DE69200799T2

DE69200799T2 - Transparentes elektrostatographisches Tonerbild-Empfangselement.

Info

Publication number: DE69200799T2
Application number: DE69200799T
Authority: DE
Inventors: Carl Fred Groner; William Andrew Light
Original assignee: Eastman Kodak Co
Current assignee: Eastman Kodak Co
Priority date: 1991-04-19
Filing date: 1992-04-14
Publication date: 1995-07-20
Anticipated expiration: 2012-04-15
Also published as: DE69200799D1; US5283105A; EP0510494B1; EP0510494A1; JPH05119505A

Description

Diese Erfindung betrifft ein transparentes, blattförmiges Element, das sich für die Aufnahme eines auf elektrostatographischem Wege erzeugten Tonerbildes eignet, das durch durchgelassenes Licht, zum Beispiel durch Projektion, in einem Overhead-Projektor betrachtet werden kann. Insbesondere betrifft die Erfindung derartige Elemente mit transparenten, blattfbrmigen Substraten mit transparenten, polymere Bindemittel aufweisenden Bildempfangsschichten auf beiden Seiten und die Verbesserung derartiger Elemente, um die Zuverlässigkeit des Transportes der Elemente durch elektrostatographische Bildherstellungsvorrichtungen zu verbessern.
In der Elektrostatographie wird ein Bild mit einem Muster eines elektrostatischen Potentials (auch als elektrostatisches latentes Bild bezeichnet) auf einer isolierenden Oberfläche nach verschiedenen Verfahren erzeugt. Beispielsweise kann das elektrostatische latente Bild auf elektrophotographischem Wege erzeugt werden (d.h. durch bildweise Durchstrahlung induzierte Entladung eines gleichförmigen Potentials, das zuvor auf einer Oberfläche eines elektrophotographischen Elementes erzeugt wurde, das aufweist mindestens eine photoleitfähige Schicht und ein elektrisch leitfähiges Substrat), oder das elektrostatische latente Bild kann erzeugt werden durch dielektrische Aufzeichnung (d.h. durch direkte elektrische Bildung eines Musters von elektrostatischem Potential auf einer Oberfläche eines dielektrischen Materials). Normalerweise wird das elektrostatische latente Bild dann zu einem Tonerbild entwickelt und zwar durch Kontaktieren des latenten Bildes mit einem elektrographischen Entwickler (wobei das latente Bild vor der Entwicklung auch auf eine andere Oberfläche übertragen werden kann). Das erhaltene Tonerbild kann dann auf der Oberfläche fixiert werden durch Einwirkung von Wärme und/oder Druck oder durch andere bekannte Methoden (je nach der Natur der Oberfläche und des Tonerbildes) oder das Tonerbild kann nach bekannten Verfahren auf eine andere Oberfläche übertragen werden, worauf es dann in entsprechender Weise fixiert werden kann.
Bei vielen elektrostatographischen Bildherstellungsverfahren besteht die Oberfläche, auf die das Tonerbild schließlich übertragen wird und auf der das Bild fixiert wird, aus der Oberfläche eines Blattes von einfachem Papier oder, wenn es erwünscht ist, das Bild durch durchgelassenes Licht zu betrachten (zum Beispiel bei Projektion in einem Overhead- Projektor) aus einem blattförmigen, transparenten Folienelement.
Transparente elektrostatographische Elemente für die Aufnahme von Tonerbildern sind auf dem Gebiet der Elektrostatographie allgemein bekannt. Sie weisen oftmals ein transparentes, blattförmiges Substrat auf, wobei sich auf einer oder beiden Seiten hiervon eine transparente Bildempfangsschicht mit einem polymeren Bindemittel befindet. Verwiesen wird beispielsweise auf die U.S.-Patentschriften 4 873 135; 4 869 955; 4 526 847, 4 481 252; 4 480 003 sowie 4 415 626.
Ein wiederkehrendes Problem bei Verwendung von mit polymeren Bindemitteln beschichteten Folienblättern tritt auf bei der Durchführung der blattförmigen Materialien durch elektrophotographische Kopiervorrichtungen. Obgleich die meisten Kopierer eine Vorrichtung aufweisen, durch die einfaches Papier in ziemlich zuverlässiger Weise durch die Vorrichtung geführt wird, eignen sich derartige Vorrichtungen oftmals nicht dazu, blattförmige Folien, die mit einem polymeren Bindemittel beschichtet sind, mit einem hohen Zuverlässigkeitsgrad durch die Vorrichtung zu führen. Fehler treten oftmals in Form von Fehltransporten auf, d.h. die Transportvorrichtung zeigt Mängel bezüglich der erfolgreichen Entfernung von einem Blatt von einem Stapel derartiger Blätter und bezüglich der richtigen Dirigierung der Blätter durch die Blattransportzone in der Vorrichtung, was oftmals zu einer Störung der Kopiervorrichtung führt.
