstellenden Trägerwiderstands und einer zufriedenstellenden Glätte sind das Verhältnis des anorganischen Füllmittels zum Bindemittel und die Ubergangstemperalur zweiter Ordnung sehr wichtig. Die vorerwähnte »Polymeremulsion« ist eine allgemeine Bezeichnung für thermoplastische Harzemulsionen, synthetisches Gummilatex u. dgl. In konventionellem beschichtetem Papier, wie im Druckpapier, sind 80 bis 90% weiße anorganische Füllstoffe und 20 bis 10% Etir.dernittel (als Feststoff) enthalten, das bedeutet, daß hauptsächlich anorganische Füllstoffe darin enthalten sind. Beim Druckpapier besitzt das Papier dann, wenn ein Bindemittel den größten Teil der Beschich-· tungs- bzw. Uberzugsobeifläche bedeckt, eine geringe Annahmefähigkeit für Tinte. Daher ist die Menge

des anorganischen Füllstoffs üblicherweise größer als diejenige des Bindemittels, damit die Druckeigenschaften verbessert werden.

Das Ubertragungspapier der vorliegenden Erfindung unterscheidet sich fundamental von konvenuonellem beschichtetem Papier, d. h.. die Menge des Polymeremulsionsbindemittels (als Feststoff) ist größer als diejenige der anorganischen Füllstoffe. Zum Beispiel werden 50 bis 500 Teile, vorzugsweise 100 bis 400 Teile (als Feststoff) an Polymeremulsionsbindemittel auf 100 Teile an anorganischem Füllstoff (weiß) verwendet. Wenn die Menge des Bindemittels weniger als die vorerwähnte Menge i<t, dann ist die Sperreigenschaft gering bzw. niedrig, und der Trägerwiderstand ist unzureichend. Wenn im Gegen-

SS satz hierzu die Menge des Polymeremulsionsbindemittels mehr als 500 Teile beträgt, dann verursacht die sich ergebende Beschichtung eine Verhak ungstendenz zur Rückseite eines aufgewickelten Papiers oder zur Rollenoberfläche nach der Beschichtung, und dadurch wird die Oberfläche der Uberzugsschicht zerstört, und es ist schwierig, eine gewünschte Eigenschaft zu erzielen. In diesem Falle wird als weißer anorganischer Füllstoff ein Füllstoff mit Teilchen kleiner Abmessungen bevorzugt, insbesondere ein solcher, der. soweit möglich, keine Teilchen enthalt, die größer als 3 Mikron sind Beispielsweise sei hier Ton für die Beschichtung von Papier erwähnt sowie Titanoxvd und Calciumcarbonat.

Hinsichtlich des PolymeremulsionsbindemiUels, das zusammen mit dem anorganischen Füllstoff im obengenannten Verhältnis verwendet wird, wurde gefunden, daß ein Polymermaterial mit einer Ubergangstemperatur zweiter Ordnung (Tg-Wert) von ab 25 S bis —40" C, vorzugsweise ab 0 bis —30 C, geeignet ist.

Wenn eine Polymeremulsion einen Tg-Wert hat. der niedriger als 25" C ist, vorzugsweise niedriger als OC, dann ist das Polymer fähig zu fließen, wenn es nach der Beschichtung getrocknet wird. Darüber hinaus wandert eine Polymeremulsion, die einen niedrigen Tg-Wert besitzt, leicht zur Oberfläche der Uberzugsschicht, und daher werden die Sperreigenschaften und der Trägerwiderstand des sich ergebenden Papiers verbessert. Wenn die Oberfläche durch einen Kalander geglättet wird, dringen die anorganischen Füllstoffteilchen in den inneren Teil der Papierschicht ein, und das Polymer fließt durch Wärme und Klemmdruck, so daß die Sperreigenschaft verbessert und die Ein- bzw. Durchdringung von Träger herabgesetzt wird.

