DE2313132A1 - Elektrofotografisches verfahren - Google Patents
Elektrofotografisches verfahrenInfo
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Description
PATENTANWÄLTE
DipL-lng. P. WIRTH · Dr. V. SCHMIED-KOWARZIK
Dip!.-lng. G. DANNENBERG · Dr. P. WEINHOLD · Dr. D. GUDEL
281134 6 FRANKFURT AM MAIN
TELEFON C0611)
287014 GR. ESCHENHEIMER STRASSE
Sache 911 Wd/Sch
Oce-van der Grinten H.Y.
St. Urbanusweg 102 Y e η 1 ο
Holland
Holland
Elektrofotografisches Verfahren,
309838/1194
Die vorliegende Erfindung "bezieht sich auf ein Verfahren zur :.
Herstellung sichtbarer Bilder durch das Entwickeln eines :. ....
nach einem elektrofotografischen Verfahren gebildeten Ladungsbildes mit einem Ein-Komponenten-Pulver. Sei elektrofotografischen
Kopierverfahren wird eine fotoleitfähige Schicht im Dunkeln elektrostatisch geladen;.danach wird das Bild des zu
kopierenden Originals auf die elektrostatisch geladene Schicht projiziert. Aus den belichteten Flächen der fotoleitfähigen
Schicht fließt die elektrostatische Ladung ab, so daß nach
der Belichtung ein latentes elektrostatisches Bild zurückbleibt. Dieses latente Bild wird sichtbar gemacht, indem man
es mit einem farbigen oder schwarzen Pulver, welches normalerweise eine elektrostatische Ladung aufweist, die entgegengesetzt
zu der' Ladung des latenten Bildes ist, in Berührung
bringt. Bei dem indirekten elektrofotografischen Verfahren wird das Pulverbild dann auf ein Empfängermaterial, meistens
Papier, übertragen und fixiert. Bei dem direkten elektrofotografischen
Verfahren erhält man die Kopie, indem das Pulverbild auf der fotoleitfähigen Schicht fixiert'wird, die
in diesem Fall auf einem flexiblen Träger in Blattform vorhanden ist. Im Vergleich zu dem direkten elektrofotografischen
Verfahren bietet das indirekte elektrofotografische Verfahren den bedeutenden Vorteil, daß man die Kopien auf
einfachem Papier erhält.
Elektrofotografische Kopiergeräte, die nach dem Prinzip der
indirekten Elektrofotografie arbeiten, sind mit einer Metalltrommel
ausgestattet, auf welche eine fotoleitfähige Schicht
aus amorphem Selen im Vakuum aufgedampft worden ist. Die Vorrichtungen, mit denen die fotoleitfähige Oberfläche elektrostatisch
geladen, das Bild auf diese Eläche projiziert das
Ladungsbild entwickelt und das Pulverbild auf das Papier übertragen
wird, sind rings um die Trommel angeordneta
Die Entwicklung des Ladungsbildes9 welclies auf del5 Selenschicht gebildet worden ist, wird aaoh dssasögenann"ten Kaskadenverfahren
durchgeführt, bei wele&eii ©In Zws!«Komponenten-Pulver
verwendet wird, welches aus feinem Tonerteilchen und
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groben Trägerteilchen besteht. Durch reibungselektrischen Kontakt mit den Träger teilchen werden die Tonerteilchen geladen,
und zwar zeigen sie entgegengesetzte Polarität als das Ladungsbild. Das indirekte elektrofotografische Verfahren, das mit
dem oben beschriebenen Gerät durchgeführt wird, hat ver-'schiedene
Machteile. Die mit Selen beschichteten Trommeln
sind teuer. Selenschichten sind leicht verletzbar. Das Projizieren des Originals auf die Drehtrommel erfordert ein umfangreiches
optisches System. Ein schwerwiegender Nachteil besteht außerdem darin, daß bei dem Ea ska den verfahr en keine
gleichmäßige Entwicklung relativ großer Pläehen erhalten wird, sondern der sogenannte landeffekt auftritt, d.h. daß
sich die Tonerteilchen hauptsächlich an den" Bändern der Flächen absetzen und nicht auf den Teilen, die mehr in der
Mitte liegen.
