DE4134236C2 - Entwicklungsvorrichtung und Verfahren zum Verarbeiten eines wärmeentwickelbaren wanderungsbilderzeugenden Elements - Google Patents
Entwicklungsvorrichtung und Verfahren zum Verarbeiten eines wärmeentwickelbaren wanderungsbilderzeugenden ElementsInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Entwickeln
von Bildern. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung und ein
Verfahren zum Verarbeiten von wärmeentwickelbaren wanderungsbilderzeugenden
Elementen. Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft eine Entwick
lungsvorrichtung zum Verarbeiten eines wärmeentwickelbaren wanderungsbilderzeu
genden Elements, das ein Wanderungsmarkierungsmaterial und ein Material, das unter
dem Einfluss von Wärme erweicht werden kann, enthält, wobei die Vorrichtung eine
Wärmequelle, eine Beförderungseinrichtung zur Beförderung des wanderungsbilderzeu
genden Elements entlang der Wärmequelle, eine erste Klemmwalze in Kontakt mit der
Beförderungseinrichtung und eine zweite Klemmwalze in Kontakt mit der Beförderungs
einrichtung umfasst, worin das bilderzeugende Element durch einen Walzenspalt zwi
schen der Beförderungseinrichtung und der ersten Klemmwalze unmittelbar nach dem
Eintritt in die Vorrichtung und vor dem Erwärmen des Elements mit der Wärmequelle
geleitet wird und worin es durch einen Walzenspalt zwischen der Beförderungseinrich
tung und der zweiten Klemmwalze unmittelbar nach dem Erwärmen des Elements mit
der Wärmequelle und vor dem Austritt aus der Vorrichtung geleitet wird, worin die Ober
flächentemperatur der ersten Klemmwalze bei einer Temperatur von mindestens 20°C
unterhalb der Entwicklungstemperatur des wanderungsbilderzeugenden Elements wäh
rend des Zeitraums gehalten wird, in dem die erste Klemmwalze das wanderungsbilder
zeugende Element berührt, worin die Oberflächentemperatur der zweiten Klemmwalze
bei einer Temperatur von mindestens 20°C unterhalb der Entwicklungstemperatur des
wanderungsbilderzeugenden Elements während des Zeitraums gehalten wird, in dem
die zweite Klemmwalze das wanderungsbilderzeugende Element berührt, und worin die
Wärmequelle während des Entwickelns auf der Entwicklungstemperatur des wande
rungsbilderzeugenden Elements gehalten wird.
Wanderungsbilderzeugende Elemente sind bekannt und werden beispielsweise in den
US-Patenten 3 975 195, 3 909 262, 4 536 457, 4 536 458 und 4 013 462, in "Migration
Imaging Mechanisms, Exploitation, and Future Prospects of Unique Photographic Tech
nologies, XDM and AMEN", und von Vincett, G. J. Kovacs, M. C. Tam, A. L. Pundsack
und P. H. Soden, Journal of Imaging Science 30(4) Juli/August, 5. 183-191 (1986) ausführlich
beschrieben. Wanderungsbilderzeugende Elemente mit ladungstransportieren
den Materialien in einer erweichbaren Schicht sind ebenfalls bekannt und werden bei
spielsweise in den US-Patenten 4 536 457 und 4 536 458 offenbart. Ein typisches wan
derungsbilderzeugendes Element umfasst einen Träger, eine Schicht aus erweichbarem
Material und lichtempfindliches Markierungsmaterial in der Form einer zerbrechlichen
Schicht angrenzend an die obere Oberfläche der erweichbaren Schicht. Das Element
wird dadurch mit einem Bild versehen, dass das Element zuerst elektrisch aufgeladen
wird und das aufgeladene Element einem Muster von aktivierender elektromagnetischer
Strahlung, wie Licht, ausgesetzt wird, um ein latentes Bild auf dem Element zu erzeu
gen. Anschließend wird das mit dem Bild versehene Element nach einer von mehreren
Methoden entwickelt, wie der Anwendung von Wärme, Lösungsmittel oder Lösungsmit
teldampf, was das markierende Material in den belichteten Bereichen des Elements ver
anlasst, in die Tiefe durch das erweichbare Material in Richtung auf den Träger zu wan
dern.
Der Ausdruck "erweichbar", wie hierin verwendet, soll jedes Material bedeuten, das
durchlässiger gemacht werden kann, wobei es dadurch Teilchen erlaubt, durch seine
Masse zu wandern. Herkömmlicherweise wird die Änderung der Permeabilität eines sol
chen Materials oder das Verringern seines Widerstands gegenüber der Wanderung von
Wanderungsmarkierungsmaterial bewerkstelligt durch Lösen, Quellen, Schmelzen oder
Erweichen durch Techniken, wie Inkontaktbringen mit Wärme, mit Dämpfen, teilweise
mit Lösungsmitteln, mit Lösungsmitteldämpfen, mit Lösungsmitteln und Kombinationen
davon oder durch andersartiges Verringern der Viskosität des erweichbaren Materials
durch jedes geeignete Mittel.
Der Ausdruck "zerbrechliche" Schicht oder Material, wie hierin verwendet, bedeutet jede
Schicht oder jedes Material, das während des Entwickelns aufbrechen kann, wodurch
Teilen der Schicht ermöglicht wird, in Richtung des Trägers zu wandern, oder auf ande
re Weise entfernt zu werden. Die zerbrechliche Schicht besteht vorzugsweise aus Parti
keln in den verschiedenen Ausführungsformen der wanderungsbilderzeugenden Ele
mente. Solche zerbrechlichen Schichten aus Markierungsmaterial grenzen typischer
weise an die Oberfläche der erweichbaren Schicht, die dem Träger abgewandt ist, an,
und diese zerbrechlichen Schichten können bei verschiedenen Ausführungsformen der
bilderzeugenden Elemente im wesentlichen oder vollständig in die erweichbare Schicht
eingebettet sein.
Der Ausdruck "angrenzend", wie hierin verwendet, soll bedeuten in tatsächlichem Kon
takt, Berühren, auch nahe obwohl nicht in Kontakt, und benachbart, und soll allgemein
die Beziehung der zerbrechlichen Schicht aus Markierungsmaterial in der erweichbaren
Schicht beschreiben mit Zwischenraum zwischen der Oberfläche der erweichbaren
Schicht und dem Träger.
Der Ausdruck "optisches Signal beibehalten", wie hierin verwendet, soll bedeuten, dass
die dunklen (höhere optische Dichte) und hellen (niedrigere optische Dichte) Bereiche
des auf dem wanderungsbilderzeugenden Element erzeugten sichtbaren Bildes den
dunklen und hellen Bereichen des belichtenden elektromagnetischen Strahlungsmusters
entsprechen.
Der Ausdruck "optisches Signal umgekehrt", wie hierin verwendet, soll bedeuten, dass
die dunklen Bereiche des auf dem wanderungsbilderzeugenden Element erzeugten Bil
des den hellen Bereichen des belichtenden elektromagnetischen Strahlungsmusters
entsprechen und dass die hellen Bereiche des auf dem wanderungsbilderzeugenden
Element erzeugten Bildes den dunklen Bereichen des belichtenden elektromagneti
schen Strahlungsmusters entsprechen.
Der Ausdruck "optische Kontrastdichte", wie hierin verwendet, soll den Unterschied zwi
schen maximaler optischer Dichte (Dmax) und minimaler optischer Dichte (Dmin) eines
Bildes bedeuten. Zum Zwecke dieser Erfindung wird die optische Dichte mit einem
Streudensitometer mit einem blauen Wratten Filter No. 94 gemessen. Der Ausdruck
"optische Dichte", wie hierin verwendet, soll "optische Transmissionsdichte" bedeuten
und wird durch die folgende Formel dargestellt:
D = log10[I0/I]
worin I die durchgelassene Lichtintensität und I0 die Anfangslichtintensität darstellen.
Zum Zwecke dieser Erfindung schließen alle in der Erfindung angegebenen Werte der
optischen Transmissionsdichte die Trägerdichte von ungefähr 0,2 ein, die die typische
Dichte eines metallisierten Polyesterträgers ist, der in dieser Erfindung verwendet wird.
Es gibt verschiedene andere Systeme zum Erzeugen solcher Bilder, worin nicht licht
empfindliche oder inerte Markierungsmaterialien in den zuvor genannten zerbrechlichen
Schichten angeordnet sind oder in der erweichbaren Schicht dispergiert sind, wie in den
zuvor erwähnten Patenten beschrieben, die auch eine Vielzahl von Verfahren offenba
ren, die zur Erzeugung von latenten Bildern auf wanderungsbilderzeugenden Elementen
verwendet werden können.
Die Hintergrundanteile eines bildenthaltenden Elements können manchmal transparent
gemacht werden durch eine Agglomeration und einen Koaleszenzeffekt. In diesem
System wird ein bilderzeugendes Element, umfassend eine erweichbare Schicht mit ei
ner zerbrechlichen Schicht aus elektrisch lichtempfindlichem Wanderungsmarkierungs
material, in einer Verfahrensart durch elektrostatisches Aufladen des Elements, Belich
ten des Elements mit einem bildartigen Muster von aktivierender elektromagnetischer
Strahlung und Erweichen der erweichbaren Schicht durch Behandeln mit einem Lö
sungsmitteldampf für ein paar Sekunden und dadurch Verursachen einer selektiven
Tiefenwanderung des Wanderungsmaterials in der erweichbaren Schicht in Bereichen,
die zuvor der aktivierenden Strahlung ausgesetzt wurden, mit einem Bild versehen. Das
durch Dampf entwickelte Bild wird dann einem Erwärmungsschritt unterzogen. Da die
belichteten Partikel eine beträchtliche Nettoladung (typischerweise 85-90% der aufge
brachten Oberflächenladung) als ein Ergebnis der Belichtung erhalten, wandern sie in
der erweichbaren Schicht beträchtlich in die Tiefe in Richtung auf den Träger, wenn sie
mit einem Lösungsmitteldampf behandelt werden und verursachen somit eine drastische
Verringerung der optischen Dichte. Die optische Dichte in diesem Bereich liegt typi
scherweise in dem Bereich von 0,7 bis 0,9 (einschließlich der Substratdichte von unge
fähr 0,2) nach der Behandlung mit Dampf, verglichen mit einem Anfangswert von 1,8 bis
1,9 (einschließlich der Substratdichte von ungefähr 0,2). In dem nicht belichteten Be
reich wird die Oberflächenladung aufgrund der Behandlung mit Dampf entladen. Der an
schließende Erwärmungsschritt veranlasst das nicht gewanderte, ungeladene Wande
rungsmaterial in den nicht belichteten Bereichen zur Agglomerierung oder zum Ausflo
cken, oft begleitet von Koaleszenz der Markierungsmaterialpartikel, wobei dies zu einem
Wanderungsbild mit sehr niedriger minimaler optischer Dichte (in den nicht belichteten
Bereichen) in dem Bereich von 0,25 bis 0,35 führt. Somit liegt die Kontrastdichte des
endgültigen Bildes typischerweise in dem Bereich von 0,35 bis 0,65. Alternativ kann das
Wanderungsbild durch Wärme erzeugt werden, gefolgt von der Behandlung mit Lö
sungsmitteldämpfen und einem zweiten Erwärmungsschritt, was ebenfalls zu einem
Wanderungsbild mit sehr niedriger minimaler optischer Dichte führt. In diesem Bilder
zeugungssystem, wie auch in den zuvor beschriebenen Wärme- oder Dampfentwick
lungstechniken, bleibt die erweichbare Schicht nach dem Entwickeln im wesentlichen
intakt, wobei das Bild eigenfixiert ist, da die Markierungsmaterialpartikel in der erweich
baren Schicht eingeschlossen sind.
Der hierin verwendete Begriff "Agglomeration" ist definiert als das Zusammenkommen
und Anhaften von vorher im wesentlichen separaten Teilchen, ohne dass die Teilchen
ihre Identität verlieren.
Der hierin verwendete Begriff "Koaleszenz" ist definiert als der Zusammenschluss sol
cher Teilchen zu größeren Einheiten, gewöhnlich begleitet von einer Formänderung der
koaleszierten Teilchen hin zu einer Form geringerer Energie, wie einer Kugel.
Im allgemeinen ist die erweichbare Schicht von wanderungsbilderzeugenden Elementen
gekennzeichnet durch eine Empfindlichkeit gegenüber Abrieb und Fremdverunreinigun
gen. Da eine zerbrechliche Schicht auf oder nahe der Oberfläche der erweichbaren
Schicht lokalisiert ist, kann leicht durch Abrieb ein Teil der zerbrechlichen Schicht ent
weder während der Herstellung oder während des Gebrauchs des bilderzeugenden
Elements entfernt werden und das endgültige Bild dadurch negativ beeinflusst werden.
Durch Fremdverunreinigungen, wie Fingerabdrücke, können ebenfalls Defekte erzeugt
werden, die auf dem endgültigen Bild erscheinen. Außerdem tendiert die erweichbare
Schicht dazu, ein Blockieren der wanderungsbilderzeugenden Elemente zu bewirken,
wenn viele Elemente gestapelt werden oder wenn das wanderungsbilderzeugende Ma
terial zur Lagerung oder zum Transport zu Rollen aufgewickelt wird. Blockbildung ist das
Aneinanderhaften von benachbarten Objekten. Die Blockbildung führt gewöhnlich zur
Beschädigung der Objekte, wenn diese getrennt werden.
Die Empfindlichkeit gegenüber Abrieb und Fremdverunreinigungen kann durch Bilden
eines Überzugs reduziert werden, wie die Überzüge, die in dem US-Patent 3 909 262
beschrieben sind. Da jedoch die wanderungsbilderzeugenden Mechanismen für jede
Entwicklungsmethode verschieden sind und da sie kritisch von den elektrischen Eigenschaften
der Oberfläche der erweichbaren Schicht und dem komplexen Wechselspiel
der verschiedenen elektrischen Prozesse, einschließlich der Ladungseinführung von der
Oberfläche, dem Ladungstransport durch die erweichbare Schicht, dem Ladungseinfang
durch die fotoempfindlichen Teilchen und der Ladungsfreisetzung von den fotoempfind
lichen Teilchen und ähnlichem abhängen, kann das Aufbringen eines Überzuges auf die
erweichbare Schicht Änderungen in dem empfindlichen Gleichgewicht dieser Prozesse
bewirken und zu verschlechterten fotografischen Charakteristika, verglichen mit den
nicht überzogenen wanderungsbilderzeugenden Elementen, führen. Die fotografische
Kontrastdichte kann beträchtlich verschlechtert werden. Vor kurzem wurden Verbesse
rungen der wanderungsbilderzeugenden Elemente und der Verfahren zur Erzeugung
von Bildern auf diesen wanderungsbilderzeugenden Elementen erreicht. Diese verbes
serten wanderungsbilderzeugenden Elemente und Verfahren sind in den US-Patenten
4 536 458 und 4 536 457 beschrieben.
Verfahren zum Entwickeln oder Fixieren von Bildern durch Hitze sind bekannt. Bei
spielsweise beschreibt das US-Patent 4 435 072 eine bilderzeugende Vorrichtung mit
einer Fixierungsstation zur Verwendung von Hochfrequenzwellen zur Fixierung eines
Bildes auf einem Aufzeichnungsmedium. Während des Betriebs wird ein latentes Bild
auf einer lichtempfindlichen Trommel erzeugt, und das latente Bild mit einem Entwickler
entwickelt. Das entwickelte Bild wird dann auf ein Aufzeichnungsmedium übertragen
und Hochfrequenzwellen ausgesetzt, um das übertragene Bild auf das Aufzeichnungs
medium zu bringen. In einer Ausführungsform umfasst die Fixierungsvorrichtung eine
oder mehrere Paare von Rollen aus Hochfrequenzwellen absorbierendem Material.
Hochfrequenzwellen werden so auf das Bild aufgebracht, dass das Entweichen von
Hochfrequenzwellen aus Löchern reduziert wird; die Absorbierrollen helfen, den Verlust
zu vermindern und werden auch durch Absorption von Hochfrequenzwellen erhitzt, was
zur Fixierung des Bildes auf dem Aufzeichnungsmedium beiträgt.
Das US-Patent 3 997 790 beschreibt eine Vorrichtung zum Wärmefixieren eines Toner
bildes auf einen Trägerbogen, worin das Fixieren sowohl durch Infrarotstrahlung als
auch durch direkten Kontakt mit einer erhitzten Oberfläche von Fixierrollen in Folge be
wirkt wird. Ein für infrarotes Licht transparentes und über ein Paar von Rollen gezoge
nes Endlosband wird in einem wärmeisolierten Gehäuse erwärmt, wobei eine obere
Bahn des Bandes eine Bewegungsbahn eines Tonerbild tragenden Trägerblattes, das
fixiert werden soll, definiert. Ein Infrarotstrahler ist unter der oberen Bahn des Bandes
angebracht, während eine reflektierende Platte an der Gegenseite des Bandes ange
bracht ist. Eine Fixierrolle ist stromabwärts des Strahlers entlang der Bahn angebracht,
um die Fixierung zu vervollständigen.
Das US-Patent 4 077 803 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung entweder zum
positiven oder negativen gleichmäßigen Aufladen einer einschichtigen thermoplasti
schen Aufzeichnungsoberfläche auf ein Potential, das gerade unterhalb des ersten
Schwellenwertes liegt, zur Belichtung der thermoplastischen Oberfläche in Bildanord
nung und zum Anlegen eines Wärmepulses an die thermoplastische Oberfläche für eine
Zeit, die relativ kurz ist, verglichen mit der Dauer des Belichtungsintervalls, und während
der Belichtung. Das Aufladen wird so durchgeführt, dass die thermoplastische Oberflä
che nur auf ein relativ geringes Potential mit Bezug zum Untergrund aufgeladen wird.
