DE2031512B2

DE2031512B2 - Verfahren zur Entwicklung eines elektrostatischen Ladungsbildes und dabei verwendbarer Flüssigentwickler

Info

Publication number: DE2031512B2
Application number: DE2031512A
Authority: DE
Inventors: Alan Bruce Amidon; Robert Michael Ferguson; Joseph Mammino
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1969-07-01
Filing date: 1970-06-25
Publication date: 1980-08-21
Also published as: ZA704476B; SU654194A3; DK129175C; DE2031512A1; DK129175B; PL81311B1; DE2031512C3; NL7009759A; JPS5217419B1; BE752804A; CH551646A; AT318392B; SE359662B; GB1312844A; FR2056399A5; ES381299A1; CA937823A

Description

Die Erfindung betgrifft ein Verfahren der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art zur Entwicklung eines elektrostatischen Ladungsbildes auf einer Aufzeichnungsfläche und einen hierbei verwendbaren Flüssigentwickler.

Die Entwicklung eines Ladungsbildes kann anstatt mit trockenen Entwicklermaterialien, wie es allgemein

jo üblich ist, auch mit Hilfe von flüssigen Entwicklermaterialien vorgenommen werden. Bei der konventionellen Flüssigkeitsentwicklung, die gemeinhin als elektrophoretische Entwicklung bezeichnet wird, wird ein isolierender Flüssigkeitsträger mit darin dispergierten fein

li zerteilten Feststoffen mit der Bildfläche in Berührung gebracht, und zwar sowohl mit den geladenen als auch mit den nicht geladenen Bereichen. Unter dem Einfluß des dem geladenen Bild zugehörigen elektrischen Feldes wandern dann die suspendierten Teilchen zu den

4(i geladenen Bereichen der Aufzeichnungsfläche hin und trennen sich dabei von der isolierenden Flüssigkeit. Diese elektrophoretische Wanderung geladener Teilchen führt zur Ablagerung der betreffenden geladenen Teilchen auf der Aufzeichnungsfläche in bildmäßiger

4^r> Verteilung. Die elektrophoretische Entwicklung eines Ladungsbildes kann z. B. in der Weise vorgenommen werden, daß der Entwickler über die ein Bild tragende Oberfläche geleitet wird, indem die Aufzeichnungsfläche in ein Entwicklerbad eingetaucht wird, oder indem

w der Flüssigkeitsentwickler auf einer eine glatte Oberfläche besitzenden Walze aufgebracht wird und die betreffende Walze entgegen der Aufzeichnungsfläche bewegt wird.

Ein weiteres Verfahren zur Entwicklung von La-

Vi dungsbildern i-u das Hüssigkeitsentwicklungsverfahren, wie es in der US-Patentschrift 30 84 043 angegeben ist und das nachstehend als Entwicklungsverfahren mit polarer Flüssigkeit bezeichnet wird. Bei diesem Verfahren wird ein Ladungsbild dadurch entwickelt

w) oder sichtbar gemacht, daß die Aufzeichnungsfläche einem Flüssigkeitsentwickler auf der Oberfläche einer Entwicklerantragsfläche ausgesetzt wird, die eine Vielzahl von hochstehenden Bereichen oder »Erhöhungen«, welche eine nahezu gleichmäßig gemusterte

t>5 Oberfläche festlegen, und eine Vielzahl von Bereichen, die zwischen den erhöhten Bereichen eingedrückt sind und die als »Täler« bezeichnet werden, aufweist. Die Täler der Enlwicklerantragsfläche enthalten eine

Schicht aus leitendem Flüssigkeitsentwickler, der außer Kontakt mit der Aufzeichnungsfläche gehalten wird. Die Entwicklung wird dabei dadurch bewirkt, daß die Entwicklerantragsfläche, die in den Tälern Flüssigkeitsentwickler trägt, in eine Entwicklungsstellung zu der Aufzeichnungsfläche gebracht wird. Der Flüssigkeitsentwickler wird dabei aus den Tätern der Entwicklerantragsfläche herausgezogen, und zwar lediglich in den geladenen Bereichen der Aufzeichnungsfläche. Die Entwicklerflüssigkeit kann pigmentiert oder gefärbt sein. Das in der US-Patentschrift 30 84 043 angegebene Entwicklungssystem unterscheidet sich von den elektrophoretischen Entwicklungssystemen dadurch, daß bei den zuletzt genannten Systemen ein nennenswerter Kontakt zwischen dem Flüssigkeitsentwickler und sowohl den geladenen als auch den nicht geladenen Bereichen einer ein Ladungsbild tragenden Aufzeichnungsfläche erfolgt Im Unterschied zu elektrophoretischen Entwicklungssystemen wird bei dem mit einer polaren Flüssigkeit arbeitenden Entwicklungsverfahren ein nennenswerter Kontakt zwischen der polaren Flüssigkeit und den Bereichen der ein Ladungsbild tragenden Oberfläche, die nicht zu entwickeln sind, vermieden. Ein verminderter Kontakt zwischen einem Flüssigkeitsentwickler und den keine Ladungen tragenden Bereichen der zu entwickelnden Fläche ist dabei erwünscht da auf diese Weise die Ausbildung von Ablagerungen in den Bildhintergrundbereichen unterbunden wird. Eine weitere Eigenschaft, die das mit einer polaren Flüssigkeit arbeitende Entwicklungsverfahren von dem elektrophoretischen Entwicklungsverfahren unterscheidet, ist die Tatsache, daß die Flüssigkeitsphase eines polaren Entwicklers tatsächlich an der Entwicklung einer Oberfläche teilnimmt. Die Flüssigkeitsphase bei elektrophoretischen Entwicklern wirkt dabei lediglich als Trägermedium für die Entwicklerteilchen.

Obwohl diese Flüssigkeitsentwicklungssysteme zufriedenstellende Bilder herzustellen erlauben, treten im allgemeinen jedoch Mängel in bestimmten Boreichen auf, die eine weitere Entwicklung und Verbesserung erfordern. Schwierigkeiten sind insbesondere mit Flüssigkeitsentwicklungssystemen verbunden, die eine wiederverwendete oder umlaufende Aufzeichnungsfläche verwenden. Bei diesen Systemen wird eine Aufzeichnungsfläche, etwa aus einem Selen oder eine Selenlegierung enthaltenden, auf einer Trommeloberfläche angeordneter Photoleiter, geladen, mit einem Hell-Dunkel-Bild belichtet und entwickelt, indem die das Ladungsbild tragende Oberfläche in eine Entwicklungsstellung mit einer Entwicklerantragsfläche gebracht wird, welche Flüssigkeitsentwickler enthält. Der Flüssigkeitsentwickler wird entsprechend dem geeigneten Verfahren von der Entwicklerantragsfläche auf die das Ladungsbild tragende Oberfläche in bildmäßiger Verteilung übertragen. Danach wird das Entwicklerbild auf eine Aufnahmefläche, wie Papier, übertragen. Während des Übertragungsschrittes wird jedoch nicht der gesamte flüssige Entwickler übertragen, weshalb anschließend ein Reinigungsschritt erforderlich ist.

