RU2017193C1

RU2017193C1 - Method of forming electrographic image

Info

Publication number: RU2017193C1
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Эдуардович Подаревский
Original assignee: Дмитрий Эдуардович Подаревский
Priority date: 1991-06-05
Filing date: 1991-06-05
Publication date: 1994-07-30

Abstract

FIELD: electrography equipment. SUBSTANCE: method comprises steps of forming on an electrographic layer an electrostatic image; developing the formed image by toner; transferring the developed image on an intermediate carrier; using as the intermediate carrier a flexible sheet material, including a paper base with a fluoroplast suspension based coating; transferring the image from the intermediate carrier on a final carrier. EFFECT: simplified forming process. 1 cl

Description

Изобретение относится к области электрографии (электрофотографии), точнее к способам получения электрографических (электрофотографических) изображений. The invention relates to the field of electrography (electrophotography), and more specifically to methods for producing electrographic (electrophotographic) images.

В связи с тем, что в нашей стране термин "электрофотография" считается производным от более общего термина "электрография", в тексте описания используется термин "электрографическое изображение", однако под этим термином следует понимать также и изображение, полученное электрофотографическим способом. Due to the fact that in our country the term “electrophotography” is considered to be derived from the more general term “electrography”, the term “electrographic image” is used in the text of the description, however, this term should also be understood as an image obtained by electrophotographic method.

Общеизвестно использование электрографического способа для получения электрографических копий или, как их часто называют, ксерокопий на обычной бумаге. В этом способе на электрографическом слое вначале получают электростатическое изображение, которое проявляет тонером, переносят с электрографического слоя на бумагу и закрепляют на ней. Для осуществления этого способа создано и широко применяется большое количество электрографических копировальных аппаратов, лазерных принтеров и прочих устройств. It is well known to use the electrographic method to obtain electrographic copies or, as they are often called, photocopies on plain paper. In this method, an electrostatic image is first obtained on the electrographic layer, which is shown by the toner, transferred from the electrographic layer to the paper and fixed on it. To implement this method, a large number of electrographic photocopiers, laser printers, and other devices have been created and are widely used.

Недостаток этого способа - невозможность получения с помощью широко и большими сериями выпускаемых аппаратов электрографических изображений на предметах или материалах, отличающихся по своим свойствам или размерами от листов бумаги, на использование которых рассчитаны эти аппараты. Например, невозможно с помощью обычных электрографических аппаратов получить электрографическое изображение на оконечных носителях, под которыми далее в тексте подразумеваются плоские или объемные, но имеющие плоскую или цилиндрическую, либо приближенную к ним по форме поверхность предметы, изготовленные или по своему происхождению состоящие из дерева, камня, металла, пластмассы, ткани, бумаги, стекла и других материалов. The disadvantage of this method is the impossibility of obtaining using wide and large series of manufactured devices electrographic images on objects or materials that differ in their properties or sizes from sheets of paper, the use of which these devices are designed for. For example, it is impossible to use an ordinary electrographic apparatus to obtain an electrographic image on terminal carriers, which is hereinafter referred to as flat or three-dimensional, but having a flat, cylindrical, or similar surface shape to them, made of wood or stone in origin , metal, plastic, fabric, paper, glass and other materials.

Известен способ получения электрографических изображений на оконечных носителях согласно которому электрографическое изображение получают на электрографическом слое путем последовательной зарядки, экспонирования и проявления тонером, переносят на промежуточный носитель, обладающий малой адгезией к материалу тонера, нагревают этот промежуточный носитель до температуры размягчения тонера, прижимают к поверхности оконечного носителя и, пока тонер изображения находится в расплавленном состоянии, отделяют промежуточный носитель, оставляя состоящее из тонера изображение на поверхности оконечного носителя. В качестве промежуточного носителя используют политетрафюрэтиленовую пленку, известную также под названием фторопластовая или тефлоновая пленка, либо бумагу с покрытием на основе кремнийорганической смолы. A known method of obtaining electrographic images on terminal carriers according to which the electrographic image is obtained on the electrographic layer by sequential charging, exposure and development by the toner, is transferred to an intermediate carrier having low adhesion to the toner material, this intermediate carrier is heated to the softening temperature of the toner, pressed to the surface of the terminal carrier and while the toner of the image is in the molten state, the intermediate carrier is separated, avlyaya consisting of the toner image on the surface of the terminal support. As an intermediate carrier, a polytetrafluoroethylene film, also known as a fluoroplastic or teflon film, or paper coated on the basis of organosilicon resin is used.

