DE1571831C

DE1571831C - Thermographisches Kopierverfahren

Info

Publication number: DE1571831C
Authority: DE
Inventors: Kinji; Nagai Toshihiko; Honjo Satoru; Kanagawa Okubo (Japan)
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Publication date: 1971-09-23

Description

I 2

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur ein kolloidales Bindemittel enthaltende wärmeempfind-

Herstellung von Kopien, bei welchem ein Kopier- liehe Schicht mit einer beim Erhitzen Kristallwasser

material auf ein zu kopierendes Original gelegt wird, freisetzenden Verbindung trägt, und Entwickeln mit

worauf mit einer Infrarotstrahlung belichtet und dann einem Entwi.cklerpulver geschaffen, das dadurch gemit einem pulverförmigen Entwickler entwickelt wird. 5 kennzeichnet ist, daß die Oberfläche des Entwickler-

Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf die Ver- pulvers mit einem oberflächenaktiven Mittel behan-

wendung eines mit einem oberflächenaktiven Mittel delt ist, oder daß man das Entwicklerpulver zusammen

behandelten* pulverförmigen Entwicklers und auf die mit einem feinen, festen, oberflächenaktiven Mittel

Verwendung eines Gemisches aus einem pulverförmi- einwirken läßt.

gen Entwickler und einem feinen, festen oberflächen- ίο Bei Ausführung des Verfahrens gemäß der Erfindung

aktiven Mittel zur Gewinnung von Bildkopien, durch . kann man die Haftstärke oder das Haftvermögen von

Belichtung mit Infrarotstrahlen. Entwicklerpulvern an Bildteilen derart erhöhen, daß

In dem älteren deutschen Patent 12 80 267 ist ein · die Bilddichte beachtlich vergrößert wird, ohne die

neues Kopierverfahren beschrieben, bei welchem ein Schleierdichte (Dichte von nicht belichteten Teilen

Kopiermaterial, das durch Aufbringen oder Vakuum- 15 nach Entwicklung durch das Entwicklerpulver) zu

abscheidung auf einen Träger einer Verbindung oder vergrößern.

eines Minerals, welches bei Erhitzung durch Bestrah- Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung verwendet

lung mit Infrarotstrahlen Kristallwasser freigibt, her- man als Entwicklerpulver zweckmäßig solche Pulver,

gestellt wurde, auf ein zu kopierendes Original gelegt deren Oberfläche mit Alkylsulfosuccinaten, Alkylwird, und anschließend einer Transparenz- oder 20 benzolsulfonaten, Alkylestem von Sorbiten, lang-

Reflexionskopierbehandlung mittels Infrarotstrahlen kettige Kohlenwasserstoffe enthaltenden qüarternären

unterworfen wird, worauf das so behandelte Kopier- Ammoniumsalzen oder Alkylestem von Polyoxyäthy-

material durch Aufbringen von pulverförmigen Ent- lensorbitan als oberflächenaktive Mittel behandelt

Wicklern zur Herstellung der Kopie entwickelt wird. wurden, oder man verwendet zur Entwicklung Ent-

Die Bilddichte der Kopie ist bei dem vorstehend 25 wicklerpulver zusammen mit den vorstehend genannten

beschriebenen Verfahren von der auf den Bildteilen Substanzen. Bei Verwendung von Saponin, einem

haftenden Menge an Entwicklerpulver abhängig. Diese neutralen oberflächenaktiven Mittel oder Netzmittel

Menge des Entwicklerpulvers hängt von dessen Haft- wird die Schleierdichte an bildfreien Teilen beachtlich

stärke an den Bildteilen in Übereinstimmung mit dem erhöht.

Muster des Originals von dem Kopiermaterial ab, 30 Gemäß einer besonderen Ausführungsform der

wobei diese Teile durch das Kristallwasser, das von Erfindung verwendet man ein Entwicklerpulver, dessen

dem wasserhaltigen Material des Kopiermaterials beim Oberfläche mit Natriumdioctylsulfosuccinat, Natrium-

BeJichten mit Infrarotstrahlen freigegeben wird, be- dodecylbenzolsulfonat, Sorbitanmonolaurat, Dodecyl-

netzt werden. Mit zunehmender Menge an Entwickler- trimethylammoniumchlorid, Polyoxyäthylensorbitan-

pulver erhöhen sich die erhaltenen Bildkontraste oder 35 monolauratoderNatrium-S-hexadecyloxypropan-l-sul-