Bei der elektrophoretischen Entwicklung wird die gesamte Aufzeichnungsfläche von dem flüssigen Entwickler oder Flüssigkeitsentwickler berührt, wobei sich die geladenen Teilchen von der Trägerflüssigkeit trennen und zu den geladenen Feld- oder Bildbereichen hin wandern. Die betreffenden Teilchen haften aufgrund der van-der-Waals-Kräfte fest an der Aufzeichnungsfläche, da sie sich verschiedentlich in einem Abstand von etwa 500 Angström von der Aufzeichnungsfläche befinden. Die van-der-Waals-Kräfte sind dabei so stark, daß bei dem anschließenden Übertragungsschritt ein erheblicher Teil der Teilchen auf der Aufzeichnungsfläehe zurückbleibt, was zur Erzeugung von eine relativ geringe Dichte besitzenden Kopien führt Neben der schlechten Dichte bei der Übertragung führen die an der Aufzeichnungsfläche haftenden Teilchen zu der Forderung, den restlichen Entwickler von der Aufzeichnungsfläche zu beseitigen, wobei eine nur hinreichende Reinigung zu einer Verschlechterung des Photoleiters führt Im allgemeinen liefert die elektrophoretische Entwicklung in Systemen, die umlaufende Aufzeichnungsflächen verwenden, einen geringen Wirkungsgrad,

und zwar sowohl hinsichtlich der Übertragung des Entwicklers auf eine Aufzeichnungsfläche als auch hinsichtlich des Reinigungsschrittes. Da darüber hinaus bei diesem Verfahren eine generelle Flächenberührung zwischen dem flüssigen Teil des Entwicklers und der gesamten Aufzeichnungsfläche vorhanden ist wird ein' gewisser Teil des flüssigen Trägers in den Bildhintergrundbereichen der Endkopie vorhanden sein. Wird als flüssiger Träger ein flüchtiger Träger verwendet, so muß eine gewisse Wärmemenge erzeugt werden, um die Trägerschicht in den Bildhintergrundbereichen zu verdampfen. Im Unterschied dazu liefern nicht flüchtige Flüssigkeiten im allgemeinen Kopien mit schmierigen oder fettigen äildhintergrundbereichen. In jedem Fall ist ohne die Anwendung eines Erwärmungs- oder

jo Einbrennschrittes das Kopierpapier normalerweise feucht, und außerdem ist der Bildbereich auf dem Kopierpapier schlecht fixiert. Darüber hinaus sind die bei der elektrophoretischen Entwicklung benutzten Entwickler polaritätsempfindlich. Dies bedeutet, daß sie

r> speziell ausgewählt sein müssen, um Bilder mit positiver oder negativer Ladung entwickeln zu können. Darüber hinaus kann bei der elektrophoretischen Entwicklung eine allmähliche Erschöpfung der elektroskopischen Teilchen in dem Entwickler auftreten, da diese während der Entwicklung von der Trägerflüssigkeit getrennt werden. Jeder Verbrauch kann dabei bedeutsam sein, da im allgemeinen nur relativ geringe Mengen an elektroskopischen Teilchen in dem Entwickler vorhanden sind, um die Beibehaltung einer geringen Viskosität des Flüssigkeitsentwicklers sicherzustellen, was für annehmbare Entwicklungsgeschwindigkeiten erforderlich ist.

Bei Entwicklungssystemen, die mit polarer Tinte oder polarem Farbmittel arbeiten, wie sie in der US-Patent-

w schrift 30 84 043 angegeben sind, ist die Entwicklerflüssigkeit relativ leitend, und zwar bei einem spezifischen Widerstand von weniger als 10¹⁰ Ohm · cm. Nach erfolgter Übertragung des Entwicklers in bildmäßiger Verteilung von der Aufzeichnungsfläche auf eine

5^r) Aufnahmefläche und sogar bei relativ starker Reinigung ist noch ein Teil dieses Entwicklers auf der Aufzeichnungsfläche festzustellen. Dieser Entwicklerrest ist für den zyklischen Gebrauch der Aufzeichnungsfläche schädlich. Eine anschließende Wiederaufladung eines

w) Photoleiters kann dabei z. B. unzureichend sein, da die leitende Flüssigkeit die Ladung ableiten kann. Darüber hinaus kann die Querleitfähigkeit des flüssigen Entwicklers auf dem Photoleiter übermäßig hoch werden, wodurch die Auflösung des erzielten Bildes verschlechte tertwird.

In vielen Entwicklermaterialien, die bei diesen Verfahren angewandt werden, werden Materialien verwende^, die die atmosphärische Feuchtigkeit absor-

bieren und damit die Entwicklerviskosität absenken sowie die Entwicklungsbedingungen ändern.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs erwähnten Art sowie einen dabei verwendbaren Flüssigentwickler anzugeben, mit denen Bilder mit guter Dichte, Kontrast und gutem Auflösungsvermögen in schneller Folge erzeugt werden können.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Verfahren der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein flüssiger Entwickler mit einem spezifischen elektrischen Widerstand zwischen etwa 10¹⁰ und 10¹⁴ Ohm · cm verwandt wird.

Mit Hilfe des «rfindungsgemäßen Verfahrens werden Kopien erzielt, die sich durch eine verbesserte Auflösung und/oder Dichte auszeichnen. Das Verfahren kann in schneller Folge durchgeführt werden, wobei jeweils diesselbe Aufzeichnungsfläche verwandt werden kann. Insbesondere benötigt das Verfahren praktisch keine besondere Reinigungsvorrichtung für die Reinigung der Aufzeichnungsfläche von Tonermaterial in den Bildhintergrundbereichen.

Weiterhin wird erfindungsgemäß ein Flüssigentwickler zur Anwendung bei dem Verfahren, bestehend aus Trägerflüssigkeit, Tonerteilchen, und einem Dispersionsmittel, angegeben, der sich dadurch auszeichnet, daß der Entwickler einen spezifischen elektrischen Widerstand zwischen 10¹⁰ und 10^M Ohm cm aufweist und der Toneranteil mehr als 20 Gew.-% bezogen auf die Gesamtmischung beträgt. Mit einer solchen Flüssigkeitsentwicklermischung lassen sich Kopien ausgzeichneter Dichte und mit ausgezeichnetem Auflösungsvermögen selbst bei schneller Bildfolge erzielen.

Vorzugsweise wird eine Flüssigkeitsentwicklermischung verwandt, bei der der Toneranteil in einer Menge von 30 bis 40 Gew.-°/o bezogen auf die Gesamtmischung vorhanden ist. Mit einer solchen Flüssigkeitsentwicklermischung werden Kopien erhalten, die eine ausgezeichnete Dichte und einen ausgezeichneten Kotrast aufweisen. Mit Hilfe einer solchen Flüssigkeitsentwicklermischung können Kopien erhalten werden, die nicht feucht, glitschig oder schmierig in den Bildhintergrundbereichen sind.

Insgesamt werden durch das erfindungsgemäße Verfahren und die neue Flüssigkeitsentwicklermischung die Verwendung neuer flüssiger Entwickler ermöglicht, die nicht polaritätsempfindlich sind, und die durch stabile Suspensionen gebildet sind, welche unabhängig von dem Partikeloberflächenpotential oder von der Konzentration sind.

Die Entwicklung wird dabei dadurch bewirkt, daß die Entwicklerantragsfläche hinreichend dicht an die das Ladungsbild tragende Aufzeichnungsfläche gebracht wird, so daß der nicht leitende Flüssigkeitsentwickler aus den eingedrückten Bereichen der Entwicklerantragsfläche herausgezogen und von der Aufzeichnungsfläche in bildmäßiger Verteilung angezogen wird. Zur Erzielung einer maximalen Bilddichte ist es allgemein zweckmäßig, die Vertiefungen in der Entwicklerantragsfläche nur so hoch mit dem flüssigen Entwickler zu füllen, daß beim Anliegen der erhöhten Bereiche der Entwicklerantragsfläche in geringem oder schwachen Kontakt mit der Aufzeichnungsfläche die erhöhten Bereiche der Entwicklerantragsfläche frei von flüssigem Entwickler sind.

