CH641903A5 - Developpateur magnetique a sec, a un seul composant, pour la photographie electrostatique par transfert. - Google Patents

Description

La présente invention a pour objet un développateur magnétique à sec, à un seul composant, pour la reproduction par photographie électrostatique, sur une feuille de transfert, d'une image électrostatique latente. On connaît déjà des développateurs de ce genre qui sont utilisables pour le transfert d'une image électrostatique latente, formée sur une plaque photosensible et développée sur une feuille de transfert constituée d'un papier ordinaire, afin de former une image reproduite ou imprimée.

Comme développateur capable de développer une image électrostatique latente sans emploi d'un véhiculeur particulier, on connaît et on utilise couramment, dans le domaine de la photographie électrostatique, les développateurs magnétiques à un seul composant ou sans véhiculeur constitués d'une matière magnétique finement divisée incorporée dans des particules de développateurs.

Un type de ces développateurs magnétiques à un seul composant, connu sous le nom de développateur magnétique conducteur, est constitué d'une matière magnétique finement divisée incorporée aux particules de développateur pour les rendre attirables par l'aimant, avec un agent conducteur tel que du carbon black conducteur, réparti sur les surfaces des particules pour les rendre conductrices de l'électricité (voir les brevets EUA Nos 3639245 et 3965022). On sait que, lorsqu'on met ce développateur magnétique conducteur, sous la forme d'une brosse magnétique, en contact avec une plaque portant une image électrostatique latente pour développer l'image latente, on obtient une excellente image visible sans effet de bord, ni voile. Cependant, on sait également qu'il se pose un problème grave lorsqu'on transfère cette image de développateur sur une feuille de transfert ordinaire. Plus particulièrement, comme décrit dans la demande de brevet japonais publiée N° 117435/75, si la résistance d'isolement spécifique de la feuille de transfert utilisée est inférieure à 3 x 1013fl-cm, comme c'est le cas d'un papier ordinaire, la dispersion des particules de développateur tend à élargir le contour de l'image transférée ou à réduire l'efficacité du transfert. On peut, pour réduire ce défaut dans une certaine mesure, revêtir la surface recevant le toner d'une feuille de transfert, d'une résine, d'une cire ou d'une huile ayant une résistance électrique élevée, mais cette amélioration est relativement faible dans les conditions de forte humidité. De plus, le revêtement des feuilles de transfert par une résine ou similaires accroît leur coût, et la présence de ce revêtement nuit au toucher du papier.

Un autre type de développateur magnétique à un seul composant connu sous le nom de développateur magnétique non conducteur à un seul composant est constitué de particules d'un mélange homogène et intime d'une matière magnétique finement divisée et d'un liant détecteur de l'électricité. Par exemple, le brevet EUA N° 3645770 décrit un procédé de reproduction par photographie électrostatique dans lequel une brosse magnétique (couche) d'un tel développateur magnétique non conducteur est chargée par décharge corona avec une polarité opposée à celle d'une image électrostatique latente à développer; on met le développateur chargé en contact avec une plaque portant une image électrostatique latente pour développer l'image latente et on transfère l'image de développateur formée sur une feuille de transfert. Ce procédé de reproduction par photographie électrostatique présente l'avantage qu'on peut former une image transférée même avec une feuille de transfert constituée d'un papier ordinaire. Cependant, ce procédé est insuffisant à certains égards. Par exemple, il est difficile de charger uniformément la brosse magnétique du développateur magnétique non conducteur en totalité jusqu'à sa base, et il est généralement difficile de former une image ayant une densité suffisante. De plus, comme on doit placer un mécanisme de décharge corona dans la zone d'un dispositif de développement, la structure de l'appareil de copie devient compliquée.

On a récemment proposé un procédé dans lequel, pour développer une image électrostatique latente, on charge un développateur magnétique non conducteur par frottement de ce développateur avec la surface d'une plaque portant une image électrostatique latente (voir la demande de brevet japonais N° 62638/75), et un procédé dans lequel, pour effectuer le développement, on utilise la polarisation diélectrique d'un développateur magnétique non conducteur (voir la demande de brevet japonais N° 133026/76). Dans le premier procédé, les conditions du développement doivent être rigoureusement ajustées, car sinon il se produit facilement un voile dans les zones de fond (l'apparition d'un voile est particulièrement nette lorsque le degré de contact entre la surface d'une matière photosensible et les extrémités des pointes des particules de toner est important), ou il se produit une fixation ou un blocage des particules de toner magnétique sur un manchon de développement. Ces défauts deviennent importants lorsqu'on effectue l'opération de reproduction en continu. Dans le second procédé, le problème du voile ne se pose pas, mais comme on transforme une image électrostatique latente en une image visible au moyen des charges de développement produites par un effet de polarisation diélectrique induit par le toner magnétique, une portion à bas potentiel de l'image latente n'est pas développée de façon efficace. Donc, une portion à faible densité d'un original n'est pas reproduite de façon efficace, et il est difficile de reproduire une demi-teinte sur une épreuve.