Das sogenannte "Magnetische-Bürsten-Entwicklungsverfahren",
welches häufig bei der direkten Elektrofotografie angewendet wird und im allgemeinen eine verbesserte Schwärzung größerer
Plächen ermöglicht, läßt sich in Kombination mit Selentrommeln nicht gut anwenden. Bei der Magnetischen-Bürsten-Entwicklung
wird ein Zwei-Komponenten-Pulver mit Hilfe eines Magnets zu dem zu entwickelnden Ladungsbild geführt.
Das Entwicklerpuder besteht aus magnetisch anziehbaren Trägerteilchen, meistens Eisenteilchen, und aus Tonerteilchen,
welche infolge eines reibungselektrischen Kontakts entgegengesetzt geladen sind. Die Trägerteilchen formieren sich entsprechend
den Kraftlinien des Magnets und bilden dadurch die Bürste, die die Tonerteilchen zu dem Ladungsbild führt.
Die Magnetische-Bürsten-Entwicklung kann bei dem indirekten
elektrofotografischen Verfahren angewendet werden, wenn die Selentrommel durch ein mit einer flexiblen, fotoleitfähigen
Schicht beschichtetes Band ersetzt wird. Ein derartiges Band kann auf einfachere Weise als eine Selentrommel hergestellt
werden. Wenn die Magnetische-Bürsten-Entwicklung bei dem
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indirekten elektrofotografischen Verfahren angewendet wird,
muß ein Toner verwendet werden, der von der fotoleitfähigen
Schicht gut auf das Empfängerpapier übertragen werden kann. Außerdem sollte sich der restliche, nach der Übertragungsstufe
auf der fotoleitfähigen Schicht verbleibende Toner leicht
entfernen lassen. Die Toner, die in dem direkten elektrofotografischen
Verfahren mit der Magnetischen-Bürsten-Entwicklung
verwendet Werden, haben sich als nicht besonders geeignet zur Verwendung bei dem indirekten Verfahren erwiesen. Bei der Herstellung dieser Toner sind die Aspekte
der Übertragung des Pulverbildes und der Reinigung der
lichtleitenden Schicht nicht berücksichtigt worden.
Ein weiterer Nachteil der bei' der Magnetischen-Bürsten-Entwicklung
verwendeten Zwei-Komponenten-Pulver besteht darin, daß sie von Zeit zu ,Zeit erneuert werden müssen. Diese Erneuerung
ist notwendig, da die reibungselektrischen Eigenschaften der Trägerteilchen nach einigen tausend Kopien
verändert werden , vermutlich deshalb, weil sich feines Pulver, welches während des fortlaufenden Mischens des Entwicklerpulvers
von den Tonerteilchen abgerieben wird,permanent auf der Oberfläche der Trägerteilchen festsetzt. Die Er- ·
neuerung des Entwicklerpulvers ist eine unangenehme Arbeit und nimmt viel Zeit in Anspruch. Bei Schnellkopiergeräten,
z.B. Geräten, die mehr als 15 Kopien pro Minute machen, sollte das Entwicklerpulver häufig, z.B. wöchentlich, er- ·
neuert werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines neuen Verfahrens zur Entwicklung von Ladungsbildern mit einem
Ein-Komponenten-Pulver, welches keine Trägerteilchen enthält
und daher nur sehr selten erneuert werden muß. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens
zur indirekten Elektrofotografie, bei dem die Entwicklung mittels einer magnetischen Bürste unter Verwendung eines Ein-Komponenten-PuI
vers,welches den Anforderungen an ein Ent wickler pulver für
30 98 38/ 119/. ■
ein indirektes Elektrofotografieverfahren hinsichtlich der
Übertragung und der Reinigung der fotoleitfähigen Schicht genügt, durchgeführt wird.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung sichtbarer Bilder durch Entwicklung eines
