DE2615388B2 - Verfahren zur Herstellung mehrerer Tonerbilder von einer latenten elektrostatischen Abbildung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfai -en zur Herstellung mehrerer Tonerbilder von einer latenten, elektrostatischen Abbildung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.

Es ist bekannt, zur Herstellung von latenten, elektrostatischen Abbildungen einen Aufzeichnungsträger zu verwenden, der Zinkoxid und Lewissäure enthält (DE-AS 1241709). Es ist darüber hinaus auch bekannt, Zinkoxidschichten zu verwenden, die organische Säuren enthalten. Als Beispiele sollen die DE-AS 1278 242 und die DE-AS 1278 243 erwähnt werden.

Aus der US-PS 3412242 ist es bekannt, daß eine Zinkoxid enthaltende, photoleitfähige Schicht zwar relativ leicht negativ aufgeladen werden kann, die positive Aufladung einer solchen Schicht jedoch Schwierigkeiten bereitet. Es wird deshalb vorgeschlagen, eine Zinkoxid-Schicht zuerst negativ und dann positiv durch eine negative bzw. positive Korona-Entladung aufzuladen, um schließlich eine positive Ladung zu erhalten.

Die Möglichkeit, mehrere Tonerbilder vor einer einzigen, elektrostatischen Abbildung zu erhalten, wird in diesen Druckschriften nicht erwähnt.

Aus der DE-OS 2151283 ist schließlich ein Verfahren zur Herstellung mehrerer Tonerbilder von einer einzigen, latenten elektrostatischen Abbildung der angegebenen Gattung bekannt. Dabei wird die elektrostatische, latente Abbildung durch Aufladung und bildmäßige Belichtung hergestellt; das entwickelte Tonerbild wird dann jeweils auf ein anderes Material übertragen, wonach, unter Zwischenschaltung von noch zu erläuternden, weiteren Schritten dir. elektrostatische, latente Abbildung erneut entwickelt und das entstandene Tonerbild wieder auf das andere Ma·

terial übertragen wird.

Bei dem bekannten elektrophotographischen Verfahren wird die bildmäßig verteilte Entwicklungsflüssigkeit, also der flüssige Toner, teilweise übertragen; anschließend wird in zumindest einem weiteren Zyklus der mit restlicher Entwicklungsflüssigkeit versehene Aufzeichnungsträger elektrostatisch geladen, gleichmäßig belichtet, mit EntwicklungsfliUiigkeit entwickelt und mit einer weiteren Übertragungsfläche in Druckberührung gebracht.

Ein wesentlicher Verfahrensschritt zur Herstellung der Tonerbilder besteht also darin, daß der mit restlicher Entwicklungsflüssigkeit versehene Aufzeichnungsträger nach der elektrostatischen Aufladung

ι⁵ gleichmäßig beleuchtet wird. Es wird jedoch angestrebt, die Erzeugung der elektrostatischen Abbildung sowie der Tonerbilder so einfach wie möglich zu machen, d. h., die Zahl der Verfahrensschritte soweit wie möglich zu verringern.

Außerdem können mit dem bekannten Verfahren nach den Angaben der DE-OS 2IS1283 nur maximal 10 Tonerbilder von einer einzigen elektrostatischen latenten Abbildung hergestellt werden. Es gibt jedoch' viele Fälle, bei denen weit mehr als 10 Kopien von einer Vorlage gemacht werden müssen, so daß mit dem bekannten Ver/ahren nach der Herstellung von 10 Kopien eine neue, bildmäßige Belichtung erfolgen muß, da offensichtlich dann die elektrostatische, latente Abbildung nicht mehr zur Herstellung von Tora nerbildern ausreicht.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von mehreren Tonerbildern der angegebenen Gattung zu schaffen, das bei relativ geringem Aufwand die Herstellung einer grö-

tf ßereren Anzahl von Tonerbildern von einer einzigen elektrostatischen Abbildung ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

■»o Zweckmäßige Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile beruhen im wesentlichen auf der angegebenen Zusammensetzung der photoleitfähigen Schicht und ihrer positiven

*5 Aufladung, so daß von einer elektrostatischen, latenten Abbildung mehr als 100 qualitativ hochwertige Tonerbilder und damit Kopien hergestellt werden können, wie durch Versuche festgestellt wurde. Außerdem wird der Verfahrensablauf und damit auch

w der apparative Aufwand im Vergleich mit dem bekannten Verfahren vereinfacht, da die elektrostatische, latente Abbildung mit dem zurückgebliebenen Toner nicht mehr gleichmäßig belichtet werden muß, sondern nach der Übertragung eines Tonerbildes nur noch die Schritte positive Aufladung, Entwicklung und erneute Übertragung wiederholt werden müssen. Zweckmäßigerweise erfolgt die bildmäßige Belichtung vor der positiven Aufladung.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Aus-

fiihrungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden, schematischen Zeichnungen näher erläutert, welche Aufladungspotentiale für verschiedene Aufzeichnungsträger zeigen.