Das US-Patent 4 161 644 beschreibt eine elektrische Heizvorrichtung zum thermischen
Fixieren eines Tonerbildes auf einen Kopierbogen zur Herstellung einer permanenten
elektrostatischen Kopie eines Originaldokuments. Die Heizvorrichtung wird normaler
weise auf Teilleistung geschaltet, wird aber mittels Mikroschaltern am Einlass und Aus
lass der Heizvorrichtung, die durch den Kopierbogen angeregt werden, während der
Kopierbogen durch die Heizvorrichtung geleitet wird, auf volle Leistung geschaltet. Die
Heizvorrichtung wird während eines Mehrfachkopiervorgangs für eine kürzere Zeitdauer
auf Vollleistung geschaltet als während eines Einzelkopiervorgangs.
Das US-Patent 4 751 528 beschreibt ein Düsensystem für heiße Schmelztinte, ein
schließlich einer temperaturgesteuerten Walze, die mit einem Heizer und einem thermo
elektrischen Kühler versehen ist, der elektrisch mit einer Heizpumpe und einer Tempe
ratursteuerungseinheit verbunden ist zur Steuerung der Funktion des Heizers und der
Heizpumpe, um die Walzentemperatur auf einem gewünschten Niveau zu halten. Die
Vorrichtung umfasst ebenfalls einen zweiten thermoelektrischen Kühler, um die heiße
Schmelztinte in einer ausgewählten Zone schneller zu verfestigen, um ein Abheben
durch eine Klemmwalze, die mit der Oberfläche des Substrats, auf das die heiße
Schmelztinte aufgebracht worden ist, in Kontakt kommt, zu verhindern. Ein luftdichter
Abschluss, der die Walzen umgibt, ist mit einer Vakuumpumpe verbunden und weist in
der Nähe der Walze Spalten auf, um den Träger in Wärmekontakt mit der Walze zu
halten.
Obwohl die bekannten Vorrichtungen und Verfahren für die Zwecke geeignet sind, für
die sie bestimmt sind, besteht ein Bedarf an Vorrichtungen, die geeignet sind zum Ver
arbeiten von wärmeentwickelbaren wanderungsbilderzeugenden Elementen. Außerdem
besteht ein Bedarf an Entwicklungsvorrichtungen zum Verarbeiten von wärmeentwickel
baren wanderungsbilderzeugenden Elementen, die diese nicht beschädigen, wodurch
die Bildqualität beeinträchtigt werden könnte. Des weiteren besteht ein Bedarf an Ent
wicklungsvorrichtungen für wärmeentwickelbare Elemente, die keine Dimensionsände
rung bei wanderungsbilderzeugenden Elementen während des Entwickelns verursa
chen, die zu Schwierigkeiten führen können, wie Farbfehlüberdeckungen, wenn die
wanderungsbilderzeugenden Elemente zur Herstellung von Farbtrennungs-Xeroprinting
Masters für Farb-Xeroprinting verwendet werden. Es besteht auch ein Bedarf an Ent
wicklungsvorrichtungen, die die wanderungsbilderzeugenden Elemente nicht so berüh
ren, dass die Bildqualität beeinträchtigt wird. Zusätzlich besteht ein Bedarf an Entwick
lungsvorrichtungen, die ein automatisches Zuführen von wanderungsbilderzeugenden
Elementen in die Vorrichtung und eine praktische Verwirklichung in einer Maschinenum
gebung ermöglichen. Des weiteren besteht ein Bedarf an Entwicklungsvorrichtungen,
die ein automatisches Zuführen von wanderungsbilderzeugenden Elementen und ein
gleichmäßiges Entwickeln in der Wärme ermöglichen. Es besteht ebenfalls ein Bedarf
an Entwicklungsvorrichtungen mit einem einfachen und kompakten Design, die leicht an
bilderzeugende Elemente verschiedener Größe angepasst werden können.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zur Verfügung
zu stellen, mit der wanderungsbilderzeugende Elemente in der Wärme entwickelt wer
den können.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, Entwicklungsvorrichtun
gen zur Verfügung zu stellen, die wanderungsbilderzeugende Elemente entwickeln kön
nen, ohne diese so zu beschädigen, dass die Bildqualität beeinträchtigt wird.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, Entwicklungsvorrichtun
gen zur Verfügung zu stellen, die keine Dimensionsänderung bei den wanderungsbilderzeugenden
Elementen während des Entwickelns bewirken, so dass Probleme, wie
Farbfehlüberdeckungen, vermieden werden können, wenn die wanderungsbilderzeu
genden Elemente zur Herstellung von Farbtrennungs-Xeroprinting Masters für Farb-
Xeroprinting verwendet werden.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, Entwicklungsvorrichtun
gen zur Verfügung zu stellen, die ein wanderungsbilderzeugendes Element nicht so be
rühren, dass die Bildqualität herabgesetzt wird.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, Entwicklungsvorrichtun
gen zur Verfügung zu stellen, die ein automatisches Zuführen von wanderungsbilder
zeugenden Elementen in die Vorrichtung und eine praktische Verwirklichung in einer
Maschinenumgebung ermöglichen.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, Entwicklungsvorrichtun
gen zur Verfügung zu stellen, die ein automatisches Zuführen von wanderungsbilder
zeugenden Elementen und ein gleichmäßiges Entwickeln ermöglichen.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, Entwicklungsvorrichtun
gen mit einem einfachen und kompakten Design zur Verfügung zu stellen, die leicht an
bilderzeugende Elemente verschiedener Größe angepasst werden können.
Die vorliegende Erfindung stellt eine Entwicklungsvorrichtung (1, 2) zum Verarbeiten ei
nes wärmeentwickelbaren wanderungsbilderzeugenden Elements (7) bereit, das ein
Wanderungsmarkierungsmaterial (52) und ein Material (51), das unter dem Einfluss von
Wärme erweicht werden kann, enthält, wobei die Vorrichtung eine Wärmequelle (3), ei
ne Beförderungseinrichtung (13) zur Beförderung des wanderungsbilderzeugenden
Elements (7) entlang der Wärmequelle (3), eine erste Klemmwalze (19) in Kontakt mit
der Beförderungseinrichtung (13) und eine zweite Klemmwalze (21) in Kontakt mit der
Beförderungseinrichtung (13) umfasst, worin das bilderzeugende Element (7) durch ei
nen Walzenspalt zwischen der Beförderungseinrichtung (13) und der ersten Klemmwal
ze (19) geleitet wird, nachdem es in die Vorrichtung (1, 2) eingetreten ist und bevor es
der Wärmequelle (3) ausgesetzt wird, und durch einen Walzenspalt zwischen der Beför
derungseinrichtung (13) und der zweiten Klemmwalze (21) geleitet wird, nachdem es
der Wärmequelle (3) ausgesetzt worden ist und bevor es die Vorrichtung (1, 2) verlässt,
worin die Oberflächentemperatur der ersten Klemmwalze (19) bei einer Temperatur von
mindestens 20°C unterhalb der Entwicklungstemperatur des wanderungsbilderzeugen
den Elements (7) während des Zeitraums gehalten wird, in dem die erste Klemmwalze
(19) in Kontakt mit dem wanderungsbilderzeugenden Element (7) steht, worin die Ober
flächentemperatur der zweiten Klemmwalze (21) bei einer Temperatur von mindestens
20°C unterhalb der Entwicklungstemperatur des wanderungsbilderzeugenden Elements
(7) während des Zeitraums gehalten wird, in dem die zweite Klemmwalze (21) in Kontakt
mit dem wanderungsbilderzeugenden Element (7) steht, und worin die Wärmequelle (3)
während des Entwickelns auf der Entwicklungstemperatur des wanderungsbilderzeu
genden Elements (7) gehalten wird.
Die vorliegende Erfindung stellt ebenfalls ein bilderzeugendes Verfahren bereit, umfas
send:
- 1. Zurverfügungstellen eines wärmeentwickelbaren wanderungsbilderzeugenden
Elements, umfassend
- a) einen Träger und
- b) eine erweichbare Schicht, umfassend ein erweichbares Material, gegebenen falls ein Ladungstransportmaterial und ein Wanderungsmarkierungsmaterial, das an die Oberfläche der erweichbaren Schicht angrenzt und entfernt von dem Träger angeordnet ist;
- 2. gleichmäßiges Aufladen des bilderzeugenden Elements;
- 3. Aussetzen des aufgeladenen bilderzeugenden Elements einer aktivierenden Strahlung in einem bildweisen Muster, wobei sich ein elektrostatisches latentes Bild auf dem bilderzeugenden Element bildet; und
- 4. Entwickeln des bilderzeugenden Elements mit einer Entwicklungsvorrichtung, um fassend eine Wärmequelle, eine Beförderungseinrichtung zur Beförderung des wanderungsbilderzeugenden Elements entlang der Wärmequelle, eine erste Klemmwalze in Kontakt mit der Beförderungseinrichtung und eine zweite Klemm walze in Kontakt mit der Beförderungseinrichtung, wobei das bilderzeugende Ele ment durch einen Walzenspalt zwischen der Beförderungseinrichtung und der ersten Klemmwalze geleitet wird, nachdem es in die Vorrichtung eingetreten ist und bevor es der Wärmequelle ausgesetzt wird, und durch einen Walzenspalt zwi schen der Beförderungseinrichtung und der zweiten Klemmwalze geleitet wird, nachdem es der Wärmequelle ausgesetzt worden ist und bevor es die Vorrichtung verlässt, wobei die Oberflächentemperatur der ersten Klemmwalze bei einer Tem peratur von mindestens 20°C unterhalb der Entwicklungstemperatur des wande rungsbilderzeugenden Elements während des Zeitraums gehalten wird, in dem die erste Klemmwalze mit dem wanderungsbilderzeugenden Element in Kontakt steht, und wobei die Oberflächentemperatur der zweiten Klemmwalze bei einer Tempe ratur von mindestens 20°C unterhalb der Entwicklungstemperatur des wande rungsbilderzeugenden Elements während des Zeitraums gehalten wird, in dem die zweite Klemmwalze in Kontakt mit dem wanderungsbilderzeugenden Element steht, und wobei die Wärmequelle während des Entwickelns auf der Entwick lungstemperatur des wanderungsbilderzeugenden Elements gehalten wird, wo durch bewirkt wird, dass das Wanderungsmarkierungsmaterial durch das erweich bare Material zum Träger hin in bildweiser Art wandert.
Die vorliegende Erfindung stellt weiterhin ein Xeroprinting-Verfahren bereit, umfassend:
- 1. Zurverfügungstellen eines wärmeentwickelbaren wanderungsbilderzeugenden
Elements, umfassend
- a) einen Träger und
- b) eine erweichbare Schicht, umfassend ein erweichbares Material, ein Ladungs transportmaterial und ein Wanderungsmarkierungsmaterial, das an die Ober fläche der erweichbaren Schicht angrenzt und entfernt von dem Träger ange ordnet ist;
- 2. gleichmäßiges Aufladen des bilderzeugenden Elements;
- 3. Aussetzen des aufgeladenen bilderzeugenden Elements einer aktivierenden Strahlung in bildweisem Muster, wobei ein elektrostatisches latentes Bild auf dem bilderzeugenden Element gebildet wird;
- 4. Entwickeln des bilderzeugenden Elements mit einer Entwicklungsvorrichtung, um fassend eine Wärmequelle, eine Beförderungseinrichtung zur Beförderung des wanderungsbilderzeugenden Elements entlang der Wärmequelle, eine erste Klemmwalze in Kontakt mit der Beförderungseinrichtung und eine zweite Klemm walze in Kontakt mit der Beförderungseinrichtung, wobei das bilderzeugende Ele ment durch einen Walzenspalt zwischen der Beförderungseinrichtung und der ersten Klemmwalze geleitet wird, nachdem es in die Vorrichtung eingetreten ist und bevor es der Wärmequelle ausgesetzt wird, und durch einen Walzenspalt zwi schen der Beförderungseinrichtung und der zweiten Klemmwalze geleitet wird, nachdem es der Wärmequelle ausgesetzt worden ist und bevor es die Vorrichtung verlässt, wobei die Oberflächentemperatur der ersten Klemmwalze bei einer Tem peratur von mindestens 20°C unterhalb der Entwicklungstemperatur des wande rungsbilderzeugenden Elements während des Zeitraums gehalten wird, in dem die erste Klemmwalze mit dem wanderungsbilderzeugenden Element in Kontakt steht, und worin die Oberflächentemperatur der zweiten Klemmwalze bei einer Tempe ratur von mindestens 20°C unterhalb der Entwicklungstemperatur des wande rungsbilderzeugenden Elements während des Zeitraums gehalten wird, in dem die zweite Klemmwalze in Kontakt mit dem wanderungsbilderzeugenden Element steht, und worin die Wärmequelle während des Entwickelns auf der Entwicklungs temperatur des wanderungsbilderzeugenden Elements gehalten wird, wodurch bewirkt wird, dass das Wanderungsmarkierungsmaterial durch das erweichbare Material zum Träger hin in bildweiser Art wandert, wodurch ein Xeroprinting Master hergestellt wird;
- 5. gleichmäßiges Aufladen des Xeroprinting Masters;
- 6. gleichmäßiges Aussetzen des aufgeladenen Masters einer aktivierenden Strah lung, um ein dem Wanderungsbild entsprechendes elektrostatisches latentes Bild zu erzeugen;
- 7. Entwickeln des elektrostatischen latenten Bildes mit einem Toner; und
- 8. Übertragen des entwickelten Bildes auf einen Empfangsbogen.
In einer speziellen Ausführungsform der Erfindung wird ein Hitzeschutzschild an min
destens einer Seite des bilderzeugenden Elements angeordnet, wo es der Wärmequelle
ausgesetzt ist, um einen Wärmeverlust von der Wärmequelle während des Erwärmens
des bilderzeugenden Elements zu verhindern, und die erste und zweite Klemmwalze
werden außerhalb des Hitzeschutzschildes angeordnet, wobei diese bei einer Oberflä
chentemperatur gehalten werden, die mindestens 20°C unterhalb der Entwicklungstem
peratur des wanderungsbilderzeugenden Elements während des Entwickelns gehalten
werden. In einer anderen speziellen Ausführungsform der Erfindung werden die
Klemmwalzen durch eine Kühlvorrichtung, die die Wärme von den Walzenoberflächen
abführt, bei einer Oberflächentemperatur von mindestens 20°C unterhalb der Entwick
lungstemperatur der wanderungsbilderzeugenden Elemente während des Entwickelns
gehalten.
Im folgenden werden besondere Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die
Zeichnungen beschrieben.
Fig. 1 ist eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der erfindungsgemä
ßen Entwicklungsvorrichtung.
Fig. 2 ist eine schematische Darstellung einer anderen Ausführungsform der erfin
dungsgemäßen Entwicklungsvorrichtung.
Fig. 3 ist eine schematische Darstellung eines wanderungsbilderzeugenden Ele
ments, das geeignet ist zur Verwendung in der erfindungsgemäßen Vorrichtung
und in dem erfindungsgemäßen Verfahren.
In Fig. 1 ist eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Entwicklungsvorrichtung
schematisch dargestellt. Wie zu sehen ist, enthält die Entwicklungsvorrichtung 1 eine
Wärmequelle 3. Die Wärmequelle 3 kann jede geeignete Wärmequelle sein, wie ein Wi
derstandsheizer, ein Strahlungsheizer oder jede andere Heizvorrichtung. Die Wärmequelle
3 ist so beschaffen, dass sie ein einheitliches Erwärmen über die gesamte Ober
fläche des wanderungsbilderzeugenden Elements ermöglicht. Demgemäß hat die Wär
mequelle 3 ein Ausmaß, das ein gleichmäßiges Erwärmen mindestens eines Bogens
des bilderzeugenden Elements ermöglicht, wenn, wie in der Figur gezeigt, das wande
rungsbilderzeugende Element in Bogenform vorliegt.
Liegt das bilderzeugende Element in Form eines Streifens oder einer Rolle vor, hat die
Wärmequelle 3 eine solche Dimension, dass sie ein gleichmäßiges Erwärmen über die
gesamte Oberfläche mindestens eines Bildbereiches des wanderungsbilderzeugenden
Elements ermöglicht. Die Wärmequelle gibt die Wärme vorzugsweise einheitlich an alle
Teile des bilderzeugenden Elements ab. Dies kann durch jede geeignete Vorrichtung er
reicht werden. Beispielsweise kann ein Block aus Metall, wie Aluminium, mit Abmessun
gen, die gleich oder größer sind als die Abmessungen des bilderzeugenden Elements,
ein Heizelement enthalten, wie einen Widerstandsheizer; Wärmeleitung durch den Me
tallblock ist im allgemeinen gleichmäßig und gibt die Wärme gleichmäßig an alle Teile
des bilderzeugenden Elements ab. Die Wärme, die von der Wärmequelle 3 emittiert
wird, ist vorzugsweise in der Entwicklungszone lokalisiert. Diese Wärmelokalisierung
kann beispielsweise durch Umgeben der Wärmequelle 3 mit wärmeisolierenden Materi
alien in allen Bereichen, außer dem Teil der Wärmequelle 3, der auf die Entwicklungs
zone zeigt, erreicht werden. Beispiele für geeignete wärmeisolierende Materialien um
fassen Polyurethan, Polystyrol, Fiberglas, Polyester, Epoxy, Polyimid, Polycarbonat,
Fluorpolymere wie Teflon, und Polysulfone. Das wärmeisolierende Material sollte den
Entwicklungstemperaturen von wanderungsbilderzeugenden Elementen ohne bleibende
Beschädigung standhalten können, und vorzugsweise Temperaturen von mindestens
130°C standhalten können.
