DE2165112B2

DE2165112B2 - Verfahren zum Fixieren von Tonerbildern

Info

Publication number: DE2165112B2
Application number: DE2165112A
Authority: DE
Inventors: Osamu Fukushima; Satoru Honjo; Chiaki Osada
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1970-12-29
Filing date: 1971-12-28
Publication date: 1979-09-20
Also published as: DE2165112A1; IT945655B; BE777312A; NL7118030A; US3813267A; CA952970A; FR2120855A5; GB1355829A; AU3744271A; JPS4926904B1; DE2165112C3

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Fixieren von Tonerbildern, bei dem auf das Tonerbild eine transparente Harzschicht aufgebracht wird.

Übliche Fixierverfahren für mit Tonern entwickelte Bilder umfassen das Fixieren des Bildes auf der Unterlage durch Auflösen des Harzes und anderer wärmelöslicher Komponenten, die in dem Toner enthalten sind, durch Einwirkung von Wärme oder mit einem Lösungsmittel. Wenn das Bild durch Flüssigentwicklung hergestellt worden ist und eine unzureichende Eigenfixierfähigkeit aufweist, wird es gewöhnlich mit einem Lack beschichtet oder mit einem auflaminierten klaren Film überzogen.

Außer der Schwierigkeit, die durch die Aufnahme eines Lackbeschichtungssystems in eine kompakte Vorrichtung auftritt, ist das Überziehen mit einem Lack gefährlich, da der Lack in den meisten Fällen flüchtig und entzündbar ist und leicht schädliche Lösungsmitteldämpfe gebildet werden.

Bei dem Überziehen mit einem auflaminierten klaren Film entsteht, obwohl dadurch die beiden obengenannten Probleme in günstiger Weise gelöst werden können, eine dicke Kopie mit der Gefahr einer Faltenbildung, die ein ernstes Problem darstellt, wenn die Unterlage (der das Bild festhaltende Träger) dünn ist.

Die DE-AS 1271547 beschreibt ein Verfahren zur Übertragung eines Tonerbildes, wobei das Tonerbild in eine Schicht eingebettet und zusammen mit der Schicht von der Unterlage entfernt wird. Hierbei wird eine Schicht einer filmbildenden Flüssigkeit auf die das Tonerbild tragende Unterlage aufgebracht, zu einer transparenten Bindemittelschicht gehärtet und letztere abgezogen.

Die DE-OS 1522745 beschreibt ein Verfahren zum Fixieren eines Tonerbildes, wobei ein Bild auf einer Bildfläche mit einer bei Hitzeeinwirkung erweichenden thermoadhäsiven Schicht in Berührung gebracht und in diese eingebettet wird, wonach die thermoadhäsive Schicht wieder in ihren nicht-klebenden Zustand gebracht wird.

Schließlich beschreibt die DE-OS 2025090 ein Verfahren zur Behandlung von Tonerbildern, wobei nach dem Entwickeln von Bildern auf einem Trägermaterial dieses mit einem fixierend wirkenden Mittel und anschließend mit einem Mittel zum Schutz gegen elektrische Aufladung (Antistatikmittel) behandelt wird.

Diese bekannten Arbeitsweisen sind jedoch noch nicht zufriedenstellend hinsichtlich der einfachen Ausführbarkeit und der Erzielung von Tonerbildern von zufriedenstellender Qualität.

Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung eines Verfahrens zum Fixieren von Tonerbildern, wobei Kopien mit einer glänzenden Oberfläche hergestellt werden können, die nicht den Eindruck vermitteln, als ob ein dicker Film aufgetragen worden wäre, wobei Bilder mit verbesserter Bilddichte gewonnen werden können und ohne daß eine komplizierte Apparatur angewendet werden muß.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß der Erfindung durch die Schaffung eines Verfahrens zum Fixieren von Tonerbildern, bei dem auf das Tonerbild eine transparente Harzschicht aufgebracht wird, das dadurch gekennzeichnet ist, daß eine Fixierfolie mit einer auf einem Schichtträger angeordneten und von diesen ablösbaren, unter Wärme- und/oder Druckeinwirkung und/oder der Einwirkung eines Lösungsmittels klebrig werdenden, klären Harzschicht mit dem Tonerbild kontaktiert, die Harzschicht durch Wärme- und/oder Druckeinwirkung und/oder der Einwirkung eines Lösungsmittels klebrig gemacht und anschließend der Schichtträger der Fixierfolie von der an dem Träger des Tonerbildes haftenden Harzschicht abgezogen wird.

jo Insbesondere wird bei dem Verfahren gemäß der Erfindung das Tonerbild mit der Harzschicht kontaktiert, worauf die Harzschicht so unter Druck gesetzt wird, daß sie an der das Tonerbild tragenden Oberfläche so stark haftet und unter der Einwirkung von

J5 Wärme und/oder Druck oder unter Anwendung eines Lösungsmittels von der Trägerunterlage abgetrennt wird und auf der bildtragenden Oberfläche permanent fixiert wird.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine Schnittansicht einer Fixierfolie gemäß der Erfindung und

Fig. 2 zeigt in schematischer Darstellung den Fixiervorgang gemäß der Erfindung.

