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Diese
Erfindung betrifft Empfängerblätter für elektrostatographische
Bildaufzeichnungsverfahren, wie die Elektrophotographie. Insbesondere
betrifft sie ein neues, für
Wasser undurchlässiges
Empfängerblatt
für Tonerbilder
sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Empfängerblattes.
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In
einem üblichen,
elektrostatographischen Kopierverfahren wird ein latentes, elektrostatisches
Bild auf der isolierenden Oberfläche
eines Photoleiterelementes erzeugt. Wird ein trockener Entwicklungsprozess angewandt,
so werden geladene Tonerteilchen auf das elektrostatische Bild aufgebracht,
wo sie anhaften im Verhältnis
zu der elektrostatischen Potentialdifferenz zwischen den Tonerteilchen
und den Ladungen auf dem latenten Bild. Tonerteilchen, die das entwickelte
Bild bilden, werden dann auf ein Empfängerblatt übertragen, wo das übertragene
Bild fixiert wird, gewöhnlich
durch einen thermischen Fusionsprozess, bei dem das Empfängerblatt
unter Druck durch ein Paar Walzen geführt und Temperaturen von etwa
93 – 149 °C (200 – 300 °F) ausgesetzt
wird. Üblich
ist es, Tonerteilchen von dem Photoleiterelement auf das Bild-Empfangsblatt
mittels einer elektrostatischen Vorspannung zwischen dem Element
und dem Empfängerblatt
zu übertragen.
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Obgleich
das übliche,
elektrostatische Übertragungsverfahren
mit großen
Tonerteilchen gut arbeitet, treten Schwierigkeiten auf, wenn die
Größe der Tonerteilchen
vermindert wird. Kleinere Tonerteilchen sind für Bilder einer hohen Auflösung und
einer geringen Körnigkeit
erforderlich. Fällt
die Teilchengröße des Toners
unterhalb etwa 8 μm,
neigen jedoch die Oberflächenkräfte, welche
die Tonerteilchen an das Element binden dazu, gegenüber den
elektrostatischen Kräften
zu dominieren, die den Teilchen zugeführt werden können, um ihre Übertragung
auf das Empfängerblatt
zu unterstützen.
Infolgedessen erfolgt eine geringere Tonerübertragung und die Bildqualität leidet.
Zusätzlich,
wenn die Teilchengröße abnimmt,
neigen coulombische Abstoßungskräfte zwischen
den Teilchen dazu, diese zu zerstreuen, wodurch ein Verlust an Bildauflösung auftritt und
eine Erhöhung
der Körnigkeit
und einer Sprenkelung. Dies bedeutet, dass Bilder einer hohen Auflösung sehr
kleine Teilchen erfordern, doch ist es schwierig, elektrostatische Übertragungsbilder
von hoher Auflösung ohne
Bilddefekte zu erhalten.
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Um
die Übertragung
von sämtlichen
Tonerteilchen von dem Element auf den Empfänger zu unterstützen, ist
es vorteilhaft, die Bild-Empfangsoberfläche des Blattes mit einem thermoplastischen
Polymer zu beschichten. Während
der Übertragung
haften die Tonerteilchen an der thermoplastischen Beschichtung oder werden
teilweise in die thermoplastische Beschichtung eingebettet und werden
dadurch vollständiger
von dem Photoleiterelement entfernt. Eine weitere Verbesserung der
Tonerübertragung
kann erreicht werden durch Beschichtung der thermoplastischen Polymerschicht
auf dem Empfängerblatt
mit einem Trennmittel. Werden jedoch das Bindemittelharz für den Photoleiter
und die thermoplastische Polymerschicht des Empfängerblattes in geeigneter Weise
ausgewählt
bezüglich
ihrer Zusammensetzungen und Oberflächenenergien, so ist ein Trennmittel
nicht erforderlich.