De plus, les copies obtenues selon les deux procédés ci-dessus manquent de netteté et, si on utilise une matière photosensible de type p telle que le sélénium pour former une plaque photosensible et qu'on développe une image chargée positivement, selon l'un ou l'autre de ces deux procédés, il est difficile de former des images ayant une densité suffisamment élevée.

On a découvert que lorsqu'on choisit des particules d'oxyde fer-roso-ferrique appartenant à un système isométrique, ayant des tailles de 0,25 à 1 |im et une force coercitive de 30 à 80 Oe, et qu'on les utilise comme poudre magnétique à disperser dans un milieu liant ayant une résistance électrique élevée, puisqu'on utilise le développateur magnétique à un seul composant obtenu pour développer une image chargée positivement sur une plaque photosensible et pour transférer l'image développée sur un papier ordinaire, on peut obtenir une image transférée ayant une densité, une netteté et une clarté remarquables. L'invention repose sur cette découverte.

L'invention a pour but principal de créer un développateur magnétique sec à un seul composant qui permet de former une image

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transférée ayant une densité, une netteté et une clarté excellentes sur une feuille de transfert constituée de papier ordinaire. Dans ce but, le développateur selon la présente invention a les caractéristiques définies dans la revendication 1 qui précède. Ce développateur a pour propriétés caractéristiques que le développement d'une image électrostatique latente avec ce développateur ne nécessite pas un dispositif ou accessoire particulier, tel qu'un mécanisme de décharge corona. On peut effectuer le développement de façon très efficace sans qu'il y ait un contact avec un frottement excessif d'une brosse magnétique du développateur avec la surface d'une couche photosensible, et on peut transférer une image du développateur sur un papier ordinaire non revêtu, sans élargissement du contour ni réduction de l'efficacité du transfert.

Le développateur selon l'invention est également capable de reproduire de façon excellente les demi-teintes.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit faite en regard des dessins annexés sur lesquels:

la fig. 1 est une photographie prise au microscope électronique (grossissement 30000) d'un exemple d'oxyde, ferroso-ferrique appartenant à un système isométrique que l'on utilise dans l'invention;

la fig. 2 est une photographie prise au microscope électronique (grossissement 30000) d'un autre exemple d'oxyde ferroso-ferrique appartenant à un système isométrique que l'on utilise dans l'invention, et la fig. 3 est un diagramme illustrant un procédé de développement utilisant le développateur magnétique à un seul composant de l'invention.

Les modes de réalisation préférés de l'invention vont maintenant être décrits de façon détaillée.

Lorsqu'on met une brosse magnétique d'un développateur magnétique à un seul composant en contact avec la surface d'une plaque portant une image électrostatique latente, une force d'attraction électrostatique (force de Coulomb) et une force d'attraction magnétique apparaissent respectivement entre les particules de développateur et l'image électrostatique latente et entre les particules de développateur et un aimant formant une brosse magnétique. Par conséquent, les particules de développateur pour lesquelles la force de Coulomb est prédominante sont attirées vers l'image latente électrostatique et les particules de développateur pour lesquelles la force d'attraction magnétique est prédominante sont attirées sur le manchon de développement, et il se forme une image développée correspondant à l'image électrostatique latente sur la plaque. Il est donc nécessaire, pour un développateur magnétique à un seul composant, de maintenir un certain équilibre entre les caractéristiques magnétiques et la caractéristique de charge lors du stade de développement.

Lorsque l'image de développateur est transférée sur une feuille de transfert, on applique par le verso de la feuille de transfert une décharge corona de polarité opposée à celle des charges retenues du développateur, c'est-à-dire de même polarité que l'image électrostatique latente sur la plaque photosensible, pour attirer l'image de développateur vers la feuille de transfert. Cependant, si les charges retenues des particules de développateur se dissipent ou se neutralisent facilement sur la feuille de transfert, les particules de développateur sont dispersées ou repoussées vers la plaque photosensible, ce qui provoque un élargissement de l'image transférée ou une diminution de l'efficacité du transfert. Par conséquent, bien que le développateur magnétique à un seul composant contienne une quantité relativement importante de poudre de matière magnétique, les particules du développateur magnétique doivent conserver leur charge de façon stable.