Über der Wärmequelle 3 ist ein Hitzeschutzschild 5 angebracht. Der Hitzeschutzschild 5
hält die Wärme, die von der Wärmequelle 3 emittiert wird, in dem Bereich, wo das Ent
wickeln der bilderzeugenden Elemente in der Vorrichtung 1 bewirkt wird, zurück, verrin
gert dadurch die Menge an Wärme, die aus der Entwicklungszone verlorengeht, und
ermöglicht ein gleichmäßigeres und effizienteres Erwärmen. Der Hitzeschutzschild 5 lo
kalisiert auch die Wärme, die von der Wärmequelle 3 emittiert wird in der Entwicklungs
zone, und verringert dadurch das Aufheizen anderer Teile der Vorrichtung 1. Der Hitze
schutzschild 5 kann jede geeignete Form haben, wie eine rechteckige Verkleidung, eine
Kuppelverkleidung oder jede andere geeignete Form, und hat jede geeignete Dimensi
on, die es dem Hitzeschutzschild 5 ermöglicht, die gesamte Wärmeentwicklungszone zu
umgeben. Der Hitzeschutzschild ist vorzugsweise aus einem wärmeisolierenden Materi
al hergestellt; Beispiele der wärmeisolierenden Materialien umfassen Polyurethan
schaum, Polystyrolschaum, Fiberglas, Polyester, Epoxy, Polyimid, Polycarbonat, Fluor
polymere, wie Teflon, und Polysulfone. Der Hitzeschutzschild sollte den Entwicklungs
temperaturen von wanderungsbilderzeugenden Elementen und vorzugsweise Tempe
raturen von mindestens 130°C ohne bleibende Beschädigung standhalten können. Al
ternativ kann der Hitzeschutzschild 5 eine Metallplatte, wie Aluminium, umfassen, wobei
ein Wärmeisolationsmaterial auf die Oberfläche des Plattenmetalls, die von der Wärme
quelle 3 wegzeigt, laminiert ist. Um zu unterstützen, dass die von der Wärmequelle 3
emittierte Wärme begrenzt und gleichmäßig verteilt wird, hat die Oberfläche des Hitze
schutzschilds 5, die zur Wärmequelle 3 zeigt, vorzugsweise eine wärmereflektierende
Oberfläche, die beispielsweise durch eine polierte Metalloberfläche, wie eine polierte
Aluminiumoberfläche oder eine Aluminiumfolie, zur Verfügung gestellt werden kann. Das
bilderzeugende Element 7 wird in die Vorrichtung 1 durch einen Einlass 9 eingeführt, der
gegebenenfalls mit einer Einlassführung 11 ausgerüstet ist. Das bilderzeugende Ele
ment 7 wird entlang der Wärmequelle 3 durch die Beförderung 13 befördert, die sich in
Richtung des Pfeils bewegt. Wie in Fig. 1 gezeigt, ist die Beförderung 13 ein endloser
Gurt, der um die Beförderungsrollen 15 und 17 liegt. Wie der Fachmann erkennen kann,
kann die Beförderung 13 andere Formen, wie eine Rolle, einen Bogen oder ähnliches,
aufweisen. Das bilderzeugende Element 7 wird in die Vorrichtung 1 mit der Trägerober
fläche des bilderzeugenden Elements 7 in Kontakt mit der Beförderung 13 eingeführt.
Die Beförderung 13 wird durch einen Motor (nicht gezeigt) angetrieben. Wenn die Be
förderung 13 ein endloser Gurt, der um zwei oder mehr Beförderungsrollen liegt, ist, ist
mindestens eine der Beförderungsrollen 15 und 17 durch den Motor angetrieben; wenn
nur eine Beförderungsrolle angetrieben ist, arbeitet die andere als Leerlaufrolle. Wenn
die Beförderung 13 eine andere Form hat, wie eine Rolle, eine Platte oder ähnliches,
befindet sich ein Teil der Beförderung im Bereich des Hitzeschutzschildes 5 und ein Teil
erstreckt sich über die Heizzone hinaus im Bereich des Hitzeschutzschilds 5, so dass
Klemmwalzen 19 und 21 mit der Beförderung 13 außerhalb der Heizzone in Kontakt
stehen können.
Die Klemmwalzen 19 und 21 stehen so in Kontakt mit der Beförderung 13, dass ein
Walzenspalt zwischen den Klemmwalzen 19 und 21 und der Beförderung 13 gebildet
wird. Die Klemmwalzen 19 und 21 brauchen nicht durch einen Motor getrieben werden,
da sie sich dadurch bewegen, dass sie mit der in Bewegung befindlichen Beförderung
13 in Kontakt stehen. Die Vorderkante des bilderzeugenden Elements 7 berührt den
Walzenspalt zwischen Beförderung 13 und Klemmwalze 19, wenn das bilderzeugende
Element 7 in die Vorrichtung eingeführt wird, die das bilderzeugende Element 7 so in die
Vorrichtung 1 einzieht, dass das bilderzeugende Element 7 auf der Beförderung 13 la
gert. Das bilderzeugende Element 7 wird dann durch die Entwicklungszone, umgeben
von der Wärmequelle 3 und dem Hitzeschutzschild 5, geleitet, wird anschließend durch
den Walzenspalt zwischen Klemmwalze 21 und Beförderung 13 geleitet und verlässt die
Vorrichtung 1 durch den Auslass 23, der gegebenenfalls mit einer Auslassführung 25
ausgestattet ist. Zusätzlich dazu, dass sie eine Einrichtung zum Transportieren des bild
erzeugenden Elements in der Vorrichtung zur Verfügung stellen, stellen die Klemmwal
zen 19 und 21 auch eine Einrichtung zur Verfügung, durch die das bilderzeugende Ele
ment 7 in gleichmäßigem engen Kontakt mit der Beförderung 13 gehalten wird. Das bild
erzeugende Element 7 kann durch die Entwicklungsvorrichtung 1 kontinuierlich mit
gleichmäßiger Geschwindigkeit geleitet werden. Alternativ kann das bilderzeugende
Element 7 in der Vorrichtung positioniert und in der Wärmezone innerhalb des Hitze
schutzschilds 5 gehalten werden, bis die Entwicklung abgeschlossen ist, und dann ent
fernt werden.
Wie in Fig. 1 gezeigt wird, ist der Hitzeschutzschild 5 über dem bilderzeugenden Ele
ment 7 auf der Seite der Beförderung 13 angebracht, die der Seite gegenüberliegt, an
der die Wärmequelle 3 angeordnet ist. Wie der Fachmann erkennen kann, sind auch
andere Anordnungen möglich. Beispielsweise kann die Wärmequelle 3 auch so ange
ordnet sein, dass sie die Wärme auf das bilderzeugende Element 7 von oben dirigiert,
anstatt unterhalb der Beförderung 13 angebracht zu sein, wie in Fig. 1 gezeigt. Des
weiteren kann der Hitzeschutzschild 5 auch die Wärmequelle 3 einschließen; wenn die
Wärmequelle 3 angebracht ist, wie in Fig. 1 gezeigt, besitzt der Hitzeschutzschild in die
sem Fall Einlass- und Auslassschlitze, damit das bilderzeugende Element 7 in die Heiz
zone eintreten und diese wieder verlassen kann.
In der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es wichtig,
dass die Klemmwalzen 19 und 21 außerhalb des Hitzeschutzschildes 5 angebracht sind,
so dass die Oberfläche des bilderzeugenden Elements 7 nicht dadurch beschädigt wird,
dass sie mit den Klemmwalzen 19 und 21, die auf Entwicklungstemperatur aufgeheizt
sind, in Berührung kommt. Während das bilderzeugende Element durch das Entwick
lungsverfahren nicht beschädigt wird, kann das Berühren der Oberfläche des bilderzeu
genden Elements mit Gegenständen, die auf Entwicklungstemperatur aufgeheizt sind,
zu Defekten in dem entwickelten bilderzeugenden Element führen, die durch Abheben
(Kleben oder Haften) der Oberfläche des bilderzeugenden Elements an die Klemmwal
zen verursacht werden. Diese Defekte offenbaren sich im allgemeinen als fleckige Film
abhebungen (Löcher in dem bilderzeugenden Element), Schlieren, Vertiefungen oder
große Abhebungsbereiche der erweichbaren Schicht von dem Träger. Um die Möglich
keiten der Beschädigung des bilderzeugenden Elements 7 zu verringern, werden die
Klemmwalzen 19 und 21 auf einer Temperatur von mindestens 20°C unter der Entwick
lungstemperatur des wanderungsbilderzeugenden Elements 7 gehalten und vorzugs
weise mindestens 25°C unterhalb der Entwicklungstemperatur des wanderungsbilder
zeugenden Elements 7 während des Entwickelns.
In der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weisen die
Klemmwalzen 19 und 21 vorzugsweise Oberflächen aus einem abhäsiven (nichthaften
den), nichtklebenden Material auf, um eine Beschädigung des bilderzeugenden Ele
ments 7 zu verhindern. Die zur Beschreibung der Walzenoberflächen verwendeten Beg
riffe abhäsiv und nichtklebend beziehen sich auf abhäsive und nichtklebende Charakte
ristika mit Bezug auf das Material auf der Oberfläche des bilderzeugenden Elements, mit
dem die Rollen während des Entwickelns in Kontakt kommen. Beispiele für geeignete
Materialien für die Klemmwalzenoberfläche umfassen Silikonpolymere, Polymere mit ge
ringer Oberflächenenergie, wie Fluorpolymere, einschließlich Poly(tetrafluorethylen),
Teflon, Poly(heptafluorpropylethylen), Poly(heptafluorpropylethylen-co-tetrafluor
ethylen) und Poly(trifluormethyltrifluorethylen), sowie jedes andere Material mit geringer
Oberflächenenergie. Andere Beispiele für geeignete Klemmwalzenmaterialien umfassen
solche, die gewöhnlich für elektrofotografische Schmelzrollen mit geringer Oberflächen
energie verwendet werden, um ein Abheben von geschmolzenen Tonerbildern an die
Schmelzrollen zu verhindern, wie Poly(trifluormethyltrifluorethylen-co-tetrafluorethylen)
und Viton®-Polymere. Weitere Beispiele für geeignete abhäsive, nichtklebende Materia
lien sind beispielsweise in den US-Patenten 4 264 181 und 4 777 087 beschrieben.
Eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird in Fig. 2 schematisch
dargestellt. Wie in Fig. 2 dargestellt, umfasst die Vorrichtung 2 eine Wärmequelle 3, ei
nen Einlass 9, der gegebenenfalls mit einer Einlassführung 11 ausgerüstet ist, eine Be
förderung 13, die sich in Richtung des Pfeils bewegt, Beförderungsrollen 15 und 17
(wenn die Beförderung 13 ein endloses Band ist), Klemmwalzen 19 und 21 und einen
Auslass 23, der gegebenenfalls mit einer Auslassführung 25 ausgerüstet ist. Die Klemm
walzen 19 und 21 werden durch Abführen der Wärme von den Walzenoberflächen durch
die Kühleinrichtungen 27 und 29 auf einer Temperatur von mindestens 20°C unterhalb
der Entwicklungstemperatur für das bilderzeugende Element 7 gehalten. Die Kühlein
richtungen 27 und 29 können jeweils jede geeignete Einrichtung zum Kühlen der Ober
flächen der Klemmwalzen 19 und 21 sein, wie Ventilatoren, ein Umlaufbad oder Kühlag
gregate. Durch Kühlen der Klemmwalzen 19 und 21 auf eine Temperatur von mindes
tens 20°C unterhalb der Entwicklungstemperatur des bilderzeugenden Elements 7 wird
eine Beschädigung des Elements vermieden, wenn die Klemmwalzen 19 und 21 das
Element 7 berühren. Ein Hitzeschutzschild 5 kann gegebenenfalls anwesend sein, ist
aber nicht gefordert. Insbesondere wenn die Kühlvorrichtungen dergestalt sind, dass sie
Luft um die Klemmwalzen umwälzen, ist ein Hitzeschutzschild 5 vorzugsweise vorhan
den, so dass die Walzen von der Wärmequelle und der Entwicklungszone getrennt sind.
Wenn die Kühleinrichtungen dergestalt sind, dass sie die Klemmwalzen durch Umwäl
zen einer Kühlflüssigkeit oder durch Kältetechnik kühlen, ist kein Hitzeschutzschild er
forderlich.
Ein Beispiel für ein in dem erfindungsgemäßen Verfahren geeignetes wanderungsbild
erzeugendes Element ist in Fig. 3 schematisch dargestellt. Wie in Fig. 3 gezeigt, um
fasst das wanderungsbilderzeugende Element 41 einen Träger 43, gegebenenfalls eine
Haftschicht 45, die auf den Träger aufgebracht ist, gegebenenfalls eine ladungsab
schirmende Schicht 47, die auf die gegebenenfalls vorhandene Haftschicht 45 aufge
bracht ist, gegebenenfalls eine Ladungstransportschicht 49, die auf eine gegebenenfalls
vorhandene ladungsabschirmende Schicht 47 aufgebracht ist, und eine erweichbare
Schicht 50, die auf die gegebenenfalls vorhandene Ladungstransportschicht 49 aufge
bracht ist, wobei die erweichbare Schicht 50 ein erweichbares Material 51, ein Wande
rungsmarkierungsmaterial 52, das an oder nahe der Oberfläche der Schicht und entfernt
von dem Träger angebracht ist, und gegebenenfalls ein Ladungstransportmaterial 53,
das in dem erweichbaren Material 51 dispergiert ist, umfasst. Gegebenenfalls befindet
sich eine Überzugsschicht 55 auf der Oberfläche der erweichbaren Schicht 50, entfernt
angebracht von dem Träger 43. Jede einzelne oder alle der gegebenenfalls vorhande
nen Schichten oder Materialien kann in dem bilderzeugenden Element fehlen. Außer
dem braucht jede der gegebenenfalls vorhandenen Schichten nicht in der gezeigten An
ordnung vorhanden sein, sondern kann in jeder geeigneten Anordnung vorliegen. Das
wanderungsbilderzeugende Element kann in jeder geeigneten Form, wie einem Gewe
be, einer Folie, einem Laminat, einem Streifen, einem Bogen, einer Rolle, einem Zylin
der, einer Trommel, einem Endlosband, einem Endlosmöbiusstreifen, einer runden
Scheibe oder jeder anderen geeigneten Form vorliegen.
Der Träger kann entweder elektrisch leitend oder elektrisch isolierend sein. Ist der Trä
ger leitend, kann er entweder undurchsichtig, durchscheinend, halbtransparent oder
transparent sein, und kann aus jedem geeigneten leitenden Material, einschließlich
Kupfer, Messing, Nickel, Zink, Chrom, rostfreiem Stahl, leitenden Kunststoffen und
Gummis, Aluminium, halbtransparentem Aluminium, Stahl, Cadmium, Silber, Gold, Pa
pier, das leitfähig gemacht wurde durch den Einschluss von einem geeigneten Material,
oder durch Konditionierungen in einer feuchten Atmosphäre, um die Anwesenheit eines
ausreichenden Wassergehalts sicherzustellen, damit das Material leitfähig wird, Indium,
Zinn, Metalloxide, einschließlich Zinnoxid und Indiumzinnoxid und ähnlichen. Ist der
Träger isolierend, kann er undurchsichtig, durchscheinend, halbtransparent oder trans
parent sein und kann aus jedem geeigneten Isolationsmaterial, wie Papier, Glas, Kunst
stoff, Polyester, wie Mylar® oder Melinex® 442, und ähnlichen hergestellt sein. Des
weiteren kann der Träger eine Isolierschicht mit einem leitenden Überzug umfassen, wie
im Vakuum metallisierter Kunststoff, wie titanisierter oder aluminisierter Mylar®-Poly
ester, worin die metallisierte Oberfläche in Kontakt steht mit der erweichbaren Schicht
oder jeder anderen Schicht, die zwischen dem Träger und der erweichbaren Schicht
liegt. Der Träger hat eine Dicke im allgemeinen von 6 bis 250 µm, vorzugsweise von 50
bis 200 µm.
Die erweichbare Schicht kann eine oder mehrere Schichten eines erweichbaren Materi
als umfassen, das jedes geeignete Material sein kann, typischerweise ein Kunststoff
oder ein thermoplastisches Material, das in einem Lösungsmittel löslich oder beispiels
weise in einer Lösungsflüssigkeit, in Lösungsmitteldampf, in der Wärme oder jeder
Kombination daraus, erweichbar ist. Wenn die erweichbare Schicht erweicht oder gelöst
werden soll, entweder während oder nach der Bilderzeugung, sollte sie in einem Lö
sungsmittel löslich sein, das das Wanderungsmarkierungsmaterial nicht angreift. Mit er
weichbar ist jedes Material gemeint, das durch einen Entwicklungsschritt, wie hierin be
schrieben, für ein Wanderungsmaterial, das durch diese Masse wandert, durchlässig
gemacht werden kann. Diese Durchlässigkeit wird typischerweise durch einen Entwick
lungsschritt, der ein Lösen, Schmelzen oder Erweichen durch Kontakt mit Wärme,
Dämpfen, Teillösungsmittel sowie Kombinationen daraus erfordert, erreicht. Beispiele für
geeignete erweichbare Materialien umfassen sowohl Styrol-Acryl-Copolymere, wie Sty
rol-Hexamethylacrylat-Copolymere, Styrol-Acrylat-Copolymere, Styrol-Butylmethacrylat-
Copolymere, Styrol-Butylacrylat-Ethylacrylat-Copolymere und Styrol-Ethylacryl-Atacryl
säure-Copolymere, Polystyrole, einschließlich Polyalphamethylstyrol, Alkyd-substituierte
Polystyrole, Styrol-Olefin-Copolymere, Styrol-Vinyltoluol-Copolymere, Polyester, Poly
urethane, Polycarbonate, Polyterpene, Silikonelastomere, Mischungen oder Copolymere
daraus, als auch jedes andere geeignete Material, wie beispielsweise beschrieben in
dem US-Patent 3 975 195 und anderen US-Patenten, die auf wanderungsbilderzeugen
de Elemente gerichtet sind. Die erweichbare Schicht kann jede geeignete Dicke aufwei
sen, im allgemeinen von 1 bis 30 µm und vorzugsweise von 2 bis 25 µm. Die erweichba
re Schicht kann auf die leitende Schicht durch jedes geeignete Überzugsverfahren auf
gebracht werden. Typische Überzugsverfahren umfassen Ziehdrahtüberziehen, Sprüh
überziehen, Extrusion, Eintauchüberziehen, Überziehen mittels einer eingekerbten Rol
le, Überziehen mittels eines drahtumwickelten Stabes und Luftmesser- bzw. Luftbürsten-
Überziehen.