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Die
Empfängerblätter für die elektrophotographischen
Tonerbilder sind meistens solche aus Papier, obgleich auch plastische
Blätter
verwendet wurden. Beide haben Nachteile, insbesondere bezüglich der
Aufnahme eines zusammenschmelzbaren Tonerpulvers von geringer Teilchengröße bei der
Herstellung von elektrophotographischen Reflexionskopien von kontinuierlichem
Ton oder Halbton. Um ein übliches
transparentes, plastisches Blatt für diesen Zweck verwenden zu
können,
muss das plastische Material pigmentiert sein mit zum Beispiel Titandioxid
oder dergleichen, um einen opaquen, reflektierenden Träger für das Tonerbild
zu erzeugen. Das Zumischen eines Färbemittels zu dem Polymer erhöht die Kosten
und das pigmentierte Blatt hat ein höheres spezifisches Gewicht.
Weiterhin neigen Färbemittel
dazu, auszubleichen oder in anderer Weise beim Älterwerden ihre Farbe zu verändern.
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Im
Falle von Papier ist seine unbehandelte Oberfläche in typischer Weise zu rau
für die
Herstellung von Übertragungsbildern
einer hohen Auflösung.
Infolgedessen muss eine glatte Oberfläche erzeugt werden, entweder
durch Kalandern oder durch Aufbringen einer Schicht aus plastischem
Material oder Ton auf das Papier, was zur Erhöhung der Kosten führt. Ein
besonders schwerwiegender Nachteil eines Empfängerblattes aus Papier besteht
darin, dass es, da es faserartig und hydrophil ist, in nicht-vermeidbarer
Weise Feuchtigkeit enthält.
Bei der Erhitzung, wie in der Toner-Fusionsstufe verdampft die Feuchtigkeit
im Papier und führt zu
einem Verziehen und zu einer Blasenbildung in dem getonten Bild,
insbesondere in großen
Tonerflächen.
Weiterhin neigt ein Empfängerblatt
aus Papier bei der Einwirkung von Wasser zu einer Deformation zum
Zerreißen und
zu anderen Beschädigungen.
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Die
US-A-4 795 676 beschreibt ein elektrostatisches Aufzeichnungsmaterial
aus einem mehrschichtigen, synthetischen Papierträger mit
einer elektroleitfähigen
Schicht und einer di-elektrischen Schicht, die in Folge auf dem
Träger
erzeugt werden. Der Träger
hat eine Grundschicht mit papierartigen Schichten eines thermoplastischen
Harzes auf beiden Seiten und Oberflächenschichten aus thermoplastischem
Harz mit einer geringen Menge eines anorganischen, feinteiligen
Pulvers, sofern dieses überhaupt
vorhanden ist.
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Die
US-A-S 055 371 beschreibt ein Empfängerblatt für Tonerteilchen, das ein papierartiges,
praktisch opakes, Mikroporen aufweisendes Polymerblatt einer kontinuierlichen
Matrix aus orientiertem und Wärme-fixiertem,
thermoplastischem Polymer aufweist, in dem polymere Mikrokügelchen,
umrundet durch Porenräume,
dispergiert sind. An mindestens einer Oberfläche des Mikroporen aufweisenden
Polymerblattes ist eine Schicht aus thermoplastischem Polymer gebunden,
dessen Glas-Übergangstemperatur
unterhalb der Schmelztemperatur des Matrixpolymeren des Mikroporen
aufweisenden Blattes liegt.
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Die
JP 1197763 beschreibt ein
Papier mit mehr als 65 % Opazität,
das für
die Verwendung mit einem aufschlagfreien Drucker geeignet ist. Das
Papier ist dadurch gekennzeichnet, dass es ein Beschichtungsmittel enthält aus 80 – 40 Gew.-%
eines Acryl-Urethanharzes und 20 – 60 Gew.-% eines Füllstoffes
auf der Oberfläche
eines synthetischen Papiers, dessen Oberflächenschicht ein verstreckter
Polyolefinfilm ist, der 20 – 65 Gew.-%
eines feinen anorganischen Pulvers enthält.
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Die
JP 3234588 beschreibt ein
Bildempfangsblatt für
einen Drucker für
die thermische Übertragung, das
einen Träger
aus einem monoaxial oder biaxial verstreckten Polyolefinfilm aufweist,
der eine mit Harz beschichtete Schicht aufweist und zwar auf seiner
Vorderseite wie auch auf der Rückseite,
mit einer Farbbildempfangsschicht, die hauptsächlich aus einem gesättigten
Polyester und einem Quervernetzungsmittel besteht.
