CH634934A5

CH634934A5 - Developpateur magnetique autochargeable par friction et procede pour sa preparation.

Info

Publication number: CH634934A5
Application number: CH99480A
Authority: CH
Inventors: Toshimitsu Ikeda; Nobuyasu Honda
Original assignee: Mita Industrial Co Ltd
Priority date: 1979-02-07
Filing date: 1980-02-07
Publication date: 1983-02-28
Also published as: US4329415A; DE3004152A1; FR2448736A1; JPS5927900B2; NL186724B; GB2046930A; NL8000779A; JPS55105253A; FR2448736B1; DE3004152C2; NL186724C; GB2046930B

Description

15 La présente invention concerne un développateur magnétique autochargeable par friction et un procédé pour sa préparation. Plus particulièrement l'invention concerne un développateur magnétique composite qui permet de développer ime image électrostatique latente sans aucune opération particulière de 20 charge pour former une image de développateur que l'on peut transférer sur un papier ordinaire à faible résistance électrique sans dispersion des particules de développateur (élargissement des contours de l'image transférée) et dont la composition demeure constante dans les stades de développement et de trans-25 fert, ainsi qu'un procédé pour préparer ce développateur magnétique composite.

Comme développateur permettant de développer une image électrostatique latente sans emploi d'un véhiculeur particulier, on connaît les développateurs magnétiques à un seul composant 30 constitués d'une poudre fine d'une matière magnétique incorporée à des particules de développateur.

Comme développateur magnétique à un seul composant de ce type on connaît un développateur magnétique conducteur dans lequel irne matière magnétique en poudre fine est incorpo-35 rée à des particules de développateur pour les rendre attirables par l'aimant et un agent conducteur tel que du carbon-black conducteur de l'électricité est réparti dans les surfaces des particules pour les rendre conductrices de l'électricité (voir par exemple les brevets des Etats-Unis d'Amérique n° 3 639 245 et 40 n° 3 965 022). Lorsqu'on fait venir ce développateur magnétique conducteur de l'électricité en contact avec une image électrostatique latente portée par ime plaque support, sous forme d'une brosse magnétique pour effectuer le développement, on peut obtenir une image visible excellente dépourvue d'effet de 45 bord ou de voile. Cependant, on sait que lorsqu'on transfère une image du développateur sur une feuille de transfert ordinaire à partir de la plaque support, on se heurte à des problèmes importants. Plus particulièrement, comme décrit dans la demande de brevet japonais publiée n° 117 435/75, lorsqu'on utilise une 50 feuille de transfert ayant une résistivité inférieure à 3 X 1013 £2.cm. telle qu'une feuille de papier ordinaire il est fréquent que lors du stade de transfert, des particules de développateur soient dispersées, ce qui élargit les contours des images transférées ou réduit l'efficacité du transfert. On peut, pour réduire dans une 55 certaine mesure cette tendance indésirable, revêtir une surface recevant le toner d'une feuille de transfert d'une résine, d'une cire ou d'une huile ayant une forte résistance électrique, mais cette amélioration est réduite dans des conditions de forte humidité. De plus la formation de ce revêtement de résine ou similaires accroît le coût des feuilles de transfert et altère leur toucher.

Comme autre type de développateur magnétique à un seul composant, on connaît un développateur magnétique non conducteur à un seul composant constitué essentiellement de parti-65cules d'un mélange homogène intime d'une matière magnétique finement divisée et d'un liant détecteur de l'électricité. Par exemple, le brevet des Etats-Unis d'Amérique n° 3 645 770 décrit un procédé de reproduction photographique électrosta-

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tique dans lequel on charge une brosse (couche) magnétique du pateur, on doit ajuster sa composition lors de l'emploi comme développateur magnétique non conducteur précité par décharge c'est le cas des développateurs classiques à deux composants,

corona selon une polarité inverse de celle d'une image électro- L'invention a pour objets:

statique latente développée, on met le développateur chargé en un nouveau développateur magnétique composite autochar-

contact avec l'image électrostatique latente portée par une pia- 5 geable par friction, conservant un bon équilibre de sa composi-

que support pour développer l'image électrostatique latente et tion lors de l'emploi et permettant de former une image transfé-

on transfère l'image de développateur ainsi formée sur une rée de forte densité ainsi qu'un procédé pour la préparation de feuille de transfert. Ce procédé de reproduction photographique ce nouveau développateur magnétique composite ;

électrostatique est avantageuse en ce que l'on peut transférer un développateur magnétique composite permettant de dé-

une image développée sur un papier ordinaire ou une feuille de io velopper une image électrostatique latente sans opération parti-transfert semblable mais il présente cependant certains inconvé- culière de charge et d'obtenir une image transférée sans élargis-

nients. Par exemple, il est généralement difficile de charger uni- sement des contours même sur un papier ordinaire de faible formément la brosse magnétique du développateur magnétique résistance électrique, dont les changements de composition lors non conducteur et la portion profonde de la brosse magnétique d'une opération de développement et de transfert sont évités,

est insuffisamment chargée, et également il est difficile de for- is ainsi qu'un procédé pour préparer ce développateur magnétique mer une image ayant une densité suffisamment élevée. De plus, composite ;

comme on doit placer dans la zone de développement un méca- et un nouveau procédé permettant de préparer un nouveau nisme de décharge corona, la construction du copieur devient développateur magnétique composite ayant les caractéristiques compliquée. précitées de façon très facile et sans aucune opération pénible.