Die erweichbare Schicht enthält auch ein Wanderungsmarkierungsmaterial. Das Wan
derungsmarkierungsmaterial kann aus elektrisch fotoempfindlichen, fotoleitenden oder
jeder anderen geeigneten Kombination von Materialien hergestellt sein, oder es kann
jede andere gewünschte physikalische Eigenschaft haben und noch geeignet sein zur
Verwendung in den wanderungsbilderzeugenden Elementen. Die Wanderungsmarkie
rungsmaterialien sind vorzugsweise teilchenförmig, wobei die Teilchen nahe beieinander
angeordnet sind. Bevorzugte Wanderungsmarkierungsmaterialien sind im allgemeinen
kugelförmig und unter Mikrometer-Größe. Das Wanderungsmarkierungsmaterial ist all
gemein im wesentlichen fähig zur Fotoentladung bei elektrostatischer Ladung und Be
lichten mit aktivierender Strahlung und ist im wesentlichen absorbierend und undurch
sichtig gegenüber aktivierender Strahlung in dem spektralen Bereich, in dem die fotoempfindlichen
Wanderungsmarkierungsteilchen durch Licht Ladungen erzeugen. Das
Wanderungsmarkierungsmaterial liegt im allgemeinen als dünne Schicht oder Mono
schicht von Teilchen vor, die an oder nahe der Oberfläche der erweichbaren Schicht
entfernt von dem Träger angeordnet sind. Liegt das Wanderungsmarkierungsmaterial
als Teilchen vor, weisen diese Teilchen bevorzugt einen mittleren Durchmesser von bis
zu 2 µm auf, insbesondere bevorzugt 0,1 bis 1 µm. Die Schicht der Wanderungsmarkie
rungsteilchen ist an oder nahe der Oberfläche der erweichbaren Schicht angeordnet und
liegt entfernt oder möglichst weit entfernt von der leitenden Schicht. Vorzugsweise sind
die Teilchen in einem Abstand von 0,01 bis 0,1 µm von der Schichtoberfläche entfernt
angebracht und insbesondere bevorzugt 0,02 bis 0,08 µm von der Schichtoberfläche.
Vorzugsweise sind die Teilchen mit einem Abstand von 0,005 bis 0,2 µm voneinander
entfernt angebracht, insbesondere bevorzugt mit einem Abstand von 0,05 bis 0,1 µm,
wobei der Abstand zwischen den am nächsten zueinanderliegenden Enden der Teilchen
gemessen wird, d. h. von Außendurchmesser zu Außendurchmesser. Das Wanderungs
markierungsmaterial in der Nähe der äußeren Oberfläche der erweichbaren Schicht ist
in einer wirksamen Menge vorhanden, bevorzugt in einer Menge von 5 bis 25% des Ge
samtgewichts der erweichbaren Schicht und insbesondere bevorzugt in einer Menge
von 10 bis 20% des Gesamtgewichts der erweichbaren Schicht.
Beispiele für geeignete Wanderungsmarkierungsmaterialien umfassen Selen, Selenle
gierungen mit Legierungskomponenten wie Tellur, Arsen, Mischungen daraus, und ähn
liche, Phthalocyanine und alle anderen geeigneten Materialien, wie beispielsweise be
schrieben in dem US-Patent 3 975 195 und anderen US-Patenten, die auf wanderungs
bilderzeugende Elemente gerichtet sind.
Die Wanderungsmarkierungsteilchen können in das bilderzeugende Element durch jede
geeignete Technik eingebracht werden. Beispielsweise kann eine Schicht aus Wande
rungsmarkierungsteilchen an oder kurz unter der Oberfläche der erweichbaren Schicht
durch Lösungsüberziehen der ersten leitfähigen Schicht mit dem erweichbaren Schicht
material angeordnet werden, gefolgt von Erwärmen des erweichbaren Materials in einer
Vakuumkammer, um dieses zu erweichen, während gleichzeitig das Wanderungsmar
kierungsmaterial auf das erweichbare Material in der Vakuumkammer thermisch aufge
dampft wird. Andere Techniken zur Herstellung von Monoschichten schließen Kaska
den- und elektrophoretische Abscheidung ein. Ein Beispiel für ein geeignetes Verfahren
zum Abscheiden von Wanderungsmarkierungsmaterial in die erweichbare Schicht ist in
dem US-Patent 4 482 622 beschrieben.
Das wanderungsbilderzeugende Element enthält gegebenenfalls ein Ladungstransport
material in der erweichbaren Schicht. Das Ladungstransportmaterial kann jedes geeig
nete Ladungstransportmaterial sein, das entweder als erweichbares Schichtmaterial wir
ken kann oder vom erweichbaren Schichtmaterial gelöst oder in molekularem Maßstab
dispergiert werden kann. Wenn ebenfalls ein Ladungstransportmaterial in einer anderen
Schicht des bilderzeugenden Elements enthalten ist, besteht vorzugsweise ein kontinu
ierlicher Transport von Ladungen durch die gesamte Filmstruktur. Das Ladungstrans
portmaterial ist definiert als ein Material, das das Ladungseinführungsverfahren für eine
Ladungsart von dem Wanderungsmarkierungsmaterial in die erweichbare Schicht
verbessern kann und diese Ladung auch durch die erweichbare Schicht transportieren
kann. Das Ladungstransportmaterial kann entweder ein Loch-Transportmaterial (Trans
port positiver Ladungen) oder ein Elektronen-Transportmaterial (Transport negativer La
dungen) sein. Ladungstransportmaterialien sind im Stand der Technik bekannt. Typi
sche Ladungstransportmaterialien umfassen die folgenden:
Diamin-Transportmoleküle der Art, die in den US-Patenten 4 306 008, 4 304 829, 4 233 384, 4 115 116, 4 299 897 und 4 081 274 beschrieben sind. Typische Diamin- Transportmoleküle umfassen
N,N'-Diphenyl-N,N'-bis(3"-methylphenyl)-(1,1'-biphenyl)-4,4'-diamin,
N,N'-Diphenyl-N,N'-bis(4-methylphenyl)-(1,1'-biphenyl)-4,4'-diamin,
N,N'-Diphenyl-N,N'-bis(2-mehtylphenyl)-(1,1'-biphenyl)-4,4'-diamin,
N,N'-Diphenyl-N,N'-bis(3-ethylphenyl)-(1,1'-biphenyl)-4,4'-diamin,
N,N'-Diphenyl-N,N'-bis(4-ethylphenyl)-(1,1'-biphenyl)-4,4'-diamin,
N,N'-Diphenyl-N,N'-bis(4-n-butylphenyl)-(1,1'-biphenyl)-4,4'-diamin,
N,N'-Diphenyl-N,N'-bis(3-chlorphenyl)-(1,1'-biphenyl)-4,4'diamin,
N,N'-Diphenyl-N,N'-bis(4-chlorphenyl)-(1,1'-biphenyl)-4,4-diamin,
N,N'-Diphenyl-N,N'-bis(phenylmethyl)-(1,1'-biphenyl)-4,4'-diamin,
N,N,N',N'-Tetraphenyl-(2,2'-dimethyl-1,1'-biphenyl)-4,4'-diamin,
N,N,N',N'-Tetra-(4-methylphenyl-(2,2'-dimethyl-1,1'-biphenyl)-4,4-diamin,
N,N'-Diphenyl-N,N'-bis(4-methylphenyl)-(2,2-dimethyl-1,1'-biphenyl)-4,4'-diamin,
N,N'-Diphenyl-N,N'-bis(2-methylphenyl)-(2,2'-dimethyl-1,1'-biphenyl)-4,4'-diamin,
N,N'-Diphenyl-N,N'-bis(3-methylphenyl)-(2,2'-dimethyl-1,1'-biphenyl)-4,4'-diamin und
N,N'-Diphenyl-N,N'-bis(3-methylphenyl)-pyrenyl-1,6-diamin.
Diamin-Transportmoleküle der Art, die in den US-Patenten 4 306 008, 4 304 829, 4 233 384, 4 115 116, 4 299 897 und 4 081 274 beschrieben sind. Typische Diamin- Transportmoleküle umfassen
N,N'-Diphenyl-N,N'-bis(3"-methylphenyl)-(1,1'-biphenyl)-4,4'-diamin,
N,N'-Diphenyl-N,N'-bis(4-methylphenyl)-(1,1'-biphenyl)-4,4'-diamin,
N,N'-Diphenyl-N,N'-bis(2-mehtylphenyl)-(1,1'-biphenyl)-4,4'-diamin,
N,N'-Diphenyl-N,N'-bis(3-ethylphenyl)-(1,1'-biphenyl)-4,4'-diamin,
N,N'-Diphenyl-N,N'-bis(4-ethylphenyl)-(1,1'-biphenyl)-4,4'-diamin,
N,N'-Diphenyl-N,N'-bis(4-n-butylphenyl)-(1,1'-biphenyl)-4,4'-diamin,
N,N'-Diphenyl-N,N'-bis(3-chlorphenyl)-(1,1'-biphenyl)-4,4'diamin,
N,N'-Diphenyl-N,N'-bis(4-chlorphenyl)-(1,1'-biphenyl)-4,4-diamin,
N,N'-Diphenyl-N,N'-bis(phenylmethyl)-(1,1'-biphenyl)-4,4'-diamin,
N,N,N',N'-Tetraphenyl-(2,2'-dimethyl-1,1'-biphenyl)-4,4'-diamin,
N,N,N',N'-Tetra-(4-methylphenyl-(2,2'-dimethyl-1,1'-biphenyl)-4,4-diamin,
N,N'-Diphenyl-N,N'-bis(4-methylphenyl)-(2,2-dimethyl-1,1'-biphenyl)-4,4'-diamin,
N,N'-Diphenyl-N,N'-bis(2-methylphenyl)-(2,2'-dimethyl-1,1'-biphenyl)-4,4'-diamin,
N,N'-Diphenyl-N,N'-bis(3-methylphenyl)-(2,2'-dimethyl-1,1'-biphenyl)-4,4'-diamin und
N,N'-Diphenyl-N,N'-bis(3-methylphenyl)-pyrenyl-1,6-diamin.
Pyrazolin-Transportmoleküle, wie in den US-Patenten 4 315 982, 4 278 746 und
3 837 851 beschrieben. Typische Pyrazolin-Transportmoleküle umfassen
1-[Lepidyl-(2)]-3-(p-diethylaminophenyl)-5-(p-diethylaminophenyl)pyrazolin,
1-[Chinolyl-(2)]-3-(p-diethylaminophenyl)-5-(p-diethylaminophenyl)pyrazolin,
1-[Pyridyl-(2)]-3-(p-diethylaminostyryl)-5-(p-diethylaminophenyl)pyrazolin,
1-[6-Methoxyopyridyl-(2)]3-(p-diethylaminostyryl)-5-(p-diethylaminophenyl)pyrazolin,
1-Phenyl-3-(p-dimethylaminostyryl)-5-(p-diethylaminostyryl)pyrazolin und
1-Phenyl-3-(p-diethylaminostyryl)-5-(p-diethylaminostyryl)pyrazolin.
1-[Lepidyl-(2)]-3-(p-diethylaminophenyl)-5-(p-diethylaminophenyl)pyrazolin,
1-[Chinolyl-(2)]-3-(p-diethylaminophenyl)-5-(p-diethylaminophenyl)pyrazolin,
1-[Pyridyl-(2)]-3-(p-diethylaminostyryl)-5-(p-diethylaminophenyl)pyrazolin,
1-[6-Methoxyopyridyl-(2)]3-(p-diethylaminostyryl)-5-(p-diethylaminophenyl)pyrazolin,
1-Phenyl-3-(p-dimethylaminostyryl)-5-(p-diethylaminostyryl)pyrazolin und
1-Phenyl-3-(p-diethylaminostyryl)-5-(p-diethylaminostyryl)pyrazolin.
Substituierte Fluoren-Transportmoleküle, wie in dem US-Patent 4 245 021 beschrieben.
Typische Fluoren-Transportmoleküle umfassen
9-(4'-Dimethylaminobenzyliden)fluoren,
9-(4'-Methoxybenzyliden)fluoren,
9-(2',4'-Dimethoxybenzyliden)fluoren,
2-Nitro-9-benzyliden-fluoren und
2-Nitro-9-(4'-diethylaminobenzyliden)fluoren.
9-(4'-Dimethylaminobenzyliden)fluoren,
9-(4'-Methoxybenzyliden)fluoren,
9-(2',4'-Dimethoxybenzyliden)fluoren,
2-Nitro-9-benzyliden-fluoren und
2-Nitro-9-(4'-diethylaminobenzyliden)fluoren.
Oxdiazol-Transportmoleküle, wie
2,5-Bis(4-diethylaminophenyl)-1,3,4-oxdiazol, Pyrazolin, Imidazol und Triazol. Andere
typische Oxdiazol-Transportmoleküle sind beispielsweise in den deutschen Patenten
1 058 836, 1 060 260 und 1 120 875 beschrieben.
Hydrazon-Transportmoleküle, wie
p-Diethylaminobenzaldehyd-(diphenylhydrazon),
o-Ethoxy-p-diethylaminobenzaldehyd-(diphenylhydrazon),
o-Methyl-p-diethylaminobenzaldehyd-(diphenylhydrazon),
o-Methyl-p-dimentylaminobenzaldehyd-(diphenylhydrazon),
1-Naphthalincarbaldehyd-1-methyl-1-phenylhydrazon,
1-Naphthalincarbaldehyd-1,1-phenylhydrazon und
4-Methoxynaphthlin-1-carbaldeyd-1-methyl-1-phenylhydrazon. Andere typische Hydrazon-Transportmoleküle sind beispielsweise in den US-Patenten 4 150 987, 4 385 106, 4 338 388 und 4 387 147 beschrieben.
p-Diethylaminobenzaldehyd-(diphenylhydrazon),
o-Ethoxy-p-diethylaminobenzaldehyd-(diphenylhydrazon),
o-Methyl-p-diethylaminobenzaldehyd-(diphenylhydrazon),
o-Methyl-p-dimentylaminobenzaldehyd-(diphenylhydrazon),
1-Naphthalincarbaldehyd-1-methyl-1-phenylhydrazon,
1-Naphthalincarbaldehyd-1,1-phenylhydrazon und
4-Methoxynaphthlin-1-carbaldeyd-1-methyl-1-phenylhydrazon. Andere typische Hydrazon-Transportmoleküle sind beispielsweise in den US-Patenten 4 150 987, 4 385 106, 4 338 388 und 4 387 147 beschrieben.
Carbazolphenylhydrazon-Transportmoleküle, wie
9-Methylcarbazol-3-carbaldehyd-1,1-diphenylhydrazon,
9-Ethylcarbazol-3-carbaldehyd-1-methyl-1-phenylhydrazon,
9-Ethylcarbazol-3-carbaldehyd-1-ethyl-1-phenylhydrazon,
9-Ethylcarbazol-3-carbaldehyd-1-ethyl-1-benzyl-1-phenylhydrazon und
9-Ethylcarbazol-3-carbaldehyd-1,1-diphenylhydrazon. Andere typische Carbazolphenyl hydrazon-Transportmoleküle sind beispielsweise in den US-Patenten 4 256 821 und 4 297 426 beschrieben.
9-Methylcarbazol-3-carbaldehyd-1,1-diphenylhydrazon,
9-Ethylcarbazol-3-carbaldehyd-1-methyl-1-phenylhydrazon,
9-Ethylcarbazol-3-carbaldehyd-1-ethyl-1-phenylhydrazon,
9-Ethylcarbazol-3-carbaldehyd-1-ethyl-1-benzyl-1-phenylhydrazon und
9-Ethylcarbazol-3-carbaldehyd-1,1-diphenylhydrazon. Andere typische Carbazolphenyl hydrazon-Transportmoleküle sind beispielsweise in den US-Patenten 4 256 821 und 4 297 426 beschrieben.
Vinylaromatische Polymere, wie Polyvinylanthracen, Polyacenaphthylen; Formaldehyd-
Kondensationsprodukte mit verschiedenen Aromaten, wie Kondensate von Formaldehyd
und 3-Brompyren; 2,4,7-Trinitrofluorenon und 3,6-Dinitro-N-t-butylnaphthalimid, wie bei
spielsweise in dem US-Patent 3 972 717 beschrieben.
Oxdiazolderivate, wie 2,5-Bis-(p-diethylaminophenyl)-oxdiazol-1,3,4, beschrieben in dem
US-Patent 3 895 944.
Tri-substituierte Methane, wie Alkyl-bis(N,N-dialkylaminoaryl)methan, Cycloalkyl
bis(N,N-dialkylaminoaryl)methan und Cycloalkenyl-bis(N,N-dialkylaminoaryl)methan, wie
in dem US-Patent 3 820 989 beschrieben.
