DE1921222A1 - Entwicklungselement und dieses verwendendes Verfahren zur Entwicklung eines elektrostatischen latenten Bildes auf einer Bildflaeche - Google Patents

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. F.Weickmann,

Dipl.-Ing. H.Weickmann, D1PL.-PHYS. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A."Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

8 MÜNCHEN 86, DEN

POSTFACH 860 820

MDHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 48 3921/22

SANK XEROX LIMITED

338, Euston Road, London, N.W.1, England

Entwicklungselement und dieses verwendendesVerfahren zur Entwicklung eines elektrostatischen latenten Bildes auf einer Bildfläche

Die Erfindung bezieht sich auf Abbildungssysteme und insbesondere auf verbesserte Entwicklerabgabeeinrichtungen sowie auf deren Herstellung und auf deren Anwendung.

Die Bildung und Entwicklung von Bildern auf der Oberfläche von photoleitenden Materialien durch elektrostatische Einrichtungen ist bekannt. Das grundsätzliche elektrophotographische Verfahren, wie es in der US-Patentschrift 2 297 angegeben ist, umfaßt das Aufbringen einer gleichmäßigen elektrostatischen Ladung auf eine photoleitende Isolierschicht, das Belichten der Schicht nach einem Hell-Dunkel-Bild zwecks Abführung der Ladung von den Schichtbereichen, auf die Licht aufgetroffen ist, und Entwickeln des so erzielten elektrostatischen latenten Bildes durch Ablagern fein zerteilten elektroskopischen Materials auf dem Bild. Dieses elektroskopische Material wird allgemein als Toner bezeichnet.

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Der Toner wird normalerweise von jenen Flächen der Schicht angezogen, die eine Ladung zurückbehalten haben. Auf diese Weise wird ein dem elektrostatischen latenten Bild entsprechendes Tonerbild gebildet. Dieses Toner- oder Pulverbild kann dann auf eine Trägerfläche, wie Papier, übertragen werden. Das übertragene Bild kann anschließend auf einerTrägerflache permanent fixiert werden, wie durch Wärme. Anstatt der Bildung eines latenten Bildes durch gleichmäßiges Aufladen der photoleitenden Schicht und anschließender Belichtung der Schicht nach einem Hell-Dunkel-Bild kann das latente Bild auch durch direktes Aufladen der Schicht in Bildkonfiguration erfolgen. Das Pulverbild kann auf der photoleitenden Schicht fixiert werden, wenn die Übertragung des Pulverbildes nicht erwünscht ist. Anstelle der vorstehend erwähnten Wärmefixierung kann die !Fixierung auch auf andere Weise erfolgen, wie durch Anwendung eines Lösungsmittels oder durch Uberzugsbehandlung.

Zur Aufbringung eines Entwicklers auf ein zu entwickelndes elektrostatisches latentes Bild sind bereits verschiedene Verfahren bekannt. Ein derartiges Entwicklungsverfahren, wie es in der US-Patentschrift 2 618 552 beschrieben ist, ist als Kaskaden-Entwicklung bekannt. Bei diesem Entwicklungsverfahren wird ein Entwicklermaterial, das relativ große Trägerpartikelchen mit elektrostatisch überzogenen feinen Tonerpartikeln enthält, über die das elektrostatische Bild tragende !Fläche gefördert und ausgewalzt oder kaskadiert. Die Zusammensetzung der Trägerpartikel ist so gewählt, daß die Tonerpartikel entsprechend der gewünschten Polarität triboelektrisch geladen werden. Wenn die Mischung über die bildtragende !Fläche kaskadiert oder ausgewalzt wird, werden die Tonerpartikel elektrostatisch abgelagert und von dem geladenen Bereich des latenten Bildes festgehalten. Die Tonerpartikel werden in dem nicht geladenen Bereich oder Hintergrundbereich des Bildes

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nicht abgelagert. Die meisten der in den Hintergrundflächen zufällig abgelagerten Tonerpartikel werden durch die abrollenden Träger abgeführt, und zwar auf Grund der Tatsache, daß zwischen den Tonerpartikeln und den Trägern eine größere elektrostatische Anziehungskraft vorhanden ist als zwischen den Tonerpartikeln und dem nicht geladenen Hintergrund. Me Träger und der überschüssige Toner werden in den Zyklus wieder eingeführt. Diese Verfahrensweise eignet sich für die Entwicklung von Strichbildern ausgezeichnet.

Ein anderes Verfahren zur Entwicklung elektrostatischer Bilder ist das sogenannte Magnetbürsten-Verfahren, wie es z.B. in der US-Patentschrift 2 874- 063 angegeben ist. Bei diesem Verfahren wird ein Entwicklermaterial, das Toner und magnetische Trägerpartikel enthält, mittels eines Magneten übertragen. Das Magnetfeld des Magneten bewirkt eine Ausrichtung der magnetischen Träger in einer bürstenähnlichen Konfiguration. Diese "Magnetbürste" wird mit der das elektrostatische Bild tragenden Fläche in Berührung gebracht. Dabei zieht das latente Bild durch elektrostatische Anziehungskräfte die Tonerpartikel von der Bürste weg.

Ein noch weiteres Verfahren zur Entwicklung elektrostatischer latenter Bilder ist das sogenannte Pulverwolken-Verfahren, wie es in der US-Patentschrift 2 221 776 erläutert ist. Bei diesem Verfahren wird ein Entwicklermaterial, das elektrostatisch geladene Tonerpartikel in einer gasförmigen Flüssigkeit enthält, über die das elektrostatische latente Bild tragende Oberfläche geleitet. Dabei zieht das latente Bild durch elektrostatische Anziehungskräfte die Tonerpartikel aus dem Gas heraus. Dieses Verfahren eignet sich besonders für eine Entwicklung durchgehend getönter Flächen.

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Ein noch weiteres Verfahren zur Entwicklung elektrostatischer latenter Bilder ist das Flussigkeits-Entwicklungsverfahren, wie es in der US-Patentschrift 5 084 043 beschrieben ist. Bei diesem Verfahren wird ein elektrostatisches latentes Bild dadurch entwickelt oder sichtbar gemacht, daß auf die Bildfläche ein auf der Oberfläche eines Entwickler-Verteilergliedes befindlicher Flüssigkeitsentwickler zugeführt wird. Dieses Entwickler-Verteilerglied besitzt eine Vielzahl von sich erhebenden Bereichen, die eine weitgehend regelmäßig gemusterte Fläche bilden, und eine Vielzahl von unter den erhobenen Bereichen eingedrückten Bereichen. Die eingedrückten Bereiche enthalten jeweils eine Schicht eines leitenden Flüssigkeitsentwicklers, der von einer Berührung mit der elektrostatografischen Bildfläche femgehalten ist«, Wejm die erhobenen Flächenbereicne der Ent» wickler-Zuführeinrichtung mit einer ©in elektrostatisches latentes Bild tragenden Fläche in Berührung gebracht werden. schiebt sieh, der Entwickler an die Seiten der erhobenen Flächenbereiche heran und lagert sich in den geladenen Flächenbereichen ab.

Bei einer die oben betrachteten Entwicklungsverfahren und insbesondere die Kaskaaierungsentwicklung benutzenden automatischen elektrophotograpliischen· Einrichtung ist es üblich, eine elektrophotographische Platte in Form einer Zylinderwalze zu verwenden, die ununterbrochen gedreht und an aufeinanderfolgende Operationen ausführende Arbeitsstellen vorbeigeführt wird, an denen die Aufladung, Belichtung, Entwicklung, Bildübertragung und Reinigung erfolgen. Die Platte wird normalerweise durch eine Korona-Erzeugereinrichtung, wie sie in der US-Patentschrift 2 777 957 beschrieben ist, auf ein positives Potential aufgeladen. Die erwähnte Korona-Erzeugungseinrichtung ist an eine geeignete

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Hochspannungsquelle angeschlossen. Nachdem auf dem elektrostatischen latenten Bild während des Entwicklungsschrittes ein entwickeltes Bild gebildet ist, wird dieses entwickelte Bild auf eine Trägerfläche übertragen. Hierzu dienen verschiedene Einrichtungen, wie eine Korona-Erzeugungseinrichtung. Die Übertragung kann auch dadurch erfolgen, daß mit dem entwickelten Bild eine Empfangsfläche in Berührung gebracht wird, die für den Entwickler eine Affinität besitzt. Nach der Bildübertragung wird die Bildfläche normalerweise dadurch gereinigt, daß sie mit einer geeigneten Wischeinrichtung, wie mit einem Gewebe, in Reibkontakt gebracht wird. Eine derartige Wischeinrichtung ist in den US-Patentschriften 3 186 838 und 3 751 616 beschrieben.

Während es mit herkömmlichen elektrophotographischen Bildsystemen gewöhnlich möglich ist, zufriedenstellende Bilder herzustellen, besitzen diese Systeme jedoch in gewissen Bereichen ernsthafte. Mangel .. Normalerweise ist nämlich eine große, komplizierte und teuere Vorrichtung erforderlich, um die meisten der bekannten elektrostatographischen Abbildungsverfahren, einschließlich der oben betrachteten grundsätzlichen Systeme, auszuführen. !Ferner erfordern die vielen genauen Elemente dieser Abbildungsmaschinen, daß der Maschinenhersteller sich einen großen Stab qualifizierter Personen hält, die für Reparaturen oder Einstellungen der Anlagen zur Verfügung stehen müssen. Das derzeit am häufigsten angewandte elektrophotographische System benutzt das Kaskadierungsentwicklungsverfahren. Auf Grund des für die Ausführung des Kaskadierungsverfahrens erforderlichen Raumbedarfes, nämlich für den Tonertransport und für die zyk-,lisch arbeitende Transporteinrichtung, ist die Herabsetzung der Maschinengröße in gewissem Grade begrenzt. Das Problem der Kompliziertheit der Anlage stellt ebenfalls ein uner-

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wünscht es Merkmal des in der US-Patentschrift 3 084 04-3 beschriebenen Flüssigkeitsentwicklungssystems dar. Die nach diesem System erfolgende Entwicklung wird nachstehend auch als "Polar-Flüssigkeitsentwicklung" bezeichnet. Bei der Polar-Flüssigkeitsentwicklung ist im Unterschied zu herkömmlichen Flüssigkeitsentwicklungssystemen ein nennenswerter Kontakt zwischen der Polar-Flüssigkeit und den nicht zu entwickelnden Bereichen der ein latentes elektrostatisches Bild tragenden Oberfläche verhindert. Eine verringerte Berührung zwischen·einem Flüssigkeitsentwickler und den kein Bild tragenden Bereichen einer zu entwickelnden Oberfläche ist erwünscht, weil dadurch die Ausbildung von Hintergrundablagerungen verhindert ist. Eine weitere Eigenschaft, die das Polar-Flüssigkeitsentwicklungsverfahren von herkömmlichen Flüssigkeitsentwicklungsverfahren unterscheidet, ist die Tatsache, daß die Flüssigkeitsphase eines Polarentwicklers wirksam Teil der Entwicklung einer Oberfläche bildet. Die Flüssigkeitsphase in herkömmlichen Flüssigkeitsentwicklern wirkt lediglich als Trägergiied für die Entwicklerpartikel. Auf diese Weise sind unerwünschte Merkmale, wie die Entwicklerinstabilität während der Speicherung und Änderung der Partikaikonzentration während der Entwicklung, bei der Ausbildung herkömmlicher Flüssigkeitsentwicklersysteme zu überwindende Haupthindernisse. Darüber hinaus 'sind die bei herkömmlichen Flüssigkeitsentwicklungssystemen als Trägerflüssigkeit normalerweise verwendeten isolierenden Kohlenwasserstoff-Flüssigkeiten gelegentlich flüchtig, giftig, leicht entzündbar und übelriechend. Da die Trägerflüasigkeit bei herkömmlichen .Flüssigkeitsentwicklungssystemen einen "nassen" Kontakt mit sämtlichen Bereichen der bildtragenden Oberfläche besitzt (das sind die Bildflächen und die Hintergrundflächen), werden darüber hinaus große Mengen des giftigen, brennbaren und übelriechenden Materials verbraucht und letztlich der Umgebungsatmosphäre

