DE2334082C3 - Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial mit einer transparenten, isolierenden Deckschicht aus einer polymeren Verbindung mit Tetrafluoräthylen-Einheiten.

Die bekannten elektrophotographischen Kopierverfahren können je nach Art des verwendeten Entwicklers in Naßkopierverfahren bzw. Trockenkopierverfahren unterteilt werden.

Ein mit trockenem Entwickler, also Tonerpulvern, arbeitendes elektrophotographisches Kopiergerät ist beispielsweise aus der DT-AS 14 97 164 bekannt. Im allgemeinen wird jedoch angestrebt, das elektrostatische, »latente Bild mittels eines Naßentwicklers in ein sichtbares Bild umzuwandeln, da das naßentwickelte Bild ein höheres Auflösungsvermögen hat; außerdem ergibt sich eine bessere Kontinuität in der Wiedergabe von Tönungen, da sich die Dichte des Bildes beliebig steuern läßt; und schließlich hat eine mit Naßentwicklern arbeitende Entwicklungsvorrichtung einen sehr viel einfacheren und kompakteren Aufbau als eine mit Trockenentwicklern arbeitende Entwicklungsvorrichtung.

Ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial der angegebenen Gattung für ein mit einem Flüssigentwickler arbeitendes elektrophotographisches Kopiergerät ist aus der DT-OS 15 22 688 bekannt. Dabei befindet sich eine transparente, isolierende Deckschicht über der photoleitfähigen Schicht.

In dieser Druckschrift werden mehrere organische Substanzen genannt, die als isolierende, transparente Deckschichten verwendet werden können. Eine weitere, häufig verwendete Substanz ist Polytetrafluoräthylen.

Nach der Erzeugung des latenten Ladungsbildes auf einem solchen Aufzeichnungsmaterial wird ein Flüssigentwickler auf die transparente, isolierende Deckschicht aufgebracht; dieser Flüssigentwickler besteht im allgemeinen aus einem festen Farbstoff, der in einem organischen Lösungsmittel suspendiert ist. Dadurch wird das elektrostatische, latente Ladungsbild zu einem sichtbaren Bild entwickelt.

Dieses sichtbare Bild, das beispielsweise auf ein Blatt Papier übertragen werden kann, ist jedoch noch sehr naß, da der Farbstoff noch in dem organischen Lösungsmittel dispergiert ist. Dadurch treten jedoch Schwierigkeiten bei der Übertragung und weiteren Behandlung des übertragenen, auf dem Papier befindlichen Tonerbildes auf, da sich beispielsweise die Eigenschaften des Papiers ändern können. Außerdem erfordern feuchte Kopien ein relativ aufwendiges Trocknungsverfahren, das die Kosten für ein Kopiergerät erhöht

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein elektrophotographisches Aufzeichnungsgerät der angegebenen Gattung zu schaffen, mit dem sich der Feuchtigkeitsgehalt des Tonerbildes verringern läßt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das eiektrophotographische Aufzeichnungsmaterial eine Deckschicht aus einem Tetrafluoräthylen-Hexafluorpropylen-Mischpolymerisat enthält.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile beruhen darauf daß ein solches Material das Lösungsmittel, in dem der Farbstoff bzw. Toner im allgemeinen dispergiert ist, sehr stark abstößt, wenn ein latentes Ladungsbild zu einem sichtbaren Tonerbild entwickelt wird, so daß die hergestellten Kopien nahezu trocken

^SIIBei noch zu erläuternden Vergleichsversuchen hat sich herausgestellt, daß ein solches Mischpolymerisat ein Lösungsmittel sehr viel stärker abstößt, als beispielsweise Polytetrafluoräthylen, das ebenfalls häufig als transparente, isolierende Deckschicht verwendet wird. Anders ausgedrückt haftet das Lösungsmittel sehr viel besser an Polytetrafluoräthylen als an Tetrafluoräthylen-Hexafluorpropylen-Mischpolymensat, so daß bei Verwendung einer isolierenden, transparenten Deckschicht aus dem Mischpolymerisat das Lösungsmittel abgestoßen wird, wenn der Flüssigentwickler auf das latente Ladungsbild aufgebracht ist. Dadurch läßt sich das Lösungsmittel sehr wirksam und auch selektiv, beispielsweise mittels einer Luftdüse, entfernen, so daß die mittels eines solchen Aufzeichnungsmaterials hergestellten Kopien entweder in gewünschten Bereichen oder über ihre ganze Fläche nahezu trocken sind.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die schematische Zeichnung näher erläutert, deren einzige Figur einen Schnitt durch ein Aufzeichnungsmaterial nach der vorliegenden Erfindung darstellt.