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Die
JP 6324509 beschreibt ein
Toner-Empfangsblatt für
die Farbelektrophotographie mit einem Harz mit einem T
g-Wert
von –20 °C bis +30 °C und einem
sphärischen
Polyolefin mit niedrigem Molekulargewicht mit einem Erweichungspunkt
von 100 °C
oder darüber,
wobei der mittlere Teilchendurchmesser bei 0,1 – 1,0 μm liegt.
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Die
JP 1006958 beschreibt ein
statisches Aufzeichnungsblatt mit einem Substrat, vorzugsweise einem synthetischen
Papier mit einer elektroleitfähigen
Schicht und einer dielektrischen Schicht, abgeschieden auf mindestens
einer Oberfläche
des Substrates.
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Die
JP 5169864 beschreibt ein
Bildempfangsblatt für
den thermischen Druck mit: einer Oberflächenschicht aus einem einschichtigen,
verstreckten, porösen
Film mit einer Porenstruktur und der ein thermoplastisches Harz
enthält
und ein anorganisches Pigment als Hauptbestandteile; einer Rückschicht,
die ferner ein thermoplastisches Harz enthält und ein anorganisches Pigment,
jedoch aus einem mehrschichtigen, porösen Film besteht; und mit einer
Bildempfangsschicht.
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Die
JP 4039089 beschreibt ein
Bildempfangspapier für
Sublimations-Wärme-Übertragung
mit einer Zwischenschicht aus einer durch Addition polymerisierbaren
Zusammensetzung und einem Polyolefinharz sowie einer äußeren Schicht
aus einem thermoplastischen Polyesterharz, die in der angegebenen
Reihenfolge vorgesehen sind auf einem hochglatten Trägermaterial.
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Die
US-A-4 861 644 beschreibt ein mikroporöses Material mit einem feinverteilten,
in Wasser unlöslichen,
kieselsäureartigen
Füllstoff
sowie mit untereinander verbundenen Poren, auf welches Material
Tinte aufgedruckt wird.
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Es
besteht ein Bedürfnis
nach einem verbesserten Empfängerblatt,
insbesondere für
Bilder mit großen ausgefüllten Tonerflächen. Ein
solches Blatt muss mehrere wesentliche Kriterien erfüllen. Zuerst
muss es geeignet sein für
die Fusion und das Fixieren von Tonerpulvern von geringer Teilchengröße, um Bilder
von hoher Auflösung
zu erzeugen. Das Blatt muss eine Dimensionsstabilität beibehalten,
wenn es während
der Übertragung
und während
des Fixierens des Toners erhitzt wird. Das Blatt muss gegenüber Feuchtigkeit
hoch-resistent sein, um Probleme zu vermeiden, die durch Wasserverdampfung
während
der Erhitzung erzeugt wer den und es muss ferner geschützt sein,
wenn es der Einwirkung von Wasser ausgesetzt wird, um Schutz vor
einem Einreißen
oder anderen Beschädigungen
zu gewährleisten.
Zusätzlich
muss eine gute Adhäsion
zwischen der thermoplastischen Oberflächenschicht und dem Substrat
des Empfängerblattes
bestehen, um eine Delaminierung während der Erhitzung zu vermeiden.
Dann muss natürlich
im Falle eines Trägers
für elektrophotographische
Abzüge
das Blatt praktisch opake sein und stark reflektierend für sichtbares
Licht. Für
eine leichte Handhabung sollte das Blatt flexibel sein und von eindeutig
niedrigem, spezifischen Gewicht.
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Die
vorliegende Erfindung bietet eine weitere Verbesserung bei der Herstellung
von Bildern von hoher Auflösung,
insbesondere dann, wenn die Tonerbilder große ausgefüllte Flächen von Toner aufweisen. Zu
Bildern dieser Art gehören
insbesondere elektrophotographische Farbabzüge von kontinuierlichem Ton,
jedoch auch Halbtonbilder, in denen eine Punktausbreitung auftritt,
um große,
ausgefüllte
(solid) Tonerbereiche zu erzeugen, wie auch große alpha-numerische Bilder,
zu denen ausgefüllte
Flächen
gehören,
wie im Falle von graphischen Logos und Geschäfts-Logos.
