DE1597848A1

DE1597848A1 - Verfahren zur Entwicklung von elektrostatischen Bildern

Info

Publication number: DE1597848A1
Application number: DE19671597848
Authority: DE
Inventors: Masamichi Sato
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1966-11-29
Filing date: 1967-11-29
Publication date: 1970-08-20
Also published as: US3607342A; DE1597848C3; BE707253A; FR1555753A; DE1597848B2; GB1204861A

Description

DR. E. WIEGAND DIPL-ING. W. NIEAAANN lRQ7ßAR DR. M. KÖHLER DIPL-ING. C GERNHARDT #03/040 MÖNCHEN HAMBURG

telefon: 555476 - 8000 MÖNCH EN 15, 29· November 1967

TELEGRAMME: KARPATENT NUSSBAUMSTRASSE 10

w. 13 43V67 13/Nie

Fuji Shashin Film Kabushiki Kaisha Kanagawa (Japan)

Verfahren zur Entwicklung von elektrostatischen

Bildern

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Entwicklung von elektrostatischen latenten Bildern und insbesondere auf ein verbessertes Kaskadenentwicklungsverfahren.

Ein typisches Verfahren zum Reproduzieren oder Aufzeichnen eines Bildes nach einem elektrophotographischen Verfahren ist die Kaskadenentwicklung. Die Kaskadenentwicklung besteht darin, da,„ man eins lichtelektrisch leitfähige isolierende Materialschicht als lichtempfindliche Schicht auf eine

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elektrisch 1eitfähige Unterlage aufbringt, die lichtempfindliche Schicht gleichförmig auflädt, die lichtempfindliche Schicht entsprechend einem zu reproduzierenden Bild belichtet, wodurch deren elektrostatische Ladungen entsprechend der Lichtintensität entladen werden und auf diese Weise ein elektrostatisches latentes Bild in oder auf der lichtempfindlichen Schicht in Übereinstimmung mit dem Bild erhalten wird, und dann das elektrostatische latente Bild in ein sichtbares Bild durch die Anwendung eines Entwieklermittels überführt. Das Entwicklermittel besteht im allgemeinen aus gefärbten Anzeigeteilchen, die als "Toner" bezeichnet weixlen, und einem Träger für das Halten des Tonejp in der Reibungsladungsart (frictionally charging manner) zum Transportieren und In-Berührung-Bringen mit der Oberfläche der lichtempfindlichen Schicht. Wenn ein derartiges Entwickleetttel auf eine lichtempfindliche Schicht mit einem latenten Bild gegossen wird, wird der Toner angezogen und haftet elektrostatisch an dem latenten Bild, wodurch das latente Bild in ein sichtbares Bild übergeführt wird. Das sieh ergebende Tonerbild wird auf der lichtempfindlichen Schicht fixiert, beispielsweise durch Behandlung mit einem Lösungsmittel oder durch Erhitzen, oder es wird in ähnlicher Weise nach Übertegung auf ein Übertragungsmaterial fixiert.

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Obgleich durch das vorstehend beschriebene Verfahren bei Anwendung eines Halbtonbildes oder eines linienförmigen Bildes,das durch linien oder schwarze Buchstaben auf einem weißen Untergrund- gezeichneteste ein sehr zufriedenstellendes Ergebnis erhalten wird, wird stets keine gleichförmige Entwicklung eines elektrostatischen Bildes erwartet, insbesondere, wenn das Original eine grdfe Fläche mit eher gleichförmigen Bilddichte aufweist, was auf die Tatsache zurückzufinden ist, daß der Zustand des elektrischen Feldes in der elektrostatischen Bildzone nicht gleichförmig .ist. Eine xerographische Neubildung einer derartigen Fläche ergibt lediglich eine Zeichnung von deren Umriß, während der Mittelbereich nicht entwickelt oder nicht mit einem Toner gefüllt ist, wenn nicht eine benachbarte Elektrode oder eine Entwicklungselektrode, die in geringem Abstand gehalten wird, in der Entwieklungszone angeordnet ist. Ein Bild mit einer kontinuierlichen Tönung trifft auf ähnliche Nachteile oder Mangel und die Tönungs- oder Farbwiedergabe ist nicht günstig ausgeführt, wenn nicht eine entwicklungselektrode angewendet wird. Die Anwendung einer Entwicklungselektrode erschwert oder bremst jedoch den Fluß eines Entwicklermittels in beachtlichem Ausmaß bei einer kontinuierlichen automatischen Vorrichtung, wodurch eine Erniedrigung der Behandlungs- oder Arbeitsgeschv/indigkeit der Apparatur und bisweilen eine sehr nachteilige Unterbrechung des Entwjcklermittels erhalten w i rd.

