DE1190787B - Verfahren zur Entwicklung von Ladungsbildern - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES '//flTTSSSl· PATENTAMT Int. Cl.:

G03c,

AUSLEGESCHRIFT

Deutsche Kl.: 57 b-10

Nummer: 1190787

Aktenzeichen: R 30927IX a/57 b

Anmeldetag: 14. August 1961

Auslegetag: 8. April 1965

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entwicklung von Ladungsbildern, bei dem das Ladungsbild mittels eines in einer dielektrischen Trägerflüssigkeit suspendierten Toners entwickelt wird.

Verfahren dieser Art sind bekannt.

Auch ist es aus der Deutschen Auslegeschrift 1067 305 bekannt, trockenen Toner mittels eines bürstenähnlichen Gebildes aus durch magnetische Kräfte zusammengehaltenen Teilchen über die das Ladungsbild aufweisende Oberfläche zu deren Entwicklung zu bewegen.

Diese bekannten Verfahren leiden unter dem Mangel, daß der Toner nicht oder nicht ohne weiteres gleichmäßig auf das zu entwickelnde elektrostatische Ladungsbildung aufzubringen ist.

Aufgabe der Erfindung ist daher, ein Entwicklungsverfahren anzugehen, bei dem der Toner auf gleich geladene Bildteile des Ladungsbildes gleichmäßig aufgebracht wird. Der Gegenstand der Erfindung geht von einem Verfahren zur Entwicklung von Ladungsbildern, bei dem das Ladungsbild mittels eines in einer dielektrischen Trägerflüssigkeit suspendierten Toners entwickelt wird, aus und ist dadurch gekennzeichnet, daß während der Entwicklung ein bürstenähnliches Gebilde magnetisierbarer, durch magnetische Kräfte zusammengehaltener Teilchen über die das elektrostatische Ladungsbild aufweisende Oberfläche bewegt wird.

Eine erfindungsgemäße Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens ist gekennzeichnet durch einen die dielektrische Trägerflüssigkeit aufnehmenden Behälter, einen Magneten mit an ihm in bürstenähnlicher Struktur durch magnetische Kräfte haftenden, magnetisierbaren Teilchen, durch eine Vorrichtung zum Einbringen der das elektrostatische Ladungsbild aufweisenden Oberfläche in die dielektrische Trägerflüssigkeit sowie durch eine Vorrichtung zum Bewegen der Magnetbürste über die eingetauchte Oberfläche.

Bevorzugt ist eine zusätzliche Vorrichtung zum Bewegen der Oberfläche gegen das bürstenähnliche Gebilde und den Behälter vorgesehen.

In einer besonderen Ausbildung ist die Einrichtung gekennzeichnet durch einen als Zylinder ausgebildeten Magneten, dessen Höhe mindestens der Breite der zu entwickelnden Oberfläche gleichkommt, dessen Mantelfläche achsenparallel verlaufende Rippen aufweist und der mehrpolig diametral so magnetisiert ist, daß die Rippen abwechselnd Nord- und Südpole bilden sowie durch eine Antriebsvorrichtung zum Drehen des Zylindermagneten.

Die zu verwendende dielektrische Trägerflüssigkeit

Verfahren zur Entwicklung von Ladungsbildern

Anmelder:

Rank-Xerox Limited, London

Vertreter:

Dipl.-Ing. F. Weickmann,

Dr.-Ing. A. Weickmann,

Dipl.-Ing. H. Weickmann

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

München 27, Möhlstr. 22

Als Erfinder benannt:

William Burton Thompson, Columbus, Ohio

(V. St. A.)

hat vorzugsweise einen spezifischen Widerstand von mehr als 10¹³ Ohm/cm. Bewährt haben sich Heptane, Hexane, Petroläther, Petroleum mit einer Flüchtigkeit im Bereich zwischen Kerosin und Gasolin, handelsübliche Kerosine, Kohlenstofftetrachlorid, Tetrachloräthylen oder Trichloräthylen.

Der Toner wird so ausgewählt, daß er in der dielektrischen Trägerflüssigkeit unlöslich ist. Es können feinverteilte gefärbte Vinyl- oder Acrylpolymerisate, gefärbte Pigmente, Malölfarben, Karbonyl-Eisen oder feingemahlenes Eisenoxyd verwendet werden. Die beiden letztgenannten Materialien weisen magnetische Eigenschaften auf, lassen sich aber durchaus mit vollem Erfolg als Toner in der Trägerflüssigkeit verwenden. Ganz offensichtlich sind bei Verwendung von solchen Tonern die elektrostatischen Kräfte, welche die Partikeln an das Ladungsbild binden, größer als die magnetischen Kräfte, die durch den Kraftfluß des Magneten 10 ausgeübt werden und die im allgemeinen wohl dahin tendieren, die Partikeln vom Ladungsbild zu entfernen. Die optimale Konzentration des Toners liegt zwischen 0,1 und 1 Gewichtsprozent.
Die magnetisierbaren Teilchen haben vorzugsweise eine solche Korngröße, daß sie gerade ein DIN-Sieb Nr. 40 passieren. Sie sollen nicht nur magnetisierbar und damit magnetisch anziehbar sein, sie sollen auch so leitfähig sein, daß sie elektrostatische Ladungen abzuleiten gestatten. Die üblichen pulverisierten magnetischen Metalle, Metall-Legierungen, Metalloxyde, Ferrite und ähnliches Material können Anwendung finden. Es hat sich hierbei bewährt, die