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ausgesetzt. Darüber hinaus führen die Pigmente oder andere Festkörperchen in herkömmlichen Flüssigkeitsentwicklungssystemen häufig zu einer Verstopfung der Entwickler-Abgabeeinrichtung. Ferner erfordern sie zusätzliche Bildfixierungsschritte, wie einenBild-Uberziehvorgang. Obwohl das Polar-Entwicklungsverfahren gegenüber herkömmlichen Flussigkeitsentwicklungssystemen einige Vorteile besitzt, wie eine größere Entwicklerstabilität, ist es jedoch auch nicht vollkommen frei von Mangeln. Da die Polar-Flüssigkeitsentwickler-Abgabeeinrichtung derart behandelt werden sollte, daß zur Sauberhaltung des Hintergrundes verhindert ist, daß die Flüssigkeit über die Spitzen der Abgabeeinrichtung sich zieht, ist der Abstand und der Druck zwischen dem vorgesehenen Schaber und der ' Abgabeeinrichtung häufig kritisch, und insbesondere dann, wenn Kopien hoher Qualität erwünscht sind. Da die Abgabeeinrichtung und der vorgesehene Schaöer gegenüber Abrieb nicht unempfindlich sind, ist die Einhaltung eines genauen Abstands über längere Zeitspannen hinweg in automatischen Maschinen häufig schwierig zu erzielen. Darüber hinaus führt die Ansammlung von Staub und Kratzern auf der Abgabeeinrichtung und Einkerbungen auf dem' Schaber zur Unterstützung der Ausbildung von Hintergrund-Ablagerungen auf der End-Kopie. Daher besteht eine ständige Forderung nach einem besseren System zur Entwicklung latenter elektrostatischer Bilder.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein die oben aufgeführten Mangel überwindendes Entwicklungssystem zu schaffen. Das neu zu schaffende Entwicklungssystem soll dabei einfach und kompakt sein. Ferner soll es stabile Entwicklermaterialien zu verwenden gestatten und verringerte Anforderungen bezüglich der Wartung besitzen. Ferner soll ein selbstfixierender Entwickler verwendet werden können,

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und außerdem soll das neu zu schaffende Entwicklungssystem mit einer Einrichtung auszukommen vermögen, deren Größe und Kompliziertheit !verringert sind. Das neu zu schaffende Entwicklungsystem soll Entwickler zu verwenden gestatten, die gegenüber bekannten Entwicklermaterialien bessere physikalische und chemische Eigenschaften besitzen. Außerdem soll das neu zu schaffende Entwicklungssystem besser sein als bisher bekannte Entwicklungssysteme.

Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe erfindungsgemäß mit einem Entwicklungselement zur Entwicklung elektrostatographischer latenter Bilder, das dadurch gekennzeichnet ist, daß es eine normalerweise im festen Zustand befindliche,verflüssigbare Polarentwicklerschicht enthält, die von einer Trägerschicht getragen wird und die im verflüssigten Zustand einen spezifischen Durchgangswiderstand von weniger als 10 Ohm · cm besitzt.

Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Polarentwicklerschicht ist eine elektrophotographische Entwicklung möglich, in_dem die ein elektrostatisches Bild tragende Fläche weitgehend parallel zu der Oberfläche der normalerweise im festen Zustand befindlichen verflüssigbaren Polarentwicklerschicht gebracht wird, ohne diese jedoch zu berühren. Zwischen der zu entwickelnden Fläche und der Polarentwicklerschicht wird ein gleichmäßiger Abstand dadurch erhalten, daß Abstandspartikel verwendet werden, die tintenabstoßende Oberflächen und einen mittleren Durchmesser besitzen, der ausreicht, um den Entwickler von der Bildfläche in den Hintergrundbereichen weitgehend wegzuhalten. Auf eine Verflüssigung der Entwicklerschicht hin, wie durch Wärme- oder Lösungsmittelbehandlung, wird das elektrisch leitende Polarentwicklermaterial von den geladenen Bereichen angezogen, auf denen es sich somit ablagert. Obwohl die hiermit zusammen-

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hängenden Vorgänge nicht restlich geklärt sind, wird angenommen, daß der verflüssigte Entwickler die Seiten der Abstandspertikel hochwandert und/oder zwischen den Abstandspartikeln Falten bildet sowie von den geladenen Bereichen der Bildfläche angezogen wird und diese benetzt, während er andererseits von den nicht geladenen Flächenbereichen weggehalten wird. Die Poltotintenschicht kann vor, während ... oder nach der Berührung mit der ein latentes Bild tragenden Fläche verflüssigt werden. Die Entwicklerschicht wird vorzugsweise von einem Donatorgewebe oder -blatt getragen. Nach erfolgter Entwicklung wird das Donatorblatt von der Bildfläche getrennt. Die Trennung kann dabei vor oder nach der Wiederverfestigung des Entwicklermaterials erfolgen.

Als Abstandspartikel für die vorliegende Erfindung kann jedes geeignete tintenabstoßende überzogene oder nicht überzogene partikelförmige Material verwendet werden, das während des EntwicklungsVorganges weitgehend unverformt bleibt. Typische Partikel oder Partikelkernmaterialien, die während des EntwicklungsVorganges weitgehend unverformt bleiben, umfassen organische Materialien, wie in Wärme aushärtbare Harze und thermoplastische Harze, die bei oberhalb der Verflüssigungstemperatur des Entwickler liegenden Temperaturen schmelzen, sowie anorganische Materialien, wie Glas, Sand, Kai:y.ium Karbonat, Stahl, Kupfer und dgl..

Die Abstandspartikel können eine kugelförmige, körnige, würfelförmige, zylindrische, glatte, unregelmäßige oder sonstige Form und Oberflächeneigenschaft besitzen. Eine Kugelform wird jedoch bevorzugt, da der mittlere Abstand Zwischen der Bildfläche und der Entwicklerschicht mit Hilfe derartiger Partikelchen mit größerer Genauigkeit erreichbar ist. Mit Hilfe von kugelförmigen Abstandspartikelchen

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werden ferner optimale Bildgüte und -qualität erzielt, da die Kontaktfläche zwischen der Lichtauffangfläche und den Abstandspartikeln bei einem Minimum liegt. Die Abstandspartikel sollten einen mittleren Durchmesser zwischen etwa 2 und etwa 60 Mikron besitzen. Dabei braucht die größte Abmessung eines Abstandspartikels nicht in jedem Fall für die Bestimmung des mittleren Partikeldurchmessers in Betracht zu ziehen sein. So kann z.B. die Länge von faserförmigen Abstandspartikeln normalerweise unberücksichtigt bleiben. Besitzen die faserförmigen Abstandspartikel {jedoch kurze gerade Zylinder, deren Länge in der Größe des Faserdurchmessers liegt, so wäre es jedoch zweckmäßig, die Länge der betreffenden Zylinder bei der Bestimmung des mittleren Abstands-Durchraessers mit zu berücksichtigen, da die Möglichkeit besteht, daß ein Teil der Abstandspartikel mit seiner Achse senkrecht zur Oberfläche des Donatorgewebes oder -blattes verläuft anstatt parallel zu dieser Oberfläche. Damit, hängt das Kriterium der Bestimmung, ob eine Abstandspartikelabmessung bei der Berechnung des erwähnten Zwischenraumes mit berücksichtigt werden sollte, davon ab, ob die betreffende Abmessung den Abstand des Zwischenraumes unmittelbar beeinflußt. Diejenige Abmessung eines Abstandspartikels, die den Zwischenraumabstand unmittelbar beeinflußt, wird nachstehend auch als "Abstands-Durchmesser" bezeichnet werden. Der optimale Abständs-Durchmesser liegt zwischen etwa 6 und 20 Mikron; er ist durch Minimisierung der Hintergrunddichte und Maximierung der Bilddichte bestimmt.

Obwohl ein Abstandspartikel eine glatte oder unregelmäßige Außenfläche besitzen kann, sollte die Außenfläche für Polartinten gemäß der Erfindung abstoßend oder klebend wirken. Die Oberfläche eines Abstandspartikels ist hinreichend stark

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entwickler-abstoßend, so daß der verwendete verflüssigte Polarentwickler zur Bildung von Kügelchen oder Kernen neigt anstatt zur Bildung eines Filmes oder eines Überzugs auf der durch das Abstandspartikelmaterial gebildeten Oberfläche. Dabei werden optimale*Ergebnisse erzielt, wenn der verflüssigte Entwickler dazu neigt« Kügelchen auf einer durch das Abstandspartikelmaterial gebildeten Oberfläche zu bilden, und zwar in einer ähnlichen Weise wie sich Quecksilberkügelchen auf einer Tafelfläche bilden. Typische partikelförmige Materialien, die Polarflüssigkeiten abzustoßen vermögen, umfassen Anthracen, Naphthalen, Kupferpulver, Zinkstearatpulver, Wachse, wie Carnaubawachs, mikrokristalline. Wachse und Kohlenwasserstoffwachse, wasserabstoßende Harze, wie Teflon, Polyäthylen, Polypropylen, KeI P (Minnesota Mining and Manufacturing), Silikonharze, wie General Electric SR 82, Polystyrolpulver und zweiphasige Materialien, wie Titandioxydpulver, das mit Silikonwachs behandelt ist, mit ÜFluorkohlenstoff-Polymeren überzogene Glaskügelchen, mit festen Metallsalzen von Fettsäuren überzogene Partikelchen, wie mit Zinkstearat überzogenes Kalziumkarbonat, und Mischungen daraus. Sie bevorzugte Gruppe dieser Materialien enthält ein wasseraufnehmendes Pigment, das nahezu vollständig mit einer vororientierten Schicht eines Oberflächen-Behandlungsagenzes überzogen ist, wie z.B. mit einer linearen Verbindung mit einem entwicklerabstoßenden Ende und einem wasserabstoßenden Ende. Typische Beipiele derartiger Verbindungen umfassen die langkettigen Fettsäuren und deren Metallsalze, wie z.B. die Stearate, die Aminsalze langkettiger Fettsäuren, langkettige aliphatische Alkohole und langkettige Fettsäurenamide. Typische wasseraufnehmendePigmente, die mit derartigen Verbindungen überzogen werden können, enthalten Kreide, Titandioxyd, Zinkoxyd, pulverförmiges Glas, Chrom, Aluminium,

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Kupferphthalozyanin, Stärke, Kohlenstoff und Mischungen daraus. Weitgehend analoge Eigenschaften besitzende zusammengesetzte Partikel können in bestimmten Fällen dadurch hergestellt werden, daß ein öberflächenempfindliches Pigment mit einem geeigneten Oberflächen-Überzugsagens zum Reagieren gebracht wird. Typische Beispiele umfassen mit Estern oder Ghlorsilanderivaten behandelte Kieselerde, mit Kollophonium zur Reaktion gebrachtes Kohlenstoffpulver und dgl.. Es hat sich gezeigt, daß Pigmentzusammensetzungen mit derartigen Oberflächen-Behandlungsagenzien äußerlich wirkende Polarentwickler-Abstoßglieder sind, deren Abstoßwirkung einen bemerkenswerten Grad besitzt. Es wird angenommen, daß die Oberflächenschichten vorzugsweise mit ihrer wasseraufnehmemäen Seite neben der Filmpigment-Grenzschicht liegen. Auf diese Weise ist dem Entwickler eine gleichmäßig entwicklerabstoßende Seite entgegengesetzt. Dies macht derartige Partikel für die erfindungsgemäße Anwendung besonders geeignet. In dem Fall, daß die Abstandspartikel einen tintenabstoßenden Materialüberzug auf einem Kern enthalten, kann dieser Überzug auf dem betreffenden Kern durch irgendein geeignetes Verfahren aufgebracht werden, Typische Überziehverfahren sind das Tauchverfahren, das Sprühverfahren, das Dampf-Überziehverfahren, das Bürstenverfahren und dgl.. Da der Oberflächenbereich der Enden faserförraiger Abstandspartikel, wie Glasfasern, normalerweise einen geringen Teil der Gesamtfläche der Partikel ausmacht, können lange Fasern oder Fäden mit einem tintenabstoßenden Material überzogen werden, bevor sie in kurze .Abstandspartikel zerkleinert werden.

