DE69906367T2

DE69906367T2 - Elektrofotografisches Tonerempfangsmaterial

Info

Publication number: DE69906367T2
Application number: DE69906367T
Authority: DE
Inventors: Gregory Edward Bugner; Edward Missell
Original assignee: Eastman Kodak Co
Current assignee: Eastman Kodak Co
Priority date: 1998-12-03
Filing date: 1999-09-30
Publication date: 2003-12-18
Anticipated expiration: 2019-10-01
Also published as: EP1135260A1; US6365317B2; EP1135260B1; US20010006721A1; WO2000032408A1; DE69906367D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Empfangsmaterial für elektrofotografischen Toner und insbesondere ein derartiges Material, auf dem ein Bild von hoher fotografischer Qualität ausgebildet werden kann, das im Wesentlichen einen einheitlichen Glanz im gesamten Bildbereich aufweist, sowie ein Verfahren zur Herstellung derartiger Materialien.
Beim elektrofotografischen Kopieren und Laserdrucken wird ein elektrostatisches Latentbild auf einer fotoleitenden Oberfläche ausgebildet und dann zur Trockenentwicklung mit trockenen, elektrostatisch geladenen Tonerpartikeln in Kontakt gebracht, die ein thermoplastisches Bindemittelpolymer und ein Pigment umfassen. Das resultierende Muster der Tonerpartikel wird dann durch elektrostatische Anziehung auf ein Empfangsmaterial übertragen, z. B. einen Papierbogen oder eine Papierbahn, auf dem bzw. der Toner mittels Wärme und Druck fixiert wird, z. B. durch Durchtritt durch den Spalt beheizter Fixierwalzen oder eines Fixierbandes, wodurch sich auf dem Empfangsmaterial ein elektrofotografisches Tonerbild bildet. Diese weit verbreitete Bürotechnik ist recht erfolgreich, wenn es um die Anfertigung von Schwarzweißkopien von Dokumenten unter Verwendung von Papierbogen als Empfangsmaterialien geht. Die bekannten Verfahren sind jedoch nicht gänzlich erfolgreich zur Anfertigung von Bildern, die die hohe Qualität von Halbtonbildern aufweisen, wie sie mit konventioneller Silberhalogenidfotografie herstellbar sind. Insbesondere elektrofotpgrafischen Drucken oder Kopien derartiger Bilder auf Papier fehlt der einheitliche Glanz und die Anmutung von Drucker, die mit konventioneller Fotografie herstellbar sind. Die vorliegende Erfindung stellt ein neues Empfangsmaterial für elektrofotografischen Toner sowie ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Materials bereit. Mit dem neuen Empfangsmaterial lassen sich mittels Elektrofotografie Halbtonbilder in hoher Qualität und von im Wesentlichen einheitlichem Glanz im gesamten Bildbereich herstellen.
Zwar handelt es sich bei den Bogen für elektrofotografische Toner meist um Papier, aber eine unbehandelte Papieroberfläche ist normalerweise zu rau, um ein Tonerübertragungsbild von hoher Auflösung zu ermöglichen. Ein gravierender Nachteil eines Papierempfangsbogens besteht darin, dass dieser aufgrund seiner fasrigen und hydrophilen Struktur unvermeidlich Feuchtigkeit enthält. Beim Erwärmen im Tonerfixierschritt verdampft die Feuchtigkeit in dem Papier und verursacht Beulen und Verzerrungen des getonerten Bildes, insbesondere in großen Tonerflächen. Ein Papierempfangsbogen kann zudem bei Kontakt mit Wasser einreißen, sich verformen oder sonstigen Beschädigungen unterworfen sein.
US-A-4,711,816 beschreibt durchsichtige Bogenmaterialien zur Verwendung in elektrostatischen Normalpapierkopierern, die einen polymeren Filmträger umfassen, eine Bildempfangsschicht und eine Schicht einer elektrisch leitenden Grundbeschichtung. Elektrostatografische und thermische Abbildungselemente mit einem Träger, einer bilderzeugenden Schicht und einer elektrisch leitenden Schicht werden in US-A-5, 508 135 beschrieben.
Es besteht Bedarf nach einem verbesserten Papiertonerempfangsbogen, insbesondere zur Anfertigung glänzender Halbton- oder Rasterbilder von hoher Qualität und einheitlichem Glanz. Ein derartiger Bogen sollte gegenüber Wasserabsorption beständig sein und zur Herstellung von Bildern mit großen Tonerflächen geeignet sein, die nicht durch Verformung des Papiers aufgrund von Wasserabsorption reißen. Das Papier sollte sich nicht Wellen oder knittern Die vorliegende Erfindung sieht einen neuartigen Papierempfangsbogen für Tonerbilder vor" einschließlich Halbtonfarbbildern, die durch extrem kleine Trockentonerpartikel erzeugbar sind, und der die Probleme von Empfangsmaterialien nach dem Stand der Technik überwindet.