La caractéristique principale de l'invention est qu'on choisit comme matière magnétique finement divisée des particules d'oxyde ferroso-ferrique appartenant à un système isométrique et ayant une taille de 0,25 à 1 um, une forme coercitive de 30 à 80 Oe, et qu'on disperse cette matière magnétique finement divisée dans un milieu liant ayant une résistance électrique élevée pour former un développateur sec à un seul composant ayant un caractère diélectrique et un caractère magnétique.

La matière magnétique finement divisée que l'on utilise dans l'invention doit être de l'oxyde ferroso-ferrique appartenant à un système isométrique, comme le montre la photographie prise au microscope électronique de la fig. 1. On connaît différents types d'oxydes ferroso-ferriques appartenant à des systèmes cristallins différents, par exemple de l'oxyde ferroso-ferrique aciculaire et de l'oxyde ferroso-ferrique isométrique. Comme le montrent les exemples ci-après, lorsqu'on utilise de l'oxyde ferroso-ferrique appartenant à un système isométrique, la densité de l'image transférée peut être remarquablement améliorée par rapport à la densité que l'on obtient lorsqu'on utilise de l'oxyde ferroso-ferrique aciculaire. La raison de ce phénomène n'a pas été totalement élucidée. Il semble cependant que cette amélioration soit due à la raison suivante. Dans un développateur magnétique à un seul composant, l'efficacité du développement et l'efficacité du transfert sont en relation étroite avec la capacité électrostatique et la constante diélectrique du développateur. Le développateur de l'invention a ordinairement une capacité électrostatique relativement faible de 7 à 9,5 pF (picofarads) et une constante diélectrique relativement faible de 3,5 à 4,9,

chacune de ces valeurs étant déterminée avec un espacement des électrodes de 0,65 mm, une section d'électrodes de 1,43 cm2 et une pression entre les électrodes de 103 mbar. D'autre part, dans un développateur magnétique à un seul composant classique formé avec de l'oxyde ferroso-ferrique aciculaire, la capacité électrostatique ou la constante diélectrique sortent des gammes indiquées, et ce développateur ne permet pas d'améliorer la densité, la netteté et la clarté de l'image transférée. Au contraire, lorsqu'on utilise selon l'invention la matière magnétique précitée, comme la constante diélectrique du développateur est maintenue à une valeur relativement faible, les particules se chargent facilement, et comme la capacité électrostatique du développateur est maintenue à une valeur relativement faible, la tendance que présentent les charges à s'échapper des particules de développateur est réduite, si bien que l'efficacité du développement et l'efficacité du transfert sont accrues.

De plus, on considère que l'emploi d'oxyde ferroso-ferrique appartenant à un système isométrique facilite la dispersion uniforme de la matière magnétique finement divisée dans le milieu liant ayant une résistance électrique élevée et permet d'obtenir un développateur ayant une excellente fluidité à l'état de poudre et un excellent caractère diélectrique dans son ensemble.

Pour accroître la densité de l'image transférée, il est très important que l'oxyde ferroso-ferrique appartenant à un système isométrique que l'on utilise dans l'invention soit en particules mesurant de 0,25 à 1 um, et de préférence de 0,3 à 0,7 um, et ait une force coercitive (He) de 30 à 80 Oe, de préférence de 40 à 70 Oe. Plus particulièrement, il ressort des exemples ci-après que, si la taille des particules et la force coercitive sont comprises dans les gammes précitées, la densité de l'image transférée est remarquablement améliorée par rapport à la densité de l'image que l'on obtient lorsque la taille des particules et la force coercitive sortent des gammes précitées.

Dans la présente description et dans les revendications, on entend par taille des particules la valeur moyenne des longueurs d'un des côtés des particules d'oxyde ferroso-ferrique appartenant à un système isométrique, mesurées sur une photographie prise au microscope électronique.

On sait que la force d'attraction magnétique d'un développateur magnétique est proportionnelle au cube de la taille des particules magnétiques utilisées. Si la taille des particules sort de la gamme précitée, l'efficacité du développateur est réduite, et lorsque la taille des particules est en dessous de la limite inférieure de cette gamme, la dispersion des particules de développateur — ou la souillure du fond (voile) — devient importante. Si la force coercitive (He) est au-dessus de la limite supérieure de la gamme, l'efficacité du développement est réduite ainsi que la densité de l'image. Si la force coercitive est en dessous de la limite inférieure de la gamme précitée, il se

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produit facilement une souillure du fond (voile) ou un élargissement du contour.

Pour améliorer la densité de l'image transférée, on préfère, dans un oxyde ferroso-ferrique appartenant à un système isométrique que l'on utilise dans l'invention, que le rapport masse volumique apparente/force coercitive soit d'au moins 0,045 g/ml-Oe, et en particulier d'au moins 0,007 g/ml-Oe.

Dans la présente description et les revendications, on détermine la masse volumique apparente (g/ml) selon la méthode JIS K-5101 des normes industrielles japonaises.