On a récemment proposé un procédé selon lequel, pour 20 L'invention concerne un développateur magnétique compo-

développer une image électrostatique latente, on charge un dé- site autochargeable par friction sous forme de particules magné-

veloppateur magnétique non conducteur par friction entre le tiques fixables ayant une taille de 5 à 30 microns constituées développateur et la surface d'une plaque portant une image d'une matière magnétique finement divisée dispersée dans un

électrostatique latente (voir la demande de brevet japonais pu- milieu liant présentant une adhésivité par application de chaleur bliée n° 62 638/75) et un procédé selon lequel pour effectuer le 25 et de pression, ces particules magnétiques fixables contenant des développement, on utilise la polarisation diélectrique d'un déve- particules fines d'une matière magnétique incorporée dans leur loppateur magnétique non conducteur (voir la demande de bre- surface à raison de 1 à 10% en poids par rapport à ces particules vet japonais publiée n° 133 026/76). Cependant ces procédés magnétiques fixables et des particules fines d'une matière ma-

demeurent insuffisants. gnétique adhérant aux surfaces de ces particules magnétiques

Par exemple dans le premier procédé, on doit ajuster de 30 fixables sans y être incorporées à raison de 1 à 20% en poids par façon très stricte les conditions de développement. Si les condi- rapport à ces particules magnétiques fixables.

tions de développement ne sont pas ajustées de façon stricte, il L'invention sera mieux comprise à la lecture de la descrip-se produit facilement un voile dans les zones de fond (le voile est tion qui suit faite en regard de la figure unique annexée qui est particulièrement net lorsque le degré de contact mutuel entre la une coupe illustrant schématiquement le développateur compo-surface d'une matière photosensible et les extrémités des 35 site de l'invention. Comme le montre cette figure, un liant 1 pointes des particules de toner est important), et on observe des contient une matière magnétique finement divisée 2 qui y est défauts tels que l'adhésion des particules de toner au manchon dispersée, des particules fines d'une matière magnétique 3 inde développement et une adhérence mutuelle des particules de corporées dans les surfaces des particules magnétiques fixables toner. Ces défauts sont particulièrement importants lorsqu'on et des particules fines d'une matière magnétique 4 adhérant aux effectue une reprographie en continu. 40 surfaces des particules magnétiques fixables sans y être incorpo-

Dans le second procédé, bien qu'il ne se produise pas de rées.

voile, comme on forme une image visible à partir d'une image Les modes de réalisation préférés de l'invention vont main-

électrostatique latente au moyen d'une charge de développe- tenant être décrits en détail.

ment obtenue par l'effet de polarisation diélectrique produit Une caractéristique particulièrement importante du déve-

dans le toner magnétique, les zones d'image latente de faible 45 loppateur magnétique composite de l'invention est que des par-

potentiel sont insuffisamment développées. Par conséquent, les ticules fines d'une matière magnétique sont incorporées dans les zones de faible densité d'un original sont insuffisamment repro- surfaces des particules magnétiques fixables à raison de 1 à 10 %

duites sur la copie obtenue et on ne peut pas reproduire suffi- en poids et en particulier de 1 à 5 % en poids par rapport aux samment une image en demi-ton selon ce procédé. particules magnétiques fixables (dans la présente description .

De plus, les épreuves obtenues selon ces deux procédés ont 50 tous les pourcentage et toutes les parties sont exprimés en poids une netteté médiocre et lorsqu'on utilise une matière photosen- sauf indication contraire) et que des particules fines d'ime ma-

sible de type p selon ces procédés on peut difficilement obtenir tière magnétique sont présentes sous une forme adhérant à la des images suffisamment denses. surface des particules magnétiques fixables sans y être incorpo-

On a proposé des développateurs magnétiques autochar- rées, c'est-à-dire sous une forme saupoudrant les surfaces des geables par friction. Par exemple les demandes de brevet japo- 55 particules magnétiques fixables à raison de 1 à 20% et en parti-nais publiées n° 35 546/78 et n° 33 152/78 indiquent l'emploi culier de 3 à 15 % par rapport aux particules magnétiques fixa-comme développateur d'un mélange de particules de toner ma- bles. Dans le développateur magnétique composite de I'inven-gnétique conducteur et de particules de toner non magnétique tion, les particules fines d'une matière magnétique adhérant aux isolant ou de particules de toner magnétique isolant. Ces déve- surfaces des particules magnétiques fixables sans y être incorpo-loppateurs magnétiques composites ont des propriétés telles que 60 rées (parfois appelées ci-après «particules fines saupoudrées») la friction mutuelle des particules les charge, c'est-à-dire qu'ils se comportent comme un véhiculeur dans une cuve de développement être auto chargés par friction. Ces développateurs ma- pateur ou un manchon de développement et que l'action des gnétiques composites sont avantageux car on peut transférer les particules saupoudrées permet d'obtenir de façon efficace une images de ces développateurs sur des papiers ordinaires. Cepen- autocharge par friction du développateur avant le développe-dant, dans ces développateurs, la composition convenant à l'au- 65 ment d'une image électrostatique latente. Dans le développa-tocharge par friction varie lors de l'emploi du développateur teur magnétique composite de l'invention, comme les particules pour la formation d'images de développateur et par conséquent, fines d'une matière magnétique se comportant comme le véhi-pour maintenir un bon équilibre de la composition du dévelop- culeur sont présentes uniformément sur les surfaces des parti-

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cules magnétiques fixables sous une forme qui y adhère, les particules magnétiques fixables sont fortement chargées uniformément et par conséquent on peut obtenir une image de développateur précise et nette de forte densité sans voile.

De plus, le développateur magnétique composite de l'invention présente l'avantage inattendu que dans les stades de développement et de transfert, toutes les particules fines dont sont saupoudrée les surfaces des particules magnétiques fixables, se comportent comme un toner. Plus particulièrement, dans le développateur magnétique composite de l'invention, les particules fines d'une matière magnétique incorporées dans les surfaces des particules magnétiques fixables (parfois appelées ci-après «particules fines incorporées») sont inévitablement présentes, et comme le développateur est soumis à l'effet d'un aimant lorsqu'il est attiré par le manchon de développement, les particules magnétiques fixables ont un fort effet sur l'aimantation résiduelle des particules fines saupoudrées. Par conséquent, dans le développateur composite de l'invention, on effectue le développement et le transfert sous une forme telle que les particules fines saupoudrées sont attirées par les particules magnétiques fixables et que par conséquent même lorsqu'on utilise le développateur de l'invention pendant une durée prolongée, la composition originale est inaltérée.