Die vorliegende Erfindung sieht ein neuartiges Empfangsmaterial für thermoplastische, elektrofotografische Toner mit einer Glasübergangstemperatur Tg im Bereich von ca. 45ºC bis 60ºC vor, das folgendes umfasst: (a) einen Papierträger, (b) eine auf den Träger aufgetragene glatte, wasserbeständige, polymere Abhalteschicht, und (c) eine auf der Abhalteschicht aufgetragene Tonerempfangsschicht. In dem neuartigen Empfangsmaterial umfasst die Empfangsschicht ein thermoplastisches Polymer, das von einem wässrigen Medium auftragbar ist, eine Glasübergangstemperatur Tg innerhalb von 5ºC der Glasübergangstemperatur Tg des Tonerpolymers aufweist und adhäsiv damit verträglich ist. Wenn die Empfangsschicht auf der Abhalteschicht aufgetragen und getrocknet wird, hat sie bei 60º einen Glanz von mindestens ca. 60, was nicht wesentlich weniger ist als der Glanz, den der Toner aufweist, wenn der Toner fixiert ist und auf der Empfangsschicht haftet. Der Träger, die Tonerempfangsschicht und die leitende Abhalteschicht weisen gemeinsam einen spezifischen elektrischen Volumenwiderstand im Bereich von 1,0 · 10&sup8; bis 1,0 · 10¹³ Ohm-cm auf.
Die Erfindung sieht zudem ein Verfahren zur Herstellung eines Empfangsmaterials für elektrostatisch geladenen thermoplastischen Toner vor. Das Verfahren umfasst die Ausbildung einer glatten, wasserundurchlässigen Abhalteschicht aus einem thermoplastischen Polymer auf einem lichtundurchlässigen Aufsichtspapierträger, das Ausbilden einer Tonerempfangsschicht durch Auftragen einer wässrigen Dispersion eines thermoplastischen Polymers auf der Abhalteschicht, das mit dem Polymer der Abhalteschicht und mit dem Toner adhäsiv verträglich ist. Das Polymer der Tonerempfangsschicht hat eine Glasübergangstemperatur Tg innerhalb von 5ºC der Glasübergangstemperatur Tg des thermoplastischen Toners. Nach Beschichtung und Trocknung hat die Tonerempfangsschicht bei 60º einen Glanz von mindestens 60, was nicht wesentlich weniger ist als der Glanz, den der Toner aufweist, wenn der Toner auf der Empfangsschicht haftet. Der Träger, die Tonerempfangsschicht und die leitende Abhalteschicht weisen gemeinsam einen spezifischen elektrischen Volumenwiderstand im Bereich von 1,0 · 10&sup8; bis 1,0 · 10¹³ Ohm-cm auf.
Die vorliegende Erfindung sieht ein Verfahren zur Herstellung eines elektrofotografischen Bildes vor, das das neuartige Tonerempfangsmaterial verwendet.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Die einzige Figur der Zeichnung zeigt einen schematischen, nicht maßstäblichen Querschnitt eines erfindungsgemäßen Tonerempfangsmaterials mit einem darauf ausgebildeten Tonerbild.
In dem in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst das erfindungsgemäße Empfangsmaterial 10 einen Papierträgerbogen 11, eine wasserbeständige Abhalteschicht 12 und eine auf Wasserbasis beschichtete thermoplastische Tonerempfangsschicht 13. Die Bereiche 14 und 15 der Tonerempfangsschicht 13 umfassen pigmentierte thermoplastische Tonerpartikel, die auf der thermoplastischen Tonerempfangsschicht 13 fixiert und zumindest teilweise darin eingebettet sind. Wie die Zeichnung zeigt, können die Tonerempfangsmaterialien zudem optionale Schichten oder Beschichtungen umfassen, wie eine Antiwellschicht 16 auf der Unterseite des Papierträgerbogens 11.
Um die getonerten Bereiche auf dem Empfangsbogen auszubilden, wird die gesamte Oberfläche der Tonerempfangsschicht elektrostatisch geladen. In verbreiteten elektrofotografischen Kopierern und Laserdruckern, für die der Kodak® Color Edge Kopierer ein Beispiel ist, wird die erforderliche elektrostatische Vorspannung zwischen dem Fotoleiter und dem Tonerempfangsbogen durch rückseitige Aufladung des Empfangsbogens erzeugt. Hierzu wird die Trägerseite des Empfangsbogens auf einer elektrisch geladenen Oberfläche angeordnet. Wenn der spezifische elektrische Volumenwiderstand des gesamten Empfangsbogens, einschließlich des Trägers, der Abhalteschicht und der Tonerempfangsschicht, in dem erforderlichen Bereich liegt, wird eine Ladung auf der Tonerempfangsschicht erzeugt.
