DE2706176A1 - Magnetisches zwischenpositiv-abbildungsverfahren - Google Patents

Description

Xerox Corporation, Rochester, N.Y./USA Magnetisches Zwischenpositiν-Abbildungsverfahren

Die Erfindung betrifft ein magnetisches Zwischenpositiv-Abbildungsverfahren sowie ein magnetisches Zwischenpositiv-Abbildungsgerät. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Erzeugung von latenten Magnetbildern auf einem magnetisierbaren Aufzeichnungsmedium mittels eines magnetischen Zwischenpositivs.

Es wurden bereits magnetische Abbildungssysteme vorgeschlagen, bei denen ein latentes Magnetbild auf einem magnetisierbaren Aufzeichnungsmedium verwendet wird, welches dann zu Zwecken wie elektronische übertragung oder DupliζierungsVorgang durch wiederholte Behandlung mit Toner oder Übertragung des entwikkelten Bildes verwendet werden kann. Ein derartiges latentes Magnetbild entsteht durch irgendeinen geeigneten Magnetisierungsvorgang, bei dem eine magnetisierte Schicht aus einem Markierungsmaterial magnetisiert wird und diese Magnetisierung in bildhafter Gestalt auf das magnetische Substrat übertragen wird. Ein derartiges Verfahren ist im einzelnen in der US-PS 3 804 511 (Rait et al) beschrieben.

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Gemäß der dortigen Beschreibung kann ein optisches Bild dadurch reproduziert werden, daß es zuerst in ein graphisches Bild umgesetzt wird, jedoch unter Verwendung eines magnetisierbaren Markierungsmaterials. Ein derartiges magnetisierbares Material ist gewöhnlich elektroskopischer Toner, der ein ferromagnetisches Material enthält, welches nach der Erzeugung des Bildes einer Magnetisierung unterzogen werden kann. Folglich wird ein Magnetisierungsmuster in Bildgestalt erzeugt, welches dann auf ein magnetisches Substrat durch eines oder verschiedene der in der genannten Patentschrift beschriebene Verfahren auf ein magnetisches Substrat übertragen wird. Vorzugsweise wird das Magnetisierungsmuster in Bildgestalt in einem magnetischen Substrat durch das anhysteretische bzw. nachwirkungsfreie Verfahren erzeugt, bei dem das magnetisierte graphische Bild in enge Berührung mit einem Magnetsubstrat gebracht wird und, während es damit in Berührung ist, einem Wechselstromsignal aus einem Aufzeichnungskopf ausgesetzt wird. Das Magnetsubstrat wird dadurch in Bildgestalt entsprechend dem graphischen Bild magnetisiert. Andere Verfahren zur Verwendung des magnetisierten graphischen Bildes für die Erzeugung eines latenten Magnetbildes sind ebenfalls beschrieben, beispielsweise die Herbeiführung einer engen Berührung zwischen dem graphischen Magnetmaterial und einem zuvor gleichförmig magnetisierten Substrat sowie Anlegen eines Löschsignals an dem Träger des graphischen Bildes, wodurch das magnetische Bild als Kurzschluß oder überbrückung des Löschsignals aufgebracht wird. Es wird folglich durch selektive Löschung in den Untergrundbereichen ein latentes Magnetbild an den Stellen erzeugt, die durch das magnetische graphische Bild kurzgeschlossen bzw. überbrückt sind. In der erwähnten Patentschrift sind verschiedene andere Verfahren zur Erzeugung eines derartigen latenten Bildes unter Verwendung eines zuvor erzeugten magnetisierbaren graphischen Bildes beschrieben.

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Es wird angestrebt,ein latentes Magnetbild zu erzeugen, das ein möglichst hohes Ausmaß der Magnetisierung aufweist, so daß die Detektion bzw. Abtastung des Magnetbildes durch irgendeines der verschiedenen Verfahren erleichtert wird. Die bei den bekannten Abbildungssystemen, durch die das magnetisierbare graphische Bild erzeugt wird, unvermeidlichen, bei den Verfahren auftretenden Schwankungen bewirken Änderungen der Tonerdicke bzw. -höhe, Ungleichmäßigkeit der Oberfläche des Bildes und Schwierigkeiten bezüglich des Untergrundes. Derartige Schwankungen erschweren die Herstellung von hochwertigen latenten Magnetbildern mittels der bekannten Verfahren.

