DE1190787C2

DE1190787C2 - Verfahren zur Entwicklung von Ladungsbildern

Info

Publication number: DE1190787C2
Application number: DE1961R0030927
Authority: DE
Inventors: William Burton Thompson
Original assignee: Rank Xerox Ltd
Current assignee: Xerox Ltd
Priority date: 1959-05-07
Filing date: 1961-08-14
Publication date: 1973-08-23
Also published as: DE1190787B

Description

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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 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 anzugeben, bei dem der Toner auf gleich geladene Bildteile des Ladungsbildes gleichmäßig aufgebracht wird. Der Gegenstand der Erfin- _g. dung geht von einem Verfahren zur Entwicklung von Ladungsbilder^ bei dem das Ladungsbild mittels eines in einer dielektrischen Trägerflüssigkeit suspendierten Töners 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 TrägerSüssigkeit 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 achsenparaHel 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 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 Trichlorethylen.

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, Metallöxyde, Ferrite und ähnliches Material können Anwendung finden. Es hat sich hierbei bewährt, die Abmessungen der verwendeten magnetisierbaren Teilchen klein zu halten; sie sollen jedoch die Abmessungen der Tonerpartikeln um einige Größenordnungen überschreiten, die vorteilhaft Durchmesser in der Größenordnung eines oder einiger μπι aufweisen. Als besonders geeignetes, billiges und auch

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leicht zu beschaffendes Material für die magnetisier- bild nicht ableitet, obwohl die magnetisierbaren Teilbaren Teilchen haben sich bekanntermaßen Eisenfeil- chen selbst an sich leitfähig sind. Vermutlich bildet späne entsprechender Abmessungen bewährt. die Trägerflüssigkeit eine dünne, isolierende Schicht

Die gemäß der Erfindung zu entwickelnde xero- zwischen dem bürstenähnlichen Gebilde 13 und der

graphische Platte kann einem beliebigen Typ ange- 5 xerographischen Platte 14. Da die Trägerflüssigkeit

hören. So kann die isolierende Schicht aus einem auch das bürstenähnliche Gebilde 13 tränkt, vermag

beliebigen Isolator, wie z. B. Polystyrol, aus einem sie auch einzelne Teilchen desselben voneinander zu

Photoleiter, wie z. B. Selen, aus einer Dispersion von isolieren.

Zinkoxyd in einem isolierenden Bindemittel oder aus Ist dies der Fall, so ist doch der kapazitive Widersonstigen in der Xerographie bekannten Materialien 10 stand zwischen den einzelnen magnetisierbaren Teilbestehen, chen noch groß genug, um das bürstenähnliche

Durch das erfindungsgemäße Verfahren und durch Gebilde in seiner Gesamtheit als einen Körper wirk-

Anwendung der erfindungsgemäßen Einrichtungen sam werden zu lassen, der an allen Stellen gleiches

wird ein gleichmäßiges Aufbringen des Toners auf Potential aufweist. j

die elektrostatischen Ladungsbilder und damit eine 15 In F i g. 3 ist der Magnet 19 zylindrisch ausge-

gleichmäßige Entwicklung der Ladungsbilder erreicht. bildet und weist im Mantel achsenparallel verlaufende

Die Erfindung wird an folgenden Ausführungs- Rippen auf. Die Rippen bilden hierbei Magnetpole

beispielen unter Hinweis auf die Zeichnungen be- mit abwechselnden Polaritäten. Wird ein solcher

schrieben. { - Magnet in Eisenfeilspäne oder entsprechende magne-

Fig. 1 zeigt die Entstehung einer Magnetbürste, 20 tisierbare Teilchen eingetaucht, so bildet sich eine

wie sie im Rahmen des erfindungsgemäßen Entwick- walzenförmige Magnetbürste, die sich über die volle

lungsverfahrens Anwendung findet; Länge des Magneten erstreckt und einen annähernd

F i g. 2 zeigt eine mit der nach Fig. 1 gebildeten konstanten Durchmesser aufweist. Der in Fig. 3

Magnetbürste durchgeführte Entwicklung; gezeigte Magnet 19 ist besonders geeignet für selbst-

Fi g. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines trom- 25 tätig arbeitende Entwicklungseinrichtungen. Ein Aus-

m.elförmig ausgebildeten, achsenparallel verlaufende führungsbeispiel einer solchen selbsttätig arbeitenden

Rippen aufweisenden Magneten, und Entwicklungseinrichtung ist in F i g. 4 dargestellt.

