DE2500316A1

DE2500316A1 - Elektrophotographisches verfahren und vorrichtung zur durchfuehrung dieses verfahrens

Info

Publication number: DE2500316A1
Application number: DE19752500316
Authority: DE
Inventors: Dieter Hendriks; Wolfgang Mehl
Original assignee: Sublistatic Holding SA
Current assignee: Subligraphics Sa 1700 Fribourg Ch
Priority date: 1974-01-09
Filing date: 1975-01-07
Publication date: 1975-07-10
Also published as: CH586410A5; FR2257104B1; FR2257104A1; GB1497451A; JPS50107937A; US4251611A; HK52582A; JPS5530225B2

Description

Anmelder: SUBLISTATIC HOLDING SA
Spielhof 3
8750 - Claris - Schweiz

Elektrophotographisches Verfahren
und Vorrichtung zur Durchführung
dieses Verfahrens

Die Erfindung betrifft allgemein die Elektrophotographie, speziell die Herstellung eines einfarbigen oder mehrfarbigen dauerhaften (permanenten) Bildes aus latenten elektrostatischen Bildern, die den Farbselektionen eines Originals entsprechen, durch Entwicklung mit einem Toner, der aus Polymerisatteilchen besteht, die mindestens einen Farbstoff enthalten, der zwischen 100 und 250 C sublimierbar oder verdampfbar ist. Die Aufzeichnung erfolgt trocken durch Verdampfen oder Sublimieren der in den Tonern enthaltenen Farbstoffe ohne Fixieren nach der übertragung der Farbstoffe auf das Aufzeichnungsempfangsmaterial.

Bei der klassischen Elektrophotographie wird ein photoleitfähiges Element zunächst gleichmäßig aufgeladen,

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dann mit einem Lichtbild des zu reproduzierenden Objekts (Motivs) belichtet. Dies führt zu einer selektiven Entladung der vom Licht getroffenen Flächen und man erhält auf diese Weise ein latentes Bild, das aus elektrostatischen Ladungen besteht. Dieses wird im allgemeinen sichtbar gemacht, indem man es mit einem feinteiligen elektroskopischen Pulver oder Toner in Kontakt bringt. Die Flächen mit einer hohen Ladungskonzentration werden mit einer hohen Tonerdichte entwickelt, während die schwächer aufgeladenen Flächen nach der Entwicklung eine schwächere Tonerdichte aufweisen. Die Pulverbilder werden anschließend auf den endgültigen Träger, beispielsweise Papier, übertragen und darauf fixiert unter Bildung einer dauerhaften (permanenten) Aufzeichnung des Originals.

Es ist möglich, auf elektrophotographischem Wege gefärbte Kopien eines gefärbten Originals zu erhalten. Es sind in der Tat Verfahren bekannt, bei denen ein geladenes photoleitfähiges Element mit einer panchromatischen Empfindlichkeit einer Reihe von Farbselektionen eines Originals oder durch eine Reihe von geeigneten Farbfiltern einem Original exponiert (damit belichtet) wird. Die auf diese Weise er-

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haltenen latenten elektrostatischen Bilder werden anschliessend mit geeigneten Farbtonern (Farbentwicklern) entwickelt und getrennt auf den Kopieträger übertragen, wobei die Wiedervereinigung entsprechend dem Original automatisch dadurch erfolgt, daß die nacheinander übertragenen und dann auf dem Kopieträger fixierten Pulverbilder übereinander liegen.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt keine übertragung von Pulverbildern, sondern nur die Übertragung der in diesen Bildern enthaltenen reinen Farbstoffe, die anderen Bestandteile der Toner bleiben auf dem latenten Bild zurück. Daher tritt bei dem Übereinanderanordnen der verschiedenen Farbbilder auf dem Empfangsblatt nicht mehr das Problem auf, das auf die Undurchsichtigkeit des in dem Toner enthaltenen Harzes oder auf die Färbung von in dem Toner enthaltenen ferromagnetisehen Materialien zurückzuführen ist, weil letztere nicht übertragen werden. Beim Dreioder Vierfarbendruck erhält man auf diese Weise eine sehr zufriedenstellende optische Mischung der Grundfarben.

Dieses Verfahren erlaubt die farbige Wiedergabe eines farbi-

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gen Originals durch die Bildung eines dauerhaften Abdrucks der reinen Farben,insbesondere durch gleichzeitige Über- . tragung und Fixierung eines reinen Farbstoffbildes, wobei man von einem Pulverbild ausgeht. Die Vorteile in Bezug auf die Schnelligkeit der Durchführung eines solchen Verfahrens und die Vereinfachung der Apparatur, die daraus resultiert, sind ohne weiteres ersichtlich. Es genügt nämlich, das Pulverbild, das man aufzeichnen will, im Kontakt mit einem Blatt zu erwärmen, das eine Afllnität für die verwendeten sublimierbaren oder verdampfbaren Farbstoffe aufweist. Die Verwendung von Kopieträgern, die eine solche Affinität aufweisen, ist ein wesentliches Merkmal der vorliegenden Erfindung.