L'oxyde ferroso-ferrique ayant la taille des particules et la forme cristalline précitées, que l'on utilise dans l'invention, a une masse volumique bien supérieure à celle des autres oxydes ferroso-ferriques et une force coercitive (He) relativement faible. Par conséquent, la valeur du rapport masse volumique apparente/force coercitive de cet oxyde ferroso-ferrique est importante et, comme il ressort des exemples ci-après, la densité de l'image transférée s'accroît pratiquement proportionnellement à la valeur de ce rapport.

On peut préparer l'oxyde ferroso-ferrique ayant les caractéristiques précitées selon le procédé décrit ci-après, bien qu'on puisse utiliser d'autres procédés de préparation.

On ajoute une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium à une solution aqueuse de sulfate ferrique pour former un précipité d'hydroxyde ferrique. On ajuste le pH de la liqueur mère entre 4 et 11 et on soumet le précipité à un traitement hydrothermique sous pression pour transformer le précipité gélifié d'hydroxyde de fer en a-Fe203 cubique (hématite). Les conditions de formation de cet oxyde ferrique cubique sont décrites en détail, par exemple par Nobuoka et coll. dans «Kogyo Kagaku Zasshi», 66, page 412 (1963). On peut effectuer le traitement hydrothermique à une température de 150 à 230' C pendant 10 à 100 h. Généralement, plus le pH de la liqueur mère est élevé, plus la taille des particules du produit est importante et on peut, pour obtenir un oxyde ferrique de type a en particules de taille prédéterminée, ajuster le pH de la liqueur mère ainsi que la température et la durée du traitement. On soumet l'oxyde ferrique de type a ainsi obtenu à un traitement de réduction dans des conditions connues, par exemple à 400° C, avec de l'hydrogène dans un four de réduction pour obtenir de l'oxyde ferroso-ferrique (Fe304) appartenant à un système isométrique. On effectue le traitement de réduction de façon que le rapport atomique Fe2+/ Fe3+ de l'oxyde ferroso-ferrique obtenu soit compris entre 0,9/1,0 et 1,0/1,0. On peut ainsi obtenir un oxyde ferroso-ferrique appartenant à un système isométrique ayant les caractéristiques précitées.

Si on effectue le traitement hydrothermique de préparation de l'oxyde ferrique de type a servant de précurseur à un pH relativement bas, il arrive parfois qu'on obtienne de l'oxyde ferroso-ferrique appartenant à un système isométrique ayant la forme de cristaux cubiques quelque peu arrondis dont les coins sont arrondis, comme le montre la photographie prise au microscope électronique de la fig. 2. Dans l'invention, on peut utiliser de façon satisfaisante cet oxyde ferroso-ferrique isométrique sous réserve que les conditions précitées soient remplies.

Comme milieu liant, dans lequel on disperse l'oxyde ferroso-ferrique appartenant a un système isométrique, on peut utiliser des résines, des substances cireuses et des caoutchoucs présentant un fixage approprié sous l'effet de la chaleur ou de la pression. On peut utiliser un mélange de deux ou plus de ces substances comme milieu liant. Dans l'invention, le milieu liant utilisé a une résistance d'isolement spécifique supérieure à 1 x 1015fi-cm mesurée sans incorporation d'oxyde ferroso-ferrique.

On peut utiliser notamment des homopolymères et copolymères de divers monomères comportant une ou deux insaturations éthylé-niques, en particulier a) des monomères vinylaromatiques, et b) des monomères acryliques.

Comme monomères vinylaromatiques, on préfère utiliser les monomères représentés par la formule suivante:

H2C

r

C

G-

(Vn io où R! représente un atome d'hydrogène, un radical alkyle inférieur (comportant jusqu'à 4 atomes de carbone) ou un atome d'halogène, R2 représente un substituant tel qu'un radical alkyle inférieur ou un atome d'halogène et n est égal à 0,1 ou 2, tels le styrène, le vinylto-luène, l'a-méthylstyrène, l'a-chlorostyrène, le vinylxylène et le vinyl-15 naphtalène. Parmi ces monomères, on préfère particulièrement le styrène et le vinyltoluène.

Comme monomères acryliques, on utilise de préférence des monomères représentés par la formule suivante:

R3

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h2c = c

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où R3 représente un atome d'hydrogène ou un radical alkyle inférieur et R4 représente un radical hydroxy, alcoxy, hydroxyalcoxy, aminoalcoxy ou amino, tels que l'acide acrylique, l'acide méthacryli-que, l'acrylate d'éthyle, le méthacrylate de méthyle, l'acrylate de 30 butyle, le méthacrylate de butyle, l'acrylate d'éthyl-2 hexyle, le méthacrylate d'éthyl-2 hexyle, l'acrylate d'hydroxy-3 propyle, le méthacrylate d'hydroxy-2 éthyle, l'acrylate d'amino-3 propyle, l'acrylate de N,N-diéthylamino-3 propyle et l'acrylamide.