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Ein
Problem mit allen derartigen Bildern, wenn Papier als Empfängerblatt-Substrat
verwendet wird, besteht darin, dass der Toner in den großen, ausgefüllten Bereichen
aufgespalten wird als Folge einer Deformation des Papiers, die durch
Wasserabsorption bewirkt wird. Trocknet das Papier aus, schrumpft
es ungleichförmig
relativ weniger in den großen
Tonerbereichen. Variable Dimensionsveränderungen über der Empfängerblattoberfläche würden alle
Bilder eines kontinuierlichen Tons oder eines Halbtons beschädigen, die
große Tonerbereiche
aufweisen. Das Papier kann sich ferner aufrollen oder knittern. Übliche,
plastische Blätter,
obgleich sie keine Feuchtigkeit absorbieren, haben ebenfalls Nachteile,
wie im Vorstehenden erwähnt.
Alle dieser Probleme werden durch das Tonerbild-Empfangsblatt der
vorliegenden Erfindung überwunden.
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Gemäß der Erfindung
umfasst ein Tonerbild-Empfangsblatt für die Elektrophotographie ein
praktisch opakes Substrat aus einem mikroporösen Material und abgeschieden
auf mindestens einer Oberfläche
des Substrates, eine praktisch Wasser undurchlässige Tonerempfangsschicht
mit einem thermoplastischen, organischen Polymer. Das mikroporöse Material
des Substrates umfasst eine Matrix aus einem in Wasser unlöslichen,
organischen Polymer, in dem verteilt sind feinteilige, in Wasser
praktisch unlösliche
Füllstoffteilchen,
die zumindest zu 50 Gew.-% aus Silizium enthaltenden Teilchen bestehen
und zu 40 bis 90 Gew.-% aus dem mikroporösen Material. Ein Netzwerk
von miteinander in Verbindung stehenden Poren, die über das
mikroporöse Material
kommunizieren macht 35 bis 95 Volumen-% des mikroporösen Materials
aus. Auf mindestens einer Oberfläche
des Substrates ist eine für
Wasser praktisch undurchlässige
Tonerbild-Empfangsschicht abgeschieden, die ein thermoplastisches,
organisches Polymer umfasst. Das Tonerbild-Empfangsblatt ist praktisch undurchlässig für Wasser
und hat einen Volumen-Widerstand von 1 × 108 Ohm-cm
bis 1 × 1013 Ohm-cm, vorzugsweise von 1 × 1010 Ohm-cm bis 1 × 1012 Ohm-cm.
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Weiterhin
bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung des
im Vorstehenden beschriebenen Tonerbild-Empfangsblattes. Die Tonerbild-Empfangsschicht
auf mindestens einer Oberfläche
des Substrates wird vorzugsweise aufgebracht unter Verwendung einer
in Wasser dispergierbaren Zusammensetzung aus einem thermoplastischen,
organischen Polymer.
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Im
Falle des Tonerbild-Empfangsblattes der vorliegenden Erfindung sind
sowohl das opake, synthetische Papiersubstrat als auch die thermoplastische,
organische Polymer-Bildempfangsschicht, die auf dem Substrat abgeschieden
ist, praktisch undurchlässig
für Wasser,
was zu einem großen
Vorteil bezüglich
der Dauerhaftigkeit und Bildqualität gegenüber den bisher bekannten Empfängermaterialien
führt,
insbesondere im Falle der Herstellung von elektrophotographischen
Farbbildern von kontinuierlichem Ton, die einen hohen Glanz in Bereichen
der Minimum-Dichte, Zwischen-Dichte und Maximum-Dichte aufweisen.
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Viele
bekannte mikroporöse
Materialien können
als Substrat des Tonerbild-Empfangsblattes der Erfindung verwendet
werden. Beispiele für
derartige mikroporöse
Materialien, zusammen mit ihren Eigenschaften und Verfahren der
Herstellung werden beispielsweise beschrieben in den US-A-2 772
322; 3 351 495; 3 696 061; 3 862 030 und 4 927 802, auf deren Offenbarungen
hier Bezug genommen wird.