Ein anderer Vorteil, der durch diese Art der Durchführung des Verfahrens erzielt wird, ist der folgende: da die übertragung des Farbstoffes nicht mehr Korn für Korn (Kügelchen für Kügelchen), sondern in Form der Farbstoffdämpfe erfolgt, ist es möglich, die Stärke beziehungsweise Intensität des auf das Empfangsblatt übertragenen Farbstoffbildes genau zu regulieren, beispielsweise durch Regulierung der Dauer und/oder der Temperatur, bei der dieses Verfahren durchgeführt wird. Auf diese Weise wird es möglich, die

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optischen Dichten der aus verschiedenen Farbselektionen erhaltenen Bilder aufeinander abzustimmen (ins Gleichgewicht zu bringen), ohne die Belichtungsbedingungen oder die Farbstoffkonzentration der Toner verändern zu müssen. Darüberhinaus kann der Toner nach der ersten Übertragung nicht an Farbstoff verarmt sein; durch Regulierung der Übertragungsbedingungen entsprechend der Farbstoffkonzentration des Toners (Entwicklers) ist es möglich, von einem einzigen Pulverbild mehrere Kopien herzustellen.

Schließlich ist das in dem Toner enthaltene Polymerisat, da es nicht mehr notwendigerweise fixiert werden muß, nicht notwendigerweise thermoplastisch; die Auswahl eines solchen Polymerisats ist damit leichter als bei den klassischen Entwicklungsverfahren, bei denen eine Fixierung durchgeführt werden muß; in diesen Verfahren muß ein schwieriger Kompromiss zwischen den Schmelzeigenschaftenv der Zusammenlauftemperatur der Teilchen und ihrer Fähigkeit, sich triboelektrisch aufzuladen, geschlossen werden.

Ein Verfahren zur H_erstellung eines mehrfarbigen Bildes

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aus latenten Bildern, die den Farbselektionen eines Originals entsprechen, bei dem sublimierbare oder verdampfbare Farbstoffe verwendet werden, ist bereits in der deutschen Patentanmeldung P 19 22 463 beschrieben. Dabei handelt es sich um ein rein thermographisches Verfahren, bei dem eine Absorptionsdifferenz der Infrarotstrahlung zwischen dem auf einem Element mit einer lichtempfindlichen Oberfläche erhaltenen Bild und dem Hintergrund auftritt. Die thermischen Bilder, können entweder direkt aufgrund einer Änderung der Absorptionseigenschaften der belichteten Teile der lichtempfindlichen Oberfläche gegenüber der Infrarotstrahlung oder aufgrund einer Entwicklung der latenten Bilder durch einen Toner erhalten werden, welcher die Infrarotstrahlung stärker absorbiert als der Hintergrund. Im Gegensatz zu dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die Farbstoffe nicht in dem Toner aufgebracht, sondern in Form eines gleichmäßigen Überzugs, der auf die Oberfläche des lichtempfindlichen Elements aufgebracht wird, die nicht belichtet werden soll. Dieses Verfahren macht somit die Verwendung eines speziellen lichtempfindlichen Elementes erforderlich, das auf der der lichtempfindlichen Oberfläche gegenüberliegenden Seite Zonen aufweist, die

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nacheinander mit den drei Grundfarben überzogen sind.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines einfarbigen oder mehrfarbigen dauerhaften Bildes aus latenten elektrostatischen Bildern, die den Farbselektionen eines Originals entsprechen und die vorzugsweise mittels einer Magnetbürste unter Verwendung eines Toners entwickelt worden sind, der aus Polymerisatteilchen besteht, die mindestens einen zv/ischen 100 und 250⁰C sublimierbaren oder verdampfbaren Farbstoff enthalten, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man a) die latenten Bilder auf einem photoleitfähigen Element mit einem Toner (Entwickler) entwickelt, der neben dem Farbstoff eine in die Polymerisatteilchen eingearbeitete ferromagnetische Substanz enthält, b) jedes auf diese Yfeise entwickelte Bild mit einem Empfangsblatt, in Kontakt bringt, das gegenüber den Dämpfen des oder der sublimierbaren oder verdampfbaren Farbstoffen der Toner eine Affinität aufweist, und c) auf eine Temperatur oberhalb der Verdampfungstemperatur oder der Sublimationstemperatur des oder der wiederzugebenden Farbstoffe erwärmt, wobei man diese Operationen für jedes latente Bild durchführt bis zur Wiederherstellung des wiederzugebenden Bildes.