Comme autres monomères que l'on peut utiliser isolément ou en 35 combinaison avec les monomères a ou b ci-dessus, on peut citer par exemple des dioléfines conjuguées monomères représentées par la formule suivante:

R,

CH,

C- CH = CH,

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où R5 représente un atome d'hydrogène, un radical alkyle inférieur ou un atome de chlore tels que le butadiène, l'isoprène et le chloro-prène, des acides carboxyliques à insaturation éthylénique et leurs esters tels que l'anhydride maléique, l'acide fumarique, l'acide croto-45 nique et l'acide itaconique, des esters vinyliques tels que l'acétate de vinyle et la vinylpyridine, la vinylpyrrolidone, l'éther vinylique, l'acrylonitrile, le chlorure de vinyle et le chlorure de vinylidène.

On préfère que le poids moléculaire d'un tel polymère vinylique soit compris entre 3000 et 300 000, en particulier entre 5000 et 50 200000.

Dans l'invention, on préfère utiliser le milieu liant à raison de 60 à 125% en poids, et en particulier de 75 à 110% en poids par rapport à l'oxyde ferroso-ferrique appartenant à un système isométrique. On malaxe l'oxyde ferroso-ferrique de façon homogène et 55 intime avec ce milieu liant et on pulvérise le mélange malaxé pour former un développateur magnétique sec à un seul composant.

Avant les opérations de malaxage et de pulvérisation, on peut incorporer, comme il est connu, des agents auxiliaires connus. Par exemple, pour améliorer la couleur du développateur, on peut utilizo ser au moins un composant choisi parmi les pigments tels que le carbon black et les colorants tels que l'Acid Violet (CI 43 525) à raison de 0,5 à 5% en poids par rapport à la composition totale du développateur. Pour obtenir un effet de dilution, on peut ajouter une "charge telle que du carbonate de calcium ou de l'acide silicique fine-«5 ment divisé en une quantité d'au plus 20% en poids par rapport à la composition totale du développateur. Lorsqu'on utilise une technique de fixage avec un rouleau chauffant, on peut utiliser un agent empêchant le phénomène de report tel qu'une huile de silicone, une

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résine oléfinique de bas poids moléculaire ou une cire à raison de 2 à 15% en poids par rapport à la composition totale du développateur. Lorsqu'on adopte une technique de fixage avec un rouleau presseur, on peut utiliser un agent favorisant le fixage sous pression tel qu'une cire de paraffine, une cire animale ou végétale ou un amide gras à raison de 5 à 30% en poids par rapport à la composition totale du développateur. Pour éviter la cohésion ou l'agglomération des particules de développateur et améliorer la fluidité, on peut incorporer un agent améliorant la fluidité tel que du polytétrafluoroéthylène finement divisé à raison de 0,1 à 1,5% en poids par rapport à la composition totale du développateur.

Pour façonner le développateur, on refroidit la composition malaxée précitée, on pulvérise la composition refroidie et, s'il est nécessaire, on sépare les grains selon la grosseur. Bien entendu, on peut effectuer une agitation mécanique rapide pour arrondir les angles vifs des particules amorphes.

On préfère généralement que la taille des particules du développateur soit comprise entre 5 et 35 |im, bien que la taille préférée des particules varie dans une certaine mesure selon le pouvoir séparateur désiré. Lorsqu'on utilise selon l'invention le développateur ainsi préparé constitué de particules amorphes formées par malaxage et pulvérisation, on peut accroître l'efficacité du transfert et améliorer la netteté de l'image.

Dans un procédé de reproduction par photographie électrostatique utilisant le développateur de l'invention, la formation d'une image électrostatique latente s'effectue selon des opérations connues. Par exemple, on charge uniformément une couche photoconductrice sur un substrat conducteur, puis on soumet à une exposition selon une image pour former une image électrostatique latente.

On met une brosse magnétique du développateur magnétique à un seul composant précité en contact avec la surface du substrat portant l'image électrostatique latente pour former une image visible du développateur.