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Eine
große
Anzahl von Polymeren kann als Matrix des mikroporösen Materials
verwendet werden; im Allgemeinen kann jedes beliebige, in Wasser
praktisch unlösliche
Polymer verwendet werden, das extrudiert, verpresst oder zu einem
Film, einem Blatt, einem Streifen oder einer Bahn aufgerollt werden
kann. Die Polymeren können
bestehen aus Homopolymeren, Copolymeren mit willkürlicher
Verteilung, Blockcopolymeren, Pfropfcopolymeren, ataktischen Polymeren,
isotaktischen Polymeren, syndiotaktischen Polymeren, linearen Polymeren
oder verzweigten Polymeren. Zu Beispielen von geeigneten, in Wasser
praktisch unlöslichen
Polymerklassen gehören
Polyolefine, Polyhaloolefine, Polyester, Polyamide, Polyimide, Polyurethane,
Polyharnstoffe, Polystyrole, Arcyl- und Methacrylpolymere, Polycarbonate,
Polyether, Polysulfide, Polysilane, Polysiloxane und Hybride und
Mischungen hiervon. Polyolefine, insbesondere Polyethylene und Polypropylene
werden bevorzugt verwendet. Zu geeigneten Polyethylenen gehören Polyethylene
von niedrigem Molekulargewicht von niedriger, mittlerer und hoher
Dichte, Polyethylene eines ultrahohen Molekulargewichts und Mischungen
hiervon.
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In
dem mikroporösen
Material des Empfängersubstrates
liegen in einer Menge, die 40 bis 90 Gew.-% des mikroporösen Materials
ausmacht, feinverteilte, in Wasser praktisch unlösliche Füllstoffteilchen vor, von denen
mindestens 50 Gew.-% Silizium enthaltende oder kieselsäureartige
Teilchen sind. Zu Beispielen von geeigneten, Silizium enthaltenden
oder kieselsäureartigen
Teilchen-Materialien gehören
Calciumsilicat, Aluminiumsilicat, Natriumaluminiumsilicat, ausgefällte Kieselsäure, Silicagel
und abgerauchte Kieselsäure,
wobei ausgefällte
Kieselsäure
bevorzugt verwendet wird. Zusätzlich
zu den Silizium enthaltenden oder kieselsäureartigen Teilchen kann der
Füllstoff
andere Materialien enthalten, wie zum Beispiel Teilchen aus Metalloxiden, Sulfaten
und Carbonaten.
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Wie
in der zuvor erwähnten
US-A-4 927 802 offenbart, können
die beschriebenen, mikroporösen
Materialien entweder monoaxial oder biaxial verstreckt werden, wodurch
das Porenvolumen der Materialien erhöht wird und wodurch Bereiche
von molekularer Orientierung induziert werden. Gemäß der vorliegenden
Erfindung umfasst das Empfängerblatt-Substrat
ein Netzwerk von miteinander verbundenen Poren im mikroporösen Material,
das 35 bis 95 Volumen-% des Materials ausmacht.
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Bevorzugte
Substrate für
das Empfängerblatt
der Erfindung sind mikroporöse
Polyethylenfilme, hergestellt von der Firma PPG Industries, Pittsburgh,
PA und vertrieben unter der Handelsbezeichnung Teslin®. Diese
Filme sind erhältlich
in Dickenbereichen von 178 μm
(7 mil) bis 356 μm
(14 mil) und mit Dichten, gekennzeichnet als "normal" bis "hoch".
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Besonders
bevorzugte Empfängerblatt-Substrate
sind Teslin®-Filme
von "normaler" Dichte mit einer Dicke
von 254 μm
(10 mil) bis 356 μm
(14 mil).
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Die
thermoplastische Schicht aus organischem Polymer, die die Bildempfangsschicht
(IRL) des Empfangsblattes der Erfindung umfasst, liefert eine glatte
Toner-Rezeptoroberfläche
auf der IRL, die für
Wasser praktisch undurchlässig
ist und zu Bildern führt
mit einem hohen Glanz in D-min- und D-max-Bereichen wie auch in
Bereichen von mittlerer Dichte. Geeignete Polymere für die IRL
haben vorzugsweise eine Glas-Übergangstemperatur
von 25 °C
bis 65 °C,
weiter bevorzugt von 40 °C
bis 60 °C.