Um die notwendige elektrostatische Aufladung durch rückseitige Ladung zu erzeugen, muss der spezifische elektrische Volumenwiderstand des gesamten Empfangsbogens, einschließlich aller Schichten und vorzugsweise auch jeder einzelnen Schicht, im Bereich von 1,0 · 10&sup8; bis 1,0 · 10¹³ Ohm-cm liegen. Die erfindungsgemäßen Empfangsmaterialien weisen einen spezifischen elektrischen Volumenwiderstand in diesem Bereich auf, und die bevorzugten Materialien haben einen spezifischen elektrischen Volumenwiderstand im Bereich von 1,0 · 10¹&sup0; bis 1,0 · 10¹² Ohm-cm.
Der spezifische elektrische Volumenwiderstand lässt sich messen, indem eine Probe des Empfangsbogens von bekannter Dicke zwischen zwei Elekctroden von bekannter Fläche angeordnet wird, um dann ein Potenzial von bekannter Spannung an eine Elektrode anzulegen, worauf der resultierende Widerstand anhand folgender Formel gemessen wird.
Pv = (Kv/t)(R)
wobei Pv der spezifische elektrische Volumenwiderstand ist, Kv ist die Elektrodenfläche, t ist die Dicke der Empfangsbogenprobe und R ist der gemessene Widerstand.
Nach dem Laden wird der Empfangsbogen in Kontakt mit oder in Nähe zu einem Fotoleiter oder einer Übertragungselementfläche gebracht, die ein Muster von Tonerpartikeln trägt, die zur Ladung der Tonerempfangsschicht umgekehrt geladen sind. Die Tonerpartikel haften elektrostatisch an der Tonerempfangsschicht, um darauf ein Bildmuster zu bilden. Um das Tonermuster auf der Tonerempfangsschicht zu fixieren, wird der Toner auf dem Empfangsbogen Wärme und Druck ausgesetzt, beispielsweise indem der Bogen durch den Spalt der Fixierwalzen tritt. Sowohl das Tonerpolymer als auch das thermoplastische Polymer der Tonerempfangsschicht werden ausreichend erweicht oder geschmolzen, um unter dem Druck der Fixierwalzen aneinander zu haften. Wenn sowohl die Tonerempfangsschicht als auch der Toner weich werden und schmelzen, kann sich der Toner, wie in der Zeichnung schematisch dargestellt, zumindest teilweise in der thermoplastischen Tonerempfangsschicht einbetten.
Zur Ausbildung von Tonerbildern auf konventionellen Empfangsbogen erzeugt das Schmelzen und Fixieren des Toners auf dem Bogen mithilfe der Fixierwalzen einen Glanz in den getonerten Bereichen, d. h. in den so genannten Dmax- oder schwarzen Bereichen des Bildes. In den ungetonerten Bereichen, den so genannten Dmin- oder weißen Bereichen, wird jedoch kein Glanz erzeugt. Wenn der tonertragende Empfangsbogen in dem Fixierwalzenspalt Wärme und Druck ausgesetzt wird, entwickelt die gesamte Oberfläche des Bogens erfindungsgemäß einen im Wesentlichen einheitlichen Glanz. Das resultierende elektrofotografische Bild hat das Aussehen und die Anmutung eines glänzenden fotografischen Silberhalogenid- Prints.
Der Träger, auf dem die Abhalteschicht und die Tonerempfangsschicht für die erfindungsgemäßen Materialien aufgetragen sind, ist ein Papierbogen oder eine Papierbahn beliebiger Art, wie sie als Aufsichtsträger für die Elektrofotografie oder für die Silberhalogenidfotografie verwendbar sind. Der spezifische elektrische Volumenwiderstand des Trägers sollte in einem derartigen Bereich liegen, dass das beschichtete Produkt den erforderlichen spezifischen elektrischen Volumenwiderstand aufweist Insbesondere sollte das beschichtete erfindungsgemäße Material einschließlich des Trägers, der Abhalteschicht, der Tonerempfangsschicht und jeder zusätzlichen, wahlweisen Schicht, einen spezifischen elektrischen Volumenwiderstand im Bereich von 1,0 · 10&sup8; bis 1,0 · 10¹³ Ohm-cm aufweisen. Vorzugsweise liegt der spezifische elektrische Volumenwiderstand des Papierträgers in demselben Bereich.
Um den erforderlichen spezifischen elektrischen Volumenwiderstand zu erzeugen, kann der Papierträger leitende Komponenten in seiner ursprünglichen Struktur enthalten, oder er kann zur Einstellung des Widerstands mit Leitmitteln behandelt werden. Beispielsweise kann eine Papiersorte, deren spezifischer elektrischer Volumenwiderstand den geforderten Bereich überschreitet, durch entsprechende Behandlung oder zur Zusetzen eines Leitmittels in dem Papierherstellungsprozess behandelt werden.
Ein bevorzugter Träger, und einer, der in den nachfolgenden Beispielen dargelegt wird, ist ein 152 um oder 203 um dickes weißes Papier von fotografischer Qualität, das derart behandelt worden ist, dass dessen spezifischer elektrischer Volumenwiderstand im Bereich von 1,0 · 10&sup8; bis 1,0 · 10¹³ Ohm-cm liegt. Ein bevorzugtes Mittel zur Behandlung des Papiers ist das Leitmittel Calgon 261-XLVTM, ein quaternäres Ammoniumpolymer, hergestellt von der Calgon Corp.