Belichtet man eine herkömmliche, photoleitfähige

f<5 Schicht bildmäßig mit 50 Lux. sec. und entlädt diese Schicht mittels einer Koronaentladung von — 5 kV, so erhält man in der nicht belichteten bzw. belichteten Fläche der photoleitfähigen Schicht die aus den Kur-

ven I und II von Fig. 1 zu erkennenden Aufladungspotentiale, wobei das Aufladungspotential auf der Ordinate und die Ladungszeit auf der Abszisse aufgetragen sind. Aus den Kurven I und II kann man erkennen, daß die Aufladungspotentiale in den belichteten bzw. unbelichteten Flächen nahezu gleich sind.

Eine Zinkoxid-Harzschicht läßt sich nur mit großen Schwierigkeiten positiv aufladen. Eine photoleitfähige Schicht, die eine größere Menge Harz enthält, läßt sich jedoch auf ein relativ niedriges Potential positiv aufladen.

Wird eine solche photoleitfähige Schicht beispielsweise mit SO Lux. sec. bildmäßig belichtet und positiv mittels einer Koronaentladung von + 5 kV aufgeladen, so erhält man in den nicht belichteten bzw. belichteten Flächen der photoleitfähigen Schicht Aufladungspotentiale, wiesieinFig. 1 durch die Kurven III und IV dargestellt sind. Diese Aufladungspotentiale sind also relativ gering, wobei sich ein relativ großer Potentialunterschied zwischen der sieht belichteten und der belichteten Fläche ergibt. Wenn d«is Aufladungspotential in der belichteten Fläche gering ist, können durch bildmäßige Belichtung und Wiederholung der Verfahrensschritte »positive Ladung«, »Entwicklunge und »Übertragung« mehrere Kopien von einer einzigen elektrostatischen Abbildung erhalten werden, ohne daß eine weitere bildmäßige Belichtung erforderlich ist.

Wird eine der in Anspruch 1 angegebenen, organischen Säuren neben Zinkoxid und einem Bindemittel in der photoleitfähigen Schicht verwendet, so ergibt sich die in Fig. 1 gezeigte Kurve V. Mit einer solchen photoleitfähigen Schicht können mehr als 100 Kopien, d. h. Tonerbilder, von einer einzigen elektrostatischen latenten Abbildung gemacht werden, ohne daß eine zweite, bildmäßige Belichtung erforderlich ist.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform enthält die photoleitfähige Schicht ein Gemisch der folgenden Bestandteile:

Gew.-Teile

Zinkoxid
Bindemittel
Sensibilisierungsmittel
organische Säure

0,2-2

0,00001-0,01

0,00001-0,1

Beispiel 1

Man mischt 10 Ge<v.-Teile Zinkoxid (auf den Markt gebracht von Seido Kagaku Co. unter dem Warenzeichen SX-8N), 10 Gew.-Teile 50%ige Toluollösung von Styrol-Butylacrylat-Äthylacrylat-Hydroxyäthylmethacrylat-Acrylsäuremischpolymerisat und 10 Teile Toluol 20 Stunden in einer Kugelmühle und gibt dann 1 Teil einer 2%igen Methanollösung von Rhodamin B zu und rührt das Gemisch mittels einem magnetischen Rührwerk 10 Minuten. Man gibt weiterhin 1 Teil einer 7,5%igen Methanollösung von Benzoesäure zu dem Gemisch unter Rühren zu und dispergiert mittels einer Ultraschalldispersionsvorrichtung.

Die so erhaltene Dispersion trägt man als Schicht auf eine Oberfläche von aluminiumbeschichtetem Polyesterfilm mittels eines Drahtstabes auf und trocknet dann 5 Minuten bei einer Temperatur von 80° C, wodurch man ein elektrophotographisches photosensitives Material der vorliegenden Erfindung mit einer photoleitfähigen Schicht von etwa 20 μ Stärke erhält.