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In der US Patentschrift 2 59J J'j2 ist ein Verfahren zur Überwindung dieser Nachteile in einer statischen xärographischen Flachplattenapparatur beschrieben, wobei eine xerographische Platte an ein'Siebmuster (screen pattern) zusätzlich zu einem aufzuzeichnenden Bildmuster ausgesetzt, wird, um das Bild auf diese v/eise in ein Halbtonmuster zu

zersetzen. Dieses Verfahren ist auf kompakte oder dichte Bereiche anwendbar, es ist jedoch mit dem Nachteil verbunden, da/: die Bilddichte mangelhaft ist. Ein Bildbereich, eier ex¹-irartungsgemäü schwarz sein soll, wird als ein im wesentlichen gleicher Bereich von abwechselnd schwarz und weiiö reproduziert, wodurch eine graue anstelle einer' schwarzen Fläche erhalten wird.

Das wesentliche Heumal der Erfindung besieht in der Zuführung-von einer Mischung von einen Tröger und einem Toner, d.h. einem Entwicklermittel bei der Kaskadenentwicklung, und einem Material mit einer geringeren scheinbaren Dichte als der Trüget· und mit einer elektrisch leitfühigen Oberfläche sowie mit einem AustriaL- von wenif&enö dom gleichen mit Bezug auf eine ein latentes elektrostatisches Bi Iu aufweisende Oberfläche, und dann in deruusfi"J:irung einer relativen Bewegung von dex¹ ein latentes elektrostatisches tragenden oho -fl^Vlu-¹, dei· Mischung uim des Materials.

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. . In.-Übereinstimmung mit dem Verfahren gemäß der Er- findung kann ein großer gleichförmiger Bilddichtebereich oder ein kontinuierliches Tonbild ohne Anwendung einer Entwicklerelektrode und demgemäß ohne Erniedrigung der Geschwindigkeit einer automatischen Apparatur oder ohne Herbeiführen eines. Bremsens oder Anhaltens des Entwickler- ' mittels und ohne die Zersetzung in ein Siebmüster, um ein \ Halbtonmuster zu schaffen, erreicht werden.

Weitere Merkmale der Erfindung sind aus der nachstehenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung ersichtlich.

Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung eine Ausführungsform gemäß der Erfindung,. - . -

Fig. 2 zeigt in schematischer Darstellung den Aufbau eines Entwicklermittels,

Die Fig. 'j und 5 zeigen in schematischer Darstellung den Entv/icklurigs zustand 'gemäß der Erfindung und

Fig* 4 zeigt eine Quersehnittsansicht und eine perspektivische Ansicht eines gemäß der Erfindung zur An-

fv gelangenden" leitfähigen Mafcerialü.. Jjei einer· Ausführungsform der Erfindung,, wie in Fig.

., umfaßt eine xerographic ehe Platte 10 eine llehtleitfähige Isolierende Matex-ialsuhicht 11 und e lriitfähl_t'^:;e -Unterlage 12. Die Materialien für die

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xerographische Platte können aus allen erhältlichen bekannten Materialien gewählt werden. Die xerographische Platte wird in einem dunklen Raum gleichförmig elektrostatisch geladen und entsprechend einem su reproduzierenden Original belichtet, um die Ladung der lichtelektrisch leitfähigen Schicht selektiv in Übereinstimmung mit der Lichtintensität W abzuleiten, wobei ein entsprechendes latentes elektroäatisches Bild erhalten wird. Die Entwicklung des latenten Bildes wird erreicht, indem man. ein Entwicklermittel 14 in einem Gefäß IjJ kaskadenförrnig auf eine Entwicklerzone fallen läßt, urn eine relative Bewegung der Oberfläche der lichtelektrisch leitfähigen Schicht und des Entwicklermittels bewirkt.

Das Entwicklermittel umfaßt, wie in Fig. 2 in vergrößerter Darstellung gezeigt ist, einen Trümer 21, der durch Reibungsladung zum Anhaften gebracht 1st, einen an dessen Umfang haftenden Toner (nicht gezeigt) und ein Material 22 mit einem Durchmesser, der vorzugsweise gröiSer als derjenige des Trägers ist, und mit einei' elektrisch leitfähigen Oberfläche. Dieses Material wird nachstehend als "oberfläehenleitfähiges Material" bezeichnet, da dieses einen Effekt wie eine Entwicklungselektrode liefert, wie nachstehend näher erläulert wird. Das Vo^!ihältnii.; dw

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Menge an Trägern 2,11 derjenigen des leitfähigen Materials kann in geeigneter Weise bestimmt werden,

Wie in Fig. J> gezeigt,, wird eine relative Bewegung zwischen der lichtelektrisch leitfähigen Schicht, dem Träger und dem leitfähigen Material ausgeführt. Während der relativen Bewegung setzt sich der Träger ab und bedeckt aie Oberfläche der lichtelektrisch leitfähigen Schicht aufgrund seiner größeren scheinbaren Dichte und seiner "

geringeren GröSe als die Dichte und Gröi3e des leitfähigen ■ Materials,■-während umgekehrt das leitfähige Material nach oben gedrückt und von dem Träger getrennt wird. Demgernäi setzen sieh die Trägerteilchen von der Trägerschicht - jl ■ ab/ die im wesentlichen aus demselben besteht,, viährena das leitfähige Material von der leitfähigen Materialschichc 32, die im wesentlichen aus demselben besteht, nach eben gedrückt- wird. Die Trägerschicht pi .spielt, die gleiche rio-lle wie in der Technik der Kaskadenentwicklung una die IeItfähige Materialschicht Jl wirkt als Entwicklungselektrode. In der leiufähigen Materialschicht j;,2 sind die Matex'ial-.teilhen in waagerechter und senkrechtei* nichtung niiteinandei¹ in Berührung, vorzugsweise unter Bildung von wenigstens tneh- ₍ reren öchichten in senkrechter Richtung und Bildung einei· ausreichenden Fläche, urn als Entwicklungselektrode in

