DE1267981B - Elektrophotographisches Verfahren zum Anbringen von Markierungen auf metallischen Werkstuecken - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

G03g

Deutsche Kl.: 57 e-13/00

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

P 12 67 981.1-51
25. November 1963
9. Mai 1968

Die Erfindung betrifft ein elektrophotographisches Verfahren zum Anbringen von Markierungen auf metallischen Werkstücken, die bei höheren Temperaturen bearbeitet werden, bei dem auf das metallische Werkstück eine photoleitfähige Bindemittelschicht aufgebracht, aufgeladen, bildmäßig belichtet und entwickelt wird.

Es ist bekannt, zur Wiedergabe von Bildern auf einen elektrisch leitenden Schichtträger eine Schicht aus einem Photoleiter, wie z.B. Zinkoxyd, der in einem Bindemittel dispergiert ist, aufzubringen, die photoleitfähige Schicht aufzuladen, bildmäßig zu belichten und zu entwickeln. Dabei wird als Bindemittel ein Silikonharz verwendet. Nachteilig daran ist, daß sich die Photoleiter-Silikonharz-Schicht nur schwer auf den Schichtträger auftragen läßt. Auch besitzt das Silikonharz nur eine geringe Stabilität gegen hohe Temperaturen.

Es ist auch bekannt, für elektrophotographische Verfahren Aufzeichnungsmaterialien zu verwenden, die aus einem Schichtträger aus Papier, einer elektrisch leitenden Schicht und einer photoleitfähigen Schicht bestehen, wobei das Bindemittel der photoleitfähigen Schicht aus einem mit Styrol modifizierten Alkydharz besteht. Nachteilig an einer solchen photoleitfähigen Schicht ist, daß sie infolge des Styrol-Alkyd-Harzes nicht so gute Photoleitfähigkeit hat wie eine ein Silikonharz enthaltende Schicht. Ferner sind die Haftung am Schichtträger und die Möglichkeit der Aufbringung auf den Schichtträger nicht gut. Schließlich läßt auch die Stabilität der Schicht bei hohen Temperaturen zu wünschen übrig.

Aufgabe der Erfindung ist, ein elektrophotographisches Verfahren zum Aufbringen von Markierungen auf metallische Werkstücke anzugeben, das einfach ist und wobei die photoleitfähige Schicht auch bei hohen Temperaturen beständig ist, so daß die Markierungen auch bei nachfolgender Erwärmung der Werkstücke sichtbar bleiben.

Der Gegenstand der Erfindung geht von einem elektrophotographischen Verfahren, bei dem auf eine metallische Schicht eine photoleitfähige Bindemittelschicht aufgebracht, aufgeladen, bildmäßig belichtet und entwickelt wird, aus und ist dadurch gekennzeichnet, daß als Bindemittel in der photoleitfähigen Schicht 25 bis 95 Gewichtsprozent eines mit Styrol modifizierten Alkydharzes und 5 bis 75 Gewichtsprozent, jeweils bezogen auf die gesamte Bindemittelmenge, eines löslichen Silikonharzes verwendet wird.

Bei einem Verfahren der genannten Art zur Anbringung von Markierungen auf bei hohen Temperaturen zu bearbeitenden Werkstücken soll die Elektrophotographisches Verfahren zum
Anbringen von Markierungen auf metallischen
Werkstücken

Anmelder:

Rank Xerox Limited, London

Vertreter:

Dipl.-Ing. F. Weickmann,

Dipl.-Ing. H. Weickmann

und Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke, Patentanwälte,

8000 München 27, Möhlstr. 22

Als Erfinder benannt:

Satoru Honjo,

Odawara-shi, Kanagawa-ken (Japan)

Beanspruchte Priorität:

Japan vom 24. November 1962 (37-52 914)

photoleitfähige Schicht folgende Eigenschaften haben:

Sie soll gute Photoleitfähigkeit haben, d. h., sie soll ein Anfangs-Oberflächenpotential von 350 bis Volt bei einer Schichtdicke von 10 bis 20 Mikrometer annehmen können, es soll die Abfallszeit dieses Potentials, wenn die photoleitfähige Schicht im Dunkeln gehalten wird, möglichst lang sein, und es soll die Leitfähigkeit der Schicht im Hellen möglichst hoch sein.