elektrofotografisch gebildeten Ladungsbildes mit einem Ein-Komponenten-Pulver. Bei diesem Verfahren wird das Pulver
mit Hilfe eines Magneten dicht an das Ladungsbild herangebracht oder mit diesem in Berührung gebracht. Das Pulver besitzt
eine ausreichende elektrische Leitfähigkeit, um sich durch induktive Anziehungskraft auf dem Ladungsbild abzusetzen,
und es besteht aus Teilchen mit einem durchschnittlichen Durchmesser von etwa 0,5 bis 50m. , welche aus etwa
bis 95 Gew.-$ an thermoplastischem, organischem, polymerem Material mit einem Erweichungspunkt zwischen etwa 50 und 1350C
und etwa 50 bis 5 Gew.-$ an feinzerteiltem ferromagnetischem
Material bestehen; auf der Oberfläche der Teilchen befinden sich außerdem Kohlenstoffteilchen, deren durchschnittlicher
Durchmesser mindestens/^ünf mal kleiner als der durchschnittliche
Durchmesser der Pulverteilchen ist. überraschenderweise
erhält man trotz der Abwesenheit von Trägerteilchen bei Verwen
spe zivilen
dung eines magnetischen Auftragungsorgans dieses nenten-Pulvers, welches magnetische Anziehungskraft und eine
relativ hohe Oberflächenleitfähigkeit in sich vereint, Kopien von sehr guter Qualität, deren Bild nur einen geringen Randeffekt
aufweist und die gleichzeitig einen vollkommen oder fast vollkommen tonerfreien Untergrund besitzt.
Um eine Kopie von guter Qualität und insbesondere um einen
tonerfreien Untergrund zu erhalten, ist es höchst vorteilhaft, zwischen dem am Magneten haftenden Entwicklerpulver
und 4er bildtragenden Oberfläche einen Zwischenraum zu lassen,
welcher, je nach den übrigen Bedingungen, auf eine Weite von nicht mehr als etwa 50Ou. eingestellt werden kann. Die besten
Ergebnisse werden erhalten, wenn die Weite des Zwischenraumes
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zwischen etwa 50 und 200 t-c beträgt. Das Vorhandensein eines
Zwischenraumes zwischen dem Entwickler pulver und der fotoleitfähigen
Oberfläche ist natürlich auch dann "besonders vorteilhaft, wenn die Oberfläche leicht verletzbar oder stark schmutzanfällig
ist.
Das erfindungsgemäß verwendete Entwicklerpulver hat ein Gewichtsverhältnis zwischen thermoplastischem, organischem
Material und ferromagnetischem Material von etwa 1 : 1 bis 20 : 1, vorzugsweise von etwa 3:1 bis 3 : 2. Wenn die
Pulverteilchen weniger als etwa 50 Gew.-# an thermoplastischem,
polymerem Material· enthalten, werden sie spröde und ihre Versctaielzungseigenschaften dadurch unzureichend.
Das polymere Material besitzt einen Erweichungspunkt zwischen
etwa 50 und 135°C, vorzugsweise zwischen etwa 65 und 1100C.
Geeignete Polymerisate sind: Polystyrol, Polyvinylchlorid, Mischpolymerisate von Vinylchlorid und Vinylazetat, Polyacrylate,
Polymethacrylate, Polyamide und Mischungen dieser Harze. .
Vorzugsweise wird ein Epoxyharz mit einem Erweichungspunkt zwischen etwa 90 und 1000C verwendet. Als ferromagnetisches
Material, um die Pulverteilchen magnetisch anziehbar zu machen, können z.B. die folgenden Materialien verwendet werden: feines
Eisenpulver, Chromoxyd oder Uiekelferrit oder ein Ferrit der
Formel MFe2O., in welcher M ein zweiwertiges Metall, wie Eisen,
Mangan oder Kobalt, bedeutet. Der auf der Oberfläche der Pulverteilchen anwesende Kohlenstoff verleiht den Teilchen ■
die erwünschte elektrische Leitfähigkeit.