Das Problem ist erkannt worden und es wurden Versuche unternommen, das Problem zu überwinden. Zu derartigen Versuchen gehörten oftmals die Zugabe von diskreten Teilchen von verschiedenen Materialien zu der für die Bildaufnahme bestimmten polymeren Bindemittelschicht, derart, daß einige der Teilchen aus der äußeren Oberfläche der Schicht herausragen, um den Kontaktgrad zwischen den Blättern in jedem Stapel zu vermindern, und um es den Blättern somit zu ermöglichen, leichter voneinander abgezogen zu werden und um den Blättern eine rauhere Oberfläche zu verleihen, um den Reibungsgrad zwischen den Blättern und der die Blätter transportierenden Vorrichtung zu erhöhen, um die Fähigkeit der Vorrichtung, die Blätter richtig zu transportieren, zu erhöhen. Verwiesen wird beispielsweise auf sämtliche der oben identifizierten U.S.-Patentschriften.
Obgleich derartige zugesetzte Teilchen im allgemeinen die Häufigkeit von Fehltransporten vermindern, ist in vielen Fällen die Verminderung der Fehltransporte nicht ausreichend, um den gewünschten Zuverlässigkeitsgrad zu erzielen. Auch können die Grade der Zuverlässigkeit in Abhängigkeit von dem speziellen Typ der Transport- oder Einspeisvorrichtung in besonderen Typen von Kopierern variieren, so daß selbst dann, wenn ein spezieller Typ eines Empfangselementes in zuverlässiger Weise in einem speziellen Kopierertyp transportiert werden kann, es viel weniger zuverlässig in einem anderen besonderen Typ einer Vorrichtung transportiert wird.
Infolgedessen besteht ein fortwährendes Bedürfnis nach verbesserten, transparenten Bildempfangselementen, die einen höheren Grad von Transportzuverlässigkeit in elektrostatographischen Bildherstellungsvorrichtungen zeigen und die vorzugsweise derart hohe Grade an Transportzuverlässigkeit in verschiedenen unterschiedlichen besonderen Typen von Bildherstellungsvorrichtungen zeigen.
Die vorliegende Erfindung erfüllt das oben beschriebene Bedürfnis durch Bereitstellung eines transparenten elektrostatographischen Tonerbildempfangselementes mit einem Substratblatt, wobei sich auf jeder Seite hiervon eine Schicht befindet, mit einem polymeren Bindemittel, in dem dispergiert sind in einer Konzentration von mindestens 2 Gew.-% eine Mischung von Teilchen, die aus der Schicht herausragen, wobei die Mischung umfaßt:
A. Erste Teilchen mit entweder amorpher Kieselsäure mit einem Teilchengrößen-Volumen-Medianwert oder mit einer mittleren Volumenteilchengröße (volume median particle size) von 2-3 Mikrometern oder Poly(methylmethacrylat- co-divinylbenzol) mit einem Teilchengrößen-Volumen- Medianwert oder einer mittleren Volumenteilchengröße von 4-5 Mikrometern und
B. zweite Teilchen mit Poly(methylmethacrylat-co-divinylbenzol) mit einem Teilchengrößen-Volumen-Medianwert oder einer mittleren Volumenteilchengröße im Bereich von größer als dem Teilchengrößen-Volumen-Medianwert der ersten Teilchen bis 12 Mikrometer.
Überraschenderweise wurde gefunden, daß Bildempfangselemente, die durch die Erfindung bereitgestellt werden, einen höheren Grad von Transport- oder Förderungszuverlässigkeit in einer elektrostatographischen Bildherstellungsvorrichtung aufweisen als viele Empfangselemente, die nach dem Stande der Technik empfohlen werden. Überraschenderweise wurde ferner gefunden, daß die Elemente der Erfindung einen hohen Grad von Transport- oder Förderungszuverlässigkeit in verschiedenen unterschiedlichen besonderen Typen von Bildherstellungsvorrichtungen aufweisen.
Weiterhin liefern Empfangselemente der Erfindung hoch qualitative Tonerbilder, wenn sie typischen Verfahren der Übertragung eines hoch qualitativen Tonerbildes von einem elektrostatographischen Eleinent auf eine Oberfläche des Empfangselementes und einer Fixierung des Tonerbildes auf der Oberfläche unterworfen werden.