Comme le montre la fig. 3 qui illustre un procédé de développement dans lequel on peut utiliser le développateur de l'invention, le développateur magnétique à un composant 7 est placé dans une trémie 5 de développateur. Un manchon 2, non magnétique, est placé sur une ouverture de l'extrémité inférieure de la trémie 5 de façon que le manchon 2 puisse tourner dans la direction indiquée par une flèche, et un aiment 3 est placé à l'intérieur du manchon 2 de façon à pouvoir tourner dans une direction opposée à la direction de rotation du manchon 2. Lorsque le manchon 2 et l'aimant 3 tournent, il se forme sur le manchon 2 une couche de brosse 6 de développateur magnétique qui est coupée à la longueur appropriée par une plaque d'écrêtement 4 et est mise en contact léger avec un tambour de sélénium 1 tournant dans la même direction que le manchon 2. Une image électrostatique latente (non représentée) sur le tambour de sélénium 1 est développée par le développateur magnétique.

Ensuite, l'image de développateur ainsi formée sur le substrat est mise en contact avec une feuille de transfert et on effectue une décharge corona de même polarité que l'image électrostatique latente précitée par le verso de la feuille de transfert pour transférer l'image de développateur sur la feuille de transfert.

Dans l'invention, on effectue le fixage de l'image transférée selon une technique de fixage au rouleau chauffant, une technique de fixage à la lampe éclair ou une technique de fixage au rouleau presseur, que l'on choisit selon la nature du développateur.

Le développateur de l'invention convient particulièrement au traitement de développement d'une image latente chargée positivement formée sur une plaque photosensible de type p telle qu'une plaque photosensible au sélénium ou une plaque photosensible constituée d'un photoconducteur organique. Les développateurs magnétiques classiques à un seul composant, à charge par frottement, peuvent être utilisés pour développer des plaques photosensibles portant des images latentes chargées négativement, mais lorsqu'on les utilise pour le développement d'images latentes chargées positivement sur des plaques photosensibles de type p comme précédemment indiqué, on n'obtient que des résultats peu satisfaisants. Au contraire, le développateur de l'invention permet de façon excellente de développer une image latente chargée positivement et de transférer l'image latente développée.

L'invention est illustrée par les exemples non limitatifs suivants dans lesquels les parties sont exprimées en poids, sauf indication contraire.

Exemple 1 :

Avec un malaxeur à deux cylindres, on malaxe une masse fondue constituée de 220 parties d'une magnétite, comme indiqué dans le tableau 1 annexé, et de 166 parties d'un copolymère de vinyltoluène et de monomère acrylique (fourni par Goodyear Co., ayant une moyenne en poids du poids moléculaire de 83 000), 14 parties de po-lypropylène de bas poids moléculaire (Viscol 550-P fourni par Sanyo Chemical Co.), et 2,7 parties d'un agent limitant la charge négative (Bontron R-04 fabriqué par Orient Chemical Industry Co.). On laisse refroidir naturellement le mélange malaxé, puis on le broie grossièrement avec un granulateur pour obtenir un produit en particules mesurant 0,5 à 2 mm. On broie ensuite le produit en particules fines avec un broyeur à jet et on le sépare avec un classeur zigzag pour obtenir des particules de toner mesurant 5 à 25 [xm.

Dans ces opérations, on utilise des magnétites aciculaires ou isométriques dont les forces coercitives, les masses volumiques apparentes et les tailles des particules figurent dans le tableau 1. On mesure la force coercitive avec un appareil de mesure des propriétés magnétiques (modèle VSMP-1, fabriqué par Toei Industriai Co. et ayant un champ magnétique de 5 kOe), on détermine la masse volumique apparente selon la méthode des normes japonaises JIS K-5101 et on détermine la taille des particules à partir d'une photographie prise au microscope électronique.

Les toners magnétiques préparés avec les magnétites de type aciculaire A, de type aciculaire B, de la présente invention 1 et de la présente invention 2 du tableau 1 sont appelés respectivement toners A, B, 1 et 2.

Avec les toners magnétiques ainsi préparés, on effectue un essai de copie de la façon suivante.

Dans une machine à copier comportant un tambour de sélénium de 150 mm de diamètre extérieur comme matière photosensible, on applique le toner magnétique au rouleau de développement du système à double rotation dans lequel un aimant et un manchon tournent de façon indépendante. L'intensité du champ magnétique sur le manchon de développement (ayant un diamètre extérieur de 35 mm) dans lequel est monté un aimant par l'intermédiaire d'un élément non magnétique est réglée à environ 900 G (gauss). On ajuste la distance entre le manchon et une plaque d'écrêtement à 0,3 mm. On dispose une trémie de façon que le rouleau de développement soit alimenté en toners magnétiques et on ajuste la distance entre la surface de la matière photosensible et le rouleau de développement à 0,5 mm. On fait tourner le manchon de développement et la matière photosensible dans la même direction, et on fait tourner l'aimant dans la direction opposée. Dans ces conditions, on effectue la charge ( + 6,7 kV), l'exposition selon une image, le développement, le transfert (+ 6,3 kV), le fixage avec le rouleau chauffant et le nettoyage avec une brosse de fourrure. On utilise, comme feuille de transfert, un papier sans bois ayant une épaisseur de 80 |im. Les résultats de l'essai de copie et les propriétés des toners magnétiques correspondants figurent dans le tableau 2. Pour déterminer la densité de l'image, on mesure la densité d'une zone noire pleine avec un densitomètre à réflexion du commerce (fabriqué par Konishiroku Photographie Industry Co.), et on mesure la capacité électrostatique avec une combinaison d'un LC-mètre du commerce (fabriqué par Kokuyo Electric Co.), d'une alimentation du commerce et d'un ampèremètre du commerce (fabriqué par Takeda-Riken Co.).