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Abmessungen der verwendeten magnetisierbaren Entwicklung die xerographische Platte 14 berühren, Teilchen klein zu halten; sie sollen jedoch die Ab- so daß ein Bild hoher Qualität gewährleistet wird. messungen der Tonerpartikeln um einige Größenord- Es stellte sich hierbei heraus, daß bei Anwesenheit nungen überschreiten, die vorteilhaft Durchmesser des Entwicklers 17 die Magnetbürste 9 das Ladungsin der Größenordnung eines oder einiger μΐη auf- 5 bild nicht ableitet, obwohl die magnetisierbaren Teilweisen. Als besonders geeignetes, billiges und auch chen selbst an sich leitfähig sind. Vermutlich bildet leicht zu beschaffendes Material für die magnetisier- die Trägerflüssigkeit eine dünne, isolierende Schicht baren Teilchen haben sich bekanntermaßen Eisenfeil- zwischen dem bürstenähnlichen Gebilde 13 und der späne entsprechender Abmessungen bewährt. xerographischen Platte 14. Da die Trägerflüssigkeit

Die gemäß der Erfindung zu entwickelnde xero- io auch das bürstenähnliche Gebilde 13 tränkt, vermag

graphische Platte kann einem beliebigen Typ ange- sie auch einzelne Teilchen desselben voneinander zu

hören. So kann die isolierende Schicht aus einem isolieren.

beliebigen Isolator, wie z. B. Polystyrol, aus einem Ist dies der Fall, so ist doch der kapazitive Wider-Photoleiter, wie z. B. Selen, aus einer Dispersion von stand zwischen den einzelnen magnetisierbaren Teil-Zinkoxyd in einem isolierenden Bindemittel oder aus 15 chen noch groß genug, um das bürstenähnliche sonstigen in der Xerographie bekannten Materialien Gebilde in seiner Gesamtheit als einen Körper wirkbestehen, sam werden zu lassen, der an allen Stellen gleiches

Durch das erfindungsgemäße Verfahren und durch Potential aufweist.

Anwendung der erfindungsgemäßen Einrichtungen In F i g. 3 ist der Magnet 19 zylindrisch ausge-

wird ein gleichmäßiges Aufbringen des Toners auf ao bildet und weist im Mantel achsenparallel verlaufende

die elektrostatischen Ladungsbilder und damit eine Rippen auf. Die Rippen bilden hierbei Magnetpole

gleichmäßige Entwicklung der Ladungsbilder erreicht. mit abwechselnden Polaritäten. Wird ein solcher

Die Erfindung wird an folgenden Ausführungs- Magnet in Eisenfeilspäne oder entsprechende magne-

beispielen unter Hinweis auf die Zeichnungen be- tisierbare Teilchen eingetaucht, so bildet sich eine

schrieben. as walzenförmige Magnetbürste, die sich über die volle

Fig. 1 zeigt die Entstehung einer Magnetbürste, Länge des Magneten erstreckt und einen annähernd

wie sie im Rahmen des erfindungsgemäßen Entwick- konstanten Durchmesser aufweist. Der in F i g. 3

lungsverfahrens Anwendung findet; gezeigte Magnet 19 ist besonders geeignet für selbst-

F i g. 2 zeigt eine mit der nach F i g. 1 gebildeten tätig arbeitende Entwicklungseinrichtungen. Ein Aus-Magnetbürste durchgeführte Entwicklung; 30 führungsbeispiel einer solchen selbsttätig arbeitenden

F i g. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines trom- Entwicklungseinrichtung ist in F i g. 4 dargestellt.

melförmig ausgebildeten, achsenparallel verlaufende Auch hier befindet sich der Entwickler 17 in einem

Rippen aufweisenden Magneten, und Behälter 18. Ein waagerecht angeordneter Zylinder

F i g. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfin- 20 ist um seine Achse drehbar in einer Lage ange-

dungsgemäß ausgebildeten, selbsttätig arbeitenden 35 ordnet, daß Teile des Zylinders in den Entwickler

Entwicklungseinrichtung. eintauchen.