Недостаток данного способа - необходимость поддержания сравнительно высокой температуры промежуточного носителя в момент переноса изображения. Другим недостатком является то, что листы из фторопластовой пленки в силу малого коэффициента трения плохо проходят через бумагопроводящие системы современных электрографических аппаратов и лазерных принтеров. The disadvantage of this method is the need to maintain a relatively high temperature of the intermediate medium at the time of image transfer. Another disadvantage is that, due to the low coefficient of friction, sheets of fluoroplastic film do not pass well through the paper systems of modern electrographic devices and laser printers.

Цель изобретения - упрощение технологического процесса. Поставленная цель достигается тем, что в качестве промежуточного носителя используются листы бумаги с антиадгезионным покрытием на основе фторопластовой суспензии. The purpose of the invention is the simplification of the process. This goal is achieved by the fact that, as an intermediate carrier, sheets of paper with a release coating based on a fluoroplastic suspension are used.

Полученное на поверхности электрографического слоя электрографическое изображение, состоящее из тонера, переносится сперва известными в электрографии методами на промежуточный носитель, закрепляется на нем, а затем переносится с промежуточного носителя на поверхность оконечного носителя. The electrographic image obtained on the surface of the electrographic layer, consisting of toner, is first transferred to the intermediate medium by methods known in electrography, mounted on it, and then transferred from the intermediate medium to the surface of the terminal medium.

Промежуточный носитель, используемый в предлагаемом способе, обладает физико-механическими параметрами (размером, гибкостью, толщиной, плоскостностью, весом и др.), позволяющими использовать его вместо обычной бумаги в электрографических копировальных аппаратах или электрографических принтерах. Иными словами, свойства промежуточного носителя, определяющие возможность получения на нем электрографической копии с помощью электрографического копировального аппарата или электрографического принтера, аналогичны свойствам обычной бумаги, под которую рассчитаны эти устройства. The intermediate carrier used in the proposed method has physical and mechanical parameters (size, flexibility, thickness, flatness, weight, etc.) that allow it to be used instead of plain paper in electrographic copy machines or electrographic printers. In other words, the properties of the intermediate medium, which determine the possibility of obtaining an electrographic copy on it using an electrographic copy machine or an electrographic printer, are similar to the properties of ordinary paper for which these devices are designed.

Этот промежуточный носитель состоит из основы, хотя бы на одну сторону которой нанесено специальное покрытие, причем при получении электрографического изображения на промежуточном носителе это изображение должно располагаться на той стороне промежуточного носителя, на которой находится покрытие. Покрытие выполняет две функции: препятствует проникновению закрепляемого тонера через слой покрытия до основы промежуточного носителя и позволяет перенести состоящее из тонера электрографическое изображение с промежуточного носителя на произвольный носитель. Возможность переноса электрографического изображения с промежуточного носителя на произвольный носитель достигается за счет разницы в адгезионных свойствах материала покрытия и материала произвольного носителя. Адгезия, в том числе приведенного в пластичное состояние в результате нагрева или действия паров соответствующего растворителя, тонера, из которого состоит электрографическое изображение, к материалу покрытия должна быть меньше, чем к поверхности произвольного носителя. Покрытие может быть как однослойным, так и многослойным. Слои, расположенные между наружным, обладающим малой адгезией к приведенному в пластичное состояние тонеру и основой промежуточного носителя, могут выполнять другие функции, например служить для заполнения неровностей основы или наоборот для создания шероховатости, необходимой для удержания электрографического изображения, состоящего из тонера, на поверхности промежуточного носителя при закреплении на нем изображения. В качестве основы промежуточного носителя могут быть выбраны различные материалы, обеспечивающие выполнение требования о соответствии физико-механических параметров промежуточного носителя физико-механическим параметрам бумаги, используемой в электрографических копировальных аппаратах или электрографических принтерах. Такой основой могут служить ткани, пластины, фольга и т.п. Наиболее дешевым и доступным с материалом такого рода является обыкновенная бумага. This intermediate medium consists of a base, at least on one side of which a special coating is applied, and upon receipt of an electrographic image on the intermediate medium, this image should be located on that side of the intermediate medium on which the coating is located. The coating has two functions: it prevents the fixing toner from penetrating through the coating layer to the base of the intermediate carrier and allows transferring the electrographic image consisting of the toner from the intermediate carrier to an arbitrary carrier. The ability to transfer an electrographic image from an intermediate medium to an arbitrary medium is achieved due to the difference in the adhesive properties of the coating material and the material of an arbitrary medium. The adhesion, including that brought into a plastic state as a result of heating or the action of vapors of the corresponding solvent, the toner of which the electrographic image consists, should be less to the coating material than to the surface of an arbitrary carrier. The coating can be either single-layer or multi-layer. The layers located between the outer, which has little adhesion to the toner reduced to a plastic state and the base of the intermediate carrier can perform other functions, for example, to fill in the roughness of the base or vice versa to create the roughness necessary to hold the electrographic image consisting of toner on the surface of the intermediate media when attaching images to it. As a basis for the intermediate medium, various materials can be selected that ensure that the physical-mechanical parameters of the intermediate medium meet the physical and mechanical parameters of the paper used in electrographic copy machines or electrographic printers. Such a basis can serve as fabrics, plates, foil, etc. The cheapest and most affordable material of this kind is plain paper.