Jede geeignete Entwicklerantragsfläche kann verwendet werden, die ein nahezu gleichmäßiges Muster von Erhebungen und Tälern aufweist und bei der die Täler hinreichend groß sind, um die Entwicklungsmengen des FlüssigkeitsentwickJers festzuhalten. Um die Abnutzung auf der Aufzeichnungsfläche auf einen minimalen Wert herabzubringen, sind die Erhebungen mit ihren die Aufzeichnungsfläche berührenden Oberflächen gleichmäßig gekrümmt oder nahezu flach ausgebildet

Typische Entwicklerantragsfläciien umfassen u.a. poröse Keramiken, einen Metallschwamm, gemusterte Bahnen oder Bänder, Kapillarkämme und zylindrische Walzen mit Oberflächenmustern, wie einen einzigen Schraubenlinieneinschnitt oder drei Schraubenlinien umfassende Einschnitte oder pyramidenförmige oder quadratförmige Einschnitte. Zur Erzielung einer guten Bildauflösung wird eine Entwicklerantragsfläche mit etwa 100 bis 300 Einschnitten bzw. Markierungen aus Erhebungen und Tälern auf 2,5 cm verwendet Bei gröberen Mustern wird im allgemeinen eine ungenügende Auflösung erzielt, und mit feineren Mustern wird eine ungenügende Entwickleraufnahme in den Tälern erzielt, und zwar im Hinblick auf die Erzielung einer guten Bilddichte. Im allgemeinen wird die Verwendung eines Musters aus Nuten bevorzugt, wie das durch drei Schraubenlinien gebildete Muster, da dieses Muster das Abstreichen der Entwicklerantragsfläche erleichtert.

Die Entwicklerantragsfläche kann mit Entwickler auf irgendeine geeignete Weise beschickt werden. Typische Entwicklerbeschickungsverfahren umfassen die Aufbringung von Entwickler von einer Walze oder einer Schwammwalze oder das Eintauchen der Entwicklerantragsfläche in ein Bad. Vor der Berührung mit der Aufzeichnungsfläche sollte die Entwicklerantragsfläche abgewischt oder sauber »abgestreift« werden, um nahezu sämtliche flüssigen Entwickler von den Erhebungen der Entwicklerantragsfläche abzuführen. Jede geeignete Einrichtung kann als Abstreif ein richtung verwendet werden. Typische Abstreifeinrichtungen umfassen Abstreifblätter und Abwischwalzen. Das Abstreifen führt neben der Beseitigung des flüssigen Entwicklers von den Erhebungen der Entwicklerantragsfläche vorzugsweise noch eine schwache Wischwirkung auf den in den Tälern der Entwicklerantragsfläche befindlichen flüssigen Entwickler aus, wodurch der Pegel des flüssigen Entwicklers in den Tälern ein wenig unterhalb der Höhe der Erhebungen bleibt Eine derartige Beschickung der Entwicklerantragsfläche mit dem Entwickler vermindert Ablagerungen in den Bildhintergrundbereichen.

Als Flüssigkeitsentwickler kann jede geeignete

so flüssige Entwicklerzusammensetzung verwendet werden, die elektrisch (relativ) nichtleitend ist. Vorzugswei se besitzt der Entwickler einen spezifischenWiderstand über IO¹⁰ Ohm · cm und unter etwa IO¹⁵ Ohm · cm. In Umlaufsystemen ergibt sich bei der Verwendung eines elektrisch stärker leitenden Entwicklers eine größere Gefahr für einen verstärkten Ladungsabfluß und für eine verstärkte Querleitfähigkeit auf der Aufzeichnungsfläche, was tu einer verschlechterten Auflösung führt. Demgegenüber ergib sich bei einem größeren spezifischen elektrischen Widerstand des Entwicklers eine größere Zeitkonstante für die Quer- oder Seitenentladung des Bildes. Die Querentladung ist in einem Umlaufsystem von Bedeutung, da je Abbildungszyklus im allgemeinen ein Rest an Entwickler auf der Aufzeichnungsfläche von dem vorhergehenden Zyklus zurückbleibt und da das Ladungsbild auf der Aufzeichnungsfläche mit dem darauf noch befindlichen Restentwickler aufgebracht werden muß.

Die Zeitkonstante τ₅ für die Querentladung des kleinsten aufzulösenden Bildelements »i« an dessen Umgebungselement ist durch die bekannte Beziehung Ts = Q c/d bestimmt, worin ρ und d der spezifische elektrische Widerstand bzw. die Dicke des restlichen Flüssigkeitsentwicklerfilms bedeutet und worin c, die Kapazität des Flächenelementes / des Dielektrikums oder Photoleiters ist. Zur Erzielung einer Auflösung von 10 Ip Linienpaaren/mm beträgt die Fläche des Elements /gleich 10~⁴ cm². Für eine typische 50^m-Selen-Photoleiterschicht mit einer Dielektrizitätskonstante von ε = 6 oder für ein typisches organisches 25^m-Dielektrikum mit ε = 3 beträgt c,· » 10-'⁴ farad/Element. Mit einem typischen Flüssigkeitsentwicklerfilmrest und einer Filmdicke in der Größenordnung von 1,0 μιη oder 10-⁴cm beträgt die Zeitkonstante r_s « 10-'°Qsec. In der folgenden Tabelle 1 ist die Zeitspanne für eine (1 — 1 Iq) Entladung (oder 63%) eines Bildelements durch Querleitung durch den Flüssigkeitsrestfilm aufgeführt.

Tabelle I

ρ 101° ion 1012 ion io'4 Ohm · cm r_s 1,0 10 100 1000 1(H see

Da beim derzeitigen Stand der Technik die praktischen elektrostatischen Abbildungsgeschwindigkeiten eine Lebensdauer eines Ladungsbildes in der Größenordnung von zumindest einer Sekunde erfordern, und vorzugsweise von 2 oder 5 Sekunden, folgt daraus, daß flüssige Entwickler für praktische umlaufende Photorezeptoren einen spezifischen Widerstand von zumindest 10¹⁰ Ohm ■ cm besitzen sollten, wenn der spezifische Widerstand nach den herkömmlichen Verfahren mit parallelen Platten zur Leitfähigkeitsbestimmung mittels pulsierendem Gleichstrom gemessen wird.

