DE2708930C2

DE2708930C2 - Empfangsmaterial für latente elektrostatische Bilder

Info

Publication number: DE2708930C2
Application number: DE19772708930
Authority: DE
Inventors: Herman Boonton N.J. Burwasser; John Riordon Wanaque N.J. Wyhof
Original assignee: GAF Corp
Current assignee: GAF Corp
Priority date: 1976-03-23
Filing date: 1977-03-02
Publication date: 1982-12-09
Also published as: CH604218A5; IT1076319B; JPS52115220A; NL7703132A; GB1573222A; FR2345747B1; DE2708930A1; CA1094380A; FR2345747A1

Description

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Die Erfindung betrifft ein Empfangsmaterial für Iatente elektrostatische Bilder mit einer transparenten Folie als Schichtträger, auf der sich eine elektrisch leitende Schicht und auf dieser eine elektrisch isolierende Harzschicht befindet.

Ein derartiges Empfangsmaterial beschreibt die US-PS 36 72 930. Dort befindet sich auf der Oberfläche des Empfangsmaterials eine ölhaltige Schicht, um die Oberfläche möglichst glatt zu machen. Dies wird dort für eine gute Bildauflösung und Bildqualität als notwendig erachtet. Angaben über die Dicke der isolierenden Harzschicht sind in dieser Druckschrift nicht enthalten.

Es steht zu vermuten, daß eine relativ dicke, isolierende Harzschicht dort verwendet wird mit de. Nachteil einer relativ schlechten Bildauflösung und Bildqualität. Dieser Nachteil wird noch durch die dort zusätzlich vorgesehene, ölhaltige Schicht verstärkt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Empfangsmaterial für Iatente elektrostatische Bilder vorzuschlagen, das sich durch eine gute Bildauflösung und Bildqualität auszeichnet. ,

Ausgehend von dem fcimpfangsmaterial der eingangs genannten Art gelingt dies gemäß der Erfindung dadurch, daß die isolierende Harzschicht eine Dicke von 1,4 bis 10 Mikrometern hat und daß das Empfangsmaterial nur aus diesen drei Schichten besteht, nämlich dem Schichtträger, der leitenden Schicht und der isolierenden Harzschicht.

Bedingt durch die angegebene Dicke der isolierenden Harzschicht erübrigt sich somit eine ölhaltige Schicht auf dem Empfangsmaterial. Dieses besteht vielmehr lediglich aus den erwähnten drei Schichten und zeichnet sich, wie weiter unten anhand von Ausführungsbeispielen noch näher erläutert wird, insbesondere durch eine gute Bildauflösung und Bildquah'tät aus.

Die Unteransprüche geben bevorzugte Ausgestaltungen des Empfangsmaterials an. Bezüglich der Dicke des Schichtträgers wird es bevorzugt, wenn der Schichtträger eine Dicke zwischen 75 und 175 Mikrometern besiizt

Weiterhin wird es bevoi-zugt, wenn die leitende Schicht einen spezifischen Widerstand von weniger als 10¹⁰ Ohm/cm² besitzt

Es wird bevorzugt, wenn die isolierende Harzschicht eine Dicke zwischen 4 und 5 Mikrometern besitzt.

Bevorzugte Materialien für den Schichtträger sind in Patentanspruch 5 angegeben.

Bevorzugte Materialien für die leitende Schicht sind in Patentanspruch 6 angegeben.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert Es zeigt

Fi g. 1 — schematisch Verfahrensschritte zur Herstellung des erfindungsgemäßen Empfangsmaterials einschließlich Aufbringen eines elektrostatischen Bildes;

F i g. 2 — ein Diagramm, wobei über der Dicke der Harzschicht die Tonerdichte aufgetragen ist;

F i g. 3 — zwei Diagramme, wobei wiederum über der Dicke der Harzschicht die dielektrische Spannung bzw. die Ladung am Empfangsmaterial aufgetragen sind.