In dem elektrophotographischen photosensitiven Material wird das Aufnahmepotential der photoleitfähigen Schicht wie folgt gemessen:

Zuerst bringt man auf der photoleitfähigen Schicht

■' ein im wesentlichen Nullpotential dadurch auf, daß man auf die photoleitfähige Schicht eine Ladung mit einer negativen Potentialquelle wie —5 kV und dann eine Ladung mit einer positiven Potentialquelle wie + 5 kV aufbringt.

Die Aufladungspotentiale der so gebildeten photoleitfähigen Schicht werden durch Wiederholen des »negativen und positiven Ladens«, »Belichten nach Vorlage« und »negativen und positiven Ladens« gemessen.

1. Im Falle von negativer Ladung wird

(1) die photoleitfähige Schicht mittels Coronaentladung von -5 kV 120 Sekunden mittels der coronabildenden Vorrichtung »Scorotron« geladen. Das Aufladungspotential ist mittels der Kurve 1 in Fig. 2 dargestellt, wobei das Aufladungspotential als Ordinate und die Ladezeit als Abszisse dient.

(2) Die negativ geladene photoleitfähige Schicht belichtet man nach Vorlage mit 50 Lux. sec (mitters einer Wolframlampe von 10 Lux 5 Sekunden), um die Ladung in dem belichteten Teil zu zerstreuen bzw. zu entfernen und ein latentes Leitfähigkeitsmuster bzw. -bild zu bilden.

(3) Auf der nach Vorlage belichteten photoleit-JO fähigen Schicht bringt man erneut eine Coronaentladung von —5 kV, wie oben erwähnt, an. Das Aufladungspotential der belichteten Fläche (des latenten leitfähigen Musters bzw. Bildes) ist durch die Kurve 2 in Fig. 2 gezeigt.
2. Im Falle einer positiven Ladung bringt man
(1) auf der photoleitfähigen Schicht eine Ladung mittels Coronaentladung von +5 kV mittels Scorotron auf. Das Aufladungspotentiai wird durch die Kurve 3 in Fig. 2 gezeigt.
(2) Die positiv geladene photoleitfähige Schicht

belichtet man nach Vorlage mit 50 Lux. sec, unter Bildung eines latenten Leitfähigkeitsmusters oder -bildes.

(3) Auf die nach Vorlage belichtete photoleitfähige Schicht bringt man erneut eine Coronaentladung von + 5 kV an. Das Aufladungspotential der belichteten Fläche ist durch die Kurve 4 in Fig. 2 dargestellt.

Um Vergleichsunterlagen durchzuführen stellt man

ein zweites elektrophotographisches photoleitfähiges

Material in der gleichen Weise, wie oben angegeben,

her, außer daß ein Teii einer 7,5%igen Methanollösrng /on Benzoesäure nicht zugegeben wird.

Die Aufladungspotentiale der photoleitfähigen Schicht mißt man durch Wiederholen dej gleichen Verfahrens wie oben erwähnt. Diese Potentiale sind durch die Kurven 5 bis 8 in Fig. 3 dargestellt. (Kurven 5 und 7 zeigen die Potentiale in der nicht belichteten Fläche und die Kurven 6 und 8 in der belichteten bo Fläche.)

Vergleicht man die Kurve 4 mit der Kurve 8, so ist zu ersehen, daß eine photoleitfähige Schicht, die eine organische Säure, wie Benzoesäure, enthält, schwach geladen ist in dem belichteten Bereich durch positive Ladung, wenn sie vor dem positiven Laden belichtet wurde. Eine solche photoleitfähige Schicht kann wirksam als »Belichtungsspeicher« (»light memory«) verwendet werden, wenn sie positiv geladen

ist. Es kann daher ein elektrophotographisches photoleitfähiges Material mit einer solchen photoleitfähigen Schicht mehrere Kopien liefern, wenn man

(1) nach Vorlage belichtet,

(2) positiv mittels Coronaentladung eine Ladung anbringt,

(3) ein elektrostatisch latentes Bild mit Tonern entwickelt,

(4) das entwickelte Bild auf ein anderes Material, zum Beispiel Papier, überträgt und

(5) die Stufen des »positiven Ladens, Entwickeins und Übertragens« wiederholt.

Im Falle, daß ein Toner mit negativer Ladung verwendet und die »Übertragung« durch ein positives elektrisches Feld in dem Maße durchgeführt wird, daß die photoleitfähige Schicht positiv geladen werden kann, kann das »Laden« weggelassen werden.

Das Material liefert praktisch mehr ais iöö Kopien, wenn man das oben aufgezeigte Verfahren verwendet.