Dans le développateur de l'invention, les particules fines saupoudrées constituées d'une matière magnétique se comportent comme un véhiculeur avant le développement et dans le stade de développement les particules fines saupoudrées se déplacent toujours avec les particules magnétiques fixables en raison de l'aimantation résiduelle des particules fines incorporées constituées d'une matière magnétique et par conséquent la composition du développateur conserve un bon équilibre.

Dans le développateur composite de l'invention, certaines particules fines d'une matière magnétique sont distribuées de façon prédominante sous forme de particules fines incorporées dans les surfaces des particules magnétiques fixables et les particules fines restantes sont présentes sur les surfaces des particules magnétiques fixables sous forme de particules fines saupoudrées. En raison de cette caractéristique, le développateur de l'invention est fortement attiré par l'aimant. Donc on peut former une image très contrastée sans voile et un avantage additionnel est que l'on peut facilement éliminer le développateur résiduel de la brosse magnétique de la surface photosensible après l'opération de transfert.

Lorsque la quantité de particules fines incorporées est inférieure à 1% par rapport aux particules magnétiques fixables, il devient difficile de déplacer les particules fines saupoudrées avec les particules magnétiques fixables dans le stade de développement et la composition du développateur varie. Lorsque la quantité de particules fines incorporées est supérieure à 10 % par rapport aux particules magnétiques fixables, la résistivité superficielle des particules magnétiques fixables diminue et les particules sont insuffisamment chargées.

Lorsque la quantité de particules fines saupoudrées est inférieure à 1 %, la capacité d'autocharge par friction du développateur est réduite et lorsque la quantité de particules fines saupoudrées est supérieure à 20%, certaines des particules fines saupoudrées ne se déplacent pas avec les particules magnétiques fixables dans le stade de développement et la composition du développateur varie progressivement.

Dans le développateur magnétique composite de l'invention, on préfère utiliser comme particules fines saupoudrées, une poudre fine d'une matière magnétique dont les particules de poids moyen mesurent moins de 2 |im et dont la résistance d'isolement spécifique est inférieure à IO10 Q.cm. Plus particulièrement, plus la taille des particules fines saupoudrées est faible, plus la force qui les retient sur les particules magnétiques fixables est importante, et plus la résistance d'isolement faible, plus les caractéristiques de charge des particules magnétiques fixables sont stables, ce qui permet de réduire la quantité de particules fines saupoudrées. Les particules fines saupoudrées peuvent être constituées d'une matière magnétique connue quelconque mais on préfère généralement l'oxyde ferrosoferri-5 que (Fe304).

Les particules fines incorporées peuvent être constituées d'une poudre fine d'une matière magnétique semblable à celle des particules fines saupoudrées mais, lorsqu'on choisit le procédé de préparation en deux stades décrit ci-après, on peut utili-îoser des particules fines incorporées constituées d'une poudre fine d'une matière magnétique différente de celle des particules fines saupoudrées. En ce qui concerne les caractéristiques de charge des particules magnétiques fixables, on préfère que la résistance d'isolement spécifique des particules fines incorpo-15 rées soit aussi élevée que possible. De façon générale, il est recommandé d'utiliser une poudre fine d'une matière magnétique ayant une résistance d'isolement spécifique d'au moins 107 Q.cm.

Par conséquent il est évident que lorsqu'on choisit une pou-20 dre fine d'une matière magnétique ayant une résistance d'isolement spécifique de 107 à 1010 Q.cm, en particulier une poudre fine de d'oxyde ferrosoferrique, cette poudre fine peut constituer les particules fines incorporées et les particules fines saupoudrées.

25 Pour éviter que les particules du développateur composite final de l'invention s'agglomèrent et pour améliorer leur fluidité, on peut incorporer une silice finement divisée par voie sèche telle que l'Aerosil à raison de 0,1 à 1 % et en particulier de 0,2 à 0,6% par rapport aux particules magnétiques fixables en plus de 30 la matière magnétique finement divisée précitée.

Dans le développateur de l'invention, on peut utiliser des matières magnétiques finement divisées connues quelconques comme matières magnétiques finement divisées à disperser dans le milieu liant et la taille des particules ou la résistance d'isole-35 ment spécifique n'ont pas de limitation particulière. Bien entendu cette matière magnétique finement divisée peut ou non être la même que la matière magnétique constituant les particules fines saupoudrées ou incorporées.

Le liant présent sous forme d'un milieu dispersant dans les 40 particules magnétiques fixables, présente une adhésivité par application de chaleur et de pression. On peut utiliser comme liant dans l'invention toute matière présentant cette propriété. Par exemple, on peut utiliser isolément ou sous forme de mélange de deux ou plus, des cires, des résines et des caoutchoucs pré-4S sentant cette propriété. Comme cires on peut utiliser par exemple des cires végétales telles que la cire de coton et la cire de carnauba, des cires animales telles que la cire de suint, la cire d'abeille et le blanc de baleine, des cires minérales telles que la cire de lignite et la cérésine, des cires de pétrole telles que la 50 paraffine et la paraffine microcristalline, et des cires synthétique telles que la cire de polyéthylène, la cire de polypropylène, la cire de polyéthylène oxydé, des acides gras supérieurs, des esters, des amides et des savons d'acides gras supérieurs, des alcools supérieurs, du polyéthylèneglycol et du polypropylènegly-55 col. Comme résines on peut utiliser par exemple des résines thermoplastiques telles que les résines de styrène, les résines acryliques, les polyamides, les polyesters et les résines vinyliques et des résines thermodurcissables telles que les résines époxydes, les résines phénoliques, les résines alkydes, les résines 60 aminées et les résines d'uréthane. Comme caoutchoucs on peut utiliser par exemple du polybutadiène, du nitrilecaoutchouc, du caoutchouc de styrène, du caoutchouc d'éthylène et de propy-lène et du butylcaoutchouc.