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Die
Polymeren, die die IRL bilden, können
sein Homopolymere, Copolymere und Mischungen hiervon, wozu gehören Polystyrole,
Polyolefine, Acryl- und Methacrylpolymere, Copolymere von Styrol
und acrylischen und/oder methacrylischen Monomeren, Copolymere von
Olefinen und acrylischen und/oder methacrylischen Monomeren, Polyester,
Polyesterionomeren, Polyamiden, Polyimiden, Polyurethanen, Polyharnstoffe,
Polycarbonate, Polyethern, Polysulfiden und Hybriden sowie Mischungen
hiervon. Zu bevorzugten IRL-Polymermaterialien gehören Polyesterionomere,
Copolymere von Styrol und Acryl- und/oder Methacrylmonomeren, Polyurethane
und Hybride und Mischungen hiervon.
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Die
IRL, die eine Dicke von 1 μm
bis 30 μm,
vorzugsweise 8 μm
bis 12 μm
hat, wird vorzugsweise erzeugt durch Aufbringen einer wässrigen
Dispersion des Polymeren auf das Empfängerblat-Substrat. Zu geeigneten,
im Handel erhältlichen,
in Wasser dispergierbaren Materialien gehören die Eastman AQ® Polyesterionomeren,
die Zusammensetzungen sind aus Poly(1,4-cyclohexylendimethylen-co-2,2'-oxydiethylenisophthalat-co-5-natriumsulfo-1,3-benzoldicarboxylat).
Spezielle Beispiele dieser Materialien sind Eastman AQ® 55,
Tg 55 °C;
38, Tg 38 °C und 29, Tg 29 °C.
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Andere
im Handel erhältliche,
polymere, in Wasser dispergierbare Zusammensetzungen sind Copolymere
aus 50 – 70
Gew.-% Styrol und/oder α-Methylstyrol
mit 50 – 30
Gew.-% Acryl- und/oder
Methacrylalkylestern, erhältlich
von der Firma J.C. Johnson Co., unter der Handelsbezeichnung Johncryl®,
zum Beispiel Johncryl®-52, -89 und -77. Ein
anderes geeignetes, in Wasser dispergiertes Polymer ist ein Styrol-Butylacrylat-2-sulfoethylmethacrylatcopolymer,
vorzugsweise in einem Monomer- Gewichts-Verhältnis 60:30:10, erhältlich von
der Firma Eastman Kodak Co. In Wasser dispergierbare Polyurethan-Harnstoffe,
die sich ableiten von Polyoxyethylenalkoholen und Bis(4-isocyanatocyclohexyl)methan,
die in der US-A-4 501 852 beschrieben werden und die erhältlich sind
von der Firma Bayer Corporation als Bayhydrol®-110,
-121 und -123, sind ebenfalls geeignet.
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Gemäß der Erfindung
hat das Tonerbild-Empfangsblatt einen Volumenwiderstand von 1 × 108 Ohm-cm bis 1 × 1013 Ohm-cm,
vorzugsweise von 1 × 1010 Ohm-cm bis 1 × 1012 Ohm-cm.
Ein Volumen-Widerstand innerhalb dieser Bereiche ist erforderlich,
um die elektrostatische Vorspannung zwischen dem Photoleiterelement
und dem Bildempfangsblatt zu erzeugen, die erforderlich ist für eine effiziente,
vollständige Übertragung der
Tonerbildteilchen auf das Blatt. Der Volumen-Widerstand kann gemessen
werden durch Anordnung einer Probe des Empfängerblattes von bekannter Dicke
zwischen zwei Elektroden von bekannter Fläche durch Anlegen eines Potentials
von bekannter Spannung an eine Elektrode und Messung des erhaltenen
Widerstandes gemäß der folgenden
Formel: Pv = (Kv/t)(R)worin Pv der
Volumen-Widerstand ist, Kv die Elektrodenfläche, t die
Dicke der Empfangsblatt-Probe und R der gemessene Widerstand.