Nach Behandlung des Trägers, soweit dies erforderlich ist, um den spezifischen elektrischen Volumenwiderstand auf den notwendigen Wert zu bringen, wird der Träger zur Ausbildung einer Abhalteschicht beschichtet. Wenn eine Antiwellen- oder Antistatikschicht oder eine andere Beschichtung auf der Unterseite des Trägers erforderlich ist, kann diese vor oder nach Ausbilden der Abhalteschicht auf der Oberseite des Trägers aufgebracht werden. Wichtige Qualitäten der Abhalteschicht sind deren Beständigkeit gegenüber Wasser, deren spezifischer elektrischer Volumenwiderstand und deren Adhäsionsverträglichkeit mit der Tonerempfangsschicht, die über der Abhalteschicht aufgetragen wird. Aufgrund der Beständigkeit gegenüber Wasser kann die Beschichtung der Tonerempfangsschicht aus einem wässrigen Medium erfolgen. Ein wichtiger Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass die ökologischen und ökonomischen Nachteile von Beschichtungen mit organischen Lösemitteln vermeidbar sind. Indem eine erfindungsgemäße, wasserbeständige Abhalteschicht bereitgestellt wird, kann eine wasserbasierende Beschichtung der Tonerempfangsschicht erfolgen, während der Papierträger vor Kontakt mit Wasser geschützt wird, was andernfalls bewirken könnte, dass sich das Papier wellt, knittert oder seinen spezifischen elektrischen Volumenwiderstand ändert.
Die Abhalteschicht kann durch Lösemittelbeschichten, wasserbasierendes Beschichten oder Schmelzbeschichten auf den Träger aufgetragen werden. Es sind bekannte Beschichtungsverfahren verwendbar, die in der Lage sind, glatte Flächen zu erzeugen, wie u. a. Gravurstreichverfahren, Bead-Beschichten, Stangenbeschichten und Sprühbeschichten. Sowohl die Vorder- als auch die Rückseite kann beschichtet werden, um bei Bedarf eine Duplex-Bebilderung zu erzeugen. Die Abhalteschicht selbst uni in Kombination mit dem Papiersubstrat sollte einen spezifischen elektrischen Volumenwiderstand im Bereich von 1,0 · 10&sup8; bis 1,0 · 10¹³ Ohm- cm aufweisen und vorzugsweise von 1,0 · 10¹&sup0; bis 1,0 · 10¹² Ohm-cm. Die bevorzugte Dicke der Abhalteschicht beträgt zwischen 1 und 15 um und am besten zwischen 2 und 5 um.
Der Begriff wasserbeständig, wie im Zusammenhang mit der Abhalteschicht verwendet, bedeutet, dass die Schicht ausreichend beständig gegen Eindringen von Wasser ist, damit das wässrige Vehikel der Beschichtung nicht vor dessen vollständiger Trocknung in die Abhalteschicht eindringt, wenn eine wässrige Beschichtung aus Tonerempfangsschichtpolymer auf die Schicht aufgetragen und dann getrocknet wird.
Ein Material, wie ungehärtete Gelatine, die für Wasser nach längerem Kontakt bei höheren Temperaturen durchlässig wird, ist ausreichend wasserbeständig, um als Abhalteschicht in den erfindungsgemäßen Materialien zu dienen. Wenn eine wässrige Lösung oder Suspension eines Tonerempfangsschichtpolymers auf einer Gelatine-Abhalteschicht bei Raumtemperatur aufgetragen und dann sofort getrocknet wird, ist die Gelatine gegenüber Eindringen von Wasser ausreichend beständig, um den Papierträger zu schützen.
Der Begriff "glatt" in Bezug auf die Abhalteschicht bedeutet, dass die Schicht ausreichend glatt ist, wenn eine Tonerempfangsschicht mit einer Trockendicke von 5 bis 20 um oder, in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel, von 8 bis 12 um, auf der Abhalteschicht aufgetragen und getrocknet wird, deren Glanz bei 60º mindestens 60 beträgt.
Adhäsionsverträglich bedeutet in Bezug auf die Adhäsion der Abhalteschicht auf der Tonerempfangsschicht, dass die Schichten derart stark haften, dass sie nicht voneinander abgezogen oder getrennt werden können, ohne eine oder beide Schichten zu beschädigen. In Bezug auf die Adhäsion des Toners an der Tonerempfangsschicht bezeichnet dieser Betriff die Tatsache, dass sich der Toner nach dem Fixieren auf der Tonerempfangsschicht nicht mit dem konventionellen Klebebandtest entfernen lässt. In diesem Test wird ein Streifen eines druckempfindlichen Klebebandes, wie etwa das bekannte Scotch® Klebeband, auf einen Bereich des getonerten Bogens aufgeklebt, wo der Toner fixiert ist. Wenn das Klebeband abgezogen wird, wird kein Toner von dem Bogen entfernt, soweit der Toner und die Tonerempfangsschicht adhäsionsverträglich sind.