Dans l'invention pour conférer une combinaison préférée de 65 la caractéristique d'autocharge et de la propriété de fixage aux particules magnétiques fixables, on préfère utiliser le liant à raison de 50 à 200% et en particulier de 60 à 125 % par rapport à la matière magnétique finement divisée.

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Pour ajuster la polarité de charge des particules magnétiques fixables, on peut incorporer au liant, à la demande, un agent connu d'ajustement de la charge. Par exemple on peut utiliser un colorant soluble dans l'huile tel que l'Oil Black ou l'Oil Blue pour que la polarité de charge soit positive et un colorant métallique tel qu'un complexe de chrome colorant du C.I. Acid Black 123 pour que la polarité de charge soit négative. De plus on peut incorporer comme agent colorant un pigment tel que le carbon-black ou un colorant tel que la Nigrosine pour colorer les particules magnétiques fixables ou améliorer leur tonalité.

Dans le procédé photographique électrostatique où l'on répète l'opération de copie en transférant les images de développateur à des feuilles de transfert telles que des papiers ordinaires à partir d'une couche électrostatique photosensible, pour éviter la production d'ozone et la dégradation par l'ozone de la couche photosensible, on préfère qu'une image électrostatique latente soit constituée de charges positives. A cet égard, dans le développateur composite de l'invention, on préfère que les particules magnétiques fixables aient une caractéristique de charge telle qu'elles soient chargées négativement.

Du point de vue précité, dans le développateur composite de l'invention, on préfère qu'au moins 50% et en particulier au moins 60% du liant consistent en au moins un constituant du groupe formé par les polymères vinyliques aromatiques et les cires polyoléfiniques. Plus particulièrement, un mode de réalisation préféré de l'invention consiste en un développateur composite excellent par sa propriété de se charger négativement par friction et par la combinaison de la propriété de fixage et de la fluidité, dans lequel le liant des particules magnétiques fixable est constitué de 1 à 190%, en particulier de 1,6 à 160%, par rapport à la matière magnétique finement divisée, d'un polymère vinylique aromatique, de 0 à 60%, en particulier de 0 à 50%, par rapport à la matière magnétique finement divisée, d'une résine alicyclique ou d'une résine de pétrole non aromatique et de 2 à 160%, en particulier de 3,2 à 135 %, par rapport à la matière magnétique finement divisée, d'une cire polyoléfi-nique.

Comme monomère vinylique aromatique (a) constituant le polymère vinylique aromatique, on peut citer les monomères représentés par la formule générale suivante r.

R.

h2c = c h2c = c

<R2>n où Rt représente un atome d'hydrogène, un radical alkyle inférieur (un radical alkyle comportant jusqu'à 4 atomes de carbone) ou un atome d'halogène, Rz représente un radical alkyle inférieur, un atome d'halogène ou un autre substituant, et n est égal à 0,1 ou 2, tel que le styrène, le vinyltoluène, l'a-méthyl-styrène, I'a-chlorostyrène, le vinylxylène et le vinylnaphtalène. Parmi ces monomères on préfère particulièrement le styrène et le vinyltoluène.

On peut utiliser le styrène ou le vinyltoluène sous forme d'un homopolymère ou d'un copolymère.

Comme exemples préférés de monomères (b) autres que le monomère vinylique aromatique (a), on peut citer les monomères acryliques représentés par la farmule générale suivante:

s C-R4

II

O

où R3 représente un atome d'hydrogène, ou un radical alkyle io inférieur, et R4 représente un radical hydroxy, alcoxy, hy-droxyalcoxy ou aminoalcoxy, tels que l'acide acrylique, l'acide méthacrylique, l'acrylate d'éthyle, le méthaciylate de méthyle, l'acrylate de butyle, le méthacrylate de butyle, l'acrylate d'éthyl-2 hexyle, le méthacrylate d'éthyl-2 hexyle, l'acrylate d'hydroxy-15 3 propyle, le méthacrylate d'hydroxy-2 éthyle, l'acrylate d'ami-no-3 propyle, l'acrylate de N,N-diéthylamino-3 propyle et l'a-crylamide, et des monomères dioléfiniques conjugués représentés par la formule générale suivante:

R,

ch2 = c- ch = ch2

où R5 représente un atome d'hydrogène, un radical alkyle infé-25 rieur ou un atome de chlore, tels que le butadiène, l'isoprène ou le chloroprène.

En plus des monomères précités, on peut utiliser des acides carboxyliques à insaturation éthylénique tels que l'anhydride maléique, l'acide fumarique, l'acide crotonique et l'acide itaco-30 nique, des esters de ces acides à insaturation éthylénique, des esters vinyliques tels que l'acétate de vinyle et la vinylpyridine, la vinylpyrrolidone, des éthers vinyliques, l'acrylonitrile, le chlorure de vinyle et le chlorure de vinylidène.

On préfère que la moyenne en poids du poids moléculaire 35 du polymère vinylique aromatique soit comprise entre 1 000 et 100 000.

Comme résine alicyclique, on peut citer les résines vinylique aromatiques hydrogénées telles que les résines de styrène hydrogénées, les résines de vinyltoluène hydrogénées et les résines 40 de terpène. Le degré d'hydrogénation peut être de 30 à 100%, en particulier de 50 à 100%, dans la résine vinylique aromatique hydrogénée. Les résines vinyliques aromatiques hydrogénées préférées sont commercialisées sous les noms de «Arcon» P-125 et «Arcon» M-95 (fabriquées par Arakawa Rinsan Kabushiki 45 Kaisha) et il est facile de se les procurer. Parmi les résines de terpène figurent les polymères naturels et synthétiques d'hydrocarbures terpéniques. On utilise de préférence un produit obtenu par polymérisation d'une fraction de térébenthine ou de nor-pinène en présence d'un catalyseur de Friedel-Crafts tel que le 50 chlorure d'aluminium.