Wenn jedoch der 7g-Wert zu niedrig ist. beispielsweise niedriger als -4O⁰C, dann ist die Beschichtung bei dem vorgenannten Verhältnis von Bindemittel 2s zu anorganischem Füllstoff selbst nach der Trocknung klebrig, und ein Teil der Beschichtung wird von der Rollenoberfläche aufgenommen, so daß die Ausbildung der Beschichtung bzw. Uberzugsschicht beeinträchtigt bzw. zerstört wird.

Wenn eine Polymeremulsion benutzt wird, die einen Tg-Wert im Bereich von -40 bis 25 C besitzt, vorzugsweise von —30 bis 0 C, wird die Fixiereigenschaft bemerkenswert gut. Der Grund hierfür dürfte folgender sein: Nach dem übertragen eines sichtbaren Bildes wird eine Temperatur von ungefähr 50 C auf das Papier beim Fixierungsschritt angewandt, und daher wird das Polymerbindemiltel. dessen Tg-Wert niedriger als 25 C, insbesondere 0 C. ist. durch die Wärme erweicht, so daß die Fixierungseigenschaft der Tonerteilchen verbessert wird.

E;n Beispiel der Beziehung zwischen 7g-Werl. Fixierung und Trägerwiderstand ist in der nachstehenden Tabelle 1 und in F i g. 2 gegeben.

45

Tabelle

Tg-Wcn

80 bis 50 C
50 bis 25 C
25 bis 0 C
0 bis - 30 C
-30 bis -40 C
-40 bis -60 C

Γixierungscigenschafl

nicht brauchbar

schlecht

gut

sehr gut

gut, etwas klebrig

sehr klebrig

des Ubertragungspapiers ist mit der obengenannten Uberzugsschicht beschichtet, aber der nicht übertragende Teil kann wahlweise mit einer anderen als der vorerwähnten Uberzugsschicht beschichtet sein.

Wenn jedoch beide Seiten des Ubertragungspapiers zur Aufnahme übertragener Bilder verwendet werden sollen, werden auch beide Seiten mit der Beschichtung bzw. Uberzugsschicht gemäß der vorliegenden Erfindung beschichtet. In diesem Falle wird bevorzugt ein Papier verwendet, das Titanoxyd enthält, damit ein Bild auf der anderen Seite nicht durchscheint.

Die Beziehungen zwischen dem Trägerwidersland, wie er durch die oben beschriebene Messung definiert ist. der Oberflächenglätte und der Dichte eines übertragenen Bildes sind in den F i g. 3 und 4 veranschaulicht. Die den schwarzen Kreisen in den Figuren zugeordneten Linien entsprechen dem Falle eines schwachen Herauspressens eines flüssigen Entwicklers (d. h. viel flüssiger Entwickler), während die weißen Kreise dem Fall eines starken Herausquetschens eines flüssigen Entwicklers (d. h. wenig flüssiger Entwickler) entsprechen. Bei der praktischen Verwendung ist es zu bevorzugen, in einem Zustand von wenig flüssigem Entwickler (d. h. starkes Herauspressen) zu arbeiten, da der Verbrauch des flüssigen Entwicklers niedrig gehalten wird und die Trocknung leicht erfolgt. Daher ist die Ubertragungseigenschafl eines Ubertragungspapiers bei dem obengenannten Zustand des starken Herauspressens zu beurteilen, und je höher die Dichte des übertragenen Bildes ist, um so besser die Ubertragungsei genschaft.

Aus F i g. 3 ist klar ersichtlich, daß die Ubertragungseigenschaft gut wird, wenn der Trägerwiderstand sowohl im Falle der weißen Kreise als auch im Falle der schwarzen Kreise zunimmt. Im Falle der weißen Kreise ist die Differenz der übertragungscigenschaft pro Differenz des Trägerwiderstandes größer als im Falle der schwarzen Kreise. Daher ist der Trägerwiderstand, wie er oben definiert worden ist. ein wichtiger Faktor für die Ubertragungseigenschaft (insbesondere im Falle starken Herauspressens flüssigen Entwicklers). Diese Tatsache stützt die Angemessenheit der obigen Bemerkung, wonach »es bei einem Augenblick der übertragung notwendig ist. daß die Oberfläche des Ubertragungspapiers eine Sperreigenschaft besitzt und die übertragung genau und gleichmäßig bewirkt wird«. Die Beziehung zwischen dem Trägerwiderstand, der Glattheit und der Brauchbarkeit des Ubertragungspapiers ist in Tabelle 2 veranschaulicht.