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Die Pulverbilder zu Beginn des erfindungsgemäßen Verfahrens v/erden mit einem trockenen Toner, vorzugsweise nach dem sogenannten Magnetbürstenverfahren>entwickelt, es kann aber auch jedes andere geeignete Entwicklungsverfahren angewendet werden. Dieses Entwicklungsverfahren erlaubt, wenn es in Verbindung mit einem neuen Toner-Typ durchgeführt wird, der für die Magnetbürstenentwicklung geeignet und in der Schweizer Patentanmeldung Nr. 016831/73 (cas S.8⁺) beschrieben ist, die Aufrechterhaltung eines konstanten Farbstoffgehaltes in dem Toner. Diese Toner (Entwickler) bestehen aus Teilchen mit einem ferrotnagnetischen Kern, der von dem in einem Polymerisat dispergierten Farbstoff umhüllt ist.

Im Gegensatz dazu bestehen die allgemein nach den klassischen Magnetbürstenentwicklungsverfahren erzeugten Pulverbilder aus einem elektroskopischen gefärbten Harz und magnetischen Trägerkörnchen, die um den Zylinder der Magnetbürste herum festgehalten werden. Der Hauptnachteil dieser klassischen Verfahren ist die zunehmende Verarmung des Toners an Farbstoff im Verlaufe der Entwicklung; dies führt zu immer schwächeren Kopien. Die Konzequenzen dieses Phänomens

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sind noch ausgeprägter bei der Farbwiedergabe, da dabei mehrere verschiedene Farbentwickler verwendet werden; wenn die fortschreitende Abnahme der optischen Dichte von einem Toner zu dem anderen variiert, tritt nicht nur ein Intensitätsverlust auf, sondern dieser Intensitätsverlust variiert noch von einer Farbe zur anderen und man erhält schließlich eine falsche Wiedergabe der Farben. Zu anderen Machteilen, die bei diesen Tonern (Entwicklern) auftreten, gehören die folgenden: bei bestimmten Tonern verlassen die Entwicklerteilchen die Magnetbürste infolge der Zentrifugalkraft, wenn sie nicht genügend fest an dem magnetischen Träger haften und verursachen ein sehr nachteiliges Verstauben der Maschine. Andererseits haften bekannte Toner so fest an dem Träger, daß die elektrostatische Anziehungskraft des latenten Bildes nicht ausreicht, um die Teilchen auf das Ladungsbild zu ziehen, und man erhält dadurch eine schwache Kopie.

Erfindungsgemäß wird das zu reproduzierende Original beispielsweise auf eine transparente Platte gelegt, die in der Belichtungseinheit fest angeordnet ist. Das optische System der Belichtungsstelle umfaßt auch einen Mechanismus von optischen Filtern. Das photoleitfähige Element, das

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so ausgewählt wird, daß es panchromatisch auf sichtbares Licht anspricht, wird zunächst gleichmäßig aufgeladen, beispielsweise indem man es unter einer Koronaentladungseinrichtung vorbeiführt, die so eingestellt ist, daß seine Oberfläche auf ein verhältnismäßig hohes Potential aufgeladen wird. Die photoleitfähige Oberfläche wird anschließend zu der Belichtungsstelle transportiert oder das Lichtbild des die Ausgangsinformationen enthaltenden Originals wird verzerrungsfrei darauf konzentriert (scharf eingestellt). Während der Belichtung werden die Selektionsfilter in den optischen Strahlengang des Objektivs eingeführt. Durch die Belichtung mit dem Lichtbild wird die photoleitfähige Oberfläche in den vom Licht getroffenen Bezirken so entladen, daß ein latentes elektrostatisches Bild zurückbleibt, das dem Lichtbild entspricht, das unter Verwendung des Originals aufprojiziert worden ist. Durch aufeinanderfolgende Belichtung durch Selektionsfilter zeichnet man die Farbzusammensetzung des Originals auf dem photoleitfähigen Element auf, wobei die Aufzeichnungen, die jeder Selektion entsprechen, auf den aufeinanderfolgenden Zonen dieses Elementes durchgeführt werden, anschließend wird es zu der Entwicklungsstelle transportiert, die beispielsweise 3 oder 4 Entwick-

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lungSeinrichtungen umfaßt, um verschiedene Farbtoner auf jedes zu entwickelnde latente Bild aufzubringen.

Die durch Entwicklung der latenten Bilder erhaltenen Pulverbilder werden in Richtung auf die Übertragungsstelle verschoben; dort werden die Farbstoffbilder, die sie enthalten durch Erwärmen auf ein Empfangsblatt übertragen. Die Bewegung dieses Empfangsblattes wird mit derjenigen des die aufeinanderfolgenden Pulverbilder tragenden photoleitfähigen Elements synchronisiert, wodurch es möglich ist, die auf das Blatt übertragenen einzelnen Bilder übereinander anzuordnen und aufeinander auszurichten. Wenn die letzte Übertragung durchgeführt v/orden ist, wird das die Reproduktion des Originals tragende Empfangsblatt zu dem Kopiensammelbehälter transportiert, da keine Fixierung erforderlich ist.

In dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt die Farbwiedergabe durch Subtraktion, d.h. die Grüntöne werden erhalten durch subtraktives Mischen von Gelb und Blaugrün in variierenden Mengen, die Rottöne werden erhalten durch Mischen von Purpurrot und Gelb und die Blautöne werden erhalten durch

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Mischen von Blaugrün und Purpurrot. Das durch Farbtrennungsbelichtung mit einem grünen Filter erhaltene latente Bild wird mit einem Purpurrottoner (Purpurrotentwickler) entwickelt. In gleicher Weise wird die Blautrennung mit einem gelben Toner entwickelt und die Rottrennung wird mit einem blaugrünen Toner entwickelt.

Die Entwicklung der latenten Bilder erfolgt vorzugsweise durch in Reihe angeordnete Magnetbürsten. Dabei handelt es sich um eine bekannte Einrichtung, die beispielsweise in der US-Patentschrift 3 003 462 beschrieben ist und aus einem von einem Metallzylinder umgebenen Magneten besteht. Die Tonerteilchen richten sich entsprechend den Kraftlinien des durch den Magneten erzeugten Magnetfeldes aus und bilden eine Art "Bürste", deren "Borsten" sie darstellen. Diese Bürste streicht über die Oberfläche des photoleitfähigen Elements,während die die Magnete umgebenden Zylinder gedreht werden, um den Toner in dem Masse, wie er verbraucht wird, durch frischen Toner zu ersetzen.

Die in dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten Toner weisen vorzugsweise einen magnetischen Kern auf, auf dem das

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gefärbte Harz (elektroskopische Polymerisat) haftet. Aus diesem Grunde enthalten die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen Pulverbilder auch ferromagnetische Substanzen im Gegensatz zu den bei den bekannten Magnetbürstenentwicklungsverfahren erhaltenen Pulverbildern. Die Verwendung solcher ferromagnetischer Toner, die aus einem einzigen Teilchen-Typ bestehen und für die Magnetbürsten verwendbar sind, ist eines der wesentlichen Merkmale der vorliegenden Erfindung.

Wenn der in den Pulverbildern enthaltene Farbstoff auf ein Material übertragen wird, das ihm gegenüber eine Affinität aufweist, braucht das erhaltene Bild nicht fixiert zu werden. In bestimmten Fällen kann es jedoch von Vorteil sein, das Pulverbild vor Durchführung der übertragung, beispielsweise durch Erwärmen, zu fixieren. In diesem Fall muß das den magnetischen Kern umhüllende Polymerisat unter solchen Produkten ausgewählt werden, die durch die angewendete Wärme nicht so verändert werden, daß sie den Farbstoff auf dem photoleitfähigen Element festhalten und die Übertragung auf das Empfangsblatt verhindern. Darübei/hinaus muß dieses Polymerisat bei einer Temperatur erweichen können, die noch keine

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Verdampfung des Farbstoffes hervorruft. Allgemein ist es jedoch nicht notwendig, daß das Polymerisat thermoplastisch ist, es muß jedoch gegenüber den verwendeten Farbstoffen die geringstmögliche Äffinität aufweisen, damit diese bei der Übertragung nicht zurückgehalten werden, und selbstverständlich muß es die erforderlichen elektroskopischen Eigenschaften aufweisen.

Zu verwendbarenPolymerisäten gehören beispielsweise Äthylcellulose oder Cellulosetriacetat, Polyamide und Polystyrole, Epoxydharze, Polyester, bestimmte Polycarbonate und insbesondere die Kolophoniumester.

Wenn das Pulverbild nicht fixiert worden ist, kann die Oberfläche des photoleitfähigen Elementes für eine erneute Verwendung gereinigt werden.

Die Art des verwendeten Empfangsblattes variiert in Abhängigkeit von der chemischen Struktur und dem Sublimationsintervall oder der Verdampfungstemperatur der verwendeten Farbstoffe. Es kann sich dabei um ein Textilmaterial oder nicht, um ein Blatt Papier, um ein nicht-gewebtes Gewebe oder

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um Kunstpapier handeln, das imprägniert, überzogen, umhüllt ist mit oder besteht beispielsweise aus Acrylpolymerisaten, aus mit Säuren modifizierten Amiden oder Polyestern, wenn die Entwicklung mit basischen Farbstoffen durchgeführt wird, oder aus Polyestern, Polyvinylchloriden, Epoxyharzen, Polystyrolen oder Polyurethanen, wenn die Entwicklung mit Tonern durchgeführt wird, die Dispersionsfarbstoffe enthalten. Um eine gute Schärfe der erhaltenen Reproduktion beizubehalten, muß die Anwesenheit eines Y/eichmachers in den Polymerisaten des Empfangsblattes (vor allem im Falle der Verwendung von Polyvinylchlorid) vermieden werden, weil die meisten Weichmacher die Wanderung der Farbstoffe begünstigen.