Bildschärfen, d. h., die sich ergebenden Kopien sind fonat als oberflächenaktive Mittel behandelt wurde,

sehr klar und sehr leicht zu lesen. oder man läßt das Entwicklerpulver zusammen mit

Als derartige Entwicklerpulver können beliebige diesen Substanzen einwirken.

feine Pulver mit geeigneter Korngröße für die Haftung Die Oberflächenbehandlung von Entwicklerpulvern an Teilen des Kopiermaterials, die durch das unter 40 mit den vorstehend angegebenen Substanzen erfolgt Einwirkung von Wärme freigegebene Kristallisations·: in der Weise, daß man ein übliches Entwicklerpulver, wasser benetzt werden, verwendet werden. Die in der z.B. ein feingemahlenes, pigmentiertes, harzartiges Elektrophotographie oder für elektrostatische Auf- Pulver, das als Toner bezeichnet wird, in einer wäßrigen nahmen zur Anwendung gelangenden Toner oder Lösung von oberflächenaktiven Mitteln dispergiert, Pigmentfärbstoffe können bei diesem Verfahren ver- 45 die erhaltene Dispersion einer Vakuumtrocknung wendet werden. Diese bestehen aus Dispersionen von " unterwirft und das getrocknete Material auf eine Pigmenten in hydrophoben Harzen, die mittels Erhit- Korngröße von 0,1 bis 130 μ im Durchmesser mahlt, zen, insbesondere, wenn es sich um ein thermoplastik Wenn ein pulverförmiger Entwickler - mit einem sches' Harz handelt, oder durch Aussetzen an einen feir.tiiligen oberflächenaktiven Mittel gemischt wird, zur Auflösung des Harzes fähigen Lösungsmitteldampf 50 wird ein bei Normaltemperatur festes oberflächenfixiert werden können. Diese Materialien sind frei von aktives Mittel auf einen Durchmesser von unterhalb derartigen Nachteilen, wie hygroskopisches Verhalten, 130// gemahlen und mit einem gebräuchlichen Ent- und ihre Handhabung ist leicht; wenn jedoch in dem wicklerpulver gemischt.

vorstehend beschriebenen Verfahren einpulverförmiger Wenn ein Kopiermaterial mit einem Träger, der eine

Entwickler zur Anwendung gelangt, ist die an den 55 wärmeempfindliche: Schicht aus einem kolloidalen

Bildteilen anhaftende Menge gering, was zu einem Bindemittel und einer Kristallwasser enthaltenden

niedrigen Kontrast oder zu einer geringen Bildschärfe Substanz trägt, nach Belichtung mit Infrarotstrahlen

führt, da die Oberfläche des Entwicklerpulvers hydro- unter Anwendung des mit dem oberflächenaktiven

phob ist. Mittel behandelten Entwicklerpulvers oder durch

. Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines ver- 60 Verwendung eines Gemisches aus Entwicklerpulver

besserten Verfahrens zur Hirstellung von Kopien und feinem, festen, oberflächenaktiven Mittel ent-

durch Infrarotstrahlenbelichtung unter Verwendung wickelt wird, wird in der Bilddichte eine beachtliche

von Entwicklerpulvern, die für thermographische Zunahme ohne irgendeine wahrnehmbare Steigerung

Kopierverfahren geeignet sind, wobei Kopien mit der Schleierdichte gefunden. Dies beruht auf der Stei-

erhöhtem Kontrast erhalten werden. 65 gerung der Affinität von dem Entwicklerpulver und

Gemäß der Erfindung wird ein Verfahren zur Her- Wasser, d. h. auf der Tatsache, daß das Entwicklerstellung von Kopien durch fnfrarotstrahlenbelichtung pulver leicht an einem benetzten Teil, entsprechend mit einem Kopiermaterial, das auf einem Träger eine den Bildteilen des Kopiermatenals, anhaftet.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand von Beispielen näher erläutert.

Beispiel!.

In 200 ml Wasser wurden 15 g Gelatine gelöst. Die Lösung wurde mit 15 g Natriumacetat-Trihydrat versetzt, und unter Rühren wurden 20 ml Äthylalkohol zugegeben. In 100 ml Äthylalkohol wurden 10 g Bariumstearat dispergiert, und die so erhaltene Dispersion wurde auf einer Kugelmühle während 12 Stunden behandelt, um einen glatten Brei zu bilden. 30 ml dieses Breis wurden dann der vorstehend beschriebenen Lösung unter Rühren zugegeben. Zu der Lösung wurden 3 ml eines 6%igen Formaldehyds gegeben, um die Überzugslösung herzustellen.Die so erhaltene Überzugslösung wurde als Überzug auf einen Cellulosetriacetatfilm aufgebracht und getrocknet, wobei ein Kopiermaterial mit 140 g der Lösung je m² erhalten wurde.