Ferner können die Teilchen enthaltenden polymeren Bindemittelschichten in Elementen der Erfindung gleichförmig auf blattförmige Substrate ohne Schwierigkeit aufgetragen werden und die erhaltenen Elemente zeigen keinen unerwünschten hohen Grad einer Staubbildung (d.h. einer Ablösung von Teilchen aus den polymeren Bindemittelschichten) während der normalen Verwendung in elektrostatographischen Bildherstellungsvorrichtungen.
Die vorliegende Erfindung ist in vorteilhafter Weise anwendbar auf transparente elektrostatographische Tonerbildempfangselemente, die ein beliebiges blattförmiges Substrat aufweisen, und polymere Bildempfangs-Bindemittelschichtmaterialien, von denen aus dem Stande der Technik bekannt ist, daß sie sich für derartige Zwecke eignen. Unter "transparent" ist zu verstehen, daß etwa 90 % von jedem beliebigen sichtbaren Licht, das auf eine Hauptfläche des vollständigen Elementes auftrifft, vollständig durch das Element gelangt, d.h. entsprechend einem Transparenzgrad, der sich für normale Projektionsbetrachtungszwecke eignet.
Die einzigen wesentlichen Unterschiede der Elemente dieser Erfindung von bekannten transparenten elektrostatographischen Tonerbildempfangselementen bestehen in dem Einschluß von geeigneten Mengen von besonderen Mischungen von teilchenförmigen Typen und Größen von Teilchen in den polymere Bindemittel aufweisenden Bildempfangsschichten der Elemente. In sämtlichen anderen Hinsichten bezüglich der Zusammensetzung, den Verhältnissen, der Herstellung und der Verwendung können die Elemente der Erfindung tatsächlich gleich sein anderen transparenten elektrostatographischen Tonerbildempfangselementen, die im Stande der Technik beschrieben werden. Bezüglich einer detaillierten Beschreibung dieser Aspekte, wonach Elemente der Erfindung übereinstimmen können mit anderen bekannten Bildempfangselementen wird beispielsweise verwiesen auf sämtliche der zuvor zitierten U.S.-Patentschriften. Eine teilweise Aufzählung von Aspekten und Komponenten, in denen die Elemente dieser Erfindung übereinstimmen können mit bekannten transparenten, elektrostatographischen Tonerbildempfangselementen umfaßt beispielsweise: die blattförmigen Substratmaterialien und Dicken; Haftschichten, Materialien und Dicken; polymere Bindemittel-Bildempfangsschichten und Bindemittelmaterialien; Gleitmittel; antistatische Verbindungen; koaleszierende Mittel; Beschichtungslösungsmittel; oberflächenaktive Verbindungen; Plastifizierungsmittel; Färbemittel; Härtungsmittel; Ladungssteuerungsmittel; Biocide; Methoden der Herstellung der Elemente; die Eignung in typischen Verfahren der Aufnahme übertragener Tonerbilder; und die Verwendbarkeit in typischen Verfahren der Fixierung von Tonerbildern auf Oberflächen der Elemente.
Wie oben angegeben, kann das blattförmige Substrat in den Elementen der Erfindung jedes beliebige Material umfassen, das aus dem Stande der Technik für einen derartigen Zweck bekannt ist. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfaßt das blattförmige Substrat oder Substratblatt eine selbsttragende Folie aus Poly(ethylenterephthalat). Die Dicke des blattförmigen Substrates ist ebenfalls nicht kritisch, doch im Falle einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Substratblatt eine relativ gleichförmige Dicke von 0,10 mm auf.
Weiterhin kann, wie oben angegeben, das polymere Bindemittel in der Schicht auf jeder Seite des blattförmigen Substrates in dem erfindungsgemäßen Element jedes beliebige polymere, filmbildende Material umfassen, von dem bekannt ist, daß es sich zur Herstellung von Tonerbildempfangsschichten transparenter Bildempfangselemente ganz allgemein eignet. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfaßt das polymere Bindemittel Poly[acrylonitril-covinylidenchlorid-co-2-(methacryloyloxy)ethyltrimethylammoniummethylsulfat] (Gewichtsverhältnis der Monomeren, aus denen das Polymer hergestellt wurde: 25/73/2), das auf das blattförmige Substrat in Form eines wäßrigen Latex aufgetragen wird, der eine Mischung von Teilchen aufweist, die in der Schicht enthalten sein sollen, gemäß der Erfindung, und die auch ein antistatisches Mittel enthält, ein koaleszierendes Hilfsmittel und eine oberflächenaktive Verbindung.