Die Abstandspartikel sollten zweckmäßigerweise transparent sein oder eine Farbe besitzen, die der Farbe der Oberfläche des letztlich verwendeten Kopieblattes angepaßt ist. Die

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Abstandspartikel können jedoch zur Erzielung besonderer Effekte Partikel mit einer oder mehreren Farben enthalten, die zu der Farbe der Oberfläche des letztlich verwendeten Kopie-Trägerblattes in Kontrast stehen.

In dem erfindungsgemäßen-Entwickler kann irgendein geeignetes verflüssigbares Folarmaterial, das im flüssigen Zustand elektrisch leitend ist, verwendet werden. Polarentwickler gemäß der Erfindung unterscheiden sich von schmelzbaren elektrophoretischen Entwicklern dadurch, daß sie auf elektrostatische Feldern als homogene Gebilde ansprechen, ohne daß sie dabei nennenswert in ihr· Bestandteile zerfallen. Bor Polarentwickler sollte im geschmolzenen oder gelösten Zustand hinreichend stark leitend sein, um die elektrischen Feldlinien innerhalb des Entwickler zusammenfallen zu lassen. Zufriedenstellende Ergebnisse werden mit Hilfe von Entwicklern erzielt, deren Leitfähigkeit weniger als etwa 10 * Ohm · cm beträgt. Ein verflüssigter Entwickler mit einem spezifischen Durchgangswiderstand

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von weniger als etwa 10 Ohm . cm wird für die Erzielung optimaler Geschwindigkeit und Bildqualität bevorzugt, und zwar insbesondere dann, wenn elektrisch nicht leitende Donator-Trägerschichten verwendet werden. Die thermoplastische Entwicklungsschicht sollte im Bereich oberhalb von etwa 48°0 bis etwa zum Verkohlungspunkt von Papier flüssig werden. Ein Entwicklermaterial, das unterhalb einer Temperatur von etwa 4S⁰C schmilzt, neigt dazu, das Abbinden der Donatorblätter während der Lagerung zu unterstützen. Ein bei dem Zusammenschichten verwendeter klebender Durchschuß oder Rückenüberzug macht einen bei niedriger Temperatur schmelzenden Entwickler verwendungsfähig. Die Verflüssigungstemperatur sollte unterhalb der Abbautemperatur der Donator-Trägerschicht und der photoleitenden Fläche

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gehalten werden· Zur Erzielung von optimaler Wirksamkeit, Geschwindigkeit und Einfachheit der Maschine wird ein Vlüssigkeitsbereieh bevorzugt, der zwischen etwa 66⁰C und etwa 155⁰O liegt. Optimale Ergebnisse werden mit Hilf· von Entwicklern erzielt, die thermoplastische polare Polymere und nicutpolymerische kristalline Materialien enthalten. Biese Materialien schmelzen schnell und sind durch einen sehr engen Verflüssigungs-Temperaturbereich charakterisiert· Semgemäß sind kristalline Entwickler in schnell arbeitenden Maschinen erwünscht, in denen Intvicklereaterlallen erforderlich sind, die in höchßtta Maße bestimmbar· und innerhalb eng er (Toleranzen liegende Verflüssigungeeigenechaften besitzen. Ba die Entwicklungszeit und die Entwiökl«rviskosität linear voneinander abhängen, werden höhere Sntwicklungsgeschwindigkeiten mit eine geringere Viskosität besitzenden verflüssigten Entwicklern erzielt. Eine zufriedenstellende Entwicklungszeit von etwa drei Sekunden wird mit Hilfe eines Entwicklers erzielt, der eine Viskosität von etwa 10 Poise besitzt. Eine zufriedenstellende Entwicklungsdauer von etwa drei Sekunden ergibt sich bei Verwendung eine· Entwicklers mit einer Viskosität von etwa 10 Poise. Optimale Entwicklungsgeschwindigkeiten werden mit verflüssigten polaren Entwicklern erzielt, die eine Viskosität

2 von weniger als etwa 10 Poise bei einer Temperatur zwischen etwa 48°C und etwa 98⁰C besitzen· Typische thermoplastische Materialien, die einen spezifischen Widerstand besitzen, der niedriger ist als etwa 10 * Ohm · cm im geschmolzenen Zustand, umfassen Polyäthylenglykole, Cetylalkohol, Stearylalkohol, Stearinsäure, Palmitinsäure, oder thermoplastische Materialien, die normalerweise zu stark isolieren, die jedoch durch Zusätze, wie ionische Farbstoffe, quaternäre Ammoniumsalze, organische und anorganische Befeuchtungsmittelf halbleitende Pigmente oder andere leitende Zusätze,

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hinreichend stark leitend gemacht werden. Der Zusatz von polaren Lösungsmitteln hat dieselbe Wirkung wie der Fall der Dampferweichung, worauf weiter unten noch näher eingegangen werden wird.

Sofern erwünscht, kann das Erweichen des Entwicklers mit Hilfe eines Entwicklerlösungsmittela oder einer Lösungsmittelmischung erfolgen anstatt durch Wärme. Die Auswahl eines bestimmten Lösungsmittels hängt von dem speziell verwendeten Entwicklermaterial und von dem endgültigen spezifischen Widerstand der verflüssigten Mischung aus Lösungsmittel und Entwicklermaterialien ab. Dabei sollte Sorgfalt bei der Auewahl eines Lösungsmittels aufgewandt . werden, das zu ©iner verflüssigten Entwicklermischung führt, die einen spezifischen BttEQfegangswiderstand von weniger als etwa 10 ^y Ohm . cm beei&st«. Relativ flüchtige Lösungsmittel werden für eine Saimelleatwicklimg bevorzugt, da sie aus den schließlich ersielten Intwieklerbildern nach erfolgter Entwicklung schnell abgefü&rt werden. Ist das entwickelte Bild auf ein saugf&Mges Aufnaomeblatt su übertragen, so kann ein nicht fiü©litig@s Lösungsmittel verwendet werden, typische Kombiriafeioiisa von Entwicklermaterial und Lösungsmittel enthaltens Pel^afciaylen^gLykol und Wasser; PoIypropyl@nglykol und Metfejlalkohl; n-Butylstearat und Alkohol; Oleamid und Glyzerins Elaidamid und Ätbylglykol; Polyäthylenglykol und Isopropylalkohol.

Dem polaren Entwicklermaterial können zur Änderung der Farbe, der Schmelzeigenschaften, der Benetzungseigenschaften und anderer Eigenschaften verschiedene Zusätze beigegeben werden. Als Farbmittel kann jeder geeignete Farbstoff bzw. jedes geeignete Pigment verwendet werden. Der Farbstoff kann in dem verflüssigten Entwickler als gelöste Komponente enthalten sein; er kann aber auch in Form von Partikeln verteilt

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oder dispergiert sein. Da der polare Entwickler als homogenes Gebildet wandert, ist die Wirkung des Entwicklers durch Vorhandensein oder Fehlen von Pigmentpartikeln nahezu unbeeinflußt. Die Wirkung des Zeta-Potentials der verteilten oder dispergierten Pigmente, sofern solche verwendet werden, ist gegenüber der Wirkung des. polaren Entwicklers unbedeutend, da die Pigmentpartikel durch den Flüssigkeitsentwickler mitgenommen werden, wenn dieser unter dem Einfluß des äußeren leides sich bewegt«, Die Pigmentpartikel werden dabei nicht durch das elektrische leid selektiv aus dem Flüssigkeitsentwickler herausgezogen. Der Entwicklungsmechanismus ist darüber hinaus durch das Zeta-Potential irgendwelcher Pigmentpartikel in dem polaren Entwickler unbeeinflußt, da der verflüssigte Entwickler hin-, reichend leitend ist, um in sich die elektrischen Feldlinien zusammenfallen zu lassen. Auf diese Weise ist verhindert, daß auf die Pigmentρartikel ein Feld wirkt. Wird zusammen mit elektriscbJLeitenden Pigment part ikeln anstelle einer elektrisch leitenden polaren Entwicklereinlage eine isolierende polare Entwicklereiniage verwendet, so erfolgt anstelle der polaren Entwicklung, bei der der Entwickler als homogenes Gebilde wandert, eine elektrophoretisch^ Entwicklung, bei der die Partikel selektiv wandern. Obwohl die Pigmentfarbmittel bei den Entwicklungsmechanismen die gleichen sind, werden sie gegenüber Farbstoffen bevorzugt, da die abgelagerten Entwicklungsbilder beständiger sind und weniger einerAbschwächung unterliegen als Farbstoffe enthaltende abgelagerte Bilder. Im Unterschied zu herkömmlichen Flüssigkeitsentwicklungssystemen vermeidet der verbrauchbare Festentwickler gemäß der Erfindung das Problem der Ansammlung von Pigmentmaterial auf den Oberflächen der Entwickler-Abgabeeinrichtung und eine ggfs. nachfolgende Verstopfung dieser Einrichtung. Typische Farbmittel enthalten Azofarbstoffe, wie Kongorot (CI. 370), Chrysamin (G. I. 410), Benzopur-

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purin 4B (O.I. 448), Benzassurin (O.I. 502), Kongokorinth (O.I. $75), Brilliantgelb (O.I. 364), Diaminviolett (O.I.* 394), Entwicklungsschwarz BH (O.I. 401) .und irisches Direktschwarz EW (G.I. 481), Acridinfarbstoffe, wie Acridingelb (G.I. 785) und Rheonin AL (C.I. 795)i Chinolinfarbstoffe, wie aupra-helles Selb GGL; Azinfarbstoffe, wie Safranin T (CI. 841); Triarylmethanfarbstoffe, wie Pararosanilin (CI. 676) und Melachitgrün (C. I. 657); Xanthenfarbstoffe, wie Ehodamin B (CI. 749); Schwefelfarbstoffe, wie Schwefel-Marineblau (CI. 959),und Pigmente, wie Hydronblau R (CI. 969); Ultramarinblau, Aluminiumpulver, Ruß, Cadmiumsulfid, Eisenoxyd und dgl.. Das Farbmittel kann ggfs. ein Material sein, das während oder nach der Entwicklung durch Reaktion mit irgendeiner anderen Verbindung durch Einwirkung von Licht, durch Oxydation, durch Wärme oder auf irgendeine andere geeignete Weise in ein farbiges Material umgewandelt wird.