55

Zu der obengenannten Zusammensetzung, die ein Polymeremulsionsbindemittel und weißen Füllstoff aufweist, kann eine kleine Menge eines wasserlöslichen Polymers hinzugefügt werden, solange die thermische Erweichung des Polymerbindemittels in der Uberzugsschicht nicht beeinträchtigt wird. Die Menge des wasserlöslichen Polymers sollte in Übereinstimmung mit dem 7g-Wert des Emulsionsbindemittels und dem Verhältnis zum anorganischen Füllstoff eingestellt werden. Die Uberlragungsoberfläche Glätte
(secl

Niedriger als 30

30 bis 50

50 bis 200

200 bis 300

Höher als 300...

O ·-- Sehr put
O = Gut

Tabelle 2	O 1.5	1.5 4	4 10	IO 15
	X	Δ	Δ	Δ
	X	O	O	O
Trägerwiderstand (see)	X	O	©	©
X	O	O	O
X	Δ	Δ	Δ

ί - Schlecht

χ = Nicht brauchbar

höher als

Δ Δ Δ Δ χ

5w 510/301

. f

ίο

Die folgenden Beispiele dienen zur Erläuterung der Erfindung.

Beispiel I

Eine Mischung von nichtionischer Polyvinylacetatemulsion und Ton (FeststofFverhältnis, 1:2) wurde auf ein Grundpapier (60 g/m²) in einer Menge von 7 bis 8 g/m² (beide Seiten, als Feststoff) mittels einer maschinellen Leimpresse geschichtet bzw. als Uberzugsschicht aufgebracht und getrocknet, gefolgt von einer Kalandermaschinenbehandlung. Der 7g-Wen der Emulsion betrug in diesem Falle 30 C. Das erhaltene Papier besaß die folgenden Eigenschaften:

Trägerwiderstand 1.8 2.2 Sek.

Glätte 100 110 Sek.

Dichte 0.82 g/cm³

, Die übertragung von Bildern, welche durch einen flüssigen Entwickler entwickelt worden waren, wurde auf das erhaltene Papier vorgenommen, indem ein kommerziell erhältlicher flüssig entwickelnder Kopierer des Ubertragungstyps benutzt wurde. Das Ergebnis der übertragung war gut, jedoch war die Fixierung ein wenig schlecht.

Wenn die Probe A keiner maschinellen Kalanderbehandlung ausgesetzt wird (Probe B), dann ergaben sich folgende nachstehende Eigenschaften:

Trägerwiderstand 0,8 -1.0 Sek.

Glätte 25-29 Sek.

Dichte 0.78 g/cm³

Die Probe B, welche die vorerwähnten Eigenschaften hatte, wurde unter den gleichen Bedingungen wie die Probe A für die Übertragung verwendet, jedoch wurde keine befriedigende übertragung zustandegebracht.

An Stelle der Vinylacelatemulsion. die in der Probe A benutzt worden war. wurde eine Vinylacetat-Butylacrylat-(90:10)-Copolymeremulsion verwendet, um ein Ubertragungspapier zu erzeugen. Der 7g-Wert der Emulsion betrug 22 C. Die Eigenschaften des erhaltenen Ubertragungspapiers waren folgende:

Träger widerstand 3.8--4.2 Sek.

Glätte 110 -120 Sek.

Dichte 0.82 g/cm³

Die Ubertragungseigenschaft und die Fixierungseigenschaft waren ausgezeichnet.

Beispiel 2

Es wurden Übertragungspapiere von verschiedenen unten angegebenen Tg-Werten erzeugt, indem Stvrol-Serienemuisionen benutzt wurden, diese Ubertragungspapiere wurden miteinander verglichen.

	Tabelle 3	Verhältnis der Komponenten	Tg-Wert
	Copolymerkoinponente	100 0	90 C
1	Styrol-Butylacrylat	75/25	48 C
■>	desgl.	60,40	25 C
3	desgl.	50/50	8 C
4	desgl.	0 100	-57 C
5	desel.