Die Dicke des polymeren Bindemittelanteiles der Schicht nach dem Auftragen und Trocknen ist nicht kritisch, mit der Ausnahme, daß es sich als vorteilhaft erwiesen hat, daß der Anteil dünner ist als die Teilchengröße der Teilchen, die oben als "erste Teilchen" bezeichnet werden, um zu gewährleisten, daß diese Teilchen aus der äußeren Oberfläche der Bindemittelschicht herausragen. Ist die Schicht extrem dünn, so kann es sein, daß die Teilchen nicht in erwünschter Weise hierin festgehalten werden (je nach ihrer Teilchengröße) und sich aus der Schicht während der normalen Verwendung in Bildherstellungsvorrichtungen heraus lösen und zu nicht akzeptierbaren Graden einer Staubbildung führen. Im Falle bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung hat der Anteil des polymeren Bindemittels der getrockneten Schicht eine mittlere Dicke von 0,5 bis 1,0 Mikrometer. Im Falle einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung liegt die Bindemitteldicke bei 0,5 Mikrometer.
Die Mischung von Teilchen, die in der Schicht des polymeren Bindemittels dispergiert ist und aus der Schicht herausragen, liegt in der Schicht in einer Konzentration von mindestens 2 Gew.-% vor. Beträchtlich geringere Konzentrationen an Teilchen führen nicht zu dem Verbesserungsgrad der gewünschten Zuverlässigkeit der Blatteinspeisung. Im Falle der vorliegenden Erfindung ist der akzeptierbare Grad der Zuverlässigkeit der Blatteinspeisung definiert als eine 2 %ige oder geringere Fehleinspeisung; d.h. nicht mehr als 2 % der Empfangselemente, die durch eine Bildherstellungsvorrichtung geführt werden, werden nicht erfolgreich einzeln von einem Vorratsstapel derartiger Elemente abgezogen und/oder richtig durch die Blattransportbahn der Vorrichtung bei normaler Arbeitsweise transportiert.
Praktische Obergrenzen der Teilchenmischungskonzentration ergeben sich in gewisser Weise aus einer Auswahl, die beruht auf subjektiven Betrachtungen des Rauhheitsgrades und Glanzgrades der Oberfläche des Elementes, das der Verbraucher zu verwenden wünscht. Die Erfinder haben bestimmt, basierend auf den gegenwärtigen subjektiven Standards des Handels, daß akzeptable Grade des Rauhheitsgefühles und Glanzes im allgemeinen erreicht werden, wenn die Konzentration der Teilchenmischung bei nicht über etwa 7 Gew.-% liegt. Gewöhnlich steigt das Rauhheitsgefühl an und der Grad des Glanzes nimmt ab, wenn die Konzentration der Teilchen erhöht wird.
Wie oben angegeben, umfaßt die Mischung von Teilchen in Elementen der Erfindung "erste" und "zweite" Teilchen.
Die "ersten" Teilchen umfassen entweder amorphe Kieselsäureteilchen mit einer mittleren Volumenteilchengröße oder einem Teilchengrößen-Volumen-Medianwert von 2 bis 3 Mikrometern oder Poly(methylmethacrylat-co-divinylbenzol)teilchen mit einer mittleren Volumenteilchengröße oder einem Teilchengrößen-Volumen-Medianwert von 4-5 Mikrometern.
Der Ausdruck Teilchengrößen-Volumen-Medianwert (volume median particle size) ist ein allgemein bekanntes Maß für die mittlere Teilchengröße. Es ist die Teilchengröße, die größer ist als die einzelnen Teilchengrößen von Teilchen, die zusammen 50 % des gesamten Volumens aller Teilchen in der zu betrachtenden Population ausmachen und die geringer ist als die einzelnen Teilchengrößen der Teilchen, die zusammen die anderen 50 % des Gesamtvolumens der Teilchenpopulation ausmachen. In diesem Zusammenhang bedeutet die "Größe" eines jeden gegebenen Teilchens den Durchmesser einer Kugel mit einem Volumen, das gleich ist dem des gegebenen Teilchens. Bestimmungen von einzelnen oder individuellen Teilchengrößen und des Teilchengrößen-Volumen-Medianwertes können leicht durchgeführt werden unter Anwendung bekannter Techniken und einer Vorrichtung, die verbreitet im Handel erhältlich ist, wie beispielsweise unter Verwendung eines Gerätes vom Typ Coulter Multisizer.
Amorphe Kieselsäure ist ein allgemein bekanntes Material und im Handel leicht erhältlich in Form von Teilchen von verschiedenen Größen. Amorphe Kieselsäureteilchen mit einem Teilchengrößen-Volumen-Medianwert von 2-3 Mikrometern (die erfindungsgemäß geeignet sind) sind im Handel erhältlich, zum Beispiel von der Firma Davison Chemical Division von W.R. Grace und Company, USA in Form von Syloid 244.