In F i g. 1 ist auf der Oberseite e-ner transparenten Folie eines Schichtträgers 10 mit einer Dicke zwischen 1,4 und 10 Mikrometern eine dünne transparente und elektrisch leitende Schicht 12 aufgebracht. Die leitende Schicht 12 besitzt einen spezifischen Widerstand von weniger als 10¹⁰ Ohm/cm², vorzugsweise von weniger als 10⁸ Ohm/cm². Die leitende Schicht 12 kann aus irgend einem leitfähigen Material bestehen, das typischerweise bei Papier verwendet wird, wie z. B. quartäre Ammoniumsalze, sulfoniertes Polystyrol oder Polyacrylsäuresalze. Vorausgesetzt, daß eine vernünftige Durchsichtigkeit erhalten bleibt, können ebenfalls Metallfilme verwendet werc'en.

Über der leitenden Schicht 12 befindet sich eine elektrisch isolierende Harzschicht 14, deren Dicke kleiner ist als 15 Mikrometer und vorzugsweise 4 bis 5 Mikrometer beträgt. Die Harzschicht soll mit dem leitenden Schichtträger fest verbunden sein. Dielektrische Harze, die für den dielektrischen Schichtträger 10 und/oder die isolierende Harzschicht 14 verwendet werden, enthalten z. B. Polyvinylacetate, Acrylharze, Styroleinheiten enthaltende Acrylharze, Polyester, Polyvinylbutyral oder Polycarbonate.

Durch die leitende Schicht 12 wird die Kapazität des Schichtträgers 10 bezüglich eines Fotoleiters 16 verändert, der einen metallischen Schichtträger 18 enthält und ein latentes elektrostatisches Bild trägt, das mittels konventioneller Verfahren aufgebracht wurde.

Aufgrund der durch die leitende Schicht 12 und die isolierende Harzschicht 14 hervorgerufenen Kapazitätsänderung kann das Bild auf der Oberfläche des Fotoleiters 16 auf die Harzschicht 14 auf dem Schichtträger 10 dadurch übertragen werden, daß die Oberfläche des Fotoleiters 16 in engen Kontakt mit der Oberfläche der Harzschicht 14 gebracht wird. Das übertragene Iatente elektrostatische Bild auf der isolierenden Harzschicht 14 besitzt eine Ladungsdichte derart, daß sie eine Entwicklung durch Eintauchen des Empfangsmaterials in ein Bad eines flüssigen Entwick-

lers 20 oder eine Entwicklung durch andere herkömmliche Entwicklungsverfahren gestattet.

Es kann jede beliebige Oberfläche, die ein latentes elektrostatisches Bild trägt, oder auf der ein latentes elektrostatisches Bild durch Elektrographieverfahren erzeugt wurde, für eine solche Bildübertragung verwendet werden.

Das erfindungsgemäße Empfangsmaterial kann außerdem durch herkömmliche Elektrographieverfahren mit einem Bild versehen werden um scharfe, dichte Bilder der Elektrodenkonfiguration bei reduzierten Spannungen und bei bedeutend kürzeren Impulszeiten zu erzielen.

Die anschließenden Beispiele erläutern bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.

Beispiel 1

Ein Empfangsmaterial wurde durch Beschichtung einer Polyesterfolie einer Dicke von 100 Mikrometern mit einem leitenden Belag aus sulfoniertei.i Polystyrol vorbereitet. Die OberflächenJeitfähigkeit betrug tj O⁷ Ohm/cm². Die resultierende leitende Schicht wurde *Tnit einem isolierenden Belag aus Styrolgruppen enthaltendem Acrylharz mit einer Dicke zwischen 1,4 bis 14,2 Mikrometern beschichtet. Die Dickenmessungen wurden unter Verwendung eines aufzeichnenden Spektrofotometers und durch mechanische Einrichtungen vorgenommen. Ein latentes elektrostatisches Bild wurde durch engen Kontakt mit einem, ein latentes elektrostatisches Bild tragenden elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials, das seinerseits mit minus 5500 V Koronaentladung geladen wurde, auf das resultierende Empfangsmaterial übertragen. Das 24 Mikrometer dicke elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial besaß eine ursprüngliche Oberflächenspannung von 600 V. Die Zusammensetzung des Fotoleiters enthielt einen Ladungstransferkomplex aus Polyvinylcarbazol und Trinitrofluorenon des in der US-PS