Dem Entwicklermaterial können bei tieferen oder höheren Temperaturen schmelzende Materialien hinzugesetzt werden, um die Entwicklerschmelztemperatur zu ändern. So kann z.B. p-Dibrombenzol einem Polystyrol-Methylpolymethacrylat hinzugesetzt werden, das einen leitenden Zusatz besitzt, um die Schmelztemperatur abzusenken. Die Verflüssigung des Entwicklers kann durch Kombinieren des Entwicklers mit dem eine höhere oder eine niedrigere Schmelztemperatur besitzenden Zusatz beschleunigt oder verlangsamt werden. Das Kombinieren der betreffenden Stoffe kann auf irgendeine geeignete Weise erfolgen, wie durch Durchmengen, Emulaionieren oder Überziehen. Gemäß einer bevorzugten Form ist eine bei niedriger Temperatur schmelzende feste Lösungsmittel-

schicht zwischen der Donator-Trägerschicht und der Entwicklerschicht vorgesehen. Die Donatorschicht kann z.B. eine Papierträgerschicht enthalten, die mit einer ersten Schicht

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aus Acetyl-Ortho-Toluidin und einer zweiten, einen elektrisch leitenden Zusatz enthaltenden Schicht aus Metyhlpolymethacrylat überzogen ist. Wird auf das Schichtengebilde Wärme ausgeübt, und zwar insbesondere von der nicht überzogenen Seite her, so schmilzt das einen geringen Schmelzpunkt besitzende feste Lösungsmittel schnell und löst die Entwicklerschicht bei einer Temperatur, die unterhalb der normalen Schmelztemperatur der Entwicklerschicht liegt. Kirstalline feste Lösungsmittel werden bevorzugt, da sie einen ausgeprägteren Schmelzpunkt besitzen und schneller schmelzen. Auf diese Weise ist eine genaue Steuerung des Entwicklungsverfahrens möglich. Typische kristalline Pest-Lösungsmittel umfassen p-Dibrombenzol, Acetyl-Ortho-Toluidin, n-ifcenylacetamid und Beta-Haphthol-Stoffe, die die Oberflächenspannung des Entwicklers reduzieren, können der Entwicklerschicht ebenfalls hinzugesetzt werden« Der Oberflächenspannungs-Modifikator kann auf irgendeine geeignete Weise zugegeben werden, wie durch Anwendung der oben im Zusammenhang mit anderen Entwicklerzusätzen betrachteten Verfahren. Eine Herabsetzung der Oberflächenspannung der verflüssigten Entwicklerschicht ist deshalb wünschenswert, weil auf diese Weise eine höhere Entwicklungsgeschwindigkeit bei verringerten elektrostatischen Bildpotentialen erzielt wird. Zusätze, die die Oberflächenspannung einer Flüssigkeit herabsetzen, sind an eich bekannt. Typische Stoffe, die die Oberflächenspannung herabsetzen, enthalten Natriuou-glyzerinmonolaurat, Schwefel, TrUfchanolaminaalze von fettsäuren, Dioctylnatriimsulfosuccinat und Mischungen daraus.

Die Donator-Trägerschicht bzw. das Rückenblatt kann irgendeinen geeigneten Stoff oder irgend geeignete Stoffe enthalten, dia die Bntwicklerschicht zu tragen vermögen. Donator-Trägerschicht kann elektrisch leitend sein

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oder isolieren. Für die mit dem Entwickler oder der festen EntwicklerlosungBmittelschicht in Berührung kommende Donator-Trägerfläche werden- vorzugsweise Stoffe verwandet, die durch den Entwickler oder das feste Entwicklerlösungsmittel benatzt werden. Eine benetzbare Donator-Trägerfläche fördert die Bildung einer gleichmäßigen Entwicklerschicht während der Herstellung der Donatorfläche. Eine benetzbare Donator-Trägerfläche verhindert ferner , daß die verflüssigte Entwicklerschicht unerwünschte Kügelchen, Bläschen oder Tröpfchen bildet, die die durch die Abstandspartikel gegebene maximale Abstandstoleranz übersteigen und damit die Hintergrundbereiche der Bildfläche berühren. Ferner neigen auf dem. abstoßend wirkenden Donator-Entwicklerträgerflächen auftretende Kügelchen bzw. Bläschen dazu, wegzulaufen, und zwar insbesondere auf Flächen, die nicht ausgezeichnet horizontal verlaufen. Die überflächender Stoffe, die durch die Entwicklerschicht nicht benetzbar sind, können mit irgendeinem geeigneten Material behandelt werden, das eine Benetzung fördert. Typische Entwickler-Aufnahmematerialien enthalten geglättete Papiere, fein gemaserte Aluminiumfolien, Mylar, nicht verwobenegeglättete Rayon-Fäden, Polyolefin- und Polyesterharze, gegossene Schichtträger, wie Zelluloseazetat-Schichtträger, und dgl.. Donatorplattenträgerschichten mit glatten Oberflächen werden bevorzugt. Trägerschichten mit porösen Oberflächen genügen jedoch auch, wenn die Anzahl oder Größe der Poren den erwünschten Zwischenabstand zwischen der Außenfläche der Entwicklerschicht und der ein latentes Bild tragenden Fläche nicht nachteilig beeinflußt wird. Da die Tintenschichtdicke sich ändern kann, wenn die Tintenschicht auf Donator-Trägerschichten mit unebenen Oberflächen abgelagert wird, ändert sich auch die Tinten-Verfügbarkeit für die

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Entwicklung von Punkt zu Punkt über die Donator-Plattenfläche. Es ist daher eine relativ flexible Donator-Trägerschicht erforderlich, wobei die Donatorschicht in Rollenform ausgebildet ist oder entlang eines gekrümmten Weges durch eine Kopier- oder Vervielfältigungsmaschine bewegt werden muß. Der Festigkeits- und Deformationswiderstand der Donatorträgerschicht sollte vorzugsweise hinreichend hoch sein, um jedes nennenswerte Durchbiegen der Donator-irägerschicht zwischen den Abstandspartikeln zu verhindern. Ein weiterer Zweck dieser Maßnahme besteht darin, ein unzulässiges Eindrignen der Abstandspartikel in die Donatorplatten-Trägerschicht während des Entwicklungsprozesses zu verhindern. Typische Materialien, die eine hinreichende Festigkeit besitzen, um ein Entwicklermaterial _t zu tragen, umfassen Papier, Polyethylenterephthalat, Aluminium, Tedlar, Zelluloseazetat, geglättete Papiere, Aluminiumfolie, Polyolefingewebe und dgl·.

Die Entwicklerschicht kann durch Anwendung irgendeines geeigneten Verfahrens auf die Donator-Trägerschicht aufgebracht werden, wie durch Sprühen, Gießen, Tauchen, Umspritzen, Abziehen, Glätten, sowie durch Verwendung einer heißen Schmelze, einer Lösung, einer Gravur, und dgl.. Zufriedenstellende Ergebnisse werden mit einer etwa 2 bis 30 Mikron dicken Entwicklerschicht erzielt, die eine feste Lösungsmittelschicht enthält. Eine Schichtdicke von etwa 5 bis 10 Mikron wird dabei bevorzugt, da mit einer solchen Schichtdicke eine hohe Dichte besitzende Bilder und hohe Entwicklungsgeschwindigkeiten erzielt werden.

Die Donator-Elemente gemäß der Erfindung können zur Entwicklung latenter elektrostatischer Bilder auf irgendeiner geeigneten Fläche angewandt werden, zu denen auch die Flächen von photoleitenden Schichten gehören. Die photoleitenden

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Schichten können homogene Schichten enthalten sowie organische oder anorganische Bhotoleiter, die in einer nicht"photoleitenden Einbettungsmasse eingebettet sind, organische oder anorganische Photoleiter, die in einer photoleitenden Masse eingebettet sind, oder dgl.. Typische lichtempfindliche Materialien umfasen glasartiges Selen, mit Arsen legiertes glasartiges Selen, Cadmiumsulfid, Zinkoxyd, Cadmiumsulfoselenid, Watchung-Rot B, die Alphaform von metallfreiem Phthalocyanin (CI. 74100), die "x"-5Orm von metallfreiem Phthalocyanin, Algol G.G. (CI. 67300) und dgl.. Photoleitende Materialien sind u.a. in den US-Patentschriften 2 803 542, 2 970 906, 3 121 006, 3 121 007, 3 151 982 und 3 357 9&9 angegeben. Die oben aufgeführten organischen und anorganischen Materialien veranschaulichen typische Materialien; sie umfassen dabei keineswegs sämtliche lichtempfindliche Stoffe. Wird ein lichtempfindlicher Stoff nu*; einem Bindemittel vermischt, so sollte die nicht geladene Schicht vorzugsweise zur Erzielung maximaler Bild^üte während längerer Zeitspannen der Donatorschicht-Bildschicht-Berührungszeit auf Tinte abstoßend wirken. Wie oben ausgeführt, wird eine Oberfläche als "feintenabscouend angesehen, wenn der verflüssigte polare Entwickler oder Tinte dazu neigt, anstatt eines Filmes oder Überzuges auf der Tinte abstoßenden Oberfläche Kügelchen, Bläschen oder Tröpfchen zu bilden. Bildflächen, die nicht entwickler-abstoß_snd wirken, können dann verwendet werden, wenn eine optimale Bildgüte während langer Donatorschicht-Bildschicht-Kontaktzeit von sekundärer Bedeutung ist. Typische Bindemittel für photoleitende Stoffe enthalten Polyvinylchlorid, Polystyrol, Polymethacrylat, Polyvinylazetat, Silikonharze und dgl.. Wie an sich bekannt, werden photoleitende Schichten normalerweise in Verbindung mit einer Rücken- oder Trägerschicht verwendet,

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die stärker leitend ist als die isolierende photoleitende Schicht. Typische Beispiele elektrostatischer Bildflächen sind in den oben erwähnten Patentschriften erläutert bzw. in weiter unten näher betrachteten Beispielen aufgezeigt.

Die Abstandspartikel gemäß der Erfindung werden während der Entwicklung zwiachen der Donatorfläche und der Bildfläche abgelagert. Die Abstandspartikel können von der Donatorfläche, von der Bildfläche oder von beiden Flächen getragen v/erden, bevor diese mit zueinander zugewandten Vorderseiten bei zwischen ihnen liegenden Abstandspartikeln zusammengeführt werden. Sofern erwünscht, können die Abstands ρ artikel zwischen die Donatorfläche und die Bildfläche auch dann eingeführt werden, wenn die beiden Flächen zusammengebracht sind. Die Abstandsρartikel werden vorzugsweise lose über die Donatorfläche oder über die Bildfläche verteilt. Das Aufbringen der Partikel kann durch Anwendung irgendeines geeigneten Verfahrens erfolgen, einschließlich dem Aufbringen von Hand oder mit Hilfe eines automatischen Füllbehälters. Eine gleichmäßige Verteilung der Partikel als die Donatorfläche bzw. Bildfläche überziehende monolekulare Schicht wird durch Zuführung von Hochfrequenz-Schwingenergie zu der zu überziehenden Fläche gefördert. Im Unterschied zu der Ablagerung von auf der Oberfläche der Donatorplatte locker gehaltenen Partikeln können die Abstandspartikel auch physikalisch an der Donatorplattenfläche fixiert werden, und zwar auf irgendeine geeignete Weise, wie durch Erhitzen der Entwicklerschicht auf eine solche Temperatur, bei der die Abstandspartikel in die Schicht einsinken können, oder durch Einpressen der -Partikel in die Schicht mit Hilfe einer Glattwalze. Der speziell gewählte mittlere Durchmesser der Abstandspartikel hängt von der Dicke der Entwicklerschicht und ggfs. von der Dicke der festen Lösungsmittelschicht ab.

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Zufriedenstellende Ergebnisse werden mit Abstandspartikeln erzielt, deren mittlerer Durchmesser zwischen etwa 5 und etwa 50 Prozent größer ist als die Dicke der Entwicklerschicht und ggfs. die Dicke der festen Lösungsmittelschicht. Abstandspartikel mit einem mittleren Abstandpartikeldurchmesser, der zwischen etwa 10 und etwa 20 Prozent größer ist als die Dicke der Entwicklerschicht und der festen Lösungsmittelschicht, werden jedoch bevorzugt, da mit Hilfe derartiger Partikel dichte Bilder bei minimalen Hintergrundablagerungen und hohen Entwicklungsgeschwindigkeiten erzielt werden. Werden die Abstandspartikel aus einer Donator- oder einer Bildfläche zufallsmäßig abgelagert, so sollte der Abstand zwischen benachbarten Partikeln hinreichend klein sein, um die gewünschte Abstandsentfernung zwischen der Donatorfläche und der Bildfläche angemessen beizubehalten und eine unerwünschte Durchbiegung oder Abbiegung des Donators oder Photoleiters zu verhindern. Eine Umbiegung oder Durchbiegung der Donator- und/oder Bildplatte zwischen benachbarten Abstandspartikeln sollte im Vergleich zur Abstandspartikelgröße gering sein. Durch eine hohe Flexibilität besitzende Träger getragene Donator- oder Photoleiterschichten erfordern normalerweise für die Durchführung einer angemessenen Tragfunktion eine größere Anzahl an AbStandspartikeln als feste Donator- oder Photoleiterschichten. Es dürfte einzusehen sein, daß der Traggrad der Abstandspartikel auch von anderen Faktoren abhängt, wie von der Porosität des Donatorträgers, vom Durchmesser der Abstandspartikel und von der Dicke der Entwicklerschicht. Bilder guter Dichte werden mit einer Abstands-Partikel-Honolekular-Schicht erzielt, bei der die meisten Partikel einander berühren. Zufriedenstellende Bilder werden mit einem mittleren Abstand zwischen benachbarten Partikeln bis etwa 2000 Mikron erzielt.

