DE1497196B2 - Verfahren zur Herstellung eines fixierten Pulver-Tonerbildes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines fixierten Pulver-Tonerbildes, bei dem auf einem Schichtträger ein Tonerbild erzeugt und durch Druck fixiert wird.

Bei der elektrophotographischen Arbeitsweise nach der USA.-Patentschrift 2 297 691 wird einer photoleitfähigen Schicht eine gleichförmige elektrostatische Aufladung über ihre gesamte Oberfläche erteilt und diese anschließend einem Bild aus aktivierender, elektromagnetischer Strahlung, wie Licht, Röntgenstrahlen u. dgl. ausgesetzt. Dadurch wird die Ladung in den belichteten Flächenbereichen der photoleitfähigen Schicht selektiv abgeleitet, während in den nicht belichteten Flächenbereichen die Ladung aufrecht erhalten bleibt, wodurch ein Ladungsbild erzeugt wird. Dieses Ladungsbild kann durch Niederschlagen von feinverteiltem Toner aus elektroskopischen Material auf der Oberfläche der photoleitfähigen Schicht entwickelt werden. Soll das photoleitfähige Aufzeichnungsmaterial erneut verwendet werden, so wird dieses sichtbare Tonerbild auf eine zweite Oberfläche, beispielsweise ein Blatt Papier, übertragen und dort fixiert.

Bei den Bildaufzeichnungsverfahren, die kein photoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial und kein elektromagnetisches Strahlungsbild zur Erzeugung des Ladungsbildes verwenden, sind eine Anzahl unterschiedlicher Arbeitsweisen bekannt. Bei dem aus der USA.-Patentschrift 2 567 047 bekannten Verfahren wird eine Druckplatte, die aus isolierenden und leitenden Bildbereichen besteht, beispielsweise mit Hilfe einer Koronaentladungselektrode bildmäßig aufgeladen, um ein Ladungsbild zu erzeugen. Dieses Ladungsbild kann dann mit Hilfe des gleichen Entwicklermaterials und der gleichen Entwicklungsverfahren wie bei den üblichen Entwicklungsverfahren für Ladungsbilder entwickelt werden. Bei einem anderen Aufzeichnungsverfahren werden die Ladungsbilder, welche den gewünschten Bildern entsprechen, auf einem isolierenden Aufzeichnungsmaterial durch eine elektrische Entladung zwischen zwei oder mehr Elektroden erzeugt, die auf einander gegenüberliegenden Seiten des Aufzeichnungsmaterials angeordnet sind. Auch bei diesem Verfahren erfolgt die Bildentwicklung in der gleichen oben angegebenen Weise. Bei einem elektrostatischen Druckverfahren nach der USA.-Patentschrift 3 081698 wird ein mit einer Vielzahl von öffnungen versehener leitfähiger Schirm gegenüber einer leitfähigen Elektrode in einem gewissen Abstand angeordnet und eine Spannung zwischen dieser Elektrode und dem Schirm angelegt. Bei Verwendung von elektroskopischen Staubfarben, deren Korndurchmesser kleiner ist als die öffnungen in dem Schirm, wird auf der Elektrode entsprechend der Konfiguration der öffnungen in dem Schirm ein Bild erzeugt.

Zur Entwicklung der Ladungsbilder werden bevorzugt pulverförmige Entwickler oder Toner verwendet, da diese ein einfacheres und ungefährlicheres Arbeiten gestatten als flüssige Entwickler. Um ein dauerhaftes Bild zu erzeugen, müssen die Toner auf geeignete Weise fixiert werden. In den meisten Fällen bestehen diese Toner aus einem thermoplastischen, elektroskopischen Kunstharz und sind mit einem Pigment oder einer Farbe vermischt, um ihnen eine intensive Färbung zu erteilen. Die Fixierung der Toner erfolgt entweder durch Wärmeeinwirkung oder mit Hilfe von Lösungsdämpfen. Das Fixieren mit Hilfe von Wärme ist die am häufigsten verwendete Fixiertechnik, da das Arbeiten mit Lösungsdämpfen Schwierigkeiten und Gefahren mit sich bringt.

Das Fixieren in der Wärme ist jedoch insofern nachteilig, als die durch die Fixiereinheit erzeugte

Wärme wieder aus dem Gerät entfernt werden muß, damit die wärmeempfindlichen Elemente des Gerätes, beispielsweise die photoleitfähigen Platten, nicht beschädigt werden. Außerdem führt das Fixieren in der Wärme zu einer Einschränkung der Anzahl der an sich verwendbaren Tonerharze, da die in der Wärme "zu fixierenden Tonerharze einen relativ niedrigen Schmelzpunkt aufweisen müssen, um ein Fixieren bei relativ leicht erreichbaren Temperaturen zu gestatten. Werden jedoch Tonerharze mit relativ niedrigen Erweichungspunkten verwendet, so kann ein unbeabsichtigtes Erweichen oder Schmelzen der Tonerpartikeln auftreten, wenn die Raumtemperatur, beispielsweise im Sommer oder in heißen Landstrichen zu stark ansteigt.