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Die
folgenden Beispiele veranschaulichen die Erfindung weiter:
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Beispiel 1 - Herstellung
von Tonerbild-Empfangsblättern
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- A. Eine IRL-Beschichtungszusammensetzung mit 15 Gew.-% einer
Mischung aus 13 Gew.-% Johncryl®-89,
47 Gew.-% Johncryl®-77 und 40 Gew.-% Johncryl®-52,
sämtliche
Copolymer-Zusammensetzungen von 50 – 70 Gew.-% Styrol und/oder α-Methylstyrol mit
50 – 30
Gew.-% Acryl- und/oder Methacryl-Alkylestern, wurde in einer Wasser-Isopropylalkoholmischung
eines Verhältnisses
von 60/40 (auf Volumenbasis) hergestellt und mit Zusammensetzung
A bezeichnet.
Die Zusammensetzung A wurde aufgetragen in Form
einer Feststoffabscheidung, trocken gemessen von 11,8 g/m2 (1,10 g/ft2) unter
Erzeugung einer IRL mit einer Dicke von 10 μm auf einem Teslin® Spid
1400 Substrat mit einer Dicke von 356 μm (14 mil) unter Erzeugung des
Empfängerblattes
A-1 gemäß der Erfindung.
Die Zusammensetzung A wurde ferner in der gleichen abgeschiedenen
Menge auf mit zwei Harzen beschichtete Papiere aufgetragen, hergestellt
von der Firma Eastman Kodak Company mit einer Dicke von 114 μm (4,5 mil) und
178 μm (7
mil) unter Erzeugung von Vergleichs-Empfängerblättern A-2 bzw. A-3.
- B. Eine IRL-Beschichtungszusammensetzung mit 15 Gew.-% der zuvor
erwähnten
Polyesterionomer-Zusammensetzung Eastman AQ®-55
in Wasser, enthaltend 0,05 Gew.-% Olin® 10G
als oberflächenaktivem
Mittel wurde hergestellt und mit Zusammensetzung B bezeichnet.
Die
Zusammensetzung B wurde in einer Beschichtungsstärke von trocken gemessen 11,8
g/m2 (1,10 g/ft2)
aufgetragen unter Erzeugung einer 10 μm IRL-Schicht auf den mit Teslin® und
Harz beschichteten Papiersubstraten, wie in Abschnitt A oben beschrieben,
unter Erzeugung des Empfängerblattes
B-1 gemäß der Erfindung und
Vergleichs-Empfängerblättern B-2
und B-3.
- C. Eine IRL-Beschichtungszusammensetzung mit 15 Gew.-% des Styrol-Butyl-acrylat-2-sulfoethylmethacrylacopolymeren
mit einem monomeren Gewichts-Verhältnis von 60:30:10 in Wasser,
enthaltend 0,05 Gew.-% Olin 10G als oberflächenaktivem Mittel wurde hergestellt
und mit Zusammensetzung C bezeichnet.
Die Zusammensetzung C
wurde in einer Beschichtungsstärke
von trocken gemessen 11,8 g/m2 (1,10 g/ft2) aufgetragen unter Erzeugung einer 10 μm IRL-Schicht
auf den Teslin® und
mit Harz beschichteten Papiersubstraten, wie in Abschnitt A oben
beschrieben, unter Erzeugung des Empfängerblattes C-1 gemäß der Erfindung und
den Vergleichs-Empfängerblättern C-2
und C-3.
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Beispiel 2 - Untersuchung
der Wasserfestigkeit von Empfangsblättern mit aufgezeichneten Bildern
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Um
die Empfängerblätter der
Erfindung und die Vergleichsblätter
auf ihre Wasserfestigkeit zu untersuchen, wurden 5,1 cm × 5,1 cm
(2 in × 2
in) Proben der Empfängerblätter, auf
denen ein Bild aufgezeichnet wurde unter Verwendung eines Off-line-Band-Fusionsgerätes, eingestellt
auf 250 °C,
24 Stunden lang in Wasser bei Raumtemperatur eingetaucht, worauf
die Proben 24 Stunden lang an der Luft trocknen gelassen wurden.