Comme résine de pétrole non aromatique, on peut utiliser les résines de pétrole obtenues en utilisant comme matière de départ principale un hydrocarbure oléfinique supérieur.

Comme cire polyoléfinique on peut utiliser une cire de po-55 lyéthylène, une cire de polypropylène, une cire de copolymère d'éthylène et de propylène et leurs mélanges.

Les particules magnétiques fixables que l'on utilise dans le développateur composite de l'invention ont une taille de 5 à 30 |im et de préférence de 8 à 25 [im.

60 On peut préparer le développateur magnétique composite de l'invention selon un procédé qui consiste à former des particules magnétiques fixables ayant une taille de 5 à 30 microns et constituées d'une matière magnétique finement divisée dispersée dans un milieu liant présentant une adhésivité par applica-65 tion de chaleur et de pression, mélanger à sec 20 à 30% en poids, par rapport aux particules magnétiques fixables de particules fines d'une matière magnétique dans les particules magnétiques fixables en agitant les particules magnétiques fixables et

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les particules fines de matière magnétique à grande vitesse, dans quent, on peut facilement confirmer la présence de ces parti-

des conditions telles que les surfaces des particules magnétiques cules libres de matière magnétique.

fixables soient ramollies par la chaleur de frottement, pour in- Lors du traitement d'agitation à vitesse élevée du premier corporer ainsi les particules fines de la matière magnétique à stade, l'incorporation des particules fines de matière magnéti-

raison de 1 à 10 % en poids par rapport aux particules magnèti- 5 que dans les surfaces des particules magnétiques fixables s'effec-

ques fixables dans les surfaces des particules magnétiques fixa- tue de façon efficace et les particules magnétiques fixables ayant bles. une forme indéterminée sont quelque peu arrondies sur leur

On peut utiliser les particules magnétiques fixables précitées bord et on peut conférer aux particules magnétiques fixables selon un procédé connu, mais pour incorporer de façon efficace une combinaison optimale de fluidité et d'aptitude au transfert,

des particules fines d'une matière magnétique à mélanger à sec î o Pour effectuer le traitement de mélange à sec du second dans les surfaces des particules magnétiques fixables, on préfère stade, on saupoudre uniformément des particules fines de la utiliser des particules magnétiques fixables préparées par ma- matière magnétique sur le pourtour des particules magnétiques laxage d'une matière magnétique finement divisée avec un liant, fixables sans les y incorporer. Généralement, un traitement de refroidissement et pulvérisation du mélange malaxé et classe- mélange à sec de deux à trois minutes permet d'obtenir l'effet ment des particules obtenues. Plus particulièrement, les parti- is désiré.

cules préparées selon ce procédé ont une forme indéterminée et Selon un autre mode de réalisation du procédé de l'inven-

lorsqu'on les agite à vitesse élevée, la chaleur de frottement tion, on effectue le mélange à sec en un seul stade et on arrête le ramollit leur surface et les particules fines de la matière magné- traitement d'agitation à vitesse élevée au moment où 1 à 10%

tique mélangée à sec peuvent être incorporées de façon efficace en poids par rapport aux particules magnétiques fixables des dans les surfaces des particules. 20 particules fines de la matière magnétique sont incorporées dans

On mélange à sec les particules magnétiques fixables ainsi les surfaces des particules magnétiques fixables et 1 à 20% en préparées avec les particules fines d'une matière magnétique poids, par rapport aux particules magnétiques fixables des parti-

dans le rapport pondéral précité. On peut effectuer ce mélange à cules fines de la matière magnétique ne sont pas incorporées sec en deux stades ou un seul. dans les surfaces des particules magnétiques fixables. Dans ce

Selon un mode de réalisation du procédé de l'invention, on 25 mode de réalisation, on ajoute une quantité nécessaire de parti-effectue le mélange à sec précité en deux stades de telle sorte cules fines de matière magnétique, c'est-à-dire 2 à 30 % de parque sous l'effet du premier traitement d'agitation à vitesse éle- ticules fines de matière magnétique en une seule fois aux parti-vée les particules fines de la matière magnétique soient incorpo- cules magnétiques fixables et on effectue le traitement d'agita-rées dans les surfaces des particules magnétiques fixables à rai- tion pendant une durée prédéterminée. On peut facilement dé-son de 1 à 10% en poids par rapport aux particules magnétiques 30 terminer cette durée d'agitation. Pour cela on détermine expéri-fixables, et que dans le traitement de mélange suivant, les parti- mentalement la relation entre la durée du traitement et la quan-cules fines de la matière magnétique soient mélangées avec les tité de particules fines de la matière magnétique incorporées particules magnétiques fixables sans y être incorporées à raison pour une température et une vitesse d'agitation particulières et de 1 à 20 % en poids par rapport aux particules magnétiques on fixe la durée de traitement à partir de cette relation de façon fixables. 35 à ce qu'une quantité prédéterminée de particules fines de la

On peut facilement effectuer le traitement d'agitation à vi- matière magnétique soit incorporée dans les surfaces des parti-

tesse élevée avec un mélangeur Henschel. La durée d'agitation cules magnétiques fixables.

pour incorporer les particules fines de la matière magnétique Comme précédemment indiqué, le développateur magnéti-

dans les surfaces des particules magnétiques fixables varie selon ' ^nven^on a une excellente capacité d autocharge par la température de chauffage et la vitesse d'agitation du mélan- 40 friction et conserve de façon excellente sa composition. De plus,

geur Henschel. Par exemple, lorsqu'on chauffe le mélangeur le développateur magnétique de l'invention est excellent en ce