Die Menge an Kohlenstoff in den Pulverteilehen kann gering
sein; sie beträgt weniger als etwa 15 Gew.-58 des Gesamtgewichts
der Pulverteilchen. Im allgemeinen'beträgt die Menge an Kohlenstoff
etwa 2 bis 8 Gew. -fo. Die Kohlenstoff teil eh en sollten
einen durchschnittlichen Durchmesser haben, der mindestens fünf mal kleiner als der Durchmesser der Pulverteilchen ist«
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Besonders geeignet ist' Kohlenstoff mit einer Teilchengröße
vori etwa 1 bis 250 nm. Der spezifische Widerstand des
12 Entwicklerpulvers sollte weniger als etwa 10 Ohm.cm, vor-
O fr
zugsweise etwa 10 bis 10 Ohm.cm (gemessen nach dem in
Beispiel 1 beschriebenen Verfahren) betragen. Der Durchmesser der Pulverteilchen sollte zwischen etwa 0,1 und 50ijl , vorzugsweise
etwa 5 und 30 u.,liegen.
Zur Herstellung des Entwicklerpulvers werden zunächst Pulverteilchen
erzeugt, in welchen ferromagnetisches Material fein verteilt ist. Zu diesem Zweck wird das polymere Material geschmolzen
und danach die feinzerteilten Teilchen an ferromagnetischem
Material in der Schmelze dispergiert. Die auf diese Weise erhaltene homogene Dispersion läßt man abkühlen,
bis man einen festen Kuchen erhält, und dieser feste Kuchen wird dann zu Teilchen der gewünschten Größe gemahlen.
Die poröse Kohlenstoffschicht kann auf zwei verschiedene
Arten auf die Oberfläche der Pulverteilchen aufgebracht werden. Nach dem ersten Verfahren werden die das ferromagnetische
Material enthaltenden Pulverteilchen mit trockenen Kohlenstoff teilchen gemischt; danach wird unter ständigem Rühren
die Temperatur der Mischung auf einen Wert erhöht, bei welchem die Pulverteilchen weich und klebrig werden. Die feinen
Kohlenstoffteilchen werden nun an der Oberfläche der Pulvertellchen
verankert.Wenn sich eine ausreichende Menge an Kohlenstoffteilchen
angesetzt hat , wird die Mischung abgekühlt, und die Kohlenstoffteilchen, die sich nicht angesetzt
haben, werden durch Sieben aus der Mischung entfernt.
Nach dem zweiten Verfahren werden die das ferromagnetische
Material enthaltenden Pulverteilchen zusammen mit den feinen Kohlenstoffteilchen in Wasser dispergiert. Diese Dispersion
wird unter fortwährendem Kühren auf eine Temperatur erhitzt, bei der das polymere Material weich wird. Nachdem sich eine
ausreichende Menge an Kohlenstoffteilchen angesetzt hat, wird die Dispersion auf Zimmertemperatur abgekühlt und ab-
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filtriert. Die Kohlenstoffteilchen, die sich nicht angesetzt
haben, werden mit V/asser weggewaschen und das Pulver danach an der Luft getrocknet.
Das zu entwickelnde Ladungsbild kann auf fotoleitfähigen Schichten, die in der Elektrofotografie bekannt sind, vorhanden
sein. Dabei kann es sich zum Beispiel um Filmschichten handeln, welche aus einer organischen, polymeren, filmbildenden
Verbindung mit'fotoleitfähigen Eigenschaften, wie Polyvinylkarbazol,
oder aus einem isolierenden f umbildenden Bindemittel
bestehen, in dem eine lichtleitende" Substanz, xvie Selen,
Zinkoxyd, Kadmiumsulfid,oder eine organische fotoleitfähige Verbindung, wie sie zum Beispiel in den Deutschen Patentanmeldungen
P 20 05 462.0 und P 21 23 829.9 beschrieben
worden sind, feinzerteilt worden ist. Die lichtleitfähige Schicht kann auch aus einer im Vakuum aufgedampften
fotoleitfähigen Substanz bestehen.
In der lichtleitenden Schicht können auch Sensibilisierungs-
und Aktivierungsinittel für die fotoleitfähige Substanz anwesend
sein.