Aus der USA.-Patentschrift 2 940 847 ist es ferner bereits bekannt, bei der elektrophoretophotographischen Herstellung von Mehrfarbenbildern in einer zu belichtenden Oberfläche Toner-Teilchenkapseln anzuordnen, in deren Innerem ein flüssiger Farbstoff angeordnet ist, der von festen photoleitfähigen und Farbstoffschichten umgeben ist. Diese Toner-Teilchenkapseln werden durch Anwendung von Druck, beispielsweise mit Hilfe zweier Druckwalzen, zerstört, so daß der Farbstoff freigesetzt wird und in eine absorbierende Oberfläche eindringen kann, um dort ein farbiges Bild zu erzeugen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines fixierten Pulver-Tonerbildes zu schaffen, welches das Fixieren nicht durch Wärmeeinwirkung oder mit Hilfe von Lösungsdämpfen, sondern lediglich durch Ausübung von Druck gestattet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Schichtträger verwendet wird, der auf einer Oberfläche eine gleichmäßige Schicht aus Mikrokapseln aufweist, welche ein Material, vorzugsweise eine Flüssigkeit, enthalten, das die Tonerpartikeln an den Schichtträger binden kann, daß das Tonerbild auf der Schicht aus Mikrokapseln gebildet wird und daß über die gesamte Oberfläche des Schichtträgers ein Druck ausgeübt wird, der zumindest so groß ist, daß die Kapseln zerstört werden und ihr Inhalt befreit wird.

Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, in den Mikrokapseln eine Flüssigkeit zu verwenden, die zumindest eine der Komponenten der Tonerpartikeln wenigstens teilweise löst. Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens nach der Erfindung läßt sich ferner dadurch erzielen, daß die Flüssigkeit ein an Luft härtendes Klebemittel ist.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung können spiegelbildliche Abbildungen dadurch hergestellt werden, daß bei der Druckfixierung das auf der Schicht aus Mikrokapseln befindliche Tonerbild mit einer auf einem Schichtträger angeordneten weiteren gleichartigen Schicht aus Mikrokapseln abgedeckt ist und ein gleichmäßiger, ausreichend hoher Druck auf die in Schichtrichtung vorliegenden Schichtträger ausgeübt wird, um die Mikrokapseln beider Schichtträger zu zerstören, und daß anschließend die beiden Schichtträger voneinander getrennt werden.

Zur Herstellung farbiger Reproduktionen kann das Verfahren nach der Erfindung vorteilhafterweise derart ausgestaltet werden, daß die Mikrokapseln eine Flüssigkeit enthalten, die einen ersten Farbreaktionspartner enthält und daß die Tonerpartikeln einen zweiten Farbreakiionspartner enthalten, durch den der erste Farbreaktionspartner in eine intensiv gefärbte Substanz zu verwandeln ist, sobald die beiden Partner zusammengebracht werden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. IA, IA und IC die einzelnen Verfahrensschritte und

Fig. 2 ein Seitenschnittbild eines Gerätes, welches zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens

ίο in einem elektrophotographischen Reproduktionssystem verwendet werden kann.

Gemäß Fig. IA besteht der erste Verfahrensschritt darin, Tonerpartikeln 11 auf einem Schichtträger 12 in Form des zu erzeugenden Bildes aufzubringen.

Hier hat das Bild die Form des Buchstabens X. Die Abscheidung der Tonerpartikeln 11 auf dem Schichtträger 12 kann dadurch erreicht werden, daß man eines der oben beschriebenen Verfahren zur Herstellung eines Ladungs- bzw. Tonerbildes anwendet. Das Tonerbild kann auf einer getrennten Oberfläche erzeugt sein und dann auf den Schichtträger 12 übertragen werden, wie es weiter unten in Verbindung mit Fig. 2 beschrieben wird. Das Tonerbild kann auch unmittelbar auf dem Schichtträger 12 erzeugt werden, beispielsweise mit Hilfe des Verfahrens nach der USA.-Patentschrift 3 081 698. Der Schichtträger 12 besteht aus einer Trägerschicht 13, die aus einem Kunststoffband oder -blatt, Papier o. ä. bestehen kann, welche mit einer Oberflächenschicht 14 überzogen ist, die eine Vielzahl von Mikrokapseln 16 enthält, die eine Flüssigkeit enthalten. Im allgemeinen ist die Wahl der für die Trägerschicht 13 geeigneten Materialien nicht kritisch, es können gewöhnliches Büropapier oder andere billige Materialien hierfür verwendet werden.