Fig. 1 zeigt eine Schnittansicht durch eine Fixierfolie 10, die einen Schichtträger 1 mit einer klären thermoplastischen Harzschicht 2 und einer Zwischenschicht 3 umfaßt, welche die Haftung zwischen dem Schichtträger 1 und der Harzschicht 2 regelt. Die Zwischenschicht 3 ist natürlich, je nach den Eigenschaften des Materials, nicht immer erforderlich.

Der Schichtträger kann aus einem Kunststoffilm, z. B. einem Film a,us Polyäthylenterephthalat, Diacetylcellulose, Cellulosetriacetat, Polycarbonat, PoIypropylen, Polyamid, Polyäthylen, regenerierter Cellulose, Polystyrol oder Polyvinylchlorid, einem mit Wachs beschichteten Papier oder einem mit einem Formtrennmittel beschichteten Papier bestehen. Diese Materialien können oberflächenbehandelt sein,

bo wie z. B ein feuchtigkeitsbeständiger Schichtträger aus regenerierter Cellulose. Der Kunststoff ilm kann auch opak (mit einem Pigment gefüllt) oder gefärbt sein.

Die Harzschicht 2 ist eine klare Harzschicht, die

unter normalen Bedingungen durch den Schichtträ-

b5 ger 1 festgehalten wird, deren Haftung gegenüber der Trägeroberfläche sich jedoch unter Druck und/oder Wärme oder bei Anwendung eines Lösungsmittels lockert und die dadurch übertragen wird, um gleich-

mäßig das Tonerbild zu bedecken. Aus diesem Grunde muß sie selbst beständig sein gegen eine Denaturierung oder Verfärbung und muß chemisch beständig sein. Außerdem darf die Harzschicht 2 wegen ihrer Rolle als Oberflächenschicht für die fertige Kopie keine chemische Verbindung enthalten, die bei normalen Temperaturen klebrig macht und sie muß einen geeigneten Übergangspunkt zweiter Ordnung (Glasübergangspunkt) aufweisen.

Im allgemeinen wird eine Harzschicht mit einem Übergangspunkt zweiter Ordnung bei Raumtemperatur oder oberhalb Raumtemperatur bevorzugt. Typische Harzschichten, die diesen Anforderungen genügen, sind z. B. solche aus Vinylacetathomopolymerisaten oder Mischpolymerisaten von Alkylacrylat, Alkylmethacrylat, Styrol und Alkylstyrol. Die Fixierung derselben auf dem zu verwendenden Träger wird durch Einführung einer geringen Menge eines funktioneilen Monomeren (Acrylsäure, Methacrylsäure, Diäthylaminoäthylmethacrylat, Hydroxyalkylacrylat oder -methacrylat) gesteuert.

Eine »mehrschichtige«-Harzschicht kann jedoch einen Übergangspunkt unterhalb Raumtemperatur haben, vorausgesetzt, daß ihre Oberfläche einen Übergangspunkt zweiter Ordnung von oberhalb Raumtemperatur, d. h. von etwa 25 bis etwa 100° C, hat. Obwohl die Dicke der Schicht 2 ausreichend ist, wenn sie innerhalb des Bereiches von einigen bis einigen zehn Mikron liegt, liegt sie vorzugsweise bei 10 bis 30 Mikrometer.

Bei der Schicht 3 handelt es sich um eine Zwischenschicht, welche die Aufgabe hat, die Haftfestigkeit zwischen der Schicht 1 und der Schicht 2 zu steuern (kontrollieren) und es genügt, wenn sie sehr dünn ist, gewöhnlich 0,1 bis einige Mikrometer. Die Schicht 3 kann mit der Schicht 2 oder der Trägerunterlage 1 zusammenwirken, je nach den auftretenden Umständen. Sie kann gefärbt sein, wenn sie an der Schicht 1 haftet. Sie muß klar sein, wenn sie an der Schicht 2 haftet. Eine zweckmäßige Ausführungsform ist die, bei der die Schicht 2 auf die das Bild tragende Unterlage zusammen mit der Zwischenschicht 3 übertragen wird, wobei letztere einen höheren Übergangspunkt zweiter Ordnung aufweist als erstere und wobei beide Schichten nicht schmelzen und nicht ineinanderfließen. In einem solchen Falle besteht die Schicht 2 aus einem vergleichsweise weichen Harz und sie wird daher, wenn sie gegen das Tonerbild gepreßt wird, leicht deformiert und wirkt als Füllmittel zum Auffüllen der Hohlräume zwischen den Tonerpartikeln. Die Schicht 3 unterdrückt jedoch die Blockierungseigenschaften einer solchen weichen Harzschicht.