Die Entwicklungsgeschwindigkeit wird durch eine Zeitkonstante festgelegt, die sich aus der Geschwindigkeit ergibt, mit der der flüssige Entwickler Ladungen aufnimmt: ri = εοει ρ, worin ει die Dielektrizitätskonstante der Flüssigkeit, εο die absolute Dielektrizitätskonstante des freien Raums (8,85 ■ 10-'⁴ fd/cm) und ρ wie zuvor den spezifischen elektrischen Widerstand der Flüssigkeit bedeuten. Die Werte für ει bewegen sich im allgemeinen im Bereich zwischen 2 und 6, wobei ein Wert von 3,4 ein typisches Beispiel ist. Diese Werte sind für viele auf Mineralölbasis aufbauende Flüssigkeitsentwickler zutreffend. Unter der Annahme einer effektiven Entwicklungszone mit einer Breite von etwa 5,1 mm kann die maximale Entwicklungsgeschwindigkeit wie folgt berechnet werden:

Vmax = 0,5/ΐΊ cm/sec
Tabelle II

ρ ΙΟ¹⁰ lO'i ΙΟ'² 10» ion Ohm · cm τϊ 3,0 30 300 3000 30 000 msec
v_m„ 165 16,5 1,65 0,165 0,0165 cm/sec

Diese Annahme läßt erkennen, daß hohe Entwicklungsgeschwindigkeiten bei einem ρ < 10" Ohm · cm erreicht werden können. Die Erfahrung zeigt jedoch, daß mit der gemachten Annahme die Grenzgeschwindigkeiten bei ρ > 10" Ohm · cm nicht sehr genau vorhergesagt werden können. Vielmehr liefert ein gewisser zusätzlicher Mechanismus, der noch nicht vollständig geklärt ist, eine maximale Entwicklungsgeschwindigkeit, die bei ρ = 10¹³ bis 10^H Ohm - cm bei etwa 76 mm/sec liegt. Daraus folgt, daß flüssige Entwickler in dem gesamten angegebenen Widerstandsbereich verwendbar sind (10¹⁰ bis 10^l4Ohm · cm). Der bevorzugte und praktischste Arbeitsbereich des spezifischen Widerstands, der einen entsprechenden Ausgleich zwischen Leitfähigkeit, Zeitkonstante und ίο Entwicklungsgeschwindigkeit mit sich bringt, liegt zwischen etwa 2 · 10^!0undetwal0¹²Ohm ■ cm.

Ein optimaler Ausgleich zwischen Leitfähigkeit und Zeitkonstante wird im allgemeinen mit Entwicklern erzielt, die einen spezifischen Widerstand zwischen is etwa 10" und etwa 10^l2Ohm · cm besitzen.

Die zu verwendenden Entwickler können einen oder mehrere flüssige Träger, Farbmittel, wie Pigmente und Farbstoffe, und Dispersionsmittel enthalten. Darüber hinaus kann eine Vielzahl von speziell festgelegten Agenzien für bestimmte Funktionen verwendet werden. So können z. B. die Viskosität regulierende Zusätze oder Zusätze, die zur Fixierung eines Pigmentes auf einem Kopierpapier beitragen, verwendet werden. Jeder geeignete Träger, der einen Beitrag zur Erzielung der obigen Eigenschaften zu liefern vermag, kann verwendet werden. Typische Träger, die allein oder in Verbindung verwendet werden können, umfassen Mineralöl, Pflanzenöle, wie Rizinusöl und dessen oxidierte Derivate, Erdnußöl, Kokosnußöl, Sonnenblujo menöl, Maisöl, Rapssamenöl und Sesamöl. Ferner umfassen die betreffenden Träger Lösungsmittel wie Schwerbenzin, Fluorkohlenstofföle, Silikonöle, Kerosin, Tetrachlorkohlenstoff, Toluol, Ölsäure und trockene öle, wie Leinsamenöl und Holzöl, und stark gereinigte Polypropylenglykol.

Neben den oben aufgeführten Trägern kann noch ein zusätzlicher oder zweiter Träger verwendet werden, um dem flüssigen Entwickler irgendeine oder mehrere Eigenschaften zu vermitteln oder eine entsprechende Abstimmung vorzunehmen. Für einen zweiten Träger kann irgendein geeignetes Material verwendet werden, das z. B. Dispersionseigenschaften besitzt und zur Viskositätseinstellung beiträgt oder das dem verwendeten Pigment Benetzungseigenschaften verleiht oder als Fixiermittel wirkt. Darüber hinaus zeigen die zweiten Träger vorzugsweise gemeinsam mit dem Hauptträger geruchlose nicht hygroskopische und leicht flüchtige Eigenschaften. Auf diese Weise wird ein stabiler Entwickler ohne Geruchsbelästigung erhalten. Der so zweite Träger kann dazu dienen, das Eindringen des Entwicklers in das Kopierpapier zu begünstigen. Typische Materialien, die als zweite oder erste Träger verwendet werden können, umfassen

Dibutylphthalat, Butylisodecylphthalat,
ss Butyloktylphthalat, Diisooktylphthalat,
Di-(2-äthylhexyl)-phthalat,
Isooktyl- und Isodecylphthalat,
n-Oktyldecylphthalat, Diisodecylphthalat,
Ditridecylphthalat.Isodecyltridecylphthalat,
Diisooktyladipat, Di-(2-äthylhexyl)-adipat,
Isooktylisodecyladipat.n-Oktyldecyladipat,
Diisodecyladipat, Diisooktylsebazat,
Di-2-äthylhexylsebazat,Polyadipatester,
Isooktylpalmitat, Butylstearat, Butyloleat,
Triäthylenglykoldicaprylat,

Triäthylenglycolcaprylat-caprat,

Tri-äthylenglykoldfpelargonat,

Diäthylenglykoldipeiargonat,

Butandioldicaprylat, Triisooktyltrimellitate,

Tri-2-äthylhexyltrimellitat und
Mischung von n-Trialkyltrimellitaten.

In dem Entwickler kann irgendein geeignetes Farbmittel verwendet werden, das sowohl Pigmente als auch Farbstoffe umfaßt. Vorzugsweise ist das Farbmittel lichtecht, damit man eine Bildbeständigkeit erzielt. Typische Pigmente umfassen Ruß, Holzkohle und andere Formen von fein zerteiltem Kohlenstoff, Chinacridone, Phthaloxyaninblau, Eisenoxyd, Ultramarinblau, Zinkoxyd, Titandioxyd und Benzidingelb.

Aufgrund ihrer leichten Dispergierbarkeit in dem jeweiligen Träger werden auf der Oberfläche mit Harz behandelte Pigmente bevorzugt verwendet, wie etwa ein mit Harz getränkter Ruß. Obwohl Farbstoffe verwendet werden können, werden im allgemeinen vorzugsweise pigmentierte Entwickler verwendet, da sie eine bessere archivarische Beständigkeit besitzen, an der Ablagerungsstelle leichter beweglich sind und eine höhere Dichte liefern. Der Grund hierfür liegt darin, daß sie dazu neigen, ausgefiltert zu werden und dichter bei der Papieroberfläche der Endkopie verbleiben.

Ein Dispersionsmittel wird im allgemeinen dazu benutzt, das dispergierte Pigment und andere Zusätze in den Trägern zu unterstützen. Jedes geeignete Dispersionsmittel kann dabei verwendet werden, das mit dem Träger kompatibel ist und das sich in diesem zu lösen vermag. Typische Materialien umfassen alkyliertes Polyvinylpyrrolidon und Holzharzderivate, Ester von hydriertem oder teilweise hydriertem Kolophonium und Mischpolymere von n-Oktadecylvinyläther und Maleinsäureanhydrid.

Die Verhältnisse der verschiedenen Bestandteile in dem Entwickler können über einen weiten Bereich variieren; sie hängen von den einzelnen Eigenschaften der Bestandteile und von den in Betracht zu ziehenden Arbeitsbedingungen des speziellen Entwicklungsschemas ab. Ein bedeutender Faktor zur Bestimmung der Verhältnisse ist die Entwicklungesgeschwindigkeit, da bei höheren Geschwindigkeiten Entwickler geringerer Viskosität verwendet werden müssen als bei niedriger Geschwindigkeit Für irgendeine gegebene Entwicklungsgeschwindigkeit läßt sich die geeignete Viskosität an sich ohne weiteres bestimmen.