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Werden photoleitende Bildplatten mit der Donatorplatte und den Abstandspartikeln gemäß der Erfindung verwendet, so können die Bildplatten aufgeladen und vor der Entwicklung in üblicher Weise belichtet werden. In dem Fall, daß die photoleitende Schicht von einer elektrisch leitenden Trägerschicht getragen ist,wie von Metallfolxenplatten oder von polymerischen Schichten mit einem elektrisch leitenden Überzug, kann eine elektrostatische Aufladung z.B. durch Koronaentladung erfolgen, wie sie in der US-Patentschrift 2 588 699 beschrieben ist. Die Bildfläche von selbsttragenden photoleitenden Schichten kann durch Anwendung irgendeines bekannten Verfahrens, wie des in der US-Patentschrift 2 885 556 beschriebenen Doppel-Koronaladeverfahrens, mit einer gleichmäßigen elekrostatischen Ladung versehen werden. Die aufgeladene photoleitende Bildfläche kann dann durch Belichten mit Hilfe herkömmlicher Einrichtungen in Bildkonfiguration entladen werden. Sofern erwünscht, kann ein elektrostatisches latentes Bild auf der Bildfläche auch durch andere an sich bekannte Verfahren gebildet werden, wie durch das TESI-Bildverfahren, wie es in der US-Patentschrift 2 833 648 erläutert ist, oder durch Zwischenabbildung, wie es in der US-rPatentschrift 3 013 angegeben ist.

Eine Verflüssigung thermoplastischer Entwicklerschichten oder mit einem festen Lösungsmittel kombinierter thermoplastischer Entwicklerschichten kann durch Anwendung irgendeines geeigneten Erwärmungsverfahrens erfolgen, einschließlich einer Erwärmung durch Wärmeleitung, Bestrahlung, Konvektion oder durch Kombinationen derartiger Verfahren. So kann z.B. eine erwärmte Walze, eine erwärmte Platte, ein Ofen oder eine Infrarotlampe zur Verflüssigung des Entwicklers benutzt werden. Die Anwendung von Infrarot-Wärmeenergie durch eine transparente Bildfläche und/oder

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transparente Donator-Trägerschicht hindurch ist zur Verflüssigung stark gefärbter Entwicklerschichten besonders wirksam. Wird ein flüssiges Lösungsmittel verwendet und erfolgt die Verflüssigung der Entwicklerschicht mit oder ohne Zuführung von Wärmeenergie, so wird das Lösungsmittel vorzugsweise als Nebel oder Dampf aufgebracht, da auf diese Weise eine größere Regulierung der Enddicke der Entwicklerschicht erzielt ist. Werden die Abstandspartikel auf die Oberfläche der Entwicklerschicht vor der Verflüssigung aufgebracht, so ist die Wahrscheinlichkeit der Beseitigung von Partikeln verringert> wenn anstelle einer Lösungsmittel-Flüssigkeitsmenge ein Lösungsmittelnebel oder -dampf aufgebracht wird. Wird die Entwicklerschicht jedoch nach Aufbringen der Abstandapartikel verflüssigt, so kann ein Lösungsmittel als Flüssigkeitsmenge verwendet werden. Das Lösungsmittel kann dann als Flüssigkeitsmenge auf irgendeine geeignete Weise aufgetragen werden, wie in einem Fließüberziehvorgang, in einem Walz-überziehvorgang, in einem Tauch-Überziehvorgang und dgl..

Die ein elektrostatisches latentes Bild tragende Bildfläche kann auf irgendeine geeignete Weise parallel der polaren Entwicklerschicht gegenüber angeordnet werden, ohne diese jedoch zu berühren. Die Entwicklung der Bildfläche kann dadurch erfolgen, daß die gesamte, das latente Bild tragende Fläche in unmittelbare Nähe der Entwicklerschicht gebracht wird, indem z.B. Abstandspartikel zwischen einer flächen Bildplatte und einer flachen Entwicklerschicht festgehalten werden, welche von einer flachen Donatorplatte getragen wird, oder daß fortschreitend inkrementale Bereiche einer Bildfläche in unmittelbare Nähe eines Teiles einer Entwicklerschicht gebracht werden. In jedem Falle sollte ein hinreichend hoher Druck aufgewandt werden, um durch die Abstandspartikel die Bildfläche und die Donator-Trägerschicht parallel

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zueinander zu halten, und zwar bei einem Abstand, der nahezu gleich dem mittleren Abstandsdurchmesser der Abstands partikel ist. Ein übermäßig hoher Druck sollte vermieden werden, da durch einen derartigen Druck eine nennenswerte Verformung der Abstandspartikel oder ein Eindringen der Abstandspartikel unter die Bildfläche und/oder Donatorplattenfläche erfolgen könnte.

Eine zufriedenstellende Abbildung wird mit einem Kontrastpotential von etwa 300 Volt zwischen latentem Bild und Hintergrundfläche erzielt. Eine Erhöhung des Kontrastpotentials führt im allgemeinen zu einer erhöhten Bilddichte und -gute. Um die Entwicklung durch elektrostatische Anziehung des auf der Donator-Trägerschicht befindlichen Polarentwicklers zu der bildtragenden Fläche in Bildkonfiguration hin weiter auszuführen, kann die leitende Tinte oder die Donator-Trägerschicht, sofern diese elektrisch leitend ist, auf irgendein gewünschtes Potential vorgespannt werden, einschließlich Erdpotential, und zwar durch Anschluß an eine entsprechende Potentialquelle. Bei einer derartigen elektrischen Verbindung rufen die Bildladungen auf der Bildfläche zufolge der durch den leitenden Entwickler und der ggfs. leitenden Donator-Trägerschicht hindurch vorhandenen Leitfähigkeit Ladungen hervor, die von entgegengesetzter Polarität zu den Ladungen auf der Bildfläche sind. Ist der leitende Entwickler oder die Donator-0!rägerschicht, sofern sie leitend ist, geerdet und führt die Bildfläche in ihren Bereichen positive Ladung, so wird durch die Donator-Trägerschicht in dem leitenden Entwickler in denjenigen Bereichen, die den positiven Ladungen gegenüberliegen, eine entsprechende negative Ladung hervorgerufen. Auf diese Weise ist zwischen dem Entwickler und der Ladung auf der Bildfläche ein elektrisches ffeld entstanden. In denjenigen Bereichen der Entwicklerschicht, die den nahezu

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keine Ladung tragenden Bereichen der Bildfläche entsprechen, ist kein elektrisches Anziehungsfeld vorhanden, das den verflüssigten Entwickler .zu der bildtragenden Fläche hin wandern lassen könnte. Daher erfolgt nur in den geladenen Bereichen eine Entwicklung, wenn der leitende Entwickler oder die leitende Donator-Trägerschicht geerdet ist oder auf einem niedrigen Potential liegt, das im allgemeinen etwa den Wert der nicht geladenen oder nahezu nicht geladenen Bereiche der Bildfläche besitzt. Da der Entwicklungsmechanismus gemäß der Erfindung nicht polaritätsempfindlich ist, erfolgt die Entwicklung in den geladenen Bereichen, wie oben ausgeführt, unabhängig davon, ob die geladenen Bereiche negative oder positive Polarität; besitzen. Demgemäß werden in denjenigen Entwicklerbereichen, die den negativen Ladungen auf der Bildfläche entsprechen, positive Ladungen induziert. Daß damit entstehende elektrische Feld bewirkt, daß der Entwickler zu der Bildfläche in Bildkonfiguration hin wandert und sich auf der Bildfläche ablagert. Sofern erwünscht, können die nicht geladenen Bereiche entwickelt werden, indem der leitende Entwickler oder die leitende Donator-Trägerschicht auf ein Potential gebracht wird , dessen Polarität dieselbe ist wie jene des Potentials der geladenen Bereiche der Bildfläche und dessen Größe etwa die gleiche ist wie die des Potentials der genannten geladenen Bereiche. Bei dieser Ausführungsform ist ein Feld zwischen den nicht geladenen Bereichen der Bildfläche und der Entwicklerschicht vorhanden, während zwischen den geladenen Bereichen der Bildfläche und den entsprechenden Bereichen der Entwicklerschicht kein Feld vorhanden ist. Demgemäß wird von den geladenen Bereichen der Bildfläche lein Entwickler angezogen. In denjenigen Bereichen, die nahezu keine Ladung besitzen, werden jedoch in der Entwicklerschicht und in der leitenden Trägerschicht des latenten Bildfilmes Ladungen induziert, die zu elektrischen Kraftfeldern führen, die eine

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Ablagerung des Entwicklers auf der Bildfläche in den nichtgeladenen Bereichen bewirken. So kann z.B. ein Potential von etwa 200 Volt an die leitende Entwickler™ schicht angelegt v/erden, bei der nicht geladene oder nahezu entladene Bereiche, deren Potential in der Größenordnung von 10 Volt liegt, zu entwickeln sind. In der Praxis besteht im allgemeinen der Wunsch, eine geringe Vorspannung anzulegen, um die Adhäsion des Kntwicklermaterials an dem Donatorteil zu überwinden und eine hohe Qualität und hintergrundfreie Entwicklerablagerung au gewährleisten. Wird an die elektrischleitende Entwicklerschicht oder an die elektrischleitende Bonator-Trägerschicht ein erhöhtes Potential angelegt, so ist es wünschenswert, eine Potentialdifferenz von etwa 30 bis 50 Volt vorzusehen. Zur Entwicklung nichtgeladener Bereiche einer Bildfläche, die geladene Bereiche mit einem Potential von etwa 450 Volt trägt, wird z.B. an den leitenden Entwickler bzw. an die leitende Donator-Trägerschicht ein Potential von etwa 500 Volt angelegt. Dieses an die Entwicklerschicht oder an die Donator-Trägerschicht, sofern diese leitend ist, angelegte zusätzliche Potential führt zum Entstehen eines stärkeren Feldes für die Bewegung und Ablagerung des verflüssigten Entwicklers. Werden geladene Bereiche mit eine Restladung tragenden Hintergrundbereichen entwickelt, deren Größe z.B. etwa +5 Volt beträgt, so ist es in entsprechender Weise wünschenswert, an den leitenden Entwickler bzw. an die leitende Donator-Trägerschicht ein Potential von etwa -30 bis -50 Volt anzulegen. Sind stark leitende verflüssigte Entwicklerstoffe zu verwenden, so brauchenkeine äußeren Potentialquellen zur Vorspannung der Entwicklerschicht vorgesehen zu werden. Die leitende Entwicklerschicht kann als elektrisch schwebend angesehen werden. Die Entwicklerablagerung in den Hintergrundbereichen der letztlich erzielten Kopie und die Abhängigkeit von dem Verhältnis geladener Bereiche zu nichtgeladenen Bereichen in dem latenten

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Bild macht die Verwendung einer nicht vorgespannten Entwicklerschicht weniger wünschenswert als nine Ausführungsform, -bei der ein gesteuertes Potential an die leitende Entwicklerschicht bzw. an die leitende Donator-Trägerschicht angelegt wird.