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■ ■ - 8 - ,

.T/arre recht er

Richtung zu wirken. Die Schicht aus dem leitfähigen Material erteilt somit den gleichen Effekt wie eine Platte einer Entwicklungselektrode. Obgleich es erwünscht ist, daß die leitfäMge Materialschicht ;;2 in waagerechter und senkrechter Richtung im Verlauf der Entwicklung dicht gepackt ist, kann die Berührung der Materialien während der Entwicklung etwas unterbrochen sein, da dieser unterbrochene Zustand umgestaltet oder verbessert v/erden kann durch die relative Bewegung bis zu einem solchen Ausmaß, daio die Wirkung als Entwicklerelektrode zufriedenstellend aufgewiesen wird.

Das Verhältnis der Anzahl von Trägerteilchen, die einen als Entwicklermittel wirkenden Toner tragen, und der Anzahl an leitfähigen Materialteilchen wird so bestimmtj, dans, wenn die Trägerschicht 3I und die leitfähige Materialschicht j52 durch eine relative Bewegung der Träger- und der leitfäMgen Mataräalteilchen gebildet wer-

die Trägerschicht yi eine ausreichende Menge Toner für die Entwicklung eines elektrostatischen Bildes und eine solche Dicke besitzt,, daß die Oberflächender lidatelektriseh leitfähigen Schicht und de^deitfähigen Materialschicht j52 in keinem so großen Abstand^ beispielsweise von mehreren 3ehienterb gehalten werden, während die leitfähige Mate&alsehieht j>2 eine ausreichende Dic'ke^ um eine Ent-

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Wicklungselektrode zu sein, beispielsweise-von mehreren Schichten der leitfähigen Materialien, besitzt. Im allgemeinen ist dieses-Verhältnis nicht strengbeschränkt, -¹

Beispiele für das leitfähige Material 22 sind in -.'■ Fig. 4 gezeigt. Fig. 4 (a) zeigt eine Glaskugel oder Kunststoff kugel 42 mit eiern Hohlraum 4;5, die mit einer elektrisch leitfähigen Schicht 41, beispielsweise durch nicht-elektrolytisches Plattieren oder durch Überz^en mit einem elektrisch leitfähigen Anstrich, überzogen ist. Die scheinbare Dichte des leitfähigen Materials als Ganzes ■ kann in geeigneter Weise bestimmt werden, indem man ein geeignetes Volumen des Hohlraums 4^ oder ein -geeignetes Volumen der Glas- oder Kunststoffkugel wählt. Bei dem in Fig. 4 (b) gezeigten leitfähigen Material ist eine Oberfläche einer Harzkugel 22, bestehend aus einem Harz 42' und aus darin dispergierten ochaumstoffteilchen 44, einer Leit-

dabei _a fähigkeitsbehandlung untei'VJorfen worden_sund. eine elekfoisch leIt-fähige Oberfläche 4l^! gebildet worden. Die Regelung der Gröüe und der Anzahl an Üchaumstoffmaterialien führt zu einer Elektrodenkugel von gewünschter Große und Dichte. jjas in Fig. 4 (b) gezeigte Beispiel stellt eine besonders einfache Ausfuhr-unguform dar und ist im Handel erhältlich.

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Flg. 4 (c) zeigt ein weiteres Beispiel eines leitfähigen Materials, das ein äußeres Aussehen wie eine Kugel aufweist und zwei halbkugelförmige Schalen 45 und 46, die bei 41 gebunden sind, umfaßt. Wenn für diese Ausführungsform als Material ein Metall von geringer Dichte oder ein Metall von hoher Dichte jedoch geringer Dicke verwendet wird, ist deren Gewicht als Ganzes gering. Demgemäß ist das Gewicht trotz des großen Gesamtvolumens (kugelförmiger Körper) gering, d.h. die scheinbare Dichte ist niedrig. Eine derartige Kugel setzt sich in Wasser aufgrund des Schlitzes 48 ab. Jedoch in Luft wird deren Gewicht sehr geringe da das Innere mit Luft gefüllt ist. Durch diese Ausführungsform wird die Bedingung gemäß der Erfindung besonders vorteilhaft erfüllt. Obgleich es mehr erwünscht ist, die beiden halbkugelförmigen Schalen so zu verbinden, daß der¹ Schlitz 48 vollständig beseitigt werden kann, ist die Schlitzbildung bei der Herstellung im großtechnischen Maßstab unvermeidlich. Es ist.verhältnismäßig leicht, zwei halbkugelförmige Schalen aus Kunststoff, wie bei der Herstellung von Tischtennisbällen,vollständig zu verbinden und tatsächlich sind die so erhaltenen Kunststoffbälle in vorteilhaftet' Weise für die Zwede gemäß der Erfindung als ausgezeichnete leitfähiüe Materialien geeignet. Fig. 4(d)