Henschel, on peut réduire considérablement la durée d'agitation ^ concerne sa propriété d'attraction par un aimant et présente par rapport à celle nécessaire lorsqu'on opère à température me combinaison désirable de la fluidité et de 1 aptitude au ordinaire. Cependant on doit éviter une température élevée à transfert. Par conséquent, lorsqu on utilise le développateur ma-

laquelle il se produit une agglomération ou une coagulation des 45 gotique de 1 invention, on obtient une image transférée précise particules magnétiques fixables. On préfère généralement effec- e* ne^e ayant une forte densité et sans qu on observe un voile tuer le traitement d'agitation à vitesse élevée à une température ou une au*re contamination du fond. Un autre avantage remar-

comprise entre la température ordinaire et 60 °C, en particulier quable est que 1 on peut très facilement nettoyer la couche pho-

à une température élevée pouvant atteindre 50 °C. Du point de tosensible.

vue de la facilité de l'opération, on préfère que la vitesse d'agita- 50 Donc, le développateur magnétique de l'invention peut tion soit comprise entre 500 et 5000 tr/mn, en particulier entre s'appliquer de façon avantageuse à cédé de reproduction photo-1000 et 3000 tr/mn. On effectue le traitement pendant au moins graphique électrostatique dans lequel on développe une image 5 minutes en particulier au moins 10 minutes et on détermine électrostatique latente de polarité positive et on transfère expérimentalement la durée de traitement appropriée suffisante l'image de développateur produite sur un papier ordinaire où on pour incorporer les particules fines de la matière magnétique dedans les surfaces de la matière magnétique fixable. L'invention est illustrée en détail par les exemples non limitatifs suivants.

Dans l'invention, on peut facilement déterminer si les particules fines de la matière magnétique sont ou non incorporées Exemple 1

dans les surfaces des particules magnétiques fixables par disper- 60 «Pliolite» VTL (polyvinyltoluène fabriqué 25 parties en poids sion du produit obtenu par le traitement d'agitation à vitesse par Goodyear Tire & Rubber Co.)

élevée dans une solution aqueuse d'un agent tensio-actif, dépôt «Viscol» 550P (polypropylène fabriqué 35 parties en poids d'une goutte de la dispersion sur une lame pour examen micro- par Sanyo Kasei Kabushiki Kaisha)

scopique, séchage de la dispersion et observation au microscope «Sanwax» 131P (polyéthylène fabriqué 40 parties en poids du produit sec. Lorsque des particules fines de la matière ma- 65 par Sanyo Kasei Kabushiki Kaisha)

gnétique non incorporées sont présentes dans le produit de trai- Oxyde ferrosoferrique (Black Iron B6 fa- 100 parties en poids tement, lors du séchage de la dispersion précitée, ces particules briqué par Toyo Shikiso Kabushiki Kaisha fines libres de la matière magnétique s'agglomèrent. Par consé- taille moyenne des particules : 0,6 jxm)

7

634 934

On mélange et malaxe les matières ci-dessus avec un mélangeur à deux cylindres chauffés, on refroidit le mélange malaxé et on le pulvérise par utilisation combinée d'un broyeur à aiguilles et d'un broyeur à jet. On recueille avec un tamis les particules mesurant 5 à 30 |xm. Dans un mélangeur Henschel (Heat Mixer Model FM 10B fabriqué par Mitsui Miike Seisakusho), on introduit 2 kg des particules magnétiques fixables ainsi obtenues mesurant 5 à 30 um et 60 g d'oxyde ferrosoferrique («Black Iron» B6) et on agite à 1500 tr/mn pendant 30 minutes en maintenant la température interne du mélangeur à 50 °C pour incorporer l'oxyde ferrosoferrique dans les surfaces des particules magnétiques fixables. Ensuite avec le mélangeur Henschel refroidi, on mélange à sec 100 g d'oxyde ferrosoferrique («Black Iron« B6) avec les particules magnétiques fixables en agitant à 1000 tr/mn pendant 2 minutes pour obtenir un développateur magnétique.

On prépare les six développateurs magnétiques comparatifs suivants par emploi des particules magnétiques fixables précitées mesurant 5 à 30 (im employées pour préparer le développateur magnétique de l'exemple 1.

Echantillon comparatif 1

Dans le mélangeur Henschel maintenu à 50 °C, on introduit 2 kg des particules magnétiques fixables de l'exemple 1 mesurant 5 à 30 Jim et 160 g d'oxyde ferrosoferrique («Black Iron» B6) et on agite à 1500 tr/mn pendant 30 minutes pour incorporer la totalité de l'oxyde ferrosoferrique dans les surfaces des particules magnétiques fixables et obtenir un développateur magnétique. Même lorsqu'on tamise ce développateur, l'oxyde ferrosoferrique non traité ne se sépare absolument pas.

Echantillon comparatif 2

Dans le mélangeur Henschel refroidi, on introduit 2 kg des particules magnétiques fixables de l'exemple 1 mesurant 5 à 30 um et 160 g d'oxyde ferrosoferrique («Black Iron» B6) et on agite à 1000 tr/mn pendant 2 minutes pour obtenir un développateur magnétique. Lorsqu'on tamise ce développateur, l'oxyde ferrosoferrique se sépare.

Echantillon comparatif 3

Comme décrit dans l'exemple 1, on incorpore 60 g d'oxyde ferrosoferrique («Black Iron» B6) dans les surfaces de 2 kg de particules magnétiques fixables mesurant 5 à 30 fim et dans le mélangeur Henschel refroidi, on ajoute 10 g d'oxyde ferrosoferrique («Black Iron» B6) aux particules magnétiques fixables et on agite à 1000 tr/mn pendant 2 minutes pour obtenir en déve-5 loppateur magnétique.