Gemäß einer speziellen Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Verfahrens wird das Kopieren nach dem Prinzip der indirekten Elektrofotografie durchgeführt* Dabei wird ein Ladungsbild
auf .einer fotoleitfähigen Filmschicht, welche sich auf einem
Band befindet , gebildet; dieses Ladungsbild wird nach dem
erfindungsgemäßen Verfahren mit einem Ein-Komponenten-Pulver
entwickelt; das Pulverbild wird auf ein Blatt des Empfängermaterials
übertragen und darauf durch Erhitzen fixiert. Es wurde gefunden, daß die mit Kohlenstoffteilchen bedeckten
Pulverteilchen leicht von der fotoleitfähigen Filmschicht auf ein Empfängermaterial übertragen werden können und daß
die geringe Menge an Pulver, die nach der Übertragung auf der fotoleitfähigen Schicht verbleibt, leicht von dieser Schicht,
beispielsweise mit Hilfe einer weichen Bürste, entfernt werden
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kann. Die Übertragung des Pulverbildes kann in an sich bekannter Weise erfolgen. Sie kann in einem elektrischen Feld durchgeführt
werden, wobei vorzugsweise ein Empfängermaterial, dessen Oberfläche ziemlich gute Isolierungseigenschaften besitzt,
verwendet wird; sie kann jedoch auch in einem magnetischen Feld durchgeführt werden. Bei dem Empfängermaterial .kann es sich
um Papier, Kunststofffolie oder dielektrisches Papier handeln. Wenn das Pulverbild in einem elektrischen Feld übertragen
wird, v/ird die "fotoHeLtiähige Schicht entweder vor oder während
der Übertragungsstufe belichtet, um das Ladungsbild zu entfernen, wodurch die Übertragung verbessert und beschleunigt
wird. Das bei der Übertragung in einem elektrischen Feld zwischen der das Pulverbild tragenden Oberfläche und dem
Empfängermaterial angewendete Potential kann etwa 50 bis
1000 V, vorzugsweise etwa 400 bis 750 V, betragen.
Die in dieser speziellen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendeten fotoleitfähigen Filmschichten sind
flexibler als aufgedampfte Selenschichten und können daher auf einen flexiblen Träger, wie ein Band, aufgetragen werden.
Bänder mit einer fotoleitfähigen Filmschicht sind wesentlich billiger als Selentrommeln, wodurch es möglich wird, das Band
ohne hohe Unkosten durch ein neues zu ersetzen, wenn die fo-' toleitfähige Filmschicht beschädigt worden ist.
Die schematische Zeichnung zeigt ein erfindungsgemäßes Gerät zur indirekten Elektrofotografie. Das Gerät umfaßt
ein Endlosband 1, auf welches die fotoleitfähige Filmschicht
aufgetragen worden ist. Die fotoleitfähige Filmschicht wird durch eine bekannte Korona-Entladungsvorrichtung 2 elektrostatisch
geladen und wird anschließend durch eine Belichtungsöffnungfbildweise
belichtet.Die bildweise Belichtung wird mittels einer Blitzlampe durchgeführt, wobei das zu kopierende Bild
vollständig auf die fotoleitfähige Schicht projiziert wird.
In dem Entwicklungsteil 4 wird das auf der fotoleit fähigen
Schicht gebildete Ladungsbild mit dem Ein-Komponenten-Pulver
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entwickelt. 'Per Entwicklungsteil umfaßt einen Pulverbe- ■'.■
halter 8, in welchem sich ein hohler Zylinder dreht, welcher
aus einem nicht-magnetisierbaren Material hergestellt ist und in welchem ein oder mehrere Dauermagnet(en) angeordnet
ist (sind).Durch d€n^altde£ührungswalzen 14 und 15 wird ein
Empfängermaterial, welches durch die Reibungswalze 1$ aus dem Material vorrat herangeführt wird, mit dem auf der
fotoleitmhigen Filmschicht gebildeten Pulverbild in Kontakt
gebracht. In dem Übertragungsteil 5 wird das Pulverbild auf das Empfängermaterial übertragen, und danach wird die
Kopie nach dem Verschmelzungsteil 19- ausgeworfen. Die nach der Übertragung auf der lichtleitenden Filmschicht verbleibenden
Pulverreste werden durch eine Bürstenwalze 6 entfernt; danach wird das Ladungsbild durch Belichtung mit
der Lichtquelle 7 entfernt.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren können natürlich auch Ladungsbilder, die man durch Übertragung eines auf einer
fotoleitfähigen Schicht gebildeten Ladungsbildes auf eine isolierende
Oberfläche erhalten hat, entwicke1t werden.