Im allgemeinen nimmt die für di- Entwicklang einer ein elektrostatisches latentes Bild tragenden '!Flache erforderliche Zeitspanne mit einer Zunahme der Viskosität und Oberflächenspannung des verflüssigten Entwicklers zu. Werden verflüssigte Entwickler mit relativ hoher Oberflächen- " spannung verwendet und ist eine Herabsetzung der Entwicklungszeit erwünscht, so kann diese Herabsetzung der Entwicklungszeit dadurch erfolgen, daß der mittlere Abstandspartikeldurchmesser und/oder die Viskosität des verflücsig-. ten Entwicklers verringert und/oder iie Vorspannung der Entwicklerschicht bzw. der leitenden üc-nator-Trägerschicht erhöht wird. Auf diese Weise wird eine Entw.t cklerwanderung zu der Bildfläche hin gefördert. Ein erheblicher Spielraum der Oberflächenspannung des verflüssigten Entwicklers ist zulässig. Zufriedenstellende Ergebnisse werden mit Entwicklern erzielt, deren Oberflächenspannung unterhalb eines Bereiches von etwa" 80 dyn/cm liegt. i

Wie oben ausgeführt, enthalten Entwickler herkömmlicher Flüssigkeitsentwicklungssysteme Markierungspartikel, die in einer isolierenden Trägerflüssigkeit oder in einem isolierenden schmelzbaren Trägerstoff verteilt sind. Zur Vermeidung eines Zerfalls des elektrostatischen latenten Bildes und zur Erzielung eines Bestehenbleibens des elektrischen Feldes durch den Entwickler zwecks Ausübung von Kräften auf die Markierungspartikel ist eine isolierende Trägereinlage erforderlich. Die Entwicklung erfolgt dadurch, daß die verteilten Markierungspartikel durch den flüssigen Träger

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zu dem elektrostatischen latenten Bild hin wandern. Das schließlich entwickelte Bild besteht im wesentlichen aus zugewanderten Markierungspartikelri. Im Unterschied zu den herkömmlichen IFlüssigkeitsentwicklungssysifcemen ist der normalerweise feste Entwickler gemäfi der Erfindung im verflüssigten Zustand elektrisch leitend, und das schließlich erzielte entwickelte Bild besitzt den verflüssigten Teil und ebenso Markierungspartikel, sofern solche verwendet sxnd. Darüber hinaus ist die bei den bisherigen bekannten Verfahren bestehende Forderung nach einem zusätzlichen ü.;.ldfixierungsschritt bei Verwendung des selbstfixierenden Entwicklers gemäß der Erfindung beseitigt. Demgemäß sind die den bisher bekannten Systemen anhaftenden Nachteile, wie die Entwicklerverschüttung, das Absetzen verteilter Markierungspartikel, die Markierungspartikel-Erschöpfung, die Verstopfung der Zuführungseinrichtung, die Entfernung isolierender Trägerflüssigkeiten von der Bildfläche, usw., durch Anwendung des erfindungsgemäßen Entwicklungssystems weitgehend eliminiert. Darüber hinaus brauchen die bei den bisher bekannten !"lüssigkeitsentwicklungssystemen erforderlichen komplizierten und genauen Zuführeinrichtungen bei Verwendung der erfindungsgemäßen Abstandspartikel nicht vorgesehen zu werden.

An Hand nachstehend näher erläuterter Beispiele werden Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Entwicklersystemkomponenten und zur Anwendung dieser Komponenten in einem Entwicklungsverfahren erläutert und verglichen. Die jeweils angegebenen Anteile und Prozenfeätze beziehen sich auf Gewichtseinheiten, sofern nichts anderes angegeben ist. Die Beispiele sollen ferner im Unterschied zu Kontrollbeispielen die verschiedenen bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung veranschaulichen.

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Die nachstehend näher betrachteten Beispiele I bis XIII werden mit Donator-Trägerschichten ausgeführt, die eine verflüssigbare Entwicklerschicht.tragen. Diese Entwicklerschicht is·- auf die betreffenden Trägerschichten mit Hilfe eines DrahtStabes aufgebracht worden, und zwar durch Überziehen eines mit Lösungsmittel verdünnten und/oder erwärmten Entwieklermaterials. Die bei diesen Beispielenverwendeten elektrophotographischen Bindemittelplatten sind entweder Papierblätter oder mit Zinkoxyd-Melaminformaldehyd überzogene Gewebe oder photoleitende Zinkoxyd-Silikonharz-Isolierschichten oder mit amorphem Selen überzogene Messingplatten. Sämtliche in den folgenden Beispielen beschriebenen verflüssigbaren polaren Entwickler besitzen eine Viskosität von weniger als etwa 10 Poise, eine Oberflächenspannung von weniger als etwa 80 dyn/cm und eine elektrische Leitfähigkeit von weniger als etwa 10 ^ Ohm »cm.

Beispiel I

Eine geglättec-e Donator-Trägerschichtplatte, bestehend aus einer etwa 0,1 mm dicken Aluminiumfolie, wird mit einer elektrischleitenden Entwicklerschicht überzogen, deren Dicke etwa 8 Mikron beträgt. Diese Entv/icklerschicht besteht aus Polyäthylenglykol (3 Teile Garbowachs 1500 mit 6 Teilen Garbowachs 6000 der Union Carbide Corporation), das mit etwa 0,25 Gewichtsteilen-bezogen auf das Gesamtgewicht der Entwicklerschicht - Kristallviolett gefärbt ist, v/elches mit 25 Teilen Methylalkohol verdünnt ist. Auf die Oberfläche der Entwicklerschicht werden Abstandspartikel aufgebracht, die aus mit Zinkstearat überzogenem Kalziumkarbonat bestehen und einen mittleren Abstandsdurchmesser von etwa 10 Mikron besitzen. Diese Partikel v/erden in solcher Menge auf die Oberfläche der Entwicklerschicht aufgebracht, daß zwischen benachbarten Abstandspartikeln eine mittlere Abstandsentfernung von etwa 25 Mikron erzielt ist. Die Bildfläche einer

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Zinkoxyd-Bindemittelplatte wird dann durch Koronaladung auf ein Potential von etwa -550 bis -400 Volt aufgeladen und dann einem Hell-Dunkel-Bild entsprechend belichtet, um ein elektrostatisches latentes Bild zu erhalten. Die das elektrostatische latente Bild tragende Bildfläche wird dann in die Nähe der mit Abstandspartikeln überzogenen Oberfläche der überzogenen Donator-Trägerschicht gebracht und zu dieser Oberfläche parallel ausgerichtet. Auf das so erzielte Schichtengebilde wird dann zwischen Metallplatten, die auf eine Temperatur von etwa 48⁰G erwärmt sind, ein fc geringer Druck ausgeübt. Nach etwa fünf Sekunden wird das

Schichtengebilde aus den Platten herausgenommen, und die t Donator-Trägerschicht wird unmittelbar von der Bildfläche j entfernt. Nach erfolgter Abkühlung liegt bereits ohne einen zusätzlichen Fixierungsschritt ein fixiertes, dichtes Bild ausgezeichneter Qualität vor.

Beispiel II

Abgesehen davon, daß die Abstandspartikel weggelassen wurden, wurde ein Prüfvorgang mit weitgehend den gleichen _unter Materialien und Anwendung der gleichen Verfahrensschritte wie/ I

j durchgeführt. Nach erfolgter Trennung zeigte die Bildfläche " ein Bild, das auf Grund des Vorhandenseins nennenswerter Hintergrund-Entwicklerablagerungen nur sehr schwer erkennbar war.

Beispiel III

Eine Donator-Trägerschichtplatte, bestehend aus ca. 0,03mm dickem geglätteten Papier, wird mit einer elektrisch leitenden Entwicklerschicht überzogen, deren Dicke etwa 18 Mikron beträgt. Die Entwicklerschicht besteht aus Oarnaubawachs, das mit etwa 0,35 Gewichtsteilen Methylviolett gefärbt ist. Die Gewichtsangabe bezieht sich dabei auf das Gesamtgewicht

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der Entwicklerschicht. Auf die Oberfläche der Entwickler schicht werden Abstandspartikel aufgebracht, die aus Silika-Pulver bestehen und einen mittleren Abstandsdurchmesser von etwa 20 Mikron besitzen. Biese Abstandspartikel werden auf die Oberfläche der Entwicklerschicht in solcher Menge aufgebracht, daß der mittlere Abstand zwischen benachbarten Abstandspartikeln etwa 35 Mikron beträgt· Die Bildfläche einer Zinkoxyd-Bindemittelplatte wird dann durch Koronaladung auf ein Potential von etwa -400 Volt aufgeladen und sodann zur Bildung eines elektrostatischen latenten Bildes nach einem Hell-Bunkel-Bild belichtet· Die das elektrostatische latente Bild tragende Bildfläche wird dann in die Nähe der mit Abstandspartikeln überzogenen Oberfläche der überzogenen Donator-Trägerschicht gebracht und zu dieser parallel ausgerichtet. Das so erzielte Schichtengebilde wird dann zwischen Metallplatten, die auf eine Temperatur von etwa 88⁰G erwärmt sind, unter geringem Druck gehalten. Nach etwa einer Sekunde wird das Schichtengebilde aus den Platten herausgenommen, und die Donator-Trägers chi cht wird sofort von der Bildfläche entfernt. Nach Abkühlung liegt ein fixiertes, dichtes Bild ausgezeichneter Qualität vor, ohne daß ein zusätzlicher Fixierungsschritt noch erforderlich ist.

Beispiel IY

Abgesehen davon, daß hier die Abstandspartikel weggelassen werden, wird ein Kontrollversuch mit nahezu denselben Materialien und Verfahrensschritten durchgeführt. wie beim Beispiel III. Nach der Trennung des dabei verwendeten Schichtengebildes besitzt die Bildfläche ein Bild, das auf Grund des Vorhandenseins erheblicher Hintergrund-Entwicklerablagerungen nur sehr schwer erkennbar let.

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Beispiel Y

Bine aus etwa O fiQ mm dickem leitenden Kongorot-Papier bestehende Donator-Trägerschicht wird mit einer etwa 15 Mikron dicken leitenden Entwicklerschicht überzogen, die aus Paraffinwachs (Sunoco 5460, von der Sun Oil Company erhältlich) besteht, das mit etwa 0,05 Gewichtsteilen Phthalocyanin gefärbt ist. Sie Gewichtsangabe bezieht sich dabei auf das Gesamtgewicht der Entwicklerschicht. Sodann werden aus SiIika_pulver bestehende Abstandspartikel, die einen mittleren Abstandsdurchmesser von etwa 20 Mikron besitzen, auf die Oberfläche der Entwicklerschicht aufgebracht, und zwar in einer solchen Menge, dass zwischen benachbarten Abstandspartikeln eine mittlere Abstandsentfernung von etwa 50 Mikron erzielt ist. Die Bildfläche einer photoleitenden Bindemittelplatte wird dann durch Koronaladung auf ein Potential von etwa -550 bis -400 Volt aufgeladen und anschließend zur Bildung eines elektrostatischen latenten Bildes nach einem Hell-Dunkel-Bild belichtet. Sie das elektrostatische latente Bild tragende Bildfläche wird dann in unmittelbarer Nähe der mit den Abstandspartikeln überzogenen Oberfläche der überzogenen Donator-Trägerschicht gebracht und zu dieser parallel ausgerichtet. Sas so erzielte Schichtengebilde wird dann zwischen Metallplatten, die auf eine Temperatur von etwa 77°O erwärmt sind, . unter geringem Druck gehalten. Nach etwa zwei Sekunden wird das Schichtengebilde aus den Platten heraufgenommen, und die Donator-Trägerschicht wird sofort von der Bildfläche weggenommen. Nach Abkühlung liegt ein fixiertes, dichtes Bild vor, das ausgezeichnete Qualität besitzt und für dessen Herstellung kein zusätzlicher Fixierungeschritt trforderlich ist.