Poly(methylmethacrylat-co-divinylbenzol) (im folgenden gelegentlich als "PMMDVB" bezeichnet) ist ein bekanntes quervernetzes Vinyl/Acryl-Additionscopolymer, das direkt in Form von kugelförmigen oder sphärischen Teilchen mit den gewünschten Teilchengrößen hergestellt werden kann, und zwar nach den gut bekannten Suspensions-Polymerisationstechniken, die kolloidale Stabilisatorteilchen verwenden (zum Beispiel Kieselsäure), um suspendierte Tröpfchen von polymerisierendem Material zu stabilisieren und um ihre Größe zu bestimmen (durch Verwendung geeigneter Mengen an Stabilisator), wodurch polymere Teilchen der gewünschten Teilchengröße mit relativ enger Teilchengrößenverteilung erhalten werden. Ein jedes der so hergestellten Teilchen umfaßt ein einzelnes Molekül mit einem quervernetzten polymeren Netzwerk. Divinylbenzol ist das Monomer, das die Quervernetzungen in dem Polymer herbeiführt. Im Falle bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung werden die PMMDVB-Teilchen, die verwendet werden, hergestellt durch Polymerisation von Methylmethacrylat und Divinylbenzol in einem Gewichtsverhältnis von 97/1,65, wobei jedoch auch andere Gewichtsverhältnisse angewandt werden können, falls dies erwünscht ist, um PMMDVB-Teilchen herzustellen, die ebenfalls erfindungsgemäß geeignet sind. PMMDVB- Teilchen, die als "erste" Teilchen erfindungsgemäß verwendbar sind, weisen einen Teilchengrößen-Volumen-Medianwert von 4-5 Mikrometern auf.
Die "zweiten" Teilchen, die in Elementen der Erfindung vorliegen, umfassen PMMDVB-Teilchen mit einem Teilchengrößen- Volumen-Medianwert im Bereich von größer als dem Teilchengrößen-Volumen-Medianwert der "ersten" Teilchen bis zu 12 Mikrometern. Die tatsächliche untere Grenze dieses Bereiches hängt davon ab, ob Kieselsäureteilchen von 2-3 Mikrometern oder PMMDVB-Teilchen von 4-5 Mikrometern als "erste" Teilchen verwendet werden. Werden lediglich Kieselsäureteilchen von 2-3 Mikrometern als "erste" Teilchen verwendet, so können 4-5 Mikrometer oder 8-9 Mikrometer PMMDVB-Teilchen beispielsweise als die "zweiten" Teilchen dienen. Werden lediglich 4-5 Mikrometer PMMDVB-Teilchen als die "ersten" Teilchen verwendet, so können beispielsweise 8-9 Mikrometer PMMDVB-Teilchen beispielsweise als "zweite" Teilchen dienen.
Weiterhin umfaßt die Erfindung Situationen, in denen beispielsweise Kieselsäureteilchen von 2-3 Mikrometern, PMMDVB- Teilchen von 4-5 Mikrometern und PMMDVB-Teilchen von 8-9 Mikrometern in der Mischung von Teilchen vorliegen. In solch einer Situation sind die Kieselsäureteilchen "erste" Teilchen, die 8-9 Mikrometer PMMDVB-Teilchen sind "zweite" Teilchen und die 4-5 Mikrometer PMMDVB-Teilchen können als "erste" oder "zweite" Teilchen gemäß der Definition der Erfindung betrachtet werden. Aus Gründen der Zweckmäßigkeit und Klarheit in derartigen Situationen, betrachten wir willkürlich die 4-5 Mikrometer PMMDVB-Teilchen als "erste" Teilchen. Dies bedeutet, daß die Erfindung ferner Fälle einschließt, in denen die "ersten" Teilchen eine Mischung von amorphen Kieselsäureteilchen umfassen mit einem Teilchengrößen-Volumen-Medianwert von 2-3 Mikrometern sowie PMMDVB-Teilchen mit einem Teilchengrößen-Volumen-Medianwert von 4-5 Mikrometern.
Die obere Grenze von 12 Mikrometern für den Teilchengrößen- Volumen-Medianwert der "zweiten" Teilchen wurde festgesetzt, um hohe Grade einer Staubbildung in den Bildherstellungsvorrichtungen zu vermeiden. Im Falle von Teilchengrößen-Volumen- Medianwerten beträchtlich oberhalb 12 Mikrometern wird eine vergleichsweise große Anzahl derartiger Teilchen aus der polymeren Bindemittelschicht während des normalen Gebrauchs des Elementes herausgelöst und verursacht unerwünscht hohe Zerstäubungsgrade in der Bildherstellungsvorrichtung. Beispielsweise haben wir versucht, PMMDVB-Teilchen mit einem Teilchengrößen-Volumen-Medianwert von etwa 15-16 Mikrometern als "zweite" Teilchen in Elementen zu verwenden, die ansonsten der Erfindung entsprachen und es wurde gefunden, daß derartige Elemente schnell zu nicht akzeptierbaren hohen Graden einer Zerstäubung während der normalen Verwendung in einem elektrophotographischen Kopierer führen.