Die Emulsionen 1 bis 5 in Tabelle 3 wurden bei einem Verhältnis von 2:1 (gewichtsmäßig. als Feststoff) mit Titanoxyd gemischt, auf ein Grundpapier (60 g/cm²) in einer Menge von 3 g/m² durch schwach maschinelle (off-machine) Beschichtung als Uberzugsschicht aufgebracht, zur Erzeugung der Proben E. F. G. H und I einer Kalanderbehandlung unterworfen, und der Trägerwiderstand, die Glätte, die Ubertragungseigenschaft sowie die Fixierungseigenschaft dei erhaltenen Proben wurden gemessen. Die Ergebniss< sind in Tabelle 4 aufgeführt.

Die Dichte betrug 0.81 bis 0.82 gem' für jedt Probe.

Tabelle

Proben-

Nr.

F
F
G
H
I

Tg-Wert der Emulsion

90 C

48 C

25'C

8 C

-57 C

Trägerwiderstand

0>£C)

weniger als 1.5 1.8—2.2 3,7-4,2 4,8-5.2 5,1-5.7 Glätte

(sec)

60-65

70—75

90 100

110-120

Verhak ung

überlragurmseicenschaft

Δ
O
O

l-i\icruncscieenschaft

klebrig

Beispiel 3

Unter Benützung von Acryl-Reihenemulsionen, die den unten angegebenen 'Jg-Wert hatten, wurden Übertragungspapiere hergestellt und miteinander verglichen.

Tabelle 5 Copolymerkomponentcn

Methylmethacrylat-

Äthylacrylat

desgl.

Zusammensetzungsverhältnis

100/0 50/50

Copolymerkomponentcn

Methylmethacrylat-

Äthylacrylat

desgl.

Zusammensetzungsverhältnis

45,55
0 100

Tg-Wcrl

25 C -27 C

Tg-Werl 99 C

30 C Die Emulsionen 1 bis 4 in der obigen Tabelle wurden mit einer wäßrigen Lösung von Polyviny alkohol und Ton in einem Verhältnis von 5:1:4 (al Feststoff) gemischt, in ein Grundpapier (60gm^J welches 20% Titanoxyd, basierend auf der Pulp enthielt, in einer Menge von 8 g/m² imprägnier

und einer Superkalanderbehandlung ausgesetzt (für die Probe J, K, L und M). Die Probe M wurde weiterhin einer intensivierten Superkalanderbehandlung ausgesetzt, um die Glätte zu erhöhen, und auf diese Weise wurden die Proben N und O erzeugt. Die Eigenschaften dieser Proben sind in Tabelle 6 wiedergegeben.

Probcn-

Nr.

K
L
M
N
O

Das Titanoxyd dient dazu, die Bildung von Transparenz in größerem Ausmaß zu verhindern, wenn der Träger das Papier durchdringt, und im Falle dcv Proben N und O mit guter Trägerwiderstandsluhigkeil ist kein winziges Loch bemerkbar. Daher eignen sich die erhaltenen Ubertragungspapiere auch für eine übertragung auf beiden Seiten.

Tabelle 6

Tg-Wcrt	Trägerwiderstand	Glätte	Dichte	Ubcrlragungs-
				cigenschaft
("C)	(see)	(see)	(g/cm¹)
99"C	17-20	130—150	0,83	Δ
30" C	3.8-4,2	150-170	0.85	O
25° C	4,9-5,3	150-180	0,85	O
-27°C	8,9—9,5	170—200	0,87	O
-27" C	10,2-10,8	230-250	0.92	O
-27° C	11,5--12,2	320-340	0,94	O

l-ixierungseigenschaft

χ Δ

Beispiel 4

Vinylacetat-Butylacrylal-Copolymeremulsion. welche den nachfolgenden 7g-Wert besaß, wurde mit Ton in einem Verhältnis von 2:1 (als Feststoff) gemischt, als Überzugsschicht auf ein Grundpapier (64 g/m²) in einer Menge von 8 bis 10 g/m² (als Feststoff) aufgebracht und einer Kalanderbehandlung unterzogen.