Bevorzugte Materialien der Abhalteschicht umfassen: (a) Gelatin 32, eine Gelatine, die von Eastman Kodak Company durch Hydrolyse des Kollagens hergestellt wird, in dem Häute und Knochen von Rindern gekocht und alkalisch behandelt werden; (b) CalgonTM 261 XLV, ein quaternäres kationisches Ammoniumpolymer des Monomers:
(c) Elvax-40TM, das ein Ethylen-Vinylacetat-Copolymer (60/40 Molverhältnis) ist, (d) Poly(vinylacetat) und (e) eine Polyurethan- und Polyoxiran-Verbindung, Stat-Rite M809 von B F Goodrich Specialty Chemicals und zwei Polyurethan/Polyether- Thermokunststoffe, Stat-Rite E1140 und Stat-Rite E1150, ebenfalls von B F Goodrich Specialty Chemicals, wie in US-A-5,342,889 und US-A-5,159,053 dargelegt, deren Beschreibung durch Nennung als hierin aufgenommen betrachtet wird.
Wie zuvor angegeben, ist Gelatine ein bevorzugtes Material für die Abhalteschicht. Bei Auftragen der Gelatine auf dem Papierträger wird die Gelatine normalerweise als wässrige Dispersion verwendet. Das bevorzugte Verfahren besteht daher darin, die Gelatine auf dem Papier aufzutragen und die Gelatine anschließend sofort schnell abzukühlen. Dies verhindert oder reduziert das Eindringen von Wasser in das Papier.
Um das erfindungsgemäße Tonerempfangsmaterial auszubilden, wird eine Tonerempfangsschicht durch wässriges Beschichten über der Abhalteschicht aufgebracht. Sowohl die Vorder- als auch die Rückseite können mit der Abhalteschicht und der Tonerempfangsschicht beschichtet werden, um bei Bedarf eine doppelseitige Bebilderung (Duplex-Bebilderung) zu ermöglichen. Die Tonerempfangsschicht oder - schichten in Kombination mit dem Papierträger und der Abhalteschicht oder den Abhalteschichten haben einen spezifischen elektrischen Volumenwiderstand im Bereich von 1,0 · 10&sup8; bis 1,0 · 10¹³ Ohm-cm und vorzugsweise im Bereich von 1,0 · 10¹&sup0; Ohm-cm bis 1,0 · 10¹² Ohm-cm, um im Übertragungsprozess elektrisch geladen und entladen werden zu können.
Die Tonerempfangsschicht umfasst ein thermoplastisches Polymer oder eine thermoplastische Mischung von Polymeren, die eine Glasübergangstemperatur Tg besitzen, die in Nähe der Glasübergangstemperatur des thermoplastischen Toners liegt, der auf die Tonerempfangsschicht übertragen wird. Vorzugsweise liegt die Glasübergangstemperatur Tg der Tonerempfangsschicht im Bereich von 5ºC der Glasübergangstemperatur Tg des Toners. Daher erweichen oder schmelzen sowohl der Toner als auch die Empfangsschicht, wenn Toner auf der Empfangsschicht durch Wärme und Druck fixiert wird. Die trägt zur Haftung des Toners auf der Schicht und zur Erzielung eines starken Glanzes in den getonerten (Dmax) und ungetonerten (Dmin) Bereichen des Bildes bei.
Bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Empfangsbogen durch Auftragen der Tonerempfangsschicht aus einem wässrigen Medium werden Umweltprobleme reduziert oder beseitigt. Es können kommerziell erhältliche wässrige Dispersionen thermoplastischer Polymere verwendet werden, die die erforderliche Glasübergangstemperatur Tg und die Adhäsionsverträglichkeit mit dem Toner sowie mit dem Polymer der Abhalteschicht aufweisen.
Beispiele bevorzugter Materialien für die Tonerempfangsschicht sind u. a. folgende:
(1) Styrolacryl-Copolymer-Zusammensetzungen, wie in US-A-5,098,952, beschrieben, welche hierin durch Nennung als aufgenommen betrachtet wird, und verwandte Produkte von S. C. Johnson Corp., einschließlich Joncryl 52TM (aus einem Copolymer von Styrol, α-Methylstyrol, Acrylsäure, Methylmethacrylat, Butylacrylat und 2-Ethylhexylacrylat, das eine Styrolacrylsäure-Hauptkette besitzt), Joncryl 77TM und Joncryl 89TM Polymerzusammensetzungen;
(2) das Alkalimetallsalz (insbesondere Natrium) eines Copolymers von Styrol/n- Butylmethacrylat/2-Sulfoethylmethacrylat (60/30/10 Molverhältnis);
(3) Latiseal B7440ATM Polyurethan-Heat-Seal-Produkt von Pierce & Stevens Corp., das ein thermoplastisches Polymer des Monomors umfasst:
Folgende Beispiele stellen ebenfalls erfindungsgemäße Tonerempfangsmaterialien sowie das Verfahren zu deren Herstellung dar.