Beispiel I- . . '
120 g Epoxyharz mit einem Erweichungspunkt von etwa 90 bis
1000C werden geschmolzen und 80 g feines Eisenpulver mit einer
Teilchengröße von etwa 25 bis 100 nm homogen in der Schmelze dispergiert. Dann läßt man diese homogene Dispersion abkühlen,
bis sich eine feste Masse bildet, und diese feste
wird zu Teilchen mit einer Teilchengröße von etwa 5 bis
gemahlen. 75 g an auf diese Weise erhaltenen magnetisch
Teilchen werden in 750 ml Wasser zusammen mit
>, g Ruß mit einer Teilchengröße von etwa 50 bis 150 nm
fij.Gpergiert. ^" ·
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Die Dispersion wird unter fortwährendem Rühren auf etwa 78 C
erhitzt und 45 Minuten auf dieser Temperatur gehalten. Danach
läßt Eian die Dispersion unter fortwährendem Rühren auf Zimmertemperatur
abkühlen und filtriert die festen Teilchen ab. Die Kohlenstoffteilchen, die sich nicht auf den Harzteilchen
angesetzt haben, v/erden mit V/asser entfernt,und das erhaltene
Εητν/icklerpulver wird an der Luft getrocknet. Das Pulver be-
•5 4-sitzt einen spezifischen Widerstand von etwa 1Cr bis 10
Ohm.cm, was auf folgende Weise gemessen wird:
Eine rechteckige Schale , deren Boden aus Messing und deren
Seitenwände aus einem Kunststoff mit guten ^Csolierungseigenschaften
bestehen, wird bis zum Rand mit Entwicklerpulver
2 gefüllt. Die innere Grundfläche des Behälters beträgt 9,6 cm ,
die Höhe 2 cm. Die öffnung der mit Entwicklerpulver gefüllten Schale wird mit einem gut schließenden Deckel aus leitfähigem
Material, der 130 g wiegt, verschlossen. Der Boden der Pulverschale und der leitfähige Deckel v/erden an die Pole einer
Voltzufuhr von 20 Volt angeschlossen, und der Strom in dem auf diese Weise hergestellten Stromkreis \tfird gemessen.
Der spezifische Widerstand des Entwicklerpulvers wird durch die Gleichung ρ = - ermittelt, in welcher V das
Potential der Stromquelle,0 die Fläche des Gefäßbodens
'(oder des Deckels, der dieselbe Größe hat), i den gemessenen Strom und h die Höhe der Pulversäule bedeutet.
Eine v/eitere Methode zur Bestimmung des spezifischen Widerstandes
des Entwicklerpulvers, die man anwenden kann, wenn der Widerstand des Pulvers zu hoch ist, um den Strom mit der
oben beschriebenen Methode zu messen, ist wie folgt:
Die für die vorangegangene Messung verwendete Schale wird in der oben beschriebenen Weise mit Entwicklerpulver gefüllt und
anschließend mit dem leitfähigen Deckel verschlossen. Ein Elektrometer mit einer Kapazität von etwa 25 bis 30 pF wird
auf eine Spannung von genau 10 Volt gebracht,und der geladene
- 12 309838/119*
Elektrometer wird dann über den mit- Entwicklerpulver ge-"
füllten Behälter entladen.
Die RC-Zeit des Systems, d.h. die Zeit, in der die Spannung
des Elektrometers von 10 7 auf 3?? V abfällt, wird gemessen,
und danach kann der spezifische Widerstand des Entwickler-
- - O τ t
pulvers nach der folgenden Formel errechnet werden: £>
= ■ in welcher 0 die Grundfläche des Behälters,- t die RC-Zeit,
h die Höhe, der Pulversäüle und G die Kapazität des Elektrometers
bedeutet.
Das Ein-Komponenten-Pulver wird in dem in der Zeichnung dargestellten
Gerat für die indirekte Elektrofotografie verwendet.Das
fotoleitfähige Band in dem Gerät besteht aus einem Papierträger, auf den eine fotoleitfähige Schicht aus Polyvinylacetat
als filmbildendes Bindemittel und Zinkoxyd als fotoleitfähige Substanz aufgetragen worden ist.