Bei Flüssigkeitsentwicklungssystemen, bei denen mit Entwicklungsgeschwindigkeiten zwischen z. B. etwa 12,7 cm und etwa 50,8 cm pro Sekunde gearbeitet wird, werden Entwicklerviskositäten zwischen etwa 300 und etwa 1800 Centipoise, gemessen bei 25° C, bevorzugt, um einen bequemen Betrieb und die erwünschte Vervielfältigungsqualität zu erreichen. Geschwindigkeiten von etwa 5 m/sec erfordern demgegenüber eine geringere Viskosität, die in typischer Weise in der Größenordnung von etwa 100 Centipoise liegt Die Viskosität hängt zum Teil von der Pigmentbeschickung des Trägers ab. Bei einer konstanten Dispersionsmittelkonzentration ergibt sich, daß mit zunehmender Pigmentmenge die Viskosität des Entwicklers ansteigt und daß die Arbeits-Entwicklungsgeschwindigkeit absinkt Der Ausgleich zwischen der Pigmentbeschickung und der Dispersionsmittelkonzentration zum Zwecke der Erzielung einer maximalen Bilddichte und Entwicklungsgeschwindigkeit unter Beibehaltung der maximalen Entwicklung läßt sich ohne weiteres bestimmen.

Die verschiedenen Bestandteile können in einem Entwickler im wesentlichen in folgenden Mengen vorhanden sein, die jeweils in Prozentangaben gemacht sind:

Träger

(einschließlich
erster und zweiter

Träger) zwischen etwa 40 und 90 Gew.-%

Farbmittel,
Pigment oder

Farbstoff bis zu etwa 60 Gew.-%

Dispersionsmittel bis zu etwa 20 Gew.-%

ίο Typische Entwickler sind wie folgt zusammengesetzt:

Gesamtträger zwischen etwa 40 und 85 Gew.-%

Farbmittel,
Pigment oder
Farbstoff
Dispersionsmittel

zwischen etwa 15 und 60 Gew.-<? zwischen etwa 1 und 20 Gew.-⁰/

Innerhalb des oben aufgezeigten weiten Verhältnisbereichs liegt ein bevorzugter Verhältnisbereich für die Bestandteile des Entwicklers, bei dem eine gute Vervielfältigungsqualität und ein leichter Betrieb erzielt werden. Bei einem solchen Entwickler sind die einzelnen Bestandteile in folgenden Mengen vorhanden:

Gesamtträger
Erster Träger
Zweiter Träger
Farbmittel
Dispersionsmittel

zwischen etwa 65 und 85 Gew.-% zwischen etwa 20 und 85 Gew.-% zwischen etwa 0 und 45 Gew.-% zwischen etwa 20 und 50 Gew.-°/o zwischen etwa 5 und 15 Gew.-%

Zur Erzielulng einer optimalen Bilddichte und

jo Auflösung umfassen besonders bevorzugte Ansätze eine Pigmentbeschickung zwischen etwa 30 und 40 Gew.-%.

Die Entwickler können einfach dadurch hergestellt werden, daß die verschiedenen Bestandteile miteinan-

r, der vermischt werden. Zur Erzielulng einer Homogenität wird es jedoch im allgemeinen bevorzugt, die Bestandteile des ersten Trägers zusammenzufassen und zu erwärmen und dann das Dispersionsmittel, das Pigment oder den Farbstoff und irgendwelche anderen Zusätze hinzuzugeben. Das Pigment kann gesondert zerkleinert werden, oder zusammen mit dem Träger. Darüber hinaus können an sich bekannte, geeignete Regulierungs-, Suspendierungs- und Fixierungsagenzien in herkömmlicher Weise hinzugegeben werden.

4¹) Die Entwicklung eines Ladungsbildes gemäß dem hier beschriebenen Verfahren kann auf einer geeigneten Aufzeichnungsfläche vorgenommen werden. Grundsätzlich kann jede Oberfläche verwendet werden, auf der ein elektrostatisches Ladungsbild erzeugt oder

^rio entwickelt werden kann. Typische Aufzeichnungsflächen umfassen Dielektrika, wie mit Kunststoff überzogene Papiere, elektrophotographische Hauptkopien und Photoleiter. Typische Photoleiter sind Stoffe, die Selen und Selenlegierungen, Cadmiumsulfid, Cadmiumsulfoselenid, Phthaloxyaninbindemittelüberzüge und Polyvinylcarbazol enthalten, das mit 2,4,7-TrinitrofIuorenon sensibilisiert ist Die Aufzeichnungsfläche kann in irgendeiner geeigneten Struktur verwendet werden, welche Platten, Bänder oder Trommeln umfaßt; sie kann

bo in Form einer eine Trägerschicht überziehenden Bindemittelschicht verwendet werden. Die Bildflächen können mit geeigneten dielektrischen Materialien in herkömmlicher Weise überzogen sein.

Bei den Umlauf-Abbildungssystemen ist es im

b5 allgemeinen erforderlich, die Bildfläche zyklisch zu reinigen. Dabei kann jedes geeignete Reinigungssystem benutzt werden. Ein typisches Reinigungssystem scheuert den Tintenfilm oder Druckfarbenfilm auf der

Photoleiteroberfläche ab, indem das Bild gelöscht wird. Dies geschieht dadurch, daß der Entwickler auf der Oberfläche verwischt wird. Der restliche Entwickler wird dann anschließend mit Hilfe einer Absorptionsmittelbahn aufgenommen, die den Entwickler zu absorbieren imstande ist. Als Scheuer- oder Löscheinrichtung kann z. B. eine Wisch- oder Abstreichwalze verwendet werden, und eine Absorptionsbahn kann um einen Teil der Photoleitertrommel herumgewickelt sein und sich langsam entgegen der Drehrichtung der Trommel bewegen.

Es wird angenommen, daß der Erfindungsmechanismus weitgehend dem Entwicklungsmechanismus entspricht, der bei dem mit einer polaren Flüssigkeit arbeitenden Entwicklungsverfahren vorliegt, wie es in der US-Patentschrift 30 84 043 angegeben ist. Der flüssige Entwickler wird der Entwicklerantragsfläche derart zugeführt, daß die erhabenen Bereiche der Entwicklerantragsfläche weitgehend frei von Entwickler sind und daß der Flüssigkeitspegel in den Tälern der Entwicklerantragsfläche geringfügig unterhalb der höchsten Stelle der Erhebungen liegt. Die Oberflächenspannung hält den Entwickler kohäsiv in den Tälern der Entwicklerantragsfläche zurück; werden die Erhebungen der Entwicklerantragsfläche in schwachen oder leichten Kontakt mit der Aufzeichnungsfläche gebracht, so steigt der flüssige Entwickler aufgrund des elektrostatischen Kraftfeldes auf der Aufzeichnungsfläche an den Seiten der Täler der Entwicklerantragsfläche hoch und lagert sich auf der Aufzeichnungsfläche weitgehend nur in Verteilung der elektrischen Ladung ab. Mit Ausnahme derjenigen Bereiche, die unter dem Einfluß der anziehenden elektrostatischen Kraft stehen, verbleibt der Entwickler somit in den Tälern der Entwicklerantragsfläche.