In Fällen, bei denen ein Ladungsbild unmittelbar auf dem Schichtträger 12 erzeugt wird und dann mit den Tonerpartikeln 11 entwickelt wird, muß der Schichtträger dazu in der Lage sein, das Ladungsbild während des Entwicklungsschrittes zu halten. Hierbei muß die Auswahl eines hochisolierenden Materials getroffen werden, beispielsweise eines Alkydharzes, Polyäthylenterephthalat, Polystyrol oder andere elektrisch isolierende Materialien oder ein Papierblatt, welches mit einem solchen Material überzogen ist. Die Schicht 14 kann ein Bindemittel enthalten, um die Kapseln 16 zusammenzuhalten und sie in innigen Kontakt mit der Trägerschicht 13 zu bringen. In vielen Fällen wird das Material, aus dem die Hüllen der Kapseln gebildet sind, dazu verwendet, die Kapseln auf der Trägerschicht 13 zu halten. Gemäß einer Ausbildungsform der vorliegenden Erfindung enthalten die Kapseln 16 ein flüssiges Lösungsmittel, welches in der Lage ist, mindestens teilweise eine Komponente der Tonerpartikel zu lösen und sie in einen klebrigen Zustand zu bringen. In einem anderen Fall können die Kapseln eine klebrige Flüssigkeit enthalten, die keine unmittelbare Lösungswirkung auf den Toner ausübt, sondern lediglich bewirkt, daß er auf der Unterlage anhaftet. Sobald das Tonerbild auf den Schichtträger 12 gebracht ist, kann einer der beiden, in den Fig. IA und IB dargestellten Verfahrensschritte durchgeführt werden. Der in Fig. IB dargestellte Verfahrensschritt besteht darin, daß über den gesamten Schichtträger mit den darauf gebrachten Tonerpartikeln 11 ein gleichförmiger Druck ausgeübt wird. In der als Beispiel anzusehenden Zeichnung wird dieser Druck dadurch ausgeübt, daß der Schichtträger 12 zwischen zwei Andruckrollen 17 und 18 durchgeführt wird, so

daß ein ausreichender Druck auf den Schichtträger ausgeübt wird, und die Kapseln, die gleichmäßig verteilt innerhalb der Schicht 14 vorliegen, zerstört werden und das in ihnen enthaltene Lösungsmittel über die gesamte Oberfläche des Trägers verteilt wird. Die zerstörten Kapseln 16 sind in Fig. IB an den Stellen dargestellt, die bereits zwischen den Rollen 17 und 18 hindurchgelaufen sind. Die in den Kapseln enthaltene Menge an Lösungsmittel ist nicht so groß, daß sich der Schichtträger besonders naß anfühlt, aber sie reicht aus, um das Kunstharz der Tonerpartikeln zu lösen und diese viskos zu machen, damit sie in eine Masse zusammenfließen, die den Schichtträger 12 benetzt und an diesem anhaftet, wie es bei 19 in Fig. IB dargestellt ist. Dieses Fixierverfahren ist außerordentlich wirksam auch bei relativ kleinen Mengen von Lösungsmittel in den Kapseln, da das Lösungsmittel innerhalb der Grenzschicht zwischen dem Schichtträger und den Tonerpartikeln befreit wird. Auf diese Weise erweicht das Lösungsmittel zuerst die Seite der Tonerpartikeln, die an dem Schichtträger anliegen, so daß dieser praktisch unmittelbar nachdem das Lösungsmittel befreit ist, benutzt wird. Das Lösungsmittel muß somit nicht durch die Oberseite der Tonerpartikeln hindurchdringen, bevor diese den Schichtträger benetzen, wie dies bei den übrigen bekannten Fixierverfahren unter Verwendung von Lösungsmittel der Fall ist. Es konnte festgestellt werden, daß bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die benötigte Menge an Lösungsmittel in den Kapseln so klein ist, daß das Fixierverfahren in einem offenen Raum durchgeführt werden kann, ohne daß ein dampfdichter Behälter erforderlich ist und daß nicht so viel Lösungsmittel in die Atmosphäre eindringt, daß es von der Bedienungsperson bemerkt werden könnte oder eine giftige Wirkung auf diese ausüben könnte.

In Fig. IC ist ein Verfahrensschritt dargestellt, der an Stelle des in Fig. IB dargestellten Verfahrensschrittes angewendet werden kann. Er ist im großen und ganzen dem in Fig. IB dargestellten Verfahrensschritt gleich mit dem Unterschied, daß, bevor der Schichtträger dem Druck durch die Rollen 17 und 18 ausgesetzt wird, ein zweiter Schichtträger 21, der in allen Einzelheiten dem Schichtträger 12 gleich sein kann, über das Tonerbild gelegt wird, derart, daß seine mit den Kapseln überzogene Oberfläche dem Schichtträger 12 zugewendet ist. Auf diese Weise wird eine Schichtung hergestellt, wobei das Tonerbild zwischen den beiden Schichtträgern liegt, von denen jeder eine mit Kapseln, die ein Lösungsmittel enthalten, überzogene Oberfläche aufweist, die auf das Tonerbild hin gerichtet ist. Wird dieser Verfahrensschritt angewendet, dann werden die Kapseln beider Schichtträger 12 und 21 zerstört, wenn die Schichtanordnung zwischen den Druckrollen 17 und 18 hindurchläuft. Auf diese Weise wirkt das Lösungsmitte! aus den zerstörten Kapseln auf jede Seite der Tonerpartikeln und bringt sie in einen klebrigen Zustand, so daß sie auf beiden Schichtträgern 12 und 21 anhaften. Nachdem die Kapseln zerstört sind und das Lösungsmittel ausgetreten ist, werden die Schichtträger 12 und 21 voneinander getrennt. Da das Lösungsmittel die erweichten Tonerpartikeln dazu bringt, an beiden Schichtträgern anzuhaften, bewirkt diese Trennung ein Zerreißen der Tonerpartikelschicht in zwei Hälften, so daß Spiegelbilder auf beiden Schichtträgern 12 und 21 erzeugt werden. Der in Fig. IC dargestellte Verfahrensschritt wird jedoch nur in speziellen Fällen angewendet, bei denen zwei Spiegelbilder des gleichen Objekts benötigt werden.

Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens können Tonerpartikeln 11 verwendet werden, die einen Farbstoff, beispielsweise ein Färbemittel oder ein anorganisches oder organisches Pigment enthalten, welche in Mengenanteilen von ungefähr 5 bis ungefähr 20 Gewichtsprozent des Toners hinzugefügt sein können, je nach der Intensität ihrer Färbung und der Färbung der übrigen Tonerkomponenten, in gewissen anderen speziellen Fällen, beispielsweise, bei denen andere Tonerkomponeten intensiv gefärbt vorliegen oder bei denen ungefärbte Tonerbilder verwendet werden sollen, beispielsweise als

Deckmittel im Ätzprozeß bei der Herstellung gedruckter Schaltungen oder ähnlichem, kann auch ein Toner verwendet werden, der keine Farbkomponente enthält. In den Fällen, bei denen gemäß der Erfindung ein Lösungsmittel in den Kapseln eingeschlossen ist, enthält der Toner als eine seiner Komponenten ein elektroskopisches Material, welches zumindest teilweise in dem Lösungsmittel der Kapseln löslich ist, die in dem Überzug 14 des Schichtträgers enthalten sind, welches den bildtragenden Schichtträger benetzt und an diesem anhaftet, sobald er der Wirkung des Lösungsmittels ausgesetzt wird. Diese lösliche Komponente des Toners ist sein Hauptbestandteil und wird in den Fällen, bei denen der Toner ein Färbemittel enthält etwa 80 bis ungefähr 95 Gewichtsprozent des Toners ausmachen und in Fällen, wo kein zusätzliches Färbemittel angewendet wird, ungefähr 100 Gewichtsprozent des Toners betragen. Beispielsweise kann die elektroskopische lösbare Komponente des Toners aus gummiartigem Kopal, Siegellack, Cumaron-lnden-Harz, Polystyrol, harzartig modifiziertem Phenol-Formaldehyd-Harz oder erweichten Methacrylsäureester-Styrol-Mischpolymerisaten bestehen, wie sie beispielsweise in den USA.-Patentschriften 25 136, 2 297 691, 2 659 670 und 3 079 342 beschrieben sind.

Ferner kann auch eine große Zahl anderer natürlicher modifizierter natürlicher und synthetischer Materialien verwendet werden. Die meisten dieser Materialien können als Kunstharze klassifiziert werden, wenn man diesen Begriff in seinem breitesten Sinn auslegt. Die Tonerpartikeln haben im allgemeinen einen Durchmesser bis zu 50 μπι, wobei die Partikelgröße je nach dem angewendeten elektrostatographischen System ausgewählt wird. Hierzu soll auf die obengenannten Patente hingewiesen werden, nicht nur in bezug auf die dort aufgeführte Liste an Materialien, die ale Toner verwendet werden können, sondern auch bezüglich der Färbemittel, Pigmente oder anderen Farbkomponenten in den Tonern und in Bezug auf die Beschreibungen der Herstellungsverfahren für Toner.

In Fällen, bei denen ein Klebemittel in den Kapseln verwendet wird, braucht der Toner nicht notwendig eine lösliche Harzkomponente zu enthalten, sondern er kann aus unlöslichen wärmehärtbaren Kunstharzen, Metallpulvern o. ä. hergestellt sein. Es liegen keine kritischen Bedingungen für das Kapselmaterial oder das zu verwendende Bindemittel, um diese an der Trägerschicht 13 festzuhalten (falls dies notwendig ist), vor, abgesehen davon, daß die Hülle der Kapsel dazu in der Lage sein soll, gewählte Lösungsmittel oder deren Klebstoff zu halten, und daß das Bindemittel dazu in der Lage ist, die Kapseln an die Trägerschicht 13 zu binden und daß das Material so ausgewählt wird, daß der mit Lösungsmittel benetzte Toner an dieser Ober-