34 84 237 offenbarten Typs. Das latente elektrostatische Bild auf dem Empfangsmaterial wurde durch Eintauchen in einen Suspensionsentwickler, der in der US-PS

35 42 682 offenbart ist, entwickelt.

Um die von dem elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterial auf das Empfangsmaterial übertragene Ladung und Spannung zu bestimmen, wurden Messungen und Berechnungen durchgeführt. Die gemessene resultierende Spannung, die berechnete Spannung, die berechnete Ladung und die Tonerdichte sind graphisch als Funktion der Dicke in den F i g. 2 und 3 dargestellt.

Es wurde herausgefunden, daß mit zunehmender Dicke der isolierenden Schicht die übertragene Spannung zunahm, während die übertragene Ladung abnahm. Dies folgt aus dem Prinzip der Erhaltung der Gesamtladungsmenge, das bedeutet, daß die ursprünglich auf dem Fotoleiter befindliche Ladung bei Kontakt zwischen dem Fotoleiter und der isolierenden Schicht geteilt wird. Mit zunehmender Dicke der isolierenden Schicht nimmt die zur Aufnahme der Ladung vorhandene Kapazität relativ zum Fotoleiter ab.

Für die entwickelte Bilddichte wurden optimale Ergebnisse beobachtet, wenn die Dicke der isolierenden Schicht im Bereich von 1,4 bis 10 Mikrometer lag, wobei eine maximale Dichte bei einer Dicke von 4 bis 5 Mikrometer auftrat.

Beispiel 2

Ein hochauflösendes Mikrobildystem läßt sich gewinnen, wenn das erfindungsgemäße Empfangsmaterial verwendet wird, um ein latentes elektrostatisches Bild von einem Fotoleiter aus Polyvinylcarbazol zu empfangen, der mit Trinitrofluorenon sensibilisiert ist Es hat sich herausgestellt, daß auf einem derartigen Fotoleiter ausgebildete elektrostatisches positives Ladungsbild auf das Empfangsmaterial übertragen werden kann, ohne daß eine externe Spannung angelegt wird, während gleichzeitig die ursprüngliche Auflösung erhalten bleibt, die in entwickeltem Zustand größer als hundert Linienpaare pro Millimeter ist.

Das bevorzugte Mikrobildsystem liefert dadurch eine erhöhte Auflösung, daß der Fotoleiter in sehr engen Kontakt mit der Oberfläche des Empfangsmaterials treten kann. Die erhöhte Auflösung wird durch die Übertragung des latenten elektrostatischen Bildes unter solchen Bedingungen bewirkt, unter denen die beiden Oberflächen in engster Nähe zueinander liegen. Durch Verwendung der überraschend glatten Oberflächen, die durch den Polyvinylcarbazol-Trinitrofluorenon-Fotoleiter und das erfindungsgemäße Empfangsmaterial gegeben sind, und durch eine kleine Spannung über dem Spalt, wird eine hohe Auflösung erzielt. Aus diesem Grund ist die Verwendung eines filmbildenden organischen Fotoleiters, wie z. B. Polyvinylcarbazol besonders vorteilhaft.

Das elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial wurde durch Aufbringung der unten angegebenen Schichtzusammensetzung auf einen feinkörnigen Aluminiumschichtträger vorbereitet:

Bestandteile

Menge

_ Polyvinylcarbazol 9 g

Tetrahydrofuran 60 ml

2,4,7-Trinitro-9-fluorenon 1 g

chlorierter Kohlenwasserstoffweichmacher 3 g

Die Mischung wurde mittels konventioneller Einrichtungen auf den Aluminiumschichtträger mit einer resultierenden Trockendicke von 20 Mikrometern aufgebracht. Sowohl die Haftung als die Glattheit des Belages wurden durch die Hinzufügung des Weichmachers erhöht.