Die Entwicklerantragsfläche ist im allgemeinen vorgespannt oder über eine variable Gleichspannungsquelle direkt geerdet, so daß der flüssige Entwickler von der Abgabeeinrichtung weg zu der Aufzeichnungsfläche hin durch elektrostatische Kräfte gezogen wird, und zwar in bildmäßiger Verteilung. Bei einer derartigen Vorspannung induzieren die Ladungen auf der Aufzeichnungsfläche gleiche und entgegengesetzte Ladungen in dem flüssigen Entwickler. Ist z. B. die Entwicklerantragsfläche geerdet und trägt die Aufzeichnungsfläche eine positive Ladung, so wird in dem flüssigen Entwickler neben den positiven Ladungsträgern eine negative Ladung induziert, demzufolge sich der Entwickler zu der Aufzeichnungsfläche hin bewegt. Dies geschieht aufgrund des zwischen diesen Ladungen vorhandenen elektrostatischen Feldes. Diejenigen Bereiche der Aufzeichnungsfläche, die keine Ladung tragen, induzieren in dem Entwickler auch keine Ladung. Deshalb wird der Entwickler aus den Tälern der Entwicklerantragsfläche auch nicht zu den kein Bild tragenden Bereichen der Aufzeichnungsfläche hin gezogen.

Eine Umkehrentwicklung kann dadurch erzielt werden, daß an die Entwicklerantragsfläche ein Potential von gleicher Polarität und gleicher Größe angelegt wird, wie es die geladenen Bereiche der Aufzeichnungsfläche besitzen. Auf diese Weise wird das Feld in den geladenen Bereichen ausgeglichen, und ferner wird ein elektrostatisches Feld zwischen den nicht geladenen Bereichen der Aufzeichnungsfläche und dem Entwickler auf der Entwicklerabgabefläche erzeugt Auch hier wird eine Ladung in dem Entwickler aufgrund des elektrostatischen Feldes induziert, und der Entwickler steigt in den Tälern in der Entwicklerantragsfläche neben denjenigen Bereichen der Aufzeichnungsfläche hoch, die nicht geladen sind.
Dies stellt weitgehend den Entwicklungsmechanismus dar, und zwar unabhängig von der Tatsache, ob der Entwickler (relativ) nicht leitend ist. Die bei diesem Entwicklungsmechanismus benutzten Entwickler sind nicht polaritätsempfindlich. Dies bedeutet, daß im Unterschied zu klassischen elektrophoretischen Ent-Wicklern die vorliegenden Entwickler in gleicher Weise für die Entwicklung von positiv geladenen Bildern als auch von negativ geladenen Bildern auf der Aufzeichnungsfläche wirksam sind. Der Unterschied zwischen Entwicklern zur Entwicklung positiv bzw. negativ

geladener Bilder besteht lediglich in der Polarität der in dem Entwickler jeweils induzierten Ladung.

Im Unterschied zu der elektrophoretischen Entwicklung spielt hier eine Wanderung von geladenen Teilchen aus der isolierenden Trägerflüssigkeit heraus keine bedeutende Rolle. Vielmehr wird eine Ladung in dem gesamten Entwickler induziert, der aus den Tälern der Entwickleranträgsfläche nahezu gänzlich zu der Aufzeichnungsfläche hin wandern. Obwohl die Teilchenwanderung nicht vollständig verhindert werden kann, wenn sie vorhanden ist, so tritt sie jedoch in einer unzureichenden schwachen Größe auf. Dieser Mechanismus wird generell durch den Umstand bewirkt, daß bei der Entwicklung gemäß dem beschriebenen Verfahren der flüssige Entwickler oder Flüssigkeitsentwickler leicht übertragen und von der Aufzeichnungsfläche gereinigt werden kann und daß kein Hinweis auf die Ablagerung von Pigmentteilchen des Entwicklers auf der Aufzeichnungsfläche vorhanden ist. Die weitere Feststellung, daß das durch das vorliegende Verfahren

r, erzielte entwickelte Bild sowohl Pigmentteilchen als auch Trägerflüssigkeit in nahezu gleichen relativen Verhältnissen enthält, wie sie in dem ursprünglichen Entwickler vorhanden waren, während ein durch elektrophoretische Entwicklung erzieltes entwickeltes Bild nahezu nur die festen Teilchen enthält, die aus der Trägerflüssigkeit getrennt worden sind, gibt einen weiteren Hinweis für die Unterschiede zwischen der konventionellen Flüssigkeitsentwicklung und dem beschriebenen verbesserten Entwicklungsverfahren.

4^r> Anhand nachstehend erläuterter Beispiele werden bevorzugte Stoffe, Verfahren und Techniken näher erläutert und verglichen. Die Beispiele III, IV und VI dienen zu Vergleichszwecken, um nämlich die überraschende Überlegenheit und die unerwarteten Ergebnis-

^r)0 se zu veranschaulichen, die in der Praxis mit der neuen Entwicklung erzielt werden. Die in den Beispielen jeweils angegebenen Anteile und Prozentsätze beziehen sich auf Gewichtsangaben, sofern nicht anders ausgeführt ist.

Beispiel I

Der hier verwendete flüssige Entwickler besitzt einen spezifischen Widerstand von etwa 1,5 · 10¹⁰ Ohm · cm, eine Dielektrizitätskonstante von etwa 3,2 und folgende Gewichtszusammensetzung:

Leichtes Mineralöl mit einer

kinematischen Viskosität von etwa

15,7 bis 18,1 Centistoke bei einer

Temperatur von 25° C und einem

spezifischen Gewicht von 0,84 30 Anteile

Alkyliertes Polyvinylpyrrolidon 15 Anteile

Harziges vordispergiertes Rußpigment, bestehend aus etwa 40% Rußpigment und 60% Estergummiharz
Methylviolettannat
Synthetisches Hartwachs

18 Anteile 3 Anteile 0,5 Anteile

Die alkylierte Polyvinylpyrrolidonverbindung dient als Pigmentdispersionsmittel und ist auch als Träger in Betracht zu ziehen.

Der Entwickler wird dadurch hergestellt, daß das ι ο Mineralöl und alkyliertes Polyvinylpyrrolidon in einem geeigneten Behälter unter Umrühren und Erwärmen auf eine Temperatur von etwa 100° C zusammengebracht werden und daß dann das Pigment und andere Ingredienzen unter weiterem Umrühren hinzugegeben werden.

Der Entwickler wird auf eine zylindrische Entwicklerantragsfläche in Form einer Walze aufgebracht, die ein aus drei Schraubenlinien bestehendes Muster mit einer Liniendichte von etwa 150 Linien auf 25,4 mm aufweist, welche unter einem Winkel von etwa 45° zur Walzenlängsachse verlaufen und in einer Tiefe von etwa 63,4 μίτι in das Walzenmaterial eingeschnitten sind. Die Kanten der Entwicklerantragsfläche sind weitgehend flach, und die Walze wird mit Hilfe eines Polyurethan-Abstreifblatts einer Abstreifbehandlung unterzogen. Das Abstreifblatt besitzt eine Shore-A-Härte von 85 Härtegraden. Mit Hilfe dieses Abstreifblattes wird nahezu sämtlicher Entwickler von den Kanten abgeführt, und es bleibt Entwickler in den Nuten zurück, und jo zwar etwas unterhalb der Höhe der Kanten.