Die Eigenschaften der erhaltenen Proben P, Q und R sind in Tabelle 7 wiedergegeben.

Die Dichte betrug 0,82 bis 0.83 g/cm³ für jede Probe.

Tabelle

³roben- Nr.	Zusammen setzung des Copolymers	Zusammen- selzungs- verhältnis	Tg-Wert CC)	Träger widerstand (see)	Glätte (see)	Oberlragungs- eigenschafl	Fixicrungs- cigenschaft
P	Vinylacetat- Butylacrylat	75/25	8	4.3-4.7	120 130	O	O
Q	desgl.	60/40		4,5 5.0	130-140	O	®
R	desgl.	50/50	-14	4.8—5.2	135-145	O	©
			B e i s ρ	i e 1 5

Vinylacetat-Butylacrylat-Copolymeremulsion (Probe Q, 7g-Wert von -5 C), die im Beispiel 4 verwendet worden ist, wurde mit Ton in einem Verhältnis gemischt, das in der untenstehenden Tabelle 8 wieder-

Grundpapicrs wurde vorher eine Mischung von Vinylacetatemulsion (Tg-Wert von 35°C) und Tor (1 :7) in einer Menge von ungefähr 4 g/m² als über zugsschicht aufgebracht. Das auf diese Weise au

gegeben ist, und auf eine Seite eines Grundpapiers 50 beiden Seiten beschichtete Papier wurde einem Ka (54 g/cm²) in einer Menge von etwa 4 g/m² als über- lander ausgesetzt,
zugsschicht aufgebracht. Auf der anderen Seite des

Tabelle

Verhältnis von	Trägerwiderstand	17,0	Glätte	180	200
äindcmittcl/Ton	(see)	14.0	(see)	170	190
700/100	15,2	12,5	190	210
500/100	12,5	7.8	230	240
400/100	11,3	4,5	270	290
100/100	6.5	3.5	320	340
50/100	3,7
25/100	2,5

Dichte
Jg/cm')

0.85
0.88

0.88
0.93
0.95
0.98

öbertragungs-	Fixicrungs-
eigcnschaft	cigenschaft
O	Δ
	(sehr klebrig)
O	O
	(etwas klebrig)
O	©
O	®
O	O
O	Δ

23 1

Beispiel 6

Eine Mischung von Siyrol-Butadien-Latex und Calciumcarbonat (3:ί, als Feststoff) wurde als Beschichtung auf ein Papier (70 g/m²) in einer Menge von 6 bis 8 g/m² (als Feststoff, auf einer Seite) aufgebracht und einer Kalanderbehandlung unterworfen. Der Tg-Wert des Latex betrug 20'C.

Die Eigenschaften der erhaltenen Probe waren wie nachstehend:

Trägerwidersiand 4,0—4,5 Sek.

Glätte 210—250 Sek.

Dichte 0,83 g/cm³

Das erhaltene Ubertragungspapier gab ein übertragenes Bild von genügender Dichte und Schärfe sowie von guter Fixierung.

Beispiel 7

Nichtionische Serienemuision von Vinyfacetat-Butylacrylat-Copolymer (7g-Wert von —5 C), ein hochpolymeres quaternäres Ammoniumsalz, ein wasserlöslicher Polyvinylalkohol und Ton wurden in einem Verhältnis von 5:1:1:5 (als Feststoff, 393 7

I 14

gewichtsmäßig) gemischt, auf ein Grundpapier (54 g/m²) in einer Menge von 7 bis 8 g/m- durch Imprägnierung aufgebracht und einer Kalanderbehandlung unterworfen.

Das so erzeugte Übertragungspapier hatte die folgenden Eigenschaften:

Trägerwiderstand 5,2—5,8 Sek.

Glätte 80-85 Sek.

Dichte 0,85 g/cm³

Das Übertragungspapier gab ein übertragenes Bild genügender Dichte und Schärfe, und die Fixierung war auch ausgezeichnet.