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zeigt ein weiteres Beispel des.leitfähigen Materials, das zwei halbkug-elförmige Schalen 49 und 50 umfaßt., wovon die eine etwas schmäler als die andere ist und in die andere unter Bildung einer Metallkapsel eingesetzt ist. Dies stellt eine Form dar, die für die technische Herstellung geeignet ist.

Außer den in Fig. 4 dargestellten Beispielen können auch andere kugelförmige Gebilde gewählt werden, beispielsweise solche, bei welchen ein elektrisch leitfähiger An™ .strich ve .'schäumt wird oder ein elektrisch leitfähiges Material, beispieliaeise ein Metall, porös gemacht wird. Nach allem ist es lediglich erwünscht und zweckmäßig, daß die Oberfläche elektrisch, leitfähig ist, die scheinbare Dichte geringer als diejenige eir?s Trägers-ist und die Größe diejenige des Trägers übersteigt« Wenn die Kugel kleiner oder gleich· mit Bezug auf den Träger in der Größe ist, ist die ,Preßwirkung nach oben von leitfähigen Materialien durch die relative Bewegung zwischen dem Träger und dem .Material gering, wodurch etwas von den leitfähigen jfaterialien auf der lichtelektrisch leitfähigen Oberfläche zurückgehalten wird.

Die Größe des leitfähigen Materials rnüß wenigstens derjenigen eines Trägers gleich sein und ist vorzuggweise um ein Mehrfaches größer. Die obere Gx^enäe unterliegt keiner-

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" besonderen Beschränkung. Im Prinzip kann eine Entwicklung zone mit einem leitfähigen Material von großer Abmessung bedeckt sein. Fig. 5 zeigt in schematischer Darstellung den Fall, bei welchem sehr große leitfähige Materialien, die z.B. eine Größe von etwa dem 10- bis cfem 100-fachen oder darüber als diejenige des gemeinsam verwendeten Trägers besitze^ verwendet werden. In Fig. 5 ist eine leitfähige Kugel 51 mit einer Grcüe von mehr als dem 10-fachen anes Träpers mit Bezug auf die Gröde und ein anderes verhältnismäßig kleines leitfähigesMcterial ebenfalls dargestellt, d.h. mit einer Grcüe bis zu dem mehr als 10-fachen oder darunter. /;enn eine groi"3e leitfähige Kugel 5I einen grc^eii Teil der Entwicklungszone selbst bedeckt, wie dies durch 51-1 dargestellt wird, ist die Entwicklungsleistung gut, während wenn die Kuge2n51 aus kleineren Elektrodenkugeln bestehen, wie dies durch 51-2 dargestellt ist, ein guter elektrischer Kontakt zwischen den kleineren leitfähigen Kugeln durch das Gewicht geschaffen wird und demgemäß die Entwicklungsleistung (Geschwindigkeit) erhöht wird.

V/enn das Gewicht eines leitfähigen Materials, ^u goring ist, ifet die Berührung der leitfähigen Materialien miteinander schwach, d.h. ihr elektrischer Kontakt wird unvollständig. Wenn andererseits das Gewicht zu groß ist, V;ird dry ■Jintwj.cklonnittol sv.ark gepreiJt oder gedrückt, was :",u einer

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Schädigung des entwickelten Bildes fiihrt. Daher wird ' das Gewicht des leitfähigen Materials vorzugsweise auf einen geeigneten Bereich beschränkt. Bei Versuchen wurde "festgestellt, da id ein derartiger geeigneter Bereich sich über Gewichte, von 1- bis zu mehreren 10-fachen eines Trägers in dem Fall erstreckt, .bei welchem das leitfähige Material eine Größe von dem Mehr- bis zu mehreren 10-Fachen I derjenigen des Trägers besitzt, und daß der geeignete BereichGewichte von dem Mehrfachen eines Trägers bis zum Mehrfachen der Größe des leitfähigen Materials selbst bedeckt. Es ist jedoch ersichtlich, daß irgendein leitfähiges Material mit einem Gewicht von außerhalb des vorstehend angegebenen Bereichs zur Anwendung gelangen kann, sofern die gewünschte Bedingung gemäß der Erfindung durch dieses erfüllt wird. . .

Die Gestalt des Trägers kann zweckmäßig in Übereinstimmung mit der Technik der Kaskadenentwicklung gewählt werden und die Gestalt des leitfähigen Materials kann weitgehend variiert werden, obgleich bei den hler gezeigten Äusführungsforraen lediglich kugelförmige Gebilde erläutert wurden. Es ist natürlich erwünscht, daß im Hinblick auf die Trennung der Trägerschicht und der leitfähigen Materialschicht durch deren relative Bewegung in wirksamer Weise der Träger und das leitfähige Material wenigstens eine angenäherte Küßelform aufweisen.