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fläche anhaftet. Vorzugsweise wird ein Lösungsmittel wird dann einem gleichmäßigen Druck, beispielsweise verwendet, das etwas flüchtig ist oder ein Klebemittel, durch die Druckrollen 17 und 18, wie sie im Zusamdas an Luft härtbar ist, so daß die das Tonerbild menhang mit der Fig. IB beschrieben wurden, ausgetragende Oberfläche nicht klebrig bleibt und nach dem setzt, um die die Flüssigkeit enthaltenden Kapseln in Fixieren weiterverarbeitet werden kann. Die Kapseln 5 dem Schichtträger zu zerstören, so daß die Flüssigkeit können dadurch hergestellt werden, daß man bei- in den Kapseln in Berührung mit den Tonerpartikeln spielsweise den Lösungsmittelkern und das Hüllen- kommt, wo sich diese auch immer auf der Oberfläche material durch koaxial angeordnete Röhren ausdrückt, des Schichtträgers befinden. Auf diese Weise kann die die in dem Kopf einer Sprühtrocknungsanlage rotie- Flüssigkeit aus den Kapseln mit dem in den Tonerren. Weitere Verfahren zur Herstellung in Kapseln io partikeln enthaltenden Material reagieren, so daß befindlicher Lösungsmittel und zur Aufbringung dieser dieses von einer farblosen in eine gefärbte Form auf Papierunterlagen sind in den USA.-Patenten wechselt und auf diese Weise ein gefärbtes Bild auf 2 800 457 und 2 800 458 von Green und 2 969 330 der Oberfläche des Schichtträgers erzeugt, nachdem und 2 969 331 von Brynko beschrieben. In den Pa- die gefärbte Flüssigkeit getrocknet ist oder innerhalb tenten von Green wird die Einkapselung von Lö- 15 der bildtragenden Oberfläche des Schichtträgers absungsmitteln in ein hydrophiles Kolloidmaterial be- sorbiert wird. Die Auswahl der Farbreaktionspartner, schrieben, welches im allgemeinen dazu verwendet die der Flüssigkeit in den Kapseln und dem Tonerwerden kann, um ein beliebiges mit Wasser nicht material zugesetzt wird, ist praktisch unbegrenzt. Es mischbares Lösungsmittel (ein solches, welches weni- hat sich als vorteilhaft erwiesen, die Leucoform eines ger als ungefähr 1 % in Wasser löslich ist) mit einer 20 Färbemittels in das Öl der Kapsel und eine saure Kapsel zu versehen, worunter beispielsweise Kerosin, Feststoffkomponente, beispielsweise Silikagel, Alaun-Xylol, chlorierte Diphenyle wie Trichlordiphenyl u. ä. erde, Diatomeenerde und saure Tone in das Tonerzu verstehen sind. In dem Patent von Branko wird material zu geben. Ein weiteres Paar von Farbreakdie Einkapselung dieser Lösungsmittel in einem ver- tionspartnern, die bei diesem Verfahren verwendet netzten synthetischen Polymerisaten, beispielsweise 25 werden können, enthält Rubeanwasserstoffsäure und einem vernetzten Polystyrol beschrieben. Derartige eine organometallische Verbindung, wie Nickelacetyl-Kapseln können einige Lösungsmittel, die dazu neigen, acetonat mit der Rubeanwasserstoffsäure als Tonerdie hydrophile Kolloidkapsel, welche in den Patenten material oder als Komponente des Tonermaterials und von Green beschrieben ist, anzugreifen, aufnehmen. die Nickelkomponente gelöst in der Flüssigkeit, welche Verfahren für die Umhüllung von Lösungsmitteln mit 3° in der Kapsel eingeschlossen ist. Bei dieser Material-Polykondensaten beispielsweise Harnstoff-Formalde- kombination bildet die Rubeanwasserstoffsäure des hyd-Harzen, sind ebenfalls bekannt und können in Tonermaterials mit dem Nickel in der Nickelverbin-Verbindung mit der vorliegenden Erfindung verwendet dung ein Komplex und erzeugt ein intensiv gefärbtes werden. Wasserunlösliche Klebstoffe können ebenfalls Bild