9-Fluorenylidenmethanderivate mit der Formel
worin X und Y Cyanogruppen oder Alkoxycarbonylgruppen sind; A, B und W elektronen
ziehende Gruppen sind, die unabhängig voneinander aus der Gruppe, bestehend aus
Acyl, Alkoxycarbonyl, Nitro, Alkylaminocarbonyl und Derivaten davon, gewählt werden;
m eine Zahl von 0 bis 2 ist; und n die Zahl 0 oder 1 ist, wie in dem US-Patent 4 474 865
beschrieben. Typische 9-Fluorenylidenmethanderivate, die von der obengenannten
Formel umfasst werden, schließen (4-n-Butoxycarbonyl-9-fluorenyliden)malonitril,
(4-Phenethoxycarbonyl-9-fluorenyliden)malonitril, (4-Carbitoxy-9-fluorenyliden)malonitril
und (4-n-Butoxycarbonyl-2,7-dinitro-9-fluorenyliden)malonat ein.
Andere Ladungstransportmaterialien umfassen Poly-1-vinylpyren, Poly-9-vinylanthracen,
Poly-9-(4-pentenyl)-carbazol, Poly-9-(5-hexyl)-carbazol, Polymethylenpyrene, Poly-1-
(pyrenyl)-butadiene, Polymere, wie alkyl-, nitro-, amino-, halogen- und hydroxysubstitu
ierte Polymere, wie Poly-3-aminocarbazol, 1,3-Dibrom-poly-N-vinylcarbazol, 3,6-Dibrom-
poly-N-vinylcarbazol und viele andere transparente organische Polymere oder nicht po
lymere Transportmaterialien, wie im US-Patent 3 870 516 beschrieben. Ebenfalls geeig
net als Ladungstransportmaterialien sind Phthalsäureanhydrid, Tetrachlorphthalsäure
anhydrid, Benzil, Mellitsäureanhydrid, S-Tricyanobenzol, Picrylchlorid, 2,4-Dinitrochlor
benzol, 2,4-Dinitrobrombenzol, 4-Nitrobiphenyl, 4,4-Dinitrophenyl, 2,4,6-Trinitroanisol,
Trichlortrinitrobenzol, Trinitro-O-toluol, 4,6-Dichlor-1,3-dinitrobenzol, 4,6-Dibrom-1,3-
dinitrobenzol, p-Dinitrobenzol, Chloranil, Bromanil und Mischungen daraus, 2,4,7-Tri
nitro-9-fluorenon, 2,4,5,7-Tetranitrofluorenon, Trinitroanthracen, Dinitroacridin, Tetra
cyanopyren, Dinitroanthrachinon, Polymere mit aromatischen oder heterocyclischen
Gruppen mit mehr als einem stark elektronenziehenden Substituenten, wie Nitro, Sulfo
nat, Carboxyl, Cyano, oder ähnlichen; einschließlich Polyestern, Polysiloxanen, Poly
amiden, Polyurethanen und Epoxiden, sowohl als Block-, Pfropf- oder Zufalls-Copoly
meren, die einen aromatischen Anteil enthalten und ähnliche, als auch Mischungen dar
aus, wie in dem US-Patent 4 081 274 beschrieben.
Wenn die Ladungstransportmoleküle mit einem isolierenden Binder zur Bildung der er
weichbaren Schicht kombiniert werden, kann die Menge der Ladungstransportmoleküle,
die verwendet wird, in Abhängigkeit von dem speziellen Ladungstransportmaterial und
dessen Kompatibilität (z. B. Löslichkeit) in der einen zusammenhängenden isolierenden
Film bildenden Binderphase der erweichbaren Matrixschicht und ähnlichem variieren.
Zufriedenstellende Ergebnisse wurden erhalten, wenn zwischen 5 und 50 Gew.-% Ladungstransportmoleküle,
bezogen auf das Gesamtgewicht der erweichbaren Schicht,
verwendet wurden. Ein insbesondere bevorzugtes Ladungstransportmolekül ist eines
mit der allgemeinen Formel
worin X, Y und Z aus der Gruppe, bestehend aus Wasserstoff, einer Alkylgruppe mit 1
bis 20 Kohlenstoffatomen und Chlor gewählt sind, und worin mindestens eines von X, Y
und Z unabhängig aus Alkylgruppen mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen oder Chlor gewählt
ist. Wenn Y und Z Wasserstoff sind, kann die Verbindung als N,N'-Diphenyl-N,N'-
bis(alkylphenyl)-(1,1'-biphenyl)-4,4'-diamin bezeichnet werden, worin das Alkyl bei
spielsweise Methyl, Ethyl, Propyl oder n-Butyl ist, oder die Verbindung kann N,N'-
Diphenyl-N,N'-bis(chlorphenyl)-(1,1'-biphenyl)-4,4'-diamin sein. Hervorragende Ergeb
nisse können erhalten werden, wenn die erweichbare Schicht zwischen 8 und
40 Gew.-% dieser Diaminverbindungen, bezogen auf das Gesamtgewicht der erweich
baren Schicht, enthält. Die besten Ergebnisse werden erreicht, wenn die erweichbare
Schicht zwischen 16 und 32 Gew.-% N,N'-Diphenyl-N,N-bis(3"-methylphenyl)-(1,1'-
biphenyl)-4,4'-diamin, bezogen auf das Gesamtgewicht der erweichbaren Schicht,
enthält.
Wenn es vorhanden ist, liegt das Ladungstransportmaterial in dem erweichbaren Mate
rial in einer wirksamen Menge vor, im allgemeinen von 5 bis 50 Gew.-% und vorzugs
weise von 8 bis 40 Gew.-%. Alternativ kann die erweichbare Schicht das Ladungstransportmaterial
als erweichbares Material enthalten, wenn das Ladungstransportmaterial
die notwendigen filmbildenden Eigenschaften besitzt und sonst als erweichbares Mate
rial wirkt. Das Ladungstransportmaterial kann in die erweichbare Schicht durch jede ge
eignete Technik eingebracht werden. Beispielsweise kann es mit den Komponenten der
erweichbaren Schicht durch Lösen in einem bekannten Lösungsmittel gemischt werden.
Falls gewünscht, kann eine Mischung von Lösungsmitteln für das Ladungstransportma
terial und das Material für die erweichbare Schicht verwendet werden, um das Mischen
und Überziehen zu erleichtern. Die Mischung aus Ladungstransportmolekül und er
weichbarer Schicht kann auf den Träger durch jedes konventionelle Überzugsverfahren
aufgebracht werden. Typische Überzugsverfahren umfassen Ziehdrahtüberziehen,
Sprühüberziehen, Extrusion, Eintauchüberziehen, Überziehen mittels einer eingekerbten
Rolle, Überziehen mittels eines drahtumwickelten Stabes und Luftmesser- bzw. Luft
bürsten-Überziehen.
Die gegebenenfalls vorhandene Haftschicht kann jedes geeignete Haftmaterial enthal
ten. Typische Haftmaterialien umfassen Copolymere von Styrol und einem Acrylat, Po
lyesterharze, wie DuPont 49000, Copolymere von Acrylnitril und Vinylidenchlorid, Poly
vinylacetat, Polyvinylbutyral und Mischungen davon. Die Haftschicht kann eine Dicke
von 0,05 bis 1 µm aufweisen. Wenn eine Haftschicht verwendet wird, bildet sie vor
zugsweise eine einheitliche und durchgehende Schicht mit einer Dicke von 0,5 µm oder
weniger. Sie kann auch gegebenenfalls Ladungstransportmoleküle enthalten.
Die gegebenenfalls vorhandene Ladungstransportschicht kann jedes geeignete filmbil
dende Bindermaterial enthalten. Typische filmbildende Bindermaterialien umfassen
Styrol-Acrylat-Copolymere, Polycarbonate, Co-Polycarbonate, Polyester, Co-Polyester,
Polyurethane, Polyvinylacetat, Polyvinylbutyral, Polystyrole, alkydsubstituierte Poly
styrole, Styrol-Olefin-Copolymere, Styrol-co-n-hexylmethacrylat, ein nach Maß syntheti
siertes Copolymer aus 80/20 mol-% Styrol und Hexylmethacrylat mit einer Grenzvisko
sität von 0,179 dl/g; andere Copolymere aus Styrol und Hexylmethacrylat, Styrol-Vinyl
toluol-Copolymere, Polyalphamethylstyrol, Mischungen daraus und Copolymere daraus.
Das filmbildende Bindermaterial ist typischerweise im wesentlichen elektrisch isolierend
und reagiert nicht nachteilig chemisch während der Herstellung des Xeroprinting Mas
ters und den Xeroprinting-Schritten der vorliegenden Erfindung. Obwohl die gegebe
nenfalls vorhandene Ladungstransportschicht als auf einen Träger aufgebrachte Schicht
beschrieben ist, kann die Ladungstransportschicht selbst in einigen Ausführungsformen
eine zufriedenstellende Festigkeit und Vollständigkeit aufweisen, um im wesentlichen
selbsttragend zu sein und kann gewünschtenfalls während des bilderzeugenden Verfah
rens mit einem geeigneten leitenden Träger in Kontakt gebracht werden. Wie bekannt
ist, kann eine gleichmäßige Abscheidung von elektrostatischer Ladung von geeigneter
Polarität an die Stelle einer leitenden Schicht gestellt werden. Alternativ kann eine
gleichmäßige Abscheidung von elektrostatischer Ladung geeigneter Polarität auf die
Oberfläche der Ladungstransportabstandsschicht an die Stelle einer leitenden Schicht
treten, um das Aufbringen von elektrischen Wanderungskräften auf die Wanderungs
schicht zu erleichtern. Diese Technik des "double charging" ist bekannt. Die Ladungs
transportschicht hat eine wirksame Dicke, im allgemeinen von 1 bis 25 µm und vor
zugsweise von 2 bis 20 µm.
Für die Ladungstransportschicht geeignete Ladungstransportmoleküle werden hierin
detailliert beschrieben. Die speziellen Ladungstransportmoleküle, die in der Ladungs
transportschicht jedes beschriebenen bilderzeugenden Elements verwendet werden,
können gleich oder verschieden sein von einem Ladungstransportmolekül, das in einer
angrenzenden erweichbaren Schicht verwendet wird. Ebenso kann die Konzentration
der Ladungstransportmoleküle, die in der Ladungstransportabstandsschicht jedes be
schriebenen bilderzeugenden Elements verwendet wird, gleich oder verschieden sein
von der Konzentration der Ladungstransportmoleküle, die in einer angrenzenden er
weichbaren Schicht verwendet wird. Werden das Ladungstransportmaterial und ein film
bildender Binder kombiniert, um eine Ladungstransportabstandsschicht zu bilden, so
kann die verwendete Menge an Ladungstransportmaterial in Abhängigkeit von dem spe
ziellen Ladungstransportmaterial und seiner Kompatibilität (z. B. Löslichkeit) in dem
durchgehenden isolierenden filmbildenden Binder variieren. Zufriedenstellende Ergeb
nisse wurden bei Verwendung von 5 bis 50%, bezogen auf das Gesamtgewicht der ge
gebenenfalls vorhandenen Transportabstandsschicht, erhalten, obwohl die Menge auch
außerhalb dieses Bereichs liegen kann. Das Ladungstransportmaterial kann in die La
dungstransportschicht durch ähnliche Techniken wie bei der erweichbaren Schicht ein
gebracht werden.
Die gegebenenfalls vorhandene ladungsabschirmende Schicht kann aus verschiedenen
geeigneten Materialien bestehen, unter der Voraussetzung, dass die Aufgaben der vorliegenden
Erfindung gelöst werden, einschließlich Aluminiumoxid, Polyvinylbutyral, Silan
und Mischungen daraus. Diese Schicht, die im allgemeinen durch bekannte Überzugs
techniken aufgebracht wird, hat eine wirksame Dicke, im allgemeinen von 0,05 bis
0,5 µm und vorzugsweise von 0,05 bis 0,1 µm.
Typische Überzugsverfahren umfassen Ziehdrahtüberziehen, Sprühüberziehen, Extrusi
on, Eintauchüberziehen, Überziehen mittels einer eingekerbten Rolle, Überziehen mit
tels eines drahtumwickelten Stabes und Luftmesser- bzw. Luftbürsten-Überziehen.
Die gegebenenfalls vorhandene Überzugsschicht kann im wesentlichen elektrisch isolie
rend sein oder beliebige andere geeignete Eigenschaften aufweisen. Die Überzugs
schicht ist vorzugsweise im wesentlichen transparent, zumindest in dem Spektralbe
reich, in dem die elektromagnetische Strahlung für den bildweisen Belichtungsschritt in
dem Master-Herstellungsverfahren und für den gleichmäßigen Belichtungsschritt in dem
Xeroprinting-Verfahren verwendet wird. Die Überzugsschicht ist durchgehend und vor
zugsweise von einer Dicke von 1 bis 2 µm. Insbesondere hat die Überzugsschicht eine
Dicke von 0,1 bis 0,5 µm, um den restlichen Ladungsaufbau zu minimieren. Überzugs
schichten, die dicker sind als 1 bis 2 µm, können ebenfalls verwendet werden. Typische
Überzugsmaterialien umfassen Acryl-Styrol-Copolymere, Methacrylatpolymere, Methac
rylat-Copolymere, Styrol-Butylmethacrylat-Copolymere, Butylmethacrylatharze, Vinyl
chlorid-Copolymere, fluorierte Homo- oder Copolymere, hochmolekulares Polyvinylace
tat, Organosilikonpolymere und -Copolymere, Polyester, Polycarbonate, Polyamide und
Polyvinyltoluol. Die Überzugsschicht schützt im allgemeinen die erweichbare Schicht,
um eine größere Widerstandsfähigkeit gegenüber nachteiligen Effekten der Abnutzung
während der Handhabung zur Verfügung zu stellen und, wenn das mit einem Bild ver
sehene Element im Xeroprinting-Verfahren verwendet werden soll, während der Master
herstellung und dem Xeroprinting. Die Überzugsschicht haftet vorzugsweise fest an der
erweichbaren Schicht, um die Gefahr einer Beschädigung zu minimieren. Die Überzugs
schicht kann auch abhäsive Eigenschaften an ihrer äußeren Oberfläche aufweisen, die
eine verbesserte Widerstandsfähigkeit gegenüber einer Tonerfilmbildung während des
Tonerns, Transfers und/oder der Reinigung zur Verfügung stellt. Die abhäsiven Eigen
schaften können der Überzugsschicht zu eigen sein oder diese können der Überzugs
schicht gegeben werden durch das Einbringen einer anderen Schicht oder Komponente
von abhäsivem Material. Diese abhäsiven Materialien sollten die filmbildenden Komponenten
der Überzugsschicht nicht beeinträchtigen und vorzugsweise eine Oberflächen
energie von weniger als 20 erg/cm2 aufweisen. Typische abhäsive Materialien umfassen
Fettsäuren, Salze und Ester, Fluorkohlenwasserstoffe und Silikone. Die Überzüge kön
nen durch jede geeignete Technik, wie Ziehdrahtüberziehen, Sprühüberziehen, Ein
tauchüberziehen, Schmelzüberziehen, Extrusion oder Kerbüberziehen aufgebracht wer
den. Man kann erkennen, dass diese Überzugsschichten das bilderzeugende Element
vor der Bilderzeugung, während der Bilderzeugung, nachdem die Elemente mit einem
Bild versehen sind und während des Xeroprintings schützen.
Das wanderungsbilderzeugende Element kann durch Verbinden der leitenden Träger
schicht mit einem Referenzpotential, wie einem Erdpotential, gleichmäßiges Aufladen
der Oberfläche des Elements, die von der leitenden Schicht entfernt ist im Dunklen,
entweder zu negativer oder positiver Polarität, und anschließendes Belichten der auf
geladenen Oberfläche des bilderzeugenden Elements mit einer aktivierenden Strahlung,
wie Licht, in einer bildweisen Vorlage, mit einem Bild versehen werden, wobei ein elekt
rostatisches latentes Bild auf der Elementoberfläche gebildet wird. Anschließend wird
das wanderungsbilderzeugende Element entwickelt, indem es durch die erfindungsge
mäße Entwicklungsvorrichtung geleitet wird, wobei das erweichbare Material erweicht
wird und die Wanderungsmarkierungsteilchen durch das erweichbare Material zu der
leitenden Schicht hinwandern können. Die Entwicklungstemperatur und -zeit hängen
von Faktoren ab, beispielsweise davon, wie die Wärmeenergie zugeführt wird (z. B. Lei
tung, Strahlung, Konvektion u. ä.), von der Schmelzviskosität der erweichbaren Schicht,
von der Dicke der erweichbaren Schicht und von der Menge der Wärmeenergie. Bei
spielsweise braucht die Wärme bei einer Temperatur von 110°C bis 130°C nur für weni
ge Sekunden zugeführt werden. Bei niedrigeren Temperaturen kann eine längere Er
wärmungszeit erforderlich sein. Wenn die Wärme zugeführt wird, sinkt die Viskosität des
erweichbaren Materials, wobei sein Widerstand gegenüber der Wanderung des Wande
rungsmarkierungsmaterials durch die erweichbare Schicht abnimmt. In den belichteten
Bereichen des bilderzeugenden Elements erlangt das Wanderungsmarkierungsmaterial
eine beträchtliche Netzladung, welche beim Erweichen des erweichbaren Materials be
wirkt, dass das belichtete Markierungsmaterial in Bildform zu dem Träger hin und
dispers in der erweichbaren Schicht wandert, was zu einem Dmin-Bereich führt. Die nicht
belichteten Wanderungsmarkierungsteilchen in den nicht belichteten Bereichen des bil
derzeugenden Elements bleiben im wesentlichen neutral und ungeladen. Demzufolge
bleiben die nicht belichteten Wanderungsmarkierungsteilchen in Abwesenheit der Wan
derungskraft im wesentlichen in ihrer Originalposition in der erweichbaren Schicht, was
zu einem Dmax-Bereich führt. Deshalb ist das entwickelte Bild ein optisches Zeichen bei
behaltendes sichtbares Bild eines Originals (wenn ein gewöhnliches Lichtlinsenbelich
tungssystem verwendet wird). Die Belichtung kann auch durch andere als Lichtlinsen
systeme durchgeführt werden, einschließlich Raster-Output-Scanning-Vorrichtungen,
wie Laserschreibern. Die Zufuhr von Wärme sollte ausreichend sein, um den Wider
stand des erweichbaren Materials der erweichbaren Schicht zu erniedrigen, um eine
Wanderung des Wanderungsmarkierungsmaterials durch die erweichbare Schicht in
bildweiser Form zu ermöglichen. Beim Entwickeln können zufriedenstellende Ergebnis
se durch Erwärmen des bilderzeugenden Elements auf eine Temperatur von 100°C bis
130°C für nur wenige Sekunden erreicht werden, wenn die nicht überzogene erweichba
re Schicht ein nach Maß synthetisiertes Copolymer mit 80/20 mol-% Styrol und Hexyl
methacrylat mit einer Grenzviskosität von 0,179 dl/g und N,N'-Diphenyl-N,N'-bis(3"-
methylphenyl)-(1,1'-biphenyl)-4,4'-diamin enthält. Der Test für eine zufriedenstellende
Kombination von Zeit und Temperatur dient der Maximalisierung der optischen Kon
trastdichte und dem elektrostatischen Kontrastpotential für das Xeroprinting. Das entwi
ckelte bilderzeugende Element ist durchlässig für sichtbares Licht in dem belichteten Be
reich, bedingt durch die tiefenweise Wanderung und Dispersion des Wanderungsmar
kierungsmaterials in dem belichteten Bereich. Der in dem belichteten Bereich erhaltene
Wert Dmin ist im allgemeinen etwas höher als die optische Dichte von transparenten Trä
gern, die die erweichbare Schicht unterlegen. Der Wert Dmax in dem nicht belichteten Be
reich ist im allgemeinen im wesentlichen der gleiche wie in dem ursprünglichen nicht
behandelten Element, da die Positionen der Wanderungsmarkierungsteilchen in den
nicht belichteten Regionen im wesentlichen unverändert bleiben.