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-H-

Gemäß der vorstehenden Beschreibung wurde als Entwicklermittel eine im voraus gemischte Mischung aus einem Toner, einem Träger und einem leitfähigen Material verwendet;jedoch ist dieses Mischen im voraus nicht stets erforderlich. Eine Mischung aus einem Toner und einem Träger und ein leitfähiges Material können auch getrennt vorgesehen werden. Beispielsweise wird eine Mischung aus einem Toner und einem Träger in einer Entwicklungszone auf eine lichtelektrisch leitfähige Schicht wie bei der gebräuchlichen Kaskadenentwicklung kaskadenförmig fallen gelassen, auf welche dann d"⁵ e leitfähigen Materialien gegossen werden. Danach werden die lichtelektrisch leitfähige Schicht und die Mischung aus einem Toner und einem Träger/zu einei^relativen Bewegung für die Entwicklung veranlaßt.

Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß im Hinblick auf das Prinzip des Verfahrens gemäß der Erfindung ein großer Winkel von der Oberfläche einer lichtelektrisch leitfähigen Schicht zu der waagerechten Ebene nachteilig ist. Wenn eine lichtelektrisch leitfähigeSchicht im wesentlichen waagerecht gehaltengird, muß andererseits eine äußere Kraft angewendet werden, um eine relative Bewegung zwischen der Oberfläche der lichtelektrisch leitfähigen Schicht und der Mischung aus einem Toner und einem Träger und zwischen dieser Mischung

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und dem leitfähigen Material herbeizuführen. Die Anwendung einer derartigen äuüeren Kraft erfolgt z.B. durch ein Schütteln oder Vibrieren in waagerechter oder senkrechter Richtung. Wenn die Oberfläche einer lichtelektrisch leitfähigen Schicht etwas außerhalb der waagerechten Anordnung ist/ wird die Trägerschicht und die leitfähige Materialschieht durch eine relative Bewegung aufgrund der Schwerkraft getrennt. "

In Übereinstimmung mit dem Verfahren gemäß der Erfindung wird wie vorstellend erläutert eine groiBe kompakte Fläche" mit einer hohen Bilddichte gleichförmig entwickelt, ohne Anwendung einer fest angebrachten Entwicklungselektrode, und unter Beibehaltung der Einfachheit und Sicherheit der üblichen Kaskadenentwicklung.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Beispielen näher erläutert.

- . Beispiel 1

Ein Toner und ein Träger für Xerox 91^ (im Handel von Fuji Xerox Co., Ltd., Japan) wurden als Kaskadenentwicklungsmittel verwendet, und ein leitfähiges Material wurde hergestellt, indem Polystyrolharzpcrlen (Durchmessbi: etwa 1 mm) durch E 'hitzen teilweise versehäumt wurden, und die geschäumten Perlen mit einem Durchmesser im -Bereich von 1,5- bis 4 .rnrn einer nieht-eTßktrolyli;;ci.ten Plattiu-rmif-; :^a

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BAD

Bildung eines dünnen Films von Silber unterworfen wurden. Das Gewicht von einem leitfähigen Materialteilchen betrug etwa 1 mg. Eine Xeroxflachplatte wurde eher positiven Koronaentladung in einem dunklen Raum unterworfen, um eine positive Aufladung zu erhalten und mit einem Original nach dem Projektionsverfahren beucht*. Dann wurden das Ent-Wicklermittel für Xerox 91^ und die Silber-plattierten leitfähigen ^watejrialien in einem Anteil von 45 Gew.-Teilen gemischt (²TJ Teile Träger, 2 Teile Toner), auf eine waagerecht angeordnete flache Platte gegossen und die Platte wurde seitlich hin- und hergeschwungen oder -geschaukelt, was mehrmals wiederholt wurde, um das leitfähige Material in Aufwärtsrichtung zu trennen. Die. flache Platte wurde geneigt, um das Entwicklermittel zu entfernen. Die leitfähigen Materialien spielten die gleiche Rolle wie eine Entwicklungselektrodenplatte, was zu dem Ergebnis führte, daß ein von Randeffekt freies Bild erhalten wurde, und e±i großer dichter Flächenbereich gleichförmig entwickelt wurde. Das Bild wurde auf ein Blatt aus weißem Papier nach dem gebräuchlichen elektrostatischen Übertragun verfahren übertragen und heiß fixiert. Das so erhaltene fertige Bild war besser als dasjenige, das von der Kaskadenentwicklung (^'war-tet wurde,,

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Ü Π «'■: Π -S L / H (i 1

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Bei Anwendung einer sogenannten Elektrofaxplatte (electrofax sheet) als xerographisch.es Material, die einen elektrisch leitfähigen Träger, der mit einer Mischung^j aus einem lichtelektrisäi leitfähigen Zinkoxydpulver und einem Harz überzogen war, umfaßte, anstelle der vorstehend beschriebenen Flachplatte unter Verwendung von amorphem Selen,wurde-ein ähnliches ausgezeichnetes Ergebnis erhalten. f

.Bei Verwendung eines pulverisierten verschäumten Glases von geringer Dichte anstelle der verschäumten Harzperlen, das nicht-elektrolytisch mit einem Metall plattiert worden war, wurden ähnliche gute Ergebnisse erhalten.