Beispiel 1

Einer 10 Gew.-% wässrigen Lösung von Gelatin-32 wurde der grenzflächenaktive Stoff Olin-10GTM bei 0,05 Gew.-% zugesetzt. Die Lösung wurde auf beiden Seiten eines coronaentladenen Papiers von fotografischer Qualität mit 203 um Dicke aufgetragen, um eine Abhalteschicht auf dem Papierträger bei einem Trockenauftrag von 2,69 g/m² zu erzeugen.

Beispiel 2

Es wurde der gleiche Vorgang wie in Beispiel 1 durchgeführt, mit dem Unterschied, dass die Beschichtungslösung eine 10 Gew.-% Lösung von Calgon CP-261XLV in Methanol und Wasser bei einem 60/40 Gewichtsverhältnis war, der der grenzflächenaktive Stoff Olin-10G mit 0,05 Gew.-% zugesetzt wurde.

Beispiel 3

Es wurde der gleiche Vorgang wie in Beispiel 1 durchgeführt, mit dem Unterschied, dass die Beschichtungslösung eine 8 Gew.-% Lösung von Stat-Rite M809 in Tetrahydrofuran war, der der grenzflächenaktive Stoff DC-510 mit 0,05 Gew.-% zugesetzt wurde.

Beispiel 4

Es wurde der gleiche Vorgang wie in Beispiel 1 durchgeführt, mit dem Unterschied, dass die Beschichtungslösung eine 8 Gew.-% Lösung von Stat-Rite E-1140 in Tetrahydrofuran war, der der grenzflächenaktive Stoff DC-510 mit 0,05 Gew.-% zugesetzt wurde.

Beispiel 5

Es wurde der gleiche Vorgang wie in Beispiel 1 durchgeführt, mit dem Unterschied, dass die Beschichtungslösung eine 8 Gew.-% Lösung von Stat-Rite E-1150 in Tetrahydrofuran war, der der grenzflächenaktive Stoff DC-510 mit 0,05 Gew.-% zugesetzt wurde.

Beispiel 6

Es wurde der gleiche Vorgang wie in Beispiel 1 durchgeführt, mit dem Unterschied, dass die Beschichtungslösung eine 15 Gew.-% Lösung von Elvax-40 W in Ethylacetat war, der der grenzflächenaktive Stoff DC-510 mit 0,05 Gew.-% zugesetzt wurde.

Beispiele 7-12

Jedes der mit einer Abhalteschicht beschichteten Papiere aus den Beispielen 1-6 wurde coronaentladen und dann auf beiden Seiten bei einem Trockenauftrag von 10,75 g/m² mit einer 20 Gew.-% wässrigen Lösung von Joncryl-52 beschichtet, die den grenzflächenaktiven Stoff Olin-10G mit 0,10 Gew.-% zur Ausbildung von Tonerempfangsschichten enthielt.

Vergleichsbeispiel 13

Die Lösung aus Beispiel 1 wurde auf einem harzbeschichteten fotografischen Papier aufgetragen, wobei das Harz ein nicht leitendes Polyolefin war. Die Lösung wurde auf beiden Seiten eines coronaentladenen, harzbeschichteten Papiers mit einem Trockenauftrag von 10,76 g/m² beschichtet und getrocknet. Anschließend wurde das polyolefinbeschichtete Papier auf beiden Seiten mit der Joncryl-52 Lösung wie in den Beispielen 7-12 beschichtet.
Die Ergebnisse der Messungen zur Tonerübertrag und zum spezifischen elektrischen Volumenwiderstand sind in der folgenden Tabelle aufgeführt. Tabelle 1
Die Daten in Tabelle I zeigen, dass eine gute Übertragung des Toners auf das Empfangsmaterial erzielt wird, wenn das Tonerempfangsmaterial eine Abhalteschicht und eine thermoplastische Empfangsschicht von geeignetem spezifischem elektrischem Widerstand umfasst. Die Bildqualität ist infolge dessen exzellent. Im Unterschied dazu, und wenn die Abhalteschicht ein nicht leitendes Harz mit übermäßig großem spezifischem elektrischem Volumenwiderstand ist (Beispiel 13), ist die Tonerübertragung und die resultierende Bildqualität schlecht.
Erfindungsgemäße Tonerempfangsmaterialien mit anderen bevorzugten Tonerempfangsschichten sind in folgenden Beispielen dargestellt.