Wie oben beschrieben, umfaßt die Erfindung ferner die Verwendung von mehr als zwei unterschiedlichen Teilchengrößen in der Mischung von Teilchen, wobei jedoch erwähnt werden sollte, daß wir gefunden haben, daß bestimmte Typen und Größen von Teilchen Elemente, die ansonsten der Erfindung entsprechen, daran hindern, daß ihr Ziel einer hohen Einspeis-Zuverlässigkeit erreicht wird. Beispielsweise wurden Elemente hergestellt mit "ersten" und "zweiten" Teilchen in Übereinstimmung mit der Erfindung in der Mischung von Teilchen, wobei jedoch zusätzlich amorphe Kieselsäureteilchen von 6,5 Mikrometern und 7 Mikrometern der Mischung zugesetzt wurden. In derartigen Fällen zeigten die Elemente eine Einspeis-Fehlerquote von viel größer als 2 %, wohingegen die gleichen Elemente ohne die größeren Kieselsäureteilchen sich gut verarbeiten ließen unter Erreichung der Vorteile der Erfindung. Der Grund hierfür ist nicht bekannt, doch enthält die Mischung von Teilchen infolgedessen keine amorphen Kieselsäureteilchen mit einem Teilchengrößen-Volumen-Medianwert von größer als etwa 6 Mikrometern.
Wir haben keinen kritischen Wert im Verhältnis der Mengen von "ersten" zu "zweiten" Teilchen in den Elementen der Erfindung gefunden. Im Falle bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung liegt jedoch das Gewichtsverhältnis von "ersten" Teilchen:"zweiten" Teilchen im Bereich von etwa 1:8 bis etwa 8:1. Im Falle einer besonders bevorzugten Ausführungsform liegt das Gewichtsverhältnis bei etwa 1:2.
Wie im vorstehenden angegeben, können Elemente gemäß der Erfindung nach beliebigen Methoden hergestellt werden, von denen bekannt ist, daß sie sich zur Herstellung von transparenten Empfangselementen eignen, die ein blattförmiges Substrat aufweisen mit hierauf befindlichen, ein polymeres Bindemittel aufweisenden Bildempfangsschichten. Die erfindungsgemäß erforderliche Mischung von Teilchen wird in einfacher Weise in der Beschichtungslösung oder Dispersion zur Erzeugung der polymeren Bindemittelschicht dispergiert, und zwar mit beliebigen anderen erwünschten Zusätzen, worauf sich die gewünschte normale Beschichtungsmethode anschließt.
Ferner können, wie im vorstehenden angegeben, Elemente gemäß der Erfindung in gleicher Weise verwendet werden, wie transparente elektrostatographische Tonerbildempfangselemente des Standes der Technik, und zwar in beliebigen der allgemein bekannten Methoden der Übertragung von Tonerbildern auf Empfangselemente und Fixierung der Bilder hierauf.
Die folgenden Beispiele sind dazu bestimmt, um einige bevorzugte transparente, elektrostatographische Tonerbildempfangselemente der Erfindung und ihr Verhalten in verschiedenen elektrostatographischen Bildherstellungsvorrichtungen zu veranschaulichen und um ihr Verhalten zu vergleichen mit dem von Vergleichselementen, die außerhalb des Bereiches der Erfindung liegen.
Bei der Beschreibung der Teilchengrößen in den Beispielen wird, wo ein Teilcehngrößen-Volumen-Medianwert angegeben wird, auch ein "Umfangs-Index" angegeben. Der Umfangs-Index ist ein Indikator für die Breite der Verteilung der Teilchengrößen innerhalb einer gegebenen Teilchenpopulation. Der Umfangs-Index wird dabei au den folgenden Werten berechnet, bestimmt in einem Coulter Multisizer: "Größe bei 16 %", d.h. die Teilchengröße, die gerade geringer ist als die einzelnen Teilchengrößen der größten Teilchen, die zusammen 16 % des Gesamtvolumens sämtlicher Teilchen in der Population ausmachen; "Größe bei 50 %", d.h. der Teilchengrößen-Volumen-Medianwert; und "Größe bei 84 %", d.h. die Teilchengröße, die gerade geringer ist als die einzelnen Teilchengrößen der größten Teilchen, die zusammen 84 % des Gesamtvolumens der Teilchen in der Population ausmachen. Der Umfangs-Index-Wert wird nach der folgenden Gleichung berechnet: Umfangs-Index Größe bei 16 %
Um so näher der Umfangs-Index dem Wert 1,00 kommt, um so enger ist die Verteilung der Teilchengrößen in der Population.