Beispiel 8
15

Vinylacetat-Äthylen-Copolymeremulsion mit den

in Tabelle 9 gezeigten Eigenschaften, Ton und Bariumsulfat wurden in einem Verhältnis von 5:4:1 gemischt, auf ein Grundpapier (60 g/m²) in einer Menge von 5 g/m² als überzug aufgebracht und einer Kalanderbehandlung unterworfen. Die Eigenschaften des erhaltenen Übertragungspapiers sind in der nachstehenden Tabelle 9 wiedergegeben.
Die Diente betrug in jedem Falle 0,87 g/cm³.

	Komponenten	7g-Wert	Tabelle 9	170—190	fJbertragungs-	®
Copolymer-	verhältnis	(Q	Träger		eigen schaft
komponcntc	4/6	-28	widerstand	200—220	O	O
Athylen-			4.5—5.0			(etwas klebrig)
Vinylacetat	5/5	-39		Verhakurg	O	klebrig
desgl.			5.2—5,6
	6/4	-49		—
desgl.		5.9—6,5

Zusammengefaßt betrifft die Erfindung ein Übertragungspapier für ein elektrophotographisches Verfahren, bei welchem mit einem flüssigen Entwickler ein elektrisches Latentbild entwickelt und das auf diese Weise entwickelte Bild übertragen wird, wobei das Übertragungspapier ein Grundpapier umfaßt sowie eine Uberzugsschicht, die dadurch erzeugt wird, daß man eine Beschichtung des Grundpapiers mit einem Beschichtungsmittel vornimmt, welches zusammengesetzt ist aus 50 bis 500 Teilen (als Feststoff) einer Polymeremulsion, die eine Übertragungstemperatur zweiter Ordnung von ab —40 bis zu 25 C besitzt, als Bindemittel und 100 Teilen eines weißen anorganischen Füllstoffs, wobei das Beschichtungsmittel in einer Menge von 2 bis lOg/ni² (als Feststoff) aufgebracht wird: der Trägerwiderstand der erhaltenen Übertragungsoberfläche ist 1,5 bis 15 Sekunden, die Glätte der erhaltenen Übertragungsoberfläche ist 30 bis 500 Sekunden, und die Dichte beträgt 0.75 bis 1,00 g/cm³.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Bildempfangsmaterial für Tonerbilder, die mit Hilfe eines flüssigen elektrophotographischen Entwicklers hergestellt wurden, aus einem Schichtträger aus Papier und einer Bildempfangsschicht, die einen weißen anorganischen Füllstoff und ein aus einer Emulsion aufgebrachtes polymeres organisches Bindemittel in einer Menge zwischen 2 und 10g/m² enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildempfangsschicht auf 100 Gewichtsteile Füllstoff zwischen 50 und 500, vorzugsweise zwischen 100 und 400 Gewichtsteile eines Bindemittels mit einer Uuiwandlungstemperarur zweiter Ordnung zwischen —40 und 25, vorzugsweise zwischen —30 und 0⁰C enthält und daß die Bildempfangsschicht eine Dichte zwischen 0,75 und 1,00 g/cm', eine Glätte zwischen 30 und 300, vorzugsweise zwischen 40 und 200 Sekunden, gemessen gemäß JIS P 8119 auf einem Bekk-Gerät, und eine Eindringzeit für eine flüssige isoparaffinische Kohlenwasserstofffraktion mit einem Siedebereich von 159 bis 174 C zwischen 1,5 und 15, vorzugsweise zwischen 2 und 10 Sekunden, aufweist.

2. Bildempfangsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildempfangsschicht als Bindemittel Polyvinylacetat, ein Vinylacetat-Äthylen-Mischpolymerisat, ein Vinylacetat-Acrylsäureester - Mischpolymerisat, ein Styrol-Acrylsäureester-Mischpolymerisat, ein Methacrylsäureesler-Acrylsäureester-Mischpolymerisat oder ein Styrol-Butadien-Mischpolymerisat enthält.

3. Bildempfangsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildempfangsschicht als Füllstoff Ton, Titandioxyd, Kalziumkarbonat oder Bariumsulfat, jeweils mit einer Teilchengröße kleiner als 3 μηι, enthält.

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