Enthält die erweichbare Schicht ein Ladungstransportmaterial, kann das entwickelte
bilderzeugende Element dann gewünschtenfalls als Xeroprinting Master in einem
Xeroprinting-Verfahren eingesetzt werden. Dieses Verfahren erfordert ein gleichmäßiges
Aufladen des entwickelten bilderzeugenden Elements (im weiteren als Xeroprinting
Master bezeichnet) durch eine Aufladungsvorrichtung, wie eine Korona-Aufladungsvor
richtung. Im allgemeinen ist ein Aufladen des entwickelten bilderzeugenden Elements
entweder mit positiver oder negativer Spannung von 50 bis 1200 V geeignet für das er
findungsgemäße Verfahren, obwohl auch andere Werte verwendet werden können. Der
aufgeladene Xeroprinting Master wird anschließend gleichmäßig einer aktivierenden
Strahlung, wie Lichtenergie, blitzbelichtet, um ein latentes elektrostatisches Bild zu er
zeugen. Die für die gleichmäßige Belichtung verwendete aktivierende elektromagneti
sche Strahlung sollte in dem Spektralbereich liegen, in dem die Wanderungsmarkie
rungsteilchen Ladungsträger fotoerzeugen. Licht in dem Spektralbereich von 300 bis
800 nm ist im allgemeinen geeignet für das erfindungsgemäße Verfahren, obwohl die
Wellenlänge des zum Belichten verwendeten Lichts außerhalb dieses Bereichs liegen
kann, und es wird gemäß dem spektralen Ansprechen der speziellen Wanderungsmar
kierungsteilchen ausgewählt. Die Belichtungsenergie sollte so sein, dass das ge
wünschte und/oder optimale elektrostatische Kontrastpotential erhalten wird, und liegt
bevorzugt im Bereich von 10 erg/cm2 bis 100000 erg/cm2. Durch die Unterschiede in
den relativen Positionen (oder der Teilchenverteilung) des Wanderungsmarkierungs
materials in den Dmax und Dmin-Bereichen der erweichbaren Schicht weisen die Dmax
und Dmin-Bereiche unterschiedliche Fotoentladungscharakteristika und optische Absorp
tionseigenschaften auf. Des weiteren können die Fotoentladungseigenschaften von der
Polarität der Ladung abhängen. Beispielsweise können sich die Dmin-Bereiche des
Masters fast vollständig fotoentladen, wenn ein Master mit einem Lochtransportmaterial
(fähig zum Transport positiver Ladungen) negativ aufgeladen wird, während die Dmax-
Bereiche sich nur sehr wenig fotoentladen können. Bei positiver Ladung können sich die
Dmax-Bereiche desselben Masters jedoch fast vollständig fotoentladen, während sich die
Dmin-Bereiche wesentlich weniger fotoentladen. Vorzugsweise liegt die Potentialdifferenz
zwischen den gewanderten Bereichen des Masters und den nicht gewanderten Berei
chen des Masters im Bereich von 50 bis 1200 V, obwohl dieser Wert außerhalb des ge
nannten Bereichs liegen kann. Die Kontrastpotentialwirksamkeit wird bestimmt durch
Teilen der Potentialdifferenz zwischen den gewanderten Bereichen des Masters und
den ungewanderten Bereichen des Masters durch die Anfangsspannung, mit der der
Master aufgeladen wurde, vor der Flutbelichtung und Multiplizieren mit 100, um einen
Prozentwert zu erhalten.
Nachfolgend wird das elektrostatische latente Bild, das durch Flutbelichtung des aufge
ladenen Masters gebildet worden war, mit Tonerteilchen entwickelt, um ein Tonerbild zu
erzeugen, das dem elektrostatischen latenten Bild entspricht. Beispielsweise wird das
elektostatische latente Bild bei negativer Ladung negativ aufgeladen und belegt die
Dmax-Bereiche des Xeroprinting Masters. Die Tonerteilchen tragen eine positive elektrostatische
Ladung und werden von den gegenteilig geladenen Teilen, die den Dmax-
Bereich belegen, (nicht gewanderte Teilchen) angezogen. Gewünschtenfalls kann der
Toner jedoch auf den entladenen Bereichen durch Verwendung von Tonerteilchen mit
derselben Polarität wie die aufgeladenen Bereiche abgeschieden werden. Die Tonerteil
chen werden dann durch die Ladungen, die den Dmax-Bereich belegen, abgestoßen und
setzen sich in den entladenen Bereichen (Dmin-Bereich) ab. Bekannte elektrisch vorge
spannte Entwicklungselektroden können gewünschtenfalls ebenfalls verwendet werden,
um die Tonerteilchen entweder auf die aufgeladenen oder entladenen Bereiche der bild
erzeugenden Oberfläche zu lenken.
Der Entwicklungsschritt (Tonerschritt) ist identisch mit dem Schritt, der gewöhnlich
bei elektrofotografischer Bilderzeugung verwendet wird. Jeder geeignete übliche
elektrofotografische Trocken- oder Flüssigentwickler, der elektrostatisch anziehbare
Markierungsteilchen enthält, kann zur Entwicklung des elektrostatischen latenten
Bildes auf dem Xeroprinting Master verwendet werden. Typische Trockentoner ha
ben eine Teilchengröße von 6 bis 20 µm. Typische Flüssigtoner haben eine Teil
chengröße von 0,1 bis 6 µm. Die Größe der Tonerteilchen beeinflusst im allgemei
nen die Auflösung der Drucke. Bei Anwendungen, die eine sehr hohe Auflösung er
fordern, wie beim Farbimprägnieren und -drucken, sind flüssige Toner im allgemeinen
bevorzugt, da ihre wesentlich kleinere Tonerteilchengröße eine bessere Auflösung von
Halbtonpunkten ergibt und ohne übermäßige Dicke in dicht getonten Bereichen vier
Farbbilder erzeugt. Übliche elektrofotografische Entwicklungstechniken können verwen
det werden, um die Tonerteilchen auf der bilderzeugenden Oberfläche des Xeroprinting
Masters abzuscheiden.
Diese Erfindung ist geeignet zum Entwickeln mit trockenen Zweikomponentenentwick
lern. Zweikomponentenentwickler umfassen Tonerteilchen und Trägerteilchen. Typische
Tonerteilchen können aus jeder Zusammensetzung sein, die geeignet ist zum Entwi
ckeln von elektrostatischen latenten Bildern, wie die, die ein Harz und ein farbgebendes
Mittel umfassen. Typische Tonerharze umfassen Polyester, Polyamide, Epoxyde, Poly
urethane, Diolefine, Vinylharze und polymere Veresterungsprodukte von Dicarbonsäu
ren und einem Diol, umfassend ein Diphenol. Beispiele von Vinylmonomeren umfassen
Styrol, p-Chlorstyrol, Vinylnaphthalin, ungesättigte Monoolefine, wie Ethylen, Propylen,
Butylen und Isobutylen; Vinylhalogenide, wie Vinylchlorid, Vinylbromid, Vinylfluorid,
Vinylacetat, Vinylpropionat, Vinylbenzoat und Vinylbutyrat; Vinylester, wie Ester von
Monocarbonsäuren, einschließlich Methylacrylat, Ethylacrylat, n-Butylacrylat, Isobutyl
acrylat, Dodecylacrylat, n-Octylacrylat, 2-Chlorethylacrylat, Phenylacrylat, Methyl
alphachloracrylat, Methylmethacrylat, Ethylmethacrylat und Butylmethacrylat; Acrylnitril,
Methacrylnitril, Acrylamid, Vinylether, einschließlich Vinylmethylether, Vinylisobutylether
und Vinylethylether; Vinylketone, wie Vinylmethylketon, Vinylhexylketon und Methyliso
propenylketon; N-Vinylindol und N-Vinylpyrrolidin; Styrolbutadiene; und Mischungen die
ser Monomere. Die Harze sind im allgemeinen in einer Menge von 30 bis 99 Gew.-%
der Tonerzusammensetzung vorhanden, obwohl sie auch in größeren oder kleineren
Mengen vorliegen können unter der Voraussetzung, dass die Aufgaben der vorliegen
den Erfindung gelöst werden.
Jedes geeignete Pigment oder jeder geeignete Farbstoff oder Mischungen daraus kön
nen in den Tonerteilchen verwendet werden. Typische Pigmente oder Farbstoffe umfas
sen Ruß, Nigrosinfarbstoff, Anilinblau, Magnetite und Mischungen daraus, wobei Ruß
als Färbemittel bevorzugt ist. Das Pigment ist vorzugsweise in einer Menge vorhanden,
die ausreichend ist, um die Tonerzusammensetzung stark zu färben, um die Bildung ei
nes klar sichtbaren Bildes auf dem Aufzeichnungselement zu ermöglichen. Im allgemei
nen sind die Pigmentteilchen in einer Menge von 1 bis 20 Gew.-% vorhanden, bezogen
auf das Gesamtgewicht der Tonerzusammensetzung; es können jedoch kleinere oder
größere Mengen an Pigmentteilchen vorhanden sein, vorausgesetzt, dass die Aufgaben
der vorliegenden Erfindung gelöst werden.
Andere gefärbte Tonerpigmente umfassen Rot-, Grün-, Blau-, Braun-, Magenta-, Cyan-
und Gelbteilchen, sowie Mischungen daraus. Erläuternde Beispiele von geeigneten Ma
genta-Pigmenten umfassen 2,9-Dimethyl-substituiertes Chinacridon und Anthrachinon
farbstoff, im Colorindex als CI 60710, CI Dispersed Red 15 bezeichnet, und einen Di
azofarbstoff, im Colorindex als CI 26050, CI Solvent Red 19 bezeichnet. Erläuternde
Beispiele von geeigneten Cyanpigmenten umfassen Kupfer-tetra-4(octadecylsulfon
amido)phthalocyanin, X-Kupfer-phthalocyaninpigment, im Colorindex als CI 74160,
CI Pigment Blue aufgeführt, und Anthradanthren Blue, im Colorindex als CI 69810, Spe
cial Blue X-2137 beschrieben. Erläuternde Beispiele für Gelbpigmente, die gewählt wer
den können, umfassen Diarylidgelb 3,3-Dichlorbenzidenacetoacetanilide, ein Monoazopigment,
das im Colorindex als CI 12700, CI Solvent Yellow 16 angegeben ist, ein Ni
rophenylaminsulfonamid, das im Colorindex als Foron Yellow SE/GLN, CI Dispersed
Yellow 33 angegeben ist, und 2,5-Dimethoxy-4-sulfonanilidphenylazo-4'-chlor-2,5-
dimethoxyacetoacetanilid, Permanent Yellow FGL. Diese Farbpigmente sind im allge
meinen in einer Menge von 15 bis 20,5 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Toner
harzteilchen, vorhanden, obwohl kleinere oder größere Mengen vorhanden sein können
unter der Voraussetzung, dass die Aufgaben der vorliegenden Erfindung gelöst werden.
Wenn die Pigmentteilchen Magnetite sind, die eine Mischung aus Eisenoxiden (Fe3O4),
wie diejenigen, die im Handel als Mapico Black erhältlich sind, umfassen, sind diese
Pigmente in der Tonerzusammensetzung in einer Menge von 10 bis 70 Gew.-% vorhan
den, und vorzugsweise in einer Menge von 20 bis 50 Gew.-%, obwohl sie auch in größe
rer oder kleinerer Menge vorhanden sein können, unter der Voraussetzung, dass die
Aufgaben der vorliegenden Erfindung gelöst werden.
Die Tonerzusammensetzungen können durch jedes geeignete Verfahren hergestellt
werden. Beispielsweise können die Komponenten der trocknen Tonerpartikel in einer
Kugelmühle gemischt werden, in die zum Durchrühren Stahlkugeln in einer Menge von
ungefähr dem fünffachen Gewicht des Toners gegeben werden. Die Kugelmühle kann
etwa 30 min bei einer Geschwindigkeit von etwa 36,6 m/min (120 Fuß/min) betrieben
werden, wonach die Stahlkugeln entfernt werden. Trockene Tonerteilchen von Zwei
komponentenentwicklern haben im allgemeinen eine mittlere Teilchengröße zwischen
6 und 20 µm.
Alle geeigneten äußeren Zusätze können ebenfalls mit den trockenen Tonerteilchen
verwendet werden. Die Mengen der äußeren Zusätze werden als Gewichtsprozente der
Tonerzusammensetzung gemessen, werden jedoch selbst nicht eingeschlossen, wenn
die prozentuale Zusammensetzung des Toners berechnet wird. Beispielsweise kann ei
ne Tonerzusammensetzung, die ein Harz, ein Pigment und einen äußeren Zusatz ent
hält, 80 Gew.-% Harz und 20 Gew.-% Pigment enthalten; die Menge des enthaltenen
äußeren Zusatzes wird in Gew.-% der Kombination aus Harz und Pigment ausgedrückt.
Äußere Zusätze kö 21672 00070 552 001000280000000200012000285912156100040 0002004134236 00004 21553nnen alle Additive umfassen, die geeignet sind zur Verwendung in
elektrostatografischen Tonern, einschließlich einem Siliciumdioxid (straight silica), kol
loidem Siliciumdioxid (z. B. Aerosil R972®), Eisen(III)oxid, Unilin, Polypropylenwachsen,
Polymethylmethacrylate, Zinkstearat, Chromoxid, Aluminiumoxid, Stearinsäure und
Polyvinylidenfluorid (z. B. Kynar®). Äußere Zusätze können in jeder geeigneten Menge
vorhanden sein unter der Voraussetzung, dass die Aufgaben der vorliegenden Erfindung
gelöst werden.
Alle geeigneten Trägerteilchen können mit den Tonerteilchen verwendet werden. Typi
sche Trägerteilchen umfassen granuliertes Zirkon, Stahl, Nickel, Eisen und Ferrite. An
dere typische Trägerteilchen umfassen Nickel-Kornträger, wie in dem US-Patent
3 847 604 beschrieben. Diese Träger umfassen knötchenförmige Trägerkugeln aus Ni
ckel, gekennzeichnet durch Oberflächen aus wiederkehrenden Vertiefungen und Vor
sprüngen, die die Teilchen mit einer relativ großen äußeren Fläche ausstatten. Die
Durchmesser der Trägerteilchen können variieren, sie betragen aber im allgemeinen 50
bis 1000 µm, wodurch es ermöglicht wird, dass die Teilchen eine ausreichende Dichte
und Inertheit haben, um ein Haften an den elektrostatischen Bildern während des Ent
wicklungsprozesses zu verhindern. Trägerteilchen können überzogene Oberflächen
aufweisen. Typische Überzugsmaterialien umfassen Polymere und Terpolymere, ein
schließlich beispielsweise Fluorpolymere, wie Polyvinylidenfluoride, wie in den US-
Patenten 3 526 533, 3 849 186 und 3 942 979 beschrieben. Der Toner kann beispiels
weise in dem Zweikomponentenentwickler in einer Menge von 1 bis 5 Gew.-% des Trä
gers vorhanden sein und vorzugsweise in einer Menge von etwa 3 Gew.-% des Trägers.
Typische Trockentoner sind beispielsweise in den US-Patenten 2 788 288 und
3 079 342 und der US-Patent Reissue 25 136 beschrieben.
Gewünschtenfalls kann des Entwickeln mit Flüssigentwicklern durchgeführt werden.