Die erfindungsgemäß verwendbaren, zwischen 100 und 250°C sublimierbaren oder verdampfbaren Farbstoffe können zu den folgenden verschiedenen Klassen gehören: organische Pigmente, das heißt, sowohl im organischen Milieu als auch im wässrigen Milieu unlösliche Farbstoffe oder Dispersionsfarbstoffe, in organischen Lösungsmitteln lösliche Farbstoffe oder basische Farbstoffe, die nach dem "Color Index", herausgegeben von The Society of Dyers an Colourists, Dean House, Piccadilly,

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Bradford, Yorkshire, England, in die Unterklassen "Dispersionsfarbstoffe"_v"Lösungstnittelfarbstoffe", "Basische Farbstoffe" eingeteilt werden.
Nachfolgend sind einige Beispiele für verwendbare Farbstoffe angegeben, die Erfindung ist jedoch
darauf keineswegs beschränkt.

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HO O

N=C C=N

C=C

O NH-ClI

,CH.

CH.

NH-CH

CH. HO

H-CH

HO O worin R und R unabhängig voneinander für C -C -Alkyl stehen,

OH O

N=C

CH

"C

N=C

C-H₁. /25

CH.

O NH O

^N-^Cn^2n₊l ^mit

O NH,

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OH

CH₃ OH

^CH3^ ^CH3 ^CH3

CH.

Cl

-C

\\ /A^NH"^C2^H5

CH.

Cl

w /r^c

-N(CH

H₃C-

H-.C Cl 3

C(CH₃J₂

Cl

=/ b₂H,CH₂N (CH₃M

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Die vorliegende Erfindung kann auf die verschiedensten elektrostatischen Vorrichtungen angewendet werden. Die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erforderliche Vorrichtung ist ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung. Sie muß die folgenden Teile umfassen: (a) ein optisches System, welches die Farbselektionen eines Originals durchführen kann unter Erzeugung von Lichtbildern (Projektionsbildern), die bestimmten spektralen Zonen entsprechen, (b) eine Aufladungsstelle mit einer Einrichtung zum gleichmäßigen Aufladen der Oberfläche eines photoleitfähigen Elements, bei der es sich vorzugsweise um einen Koronaladungsgenerator handelt, der sich von einem Rande zum andern des photoleitfähigen Elements erstreckt und so eingestellt ist, daß er die Oberfläche dieses Elements auf ein gleichmäßiges Ladungspotential bringt, (c) eine Belichtungsstelle, die insbesondere eine Einrichtung zur Belichtung der geladenen Oberfläche mit einem ausgewählten Lichtbild umfaßt, (d) eine Reihe von Trockenentwicklungsstationen, bei denen es sich um Magnetbürsten handelt (vorzugsweise vier Stationen, die der Entwicklung mit einem Blaugrüntoner, einem Purpurrottoner, einem Gelbtoner und einem Schwarztoner entsprechen), (e) einen Beförderungsmechanismus, der eine gleiche Sequenz der Oberfläche des photoleitfähigen Elements nacheinander an der Aufladungsstelle, der Belichtungsstelle, der Entwicklungsstelle und der Übertragungsstelle vorbeiführt, (f) schließlich eine Übertragungsstelle, welche das Erwärmen des entwickelten Bildes auf dem photoleitfähigen Element im Kontakt mit dem Empfangsblatt oder einem Zwischenträger

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erlaubt, wobei die Bewegung des letzteren mit derjenigen des photoIoitfähigen Elements verknüpft ist, um das Aufeinanderlegen und Ausrichten jedes der entwickelten Teilbilder zu ermöglichen.

Das optische System (a) und die Aufladungsstelle (b) sind solche von einem klassischen Typ. Die Belichtungsstelle (c) kann bestehen beispielsweise aus einem beweglichen Objektiv (welches das Lichtbild auf dem Photoleiter konzentriert) und einem Mechanismus, welcher das aufeinanderfolgende Einsetzen von Selektionsfarbfiltern erlaubt, wobei diese Filter verschoben v/erden bis zur Vereinigung mit dem Objektiv im Verlaufe des optischen Abtastens des Originals. Dieses kann beispielsweise auf einer transparenten Platte befestigt sein, die beispielsweise durch eine Lampe oder eine andere Licht erzeugende Lichtquelle beleuchtet ist. Die Magnetbürsten der Entwicklungsstation (d) sind oben bereits beschrieben worden.

Die erfindungsgemäß verwendete Vorrichtung kann auch ein Vorwärmungssystem umfassen, das auf dem Wege des photoleitfähigen Elements zwischen der Entwicklungsstation und der Übertragungsstation angeordnet ist, wodurch das entwickelte Bild vor der Übertragung des Farbstoffbildes, das es enthält, fixiert werden kann. Sie kann auch nach der Übertragungsstation ein System zur Reinigung und gegebenenfalls zur Rückgewinnung der verbrauchten Toner aufweisen.