Sie soll gut an dem als Schichtträger dienenden Metall haften, auch in den Bereichen, die gerade außerhalb oder nächst derjenigen Bereiche sind, die hohen Temperaturen ausgesetzt werden.

809 548/369

Sie soll keine Substanzen abgeben, die für den Menschen giftig sind, wenn sie bei hohen Temperaturen zersetzt wird.

Sie soll ihre Farbe möglichst wenig ändern. Schließlich soll ihr Zusammenhalt groß sein.

Durch das erfindungsgemäße elektrophotographische Verfahren wird erreicht, daß sich die Markierungen leicht und genau anbringen lassen und daß. diese auch bei hohen Temperaturen nicht zerstört werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist gewerblich verwertbar zum Aufbringen von Zeichnungen oder sonstigen Markierungen auf Bleche, aus denen entsprechend der aufgebrachten Zeichnung Teile durch Brennschneiden ausgeschnitten oder auf die an den markierten Stellen Teile angeschweißt werden sollen.

Die Eigenschaften der erfindungsgemäß verwendeten photoleitf ähigen Schicht mit Zinkoxyd als Photoleiter im Vergleich mit Schichten mit bekannten Bindemitteln zeigt die folgende Tabelle:

	Photoleitfähigkeit	Haftung am metallischen Schichtträger	Temperatur stabilität	Aufstreich eigenschaften
Silikonharz Polymethacrylsäuremethylester Mischpolymerisat aus Polyvinyl chlorid und Polyvinylacetat.. Öllösliches Alkydharz Mit Styrol modifiziertes Alkyd harz	ausgezeichnet ausreichend gut gut ausreichend gut	gut gut gut ausgezeichnet ausreichend ausgezeichnet	schlecht gut schlecht (Farbänderung) schlecht (Farbänderung) ausreichend gut	schlecht (niedrige Viskosität) schlecht (schlechte Ausbreitung) ausreichend ausreichend ausreichend
Mit Styrol modifiziertes Alkyd harz und Silikonharz

Wie aus der Tabelle ersichtlich, liefert die Vereinigung des mit Styrol modifizierten Alkydharzes mit dem Silikonharz im Vergleich zu dem Silikonharz allein eine verbesserte Haftung und eine verbesserte Temperaturstabilität, obwohl die Photoleitfähigkeit etwas ungünstiger ist. Aus dem Vergleich der Mischung aus dem mit Styrol modifizierten Alkydharz und dem Silikonharz mit dem Alkydharz allein erkennt man, daß die Mischung bezüglich der Temperaturstabilität und der Photoleitfähigkeit besser ist.

Daß eine Mischung aus Silikonharz und mit Styrol modifiziertem Alkydharz eine bessere Temperaturstabilität hat als jedes Bindemittel für sich, ist seltsam. Es wird angenommen, daß die Schichtbildungsfähigkeit und die Haftfähigkeit in erster Linie auf das mit Styrol modifizierte Alkydharz zurückzuführen sind, während das Silikonharz einen Beitrag zur erhöhten Widerstandsfähigkeit gegenüber Zersetzung bei Erhitzung liefert. Enthält die Bindemittelmischung ein Silikonharz in Mengen von mehr als 75 Gewichtsprozent, so treten ähnliche Mängel auf wie diejenigen, die das Silikonharz allein hat.