innerhalb der mit Toner überdeckten Flächenbemit Hilfe dieser Verfahren mit einer Kapsel versehen 35 reiche, nachdem die Kapseln auf dem Schichtträger werden, indem man sie lediglich an Stelle des Lösungs- zerstört wurden. Diese Farbreaktionstechnik kann mittels verwendet. nicht nur bei dem Verfahrensschritt 1B, sondern auch Gemäß einer weiteren Ausbildungsform der Er- mit dem in Fig. IC beschriebenen Verfahrensschritt findung enthalten die auf den Schichtträger aufge- verwendet werden, da die Rubeanwasserstoffsäure des brachten Kapseln eine farblose Flüssigkeit, die eine 40 Tonerbildes mit dem gelösten Nickelsalz aus den Kap-Komponente enthält, welche so ausgewählt ist, daß sein auf dem Schichtträger 21 ebenso wie mit demsie mit einer Komponente in den Tonerpartikeln jenigen der Kapseln des Schichtträgers 12 Komplexe reagiert und eine gefärbte Verbindung bildet. In diesem bildet, nachdem die Kapseln von beiden Bändern Fall brauchen die Kapseln nicht notwendigerweise durch Anwendung von Druck zerstört worden sind, ein Lösungsmittel oder ein Klebemittel zu enthalten, 45 In Fig. 2 ist ein elektrophotographisches Kopiersondern können beispielsweise auch eines der öligen gerät dargestellt, mit welchem das Verfahren gemäß Materialien, die in dem USA.-Patent 2 969 330 von der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden kann. Brynko aufgeführt sind, enthalten wie Olivenöl, Dieses Gerät enthält eine zylindrische Aufzeichnungs-Spermazetöl, Kokosnußöl, Baumwollsamenöl oder trommel 22, die sich um eine horizontale Achse 23 ähnliches. Es soll darauf hingewiesen werden, daß bei 50 drehen kann. Die Trommel 22 besteht aus einer dieser Ausführungsform die Tonerpartikeln, die dazu Trägerfläche 24 und einer fotoleitfähigen Schicht 26. verwendet werden, um das Bild zu erzeugen, auch Beispielsweise kann die Trägerschicht der Trommel aus nicht notwendigerweise ein lösliches Harzbindemittel einer geerdeten Schicht eines leitenden Metalles, beienthalten müssen, wie es der Fall wäre bei den oben spielsweise Aluminium, mit einem dünnen Oberflächenbeschriebenen Tonern. An Stelle dessen brauchen sie 55 überzug aus Aluminiumoxyd bestehen. Es können lediglich ein Material zu enthalten, welches mit einer jedoch auch andere leitende Materialien wie Messing, Komponente der in der Kapsel eingeschlossenen Flüs- Stahl, Zinnoxyd oder ähnliches verwendet werden und sigkeit auf dem Schichtträger reagiert. Im übrigen die fotoleitfähige Schicht 26 kann aus amorphem Selen, unterscheiden sich jedoch die einzelnen Verfahrens- Legierungen aus Selen mit Arsen oder Tellur, gesinschritte bei dieser Ausführungsform der Erfindung ^6o terten oder aufgedampften Schichten anderer Fotonicht, die einzigen Unterschiede liegen in den zu ver- leiter wie Kadmiumsulfid, Kadmiumselenid usw. oder wendenden Materialien. Werden daher die Verfahrens- einem fotoleitfähigen Material in Partikelform in eischritte nach den Fig. IA und IB mit den Materialien nem isolierenden filmbildenden Bindemittel bestehen, gemäß der vorgenannten Ausführungsform durchge- wie Zinkoxyd oder Kadmiumsulfidpulver, suspendiert führt, dann wird das Tonermaterial mit Hilfe der 65 in einem Silikonharz oder ähnlichem. Da der spezielle gleichen bilderzeugenden Techniken, die oben in Ver- Typ der elektrophotographischen Aufzeichnungsmatebindung mit Fig. 1 beschrieben werden, niederge- rialien, die für die Verwendung in dem Apparat ausschlagen und der den Toner tragende Schichtträger 12 gewählt wurden, gewisse Veränderungen der nachfol-