Die Fig. 2 erläutert die in Fig. 1 dargestellte Fixierfolie, die dem das Tonerbild 5 auf der Unterlage 4 tragenden Element 20 gegenüberliegt und oaraufgedrückt wird, so daß es mit diesem in Kontakt kommt. Bei dem Element 20 kann es sich entweder um ein entwickeltes Elektrofaksimilepapier oder um eine Kopierfolie handeln, welche das Tonerbild trägt, das von einer Selentrommel od. dgl. darauf übertragen worden ist. Dabei kann es sich auch um einen organischen photoleitfähigen Film handeln. Beide Stücke aus dem folienähnlichen Material können zwischen den Druckwalzen 51 und 52 in gleicher Weise so zusammengedrückt werden, daß keine Falten entstehen. Bei den Walzen 51 und 52 kann es sich natürlich um beheizte Druckwalzen handeln. Die das Tonerbild traeende Oberfläche des Elements 20 kann mit einer

geringen Menge eines Lösungsmittels beschichtet sein (um die Harzschicht 2 der Fixierfofie 10 zu solvatisieren). Eine besonders bevorzugte Ausfühmngsfonn liegt dann vor, wenn es sich bei der Folie 20 um einen photoleitfähige Folie handelt, welche die Entwicklung des Tonerbildes 5 durch eine flüssige Entwicklung erlaubt, deren Oberfläche eine geringe Menge einer gleichmäßig darauf ausgebreiteten isolierenden Flüssigkeit enthält. Bei der isolierenden Flüssigkeit kann es sich entweder um den Träger für den flüssigen Entwickler oder eine Waschflüssigkeit handeln, die zum Reinigen der Folie von nach der Entwicklung zurückbleibendem Entwickler verwendet wird. In einem solchen Falle wird eine solche Kombination gewählt, welche die Harzschicht lockert. Da die Flüssigkeiten gewöhnlich einen niedrigen Löslichkeitsparameter haben und oft nichtpolare Entwicklungs- und/oder Waschflüssigkeiten darstellen, werden als bevorzugte Harze Isoparaffine, η-Paraffine, Kohlenwasserstoffchlorfluoride, langkettige Alkylacrylate oder langkettige Alkylmethacrylate enthaltende Polymerisate oder Styrol verwendet.

In der Fig. 2 ist entweder die Walze 51 oder die Waze 52 oder beide vorzugsweise beheizt. Wenn der Film auf 100° C od. dgl. erhitzt ist, führt der Unterschied in dem Grad der daraus resultierenden thermischen Expansion zwischen der Unterlage 1 und der Klebstoffschicht 2 zur Bildung einer Kraft zwischen den Schichten 2 und 3 oder zwischen den Schichten 3 und 1, so daß sich diese voneinander trennen.

Wenn alternativ eine Flüssigkeit von der Seite der fotoleitfähigen Schicht in die Adhäsionsschicht 2 diffundiert, wodurch letztere gelockert wird, wird die Haftung zwischen den Schichten 2 und 3 oder zwisehen den Schichten 3 und 1 herabgesetzt und führt zu einer Aufspaltung. Auf diese Weise verbleiben nur die Schicht 2 oder die Schichten 2 und 3 auf der fotoleitfähigen Schicht, wie in Fig. 2 dargestellt. Die Trägerunterlage kann wiederholt wiederverwendet werden oder nach jeder Verwendung weggeworfen werden.

Die durch die vorliegende Erfindung erzielten Vorteile sind folgende:

a) Es kann eine Kopie mit einer glänzenden Oberfläche hergestellt werden, ohne daß sie aussieht, als ob ein dicker Film darüber ausgebreitet worden wäre;

b) es kann eine Trägerunterlage, z. B. Papier oder ein leicht zu denaturierender Film verwendet werden, der billiger ist als ein Laminatfilm;

c) es kann die Wirkung der Verbesserung der Bilddichte wie beim Beschichten mit Lack (aufgrund der Lichtstreuung an dem Tonerbild) erzielt werden;

d) die erforderliche Apparatur kann leicht in eine bereits vorhandene Einrichtung eingebaut werden;

e) für den Fall, daß ein Film laminiert wird, kann dieser oft stark gerollt sein, während nach dem erfindungsgemäßen Verfahren eine solche Möglichkeit in beträchtlichem Ausmaße verringert wird.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Beispielen näher erläutert, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein.