Beispiel 1

100 Teile körniges, photoleitfähiges Zinkoxyd mit 20 Teilen styrolmodifiziertem Alkydharzlack (50% Festkörper), 20 Teilen löslichem Silikonharzlack (60 % Festkörper) und 40 Teilen Toluol wurden miteinander vermischt und in einer Keramikkugelmühle dispergiert. Die Mischung wurde 12 mm dick auf eine Weichstahlplatte aufgebracht, die zur Reinigung ihrer Oberfläche vorher mit einem Sandstrahl behandelt wurde. Nach dem Trocknen erhielt man eine 20 Mikrometer dicke Schicht, die mit einer negativen Coronaentladung auf ein Anfangspotential von 500 Volt aufgeladen wurde. Nach dem bildmäßigen Belichten durch eine positive transparente Kopiervorlage wurde sie entwickelt. Der Entwickler bestand aus einem mit Kohlenruß pigmentierten Phenolharztoner und Eisenpartikeln als Träger. Es wurde ein positives Bild erhalten. Die photoleitfähige Schicht haftete gut an der Weichstahlplatte, selbst wenn letztere mit einem Azetylenbrenner bei Temperaturen von 600° C durchschnitten wurde. Das Durchschneiden erfolgte auf einer Markierung, die durch das Entwickeln auf der photoleitfähigen Schicht erzeugt worden war. Bereiche der photoleitfähigen Schicht, die bis zu 7 mm an die Schnittlinie heranreichten, zeigten keine Farbänderung, Zersetzung oder Minderung ihrer Haftung oder Minderung ihrer Gleichmäßigkeit.

Wurde die gleiche photoleitfähige Schicht auf ein Aluminiumblech gebracht und letzteres in gleicher Weise durchschnitten, ergaben sich ähnlich gute Resultate.

Beispiel 2

100 Gewichtsteile körniges, photoleitfähiges Zinkoxyd mit 10 Gewichtsteilen styrolmodifiziertem Alkydharzlack (50% Festkörper), 15 Gewichtsteile löslicher Silikonharzlack (60% Festkörper) und 40 Gewichtsteile Toluol (mehr Zinkoxyd pro Gewichtsteil Bindemittel als im Beispiel 1) wurden wie im Beispiel 1 auf eine mit Sand behandelte Stahlplatte gesprüht, so daß eine 15 bis 20 Mikrometer dicke Schicht (getrocknet) erhalten wurde. Nachdem die Stahlplatte 2 Stunden lang im Dunkeln gehalten

wurde, erfolgte eine Belichtung durch eine transparente negative Kopiervorlage und eine elektrolytische Entwicklung. Zur Entwicklung wurde eine Schwammwalze als positiver Pol verwendet, die Stahlplatte als negativer Pol geschaltet und eine Spannungsdifferenz von 10 Volt zwischen den beiden Polen erzeugt. Die Schwammwalze war mit einer Lösung aus 1 Gewichtsteil Silbernitrat, 1,35 Gewichtsteilen Thioharnstoff, 4 Gewichtsteilen Azetamid und 93,65 Gewichtsteilen Wasser getränkt. Nachdem die belichteten Bildteile der photoleitfähigen Schicht leitend geworden waren, erfolgte eine bildmäßige Reduktion des Metallsalzes, und es entstand ein sichtbares Bild auf der photoleitfähigen Schicht.

Die Bindemittelschicht zeigte nur geringen oder keinen Farbwechsel, wenn die Stahlplatte mittels eines Azetylenbrenners durchschnitten wurde. Bereiche bis zu 7 mm Entfernung von der Schnittlinie zeigten praktisch überhaupt keine Farbänderung.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Elektrophotographisches Verfahren zum Anbringen von Markierungen auf metallischen Werkstücken, die bei höheren Temperaturen bearbeitet werden, bei dem auf das metallische Werkstück eine photoleitfähige Bindemittelschicht aufgebracht, aufgeladen, bildmäßig belichtet und entwickelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß als Bindemittel in der photoleitfähigen Schicht 25 bis 95 Gewichtsprozent eines mit Styrol modifizierten Alkydharzes und 5 bis 75 Gewichtsprozent, jeweils bezogen auf die gesamte Bindemittelmenge, eines löslichen Silikonharzes verwendet wird.

   ao In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Auslegeschrift Nr. 1109 033;
   USA.-Patentschrift Nr. 3 052 539.

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