Das so überzogene Kopiermaterial wurde auf ein Original gelegt und einer Reflexionskopierarbeitsweise durch Belichten der Rückseite des überzogenen Materials mit Infrarotstrahlen unterworfen. Die Belichtung mit Infrarotstrahlen wurde unter Verwendung einer thermographischen Kopiermaschine ausgeführt, bei welcher zum Erhitzen von Bildbereichen von einem Original in Überlagerung mit einem zu kopierenden Kopierblatt eine Infrarotbestrahlung ausgeführt wird.

Als Entwicklerpulver wurde ein Toner für Xerographie verwendet. 10 g des Töners wurden in 100 ml einer 0,75%igen wäßrigen Lrsung von Natriumdodecylbenzolsulfonat (mit einer mittleren Kettenlänge der Alkylgruppe von 12,6) dispergiert. Die Suspension wurde gründlich gerührt, im Vakuum getrocknet und dann wieder auf weniger als 88 μ im Durchmesser zerkleinert. ·

Das belichtete Kopiermaterial wurde der Pulverentwicklung unter Verwendung des mit dem oberflächenaktiven Mittel behandelten Entwicklerpulvers unterworfen. Das gebildete Bild wurde durch Erhitzen des Kopiermaterials oder durch Aussetzen des Kopiermaterials an den Dampf eines organischen Lösungsmittels, wie Trichloräthylen, fixiert.

Bei Bestimmung der Durchlässigkeitsdichte (rein) eines Bildteils und eines Schleierteils wurden die nachstehend angegebenen Ergebnisse erhalten (Netto- oder Reindichte bedeutet die Dichte, von welcher die Grunddichte abgezogen wird): Die Durchlässigkeitsdichte wurde dabei gemäß der nachstehenden Gleichung

D = log,,

berechnet, worin P₀ den auf das entwickelte Bild einfallenden Stfahlungsfluß und P_t den von dem entwickelten Bild durchgelassenen Strahlungsfluß und T die Durchlässigkeit des entwickelten Bildes bedeuten.

Für Vergleichsversuche wurden die Schleierdichte und Bilddichte von dem gleichen Kopiermaterial unter Verwendung eines nicht mit einem oberflächenaktiven Mittel behandelten Entwicklerpulvers gemessen

60

	Schleier dichte	Bild dichte
Unbehandeltes Entwicklerpulver Mit einem oberflächenaktiven Mittel behandeltes Entwickler pulver	0,02 0,02	0,35 0,85

B e i s ρ i e 1 2

In 200 ml Wasser wurden 15 g Gelatine gelöst. In die Lösung wurden 15 g Natriumacetat-Trihydrat zugegeben, und unter Rühren wurden 20 ml Äthylalkohol zugesetzt. In 100 ml Äthylalkohol wurden 20 g Bariumstearat dispergiert, und die so erhaltene Dispersion wurde in einer Kugelmühle während 12 Stunden behandelt, um einen glatten Brei oder eine glatte Aufschlämmung zu bilden. 30 ml des Breis wurden der vorstehend hergestellten Lösung unter Rühren zugegeben, um die Überzugslösung zu erhalten. Die auf diese Weise hergestellte Überzugslösung wurde auf einen Cellulosetriacetatfilm als Überzug aufgebracht und getrocknet, wobei ein Kopiermaterial mit 110 g der Lösung je m² erhalten wurde.

Als mit oberflächenaktivem Mittel behandeltes Entwicklerpulver wurde das im Beispiel 1 beschriebene Entwicklerpulver verwendet. Wenn die Durchlässigkeitsdichten des Kopiermaterials nach Belichten, Entwickeln, und Fixieren, wie im Beispiel 1 beschrieben, gemessen wurden, zeigten sich die folgenden Unterschiede zwischen den Dichten des mit dem mit oberflächenaktivem Mittel behandelten Entwicklerpulvers gemäß der Erfindung und dem mit unbehandeltem Entwicklerpulver entwickelten Materials.

	Schleier- dichte	Bild dichte
Unbehandeltes Entwicklerpulver Mit oberflächenaktivem Mittel behandeltes Entwicklerpulver	0,03 0,02	0,61 0,85

B e i s ρ i e 1 3

200 ml Wasser wurden in einen Saftmischer eingebracht, wozu 5 g Gelatine, 5 g Natriumacetat-Trihydrat und eine Dispersion von 1 g Zinkpalmitat in 50 ml Äthylalkohol zugegeben wurden; die erhaltene Mischung wurde zur Erzielung der Überzugslösung gerührt. Die so hergestellte Überzugslösung wurde als Überzug auf einen Cellulosetriacetatfilm aufgebracht und getrocknet, wobei ein Kopiermaterial mit 20 g der Überzugslösung je m² erhalten wurde.