Flüssigentwickler sind beispielsweise in den US-Patenten 2 890 174 und 2 899 335 be
schrieben. Flüssigentwickler können Tinten auf Wasser- oder Ölbasis umfassen, und
umfassen sowohl Tinten, die eine wasser- oder öllösliche Farbstoffsubstanz enthalten,
als auch pigmentierte Tinten. Typische Farbstoffsubstanzen sind Methylenblau, Brilliant
gelb, Kaliumpermanganat, Eisen(III) chlorid, Methylenviolett, Rose-Bengal und Chinolin
gelb. Typische Pigmente sind Ruß, Graphit, Lampenruß, Knochenschwarz, künstliche
Kohle, Tiandioxid, Bleiweiß, Zinkoxid, Zinksulfid, Eisenoxid, Chromoxid, Bleichromat,
Zinkchromat, Cadmiumgelb, Cadmiumrot, Bleirot, Antimondioxid, Magnesiumsilikat,
Calciumcarbonat, Calciumsilikat, Phthalocyanine, Benzidine, Naphthole und Toluidine.
Der Flüssigentwickler kann ein feinverteiltes opakes Puder, eine Flüssigkeit mit hohem
Widerstand und einen Inhaltsstoff zur Vermeidung von Agglomeration umfassen. Typi
sche Flüssigkeiten mit hohem Widerstand umfassen solche organischen dielektrischen
Flüssigkeiten, wie Paraffinkohlenwasserstoffe, wie die Isopar®- und Norpar®-Familie,
Kohlenstofftetrachlorid, Kerosin, Benzol und Trichlorethylen. Andere Flüssigentwickler
komponenten oder -additive umfassen Vinylharze, wie Carboxyvinylpolymere, Polyvinyl
pyrrolidone, Methylvinylether-Maleinsäureanhydrid-Interpolymere, Polyvinylalkohole,
Zelluloseerzeugnisse, wie Natriumcarboxyethylzellulose, Hydroxypropylmethylzellulose,
Hydroxyethylzellulose, Methylzellulose, Zellulosederivate, wie Ester und Ether davon,
alkalilösliche Proteine, Kasein, Gelatine und Acrylatsalze, wie Ammoniumpolyacrylat
und Natriumpolyacrylat.
Jede geeignete herkömmliche elektrofotografische Entwicklungstechnik kann zum Ab
scheiden von Tonerteilchen auf dem elektrostatischen latenten Bild auf der bilderzeu
genden Oberfläche des Xeroprinting Master verwendet werden. Bekannte elektrofoto
grafische Entwicklungstechniken umfassen magnetisches Bürstenentwickeln, Kaska
denentwickeln, Pulvernebelentwickeln und elektrophoretisches Entwickeln. Das magne
tische Bürstenentwickeln ist ausführlicher beispielsweise in dem US-Patent 2 791 949
beschrieben; das Kaskadenentwickeln ist ausführlicher beispielsweise in den US-
Patenten 2 618 551 und 2 618 552 beschrieben; das Pulvernebelentwickeln ist ausführ
licher beispielsweise in den US-Patenten 2 725 305, 2 918 910 und 3 015 305 beschrie
ben; und das Flüssigentwickeln ist ausführlicher beispielsweise in dem US-Patent
3 084 043 beschrieben.
Das abgeschiedene Tonerbild wird anschließend auf ein Empfangselement, wie Papier,
übertragen, beispielsweise durch Aufbringen einer elektrostatischen Ladung auf die un
tere Oberfläche des Empfangselements durch eine Aufladungsvorrichtung, wie eine Ko
ronavorrichtung. Gewünschtenfalls kann das übertragene Tonerbild danach durch her
kömmliche Einrichtungen (nicht gezeigt) auf das Empfangselement geschmolzen wer
den, wie durch eine Ofenschmelzeinrichtung, eine Heißrollenschmelzeinrichtung oder
eine Kaltdruckschmelzeinrichtung.
Das abgeschiedene Tonerbild kann durch jede geeignete konventionell in der Elektro
fotografie angewendete Technik auf das Empfangselement, wie Papier oder Transparentmaterial,
übertragen werden, wie durch Koronaübertragung, Druckübertragung,
Haftübertragung oder Spannungsrollenübertragung. Eine typische Koronaübertragung
umfasst die folgenden Schritte:
Inkontaktbringen der abgeschiedenen Tonerteilchen mit einem Blatt Papier und Aufbrin gen einer elektrostatischen Ladung auf die Seite des Bogens, die auf der gegenüberlie genden Seite der Tonerteilchen liegt. Ein Einzeldrahtkorotron mit einem angelegten Po tential zwischen 5000 und 8000 V gewährleistet eine zufriedenstellende Übertragung.
Inkontaktbringen der abgeschiedenen Tonerteilchen mit einem Blatt Papier und Aufbrin gen einer elektrostatischen Ladung auf die Seite des Bogens, die auf der gegenüberlie genden Seite der Tonerteilchen liegt. Ein Einzeldrahtkorotron mit einem angelegten Po tential zwischen 5000 und 8000 V gewährleistet eine zufriedenstellende Übertragung.
Nach der Übertragung kann das übertragene Tonerbild auf dem Empfangsbogen fixiert
werden. Der Fixierungsschritt kann ebenfalls identisch sein mit den üblichen, bei der
elektrofotografischen Bilderzeugung angewendeten Schnitten. Typische bekannte elek
trofotografische Verschmelzungstechniken umfassen Verschmelzen mit erwärmten
Rollen, Blitzverschmelzen, Ofenverschmelzen, Laminieren und Fixieren mit einem Haft
spray.
Nachdem das Tonerbild übertragen ist, kann der Xeroprinting Master gewünschtenfalls
gereinigt werden, um allen restlichen Toner zu entfernen, und kann dann durch ein
Wechselstromkorotron oder jede andere geeignete Vorrichtung gelöscht werden. Die
Entwicklungs-, Übertragungs-, Verschmelz-, Reinigungs- und Löschungsschritte können
gleich sein mit denen, die üblicherweise bei xerografischer Bilderzeugung verwendet
werden. Da der Xeroprinting Master identische aufeinanderfolgende Bilder in exakt den
selben Bereichen herstellt, wurde es nicht für nötig befunden, das elektrostatische la
tente Bild zwischen aufeinanderfolgenden Bildern zu löschen. Gewünschtenfalls kann
der Master jedoch gegebenenfalls durch herkömmliche Wechselstromkorona-Lösch
techniken gelöscht werden, die ein Aussetzen der bilderzeugenden Oberfläche einer
Wechselstromkorona-Entladung erfordern, um jede Restladung auf dem Master zu neu
tralisieren. Typische Potentiale, die an den Koronadraht einer Wechselstrom-Lösch
vorrichtung angelegt werden, liegen im Bereich von 3 kV bis 10 kV.
Gewünschtenfalls kann die bilderzeugende Oberfläche des Xeroprinting Master gerei
nigt werden. Jeder geeignete Reinigungsschritt, der üblicherweise bei elektrofotografi
scher Bilderzeugung verwendet wird, kann zur Reinigung des Xeroprinting Masters ver
wendet werden. Typische bekannte elektrofotografische Reinigungstechniken umfassen
Bürstenreinigung, Blattreinigung und Gewebereinigung.
Nach der Übertragung des abgeschiedenen Tonerbildes von dem Master auf ein Emp
fangselement kann der Master ohne Löschungs- und Reinigungsschritte einem zusätzli
chen Zyklus der Schritte gleichmäßiges Aufladen, gleichmäßiges Belichten, Entwickeln
und Übertragen, ausgesetzt werden, um zusätzliche, mit einem Bild versehene Emp
fangselemente herzustellen.
Spezielle Ausführungsformen der Erfindung werden nun detailliert beschrieben. Alle
Teile und Prozentangaben in den Beispielen sind auf das Gewicht bezogen, sofern nicht
anders angegeben.
Ein wanderungsbilderzeugendes Element wurde durch Auflösen von etwa 16,8 g eines
Terpolymers von Styrol/Ethylacrylat/Acrylsäure (62/36/2 Gew.-%) und etwa 3,2 g N,N'-
Diphenyl-N,N'-bis(3"-methylphenyl)-(1,1'-biphenyl)-4,4'-diamin in etwa 80,0 g Toluol her
gestellt. Das Terpolymer ist ein erweichbares Material und wurde hergestellt, wie in dem
US-Patent 4 853 307, und speziell in Beispiel 20 beschrieben (mit der Ausnahme, dass
das Verhältnis der Startmonomere in dem gegenwärtigen Beispiel verschieden war, und
dem gewünschten Verhältnis von 62 Gew.-% Styrol, 36 Gew.-% Ethylacrylat und
2 Gew.-% Acrylsäure entsprach). Das N,N'-Diphenyl-N,N'-bis(3"-methylphenyl)-(1,1'-
biphenyl)-4,4'-diamin ist ein Ladungstransportmaterial, das positive Ladungen (Löcher)
transportieren kann und hergestellt wurde, wie in dem US-Patent 4 265 990 beschrie
ben. Das Styrol/Ethylacrylat/Acrylsäure-Terpolymer hat die folgenden Eigenschaften:
62 mol-% Styrol, 36 mol-% Ethylacrylat, 2 mol-% Acrylsäure, ein Mw von etwa 33000, ein
Mn von etwa 7000, eine Glasumwandlungstemperatur Tg von etwa 50°C und eine
Schmelzviskosität von etwa 3,3 × 104 Poise bei 110°C.
Die erhaltene Lösung wurde durch Lösungsmittelextrusionstechniken auf einen 30,5 cm
(12 inch) breiten, 100 µm (4 mil) dicken Mylar®-Polyesterfilm, versehen mit einem dün
nen, halbtransparenten Aluminiumüberzug, aufgebracht. Die abgeschiedene erweichba
re Schicht wurde bei etwa 115°C etwa 2 min getrocknet und wurde dann auf Raumtem
peratur abgekühlt, wobei eine Schicht mit einer Dicke von etwa 4 µm erhalten wurde.
Die Temperatur der erweichbaren Schicht wurde dann auf 150°C erhöht, um die Viskosität
der Oberfläche der erweichbaren Schicht auf etwa 2 × 104 Poise in Vorbereitung für
die Abscheidung von Wanderungsmarkierungsmaterial zu erniedrigen. Eine dünne
Schicht von teilchenförmigem glasartigen Selen wurde dann durch Vakuumabscheidung
in einer Vakuumkammer, die bei einem Vakuum von etwa 4 × 10-4 Torr gehalten wurde,
aufgebracht. Das bilderzeugende Element wurde anschließend schnell auf Raumtempe
ratur abgeschreckt. Es wurde eine rötliche Monoschicht von Selenteilchen mit einem
mittleren Durchmesser von etwa 0,3 µm, die 0,05 bis 0,1 µm unterhalb der Oberfläche
des Copolymers eingebettet war, gebildet. Das erhaltene bilderzeugende Element hatte
eine sehr gleichmäßige optische Dichte von etwa 1,85.
Ein elektrostatisches latentes Bild wurde dann auf diesem bilderzeugenden Element
durch gleichmäßiges negatives Aufladen des bilderzeugenden Elements auf ein Ober
flächenpotential von etwa -400 V mit einer Koronaentladungsvorrichtung und anschlie
ßendes Belichten des Elements durch Anordnen einer Test-Mustermaske, umfassend
ein Silberhalogenidbild, in Kontakt mit dem bilderzeugenden Element und Belichten des
Elements durch die Maske erzeugt. Das wanderungsbilderzeugende Element, das das
elektrostatische latente Bild enthielt, wurde dann mit einer Entwicklungsvorrichtung ge
mäß Fig. 1 entwickelt. Das bilderzeugende Element wurde durch die Apparatur mit einer
Geschwindigkeit von etwa 2,54 cm/s (1 inch/s) geleitet und innerhalb des Hitzeschutz
schildes bei der Entwicklungstemperatur von 115°C für das wanderungsbilderzeugende
Element der Wärme ausgesetzt. Die gesamte Entwicklungszeit für jedes Teil des bilder
zeugenden Elements, d. h. die Zeit, die für die Anfangskante des bilderzeugenden Ele
ments vom Eingang in die Entwicklungszone bis zum Verlassen der Entwicklungszone
genommen wurde, betrug etwa 4 s. Die Klemmwalzen wurden auf einer Temperatur von
90°C gehalten. Nach dem Durchleiten durch die Entwicklungsvorrichtung wies das wan
derungsbilderzeugende Element ein entwickeltes Bild entsprechend dem latenten Bild
auf, wobei das Bild erzeugt wurde durch Wanderung der Wanderungsmarkierungsteil
chen durch die erweichbare Schicht in bildweisem Muster. Das entwickelte wande
rungsbilderzeugende Element wies keine Bilddefekte, wie punktförmige Filmabhebun
gen (Nadellöcher) oder großflächige Filmablösung auf, die andernfalls hätte verursacht
werden können durch Abheben (Kleben oder Haften) der Elementoberfläche des bilder
zeugenden Elements an die Klemmwalzen, und die erwartet worden wären, wenn die
Temperatur der Klemmwalzen auf der Entwicklungstemperatur von 115°C oder auf einer
Temperatur von weniger als 20°C unterhalb dieser Temperatur gehalten worden wären.
Das entwickelte, wanderungsbilderzeugende Element wies ein einheitlich entwickeltes
sichtbares Bild mit einem Dmin von 0,72 und einem Dmax von 1,85 auf.
Das entwickelte wanderungsbilderzeugende Element aus Beispiel I wurde dann als Xe
roprinting Master in einem Xeroprinting-Verfahren verwendet. Der Xeroprinting Master
wurde in eine Xeroprinter®-100-Vorrichtung eingebracht durch Ersetzen des Original-
Zinkoxidfotorezeptors in der Vorrichtung durch das bilderzeugende Element, das, wie in
Beispiel I beschrieben, hergestellt wurde. Zusätzlich wurde die Flutlichtglühlampe in der
Vorrichtung durch eine handelsüblich erhältliche 8 Watt grün-fluoreszierende Fotore
zeptorauslöschungslampe als Flutbelichtungsquelle ersetzt. Der Master wurde gleich
mäßig negativ auf ein Potential von etwa -400 V aufgeladen und dann flutbelichtet, um
ein latentes elektrostatisches Bild auf der Masteroberfläche zu erzeugen. Anschließend
wurde das latente Bild mit einem schwarzen Trockentoner, der mit der Xeroprinter®-
100-Vorrichtung zugeführt wurde, entwickelt und das entwickelte Bild wurde auf ein
glattes Papier der Marke Xerox® 4024 (Größe 28 cm × 43 cm) (11" × 17") übertragen
und aufgeschmolzen, um einen Xerodruck von sehr hoher Qualität zu erhalten.
Ein ähnliches wanderungsbilderzeugendes Element wurde durch das gleiche Verfahren,
wie in Beispiel I beschrieben, hergestellt und mit einem Bild versehen, es wurde jedoch
mit einer Entwicklungsvorrichtung entwickelt, in der die Klemmwalzen bei der Entwick
lungstemperatur von 115°C des bilderzeugenden Elements gehalten wurden. Insbeson
dere war die verwendete Entwicklungsvorrichtung ähnlich der in Fig. 1 abgebildeten, mit
der Ausnahme, dass die Beförderungsrollen 15 und 17 und die Klemmwalzen 19 und 21
innerhalb des Hitzeschutzschildes 5 angeordnet waren. Das entwickelte wanderungsbil
derzeugende Element zeigte Bildbeschädigungen, einschließlich punktförmigen Bildab
hebungen (Nadellöcher) und großflächigen Filmablösungen, die durch Abheben (Kleben
oder Haften) der Filmoberfläche des bilderzeugenden Elements an die Klemmwalzen
verursacht worden waren.
Ein wanderungsbilderzeugendes Element wurde durch Lösen von etwa 16,8 g eines im
Handel erhältlichen Terpolymers aus Styrol/Ethylacrylat/Acrylsäure und etwa 3,2 g N,N'-
Diphenyl-N,N'-bis(3"-methylphenyl)-(1,1'-biphenyl)-4,4'-diamin in etwa 80,0 g Toluol her
gestellt. N,N'-Diphenyl-N,N'-bis(3"-methylphenyl)-(1,1'-biphenyl)-4,4'-diamin ist ein La
dungstransportmaterial, das positive Ladungen (Löcher) transportieren kann, und wurde
durch das in dem US-Patent 4 265 990 beschriebene Verfahren hergestellt. Das im
Handel erhältliche Styrol/Ethylacrylat/Acrylsäure-Terpolymer hat die folgenden Eigen
schaften: 48 mol-% Styrol, 50 mol-% Ethylacrylat, 2 mol-% Acrylsäure, ein Mw von etwa
54000, ein Mn von etwa 21000, eine Glasumwandlungstemperatur Tg von etwa 36°C
und eine Schmelzviskosität von etwa 3,0 × 104 Poise bei 100°C. Die erhaltene Lösung
wurde durch Lösungsmittelextrusionstechniken auf einen 30,5 cm (12 inch) breiten 100 µm
(4 mil) dicken Mylar®-Polyesterfilm, versehen mit einem dünnen, halbtransparenten
Aluminiumüberzug, aufgebracht. Die abgeschiedene erweichbare Schicht wurde bei et
wa 115°C etwa 2 min getrocknet, und wurde dann auf Raumtemperatur gekühlt, wo
durch eine getrocknete erweichbare Schicht mit einer Dicke von etwa 4 µm erhalten
wurde. Die Temperatur der erweichbaren Schicht wurde dann auf etwa 115°C erhöht,
um die Viskosität der Oberfläche der erweichbaren Schicht auf etwa 2 × 104 Poise zur
Vorbereitung der Abscheidung des Markierungsmaterials zu erniedrigen. Eine dünne
Schicht von teilchenförmigem glasartigen Selen wurde anschließend durch Vakuumab
scheidung in einer Vakuumkammer, die bei einem Vakuum von etwa 4 × 10-4 Torr
gehalten wurde, aufgebracht. Das bilderzeugende Element wurde dann schnell auf
Raumtemperatur abgeschreckt. Es wurde eine rötliche Monoschicht von Selenteilchen
mit einem mittleren Durchmesser von etwa 0,3 µm, die 0,05 bis 0,1 µm unterhalb der
Oberfläche des Copolymers eingebettet war, gebildet. Das erhaltene bilderzeugende
Element hatte eine sehr gleichmäßige optische Dichte von etwa 1,85.