Auf einer sauberen elektrophotographischen Selenplatte, die eine etwa 50μπι dicke Oberflächenselenschicht auf einer leitenden Aluminiumplatte in herkömmlicher Weise enthält, wird ein Ladungsbild erzeugt, das dann dadurch entwickelt wird, daß die Walze über die Selenplatte bewegt wird, und zwar mit einer Geschwindigkeit von etwa 25,4 cm/sec. Die Walze wird dabei derart über die Selenplatte hinweggeführt, daß die Kanten gerade die Plattenoberfläche berühren. Auf der Selenplatte zeigt sich dabei ein scharf umgrenztes entwickeltes Bild. Der Entwickler wird in bildmäßiger Verteilung auf ein Haftpapier übertragen. Die Auflösung der erzielten Vervielfältigung liegt bei etwa 10 Linienpaaren pro Millimeter, und die Bilddichte beträgt 1,0 bei einem Hintergrund von weniger als 0,01.

Beispiel Il

Das Verfahren gemäß Beispiel I wird mit der Ausnahme wiederholt, daß die Selenplatte manuell mit einem Baumwolltuch gereinigt oder von nahezu sämtlichem restlichen Entwickler befreit wird, nachdem die erste Vervielfältigung erhalten worden ist. Anschließend wird die Selenplatte geladen, belichtet und entwickelt, und das entwickelte Bild wird dann in der gleichen Weise wie im Beispiel I auf Papier übertragen. Diese Arbeitsfolge wird über 15 Zyklen wiederholt Die bei den erhaltenen Vervielfältigungen festzustellende Auflösung zeigt eine allmähliche Abnahme von etwa 10 Linienpaaren pro Millimeter bei der ersten Vervielfältigung auf 8 Linienpaare/mm bei der zweiten Vervielfältigung, auf 4 Linienpaare/mm bei der dritten Vervielfältigung, auf 3 Linienpaare/mm bei der zehnten und auf ein Linienpaar/mm bei der fünfzehnten Vervielfältigung. Die Bilddichte verbleibt bei allen Vervielfältigungen etwa konstant bei 1,0 bei einem Hintergrund von etwa 0.01.

Beispiel III

Das Verfahren gemäß Beispiel 1 wird mit der Ausnahme wiederholt, daß der Entwickler dadurch auf die Selenplatte aufgebracht wird, daß diese Selenplatte vollständig in ein Entwicklerbad eingetaucht wird. Dabei wird auf der Platte kein Bild entwickelt. Die Platte ist vielmehr gleichmäßig mit Entwickler überzogen.

Beispiel IV

Das Verfahren gemäß Beispiel I wird mit einem Entwickler wiederholt, der bei einer elektrischen Leitfähigkeit von 1,4 · ΙΟ-⁷ (Ohm ■ cm)-¹ und einer Elektrizitätskonstante von etwa 39,5 folgende Gewichtszusammensetzung besitzt:

Glycerin

Sorbit

Triethanolamin

Butylbenzylphthalat

Methylenblau

61 Anteile
24 Anteile

6 Anteile

7 Anteile
1 Anteil

Die auf ein Haftpapier übertragene Vervielfältigung besitzt eine gute Bilddichte und eine Auflösung von etwa fünf Linienpaaren pro Millimeter. Der Farbstoffrest auf der Selen-Lichtaufnahmefläche wird dadurch weitgehend beseitigt, daß die Platte mit Absorptionsbaumwolle abgewischt wird. Bei diesem Abwischvorgang wird jedoch auf der Plattenoberfläche eine dünne Farbfilmschicht zurückgelassen. Die Platte wird dann erneut aufgeladen, belichtet und wie im Beispiel I dem Entwickler ausgesetzt. Dabei wird auf der Platte kein Bild entwickelt. Die Platte wird nunmehr gänzlich von jeglichem Farbfilmrest oder Tintenfilmrest gereinigt, indem Seife und Wasser verwendet werden. Sodann wird die Platte mit Hilfe von Druckluft etwa eine Stunde lang bei einer Temperatur von etwa 32° C getrocknet. Sodann wird die Platte erneut aufgeladen, belichtet und entwickelt. Das nunmehr auf Haftpapier erhaltene Bild besitzt eine gute Dichte und eine Auflösung von etwa drei Linienpaaren pro Millimeter.

Beispiel V

Ein mit einem Zinkoxydbindemittelschicht-Photoleiter kaschiertes Papier wird in konventioneller Weise aufgeladen und belichtet. Das elektrostatische latente Bild wird mit Hilfe eines Entwicklers entwickelt der folgende Gewichtszusammensetzung besitzt:

Leichtes Mineralöl mit einer

kinematischen Viskosität von etwa

15,7 bis 18,1 Centistoke bei einer

Temperatur von 25° C und einem

spezifischen Gewicht von 0,84 38 Anteile

Harziges vordispergiertes Rußpigment

bestehend aus etwa 40% Rußpigment

und 60% Estergummiharz 38 Anteile

Triäthylenglykoldicaprylat 9 Anteile

Alkyliertes Polyvinylpyrrolidon 14 Anteile

Das dient als Lösungsmittel für das harzige Rußpigment und das als zweiter Träger in diesem Ansatz angesehen werden kann. Der flüssige Entwickler besitzt einen spezifischen Widerstand von etwa 0,7 · 10¹¹ Ohm · cm; er wird in der im Beispiel I beschriebenen Weise auf die gemusterte Walze aufgebracht Die Entwicklung wird in der im Beispiel I beschriebenen Weise erzielt Die Auflösung des entwickelten Bildes beträct etwa acht LinienDaare Dro

Millimeter bei guter Bilddichte. Die Hintergrundbereiche des Zinkoxypapiers sind trocken und nicht schmierig.

VI

Beispiel

Das Verfahren gemäß Beisiel V wird mit der Ausnahme wiederholt, daß das Zinkoxydpapier, welches das elektrostatische latente Bild trägt, in den flüssigen Entwickler eingetaucht wird. Dabei wird auf dem Papier kein Bild entwickelt Das Zinkoxydpapier ist vielmehr gleichmäßig mit Entwickler überzogen.

Beispiel VIl

Das Verfahren gemäß Beispiel I wird mit einem Entwickler wiederholt, der bei einer elektrischen Leitfähigkeit von etwa 3 · 10¹⁴ (Ohm · cm)-¹ und einer Dielektrizitätskonstante von etwa 2,2 folgende Gewichtszusammensetzung besitzt:

öl 75 Anteile

Lichtbeständiges molybdänhaltiges

dunkeloranges Pigment 25 Anteile

Lichtbeständiges Molybdat-Dunkelorange ist ein ausgeglichenes vordispergiertes Pigment, bestehend aus etwa 75% Pigment, 22% eines mittleren Sojaöl-Alkyllackes und 3% Lösungsmittel (Schwerbenzin).

Die auf Haftpapier übertragene Vervielfältigung zeigt eine gute Bilddichte und eine Auflösung von etwa fünf Linienpaaren pro Millimeter. Die Selenplatte wird entsprechend der im Beispiel II angegebenen Weise gereinigt und anschließend über mehrere Zyklen hinweg aufgeladen, belichtet und entwickelt. Nach zehn Zyklen zeigt die erzielte Vervielfältigung eine Auflösung von drei Linienpaaren pro Millimeter.