Beispiel 2

Eine Selenflachplatte, die in gleicher Weise wie in Beispiel 1 durch eine Koronaentladung im Dunkeln gleichförmig positiv geladen worden war, wurde einer Bildbelichtung entsprechend einem Original zur Bildung eines latenten elektrostatischen Bildes unterworfen. Eine Mischung aus einem Toner und einem Träger für Xerox $14 wurde auf die waagerecht gehaltene Flachplatte gegossen, auf welche das gleiche leitfähige Material wie in Beispiel 1 verwendet gegossen wurde. Dann wurde die Flachplatte in waagerech

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ter Richtung hin- und hergesehwungen oder -geschaukelt. Dann wurde die Flachplatte geneigt, um den Träger und die leitfähigen Materialien zu entfernen und es blieb ein gutes Bild zurück, das demjenigen in Beispiel 1 ähnlich war. Wenn das erhaltene Bild auf ein Blatt aus weißem Papier durch elektrostatische Übertragung übertragen wurde, ergab sich

™ ein ausgezeichnetes reproduziertes Bild.

Da die Mischung aus dem Toner und dem Träger mit dem leitfähigen Material in diesem Beispiel zu Beginn nicht gemischt wurde, neigt der Toner nicht zum Anhaften an dem Umfang des leitfähigen Materials. Wenn das Entwicklermittel

auf ein Sieb mit einer geeigneten Maschengröße' nach der Entwicklung gegossen wird, geht lediglich die Mischung aus dem Träger und dem Toner durch die Maschen hindurch und die leitfähigen Materialien werden zurückgehalten. Demgemäß

ι können ionerfreie leitfähige Materialien stets verwendet werden. Wenn der Toner an dem Umfang der leit fähigen Mate-

s ehr

rialien/anhaftet, ist deren elektrische Verbindung miteinander unterbrochen und demgemäß nreisen sie ihre Wirkung als Entwicklungselektrode nicht in ausreichendem Maße auf.

Es ist daher zweckmäßig und erwünscht, daß die leitfähigen

■ und der Toner
Materialien}''möglichst im Reibung^ladungssystem erhalten

werden.

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- - Beispiel 3 ·

Dieses Beispiel erläutert die Anwendung der Erfindung auf* eine automatische kontinuierliche Apparatur unter Verwendung eines langen Elektrofax Papieres ₃ das ein Leitfähigkeits-faehandeltes Papier umfaßt, das mit einer Mischung aus lichtelektrisch leitfähigem Zink- ύ

oxydpulver und einem isolierenden Harz überzogen ist. Das lange Elektrofax Papier wurde kontinuierlich und gleichförmig negatt^geladen, kontinuierlich einer Bildbelichtung zur Bildung "eines latenten elektrostatischen Bildes unterworfen und kontinuierlich einer Entwicklungszone zugeführt. Wenn das Elektrofax Papier über die Entwicklungszone bewegt wurde, wo eine geerdete Metallplatte angeordnet worden war, wurde ein aus einem leitfälligen Material und einer Mischung aus einem Träger und einem Toner beziehendes Entwicklermittel

■ ι

,darauf gegossen. Die Metallplatte war etwas außerhalb der waagerechten Anordnung und vibrierte mit einer Mikro-· amplitude im. senkrechter Richtung. Das von oben gegossene EntwickleiTaittel wurde durch die senkrechte Vibrierung

'.relativ - - ..
Voewegt, und dadurch in, eine Schicht aus der Mischung von dem Toner und dem Träger und eine weitere Schicht von den leitfähigen Materialien getrennt und rollte über das

BAD ORIGWAt 0 0 0 & % U ι ϊ ■': b 1

Elektrofax Papier herab, waauf es in einem Aufnahmegefäß gewonnen wurde. Das gewonnene Entwicklermittel wurde in die Mischung aus dem Toner und dem Träger und in die leitfähigen Materialien klassifiziert und die leitfähigen Materialien wurden erneut für die Entwicklung verwendet, nachdem der anhaftende Träger durch eine geeignete Methode

™ entfernt worden war. In diesem Falle wurde ein ähnlich gutes Ergebnis wie in den vorstehenden beiden Beispielen erhalten.

Obgleich in den vorstehenden Beispielen ein leitfähiges Material aus einem verschäumten Material verwendet wurde, dessen Oberfläche einer Leitfähigkeitsbehandlung unterworfen worden war, können hohle Glaskugeln oder Kunststoffkugeln zur Anwendung gelangen, deren Oberfläche in ähnlicher Weise behandelt worden ist. Eine Kunststoffkugel von geringer

) Dichte, beispielsweise Polystyrolkugel oder Polyäthylenkugel, deren Oberfläche eine Behandlung zur Erteiung einer Leitfähigkeit erfuhr, ist erhältlich und anwendbar. Überdies kann ein elektrisch 'leitfähiges Harz, beispielsweise eine Silberpaste zur Bildung eines Schwammes, verschäumt und fein zerteilt werden.