Die Empfängerblätter A-1,
B-1 und C-1 zeigten keine Tonerbild-Risse oder ein Abblättern und
keine Substrat-Verzerrung, Beweise für die Wasser-Undurchlässigkeit
der Empfängerblätter der
Erfindung. Andererseits zeigten die Blätter A-2, A-3, B-2, B-3, C-2
und C-3 alle Bildrisse und ein Abblättern von verschiedenem Ausmaß, wobei
die Blätter
A-2 und A-3 die größte Bildbeschädigung zeigten
und B-3 die geringste unter den Vergleichsblättern. Der Test verursachte
mindestens eine geringfügige
Substrat-Verzerrung in sämtlichen
Fällen der
Vergleichsblätter,
stärker
im Falle von A-2, B-2 und C-2 gegenüber anderen.
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Dies
bedeutet, dass die Empfängerblätter der
Erfindung einen wesentlichen Wasserechtheits-Vorteil gegenüber den Vergleichsproben zeigten.
Tatsächlich
zeigten die Blätter
A-1, B-1 und C-1 gemäß der Erfindung
keine Tonerbild- oder Substrat-Defekte, selbst nach einer ausgedehnten
Periode des Eintauchens in Wasser von 72 Stunden.
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Beispiel 3 - Messung des
Volumen-Widerstandes der Empfängerblätter und
Substrate
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Die
Werte des Volumen-Widerstandes der Empfängerblätter der Erfindung wurden bestimmt
unter Anwendung des Keithley Resistance Systems, Modell 6517 der
Firma Keithley Co. Die Berechnung der Werte des Volumen-Widerstandes
von den gemessenen Widerstandswerten erfolgte gemäß der oben
angegebenen Gleichung.
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Die
Empfängerblätter A-1,
B-1 und C-1 gemäß der Erfindung
hatten sämtlich
Volumen-Widerstände im Bereich
von 1 × 1010 Ohm-cm bis 1 × 1012 Ohm-cm.
Der Volumen-Widerstand des Teslin® Spid
1400 Substrates wurde ebenfalls bestimmt und es wurde gefunden,
dass er im Bereich von 1 × 109 Ohm-cm bis 1 × 1010 Ohm-cm
lag. Eine ähnliche
Bestimmung erfolgte im Falle eines Kodak PET-X® Blattes,
das polymere Mikrokügelchen
enthielt, die in einem orientierten, wärmefixierten, thermoplastischen
Polymer dispergiert waren, wie es beschrieben wird in der zuvor
erwähnten
US-A-5 055 371. Dieses Material hatte einen Volu men-Widerstand im
Bereich von 1 × 1013 Ohm-cm bis 1 × 1014 Ohm-cm,
beträchtlich
außerhalb
des Bereiches, der erforderlich ist für eine wirksame, vollständige Tonerteilchenübertragung
auf das Empfängerblatt.
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Beispiel 4 - Glanz-Messungen
von Empfängerblättern mit
aufgezeichnetem Bild
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In
den Empfängerblättern A-1,
B-1 und C-1 gemäß der Erfindung
wurden Bilder aufgezeichnet, wie in Beispiel 2 beschrieben, worauf
sie Glanz-Messungen unterworfen wurden unter Anwendung eines Glanz-Messgerätes vom
Typ Gardner Micro TRI gloss meter, Modell 4520 bei einer Einstellung
von 60°.
Die Messungen erfolgten im Bereich von D-max, D-min und von mittlerer
Dichte. Auf einer Probe eines Teslin® Spid 1400
Substrates wurden ebenfalls Bilder aufgezeichnet und die Probe wurde
Glanz-Messungen unterworfen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengestellt.
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Wie
die Daten, die in Tabelle 1 zusammengestellt sind, zeigen, werden
hohe 60° Glanz-Werte
um die 90 in den D-max-Bereichen sämtlicher Empfängerblätter erzielt,
einschließlich
des unbeschichteten Teslin®-Substrates, das zum Vergleich
mitverwendet wurde. In den Bereichen mittlerer Dichte und Minimum-Dichte
jedoch zeigt das unbeschichtete Teslin®-Material
einen sehr geringen Glanz. Empfängerblätter A-1,
C-1 und insbesondere B-1 mit aufgezeichneten Bildern sind andererseits
gekennzeichnet durch einen hohen Glanz in den Bereichen von D-min
und mittlerer Dichte.