Beispiel VIII

Durch Aufbringen eines dünnen Isolierüberzugs aus Epoxyharz in einer Dicke von etwa 12,7 μπι in bildmäßiger Verteilung auf einer leitenden Aluminiumplatte wird ein elektrophotographisches Vervielfältigungshauptteil erzeugt. Die Platte wird dann auf +450 V aufgeladen, indem sie unter eine Koronaladeinheit hindurchgeführt wird. Das Bild wird mit dem in Beispiel I beschriebenen Entwickler und in der dort beschriebenen Weise entwickelt. Der Entwickler wird auf Haftpapier übertragen, wobei die erzielte Vervielfältigung einer Bilddichte von etwa 1,1, eine Hintergrunddichte von 0,01 und eine Auflösung von etwa fünf Linienpaaren pro Millimeter besitzt. Die Platte wird in der im Beispiel Il beschriebenen Weise gereinigt. Danach wird das betreffende Hauptteil bzw. die Platte wiederholt aufgeladen und entwickelt, und der Entwickler wird wie oben beschrieben während 25 Zyklen auf Haftpapier übertragen. Die Entwicklungsgeschwindigkeit beträgt etwa 30 cm/sec, und die erzielte 25stf Vervielfältigung besitzt nahezu die gleiche Qualität wu die erste Vervielfältigung.

Beispiel IX

Das Verfahren gemäß Beispiel VIII wird mit dei Ausnahme wiederholt, daß das elektrophotographisch« Hauptvervielfältigungsteil durch einen Photoleiter ersetzt wird, der eine 20 um dicke Selenschicht auf einei

ίο Aluminiumträgerschicht und einen Oberzug aus einen etwa 63 μπι dicken Oberzug aus Polyäthylenterephtha lat enthält Ein solcher Photoleiter wird entsprechenc dem im Beispiel I der US-Patentschrift 32 5168( beschriebenen Verfahren hergestellt Mit Hilfe diese; Photoleiters werden bei wiederholter Verwendunj entsprechende Ergebnisse erzielt wie beim Beispiel VIII Die Beispiele I, II und VIII dürften die durcl

Anwendung der flüssigen Entwickler und Verfahret gemäß der Erfindung erzielte zyklische Umlauffähigkei veranschaulicht haben. Eine Vervielfläitigungsauflösunj von fünf Linienpaaren pro Millimeter wird irr allgemeinen als sehr zufriedenstellende Qualität angese hen. Die Beispiele III und VI haben gezeigt, daß ein« Entwicklung gemäß einem herkömmlichen elektropho retischen Entwicklungsverfahren mit den angegebener Zusammensetzungen nicht möglich ist Das Beispiel IV läßt erkennen, daß ein zyklischer Umlauf bei Verwendung eines ziemlich gut leitenden flüssigen Entwicklers unmöglich ist. Das Vorhandensein von leitender Entwicklerresten auf der Bildfläche ermöglicht eine seitliche Ladung oder Querentladung während dei Aufladung und Belichtung, und zwar in einem solcher Ausmaß, daß ein vollständiger Auflösungsverlusi vorhanden ist. Die Beispiele V und VI zeigen, daß eine

r> Entwicklung mit Stoffen, die einen sehr hohen Pigmentanteil besitzen, bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens möglich ist, nicht aber bei Anwendung eines konventionellen elektrophoretischen Verfahrens. Bei dem mit einer elektrophotographischen

4« Hauptvervielfältigung arbeitenden Verfahren gemäO Beispiel VIII kann der Reinigungsschritt eingespart werden, da das Bild in jedem Zyklus das gleiche ist.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht eine schnelle Entwicklung, ohne einen Trocknungs- oder Erwär-

4i mungs-Fixierungsschritt. Im Unterschied zu der konventionellen elektrophoretischen Entwicklung sind hier die Hintergrundbereiche auf den Vervielfältigunger nicht mit dem Entwickler in Kontakt, weshalb sie trocken bleiben und nicht verschmieren. Außerdem wird

)(> hier kein Einbrennschritt erforderlich, um den Entwickler auf der Vervielfältigung zu fixieren. Da hier nahezu keine Teilchenwanderung auftritt, braucht die Entwicklerzusammensetzung in einem Entwicklervorrat nichi häufig überwacht und reguliert zu werden.

030 134/3

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Entwicklung eines elektrostatischen Ladungsbildes auf einer Aufzeichnungsfläche, bei dem mit der Aufzeichnungsfläche eine Entwicklerantragsfläche, die auf ihrer Oberfläche ein regelmäßiges Muster von Erhebungen und Vertiefungen aufweist, und die in den Vertiefungen mit einem flüssigen Entwickler gefüllt ist, während die Erhebungen frei von Entwickler sind, in Kontakt gebracht wird und der Entwickler von der Aufzeichnungsfläche in bildmäßiger Verteilung elektrostatisch angezogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein flüssiger Entwickler mit einem spezifischen elektrischen Widerstand zwischen 10¹⁰ und 10^M Ohm · cm verwandt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein flüssiger Entwickler mit einem spezifischen elektrischen Widerstand zwischen 2 · 10¹⁰ Ohm ■ cm und 10¹² Ohm · cm verwandt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein flüssiger Entwickler mit einem spezifischen elektrischen Widerstand zwisehen 10" Ohm · cm und 10¹² Ohm · cm verwendet wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein nicht flüchtiger flüssiger Entwickler verwendet wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein flüssiger Entwickler mit einem Toneranteil zwischen 15 und 60 Gew.-% bezogen auf die gesamte Entwicklermischung verwendet wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein flüssiger Entwickler mit einem Toneranteil zwischen 20 und 50 Gew.-% bezogen auf die gesamte Entwicklermischung verwendet wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein flüssiger Entwickler mit einem Toneranteil zwischen 30 und 40 Gew.-°/o bezogen auf die gesamte Entwicklermischung verwendet wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Entwicklerantragsfläche mit 100 bis 300 Erhebungen und Vertiefungen pro 2,5 cm verwendet wird.

e. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Entwicklerantragsfläche eine auf ihrer Oberfläche die Erhebungen und Vertiefungen aufweisende Walze verwendet wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhebungen und Vertiefungen durch um die Oberfläche der Walze verlaufende schraubenlinienförmige Einschnitte gebildet sind.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhebungen und Vertiefungen durch eine um die Oberfläche der Walze verlaufende schraubenförmige Nut gebildet sind.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß an die Entwicklerantragsfläche ein Potential von gleicher Größe und Polarität angelegt wird, wie es in den geladenen Bereichen der Aufzeichnungsfläche vorhanden ist.

13. Flüssigentwickler zur Anwendung bei dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12,

bestehend aus Trägerflüssigkeit, Tonerteilchen und einem Dispersionsmittel, dadurch gekennzeichnet, daß der Entwickler einen spezifischen elektrischen Widerstand zwischen 10¹⁰ und 10¹⁴ Ohm · cm aufweist und der Toneranteil mehr als 20 Gew-% bezogen auf die Gesamtmischung beträgt

14. Flüssigentwickler nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Entwickler einen spezifischen elektrischen Widerstand zwischen 2 · 10¹⁰ Ohm · cm und 10¹² Ohm · cm aufweist

15. Flüssigentwickler nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Entwickler einen spezifischen elektrischen Widerstand zwischen 10" Ohm · cm und 10¹² Ohm - cm aufweist

16. Flüssigentwickler nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Toneranteil zwischen 30 und 40 Gew.-% bezogen auf die Gesamtmischung beträgt