Beispiel 14 - Herstellung des Trägers mit Abhalteschicht

Ein 203 um dickes Papier in fotografischer Qualität wurde durch Eintauchen in ein wässriges Bad von 20 Gew.-% Calgon 261-XLV kationischem Polymer und Beaufschlagung mit einem Druck von 10,34 Bar behandelt. Das behandelte Papier wurden dann in einem Konvektionsofen getrocknet. Das getrocknete Papier wurde auf beiden Seiten coronaentladen und dann auf beiden Seiten mit einer 10 Gew.-% wässrigen Lösung von "Gelatin-32" beschichtet, der der grenzflächenaktive Stoff Olin 10-G mit 0,05 Gew.-% zugesetzt wurde. Die Beschichtungen wurden getrocknet und ergaben Abhalteschichten mit einem Trockenauftrag von 2,69 g/m².

Beispiel 15

Einer 20 Gew.-% wässrigen Lösung von Joncryl-52 wurde der grenzflächenaktive Stoff Olin-10G bei 0,10 Gew.-% zugesetzt. Die Lösung wurde auf den Abhalteschichten auf beiden Seiten des beschichteten und coronaentladenen Papiers mit einem Trockenauftrag von 10,76 g/m² aufgetragen, das wie in Beispiel 14 beschrieben hergestellt wurde.

Beispiel 16

Einer 20 Gew.-% wässrigen Lösung einer Mischung aus Joncryl 89, Joncryl 77 und Joncryl 52 mit einem Gewichtsverhältnis von 13/47/40 wurde der grenzflächenaktive Stoff Olin-10G mit 0,10 Gew.-% zugesetzt. Die Lösung wurde auf den Abhalteschichten auf beiden Seiten des beschichteten und coronaentladenen Papiers aus Beispiel 14 mit einem Trockenauftrag von 10,76 g/m² aufgetragen.

Beispiel 17

Einer 20 Gew.-% wässrigen Lösung von Styrol/N-Butylmethacrylat/2-Sulfoethylmethacrylat-Natriumsalz im Gewichtsverhältnis von 60/30/10 wurde der grenzflächenaktive Stoff Olin-10G mit 0,10 Gew.-% zugesetzt. Die Lösung wurde auf den Abhalteschichten auf beiden Seiten des beschichteten und coronaentladenen Papiers aus Beispiel 14 mit einem Trockenauftrag von 10,76 g/m² aufgetragen.

Beispiel 18

Einer 20 Gew.-% wässrigen Lösung von Latiseal B7440A wurde der grenzflächenaktive Stoff Olin-10G bei 0,10 Gew.-% zugesetzt. Die Lösung wurde auf den Abhalteschichten auf beiden Seiten des beschichteten und coronaentladenen Papiers aus Beispiel 14 mit einem Trockenauftrag von 10,76 g/m² aufgetragen.
Jedes der erfindungsgemäßen beschichteten Tonerempfangspapiere aus Beispiel 15-18 wurde bebildert und in dem Kodak Color Edge 1550 Farbkopierer/Drucker fixiert.

Vergleichsbeispiel 19

Ein tonbeschichtetes Kontrollpapier (Scott Lustro Laserpapier) wurde bebildert und in gleicher Weise wie in den Beispielen 15-18 fixiert. Auf das Papier wurde keine Tonerempfangsschicht oder Abhalteschicht aufgetragen.
Die Glanzmessungen für die tonerhaltigen Papiere aus allen vorausgehenden Beispielen wurden mit einem Gardner Micro Tri Gloss Meter, Modell 4520, bei einer Einstellung von 60 Grad durchgeführt. Die Messungen wurden bei D-max(schwarz) und D-min(weiß) vorgenommen Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengefasst. Tabelle 2
Alle Beispiele der vorliegenden Erfindung (Beispiele 15-18) weisen Glanzwerte auf, die hoch und zwischen den Dmax- und Dmin-Bereichen im Wesentlichen gleichmäßig sind. Dagegen zeigte Beispiel 19, das keine Tonerempfangsschicht oder Abhalteschicht besitzt, nur in den Dmax-Bereichen Glanz.

Claims

1. Empfangsmaterial für thermoplastische, elektrofotografische Toner mit einer Glasübergangstemperatur Tg im Bereich von ca. 45ºC bis 60ºC, das folgendes umfasst:

a) einen Papierträger,

b) eine auf den Träger aufgetragene glatte, wasserbeständige, polymere Abhalteschicht, und

c) eine auf der Abhalteschicht aufgetragene Tonerempfangsschicht;

worin

die Empfangsschicht ein thermoplastisches Polymer umfasst, das von einem wässrigen Medium auftragbar ist, eine Glasübergangstemperatur Tg innerhalb von 5ºC der Glasübergangstemperatur Tg des Tonerpolymers aufweist und adhäsiv mit dem Toner und der Abhalteschicht verträglich ist, wobei die Empfangsschicht, wenn sie auf die Abhalteschicht aufgetragen und getrocknet ist, einen Glanz bei 60ºC von mindestens ca. 60 aufweist und nicht wesentlich unter dem Glanz des Toners liegt, wenn der Toner auf der Empfangsschicht fixiert ist und auf dieser haftet, und wobei der Träger, die Tonerempfangsschicht und die leitende Abhalteschicht gemeinsam einen spezifischen elektrischen Volumenwiderstand im Bereich von 1,0 · 10&sup8; bis 1,0 · 10¹³ Ohm-cm aufweisen.