Ferner fordern die elektrostatographischen Verfahren, einschließlich des xerographischen, die zur Bildung des magnetisierten graphischen Bildzwischenpositivs für die Erzeugung eines latenten Magnetbildes auf einem magnetisierbaren Aufzeichnungsmedium angewendet werden, die Verwendung eines Toners, der in der geeigneten Weise durch Reibungselektrizität aufgeladen ist, so daß er von dem latenten elektrostatographischen Bild angezogen wird. Der Toner muß auch magnetisierbare Stoffe enthalten, so daß das entwickelte elektrostatographische Bild magnetisiert werden kann, um das magnetische Zwischenpositiv zu bilden. Durch die Aufnahme von magnetischen Stoffen in dem Toner werden die Reibungselektrizität sei genschaften des Toners unweigerlich nachteilig beeinflußt, was zu einem Qualitätsverlust des entwickelten Bildes führt im Vergleich zu einem solchen, das bei der Entwicklung desselben elektrostatographischen Bildes mit im Handel erhältlichen Toner, der keine magnetische Stoffkomponente enthält, erzielt wird.

Die bei der übertragung des magnetischen Signals von dem magnetisierten Zwischenpositiv auf ein magnetisierbares Aufzeichnungsmedium verwendeten Aufnahmeköpfe weisen gewöhnlich eine Lebensdauer von nur einigen hundert Stunden auf. Dies führt zu einem schwerwiegenden Zuverlässigkeitsproblem bei den magnetischen Abbildungssystemen .

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Aufgabe der Erfindung ist es, ein magnetisches Zwischenpositiv-Abbildungsverfahren und -gerät zu schaffen, mit dem latente Magnetbilder von verbesserter Qualität erzeugt werden können. Ferner soll die Zuverlässigkeit des Verfahrens bzw. Gerätes verbessert werden.

Diese Aufgabe wird durch ein magnetisches Zwischenpositiv-Abbildungsverfahren gelöst, das gemäß der Erfindung gekennzeichnet ist durch Erzeugung eines elektrostatischen latenten Bildes in einem photoleitenden Element mit einem in einem Binder verteilten photoleitenden Material, Entwicklung des elektrostatischen latenten Bildes durch Aufsatzentwicklung mit Toner, der etwa 10 bis etwa 60 Volumen-% hartmagnetisches Material enthält, Fixierung des Toners auf dem photoleitenden Element, Magnetisierung des fixierten Toners und übertragung des magnetischen Signals von dem magnetisierten fixierten Toner durch thermoremanente übertragungsmagnetisierung auf ein magnetisierbares Aufzeichnungsmedium.

Das erfindungsgemäße magnetische Zwischenpositiv-Abbildungsgerät ist gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Erzeugung eines elektrostatischen latenten Bildes, eine Aufsatzentwicklungseinrichtung zur Entwicklung des elektrostatischen latenten Bildes mit Toner, der hartmagnetisches Material enthält, eine Einrichtung zum Fixieren des Toners, eine Einrichtung zur Magnetisierung des fixierten Toners und eine Einrichtung zur übertragung der magnetischen Signale des magnetisierten fixierten Toners durch thermoremanente Übertragungsmagnetisierung auf ein magnetisierbares Aufzeichnungsmedium.

Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren. Von den Figuren zeigen:

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Fig. 1 ein Flußdiagramm des Verfahrens nach der Erfindung; Fig. 2 eine schematische Ansicht einer Ausführungsform; und

Fig. 3 eine schematische Ansicht zur Erläuterung einer anderen Ausführungsform des Verfahrens nach der Erfindung.