F i g. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfin- Auch hier befindet sich der Entwickler 17 in einem dungsgemäß ausgebildeten, selbsttätig arbeitenden Behälter 18. Ein waagerecht angeordneter Zylinder Entwicklungseinrichtung. 30 20 ist um seine Achse drehbar in einer Lage angeln F i g. 1 ist ein Behälter 11 gezeigt, der magneti- ordnet, daß Teile des Zylinders in den Entwickler sierbare Teilchen, beispielsweise Eisenfeilspäne 12, eintauchen.

enthält. Durch Annähern bzw. Eintauchen des Stab- Ein bandförmiges xerographisches Aufzeichnungsmagneten 10 werden Eisenfeilspäne von dessen Pol material 21 wird von rechts zu- und nach links abangezogen und bilden in Richtung der magnetischen 35 geführt. Es wird mit Hilfe des Zylinders 20 durch den Kraftlinien verlaufende bürstenähnliche Gebilde 13. Entwickler 17 hindurchgeführt, wobei dem Zylinder Dies ändert sich auch nicht, wenn der Magnet 10 aus 20 noch eine Antriebsvorrichtung zugeordnet sein dem Behältern herausgezogen wird; die bürsten- kann, welche den Transport des xerographischen artig an dem Pol des Magneten 10 haftenden Teil- Aufzeichnungsmaterials 21 unterstützt,
chen bilden mit diesem die »Magnetbürste« 9. 40 Unterhalb des Zylinders ist ein Magnet 19 mit

In F i g. 2 ist der gemäß der Erfindung verlaufende einer ihm zugeordneten, in der Figur nicht darge-

Entwicklungsprozeß unter Verwendung der Magnet- stellten Antriebsvorrichtung vorgesehen. Der Magnet

bürste 9 der Fig. 1 veranschaulicht. In einem 19 entspricht dem bereits in Fig. 3 gezeigten. Das

Behälter 18, der mit einem Entwickler 17 gefüllt ist, mittels der magnetisierbaren Teilchen um den Magne-

der aus einer Suspension von Toner in einer dielek- 45 ten 19 gebildete zylindrische bürstenähnliche Gebilde

irischen Trägerflüssigkeit besteht, befindet sich eine 13 überstreicht während der Drehung des Magneten

xerographische Platte 14, die aus einer isolierenden 19 das xerographische Aufzeichnungsmaterial. Dabei

Schicht 15 auf'einem Schichtträger 16 besteht. wird das xerographische Aufzeichnungsmaterial 21

In den Entwickler 17 ist die Magnetbürste 9 ge- kontinuierlich um den Zylinder 20 und durch den taucht. Das an ihrem Pol gebildete bürstenähnliche 50 Entwickler 17 geführt. Wie diese Erläuterung zeigt, Gebilde 13 aus magnetisierbaren Teilchen berührt läßt sich so ein einfaches Entwicklungsgerät schaffen, die xerographische Platte 14 und bestreicht sie bei das ein bandförmiges xerographisches Auf zeichentsprechender Bewegung des Magneten 10. Da das nungsmaterial kontinuierlich entwickelt. Praktisch bürstenähnliche Gebilde 13 in sich weich und nach- das gleiche Entwicklungsgerät kann für die Entwickgiebig ist, kann der Magnet 10 über die xerographi- 55 lung von auf einem Zylindermantel aufgebrachten sehe Platte 14 geführt werden, ohne daß letztere Ladungsbildern Anwendung finden.
beschädigt wird. Es ist dabei nicht erforderlich, die Die übrigen Teile einer xerographischen Einrich-Magnetbürste 9 in irgendeiner kritisch einzuhalten- tung, beispielsweise die Einrichtung zum Aufbringen den Distanz von der xerographischen Platte 14 zu der Ladungsbilder, entsprechen denen herkömmlicher führen. . 60 Anordnung und sind daher in der Beschreibung nicht

Die Magnetbürsten weisen im wesentlichen ein berücksichtigt. Gleicherweise können bekannte Eineinheitliches Potential auf, wenn sie während der richtungen für die Übertragung bzw. das Fixieren Entwicklung die xerographische Platte 14 berühren, der Toner-Bilder Anwendung finden. Auch können so daß ein Bild hoher Qualität gewährleistet wird. besondere Mittel zum Nachfüllen und Suspendieren Es stellte sich hierbei heraus, daß bei Anwesenheit 65 des Toners verwendet oder andere eine Magnetbürste des Entwicklers 17 die Magnetbürste 9 das Ladungs- erzeugende Magneten benutzt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

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) bewegtwird.

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) 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.

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