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Das in Beispiel V beschrieben· Verfahren wird hier mit weitgehend gleichen Mateiielitn wiederholt. Im Unterechied zum

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Beispiel V werden hier die Abstandspartikel in die Entwicklerschicht eingewalzt, nicht aber in die Donator-Trägerschicht. Der Einwalzvorgang wird deshalb vorgenoiamen, um das Vorhandensein loser Ab stands p artikel während des Transportes, der Lagerung und anschließenden Anwendung in dem Entwicklungsverfahren zu vermeiden. Die bei Verwendung der oben beschriebenen Donator-Schicht erzielten Bilder sind weitgehend die gleichen wie die mit dem im Beispiel V beschriebenen System erzielten Bilder.

Beispiel VII

Eine aus einer etwa 0,1 mm dicken Aluminiumfolie bestehende Donator-Trägerschicht wird mit einer etwa 10 Mikron dicken leitenden Entwicklerschicht überzogen, die aus Polyäthylenglykol (Carbowachs 1500, von der Union Carbide Corporation erhältlich) besteht, das mit etwa 0,02 Gewichtsteilen Nigrosin gefärbt ist. Die Gewichtsangabe bezieht sich auch hier auf das Gesamtgewicht der Entwicklerschicht. Auf die Oberfläche der Entwicklerschicht werden Abstandspartikel aufgebracht, die aus einen mittleren Abstandadurchmesser von 18 Mikron besitzenden Polyäthylen-Kügelchen bestehen. Diese Ab stands partikel werden in sol-, eher Menge auf die genannte Oberfläche aufgebracht, daß zwischen benachbarten Abstandspartikeln eine mittlere Abstandsentfernung von etwa 30 Mikron erzielt ist. Die entwicklerabstoßende Bildfläche einer photoleitenden Zinkoxyd-Bindemittelplatte, in welcher das Bindemittel durch Silikonharz gebildet ist, wird dann durch Koronaladung auf ein Potential von etwa -400 Volt aufgeladen und anschließend zur Bildung eines elektrostatiscWLatenten Bildes nach einem Hell-Dunkel-Bild belichtet. Die das elektrostatische latente Bild tragende Bildfläche wird dann in unmittelbare Nähe der mit den Abstandspartikeln überzogenen Oberfläche der überzogenen Donator-Trägerschicht gebracht und zu dieser parallel

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ausgerichtet. Das so erzielte Schichtengebilde wird dann zwischen zwei Metallplatten gehalten, die auf eine Temperatur von etwa 72°0 erwärmt sind, und außerdem wird an die Entwicklerschicht eine elektrische Vorspannung von etwa 40 Volt angelegt. Nach etwa zwei Sekunden wird das Schichtengebilde aus den Platten herausgenommen, und die Donator-Trägerschicht wird sofort von der Bildfläche entfernt. Nach Abkühlung liegt ein fixiertes,dichtes Bild vor, ohne daß noch ein zusätzlicher Fixierungsschritt erforderlich ist.

Beispiel VIII

Eine durch eine etwa 0,13 mm dicke Aluminiumfolie gebildete Donator-Trägerschicht wird mit einer etwa 10 Mikron ' dicken leitenden Entwicklerschicht überzogen, die aus Polyäthylenglykol (Gafabol, von General Aniline und Film Corporation erhältlich) besteht, das mit etwa 0,25 Gewichtsanteilen Methylviolett gefärbt ist. Auch hier bezieht sich die Gewichtsangabe auf das Gesamtgewicht der Entwicklerschicht. Auf die Oberfläche der Entwicklerschicht werden Abstandspartikel aufgebracht, die durch Sandpartikel gebildet sind, welche mit Dimethylpoiysiloxanöl überzogen sind und deren mittlerer Abstandsdurchmesser nach dem Überziehvorgang etwa 12 Mikron beträgt. Diese Abstandsρartikel werden in solcher Menge auf die genannte Oberfläche aufgebracht, daß die mittlere Abstandsentfernung zwischen benachbarten Abstandspartikeln etwa 40 Mikron beträgt. Die entwicklerabstoßende Oberfläche der photoleitenden Zinkoxyd-Bindemittelplatte, in welcher das Bindemittel Silikonharz ist, wird dann durch Koronaladung auf ein Potential von etwa -4-50 Volt aufgeladen und anschließend zur Bildung eines elektrostatischen latenten Bildes nach einem Hell-Dunkel-Bild belichtet. Die das elektrostatische latente Bild tragende

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Bildfläche wird dann in unmittelbare Nähe der mit den Abstandspartikeln überzogenen Oberfläche der Donator-Schicht gebracht und zu dieser parallel ausgerichtet. Das so erzielte Schichtengebilde wird dann zwischen Metallplatten angeordnet„ die auf eine Temperatur von etwa 77°C erwärmt sind* Wach etwa einer Sekunde wird das Schichtengebilde aus den Platten herausgenommen und abgekühlt. Die Donator-Trägerschicht wird dann von der Bildplatte getrennt. Damit ist ein fixiertes, dichtes Bild geschaffen, ohne daß ein zusätzlicher Pixierungsschritt || erforderlich ist. . i

Beispiel IX

Eine aus einer etwa 0,13 nun dicken Aluminiumfolie bestehende Donator-Trägerschicht wird mit einer ersten, etwa 3 Mikron dicken Schicht überzogen, die aus n-Eicosan besteht. Dann wird eine gefärbte zweite Schicht aufgetragen, deren Dicke etwa 15 Mikron beträgt und die aus Paraffinwachs (Sunoco 5512 von der Sun Oil Company erhältlich) besteht, das mit etwa 0,05 Gewichtsteilen Phthalocyanin gefärbt ist. Die Gewichtsangabe bezieht sich hier auf das Gesamtgewicht der festen Lösungsmittelschicht und ' der gefärbten leitenden zweiten Schicht. Auf die Oberfläche einer ein elektrostatisches latentes Bild tragenden

entwicklerabstoßenden Bildfläche werden dann Abstandsaus
partikel aufgebracht, die/Silikapulver bestehen und die einen mittleren Abstandsdurchmesser von etwa 20 Mikron besitzen. Diese Abstandsρartikel werden auf die genannte Fläche in solcher Menge aufgebracht, daß die mittlere Abstandsentfernung zwischen benachbarten Abstandspartikeln -etwa 50 Mikron beträgt. Die Oberfläche der Entwicklerschicht wird dann in unmittelbare Mähe der mit den Abstands partikeln überzogenen Bildfläche gebracht und zu dieser parallel ausgerichtet. Das so erzielte Schichtenge-

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bilde wird dann zwischen Metallplatten gehalten. Die der Donator-Trägerschicht benachbarte Metallplatte wird auf eine Temperatur von etwa 66⁰G erwärmt. Nach etwa fünf Sekunden wird das Schichtengebilde aus den Platten herausgenommen, und die Donator-Trägerschicht wird sofort von der Bildfläche entfernt. Nach erfolgter Abkühlung zeigt sich ein fixiertes Bild, das relativ frei von Hintergrundablagarungen ist und bei dem kein zusätzlicher ffixierungsschritt mehr erforderlich ist.

Beispiel X

Abgesehen von der Einsparung von Abstandspartikeln werden bei einem Kontrolldurchlauf nahezu dieselben Materialien und Verfahrensschrittβ angewandt wie beim Beispiel IX. Nach Trennung des Schichtengebildes zeigt sich, daß die Bildfläche ein Bild trägt, das auf Grund des Vorhandenseins nennenswerter Hintergrund-Entwicklerablagerungen nur sehr schwer erkennbar ist.

Beispiel XI

Ein aus einer etwa 0,1 mm dicken Aluminiumfolie bestehendes elektrischleitendes Donator-Trägerschichtgewebe wird *^: mit einer etwa 8 Mikron dicken elektrischJLeitenden Entwicklerschicht überzogen, die aus Polyäthylenglykol besteht, das mit etwa 0,25 Gewichtsteilen KristallTiolett gefärbt ist. Die Gewichtsangabe bezieht sich auch hier auf das Gesamtgewicht der Entwicklerschicht. Auf die Oberfläche der Entwicklerschicht werden Abstandspartikel aufgebracht, die aus Zinkstearat bestehen, das mit Kalziumkarbonat überzogen ist, und die einen mittleren Abstandsdurchmesser von etwa 10 Mi-ircmbesitzen. Diese Abstandspartikel werden in solcher Menge auf die genannte Oberfläche aufgebracht, daß die mittlere Abs1«andsentfernung zwischen benachbarten Abstande-

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Partikeln etwa 25 Mikron beträgt. Die Bildfläche einer Zinkoxyd-Bindemittelschicht, die ein von einem elektrisch leitenden Gewebe getragenes Melaminformaldehyd-Bindemittelharz enthält, wird durch Koronaladung auf ein negatives Potential von etwa 400 Volt aufgeladen und dann zur Bildung eines elektrostatischen latenten Bildes nach einem Hell-Dunkel-Bild belichtet. Die das elektrostatische latente Bild tragende Bildfläche wird dann in unmittelbare Nähe der mit den Abstandspartikeln überzogenen Fläche der überzogenen Donator-Trägerschicht gebracht und zu dieser parallel ausgerichtet. Das so erzielte Schichtengebilde wird dann zwischen zwei auf eine Temperatur von etwa 66⁰C erwärmten Druckwalzen geführt. Dabei wird durch die Walzen ein hinreichend hoher Druck auf das Schichtengebilde aus·«- geübt, so daß die Innenflächen der Donator-Trägerschicht und des leitenden Gewebes nahezu parallel und in unmittelbarer Nähe voneinander entfernt gehalten werden, und der Trennungsabstand ist dabei etwa gleich dem mittleren Abstandspartikeldurchmesser. Während des Durchlaufs des Schichtengebildes zwischen die Walzen hindurch wird an die das elektriscliLeitende Donator-Trägerschichtgewebe berührende Druckwalze eine negative Vorspannung von etwa 500 Volt angelegt. Nach der Entwicklung wird die Donator-Trägerschicht von dem Schichtengebilde abgezogen. Nach Abkühlung auf Raumtemperatur liegt ein fixiertes, dichtes Umkehrbild ausgezeichneter Qualität vor.

Beispiel XII

Ein aus geglättetem Papier bestehende isolierende Donator-Trägerschicht wird mit einer etwa 18 Mikron dicken elektrische it enden Entwicklerschicht überzogen, die aus Carnaubawachs besteht, das mit etwa 0,35 Gewichtsteilen Methylviolett gefärbt ist. Die Gewichtsangabe bezieht sich auch hier auf das Gesamtgewicht der Entwicklerschicht. Auf die

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Oberfläche der Entwicklerschicht werden Abstandsρartikel aufgebracht, die aus Silikapulver bestehen und die einen mittleren Abstandsdurchmesser von etwa 20 Mikron besitzen. Biese Abstandsρartikel werden auf die genannte Fläche in solcher Menge aufgebracht, daß die mittlere Abstanasentfernung zwischen benachbarten Abstandspartikeln etwa 35 Mikron beträgt. Die entwicklerabstoßende Bildfläche einer photoleitenden Zinkoxyd-Bindemitt eis chicht, in der das Bindemittel Silikonharz ist und die Trägerschicht durch leitendes Papier gebildet ist, wird dann durch Koronaladung auf ein Potential von etwa-400 YoIt aufgeladen und sodann zur Bildung eines elektrostatischen latenten Bildes nach einem Hell-Dunkel-Bild belichtet. Die das elektrostatische latente Bild tragende Bildfläche wird dann in unmittelbare Nähe der mit den Abstandspartikeln überzogenen Oberfläche der überzogenen Donator-Trägerschicht gebracht und zu dieser parallel ausgerichtet. Das so erzielte Schichtengebilde wird dann zwischen zwei Druckrollen geleitet, die auf eine !Temperatur von etwa 88°0 erwärmt sind*, Da in der Schicht der verwendeten Abstandspartikel gewisse Ungleichförmigkeiten in der Partikelgröße vorhanden sind, wird durch die Walzen ein hinreichend hoher Druck auf das Sehiohtengebilde ausgeübt, demzufolge die größeren Abstandspartikel tiefer in die Innenflächen der- Donator-Trägerschicht und der leitenden Schicht eingedrückt werden. Auf diese Weise wird zwischen den Innenflächen der Donator-Trägerschicht und der leitenden Schicht ein Abstand erzielt, der etwa gleich der gewünschten Abstandsentfernung von etwa 20 Mikron ist. Die leitende Trägerschicht für das photoleitende Bindemittel und der leitende Entwickler sind während des Durchlaufs des Schichtengebildes zwischen die Walzen hindurch elektrisch geerdet. Hach erfolgter Entwicklung wird das SchichtengebiT.de schnell abgekühlt, indem es mit einer Walze in Berührung gebracht ist, die durch

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umlaufendes kaltes Wasser innen gekühlt ist. Die Donator-Trägerschicht wird dann von dem Schichtengebilde abgezogen. Es zeigt sich ein fixiertes Bild guter Qualität.