Es wird zunächst auf Figur 1 Bezug genommen, in der ein Flußdiagramm des magnetischen Zwischenpositiv-Abbildungssystems bzw. -Verfahrens gezeigt ist. Ein optisches Bild oder beispielsweise irgendein Originaldokument wird zunächst in Form eines latenten elektrostatischen Bildes kopiert, und zwar durch herkömmliche xerographische Aufladungs- und Belichtungsschritte auf einem Photoleiter, der in einem Binder verteiltes photoleitendes Material enthält. Das sich ergebende elektrostatische latente Bild wird dann durch Aufsatzentwicklung mit Toner entwickelt, der sowohl eine elektrostatisch anzugsfähige Komponente als auch eine magnetisch anzugsfähige Komponente aufweist. Die magnetisch anzugsfähige Stoffkomponente des Toners enthält ein hartmagnetisches Material und ist in dem Toner in einer Menge von etwa 10 Volumen-% bis etwa 60 Volumen-% vorhanden. Unter dem Begriff "hartmagnetisches Material" ist permanentmagnetisches Material zu verstehen, also solches, das seine Magnetisierung beibehält, wenn es nicht dem Einfluß eines Magnetfeldes ausgesetzt wird.

Es kann irgendein Photoleiter verwendet werden, der ein in einem Binder verteiltes photoleitendes Material enthält. Typische geeignete photoleitende Stoffe sind anorganische Photoleiter wie Zinkoxid, Kadmiumsulfid, Zinksulfid, Bleisulfid, Kadmiumselenid, Selen, Bleiiodid, Bleichromat und Mischungen deraäen. Geeignete organische Photoleiter sind beispielsweise Phtalozyanin, Triphenylamin, 2-4-bis (4 , 4-Diäthylaminophenyl) -1 , 3,4-Oxaldiazol, N--Isopropylkarbazol, Triphenylpyrrol, 4,5-Diphenylimidazolidin, 1,4-

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Dizyannaphtalin, 2,merkaptobenzothiazol, 2,4-Diphenylchinazolin, 5-benzidin-Aminoacenaphtalin und Mischungen derselben. Typische geeignete Binder sind Polystyrolharze, Silikonharze, Akryl- und Methakrylpolymere und Kopolymere und Mischungen derselben. Es werden anorganische photoleitende, in einem Binder verteilte Stoffe entsprechend der Beschreibung in den US-Patentschriften 2 663 636 und 3 121 006 (Middleton), die unter Bezugnahme darauf ausdrücklich in die vorliegende Offenbarung einbezogen werden, in der Praxis bevorzugt, und zwar aufgrund der einfachen Herstellung, der Möglichkeit der Fixierung des Toners darauf unter Druck und der einfachen Beseitigungsmöglichkeiten nach Verwendung zur Durchführung der Erfindung.

Geeignete hartmagnetische Stoffe sind "Cobaloy" bzw. Kobaldlegierungen, Chromdioxid, Jf-Fe₃O₃, Bariumferrit, Bleiferrit, Strontiumferrit, Samariumkobalt, Legierungen aus Aluminium-Nickel-Kobalt, Kobaltferrite, Magnetit, Manganarsenid und Mischungen derselben. Das hartmagnetische Material ist in dem Toner mit etwa 10 bis etwa 60 Volumen-% vorhanden, wobei das übrige Volumen des Toners aus elektroskopischem Markierungsmaterial und Harzen besteht, die bei der Herstellung von xerographischem Toner verwendet werden.