Das Empfängermaterial ist ein Papier von etwa 75 g/n* , dessen
bildempfangende Seite mit einer Schicht von etwa 6 bis 7 s/m j
welche Polyvinylazetat und Kreide enthält, versehen ist.
Zur Übertragung des Pulverbildes auf das Empfängermaterial
wird' die Walze 11 unter eine Spannung von -750 V gesetzt.
Man erhält Kopien von guter Qualität, die auch in großen
Bildflächen gut entwickelt sind. Das Entwicklerpulver in dem Pulverbehälter braucht nicht erneuert zu werden, selbst nicht
nach vielen tausend Kopien.
Beispiel II
'
120 g Epoxyharz mit einem Erweichungspunkt bei etwa 90 bis
100°C werden geschmolzen, und 40 g feines Eisenpulver wird
homogen in der Schmelze dispergiert. Dann läßt man die Schmelze zu einer festen Masse abkühlen, und die feste Masse wird zu
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94
Teilchen mit einer Teilchengröße von etwa 5 "bis 3Ομ gemahlen.
80 g der so erhaltenen magnetisch anziehbaren Teilchen werden mit 20 g Kohlenstoffteilchen mit einer Teilchengröße von
etwa 50 bis 150 nm gemischt. Unter fortwährendem Rühren wird
die Pulvermischung auf etwa 800C erhitzt und ungefähr $0
Minuten auf dieser Temperatur gehalten. Danach v/ird die Mischung unter fortwährendem Rühren auf Zimmertemperatur abgekühlt.
Die Kohlenstoffteilchen, die sich nicht auf den
Harzteilchen angesetzt haben, werden durch Sieben aus der Mischung entfernt. Man erhält ein schwarz aussehendes, magnetisch
anziehbares Entwieklerpulver mit einem spezifischen Widerstand von etwa 10 bis 10 Ohm.cm. Ein Blatt handelsübliches
Zinkoxydpapier für direkte Elektrofotografie wird elektrostatisch geladen, danach wird ein Bild mit großen bildtragenden
Flächen auf die elektrostatisch geladene Oberfläche projiziert. Das latente Ladungsbild wird mit dem oben beschriebenen
Entwieklerpulver nach dem Magnetischen-Bürsten-Verfahren entwickelt, wobei zwischen dem Ladungsbild und
dem auf dem magnetischen Zylinder haftenden Pulver ein Zwischenraum von etwa 75£*- freigelassen ist. Das Pulverbild
wird durch Erhitzen fixiert. Man erhält eine Kopie von sehr guter Qualität, auf der das Bild keinen Randeffekt aufweist
und deren Hintergrund frei von Tonerablagerungen ist.
In derselben Weise wie in den vorangegangenen Beispielen werden magnetisch anziehbare Teilchen mit einer Teilchengröße
von etwa 3 bis 25^u. , die etwa 70 Gew.-# an Polystyrol und
etwa 30 Gew.-% an Eisenferrit enthalten, hergestellt. Diese
Teilchen werden in der in Beispiel II beschriebenen Weise mit einer Kohlenstoffschicht versehen.
Das erhaltene Ein-Komponenten-Pulver wird in. dem in der Zeichnung
dargestellten Gerät verwendet. Dieses Gerät ist nun mit
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einem fotcüeitiahigen Band ausgestattet, dessen lichtleitende
Schicht Poly-N-vinyl-karbazol als fotoleitfähige Substanz
und 2,4,7-Tri-nitro-fluoretion-9 als Aktivierungsmittel enthält.Diese
fotoleitfähige Schicht ist vorzugsweise positiv geladen, so daß die Korona-Entladungsvorrichtung 2 diesmal
eine positive Ladung bewirkt . Außerdem ist die Walze 11, die
das Pulverbild auf das Empfangerpapier überträgt, diesmal
an eine positive Spannung von 600 V angeschlossen.
Man erhält Kopien von sehr guter Qualität.