Beispiel 2

Man stellt ein elektrophotographisches photosensitives Material in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 her, verwendet aber einen Teil einer l%igen Mcthanol-Toluol-(l: l)-lösung von Crotonsäure anstelle des einen Teils einer 7,5 %igen Methanollösung von Benzoesäure.

Die Aufladungspotentiale der photoleitfähigen Schicht mißt man nach Wiederholen des »positiven Ladens«, »Belichten nach Vorlage« und des »positiven Ladens«, wie im Beispiel 1 angegeben. Die Aufladungspotentiale in der nicht belichteten und der belichteten Fläche sind durch die Kurven 9 und 10 in Fig. 4 dargestellt.

Aus der Kurve 10 ist zu entnehmen, daß eine photoleitfähige Schicht, die Crotonsäure enthält, schwach durch positive Ladung in der belichteten Fläche geladen wird.

Das Material liefert mehr als 100 Kopien, wenn man es in ähnlicher Weise wie im Beispiel 1 verwendet.

Beispiel 3

Ein elektrophotographisches photosensitives Material stellt man in ähnlicher Weise wie in Beispiel 1 her, außer daß man einen Teil einer 5%igen Methanol-Toluollösung von Fluoren-9-carbonsäure anstelle von einem Teil einer 7,5%igen Methanollösung von Benzoesäure verwendet.

Die Aufladungspotentiale der photoleitfähigen Schicht mißt man in ähnlicher Weise wie im Beispiel 2. Die Aufladungspotentiale der nicht belichteten und der belichteten Flächen sind durch Kurven 11 bzw. 12 in Fig. 5 dargestellt. Das Material liefert mehr als 100 Kopien in ähnlicher Weise wie das von Beispiel 1.

Aus den Ergebnissen der Beispiele, wie oben angegeben, ist zu ersehen, daß eine photoleitfähige Schicht, die organische Säuren enthält, in der belichteten Fläche schwach geladen ist, wenn sie positiv geladen ist. Es können daher mehrere Kopien durch Belichten nach Vorlage und Wiederholen der Stufen des »positiven Ladens, Entwickeins und Übertragens« erhalten werden.

In den Stufen, wie oben erwähnt, kann die photoleitfähige Schicht positiv oder negativ vor dem Belichten nach Vorlage erhalten werden.

Es können weiterhin mehrere Kopien erhalten werden, wenn man

(1) eine positive Ladung mittels Coronaentladung durchführt,

(2) nach Vorlage eine photoleitfähige Schicht belichfe.1,

(3) ein elektrostatisch latentes Bild mit Tonern entwickelt,

(4) das entwickelte Bild auf ein anderes Material überführt und dann die Stufen des »positiven Ladens, Entwickeinsund Übertragens« wiederholt.

Zusammenfassend betrifft demgemäß die vorliegende Erfindung ein elektrophotographisches Mehrfachkopierverfahren, das im wesentlichen die nachfolgenden Stufen aufweist

(1) Belichten nach Vorlage einer photoleitfähigen Schicht,

(2) positives Laden mittels Coronaentladung,

(3) Entwickeln eines elektrostatisch latenten Bildes mit Tonern,

(4) Übertragen des entwickelten Bildes auf ein anderes Material und

(5) Wiederholen der Stufen des »positiven Ladens, Entwickeins und Übertragens«.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung mehrerer Tonerbilder von einer latenten, elektrostatischen Abbildung, die durch Aufladung und bildmäßige Belichtung einer im wesentlichen aus Zinkoxid und einem Bindemittel bestehenden, fotoleitfähigen Schicht eines elektrofotografischen Aufzeichnungsträgers hergestellt worden ist, wobei das entwickelte Tonerbild jeweils auf ein anderes Material übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß als Material für die fotoleitfähige Schicht neben Zinkoxid und einem Bindemittel noch ein Farbstoff-Sensibilisierungsmittel und von 0,00001 bis 0,1 Gewichtsteile Benzoesäure, Croton-Säure oder Fluoren-9-Carbon-Säure für jeden Gewichtsteil Zinkoxid verwendet wird, daß die fotoleitfähige Schicht durch eine Koronaentladung positiv aufgeladen wird, und daß jeweils nach der Übertragung des entwickelten Tonerbildes auf das andere Material die positive Aufladung, die Entwicklung und die Übertragung wiederholt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die bildmäßige Belichtung der photoleitfähigen Schicht vor der positiven Aufladung erfolgt.