Beispiele 1-10

Transparente elektrostatographische Tonerbildempfangselemente gemäß der Erfindung sowie Vergleichseleinente außerhalb des Bereiches der Erfindung wurden wie folgt hergestellt.
Substratblätter aus Poly(ethylenterephthalat)folien mit einer Dicke von 0,10 mm wurden verwendet.
Bildempfangsschichten aus polymerem Bindemittel mit verschiedenen Typen, Größen und Konzentrationen von Teilchen und anderen Zusätzen wurden in einer Beschichtungsstärke von 538 mg/m² auf beide Seiten der Substratblätter in Form einer Konzentration von 1,8 % (auf Gewichtsbasis) von Feststoffen in Wasser aufgetragen und bei 93ºC 3 Minuten lang getrocknet, unter Ausbildung von Schichten einer Dicke von 0,5 Mikrometern (ausschließlich der Dimensionen der Teilchen, die aus den Schichten herausragten). Die Feststoffe umfaßten: Poly[acrylonitril-co-vinylidenchlorid-co-2-(methacryloyloxy)ethyltrimethylammoniummethylsulfat] (Gewichtsverhältnis 25/73/2), als polymeres Bindemittel; Ethylencarbonat als Koaleszenz-Hilfsmittel; Poly(vinylbenzyltrimethylammoniumchlorid-co-ethylendimethacrylat) (Gewichtsverhältnis 93/7) als antistatisches Leitfähigkeitsmittel; Diethyl-p-laurylanilin als oberflächenaktives Mittel; sowie die Teilchenmischung der Wahl. Das Gewichtsverhältnis von polymerem Bindemittel/Koaleszenz-Hilfsmittel/Leitfähigkeitsmittel/oberflächenaktives Mittel lag bei 51,8/22,2/10,1/1,0.
Teilchen für die verschiedenen Mischungen der Teilchen in den verschiedenen Elementen gemäß der Erfindung und den Vergleichselementen wurden ausgewählt aus den folgenden Teilchen:
Poly(methylmethacrylat-co-divinylbenzol) (Gewichtshältnis 97/1,65) (PMMDVB) Teilchen von zwei verschiedenen Größen, nämlich:
Teilchengrößen-Volumen-Medianwert = 4,9 Mikrometer (um), und Umfangs-Index = 1,19, und
Teilchengrößen-Volumen-Medianwert = 8,6 Mikrometer (um), und Umfangs-Index = 1,12; Syloid 244 Teilchen, im Handel erhältlich von der Firma Davison Chemical Division of W.R. Grace und Co., USA, die aus amorphen Kieselsäureteilchen bestehen mit einem Teilchengrößen-Volumen-Medianwert von 2,5 Mikrometern (um) und mit einem Umfangs-Index von 1,54;
Syloid 221 Teilchen, im Handel erhältlich von der Firma Davison Chemical Division von W.R. Grace und Co., USA, bei denen es sich um amorphe Kieselsäureteilchen handelt, und von denen vom Hersteller angegeben wird, daß sie eine mittlere Teilchengröße von 6,5 Mikrometern (um) haben; sowie Syloid 162 Teilchen, im Handel erhältlich von der Firma Davison Chemical Division von W.R. Grace und Co., USA, bei denen es sich um amorphe Kieselsäureteilchen handelt, und von denen vom Hersteller angegeben wird, daß sie eine mittlere Teilchengröße von 7,0 Mikrometern (um) haben.
Angaben bezüglich der Teilchentypen, Größen und Konzentrationen in den ein polymeres Bindemittel aufweisenden Bildempfangsschichten eines jeden Elementes werden in Tabelle I unten angegeben. Ein jeder Typ eines hergestellten Elementes wurde dann getestet durch Einführen eines Stapels von Elementen dieses Typs in die Empfangselementzufuhreinrichtung einer Vorrichtung vom Typ Kodak 1500 Series Copier- Duplicator, worauf die Vorrichtung über 50 volle Zyklen einer normalen Arbeitsweise in Betrieb genommen wurde. Zu jedem Zyklus gehörten die üblichen Stufen der Erzeugung eines elektrostatographischen Tonerbildes auf einem photoleitfähigen Element in der Vorrichtung, die Einführung eines Empfangselementes von einem Stapel derartiger Elemente in die Übertragungsstation der Vorrichtung, die Übertragung des Tonerbildes von dem photoleitfähigen Element auf eine Oberfläche des Empfangselementes, die Zufuhr des das Tonerbild tragenden Empfangselementes in eine Fixierstation, die Fixierung des Tonerbildes auf dem Empfangselement und das Ausführen des Elementes aus der Vorrichtung. Ein jedes Fehlverhalten eines Empfangselementes bezüglich einer richtigen Einführung von dem Stapel von Elementen oder bezüglich der richtigen Führung durch die Vorrichtung wurde ermittelt. Der aus 50 vollen Zyklen bestehende Test im Falle eines jeden Elemententyps wurde auf zwei anderen Vorrichtungen vom Typ Series Copier-Duplicator wiederholt. Alle drei Vorrichtungen wurden zuvor getestet und ausgewählt aufgrund ihrer Fähigkeit, Empfangselemente aus einfachem Papier durch die Vorrichtung mit einer Fehlerquote von 0 % zu führen. Die gesamte Fehlerquote im Falle der drei 50 volle Zyklen aufweisenden Tests für jeden Typ eines Elementes wurde dann berechnet, unter Gewinnung eines Wertes, ausgedrückt in Prozenten von Empfangselementen, die zu einem Transport-Fehlverhalten während einer normalen Vorrichtungsoperation führten. Die Ergebnisse sind in Tabelle I zusammengestellt. Tabelle I Beispiel Teilchen in Bindemittelschicht Teilchengröße* (um) Teilchenkonzentration in Bindemittelschicht (Gew.-%) Fehlerquote des Elementes (%) Syloid 244 Beispiel Teilchen in Bindemittelschicht Teilchengröße* (um) Teilchenkonzentration in Bindemittelschicht (Gew.-%) Fehlerquote des Elementes (%) Vergleich A Syloid 244 * Angegeben als Teilchengrößen-Volumen-Medianwert, mit Ausnahme für Syloid 162 und Syloid 221, für die die Werte als "mittlere Teilchengröße" angegeben sind, wie vom Hersteller angegeben, ohne daß das Wort "mittlerer" definiert wurde.
Die Ergebnisse in Tabelle I zeigen, daß die Elemente gemäß der Erfindung eine hohe Transport- oder Einspeis-Zuverlässigkeit aufweisen (Fehlerquote 2 % oder weniger), wohingegen die Vergleichselemente außerhalb des Bereiches der Erfindung eine beträchtlich geringere Transport- oder Einspeis- Zuverlässigkeit zeigten (Fehlerquote größer als 2 %). Weiterhin nahmen in den Tests sämtliche der Elemente der Beispiele 1-10 übertragene Tonerbilder sehr gut auf, die dann auf ihren Oberflächen gut fixiert wurden, unter Erzeugung hoch qualitativer Tonerbilder auf den Elementen.
Ferner führte keines der Elemente der Beispiele 1 bis 10 zu unerwünscht hohen Graden einer Staubbildung in den Bildherstellungsvorrichtungen während der Durchführung der Tests.