Beispiel Uli

Eine aus einer etwa 0, 1 "mm dicken Aluminiumfolie bestehende elektrischjleitende Donator-Trägerschicht wird mit einer etwa 8 Mikron dicken leitenden Entwicklerschicht überzogen, die aus Polyäthylenglykol besteht, das mit etwa 0,25 Gewichtsteilen Kristallviolett gefärbt ist. Auch hier bezieht sich die Gewichtsangabe auf das Gesamtgewicht der Entwicklerschicht. Auf die Oberfläche der Entwicklerschicht

mit werden Abstandspartikel aufgebracht, die aus/Zinkstearat überzogenem Kalziumkarbonat bestehen und die einen mittleren Abstandsdurchmesser von etwa 10 Mikron besitzen. Diese Abstands ρ artikel werden in solcher Menge auf die genannte Oberfläche aufgebracht, daß die mittlere Entfernung zwischen benachbarten Abstandspartikeln etwa 25 Mikron beträgt· Die Entwicklerschicht wird dann verflüssigt, indem die nicht überzogene Seite der Donator-Trägerschicht mit einer erwärmten Platte in Berührung gebracht wird. Auf diese Weise können

die Abstandspartikel in die verflüssigte Entwicklerschicht eindringen. Nach erfolgtem Eindringen der Partikel in die Entwicklerschicht wird die Entwicklerschicht abgekühlt und ausgehärtet. Der Zweck des ErwärmungsVorganges besteht darin, den Verlust loser Abstandspartikel während des Transports, der Lagerung und der anschließenden Handhabung des Entwicklungselementes in einem Entwicklungsvorp:ang zu vermeiden. Eine von einer Messingschicht getragene antwicklerabstoßende Bildschicht aus amorphem Selen wird qann durch Koronaladung auf ein Potential von etwa +700 Volt aufgeladen. Die geladene Bildfläche wird dann in unmittelbare Nähe der Schirmbildfläche einer Kathodenstrahlröhre

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gebracht und zu dieser parallel ausgerichtet. Sodann wird die betreffende Bildfläche nach einem Hell-Dunkel-Bild belichtet, wie es auf der Schirmbildfläche der Kathodenstrahlröhre dargestellt wird. Auf diese Weise wird ein elektrostatisches Bild auf der Bildfläche gebildet. Die das elektrostatische latente Bild tragende Fläche wird dann in unmittelbare Nähe der Entwicklerschicht gebracht und zu dieser parallel ausgerichtet. Das so erzielte Schichten,-gebilde wird dann zwischen zwei Druckwalzen hindurchgeleitet, die auf eine (Temperatur von etwa 66⁰G erwärmt sind. Dabei wird durch die Walzen ein hinreichend hoher Druck auf das Schichtengebilde ausgeübt, so daß die Innenflächender Donator-Trägerschicht und der Bindemittelschicht nahezu parallel

und in geringem Abstand voneinander entfernt sind. Die beiden Innenflächen sind dabei um einen Abstand voneinander ent-} fernt, der etwa gleich dem mittleren AbstandspartikeiLj&urch·» messer ist. Die die elektriscbjLeitende Donator-Träger schicht t berührende Druckwalze ist über ein einer Batterie parallelge™ ! schaltetes Potentiometer mit der die Bildschicht tragenden t leitenden Schicht verbunden und spannt diese auf etwa +700 Volt vor. Die elektrische Vorspannung wird während des Durchlaufs des Schichtengebildes zwischen den Waisen aufrechterhalten. Nach der Entwicklung wird die Donator- !Trägerschicht von dem Schichtengebilde abgezogen«, Nach erfolgter Abkühlung auf Saumtemperatur besitzt die lichtempfindliche Äufnahmefläche in den entladenen Bereichen ein fixiertes Bild guter Qualität.

Bei den oben erläuterten beispielsweisen Verfahren zur Herstellung und Anwendung des Entwicklermaterials und de ■ Abstandspartikel gemäß der Erfindung sind zwar spezielle Stoffe und Bedingungen angegeben v/orden; diese sollen jedoch lediglich zur Erläuterung der Erfindung dienen=, Anstelle der in den obigen Beispielen genannten Entwickler·-■

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ORfGIWAL INSPECTED

mfcv .5 ^i all en _s Abstandspartikel, Substituenten und Verfahren keimen- unte:·* Erzielung entsprechender Ergebnisse auch an^er-e Entiiicklermaterdv-llcm, übersogene und nichtüber-30.:-i?ne Ab st ands ρ artikel, »Substituents en und Verfahren angews/'-vwerden.

ill . v-hließend sei daher noch darauf hingewiesen, daß die E,"¹ . lidung suf die vorstehend betrachteten Beispiele nicht bc :.slirankt ist, sondern ohüe Abweichung vom Erfindungsgedr ;1tqb noch in verschiedener Meise modifiziert werden kann.

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Claims (23)

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Patentansprüche

Entwicklungselement zur Entwicklung elektrostatographischer latenter Bilder, dadurch gekennzeichnet, daß es eine normalerweise in festen Zustand befindliche, verflüssigbare Polarentwicklerschicht enthält, die von einer Trägerschicht getragen ist und die im verflüssigten Zustand einen spezifischen Durchgangs-

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widerstand von weniger als 10 Ohm · cm besitzt.

2. Entwicklungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die verflüssigbare Polarentwicklerschicht eine Dicke zwischen 2 und 50 Mikron besitzt und daß ihre Schmelztemperatur in einem Bereich oberhalb von etwa 48⁰C liegt.

3« Entwicklungselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Polarentwicklerschicht einen spezifischen Durchgangswiderstand von weniger als

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10 Ohm · cm, eine Viskosität von weniger als 10 Poise bei einer Temperatur zwischen etwa 58⁰G und 99°G und eine Oberflächenspannung von weniger als 80 dyn/cm im verflüssigten Zustand besitzt.

4. Entwicklungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Trägerschicht und der Polarentwicklerschicht eine gleichmäßige Schicht aus einem festen Lösungsmittel vorgesehen ist, das einen niedrigeren Schmelzpunkt besitzt als der polare Entwickler.

5. Entwicklungselement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das feste Lösungsmittel ein kristalliner Stoff ist und daß die Gesamtdicke der festen Lösungsmittelschicht und der Polarentwicklerschicht zwischen und 30 Mikron liegt.

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6. Entwicklungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerfläche der Trägerschicht durch die im verflüssigten Zustand befindliche Polarentwicklerschicht benetzbar ist.

7. Entwicklungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zu seiner Trennung von einem zu entwickelnden Bild mit der Polarentwicklerschicht eine Vielzahl von entwicklerabstoßenden Abstands ρ artikeln in physikalischem Kontakt ist.

8. Entwicklungselement nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandspartikel auf der freien Oberfläche der Entwicklerschicht lose verteilt sind.

9. Entwicklungselement nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandspartikel mit einem entwicklerabstoßenden Überzug überzogen sind.

10. Entwicklungselement nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandspartikel teilweise in der Entwicklerschicht eingebettet sind.

11. Entwicklungselement nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandspartikel einen mittleren Abstandsdurchmesser besitzen, der zwischen 5 und 50 Prozent größer ist als die Dicke der Entwicklerschicht.

12. Entwicklungselement nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandspartikel einen mittleren Abstandsdurchmesser zwischen 2 und 60 Mikron besitzen.

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13· Entwicklungselement nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandsρartikel einen mittleren Abstandsdurchmesser zwischen 6 und 20 Mikron besitzen und daß der mittlere Abstand zv/ischen benachbarten Abstandspartikeln weniger als 2000 Mikron beträgt.

14«, Entwicklungs element nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandspartikel im wesentlichen kugelförmig ausgebildet sind.

15. Verfahren zur Entwicklung eines auf einer Bildfläche befindlichen elektrostatischen latenten Bildes mit einem Entwicklungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Bildfläche zumindest ein Teil der freien Oberfläche einer weitgehend gleichförmigen, normalerweise in festen Zustand befindlichen, verflüssigbaren Polarentwicklerwchicht gegenüberliegend angeordnet wird, die von einer Donator-Trägerschicht getragen wird, daß zwischen der Bildfläche und der Donator-Trägerschicht entwicklerabstoßende Abstandspartikel in hinreichend großer Anzahl vorgesehen x^erden, und zwar solche, daß die Bildfläche in einem Abstand von weniger als 30 Mikron von der freien Oberfläche der Polarentwicklerschicht entfernt gehalten wird, und daß die der Bildfläche gegenüberliegende Polarentwicklerschicht derart verflüssigt wird, daß zumindest ein Teil dieser Polarentwicklerschicht zu der Bildfläche in Bildkonfiguration hinwandert und sich entsprechend ablagert.

16. Verfahren zur Entwicklung eines auf einer Bildfläche befindlichen elektrostatischen latenten Bildes mit einem Entwicklungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil einer gleichmäßigen, normalerweise im festen Zustand

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ORIGINAL INSPECTED

befindlichen, verflüssigbaren Polarentwicklerschicht verflüssigt wird, die von einer Donator-Trägerschicht getragen wird, daß die freie Oberfläche des verflüssigten Bereiches der Polarentwicklex'schicht der Bildfläche gegenüberliegend angeordnet wird, daß entwicklerab- ■ stoßende Abstandspartikel zwischen der Bildfläche und der Donator-Trägerschicht in hinreichend großer Anaahl vorgesehen werden, und zwar solche, daß die Bildfläche in einem Abstand von weniger als 30 Mikron von der freien Oberfläche des verflüssigten Bereiches der Entwicklerschicht entfernt gehalten wird und zumindest ein Teil der Polarentwicklerschicht zu der Bildfläche in Bildkonfiguration hinwandert und sich dort ablagert.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung einer fixierten Entwicklerablagerung in Bildkonfiguration auf der Bildfläche die Entwicklerschicht ausgehärtet und die Donator-Trägerschicht von der Bildfläche getrennt wird.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Polarentwicklerschicht durch Zuführung von Wärmeenergie verflüssigt wird.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Polarentwiciderschicht durch Berührung mit einem Lösungsmittel verflüssigt wird.

20. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß an die Entwicklerschicht eine elektrische Vorspannung angelegt wird, durch die die Wanderung zumindest eines Teiles der Entwicklerschicht zu der Bildfläche hin gefördert wird.

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21. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß als verflüssigbare Schicht eine Schicht mit einer Dicke zwischen 20 und 30 Mikron, einem oberhalb von etwa 48°C liegenden Schmelzbereich und einer Oberflächenspannung im verflüssigten Zustand von weniger als 80 dyn/cm verwendet wird.

22. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß als Abstandspartikel einen mittleren Abstandsdurchmesser zwischen 2 und 60 Mikron besitzende Partikel bei einem mittleren gegenseitigen Abstand von weniger als 2000 Mikron verwendet werden.

23. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß als Donator-Trägerschicht eine Schicht verwendet wird, die durch die Entwicklerschicht im verflüssigten Zustand benetzbar ist, und daß für die Bildfläche solche Stoffe verwendet werden, daß der Hintergrundbereich der Bildfläche den verflüssigten Entwickler abstößt.

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