Die Figur zeigt ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial 4 mit einem elektrisch leitenden Träger 1, mit einer auf dem Träger 1 aufgebrachten, photoleitfähigen Schicht 2 und mit einer transparenten, isolierender. Deckschicht 3, die auf der photoleitfähigen Schicht 2 angeordnet ist.

Der elektrisch leitende Träger 1 kann aus Papier bestehen, welches so behandelt worden ist, daß es leitfähig ist; als Alternative hierzu kann es sich um eine Platte aus Kunstharzmaterial, aus Aluminium oder einem anderen Metall handeln.

Die photoleitfähige Schicht 2 kann aus Selen, Zinkoxid, Selen-Sulfid, Kadmiumsulfid, Poly-N-Vinylcarbazol oder einem anderen, photoleitfähigen Material bestehen.

Die transparente, isolierende Deckschicht 3 enthält ein Tetrafluoräthylen-Hexafluf rpropylen-Mischpolymerisat, das sich nicht in dem im Flüssigentwickler vorhandenen Lösungsmittel auflöst, sondern dieses Lösungsmittel sehr stark abstößt, wenn das latente Ladungsbild zu einem sichtbaren Tonerbild entwickelt wird.

Bei Vergleichsversuchen wurde festgestellt, daß ein solches Tefrafluoräthylen-Hexafluorpropylen-Mischpolymerisat das Lösungsmittel sehr viel stärker abstößt als beispielsweise Polytetrafluoräthylen, das ebenfalls häufig als transparente, isolierende DeckGchicht verwendet wird.

Bei diesen Vergleichen wurden zwei Proben untersucht wobei es sich bei der Probe A um einen Polytetrafluoräthylen-Film von 25 μ Dicke und bei der Probe B um einen Mischpolymerisat-Film von 25 μ Dicke handelte. Als Beispiel für ein organisches

Lösungsmittel wurde eine isoparaffinische Kohlenwasserstoffmischung mit einem Siedebereich von 177-188°C verwendet.

Die beiden Probenfilme wurdon jeweils auf eine Grundplatte aus Glas aufgebracht, deren Oberfläche unmittelbar vorher mit Alkohol gereinigt wurde; die Oberfläche des Films auf der Grundplatte wusde mit einem Schwamm abgewischt, der mit Alkohol imprägniert war, um Staubteilchen und Falten zu beseitigen.

Die so präparierten, mit den Probenfilmen versehe- ι ο nen Grundplatten wurden dann so geneigt, daß die Oberflächen der Probenfilme jeweils denselben Winkel θι mit der Horizontalen bildeten. Bei den Versuchen befanden sich die Platten unter den normalen

Tabelle I

atmosphärischen Bedingungen.

Bei den Vergleichsversuchen wurden 0,5 cm³ Lösungsmittel mittels einer Spritze auf den oberen Bereich einer jeden Platte abgelagert, so daß das Lösungsmittel über die Oberfläche des Films nach unten fließen konnte. Dabei wurden mittels einer Stoppuhr für jede Probe die folgenden beiden Größen bestimmt: Die Zeit /ι, in der der Lösungsmitteltropfen sich 100 mm vorwärtsbewegt hat, und die Zeit i2, in der die jeweils gleiche Probenoberfläche frei von dem Lösungsmittel wurde, d. h. die Zeitspanne, in der der Lösungsmitteltropfen über die ganze Filmoberfläche geflossen ist.

Die Meßergebnisse sind in der folgenden Tabelle I zusammengestellt.

Probe Zeit

«ι 10°

30° 45°

fi 12,0 see

ft Lösungsmittel noch
nach 60 see auf
Probenoberfläche

t\ 1,6 see

ft frei nach 6,0 see

2,0 see Lösungsmittel noch
nach 60 see auf
Probenoberfläche

0,2 see

frei nach 4,0 see 1,4 see

Lösungsmittel noch
nach 60 see auf
Probenoberfläche

unmeßbar
frei nach 3,0 see

In einer weiteren Untersuchung wurden die Grundplatten mit den Probenfilmen horizontal angeordnet und dann langsam um einen Eckpunkt geschwenkt. Dabei wurde der Winkel ermittelt, bei dem der auf der Platte befindliche Lösungsmitteltropfen beginnt, sich längs der Probenoberfläche zu bewegen. Es zeigte sich. daß bei dem Polytetrafluoräthylen-Film der Lösungsmitteltropfen erst bei einem Winkel von 20° zwischen Grundplatte und der Horizontalen in Bewegung kommt, während bei dem Mischpolymerisat-Film der Lösungsmitteltropfen sich bereits bei einem Winkel von 2 nach unten bewegt.