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Bei der Entwicklung kann der Zeitabstand zwischen den latenten Teilbildern durch ein logisches System kontrolliert werden, um die entsprechende Entwicklervorrichtung zu betätigen. Sowohl das Abrollen des photoleitfähigen Elements als auch die optische Ausrichtung können durch jede geeignete mechanische oder optische Einrichtung, beispielsweise eine Anordnung von Zahnrädern und eines perforierten photoleitfähigen Bandes, bewirkt werden. Die übertragung und gegebenenfalls die Vorerwärmung können in der Weise bewirkt werden, daß man das photoleitfähige Element an einem Wärmeplattensystem vorbeiführt. Das Empfangsblatt kann beispielsweise durch Ansaugen festgehalten werden. Eine Reinigungsstation kann beispielsweise eine rotierende Bürste aufweisen, die so reguliert wird, daß sie die Teilchen mit einem ferromagnetisehen Kern, der von dem Polymerisat umhüllt ist, entfernt.

Die Vorrichtungen des vorstehend beschriebenen Typs erlauben die farbige Wiedergabe eines farbigen Originals ebenso wie beispielsweise die Schwarz-Weiß-Wiedergabe eines schwarz-weißen oder farbigen Originals. Der schwarze Toner (Entwickler) kann hergestellt werden aus einer Mischung aus mindestens zwei Farbstoffen mit sehr nahe verwandten Sublimations- und Verdampfungskurven, beispielsweise aus der Mischung des nachfolgend angegebenen violetten Farbstoffes und des nachfolgend angegebenen orangenfarbenen Farbstoffes

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(violett) (orangefarben)

In dem folgenden Beispiel, das die Erfindung lediglich erläutern soll, auf welches die Erfindung jedoch keineswegs beschränkt ist, beziehen sich die Teile und Prozentsätze, wenn nichts anderes angegeben ist, auf das Gewicht und die Temperatur ist in ⁰C angegeben.

Beispiel

Unter Verwendung eines Objektivs vom Eodagon-Typ der Firma Rodenstock, dessen Lichtstärke mindestens 1:5,6 und dessen Brennweite 210 mm betrug, wurde auf einem Blatt eines elektro· photographischen Zinkoxydpapiers ein Bild des Formats A4· wiedergegeben. Die Lichtquelle bestand aus zwei Osram-Halogenlampen vom Typ 057 71B, 220 V zu jeweils 1000 W. Vor dem Belichten wurde das Zinkoxydpapier in einer Coronaaufladungseinrichtung Elfasol^vom Typ AG 612 elektrostatisch auf 600 V aufgeladen.

In dem Lichtstrahlenbündel und in der Nähe der Objektivlinse wurden nacheinander die Rot-, Grün- und Blauselektion des zu reproduzierenden Bildes durchgeführt; die Selektion wurde durchgeführt unter Verwendung der Filter "Graphic Special"

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der Firma Agfa-Gevaert, Typ L 599 G (rot), U 525 C (grün) und U 4-38 C (blau). Es wurden die folgenden Belichtungszeiten angewendet:

1,0 Sekunden durch das Rotfilter 4,0 " " " Grünfilter 9,0 " " " Blaufilter

Die latenten elektrostatischen Bilder wurden anschließend jeweils mit einer Magnetbürste, die sich auf dem elektrophotographischen Papier mit einer Geschwindigkeit von 50 mm pro Sekunde bewegte, entwickelt. Der Abstand zwischen dem Zinkoxydpapier und dem äußeren Zylinder der Magnetbürste betrug 0,7 nun. Die Dicke der auf dem Zylinder der Magnetbürste vorhandenen Tonerschicht betrug 0,9 mm. Der Zylinder bestand aus Aluminium und sein äußerer Durchmesser betrug 33 mm· Das Innere des Zylinders enthielt einen zylindrischen Kern, der ebenfalls aus Aluminium bestand, in dessen Innerem acht Magnetenreihen "Ferroxydur" vom Typ 8222 290 01561 der Firma Philips befestigt waren. Der äußere Teil des Magneten befand sich in einem Abstand von 0,7 mm von dem innenteil des äußeren Zylinders, dessen Dicke 0,5 mm betrug. Durch einen Wechselstrommotor wurde der Kern der Magnetbürste mit 300 UpM gedreht .

Die Toner (Entwickler) wurden wie in der Schweizer Patentanmeldung Nr. 016 831/73 (Cas S.8*) beschrieben hergestellt.

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Das elektrostatische Feld des latenten Bildes war in einem Verhältnis, das mit der Ladung variierte, die nach der Belichtung auf dem Zinkox.ydpapier zurückblieb, stärker als das die Tonerteilchen auf der Magnetbürste zurückhaltende magnetische Feld, so daß eine Ablagerung der letzteren auf dem Papier an den entsprechenden Stellen und als Folge einer Entwicklung des latenten Bildes erfolgte.