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Beispiel 4

Ein Rohr aus Aluminium mit einem Äußenduchmesser von ' 2,5 mm und einer Dicke von 0,3 mm wurde auf eine Länge von k bis 6 mm geschnitten, um ein Elektroden-bildendes Material (leitfähigesMaterial) zu schaffen. Das Entwickler-

mittel, bestehend aus j50 Teilen des Elektroden-bildenden ^

Materials (material forming material), ^O Teilen eines Trägers aus Glasperlen von 0,8 mm Durchmesser, die mit Nitrocellulose überzogen waren, und 2 Teilen eines Toners für Xerox 91h, wurde verwendet. Wie in Beispiel 1 beschrieben, wurde ein Zinkoxyd-Elektrofax-Papier negativ geladen, einer Bildbelichtung unterworfen und entwickelt, wobei ein von Randeffekt freies Bild erhalten wurde.

: Beispiel 5 ,

Zwei halbkugelfönige Schalen von Aluminium mit einem Außendurchmesser von 5 mm und einer Dicke von 0,2 mm wurden äur Bildung einer Kugel zusammengeschweißt und als elektrodenbildendes oder leitfäliges Material verwendet. Ein Entwicklermittel,, bestehend aus 350 Teilen des "leitfähigen Materials (efektrodenbildenden Materials), 30 Teilen von Glasperlen mit einem Durchmesser von etwa 0,8 mm, die mit einem Überzug aus Nitrocellulose versehen waren, als

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Träger und 2 Teilen eines Toners T?ür Xerox 91^ wurde verwendet. Wie in Beispiel 1 beschrieben, wurde unter Verwendung eines Zinkoxyd-Elektrofax-Papiers ein negatives latentes Bild entwickelt, wobei ein von Randeffekt vollständig freies Bild erhalten wurde.

W Beispiel 6

Kugelförmige Pellets von Polymethylmethacrylat mit jeweils einem Durchmesser von etwa J mm wurden chemisch mit Silber plattiert, um eine elektrisch 3-eitfähige Oberfläche zx bilden, und als leitfähiges Material verwendet. Unter Verwendung eines Entwicklermittels aus 40 Teilen des leitfähigen Materials, 50 Teilen eines Trägers für Xerox 914 und 2 Teilen eines Toners für Xerox 914 und eines Elektrofax-Papiers, bestehend aus einer Mischung von Zinkoxyd und Vinylchloridacetatharz, wurde ein positives latentes elektrostatisches Bild entwickelt, wobei ein von Randeffekt freies Bild erhalten wurde.

Die kugelförmigen Pellets können aus Polystyrol, Polyäthylen, Polyvinylchlorid, Polyamid und vielen anderen Harzen anstatt aus PolymethylmeSiacrylat hergestellt sein, wobei diese Pellets chemisch plattiert werden können.

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Beispiel "J '

Zylindrische Pellets von Phenoxyharz PKDA-8O8O (hergestellt von Union Carbide Corp.) mit jeweils einem Durchmesser von 2 bis 3 min und einer Länge von 3 bis 4 ram wurden silberplattiert, um die Oberflächen elektrisch leitfähig zu machen, und wurden als elektroden-bildendes oder leitfähiges Material verwendet. Unter Verwendung f

eines Entwicklermittels aus 45 Teilen des leitfähigen Materials, 40 Teilen eines Trägers,- bestehend aus Glasperlen mit einem Durchmesser von etwa 0,8 mm, die mit Nitrocellulose überzogen waren, und 2 Teilen eines Toners für Xerox 914, und eines ElektrofaxPapieres, wie in Beispiel 1 wurde ein negatives latentes Bild entwickelt, wobei ein von Randeffekt freies Bild erhalten wurde. Es kann ferner

anderen eine Anzahl von zylindrischen Pellets aus/Harzen, die

chemisch plattiert sind, in ähnlicher Weise verwandet

werden* ■ . ■ . -

Beispiel 8

Kugelförmige Schalen aus Glas mit einem Äußendurchmesser von 1 bis 1,5 em und einer Dicke von etwa 0,3 bis 0,4 mm wurden chemisch mit Kupfer/plattiert und als leitfähiges Material verwendet. Unter Verwendung eines EntwicklermittelG aus 25 Teilen des leitfähigen Materials,

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5o Teilen eines Trägers für Xer_ox 914 und 2 Teilen eines Toners für Xersoc 914 und eines Elektrofax Fapier-es wurde ein positives Bild entwickelt, wobei ein von ßandeffekt freies Bild erhalten wurde.

Anstelle der kugelförmigen Glasschalen könnenauch kugelförmige Schalen aus Kunststoff mit einem Durchmesser von 1 "bis 2 cm und einer Dicke von o,5 mm, die chemisch plattiert sind zur Anwendung gelangen.