Man erhält auch geeignete Entwicklerpulver, Virenn die Kohlenstoff
teilchen, wie in den Beispielen I und II beschrieben, auf magnetisch anziehbaren Teilchen der folgenden Zusammensetzungen
aufgebracht werden:
etwa 65 Gew.-^o Polyvinylchlorid und
" 35 " Nickelpulver.
etwa 80 Gew.-^ Polymethylmethacrylat und
11 20 " Eisenpulver.
etwa 75 Gew.-^ Polyamid und/
11 25 " Nickel-Zink-Ferrit.
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Claims (12)
1. Verfahren zur Herstellung sichtbarer Bilder durch das
Entwickeln eines nach einem elektrofotografischen Verfahren gebildeten Ladungsbildes mit einem Ein-Komponenten-Pulver,
dadurch gekennzeichnet, daß das Pulver mit Hilfe eines Magneten dicht an das ladungsbild herangebracht
.oder mit diesem in Berührung gebracht wird, und das Pulver eine
ausreichende elektrische Leitfähigkeit besitzt, um sich durch induktive Anziehungskraft auf dem Ladungsbild abzusetzen,
und aus Teilchen . mit einem durchschnittlichen Durchmesser von etwa 0,5 bis 50jju besteht, welche
aus etwa 50 bis 95 &ew.-$ an thermoplastischem, organischem,
polymerem Material mit einem Erweichungspunkt zwischen
etwa 50 und 135°C und etwa 50 bis 5 Gew.-^ an feinzerteiltem
ferromagnetischem Material bestehen.und auf deren
Oberfläche sich außerdem Kohl en st of ft ei lc hen, deren durchschnittlicher Durchmesser mindestens etwa fünf mal
kleiner als der durchschnittliche Durchmesser der Pulverteilchen- ist, befinden.
2. -Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
zwischen dem Entwieklerpulver und der bildtragenden Oberfläche
ein Zwischenraum von einer Breite von nicht mehr als etwa 500 u_ gelassen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1-2, dadurch gekennzeichnet, daß dieBreite des Zwischenraums auf etwa 50 bis 150 p- eingestellt
wird. /
4. Verfahren nach Anspruch 1-3» dadurch gekennzeichnet, daß
das Ein-Komponenten-Pulver pro Gew.-Teil an ferromagnetischem
Material etwa 1,5 bis 3 Gew.-Teile an thermoplastischem, organischem, polymerem Material enthält.
- 16 -
5. Verfahren nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet,
daß der Erweichungspunkt des thermoplastischen, organischen,
polymeren Materials zwischen etwa 65 und 1100C liegt.
6. Verfahren nach Anspruch 1-5, dadurch gekennzeichnet,
daß als thermoplastisches, organisches, polymeres Material ein Epoxyharz mit einem Erweichungspunkt zwischen etwa
90 und 1000C verwendet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1-6, dadurch gekennzeichnet,
daß der spezifische Widerstand des Ein-Komponenten-
12
Pulvers unter etwa 10 0hm,cm, vorzugsweise zwischen
Pulvers unter etwa 10 0hm,cm, vorzugsweise zwischen
2 6
etwa 10 und 10 Ohm.cm, liegt.
etwa 10 und 10 Ohm.cm, liegt.
8. Verfahren nach Anspruch 1 - 7, dadurch gekennzeichnet,
daß das Ein-Komponenten-Pulver etwa 2 bis 8 Gew.-# an
Kohl en st offt ei lchen enthält. ■ .' ' -.
9. Verfahren nach Anspruch 1-8, dadurch gekennzeichnet,
daß der Durchmesser der Kohlenstoffteilchen etwa 1 "bis
250 nm "beträgt.
10. Verfahren nach Anspruch 1 - 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Teilchengröße des Ein-Komponent en-Pulvers etwa
5 bis 30 im beträgt.
11. Verfahren nach Anspruch 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß "das auf einer fotoleitfähigen Schicht gebildete--Ladungsbild
entwickelt und das Pulverbild von der fotoleitfähigen Oberfläche auf eine Empfang eroberfläche
übertragen wird.
3 09 8 3 8/119
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D4 | Patent maintained restricted |