La cellule utilisée pour mesurer les propriétés des toners magnétiques est constituée d'une portion servant d'électrode faite d'acier inoxydable et d'une portion isolante faite de quartz, et on effectue les mesures avec un écartement des électrodes de 0,65 mm, une

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section d'électrodes de 1,43 cm2 et une pression entre les électrodes de 103 mbar, à une température de 20 à 25° C et une humidité relative de l'atmosphère de 55 à 65%.

Dans le cas des toners magnétiques préparés avec de la magnétite aciculaire, la densité de l'image est faible, et une opération de copie s continue réduit la densité de l'image. D'autre part, lorsqu'on utilise des toners magnétiques préparés avec de la magnétite isométrique, la densité de l'image est élevée, et une opération de copie continue ne réduit pratiquement pas la densité de l'image.

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Exemple 2:

Avec la magnétite utilisée dans l'exemple 1 (magnétite de la présente invention 1), on prépare des toners magnétiques comme décrit dans l'exemple 1, si ce n'est qu'on modifie les rapports de mélange de la résine et des autres composants comme indiqué dans le 15

tableau 3. Avec les toners magnétiques ainsi préparés, on effectue un essai de copie comme décrit dans l'exemple 1. Les résultats de l'essai de copie et les propriétés des toners magnétiques figurent dans le tableau 4. Dans le tableau 4, on évalue la netteté sur les contours de la zone d'image en traits de la copie obtenue. 20

Exemple 3:

Avec dix types de magnétites ayant les propriétés indiquées dans le tableau 5, on prépare des toners magnétiques comme décrit dans l'exemple 1, si ce n'est que, après la séparation par taille, on incor- 25 pore de la silice hydrophobe (R-972 fournie par Nippon Aerosil Co.) à raison de 0,2% en poids par rapport à la composition totale, et qu'on utilise comme résine un copolymère de vinyltoluène et de butadiène (fourni par Goodyear Co. et ayant une moyenne en poids du poids moléculaire de 78 000), et comme agent de limitation de la charge du Spiron Black BHH (fourni par Hodogaya Chemical Co.).

Avec les toners magnétiques ainsi préparés, on effectue l'essai de copie et les propriétés des toners magnétiques figurent dans le tableau 6.

Dans le tableau 5, les magnétites a à f sont des magnétites de comparaison, et les magnétites g à j entrent dans le cadre de l'invention. Des photographies prises au microscope électronique des magnétites i et g sont illustrées respectivement par les fig. 1 et 2.

On pourrait obtenir des magnétites ayant une force coercitive élevée par addition d'une solution aqueuse de sulfate de cobalt lors du stade de réaction de la solution aqueuse de sulfate ferrique avec la solution aqueuse d'hydroxyde de sodium pour former et précipiter de l'hydroxyde ferrique contenant du cobalt.

Dans le tableau 6, les toners magnétiques a à j sont préparés respectivement avec les magnétites a à j du tableau 5. On évalue la netteté comme décrit dans l'exemple 2 et on détermine la dispersion du toner sur la copie obtenue.

La résistance d'isolement spécifique de chaque toner magnétique est comprise entre 1,5 x 101+ et 5 x 10I4îî-cm. Donc, la résistance d'isolement spécifique ne figure pas dans le tableau 6.

Lorsqu'on utilise une résine de styrène (D-I25 fournie par Esso-Standard Co.) au lieu du copolymère de vinyltoluène et de butadiène pour préparer des toners magnétiques que l'on soumet à des essais, on obtient des résultats semblables à ceux qui figurent dans le tableau 6. Cependant, lorsqu'on utilise une résine époxyde ou une résine de polyester, même lorsqu'on utilise une magnétite selon l'invention, la densité d'image des épreuves obtenues est inférieure à 0,8.