Nach der Entwicklung wurde der Pol;ymerisatbestandteil des Toners an dem Zinkoxydpapier durch eine 5 Sekunden lange Behandlung bei 150 C unter einem Druck von 500 g/cm fixiert. Die Toner (Entwickler) enthielten die folgenden Farbstoffe:

CH

gelber Farbstoff

roter Farbstoff

blauer Farbstoff

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NH-CH-CH ι ι 3 CH

° MIl-CH-CH

CH

^CH

HO

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Die auf dem Zinkoxydpapier erhaltenen und fixierten drei Pulverbilder wurden anschließend nacheinander mit einem Enpfangsblatt in Kontakt gebracht; diese Operationen wurden in der angegebenen Reihenfolge bei den nachfolgend angegebenen Temperaturen und innerhalb der nachfolgend angegebenen Zeiträume durchgeführt, wobei der Kontakt unter einem Druck von

100 g/cm aufrechterhalten wurde:

10 Sekunden 10

'. 10

Der größte Teil der in den Tonern vorhandenen Farbstoffe wurde so übertragen und gleichzeitig auf dem Empfangsblatt fixiert. Die Ausrichtung der so aufeinanderliegenden drei Bilder wurde mittels Kennmarkierungen kontrolliert. Auf diese Weise erhielt man eine Reproduktion des dreifarbigen Originals. Das dabei verwendete Empfangsblatt wurde wie folgt hergestellt:

Blaugrün	200°C
Purpurrot	200⁰C
Gelb	200°C

Ein Blatt aus synthetischem Papier Syntosir^ der Firma Zurischer Papierfarbrik an der Sihl wurde mit einer Dispersion beschichtet, die 10 % Styrol, 5 % AerosiX^-SiO₂ der Firma

(S)
Degussa, Frankfurt, und 10 % Ethocel^ der Firma Dow Chemicals Co., in einer Mischung aus 50 % Methyläthylketon und 50 % Äthanol enthielt. Nach einer Trocknungszeit von 30 Sekunden konnte das so hergestellte Blatt Papier als Kopieempfangsblatt in dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden.

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Bei dem Empfangsblatt kann es sich auch um ein Blatt Papier handeln, das mit einem glänzenden Film auf der Basis von Polystyrol überzogen ist. Dieser Film kann wie folgt hergestellt werden: man rührt bei 80°C 20 Teile Polystyrol in Xylol bis zur vollständigen Auflösung· Man bringt diese Lösung auf das Blatt Papier auf, nach dem Trocknen ist das Blatt fertig für die Aufnähme der Farbstoffbilder. Man kann auch einen matten Polystyrolfilm auf das Empfangsblatt aufbringen; es genügt, bei der oben beschriebenen Herstellung 2,5 Teile Harnstofformaldehydharz zuzugeben. Das Polystyrolharz kann auch durch ein Epoxyharz ersetzt werden.

Auf diese Weise erhielt man Kopien mit einer guten Stärke (Intensität) auf Papierblättern, die mit einer Schicht versehen waren, die wie folgt hergestellt wurde: man rührte 30 Teile Araldite®488 N 4-0 der Firma Ciba-Geigy, 5 Teile Lyofix Cinder Firma Ciba-Geigy und 0,5 Teile Uvitex® Sop der Firma Ciba-Geigy sowie 0,5 Teile Äthylcellulose Ethocel N22 der Firma Dow Chemical Corp. in Methylethylketon· Nach dem Trocknen erhielt man einen glatten und glänzenden Überzug. Wenn es erwünscht war, einen matten Überzug herzustellen, genügte es, bei der oben angegebenen Herstellung 1 % Silicagel CAB-O-Si J^ der Firma Cabot Corp. zuzugeben und das Papier nacheinander mit zwei Schichten zu verseheji·

Die vorstehend angegebenen sehr zufriedenstellenden Ergebnisse wurden auch mit mit der folgenden Dispersion beschichteten Papieren

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erhalten: es wurden 10 Teile Rhodopas AXCM-3 (ein Mischpolymerisat von Vinylchlorid und Vinylacetat mit Maleinsäure) und 50 Teile Äthylcellulose Ethocel N22 der Firma Dow Chemical Corp. in Methyläthylketon gerührt;

oder es wurden 5 % Aerosil^- SiO₂ und 10 % Ethocel

in einer Mischung von 50 % Methyläthylketon und 50 % Äthanol dispergiert.