Das resultierende elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial wurde durch positive Koronaentladung aufgeladen und mit einem Wolframlicht mit einem Bild versehen. Das latente elektrostatische Bild wurde auf das gemäß dem Beispiel 1 hergestellte Empfangsmaterial übertragen. Das latente Bild wurde durch Eintauchen in einen negativen Suspensionsentwickler entwikkelt. Die resultierende Auflösung war größer als 100 Linienpaare pro Millimeter.

Beispiel 3

Ein elektrographisches Bildsystem wurde dadurch hergestellt, daß ein gemäß Beispiel 1 erzeugte Empfangsmaterial in Kontakt mit einer geerdeten Basiselektrode gebracht wurde, die über eine Potentialquelle mit einer Stiftelektrode verbunden ist. Auf diese Weise wurde eine positive Hochspannung (+ 800 V) durch den Stift dem Empfangsmaterial während einer 1,5 · 10~⁵ bis 1 · 10-' Sekunden betragenden Zeitdauer von Rechi2ckimpulsen zugeführt. Ein latentes elektrostatisches Bild wurde auf dem Empfangsmaterial in Form eines kreisförmigen Ladungsmusters erzeugt, das der Kontaktfläche des verwendeten Stiftes äquivalent ist.

Das resultierende latente elektrostatische Bild wurde durch Verwendung eines negativen Suspensionsentwicklers entwickelt.

Gute Bilder des Stifts wurden auf diese Weise bei angelegten Spannungsimpulsen von 450 bis 800 V und einer Impulsdauer von 5 · 10-⁵ Sekunden erreicht.

Unter identischen Bedingungen wurde kein Bild erhalten, wenn ein herkömmlicher Polyesterfilm oder -belag mit einer Dicke von 75 Mikrometern verwendet wurde. Sofern die Impulszeit auf 0,5 Sekunden und die angelegte Spannung auf 1000 Volt erhöht wurde, erschien im Stiftbereich eine gewisse Ladung, die jedoch regellos und zufällig auftrat.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

X -V

ί- ~

Claims

Patentansprüche:

1. Empfangsmaterial für iatente elektrostatische Bilder mit einer transparenten Folie als Schichtträger, auf der sich eine elektrisch leitende Schicht und auf dieser eine elektrisch isolierende Harzschicht befindet, dadurch gekennzeichnet, daß die isolierende Harzschicht (14) eine Dicke von 1,4 bis 10 Mikrometern hat und daß das Empfangsmaterial nur aus diesen drei Schichten besteht, nämlich dem Schichtträger (10), der leitenden Schicht (12) und der isolierenden Harzschicht (14).

2. Empfangsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schichtträger (10) eine Dicke zwischen 75 und 175 Mikrometern besitzt.

3. Empfangsmaterial nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die leitende Schicht (12) einen spezifischen Widerstand von weniger als ;.0¹⁰ Ohm/cm² besitzt.

4. Empfangsmaterial nach einem der Ansprüehe 1 —3, dadurch gekennzeichnet, daß die isolierende Harzschicht (14) eine Dicke zwischen 4 und 5 μπι besitzt

5. Empfangsmaterial nach einem der Ansprüche 1 —4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schichtträger (10) Polyvinylacetat, Acrylharze, Styroieinheiten enthaltende Acrylharze, Polyvinylbutyral oder Polycarbonate enthält

6. Empfangsmaterial nach einem der Ansprüche 1—5, dadurch gekennzeichnet, daß die leitende Schicht (12) quartäre Ammoniumsalze, sulfoniertes Polystyrol, Polyacrylsäuresalze oder metallisierte leitende Schichten enthält.