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genden Verfahrensschritte zur Erzeugung des Ladungs- vermindern und sie mit Hilfe des Aneinanderreibens bildes notwendig machen können, soll das vorliegende von Trägerpartikeln und Tonern in dem Gerät auf Beispiel unter Verwendung einer Auszeichnungstrom- Grund ihrer relativen Stellung in den triboelektrischen mel mit amorphem Selen auf einer mit Aluminiumoxyd Reihen aufzuladen. Mit anderen Worten, der Toner überzogenen Aluminiumunterlage beschrieben werden. 5 wird von den Trägerkörnern sowohl getragen als auch Ferner soll darauf hingewiesen werden, daß, obwohl triboelektrisch aufgeladen. Diese Trägerkörner dienen hier die Form einer Trommel 22 dargestellt ist, auch ferner dazu, den feinverteilten Tonerpartikeln bessere andere Formen des Aufzeichnungsmaterials einschließ- Fließeigenschaften, wie sie der Größe und dem Gelich derjenigen einer flachen Platte oder eines Polygons wicht der Trägerpartikeln entsprechen, mitzuteilen, oder einer Ellipse oder ähnlichem gewählt werden io Werden diese Trägerkörner mit den ihnen anhaftenden können und diese sowohl biegsam als auch starr aus- Tonerpartikeln über die Trommeloberfläche geschütgeführt sein können. Beispielsweise kann auch ein end- tet, dann zieht das elektrische Feld des Ladungsbildes loses Band verwendet werden. Dreht sich die Trommel auf der Trommel die Tonerpartikeln von den Träger-22 in der durch den Pfeil angegebenen Richtung, so körnern ab und das Ladungsbild wird entwickelt, wird sie zunächst aufgeladen, um sie für eine Licht- 15 Die Trägerkörner zusammen mit den Tonerpartikeln, exposition empfindlich zu machen. Diese wird mit die bei der Entwicklung des Bildes nicht verwendet Hilfe einer Aufladeeinheit 27 erreicht, die an eine wurden, fallen dann auf den Boden des Behälters 32 Hochspannungsquelle 28 angeschlossen ist. Die Auf- zurück. Im allgemeinen werden die Tonermaterialien ladungseinheit 27 enthält ein oder mehrere Draht- und das Trägermaterial so ausgewählt, daß die dem gitter, welche mit der Spannungsquelle verbunden sind 20 Toner erteilte elektrische Ladung eine entgegengesetzte und nach der Koronaentladungstechnik arbeiten, wie Polarität zu der des Ladungsbildes auf der Trommel sie beispielsweise in dem USA.-Patent 2 588 699 von hat, so daß die Partikeln auf die geladenen Flächen-Carlson und 2 777 957 von WaIkup beschrieben bereiche der Trommel abgeschieden werden; doch sind. Insbesondere hat bei diesem Verfahren das Gitter kann in speziellen Fällen der Toner auch die gleiche einen geringen Abstand von der Oberfläche der Trom- 25 Polarität wie das Ladungsbild auf der Trommel haben, mel, deren leitfähige Unterlage geerdet ist und die In diesen Fällen werden dann die Flächenbereiche der Hochspannung wird an das Gitter angelegt, so daß Trommel entwickelt, die keine Ladung tragen. Es eine Koronaentladung zwischen dem Gitter und der können auch andere Entwicklungssysteme als das Trommel auftritt, wobei sich geladene ionisierte Luft- Kaskadensystem verwendet werden, beispielsweise die moleküle auf der Trommeloberfläche abscheiden und 30 magnetische Bürstenentwicklung, wie sie in dem USA.-ihr Potential in bezug auf die Erde erhöhen. Die foto- Patent 3 015 305 von Hall beschrieben ist, die Gleitleitfähige Schicht der Trommel, hält diese Ladung fest, entwicklung, wie sie in dem USA.-Patent 2 895 847 solange sie nicht belichtet wird, da sie in diesem Zu- von May ο beschrieben ist oder die Pulverwolkenstand einen sehr hohen Widerstand hat. Es können entwicklung, wie sie in dem USA.-Patent 2 918 910 jedoch auch andere Aufladungsverfahren, die in der 35 von Carlson beschrieben ist oder noch eine Reihe einschlägigen Technik als Induktionsaufladung be- von anderen Entwicklungsverfahren, die in der Technik kannt sind und beispielsweise in dem USA.-Patent bekannt sind. Ist das Ladungsbild auf der Trommel 2 833 930 von Walkup beschrieben sind zur Sensiti- entwickelt, dann bewegt sich die das Tonerbild travierungder Platte angewendet werden. Da die Trommel gende Trommel so weit, bis sie in Kontakt mit einem sich mit einer gleichförmigen Geschwindigkeit dreht, 4° Kopierband 37 kommt, das dem mit den Mikrokapläuft sie an der Aufladungseinheit 27 vorbei, so daß die sein beschichteten Schichtträger entspricht und das gleichförmig aufgeladenen Teile dann unter einen mit Hilfe von zwei Leerlaufrollen 38 und 39 gegen die Projektor 29 oder eine andere Vorrichtung zur Expo- Trommeloberfläche gedruckt wird, so daß das Band sition gelangt, wo die aufgeladene Trommel unter dem mit der gleichen Geschwindigkeit wie der Umfang der zu reproduzierenden Bild mit Licht oder einer anderen 45 Trommel bewegt wird. Eine Übertragungseinheit 41 elektromagnetischen Strahlung, beispielsweise Rönt- befindet sich hinter dem Band in einem geringen genstahlung, belichtet wird. Dieser Expositionsschritt Abstand von diesem zwischen den Rollen 38 und 39. dient dazu, die Ladungen von den Flächenbereichen Diese Einheit entspricht etwa der Aufladungsvorrichder photoleitfähigen Schicht, die dem Licht ausgesetzt tung 27, 28 und arbeitet ebenfalls nach dem Prinzip wurden, abzuleiten, so daß ein Ladungsbild auf der 5° der Koronaaufladung. Die Übertragungseinheit ist Trommel entsteht, welches dem zu reproduzierenden mit einer Hochspannungsquelle 42 der gleichen PoIa-BiId entspricht. Anschließend an die Ausbildung des rität, wie sie bei der Aufladungseinheit 27 verwendet Ladungsbildes läuft die Trommeloberfläche an einer wurde, verbunden, so daß eine Ladung auf die Rück-Entwicklungseinheit vorbei, die mit dem Bezugszeichen seite des Bandes 37 abgeschieden wird, welche die 31 bezeichnet ist. Die dargestellte Entwicklungseinheit 55 gleiche Polarität wie die Aufladung der photoleitist von dem Kaskadentyp und enthält einen äußeren fähigen Schicht der Trommel hat und die entgegenBehälter 32 mit einem Trog an seiner Unterseite, der gesetzt der Polarität des Toners, der bei der Entwickeinen Vorrat an Entwicklermaterial 33 enthält. Das lung verwendet wurde, ist. Wie im einzelnen in dem Entwicklermaterial wird von dem Boden des Behälters USA.-Patent 2 576 047 von Schaffert beschrieben aufgenommen und über die Oberfläche der Trommel ^6o ist, dient die Anwendung dieser Koronaaufladung auf mit Hilfe einer Anzahl von Laufschaufeln 34 auf der Rückseite des Bandes dazu, das entwickelte Tonereinem endlosen angetriebenen Förderband 36 ge- bild von der Oberfläche der Trommel auf das Band 37 schüttet. Diese Entwicklertechnik ist im einzelnen in zu übertragen. Es können hierzu jedoch andere Überden USA.-Patenten2 6I8 552 von Wise und 2 618 551 tragungsverfahren, die in der einschlägigen Technik von Walkup beschrieben; hierbei wird ein Zwei- ⁶5 bekannt sind, angewendet werden. Ist das Tonerbild elementenentwickler verwendet mit Tonerpartikeln und auf das Band 37 übertragen, dann wird das Band aus größeren Trägerkörnern. Die Trägerkörner dienen der Berührung mit der Trommel 22 gelöst und die dazu, die Zusammenballung der Tonerpartikeln zu Trommel dreht sich weiter unter eine Reinigungs-