2. Empfangsschicht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abhalteschicht Gelatine, ein quaternäres Ammonium-Kationpolymer, ein Ethylen-Vinylacetat-Copolymer, Poly(vinylacetat) oder ein Polyurethan/Polyether umfasst.

3. Empfangsschicht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Tonerempfangsschicht folgendes umfasst:

a) ein Styrol-Acryl-Copolymer,

b) ein Alkalimetallsalz eines Copolymers von Styrol, n-Butylacrylat und 2- Sulfoethyl-Methacrylat oder

c) ein Polyurethan.

4. Empfangsschicht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abhalteschicht Gelatine, ein quaternäres Ammonium-Kationpolymer, ein Ethylen-Vinylacetat-Copolymer, Poly(vinylacetat) oder ein Polyurethan/Polyether umfasst, wobei die Tonerempfangsschicht folgendes umfasst:

a) ein Styrol-Acryl-Copolymer,

c) ein Polyurethan, und

dass der Träger, die Tonerempfangsschicht und die leitende Abhalteschicht gemeinsam einen spezifischen elektrischen Volumenwiderstand im Bereich von 1,0 · 10¹&sup0; bis 1,0 · 10¹² Ohm-cm aufweisen.

5. Empfangsschicht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abhalteschicht im Wesentlichen aus Gelatine besteht.

6. Empfangsschicht nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Tonerempfangsschicht folgendes umfasst:

a) ein Styrol-Acryl-Copolymer,

c) ein Polyurethan.

7. Verfahren zur Herstellung eines Empfangsmaterials für elektrostatisch geladenen, thermoplastischen Toner, das folgende Schritte umfasst:

- auf einem reflektierenden Papierträger Ausbilden einer glatten, wasserbeständigen Abhalteschicht aus einem thermoplastischen Polymer, und

- Ausbilden einer Tonerempfangsschicht durch auf der Abhalteschicht Auftragen einer wässrigen Dispersion eines thermoplastischen Polymers, das adhäsiv mit dem Polymer der Abhalteschicht verträglich ist und das adhäsiv mit dem Toner verträglich ist; wobei das Polymer der Tonerempfangsschicht eine Glasübergangstemperatur Tg innerhalb von 5ºC der Glasübergangstemperatur Tg des Tonerpolymers aufweist, und wobei die Tonerempfangsschicht, wenn sie aufgetragen und getrocknet ist, einen Glanz bei 60ºC von mindestens ca. 60 aufweist und nicht wesentlich unter dem Glanz des Toners liegt, wenn der Toner auf der Empfangsschicht haftet, und wobei der Träger, die Tonerempfangsschicht und die leitende Abhalteschicht gemeinsam einen spezifischen elektrischen Volumenwiderstand im Bereich von 1,0 · 10&sup8; bis 1,0 · 10¹³ Ohm-cm aufweisen.

8. Verfahren zur Ausbildung eines elektrofotografischen Bildes auf einer Tonerempfangsschicht, das folgende Schritte umfasst:

- Laden eines elektrofotografischen Empfangsbogens, der eine Trägerfläche und eine Tonerempfangsfläche aufweist, durch in Kontakt bringen der Trägerfläche mit Einer Ladeplatte, wobei der Empfangsbogen einen Träger, eine thermoplastische Abhalteschicht und eine thermoplastische Tonerempfangsschicht umfasst und einen gesamten spezifischen elektrischen Volumenwiderstand von 1,0 · 10&sup8; bis 1,0 · 10¹³ Ohm-cm aufweist,

- Anordnen der Tonerempfangsschicht des geladenen Bogens in Tonerübertragungsnähe mit einem gegensätzlich geladenen Bildmuster aus elektrofotografischen, thermoplastischen Tonerpartikeln und elektrostatisches Übertragen der Tonerparitikel auf den Empfangsbogen, und

- Fixieren der Tonerpartikel auf dem Empfangsbogen durch Wärme und Druck zur Ausbildung eines Bildes auf dem Empfangsbogen von einem im Wesentlichen gleichmäßigen Glanz bei 60º von mindestens 60 in sowohl den Dmax- als auch in den Dmin-Bereichen, wobei die Glasübergangstemperatur Tg der Tonerempfangsschicht innerhalb von 5ºC der Glasübergangstemperatur Tg des Toners liegt.