Ein elektrostatisches latentes Bild wurde auf diesem bilderzeugenden Element durch
gleichmäßiges negatives Aufladen des bilderzeugenden Elements auf ein Oberflächen
potential von etwa -400 V mit einer Koronaentladungsvorrichtung gebildet, und das Ele
ment wurde anschließend durch Anordnen einer Testmustermaske, umfassend ein Sil
berhalogenidbild, in Kontakt mit dem bilderzeugenden Element, und Belichten des Ele
ments durch die Maske belichtet. Das wanderungsbilderzeugende Element, das das
elektrostatische latente Bild enthielt, wurde dann mit einer Entwicklungsvorrichtung ge
mäß Fig. 1 entwickelt. Das bilderzeugende Element wurde durch die Vorrichtung mit ei
ner Geschwindigkeit von etwa 2,54 cm/s (1 inch/s) geleitet und wurde dann innerhalb
des Hitzeschutzschilds der Wärme bei einer Entwicklungstemperatur von 115°C des
wanderungsbilderzeugenden Elements ausgesetzt. Die gesamte Entwicklungszeit für
jedes Teil des bilderzeugenden Elements, d. h. die Zeit, die für die Anfangskante des bil
derzeugenden Elements vom Eintritt in die Entwicklungszone bis zum Verlassen der
Entwicklungszone genommen wurde, betrug etwa 4 s. Die Klemmwalzen wurden auf ei
ner Temperatur von 90°C gehalten. Nach dem Durchleiten durch die Entwicklungsvor
richtung wies das wanderungsbilderzeugende Element ein entwickeltes Bild entspre
chend dem latenten Bild auf, wobei das Bild durch Wanderung der Wanderungsmarkie
rungsteilchen durch die erweichbare Schicht in bildweisem Muster erzeugt wurde. Das
entwickelte wanderungsbilderzeugende Element wies keine Bilddefekte, wie punktförmi
ge Bildabhebungen (Nadellöcher) oder großflächige Filmabhebungen auf, die sonst ver
ursacht worden wären durch Abheben (Kleben oder Haften) der Oberfläche des bilder
zeugenden Elements an die Klemmwalzen und die erwartet worden wären, wenn die
Temperatur der Klemmwalzen auf der Entwicklungstemperatur von 115°C oder einer
Temperatur von weniger als 20°C unterhalb dieser Temperatur gehalten worden wären.
Das entwickelte wanderungsbilderzeugende Element wies ein gleichmäßiges entwi
ckeltes sichtbares Bild mit einem Dmin von 0,71 und einem Dmax von 1,85 auf.
Das entwickelte wanderungsbilderzeugende Element aus Beispiel III wurde dann als Xe
roprinting Master in einem Xeroprinting-Verfahren verwendet. Der Xeroprinting Master
wurde in eine Xeroprinter®-100-Vorrichtung eingebracht durch Ersetzen des Original-
Zinkoxidfotorezeptors in der Vorrichtung durch das in Beispiel III hergestellte bilderzeu
gende Element. Außerdem wurde die Flutbelichtungsglühlampe in der Vorrichtung er
setzt durch eine handelsüblich erhältliche 8 Watt grün-fluoreszierende Fotorezeptor
auslöschungslampe als Flutbelichtungsquelle. Der Master wurde gleichmäßig negativ
auf ein Potential von etwa -400 V aufgeladen und dann flutbelichtet, um ein elektrostati
sches latentes Bild auf der Masteroberfläche zu erzeugen. Anschließend wurde das la
tente Bild mit dem schwarzen Trockentoner, der durch die Xeroprinter®-100-Vorrichtung
zugeführt wurde, entwickelt und das entwickelte Bild wurde auf ein glattes Papier der
Marke Xerox® 4024 (Größe 28 cm × 43 cm) (11" × 17") übertragen und aufgeschmol
zen, um einen Xerodruck von sehr hoher Qualität zu erhalten.
Ein wanderungsbilderzeugendes Element wurde durch das in Beispiel III beschriebene
Verfahren hergestellt und mit einem Bild versehen, es wurde jedoch mit einer Entwick
lungsvorrichtung entwickelt, in der die Klemmwalzen auf der Entwicklungstemperatur
von 115°C des bilderzeugenden Elements gehalten wurden. Insbesondere war diese
Vorrichtung ähnlich der in Fig. 1 abgebildeten mit der Ausnahme, dass die Klemmwal
zen 19 und 21 innerhalb des Hitzeschutzschildes 5 angeordnet waren. Das entwickelte
wanderungsbilderzeugende Element wies Bilddefekte auf, einschließlich punktförmiger
Bildabhebungen (Nadellöcher) und großflächiger Filmabhebungen, die durch Abheben
(Kleben oder Haften) der Oberfläche des bilderzeugenden Elements an die Klemmwal
zen verursacht worden waren.
Claims (15)
1. Entwicklungsvorrichtung (1, 2) zum Verarbeiten eines wärmeentwickelbaren wande
rungsbilderzeugenden Elements (7), das ein Wanderungsmarkierungsmaterial (52)
und ein Material (51), das unter dem Einfluss von Wärme erweicht werden kann,
enthält, wobei die Vorrichtung eine Wärmequelle (3), eine Beförderungseinrichtung
(13) zur Beförderung des wanderungsbilderzeugenden Elements (7) entlang der
Wärmequelle (3), eine erste Klemmwalze (19) in Kontakt mit der Beförderungsein
richtung (13) und eine zweite Klemmwalze (21) in Kontakt mit der Beförderungsein
richtung (13) umfasst, worin das bilderzeugende Element (7) durch einen Walzen
spalt zwischen der Beförderungseinrichtung (13) und der ersten Klemmwalze (19)
geleitet wird, nachdem es in die Vorrichtung (1, 2) eingetreten ist und bevor es der
Wärmequelle (3) ausgesetzt wird, und durch einen Walzenspalt zwischen der Be
förderungseinrichtung (13) und der zweiten Klemmwalze (21) geleitet wird, nach
dem es der Wärmequelle (3) ausgesetzt worden ist und bevor es die Vorrichtung
(1, 2) verlässt, worin die Oberflächentemperatur der ersten Klemmwalze (19) bei ei
ner Temperatur von mindestens 20°C unterhalb der Entwicklungstemperatur des
wanderungsbilderzeugenden Elements (7) während des Zeitraums gehalten wird, in
dem die erste Klemmwalze (19) in Kontakt mit dem wanderungsbilderzeugenden
Element (7) steht, worin die Oberflächentemperatur der zweiten Klemmwalze (21)
bei einer Temperatur von mindestens 20°C unterhalb der Entwicklungstemperatur
des wanderungsbilderzeugenden Elements (7) während des Zeitraums gehalten
wird, in dem die zweite Klemmwalze (21) in Kontakt mit dem wanderungsbilderzeu
genden Element (7) steht, und worin die Wärmequelle (3) während des Entwickelns
auf der Entwicklungstemperatur des wanderungsbilderzeugenden Elements (7)
gehalten wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, die zusätzlich einen Hitzeschutzschild (5) enthält, der
so angebracht ist, dass ein Entweichen von Wärme von der Wärmequelle (3) wäh
rend der Wärmeaussetzung des bilderzeugenden Elements (7) verhindert wird, wobei
die erste Klemmwalze (19) und die zweite Klemmwalze (21) außerhalb des Hit
zeschutzschildes (5) angeordnet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, worin die Oberflächentemperatur der ersten Klemm
walze (19) durch eine Kühlvorrichtung (29), die Wärme von der Klemmwalzenober
fläche abführt, bei einer Temperatur von mindestens 20°C unterhalb der Entwick
lungstemperatur des wanderungsbilderzeugenden Elements (7) gehalten wird.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, worin die erste Klemmwalze (19) und die
zweite Klemmwalze (21) jeweils eine abhäsive Oberfläche aus einem Material auf
weisen, das aus der Gruppe, bestehend aus Fluorpolymeren und Silikonpolymeren,
gewählt ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, worin die erste Klemmwalze (19) und die
zweite Klemmwalze (21) jeweils eine abhäsive Oberfläche aus einem Material auf
weisen, das aus der Gruppe, bestehend aus Poly(tetrafluorethylen), Poly(trifluor
methyltrifluorethylen-co-tetrafluorethylen), Poly(heptafluorpropylethylen),
Poly(heptafluorpropylethylen-co-tetrafluorethylen) und Poly(trifluormethyltrifluor
ethylen), gewählt ist.
6. Bilderzeugendes Verfahren, umfassend:
- 1. Zurverfügungstellen eines wärmeentwickelbaren wanderungsbilderzeugenden
Elements, umfassend
- a) einen Träger und
- b) eine erweichbare Schicht, umfassend ein erweichbares Material, gegebenen falls ein Ladungstransportmaterial und ein Wanderungsmarkierungsmaterial, das an die Oberfläche der erweichbaren Schicht angrenzt und entfernt von dem Träger angeordnet ist;
- 2. gleichmäßiges Aufladen des bilderzeugenden Elements;
- 3. Aussetzen des aufgeladenen bilderzeugenden Elements einer aktivierenden Strahlung in einem bildweisen Muster, wobei sich ein elektrostatisches latentes Bild auf dem bilderzeugenden Element bildet; und
- 4. Entwickeln des bilderzeugenden Elements mit einer Entwicklungsvorrichtung, umfassend eine Wärmequelle, eine Beförderungseinrichtung zur Beförderung des wanderungsbilderzeugenden Elements entlang der Wärmequelle, eine er ste Klemmwalze in Kontakt mit der Beförderungseinrichtung und eine zweite Klemmwalze in Kontakt mit der Beförderungseinrichtung, wobei das bilderzeu gende Element durch einen Walzenspalt zwischen der Beförderungseinrichtung und der ersten Klemmwalze geleitet wird, nachdem es in die Vorrichtung einge treten ist und bevor es der Wärmequelle ausgesetzt wird, und durch einen Wal zenspalt zwischen der Beförderungseinrichtung und der zweiten Klemmwalze geleitet wird, nachdem es der Wärmequelle ausgesetzt worden ist und bevor es die Vorrichtung verlässt, wobei die Oberflächentemperatur der ersten Klemm walze bei einer Temperatur von mindestens 20°C unterhalb der Entwicklungs temperatur des wanderungsbilderzeugenden Elements während des Zeitraums gehalten wird, in dem die erste Klemmwalze mit dem wanderungsbilderzeugen den Element in Kontakt steht, und wobei die Oberflächentemperatur der zweiten Klemmwalze bei einer Temperatur von mindestens 20°C unterhalb der Ent wicklungstemperatur des wanderungsbilderzeugenden Elements während des Zeitraums gehalten wird, in dem die zweite Klemmwalze in Kontakt mit dem wanderungsbilderzeugenden Element steht, und wobei die Wärmequelle wäh rend des Entwickelns auf der Entwicklungstemperatur des wanderungsbilder zeugenden Elements gehalten wird, wodurch bewirkt wird, dass das Wande rungsmarkierungsmaterial durch das erweichbare Material zum Träger hin in bildweiser Art wandert.
7. Bilderzeugendes Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Entwicklungsvorrichtung
zusätzlich einen Hitzeschutzschild enthält, der so angebracht ist, dass ein Entwei
chen von Wärme von der Wärmequelle während der Wärmeaussetzung des bilder
zeugenden Elements verhindert wird, wobei die erste Klemmwalze und die zweite
Klemmwalze außerhalb des Hitzeschutzschildes angeordnet sind.
8. Bilderzeugendes Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Oberflächentemperatur der
ersten und der zweiten Klemmwalze in der Entwicklungsvorrichtung durch eine Kühl
vorrichtung, die Wärme von den Klemmwalzenoberflächen abführt, bei einer Tempe
ratur von mindestens 20°C unterhalb der Entwicklungstemperatur des wanderungs
bilderzeugenden Elements gehalten wird.
9. Bilderzeugendes Verfahren nach Anspruch 6, 7 oder 8, wobei die erste Klemmwalze
und die zweite Klemmwalze in der Entwicklungsvorrichtung jeweils eine abhäsive
Oberfläche aus einem Material aufweisen, das aus der Gruppe, bestehend aus
Fluorpolymeren und Silikonpolymeren, gewählt ist.
10. Bilderzeugendes Verfahren nach Anspruch 6, 7 oder 8, worin die erste Klemmwalze
und die zweite Klemmwalze in der Entwicklungsvorrichtung jeweils eine abhäsive
Oberfläche aus einem Material aufweisen, das aus der Gruppe, bestehend aus
Poly(tetrafluorethylen), Poly(trifluormethyltrifluorethylen-co-tetrafluorethylen),
Poly(heptafluorpropylethylen), Poly(heptafluorpropylethylen-co-tetrafluorethylen)
und Poly(trifluormethyltrifluor-ethylen), gewählt ist.
11. Xeroprinting-Verfahren, umfassend:
- 1. Zurverfügungstellen eines wärmeentwickelbaren wanderungsbilderzeugenden
Elements, umfassend
- a) einen Träger und
- b) eine erweichbare Schicht, umfassend ein erweichbares Material, ein Ladungs transportmaterial und ein Wanderungsmarkierungsmaterial, das an die Oberflä che der erweichbaren Schicht angrenzt und entfernt von dem Träger angeord net ist;
- 2. gleichmäßiges Aufladen des bilderzeugenden Elements;
- 3. Aussetzen des aufgeladenen bilderzeugenden Elements einer aktivierenden Strahlung in bildweisem Muster, wobei ein elektrostatisches latentes Bild auf dem bilderzeugenden Element gebildet wird;
- 4. Entwickeln des bilderzeugenden Elements mit einer Entwicklungsvorrichtung, umfassend eine Wärmequelle, eine Beförderungseinrichtung zur Beförderung des wanderungsbilderzeugenden Elements entlang der Wärmequelle, eine er ste Klemmwalze in Kontakt mit der Beförderungseinrichtung und eine zweite Klemmwalze in Kontakt mit der Beförderungseinrichtung, wobei das bilderzeu gende Element durch einen Walzenspalt zwischen der Beförderungseinrichtung und der ersten Klemmwalze geleitet wird, nachdem es in die Vorrichtung einge treten ist und bevor es der Wärmequelle ausgesetzt wird, und durch einen Wal zenspalt zwischen der Beförderungseinrichtung und der zweiten Klemmwalze geleitet wird, nachdem es der Wärmequelle ausgesetzt worden ist und bevor es die Vorrichtung verlässt, wobei die Oberflächentemperatur der ersten Klemm walze bei einer Temperatur von mindestens 20°C unterhalb der Entwicklungs temperatur des wanderungsbilderzeugenden Elements während des Zeitraums gehalten wird, in dem die erste Klemmwalze mit dem wanderungsbilderzeugen den Element in Kontakt steht, und worin die Oberflächentemperatur der zweiten Klemmwalze bei einer Temperatur von mindestens 20°C unterhalb der Ent wicklungstemperatur des wanderungsbilderzeugenden Elements während des Zeitraums gehalten wird, in dem die zweite Klemmwalze in Kontakt mit dem wanderungsbilderzeugenden Element steht, und worin die Wärmequelle wäh rend des Entwickelns auf der Entwicklungstemperatur des wanderungsbilder zeugenden Elements gehalten wird, wodurch bewirkt wird, dass das Wande rungsmarkierungsmaterial durch das erweichbare Material zum Träger hin in bildweiser Art wandert, wodurch ein Xeroprinting Master hergestellt wird;
- 5. gleichmäßiges Aufladen des Xeroprinting Masters;
- 6. gleichmäßiges Aussetzen des aufgeladenen Masters einer aktivierenden Strahlung, um ein dem Wanderungsbild entsprechendes elektrostatisches la tentes Bild zu erzeugen;
- 7. Entwickeln des elektrostatischen latenten Bildes mit einem Toner; und
- 8. Übertragen des entwickelten Bildes auf einen Empfangsbogen.
12. Xeroprinting-Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Entwicklungsvorrichtung zu
sätzlich einen Hitzeschutzschild enthält, der so angebracht ist, dass ein Entweichen
von Wärme von der Wärmequelle während der Wärmeaussetzung des bilderzeu
genden Elements verhindert wird, wobei die erste Klemmwalze und die zweite
Klemmwalze außerhalb des Hitzeschutzschildes angeordnet sind.
13. Xeroprinting-Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Oberflächentemperatur der
ersten und der zweiten Klemmwalze in der Entwicklungsvorrichtung durch eine
Kühlvorrichtung, die Wärme von den Klemmwalzenoberflächen abführt, bei einer
Temperatur von mindestens 20°C unterhalb der Entwicklungstemperatur des wan
derungsbilderzeugenden Elements gehalten wird.
14. Xeroprinting-Verfahren nach Anspruch 11, 12 oder 13, wobei die erste Klemmwalze
und die zweite Klemmwalze in der Entwicklungsvorrichtung jeweils eine abhäsive
Oberfläche aus einem Material aufweisen, das aus der Gruppe, bestehend aus
Fluorpolymeren und Silikonpolymeren, gewählt ist.
15. Xeroprinting-Verfahren nach Anspruch 11, 12 oder 13, wobei die erste Klemmwalze
und die zweite Klemmwalze in der Entwicklungsvorrichtung jeweils eine abhäsive
Oberfläche aus einem Material aufweisen, das aus der Gruppe, bestehend aus
Poly(tetrafluorethylen), Poly(trifluormethyltrifluorethylen-co-tetrafluorethylen),
Poly(heptafluorpropylethylen), Poly(heptafluorpropylethylen-co-tetrafluorethylen)
und Poly(trifluormethyltrifluor-ethylen), gewählt ist.
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