/Patentansprüche:

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Claims

Patentp.ncorüche

Verfahren zur Herstellung eines einfarbigen oder mehrfarbigen dauerhaften Bildes aus den Farbselektionen eines Originals entsprechenden latenten elektrostatischen Bildern, die vorzugsv/eise mit einer Magnetbürste unter Verwendung eines Toners entwickelt worden sind, der aus Polymerisatteilchen besteht, die mindestens einen zwischen 100 und 250⁰C sublimierbaren oder verdampfbaren Farbstoff enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß man

(a) die latenten Bilder mit einem Toner entwickelt, der eine in die Polymerisatteilchen eingearbeitete' ferromagnetische Substanz enthält,

(b) jedes so entwickelte Bild mit einer Bildempfangsfläche in Kontakt bringt, die eine Affinität gegenüber den Dämpfen des oder der sublimierbaren oder verdampfbaren Farbstoffen des Toners aufweist und

(c) auf eine Temperatur oberhalb der Verdampfungs- oder Sublimationstemperatur des oder der zu übertragenden Farbstoffe erwärmt, wobei man diese Operationen fur jedes latente Bild durchführt bis zur Y/iedervereinigung des wiederzugebenden Bildes.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den Toner vor der übertragung des Farbstoffes auf das Empfangsblatt auf der photoleitfähigen Oberfläche fixiert

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< 30 *

3. Verfahren nach Anspruch .1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Tonerteilchen durch Vorerwärmen auf eine Temperatur unterhalb der für die Übertragung des Farbstoffes erforderlichen Temperatur fixiert.

4. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man Tonerteilchen verwendet, die aus einem ferromagnetisehen Kern bestehen, der von einem farbstoffhaltigen Polymerisat umhüllt ist.

5· Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man Tonerteilchen verwendet, die ein Polymerisat enthalten, das bei einer höheren Temperatur als sie für die Übertragung des Farbstoffes erforderlich ist, schmilzt.

6. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man Tonerteilchen verwendet, die ein Polymerisat enthalten, das keine oder nur wenig Affinität gegenüber dem Farbstoff hat.

7. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man Tonerteilchen verwendet, die einen Dispersionsfarbstoff enthalten, den man auf ein Empfangsblatt überträgt, das aus einem Polyester, einem Polyamid, einem nicht-weichgemachten Polyvinylchlorid, einem

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Epoxydharz, einem Polystyrol, einem ,Polyurethan, einem Cellulosepolyacetat oder einem Mischpolymerisat davon besteht, oder das mit einem von diesen vorerwähnten Polymerisat überzogen, beschichtet oder imprägniert ist.

8. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man Tonerteilchen verwendet, die einen modifizierten basischen Farbstoff enthalten, den man auf ein Empfangsblatt überträgt, das aus Polyacrylnitril, einem Polyester oder einem mit Säuren modifizierten Polyamid besteht, oder das mit einem von diesen vorerwähnten Polymerisat überzogen, beschichtet oder imprägniert ist.

9. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man Tonerteilchen verwendet, die mindestens einen der folgenden Farbstoffe enthalten:

worin R₁ und R₂ unabhängig voreinander für C₁ -C,-Alkyl stehen.

10. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6,

dadurch gekennzeichnet, daß man Tonerteilchen verwendet, die

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250Ü316

mindestens einen der folgenden Farbstoffe enthalten:

OH

CH.

CH.

OH

CH.

CH.

CH.

j^OC2^H5

Cl

11. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Empfangsilädhe verv/endet, die aus einem Kunstpapier mit einer SiO^ enthaltenden A'thylcelluloseschicht besteht.

12. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Empfangsfläche verwendet, die aus einem Textilmaterial besteht.

13· Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß man zunächst ein Blaugrünfarbstoffbild, dann ein Purpurrotfarbstoffbild und dann das Gelbfarbstoffbild auf die Empfangsfläche überträgt.

· Verfahren, nach Anspruch.13» dadurch gekennzeichnet, daß man auf die Empfangsfläche zusätzlich noch ein schv/arzes Bild überträgt. . · . .

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- 3g -

15· Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß man das photoleitfähige EIe- · ment vor der erneuten Verwendung'nicht reinigt.

16. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 15» dadurch gekennzeichnet, daß man einen schwarzen Toner verwendet .

17. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 16 zur Herstellung eines dauerhaften Bildes, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum gleichmäßigen Aufladen einer bestimmten Oberfläche eines photoleitfähigen Bandes, eine Einrichtung zum Belichten der durch Farbselektion eines Originals erhaltenen aufeinanderfolgenden Lichtbilder, eine Einrichtung zum Entwickeln jedes erhaltenen latenten Bildes durch Magnetbürsten unter Verwendung von trockenen Tonern mit einer geeigneten Farbe und eine Einrichtung zum Erwärmen der so entwickelten Bilder nacheinander im Kontakt mit einem Empfangsblatt, indem, zur Zurückgewinnung des zu reproduzierenden. Bildes, die nacheinander übertragene Farbstoffbilder übereinanderangeordnet werden, so daß sie sich decken.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Vorerwärmen des photoleitfähigen Elements vor seinem Transport zu der übertragungseinrichtung auf eine Temperatur unterhalb der Verdampf ungs- oder Sublimationstemperatur der zu übertragenden Farbstoffe.

50982870836 ^v·