Beispiel 9

Ein verschäumtes Polystyrol wurde zu Perlen mit einem Durdmesser von 3 - 5 μ geformt, mit Aluminiumfolie überzogen, um die Oberfläche elektrisch leitfähig zu machen, und als leitfähiges Material verwendet. Das Gewicht von einem leitfähigen Materialteilchen betrug 1o - 2o mg. 25 Teile des leitfähigen Materials, 5o Teile eines Trägers für Xerox 914 und 2 Teile eines Toners für Xerox 914 wurden zur Herstellung eines EntwicklermittELs gemischt. Bei Entwicklung mit einem derartigen Entwicklermittel wurde kein .Randeffekt erhalten. .

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Beispiel Ίο

Bas leitfähige" Material (ülektrodenkugeln) von Beispiel 1 (mit einem-Durchmesser von 1,5 bis 3 mm) und das leitfähige Material (glektrodenkugeln) von

Beispiel 8 (mit einem Durchmesser von 1 bis 1,5 cm) "

wurden gemischt und die Entwicklung wurde in der Weise, wie in B¹Ig, 5 gezeigt, ausgeführt. Unter Verwendung eines Entwicklermittels,bestehend aus 1o Teilen des ■ leitfähigen Matermls von kleinerer Größe, 25 Teilen des leitfshigen Materials von größerer Abmessung, 5o Teilen eines Trägers für Xerox 914- und 2 Teilen eines Toners für Xerox 914 wurden gute Ergebnisse - erhalten.

Beispiel 11

1o Teile des leitfähigen Materials (pellets) von Beispiel 7;» 25 Teile von Kunststoffrohrstücken mit einem Außendurchmesser von etwa 2 mm und einer Länge von 1o bis 2o mm, die mit einer Kupferplattierung über-2ogenjwaren, 5o Teile eines Trägers für Xerox'914- und 2 Teile eines Toners für Xerox 914- wurden gemischt und als Entwicklermittel verwendet. Mit diesem Entwicklermittel wurde ein latentes elektrostatisches Bild unter Erzielung eines.guten Ergebnisses entwickelt,

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Beispiel

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Elektrodenkugeln: 5o Teile Glasperlen mit einem Durchmesser von etwa 1 mm und mit Silber chemisch plattiert.

Träger:

Toner:

15o Teile Bleiperlen mit einem Durchmesser von o,15 bi^s Q,2o mm und überzogen mit Nitrocellulose.

1,5. Teile einer Mischung von Kohlepulver und Polystyrol, das pulverisiert ist.

Beispiel

Elektrodenkugeln: 25 Teile Polystyrolperlen mit einem

Durchmesser von etwa 1 mm und mit Silber chemisch plattiert.

Träger:

Toner:

12o Teile Kupferperlen mit einem Durchmesser von etwa o,2 mm und überzogen mit Nitrocellulose.

1,5 Teile einer Mischung von Kohlepulver und pulverisiertem Polystyrol.

In den Beispielen 12 und 15 waren abgesehen von dem leitfähigen Material (Elektrodenkugeln), !Präger und Toner, die übrigen Arbeitsgänge und Behandlungen die gleichen, wie beiden vorstehenden Beispielen und es wurden,wie erwartet, gute Ergebnisse erhalten.

BAD

009834/US7

Claims

Patentansprüche

1.) Verfahren zur Entwicklung von elektrostatischen. Filmen,dadurch gekennzeichnet, daß man einen Toner, dessen Träger und ein Material mit einer geringeren scheinbaren Dichte als der Träger, wenigstens der gleichen Größe wie der T_räger und mit einer elektrisch 'leitfähigen Oberfläche auf eine, ein elektrostatischea latentes Bild aufweisende Oberfläche zuführt und aufbringt und eine relative Bewegung zwischen der ein latentes elektrostatisches Bild aufweisenden Oberfläche und der Mischung ausdem Toner, dem Träger und dem Material bewirkt.

2.) Verfahren nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß das Material kugelförmig ist.

3.") Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als Material ein nicht-leitfähiges Material, das mit einem leitfähigen Material bedeckt oderüberzogen.ist, verwendet.

4-,) Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als Material Aluminium in Rohrform verwendet.

5·) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man ein säulenförmiges Material verwendet.

009834/U57 BAD ORIGINAL

6.) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Material mit einer durchschnittliehen Größe von dem 2- bis1Ö-fachen derjenigen des Trägers verwendet.

70 Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Material verwendet, bei welchem weniger als 5o % der Anzahl der Materialteilchen eine mittlere Größe besitzt, die das 1o- bis 1oo-fache der mittleren Größe des Trägers beträgt.

8.) Verfahrennach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das nicht-leitfähige Material mit Silber als leitfähiges Material oder mit Kupfer als leitfähiges Material überzogen ist.

9.) Verfahren nach Anspruch 3, dadurch^ekennzeichnet, daß das nicht-leitfähige Material hohl ist.

BAD 0-0 983 4/U57

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