Beispiel 11

Elemente, hergestellt wie in Beispiel 1 beschrieben, wurden ebenfalls getestet in sechs Vorrichtungen vom Typ Kodak ColorEdge Copier-Duplicators. Mehr als 1000 Elemente des Beispieles 1 (insgesamt) wurden vollen Verarbeitungszyklen in den sechs Vorrichtungen unterworfen. Es wurden hoch qualitative Tonerbilder erhalten; es trat keine unerwünschte hohe Staubbildung auf und die Transport- oder Einspeis-Fehlerquote lag bei lediglich 0,4 %.

Beispiele 12-19

Es wurden Elemente, wie in den Beispielen 2, 3 und 5-10 beschrieben, hergestellt und einem 50 volle Zyklen umfassenden Test in einer Vorrichtung vorn Typ Kodak ColorEdge Copier- Duplicator unterworfen. Alle lieferten hoch qualitative Bilder, zeigten niedrige Staubgrade und die Transport- oder Einspeis-Fehlerquote lag bei 0 %.

Beispiel 20

Elemente, hergestellt wie in Beispiel 1 beschrieben, wurden ferner einem 550 volle Zyklen umfassenden Test in einer Vorrichtung vom Typ Kodak 2100 Series Duplicator und einem 200 volle Zyklen umfassenden Test in einer anderen Vorrichtung vom Typ Kodak 2100 Series Duplicator unterworfen. Die Elemente führten in beiden Tests zu hoch qualitativen Bildern, es traten niedrige Zerstäubungsgrade auf und die Transport- -oder Einspeis-Fehlerquote lag bei 0 %.

Claims

1. Transparentes elektrostatographisches Tonerbild-Empfangselement mit einem Substratblatt, das auf jeder Seite eine Schicht mit einem polymeren Bindemittel aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht des polymeren Bindemittels dispergiert hierin in einer Konzentration von mindestens 2 Gew.-% enthält eine Mischung von Teilchen, die aus der Schicht herausragen, wobei die Mischung umfaßt:

A. erste Teilchen mit entweder amorpher Kieselsäure mit einem Teilchengrößen-Volumen-Medianwert von 2 - 3 Mikrometern oder mit Poly(methylmethacrylat-co-divinylbenzol) mit einem Teilchengrößen-Volumen-Medianwert von 4 - 5 Mikrometern, und

B. zweite Teilchen mit Poly(methylmethacrylat-co-divinylbenzol) mit einem Teilchengrößen-Volumen-Medianwert im Bereich von größer als dem Teilchengrößen-Volumen- Medianwert der ersten Teilchen bis 12 Mikrometern,

wobei die Mischung keine amorphen Kieselsäureteilchen mit einem Teilchengrößen-Volumen-Medianwert von größer als 6 Mikrometern enthält.

2. Element nach Anspruch 1, in dem das polymere Bindemittel in der Schicht auf jeder Seite des Substratblattes eine mittlere Dicke von 0,5 bis 1,0 Mikrometern aufweist.

3. Element nach Anspruch 2, in dem das polymere Bindemittel eine mittlere Dicke von 0,5 Mikrometern aufweist.

4. Element nach Anspruch 1 mit einem Gew.-Verhältnis von ersten Teilchen:zweiten Teilchen im Bereich von 1:8 bis 8:1.

5. Element nach Anspruch 4, in dem das Gew.-Verhältnis 1:2 beträgt.

6. Element nach Anspruch 1, in dem die ersten Teilchen aufweisen eine Mischung von amorphen Kieselsäureteilchen mit einem Teilchengrößen-Volumen-Medianwert von 2 - 3 Mikrometern und Poly(methylmethacrylat-co-divinylbenzol)-Teilchen mit einem Teilchengrößen-Volumen-Medianwert von 4 - 5 Mikrometern.

7. Element nach Anspruch 1, in dem die ersten Teilchen amorphe Kieselsäure und die zweiten Teilchen Poly(methylmethacrylat-co-divinylbenzol) aufweisen.

8. Element nach Anspruch 1, in dem die Konzentration der Mischung von Teilchen in der Schicht auf jeder Seite des Substratblattes im Bereich von 2 bis 7 Gew.-% liegt.

9. Element nach Anspruch 1, in dem das polymere Bindemittel in der Schicht auf jeder Seite des Substratblattes eine mittlere Dicke von 0,5 Mikrometern aufweist, in dem die ersten Teilchen 1 Gew. -% der Schicht ausmachen und aus amorphen Kieselsäureteilchen mit einem Teilchengrößen- Volumen-Medianwert von 2 - 3 Mikrometern bestehen und die zweiten Teilchen 2 Gew.-% der Schicht ausmachen und umfassen Poly(methylmethacrylat-co-divinylbenzol)-Teilchen mit einem Teilchengrößen-Volumen-Medianwert von 8 - 9 Mikrometern.