bürste 47, die sie für einen weiteren Arbeitszyklus vorbereitet, während das Band zwischen zwei Druckrollen 44 und 46 hindurchläuft, die dazu dienen, die auf der Oberfläche des Bandes aufgebrachten Mikrokapseln zu zerstören, wie dies in Verbindung mit Fig. 1 beschrieben wurde, um das Bild auf dem Band zu fixieren. Für die Verwendung in diesem Gerät kann der Toner entweder eine lösliche Komponente, die zumindest teilweise in dem Lösungsmittel, welches sich in den Kapseln, die auf dem Band 37 aufgebracht sind, befindet, löslich ist, enthalten oder er kann eine Komponente aufweisen, die eine Farbreaktion mit einer farblosen Flüssigkeit in den Kapseln auf dem Band 37 eingeht. Nach dem Fixieren des Bildes durch die Rollen 44 und 46 kann das das Bild tragende Kopierband 37 auf eine Aufnahmerolle 48, die entsprechend der Vorratsrolle 49 ausgebildet ist, von der das Ko-

pierband ursprünglich kommt, wieder aufgespult werden. Wird ein Toner verwendet, der eine Farbreaktion mit der Flüssigkeit, die in den aufgebrachten Kapseln mit Lösungsmittel enthalten ist, eingeht und brauchen die Tonerpartikeln nicht auf der Oberfläche des Kopierbandes 37 anzuhaften, dann wird eine Bürste oder ein anderer Mechanismus angewendet, um die Tonerpartikeln von der Oberfläche des Kopierbandes 37 abzubürsten, nachdem es unter den Andruckfixierrollen 44 und 46 hindurchgelaufen ist, damit kein restliches freies Pulver auf dem Kopierband verbleibt, wenn es auf die Aufspulrolle 48 aufgespult wird. Die vorliegende Erfindung wurde in Bezug auf bestimmte Ausführungsbeispiele beschrieben. Es kön-

nen jedoch auch zahlreiche Änderungen vorgenommen werden, die ebenfalls im Geist der vorliegenden Erfindung und der anschließenden Ansprüche liegen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung eines fixierten Pulver-Tonerbildes, bei dem auf einem Schichtträger ein Tonerbild erzeugt und durch Druck fixiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schichtträger (12) verwendet wird, der auf einer Oberfläche (14) eine gleichmäßige Schicht aus Mikrokapseln (16) aufweist, weiche ein Material, vorzugsweise eine Flüssigkeit, enthalten, das die Tonerpartikeln (11) an den Schichtträger (12) binden kann, daß das Tonerbild (19) auf der Schicht aus Mikrokapseln (16) gebildet wird und daß über die gesamte Oberfläche des Schichtträgers ein Druck ausgeübt wird, der zumindest so groß ist, daß die Kapseln (16) zerstört werden und ihr Inhalt befreit wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit zumindest eine der Komponenten der Tonerpartikeln (11) zumindest teilweise löst.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit ein an Luft härtendes Klebemittel ist.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Tonerbild (18) durch Entwickeln eines auf der Schicht aus Mikrokapseln erzeugten Ladungsbildes mit einem Tonerpulver (11) hergestellt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Tonerbild (19) auf der Schicht aus Mikrokapseln (16) durch Übertragen eines Tonerbildes hergestellt wird, welches durch Entwicklung eines Ladungsbildes mit Tonerpulver erhalten wurde.

6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Ladungsbild (19) elektrophotographisch in bekannter Weise hergestellt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Druckfixierung das auf der Schicht aus Mikrokapseln (16) befindliche Tonerbild (19) mit einer auf einem Schichtträger (21) angeordneten weiteren gleichartigen Schicht aus Mikrokapseln abgedeckt ist und ein gleichmäßiger, ausreichend hoher Druck auf die in Schichtung vorliegenden Schichtträger (12, 21) ausgeübt wird, um die Mikrokapseln beider Schichtträger zu zerstören, und daß anschließend die beiden Schichtträger (12, 21) voneinander getrennt werden.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Mikrokapseln (16) eine Flüssigkeit enthalten, die einen ersten Farbreaktionspartner enthält und daß die Tonerpartikeln (11) einen zweiten Farbreaktionspartner enthalten, durch den der erste Farbreaktionspartner

in eine intensiv gefärbte Substanz zu verwandeln ist, sobald die beiden Partner zusammengebracht werden.