Для переноса электрографического изображения с поверхности промежуточного носителя на поверхность оконечного носителя выполняют следующие операции: приводят в контакт с поверхностью оконечного носителя переведенное в пластичное состояние до приведения в контакт с произвольным носителем или после достижения этого контакта электрографическое изображение, находящееся на промежуточном носителе; при необходимости переводят тонер, из которого состоит изображение, в стабильное состояние путем охлаждения или удаления паров растворителя; отделяют промежуточный носитель от оконечного носителя. To transfer the electrographic image from the surface of the intermediate medium to the surface of the terminal medium, the following operations are performed: they bring into contact with the surface of the terminal medium the plasticized state before being brought into contact with an arbitrary medium or after reaching this contact, the electrographic image located on the intermediate medium; if necessary, the toner that the image consists of is transferred to a stable state by cooling or removing solvent vapor; the intermediate carrier is separated from the terminal carrier.

В качестве антиадгезионного используют покрытие, полученное из фторопластовой суспензии. Такие суспензии выпускаются промышленностью под марками фторопласт 4 Д, фторопласт 40 Д и др. Суспензии состоят из дисперсии фторопласта в воде с добавкой поверхностно-активных веществ, причем содержание фторопласта в них составляет около 60%. Для изготовления промежуточного носителя такую суспензию наносят либо непосредственно на бумагу и затем высушивают для образования антиадгезионного слоя, либо на бумагу, на которую предварительно нанесен подслой, препятствующий впитыванию суспензии бумагой. В качестве подслоя могут использоваться слои из различных полимеров как естественного так и искусственного происхождения, например крахмала, декстрина, метилцеллюлозы, желатины, поливинилбутираля, поливинилового спирта и др. Для получения самого покрытия могут использоваться как концентрированные суспензии, так и суспензии разбавленные водой или другим подходящим разбавителем. As a release agent, a coating obtained from a fluoroplastic suspension is used. Such suspensions are commercially available under the brands Fluoroplast 4 D, Fluoroplast 40 D, etc. Suspensions consist of a dispersion of fluoroplast in water with the addition of surfactants, with a fluoroplastic content of about 60%. For the manufacture of an intermediate carrier, such a suspension is applied either directly to the paper and then dried to form a release layer, or to paper, on which a sub-layer is previously applied, which prevents the suspension from being absorbed by paper. As a sublayer, layers of various polymers of both natural and artificial origin can be used, for example, starch, dextrin, methylcellulose, gelatin, polyvinyl butyral, polyvinyl alcohol, etc. To obtain the coating itself, either concentrated suspensions or suspensions diluted with water or other suitable thinner.

Для регулирования антиадгезионных свойств в состав суспензии могут вводиться клеевые добавки, например раствор того же поливинилового спирта в количестве от 0 до 100% сухого клея по отношению к сухому остатку фторопластового суспензии. To regulate the release properties, glue additives can be introduced into the suspension, for example, a solution of the same polyvinyl alcohol in an amount of from 0 to 100% dry glue with respect to the dry residue of the fluoroplastic suspension.