In F i g. 1 ist ein Behälter 11 gezeigt, der magneti- Ein bandförmiges xerographisches Aufzeichnungssierbare Teilchen, beispielsweise Eisenfeilspäne 12, material 21 wird von rechts zu- und nach links abenthält. Durch Annähern bzw. Eintauchen des Stab- geführt. Es wird mit Hilfe des Zylinders 20 durch den magneten 10 werden Eisenfeilspäne von dessen Pol 40 Entwickler 17 hindurchgeführt, wobei dem Zylinder angezogen und bilden in Richtung der magnetischen 20 noch eine Antriebsvorrichtung zugeordnet sein Kraftlinien verlaufende bürstenähnliche Gebilde 13. kann, welche den Transport des xerographischen Dies ändert sich auch nicht, wenn der Magnet 10 aus Aufzeichnungsmaterials 21 unterstützt.
dem Behälter 11 herausgezogen wird; die bürsten- Unterhalb des Zylinders ist ein Magnet 19 mit artig an dem Pol des Magneten 10 haftenden Teil- 45 einer ihm zugeordneten, in der Figur nicht dargechen bilden mit diesem die »Magnetbürste« 9. stellten Antriebsvorrichtung vorgesehen. Der Magnet

In F i g. 2 ist der gemäß der Erfindung verlaufende 19 entspricht dem bereits in F i g. 3 gezeigten. Das

Entwicklungsprozeß unter Verwendung der Magnet- mittels der magnetisierbaren Teilchen um den Magne-

bürste 9 der F i g. 1 veranschaulicht. In einem ten 19 gebildete zylindrische bürstenähnliche Gebilde

Behälter 18, der mit einem Entwickler 17 gefüllt ist, 50 13 überstreicht während der Drehung des Magneten

der aus einer Suspension von Toner in einer dielek- 19 das xerographische Aufzeichnungsmaterial. Dabei

trischen Trägerflüssigkeit besteht, befindet sich eine wird das xerographische Aufzeichnungsmaterial 21

xerographische Platte 14, die aus einer isolierenden kontinuierlich um den Zylinder 20 und durch den

Schicht 15 auf einem Schichtträger 16 besteht. Entwickler 17 geführt. Wie diese Erläuterung zeigt,

In den Entwickler 17 ist die Magnetbürste 9 ge- 55 läßt sich so ein einfaches Entwicklungsgerät schaffen, taucht. Das an ihrem Pol gebildete bürstenähnliche das ein bandförmiges xerographisches Aufzeich-Gebilde 13 aus magnetisierbaren Teilchen berührt nungsmaterial kontinuierlich entwickelt. Praktisch die xerographische Platte 14 und bestreicht sie bei das gleiche Entwicklungsgerät kann für die Entwickentsprechender Bewegung des Magneten 10. Da das lung von auf einem Zylindermantel aufgebrachten bürstenähnliche Gebilde 13 in sich weich und nach- 60 Ladungsbildern Anwendung finden.
giebig ist, kann der Magnet 10 über die xerographi- Die übrigen Teile einer xerographischen Einrichsche Platte 14 geführt werden, ohne daß letztere tung, beispielsweise die Einrichtung zum Aufbringen beschädigt wird. Es ist dabei nicht erforderlich, die der Ladungsbilder, entsprechen denen herkömmlicher Magnetbürste 9 in irgendeiner kritisch einzuhalten- Anordnung und sind daher in der Beschreibung nicht den Distanz von der xerographischen Platte 14 zu 65 berücksichtigt. Gleicherweise können bekannte Einführen, richtungen für die Übertragung bzw. das Fixieren

Die Magnetbürsten weisen im wesentlichen ein der Toner-Bilder Anwendung finden. Auch können

einheitliches Potential auf, wenn sie während der besondere Mittel zum Nachfüllen und Suspendieren

des Toners verwendet oder andere eine Magnetbürste erzeugende Magneten benutzt werden.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Entwicklung von Ladungsbildern, bei dem das Ladungsbild mittels eines in einer dielektrischen Trägerflüssigkeit suspendierten Toners entwickelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß während der Entwicklung ein bürstenähnliches Gebilde (13) magnetisierbarer, durch magnetische Kräfte zusammengehaltener Teilchen über die das elektrostatische Ladungsbild aufweisende Oberfläche (15, 21) bewegt wird.

2. Einrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen die dielektrische Trägerflüssigkeit (17) aufnehmenden Behälter (18), einen Magneten (10, 19) mit an ihm in bürstenähnlicher Struktur (13) ao durch magnetische Kräfte haftenden, magnetisierbaren Teilchen, durch eine Vorrichtung (20) zum Einbringen der das elektrostatische Ladungsbild aufweisenden Oberfläche (15,21) in die dielektrische Trägerflüssigkeit sowie durch eine Vorrichtung zum Bewegen der Magnetbürste über die eingetauchte Oberfläche.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine zusätzliche Vorrichtung zum Bewegen der Oberfläche (15, 21) gegen das bürstenähnliche Gebilde und den Behälter.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, gekennzeichnet durch einen als Zylinder ausgebildeten Magneten (19), dessen Höhe mindestens der Breite der zu entwickelnden Oberfläche (15, 21) gleichkommt, dessen Mantelfläche achsenparallel verlaufende Rippen aufweist und der mehrpolig diametral so magnetisiert ist, daß die Rippen abwechselnd Nord- und Südpole bilden, sowie durch eine Antriebsvorrichtung zum Drehen des Zylindermagneten.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1047 616.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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