Ein mit einem oberflächenaktiven Mittel behandeltes Entwicklerpulver wurde in folgender Weise hergestellt:

10 g eines Toners für Xerographie wurden in einer Lösung mit einem Gehalt von 100 ml Wasser und 1 ml einer 3O°/oigen wäßrigen Lösung von Natriumdibctylsulfosuccinat dispergiert. Die sich ergebende Suspension wurde gründlich gerührt, im Vakuum getrocknet und dann wieder auf weniger als 88// Durchmesser zerkleinert.

Wenn die Durchlässigkeitsdichten des Kopiermaterials nach Belichten, Entwickeln und Fixieren, wie im Beispiel 1 beschrieben, gemessen wurden, ergaben sich die folgenden Unterschiede zwischen den Dichten eines mit einem mit oberflächenaktivem Mittel behandeltem Entwicklerpulver gemäß der Erfindung und eines mit unbehandeltem Entwicklerpulver entwickelten Materials. -

	Schleier dichte	Bild dichte
65 Unbehandeltes Entwicklerpulver Mit oberflächenaktivem Mittel behandeltes Entwicklerpulver	0,04 0,04	0,34 1,67

Beispiel 4

Das im Beispiel 2 beschriebene Kopiermaterial wurde verwendet. Ein Entwicklerpulver, dessen Oberfläche mit einem oberflächenaktiven Mittel behandelt wird, wurde in folgender Weise durch Behandeln eines Gewichtsteils eines Toners für Xerographie mit 0,15 Gewichtsteilen von Sorbitanmonolaurat in ähnlicher Weise, wie im Beispiel 1, hergestellt. Die Korngröße des so behandelten Entwicklerpulvers betrug weniger als 125 μ.

Bei Bestimmung der Durchlässigkeitsdichten des Kopiermaterials nach Belichten, Entwickeln und Fixieren, wie im Beispiel 1 beschrieben, Wurden die folgenden Unterschiede zwischen den Dichten von mit oberflächenaktivem Mittel behandeltem Entwicklerpulver und mit unbehandeltem Entwicklerpulver entwickeltem Material gefunden.

Schleierdichte

Bilddichte

Unbehandeltes Entwicklerpulver 0,01 > 0,34

Mit oberflächenaktivem Mittel
behandeltes Entwicklerpulver 0,02 0,96

B e i s ρ i e 1 5

Das Kopiermaterial wurde in gleicher Weise, wie im Beispiel 1 beschrieben, hergestellt, mit der Abänderung, daß 1 ml einer 6%ig^en Formaldehydlösung der Überzügslösung zugesetzt wurden. Die Überzugslösung wurde auf einen Cellulose-Triacetatfilm als Überzug aufgebracht und getrocknet, wobei ein Kopiermaterial mit einem Gehalt von 20 g Lösung je m² erhalten wurde.

Ein Entwicklerpulver, dessen Oberfläche mit einem oberflächenaktiven Mittel behandelt ist, wurde durch Behandeln von 1 Gewichtsteil eines Toners für Xerographie mit 0.1 Gewichtsteil Polyoxyäthylensorbitanmono!aurat (n welchem die Anzahl von Äthylengruppe 12 ist) in ähnlicher Weise, wie im Beispiel 1 beschrieben, hergestellt. Die Korngröße des so erhaltenen pulverförmigen Entwicklers betrug weniger als 105 μ im Durchmesser.

Bei Bestimmung der Durchlässigkeitsdichten dss Kopiermaterials nach Belichten, Entwickeln und Fixieren, wie im Beispiel 1 angegeben, wurden die folgenden Unterschiede zwischen den Dichten, die mit einem mit oberflächenaktivem Mittel behandelten. Entwicklerpulver und mit einem unbehandelten Entwicklerpulver erhalten wurden, gefunden.

schlämmung zu ergeben. 10 ml dieser Aufschlämmung wurden der vorstehend beschriebenen Lösung unter Rühren zugegeben. In die Lösung wurden 1 ml Formaldehyd zugesetzt, um eine Überzugslösung zu erhalten.