Echantillon comparatif 4

Comme décrit dans l'exemple 1, on incorpore 60 g d'oxyde ferrosoferrique («Black Iron» B6) dans les surfaces de 2 kg de îcparticules magnétiques fixables mesurant 5 à 30 jxm et dans le mélangeur Henschel refroidi, on ajoute aux particules magnétiques fixables, 600 g d'oxyde ferrosoferrique («Black Iron» B6) et on agite à 1000 tr/mn pendant 2 minutes pour obtenir un développateur magnétique.

15

Echantillon comparatif 5

Comme décrit dans l'exemple 1, on incorpore 10 g d'oxyde ferrosoferrique («Black Iron» B6) dans les surfaces de 2 kg de particules magnétiques fixables mesurant 5 à 30 [im et dans le 20mélangeur Henschel refroidi, on ajoute 100 g d'oxyde ferrosoferrique («Black Iron» B6) aux particules magnétiques fixables et on agite à 1000 tr/mn pendant 2 minutes pour obtenir un développateur magnétique.

25 Echantillon comparatif 6

Comme décrit dans l'exemple 1, on incorpore 200 g d'oxyde ferrosoferrique («Black Iron» B6) dans les surfaces de 2 kg de particules magnétiques fixables mesurant 5 à 30 jim et dans le mélangeur Henschel refroidi, on ajoute 100 g d'oxyde ferroso-30 ferrique («Black Iron» B6) aux particules magnétiques fixables et on agite à 1000 tr/mn pendant 2 minutes pour obtenir un développateur magnétique. On étudie le développateur magnétique de l'exemple 1 et les échantillons comparatifs 1 à 6 dans une machine de copie électrophotographique dans laquelle on 35 utilise une matière photosensible organique et on forme des images selon un cycle opératoire de charge positive-exposition selon une image-développement-transfert-exposition de la totalité de la surface-nettoyage. On effectue le développement selon la technique de la brosse magnétique et on effectue le nettoyage 40 dans la zone de développement. On fixe l'image transférée par fixage sous pression. Les résultats obtenus figurent dans le tableau suivant.

Tableau

Caractéristiques étudiées

Densité d'image de la première épreuve Densité de voile de la première épreuve Nettoyage de la plaque photosensible après le transfert

Densité d'image de la 500ème épreuve

Densité de voile de la 500ème épreuve

Exemple 1

Echantillons Echantillons comparatifs

1

2

- 1

4

5

6

1,62

0,52

1,45

0,65

0,42

1,58

0,62

0,04

0,05

0,12

0,08

0,15

0,08

O

A

X

A

0,31

1,60

pas d'image, la surface est entièrement noire

0,72

pas d'image, surface est entièrement noire

0,38

pas d'image, surface entièrement noire

0,04

0,08

—

0,15

-

0,08

Nota

(1) On mesure la densité de chaque épreuve avec un densi-tomètre (Sakura Densitometer Model PDA fabriqué par Konis-hiroku Shashin Kogyo Kabushiki Kaisha).

(2) Les symboles du tableau ont la signification suivante O: b°n

A : relativement mauvais X : mauvais

634 934

8

On examine le changement de la composition du développateur après obtention de 500 épreuves dans le cas de l'échantillon de l'exemple 1 et des échantillons comparatifs 2,4 et 6. Pour cela après obtention de 500 épreuves, on examine le rapport pondéral des particules magnétiques fixables à l'oxyde ferrosoferrique mélangé, par dispersion de l'échantillon dans une solution aqueuse d'un agent tensio actif, dépôt d'une goutte de la dispersion sur une lame pour examen microscopique, séchage de la dispersion et observation au microscope du produit sec. On compare les résultats de l'observation aux résultats d'une observation effectuée de façon semblable avant le début de l'opération de copie. Les résultats obtenus figurent ci-dessous.

Exemple 1:

on n'observe pas de changement de la composition. Echantillon comparatif 2:

la teneur de l'oxyde ferrosoferrique mélangé est accrue. Echantillon comparatif 4:

la teneur de l'oxyde ferrosoferrique mélangé est accrue. Echantillon comparatif 6:

on observe un léger accroissement de la teneur de l'oxyde ferrosoferrique mélangé.

surant 10 à 25 um et 240 g d'oxyde ferrosoferrique (BL-500 fabriqué par Titan Kogyo Kabushiki Kaisha; taille moyenne des particules : 0,4 jim) et on agite à 1500 tr/mn pendant 10 minutes en maintenant la température interne du mélangeur à 5 50 °C pour incorporer une partie de l'oxyde ferrosoferrique dans les surfaces des particules magnétiques fixables. On transfère ensuite les particules dans le mélangeur refroidi, on ajoute 10 g de silice en poudre et on agite à 1000 tr/mn pendant 3 minutes pour obtenir un développateur magnétique.

io Avec le développateur magnétique ainsi obtenu, on effectue une opération de copie comme dans l'exemple 1 si ce n'est que l'on emploie du sélénium comme matière photosensible. Les résultats obtenus sont pratiquement les mêmes que ceux obtenus dans l'exemple 1.

15

Exemple 3

«Piccolastic» D-125 (polystyrène fabriqué par Esso Standard Oil Co.)