Beispiel 1
Eine Seite eines Polyäthylenterephthalatfilmes (ei-

ner Dicke von 80 Mikrometer) wurde mit einer Xylollösung von Polystryol (Konzentration 2%) auf solche Weise beschichtet, daß die Trockenbeschichtung 1,0 g/m² betrug. Der Film wurde dann mit einer 10%igen Lösung von Äthylacetat im Gemisch mit Polyvinylacetat (1:1) in Methanol in der Weise überzogen, daß die Trockenbeschichtung 10 Mikrometer betrug. Der so erhaltene Fixierfilm wurde mit einer fotoleitfähigen empfindlichen Schicht kombiniert, die aus einem Siliconharz und Zinkoxyd bestand, die auf eine Trägerunterlage aufgebracht worden war.

Auf dem fotoleitfähigen Papier wurde durch Entwicklung mit beispielsweise einer Magnetbürste ein Tonerbild erzeugt. Dieses fotoieitfähige Papier und der Fixierfilm wurden so miteinander in Berührung gebracht, daß die fotoieitfähige Oberfläche und die Polyvinylacetathaftschicht dazwischen miteinander in Berührung standen und beide wurden zwischen beheizten Walzen, deren Temperatur 120° C betrug, wie in Fig. 2 dargestellt hindurchgeführt. Beim Erhitzen trennte sich der Polyvinylacetatfilm von der Polystyrolschicht und lieferte eine glänzende Kopie, deren Oberfläche nicht klebrig war.

Beispiel 2

Ein biaxial verstreckter Polypropylenfilm (einer Dicke von 30 Mikrometer) wurde mit Polybutylmethacrylat (einer Dicke von 20 Mikrometer) ohne eine Vorbehandlung, wie z. B. eine Koronabehandlung od. dgl., beschichtet. Der so erhaltene Fixierfilm wurde mit einem fotoleitfähigem Papier mit einer fotoleitfähigen Zinkoxydschicht und styryliertem Alkydharz als Bindemittel kombiniert. Dann wurde unter Verwendung eines flüssigen Entwicklers mit einem Lösungsmittel vom Isoparaffintyp (der Firma Esso-Standard Oil Co.) als Träger ein Tonerbild hergestellt.

Während noch eine dünne Schicht des Entwicklers die fotoieitfähige Schicht gleichmäßig benetzte, wurde der Film daraufgelegt und das Tonerbild wurde bei einer Adhäsionstemperatur von 70 ° C auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 auf die Adhäsionsschicht übertragen. Es wurde eine glänzende Kopie erhalten wie in Beispiel 1.

Beispiel 3

Ein Polyäthylenterephthalatfilm (einer Dicke von 80 Mikrometer) wurde direkt mit einer Schicht aus einem Mischpolymerisat aus Styrol, Äthylhexylmethacrylat und Hydroxyläthylacrylat (Mischpolymerisationsverhäitnis: 30/60/10) versehen. Der überzug wurde mit einer 10%igen Lösung von Butylacetat hergestellt bis zu einer Dicke von 20 Mikrometer. Das Tonerbild konnte unter Wärme auf die fotoleitfähigen Schichten, wie sie in Beispiel 1 und 2 verwendet wurden, fixiert werden.

Beispiel 4

Es wurde ein fotoleitfähiger organischer Film hergestellt durch Zugabe von Methylenblau und Tetracyanodimethan als Sensibilisatoren und Diphenylchlorid als Weichmacher zu einem n-Vinylcarbazol/Äthylacrylat-Mischpolymerisat. Diese Zusammensetzung wurde auf einen Polyäthylenterephthalatfilm mit einem aufgedampften Film aus Kupfer-(I)-jodid aufgebracht. Als Fixierfilm wurde ein mit einem Methy!- methacrylat/Äthylacrylat-Mischpolymerisat beschichtetes Siliconformtrennpapier verwendet. Der Fotoleiterfilm und der Fixierfilm wurden zwischen erhitzten Walzen, wie in Fig. 2 dargestellt, miteinander in Berührung gebracht und zur Übertragung auf 120° C erhitzt, wobei eine Kopie erhalten wurde, die ebenso zufriedenstellend war wie in Beispiel 1.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zum Fixieren von Tonerbildern, bei dem auf das Tonerbild eine transparente Harzschicht aufgebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine Fixierfolie mit einer auf einem Schichtträger angeordneten und von diesem ablösbaren, unter Wärme — und/oder Druckeinwirkung und/oder der Einwirkung eines Lösungsmittels klebrig werdenden, klaren Harzschicht mit dem Tonerbild kontaktiert, die Harzschicht durch Wärme- und/oder Druckeinwirkung und/oder der Einwirkung eines Lösungsmittels klebrig gemacht und anschließend der Schichtträger der Fixierfolie von der an dem Träger des Tonerbildes haftenden Harzschicht abgezogen wird.