Die so hergestellte Überzugslösung wurde auf einen Cellulosetriacetatfilm als Überzug aufgebracht und getrocknet, wobei ein Kopiermaterial mit einem Gehalt von 60 g der Lösung je m² erhalten wurde.

Ein Entwicklerpulver, dessen Oberfläche mit einem

ίο oberflächenaktiven Mittel behandelt ist, wurde hergestellt, indem man 1 Gewichtsteil eines Toners für Xerographie mit 0,05 Gewichtsteilen Dodecyltrimethylammoniumchlorid in ähnlicher Weise, wie im Beispiel 1 beschrieben, behandelte. Die Korngröße des so behandelten Entwicklerpulvers betrug weniger als 8O_-U im Durchmesser. ■

. Bei Bestimmung der Durchlässigkeitsdichten des Kopiermaterials nach Belichten, Entwickeln und Fixieren, wie im Beispiel 1, wurden die folgenden

ao Unterschiede zwischen den Dichten, die mit einem mit einem oberflächenaktiven Mittel behandelten Entwicklerpulver und mit einem unbehandelten Entwicklerpulver erhalten wurden, festgestellt.

45

Schleierdichte

Bilddichte

	Schleier dichte	Bild dichte
Unbehandeltes Entwicklerpulver 30 Mit einem oberflächenaktiven Mittel behandeltes Entwickler pulver	0,01 0,03	0,17 1,01

B e i s ρ i e 1 7

Ein Kopiermaterial wurde hergestellt, indem man 80 g der im Beispiel 3 beschriebenen Überzugslösung auf 1 m² eines Cellulosetriacetatfilms als Überzug aufbrachte.

Nach Belichten des. Kopiermaterials, wie im Beispbl 1 beschrieben, wurde das Kopiermaterial unter Verwendung eines Gemisches aus 3 Gewichtsteilen eines Toners für Xerographie und 1 Gewichtsteil von gemahlenem 3-HexadecyIoxypropan-l-sulfonat (mit einer Teilchengröße von weniger als 105 μ im Durchmesser) entwickelt und fixiert.

Es wurd;n die folgenden Unters ^hisde zwischen den Dichten, die mit und ohne einem oberflächenaktiven Mittel erhalten wurden, gefunden:

60

Unbehandeltes Entwicklerpulver 0,03 0,31

Mit einem oberflächenaktiven
Mittel behandeltes Entwicklerpulver 0,04 1,83

B e i s ρ i e 1 6

Im 200 ml Wasser wurden 5 g Gelatine gelöst. Die Lösung wurde mit 5 g Natriumacetat-Trihydrat versetzt, und unter Rühren wurden 40 ml Äthylalkohol zugegeben. In 100 ml Äthylalkohol wurden lOgZinkpalmitat dispergiert, und die so erhaltene Dispersion wurde auf einer Kugelmühle während 12 Stunden, behandelt, um einen glatten Brei oder eine glatte Auf-

50	Schleier dichte	Bild dichte .
Toner für Xerographie ........ Toner, gemischt mit einem ober- 55 flächenaktiven Mittel .	0,00 0,01	0,38 0,92

Claims

Patentansprüche:

1. Thermographisches Kopierverfahren mit einem Kopiermaterial, das auf einem Träger eine ein kolloidales Bindemittel enthaltende wärmeempfindliche Schicht mit einer beim Erhitzen kristallwasserfreisetzenden Verbindung trägt, und Entwickeln mit einem Entwicklerpulver, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Entwicklerpulvers mit einem oberflächenaktiven Mittel behandelt ist, oder daß man das Entwicklerpulver zusammen mit einem feinen, festen, oberflächenaktiven Mittel einwirken läßt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man ein üntwicklerpulver verwendet, dessen Oberfläche mit Alkylsulfosuccinaten, Alkylbcnzolsulfonaten, Alkylestern von Sorbitan, langkcttige Kohlenwasserstoffe enthaltenden quarternären Ammoniumsalzen oder Alkylestern von Polyoxyäthylensorbitan als oberflächenaktive Mittel behandelt wurde, oder daß man das Entwicklerpulver zusammen mit diesen Substanzen einwirken läßt.¹

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Entwicklerpulver verwendet, dessen Oberfläche mit Natriumdioctylsulfosuccinat, Natriumdodecylbenzolsulfonat, Sorbitanmonolaurat, Dodecyltrimethylammoniumchlorid, Polyoxyäthylensorbitanmonolaura't oder Natrium-3-hexadecyloxypropan-l-sulfonat als oberflächenaktive Mittel behandelt wurde, oder daß man das Entwicklerpulver zusammen mit diesen Substanzen einwirken läßt.

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