«Viscol» 550P 20 Oxyde ferrosoferrique (KN-320 fabriqué par Toda Kogyo Kabushiki Kaisha; taille moyenne des particules : 0,5 (im)

93 parties en poids 7 parties en poids

80 parties en poids

Exemple 2

«Pliolite» VTL

«Arcon» P-125 (résine alicyclique fabriquée par Arakawa Rinsan Kabushiki Kaisha)

«Sanwax» 161P (polyéthylène fabriqué par Sanyo Kasei Kabushiki Kaisha) Oxyde ferrosoferrique (RB-BL fabriqué par Titan Kogyo Kabushiki Kaisha; taille moyenne des particules : 0,8 jxm

20 parties en poids

20 parties en poids 55 parties en poids

120 parties en poids

On malaxe les matières précitées avec un mélangeur à deux cylindres chauffés, on refroidit le mélange malaxé et on le pulvérise par emploi combiné d'un broyeur à aiguilles et d'un broyeur à jet. On recueille avec un tamis les particules mesurant 10 à 25 jim. Dans un mélangeur Henschel (modèle FM 10B) on introduit 2 kg des particules magnétiques fixables ainsi obtenues me-

On malaxe les matières ci-dessus avec un mélangeur à deux 25 cylindres chauffés, on refroidit le mélange malaxé et on le pulvérise par emploi combiné d'un broyeur à aiguilles et d'un broyeur à jet. On recueille avec un tamis les particules mesurant 15 à 30 jim. Dans un mélangeur Henschel (modèle FM 10B) on introduit 2 kg des particules magnétiques fixables ainsi obtenues me-30 surant 15 à 30 (im et 60 g d'oxyde ferrosoferrique (KN-320) et on agite à 2500 tr/mn pendant 40 minutes en maintenant la température interne du mélangeur à 50 °C. On refroidit le mélange, on rajoute 120 g d'oxyde ferrosoferrique (KN-320) et on agite à 1000 tr/mn pendant 3 minutes pour obtenir un dévelop-35 pateur magnétique.

Avec le développateur ainsi obtenu, on effectue une opération de copie comme dans l'exemple 1. Les résultats obtenus sont pratiquement les mêmes que ceux obtenus dans l'exemple 1. On effectue le fixage de l'image transférée selon la méthode 40 de fixage à chaud.

1 feuille dessins

Claims

634 934

1 ou 4, dans lequel le liant est constitué de 1 à 190% en poids par rapport à la matière magnétique finement divisée des particules magnétiques fixables, d'un polymère vinylique aromatique, de 0 à 60% en poids, par rapport à la matière magnétique finement divisée des particules magnétiques fixables, d'une résine alicyclique ou d'une résine de pétrole non aromatique et de

1. Développateur magnétique composite ayant une capacité d'autocharge par friction, caractérisé par le fait qu'il est constitué de particules magnétiques fixables mesurant de 5 à 30 |im composées d'une matière magnétique finement divisée dispersée dans un milieu liant présentant une adhésivité par application de chaleur et de pression, ces particules magnétiques fixables contenant des particules fines d'une matière magnétique incorporées dans les surfaces de ces particules magnétiques fixables à raison de 1 à 10% en poids par rapport aux particules magnétiques fixables et des particules fines d'une matière magnétique adhérant aux surfaces des particules magnétiques fixables sans y être incorporées à raison de 1 à 20% en poids par rapport aux particules magnétiques fixables.

2 à 160% en poids, par rapport à la matière magnétique finement divisée des particules magnétiques fixables, d'une cire po-lyoléfinique.

2. Développateur magnétique composite selon la revendication 1, dans lequel les particules fines de la matière magnétique mesurent en moyenne moins de 2 [xm et ont une résistance d'isolement spécifique inférieure à IO10 Q.cm.

2

REVENDICATIONS

3. Développateur magnétique composite selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel les particules fines de la matière magnétique sont des particules fines d'oxyde ferrosoferrique.

4. Développateur magnétique composite selon la revendication 1, dans lequel le milieu liant consiste en au moins un composant du groupe constitué par les cires, les résines et les caoutchoucs et la quantité de milieu liant est comprise entre 50 et 200% en poids par rapport à la matière magnétique finement divisée des particules magnétiques fixables.

5. Développateur magnétique composite pour développer des images chargées positivement selon l'une des revendications

6. Procédé pour préparer un développateur magnétique composite selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il consiste à former des particules magnétiques fixables ayant une taille de 5 à 30 fxm et constituées d'une matière magnétique finement divisée dispersée dans un liant présentant une adhésivité par application de chaleur et de pression, mélanger à sec 2 à 30% en poids par rapport aux particules magnétiques fixables de particules fines d'une matière magnétique avec les particules magnétiques fixables en agitant les particules magnétiques fixables et les particules fines de la matière magnétique à vitesse élevée dans des conditions telles que les surfaces des particules magnétiques fixables soient ramollies par la chaleur de frottement afin d'incorporer les particules fines de la matière magnétique à raison de 1 à 10% en poids par rapport aux particules magnétiques fixables dans les surfaces des particules magnétiques fixables.

7. Procédé selon la revendication 6, dans lequel pour former les particules magnétiques fixables, on malaxe la matière magnétique finement divisée avec le liant, on refroidit le mélange malaxé, on pulvérise le mélange et on tamise les particules obtenues.

8. Procédé selon la revendication 6, dans lequel on effectue le mélange à sec en deux stades de telle sorte que le premier traitement d'agitation à vitesse élevée incorpore les particules fines de la matière magnétique dans les surfaces des particules magnétiques fixables à raison de 1 à 10% en poids par rapport aux particules magnétiques fixables et lors du traitement de mé

lange suivant, on mélange les particules fines de la matière ma gnétique avec les particules magnétiques fixables sans les y incorporer à raison de 1 à 20 % en poids par rapport aux particules magnétiques fixables.

9. Procédé selon la revendication 6, dans lequel on effectue le mélange à sec en un seul stade et on arrête le traitement 5 d'agitation à vitesse élevée lorsque 1 à 10% en poids, par rapport aux particules magnétiques fixables, des particules fines de la matière magnétique sont incorporées dans les surfaces des particules magnétiques fixables et 1 à 20% en poids, par rapport aux particules magnétiques fixables, des particules fines de la io matière magnétique ne sont pas incorporées dans les surfaces des particules magnétiques fixables.