Nur der Vollständigkeit halber soll noch erwähnt werden, daß die kritische Oberflächenspannung für Polytetrafluoräthylen 18,5Dyn/cm und für das beanspruchte Mischpolymerisat 17,0 Dyn/crn ist.

Ein solches elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial 4 wird gleichmäßig, also über die gesamte Fläche der isolierenden Deckschicht 3, einer Lichtbestrahlung und einer Koronaentladung ausgesetzt, wodurch sich die in der F i g. angedeutete Aufladung der Oberfläche ergibt.

Nach einer weiteren Aufladung der Oberfläche im Dunkeln mittels Koronaentladung mit entgegengesetzter Polarität wird das elektrophotographische Aufzeichnungsmaterial 4 von der Seite der isolierenden Deckschicht 3 her mit der Abbildung einer Vorlage belichtet, so daß ein elektrostatisches, latentes Bild auf der photoleitfähigen Schicht 2 entsteht.

Dann wird ein Flüssigentwickler auf das elektrophotographische Aufzeichnungsmaterial 4 aufgebracht, um das elektrostatische, latente Bild zu entwickeln und in ein sichtbares Bild umzuwandeln. Der Flüssigentwickler besteht beispielsweise aus einem mit Harz behandelten Toner, wie Ruß oder irgend einem anderen Farbpigment in sehr feiner Pulverform, der in einem gut isolierenden Lösungsmittel dispergiert ist; als Lösungsmittel wird eine isoparaffinische Kohlenwasserstoffmischung mit einem Siedebereich von 177—188° C verwendet.

Auf das Tonerbild wird schließlich ein Kopieblatt gelegt, so daß das Tonerbild durch Ausübung von Druck auf das Kopieblatt übertragen werden kann. Dabei bleibt die Aufladung der photoleitfähigen Schicht 2 erhalten, so daß weitere Kopien ohne erneute Belichtung mit einer Abbildung der Vorlage hergestellt werden können, indem die latente Abbildung wiederholt mit dem Flüssigentwickler entwickelt und die so hergestellte sichtbare Abbildung auf ein Kopieblatt übertragen wird.

Ein solches elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial kann auf folgende Weise hergestellt werden: Eine lichtempfindliche Lösung, die durch Dispergieren einer Mischung aus Kadmiumsulfid-Pulver und einem Silikonharz in einem Gewichtsverhältnis von 5 :2 in einem Lösungsmittel auf Erdölbasis hergestellt wurde, wird als photoleitfähige Schicht auf eine 25 μ starke Folie aus Tetrafluoräthylen-Hexafluorpropylen-Mischpolymerisat aufgebracht, die als transparente, isolierende Deckschicht dient. Die lichtempfindliche Lösung auf der Folie wurde mittels eines Auftragmessers ausgequetscht, so daß eine Schicht mit gleichmäßiger Dicke entstand. Nach 24 Stunden bei Normaltemperatur wurde die Folie in einen thermostatisierten Ofen eingebracht, wo sie bei 150⁰C gehärtet wurde. Nach dem Härten hatte die Schicht aus der Mischung von Kadmiumsulfid und Silikonharz eine Dicke von 55 μ. Dann wurde ein elektrisch leitendes Binde- oder Klebeharz auf die photoleitfähige Schicht aufgebracht, und schließlich wurde eine Aluminiumfolie mit einer Dicke von 0,5 mm als Träger durch Andrücken aufgeklebt, so daß ein fertiges Aufzeichnungsmaterial vorlag.

Da eine solche transparente, isolierende Deckschicht das in dem Flüssigentwickler enthaltene Lösungsmittel abstößt, kann das überschüssige Lösungsmittel von der Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials, d.h., von der transparenten, isolierenden Deckschicht 3, durch Anblasen mittels einer Luftdüse wirksam und selektiv entfernt werden, so daß die fertigen Kopien nahezu trocken sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial mit einer transparenten isolierenden Deckschicht aus einer polymeren Verbindung mit Tetrafluoräthylen-Einheiten, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Deckschicht (3) aus einem Tetrafluoräthylen-Hexafluorpropylen-Mischpolymerisat enthält.