Tableau 1

Système cristallin de la magnétite

Force coercitive (Oe)

Masse volumique apparente (g/ml)

Taille des particules (|im)

Aciculaire A

350

0,40

0,5-0,6 longueur

0,06-0,1 largeur

Aciculaire B

370

0,78

0,5-0,7 longueur

0,05-0,1 largeur

Isométrique (présente invention 1)

64

0,35

0,3-0,7

Isométrique (présente invention 2)

50

0,47

0,4

Tableau 2

Toner magnétique

Résistance d'isolement spécifique (fl-cm)

Capacité électrostatique (pF)

Constante diélectrique

Densité de l'image pour une opération de copie en continu

Stabilité de la densité de l'image

Première

100e

epreuve epreuve

A B

1

2

2,2 xlO14 1,5 xlO14 4,4 xlO14 7,7 xlO14

11,1 10,3 8,3 8,0

5,69 5,28 4,26 4,10

0,71 0,64 1,20 1,26

0,29 0,27

1.18

1.19

mauvaise mauvaise bonne bonne

7

Tableau 3

641 903

Composition (parties en poids)

Toner

magnétique N°

Polypropylène

Agent limitant

Magnétite

Résine de bas poids la charge

moléculaire négative

1

60

32,5

7,5

1,6

2

55

37,5

7,5

1,8

3

50

42,5

7,5

2,0

4

45

47,5

7,5

2,2

5

40

52,5

7,5

2,4

Tableau 4

Toner magnétique N°

Résistance d'isolement spécifique (£i-cm)

Capacité électrostatique (pF)

Constante diélectrique

Densité de l'image

Netteté (qualité de l'image)

1

1,7 xlO14

9,30

4,77

1,12

bonne

2

3,2 x 1014

9,15

4,69

1,20

bonne

3

4,5 xlO14

9,00

4,62

1,24

bonne

4

7,3 xlO14

8,95

4,59

1,31

assez bonne

5

1,5 x 1015

8,80

4,51

1,34

ordinaire

(dispersion

du toner)

Tableau 5

Magnétite

Force coercitive (Oe)

Masse volumique apparente (g/ml)

Taille des particules (Um)

(Masse volumique apparente/force coercitive) x 10-3

a

72

0,40

0,2

5,56

b

98

0,40

0,3

4,08

c

85

0,37

0,3-0,4

4,35

d

134

0,31

0,27

2,31

e

410

0,32

0,1-0,3

0,78

f

213

0,55

0,4-0,5

2,58

g

64

0,4

0,3-0,6

6,25

h

49

0,47

0,4

9,59

i

56

0,71

0,5

12,7

j

41

0,53

0,5

12,9

Tableau 6

Toner

Capacité

Constante

Densité de

Dispersion

Netteté (qualité

magnétique

électrostatique (pF)

diélectrique l'image du toner de l'image)

a

7,9

4,05

0,85

observée ordinaire b

9,0

4,62

0,65

légère ordinaire c

9,0

4,62

0,61

légère ordinaire d

8,0

4,10

0,47

observée mauvaise e

9,2

4,72

0,40

observée mauvaise f

8,0

4,10

0,62

non observée ordinaire g

7,6

3,90

1,20

non observée bonne h

8,2

4,21

1,26

non observée bonne i

7,9

4,05

1,31

non observée bonne j

8,0

4,10

1,30

non observée bonne

R

2 feuilles dessins

Claims (5)

641903

1. Développateur magnétique sec, à un seul composant, pour la reproduction par photographie électrostatique, sur une feuille de transfert, d'une image électrostatique latente, caractérisé par le fait qu'il est constitué d'un milieu liant ayant une résistance d'isolement spécifique supérieure à 1 x 10l sQ-cm et de particules d'oxyde ferro-so-ferrique appartenant à un système isométrique ayant une taille de 0,25 à 1 n et une force coercitive de 30 à 80 Oe, ces particules d'oxyde ferroso-ferrique étant dispersées dans le milieu liant.

2. Développateur selon la revendication 1, dans lequel l'oxyde ferroso-ferrique appartenant à un système isométrique a un rapport masse volumique apparente/force coercitive de 0,0045 à 0,020 g/ ml-Oe.

2

REVENDICATIONS

3. Développateur selon la revendication 1, dans lequel l'oxyde ferroso-ferrique appartenant à un système isométrique est dispersé dans une quantité de milieu liant comprise entre 60 et 125% en poids par rapport à l'oxyde ferroso-ferrique.

4. Développateur selon la revendication 1, dans lequel le milieu liant est constitué d'un polymère comportant des motifs de monomère vinylaromatique ou des motifs de monomère acrylique.

5. Développateur selon la revendication 1, dans lequel la constante diélectrique du développateur est comprise entre 3,5 et 4,9, cette valeur étant mesurée avec un écartement des électrodes de 0,65 mm, une section d'électrodes de 1,43 cm2 et une pression entre les électrodes de 103 mbar, la capacité électrostatique du développateur mesurée dans les mêmes conditions étant comprise entre 7 et 9,5 pF.