П р и м е р 1. Обычная бумага размочена во фторопластовой суспензии фторопласт 40Д. После стекания излишков суспензии и высушивания на ее поверхности образовался антиадгезионный слой, В результате образования слоя, прочность сцепления состоящего из тонера изображения с бумагой понизилась с 12 г/мм² до 2 г/мм². Изображение на такой бумаге было получено с помощью лазерного принтера "Лазер-Джет 11" фирмы "Хьюлет - Паккард" (США). Полученное изображение приведено в контакт с поверхностью алюминиевой фольги, используемой в качестве формной пластины для печатных офсетных машин и прикатано в этой фольге с помощью валика, нагретого до температуры около 150^оС. После охлаждения до температуры 20^оС и отделения промежуточного носителя (Бумаги с фторопластовым покрытием), электрографическое изображение оказалось практически полностью переведенным на поверхность фольги.PRI me R 1. Plain paper is soaked in a fluoroplastic suspension fluoroplast 40D. After excess suspension was drained and dried, a release layer was formed on its surface. As a result of the formation of the layer, the adhesion strength of the toner image to paper decreased from 12 g / mm ² to 2 g / mm ² . The image on such paper was obtained using a Laser-Jet 11 laser printer from Hewlett-Packard Company (USA). The resulting image is brought into contact with the surface of the aluminum foil used as a printing plate for offset printing machines, and roll in the foil using a roller heated to a temperature of about 150 ° ^C. After cooling to 20 ^{° C} and separating the intermediate carrier (with Paper fluoroplastic coating), the electrographic image was almost completely transferred to the surface of the foil.

Аналогичным способом электрографического принтера были переведены на поверхности стекла, картона, фанеры и ткани. In a similar way, an electrographic printer was transferred to the surface of glass, cardboard, plywood and fabric.

П р и м е р 2. На поверхность листа мелованной бумаги нанесен подслой из поливинилового спирта с расходом около 7 г/м². Поверх подслоя методом купания нанесен слой фторопластовой суспензии, разбавленной водой до содержания сухого остатка 10%. Изготовленный таким образом промежуточный носитель по антиадгезионным свойствам оказался аналогичным носителю, полученному в примере 1.PRI me R 2. On the surface of a sheet of coated paper applied a sublayer of polyvinyl alcohol with a flow rate of about 7 g / m ² . A layer of a fluoroplastic suspension diluted with water to a solids content of 10% was applied by bathing on top of the sublayer. The intermediate carrier prepared in this way in terms of release properties turned out to be similar to the carrier obtained in Example 1.

П р и м е р 3. В фторопластовую суспензию с содержанием сухого остатка 10% вводился 10%-ный раствор поливинилового спирта в количестве 10, 30, 50 и 70% от объема суспензии. Полученные смеси наносились на листы обычной бумаги с подслоем из поливинилового спирта. В результате были получены промежуточные носители адгезия тонера к поверхности которых менялась от 2 г/мм² до 7 г/мм², что позволяет отрегулировать свойства носителя так, чтобы тонер не прилипал к валикам закрепляющего устройства и вместе с тем сохранил способность переходить с промежуточного носителя на оконечный.PRI me R 3. In a fluoroplastic suspension with a solids content of 10% was introduced a 10% solution of polyvinyl alcohol in the amount of 10, 30, 50 and 70% of the volume of the suspension. The resulting mixture was applied to sheets of plain paper with a polyvinyl alcohol sublayer. As a result, intermediate carriers were obtained, the adhesion of the toner to the surface of which varied from 2 g / mm ² to 7 g / mm ² , which allows you to adjust the properties of the carrier so that the toner does not adhere to the rollers of the fixing device and at the same time retains the ability to transfer from the intermediate carrier at the terminal.

Предложенный способ может быть использован для изготовления печатных форм, печатных плат, рекламных надписей на стекле, камне, фанере или картоне и т.д. The proposed method can be used for the manufacture of printing plates, printed circuit boards, advertising labels on glass, stone, plywood or cardboard, etc.

Claims

METHOD FOR PRODUCING AN ELECTROGRAPHIC IMAGE, which consists in generating an electrostatic image on an electrographic layer, developing this image with a toner, transferring the developed image to an intermediate medium, and then transferring this image from an intermediate medium to a terminal medium, characterized in that, in order to simplify the process, as intermediate carrier use a flexible sheet material consisting of a paper base coated with a fluoroplastic based suspension.