Das elektrostatische latente Bild wird mit dem beschriebenen Toner, der hartmagnetisches Material enthält, durch die Induktionstechnik entwickelt, die gewöhnlich als magnetische Toner-Aufsatzentwicklung bezeichnet wird. Magnetische Toner-Aufsatzentwicklung ist eine Technik, bei der eine im wesentlichen gleichförmige Tonerschicht mit magnetischem Material in einem leitenden Substrat vorgesehen ist und entweder nahe an das elektrostatische latente Bild, jedoch ohne Berührung, gebracht wird oder mit dem elektrostatischen latenten Bild in Berührung gebracht wird. Das magnetische Material in dem Toner wirkt als Verlängerung des leitenden Untergrundes und nimmt daher Ladungen auf,

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die darin durch das latente elektrostatische Bild erzeugt werden, und zwar mit einer Polarität, die entgegengesetzt derjenigen in dem latenten elektrostatischen Bild ist. Das leitende Substrat kann so vorgespannt werden, daß es die Tonerübertragung auf das elektrostatische latente Bild unterstützt. Ein leitender Untergrund ist jedoch nicht wesentlich, uir die Aufsatzentwicklung durchzuführen, wie beispielsweise in der gleichzeitig anhängigen Patentanmeldung des Anmelders (unser Aktenzeichen D/75515) beschrieben ist, wo ein Mikrofeld-Donatorelement, das gleichförmig mit dem Magnetmaterial enthaltenden Toner beladen ist, für die Verwendung bei der Aufsatzentwicklung von latenten Bildern vorbereitet wird.

Mikrofeld-Donatorelemente für Magnetmaterial-haltige Toner enthalten im allgemeinen ein flexibles Substrat mit einem magnetisierbaren Überzug. Der magnetisierbare überzug ist mit einem Mikrofeldmuster aus alternierenden räumlichen Bereichen magnetischer Polarisierung versehen, die Magnetisierungsgradienten an den Grenzflächen der aufgezeichneten Stellen bilden. Diese Mikrofeldmuster können durch Aufzeichnung mit einem Wechselstrom-Aufnahmekopf erzeugt werden, oder auch durch eine verbesserte Technik, wie sie in der vorstehend genannten Patentanmeldung beschrieben ist und bei der eine periodische Gestaltung des magnetisierbaren Materials dazu verwendet wird, die. alternierenden räumlichen Bereiche magnetischer Polarisierung zu bilden. Die magnetische Schicht mit den Mikrofeldern spürt das magnetische Material in dem Toner auf und hält folglich den Toner an der Oberfläche des Mikrofeld-Donatorelements fest. Der Toner wird jedoch von einem latenten Bild durch die Kräfte angezogen, die die Kraft übersteigen, mit der der Toner an dem Donatorelement festgehalten wird. Die Kraft des latenten Bildes kann magnetisch oder elektrostatisch sein, und folglich können Mikrofeld-Donatorelemente dazu verwendet werden, entweder elektrostatische latente Bilder oder magnetische latente Bilder zu entwickeln.

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Unter dem Begtiff "Aufsatzentwicklung" ist also hier entweder die Entwicklung eines latenten Bildes mit Toner von einem Donatorelement, das von dem Element, welches das latente Bild enthält, beabstandet und nicht mit diesem in Berührung ist, zu verstehen oder aber die Entwicklung, wo dieses mit dem das latente Bild enthaltenden Element in Berührung ist, einschließlich des Entwicklungsvorganges, der in der US-PS 3 849 161 beschrieben ist, die in die vorliegende Offenbarung ausdrücklich einbezogen wird.

Nach der Entwicklung des elektrostatischen latenten Bildes in dem Photoleiter-Binderelement durch Aufsatzentwicklung mit einem Toner, der etwa 10 bis etwa 60 Volumen-% hartmagnetisches Material enthält, wird das entwickelte Bild auf dem Photoleiter-Binderelement fixiert. Es kann jegliches Fixierverfahren verweilet werden. Geeignete Fixierverfahren beinhalten die Erhitzung des Toners des entwickelten Bildes, so daß dessen Harzbestandteile wenigstens teilweise geschmolzen werden und an dem Photoleiter-Binderelement anhaften, die Ausübung von Druck auf den Toner, wahlweise unter Verwendung einer Heizeinrichtung, beispielsweise die Verwendung einer beheizten Rolle, Lösungsmittel oder Lösungsmitteldampf, durch die die Harzkomponente des Toners wenigstens teilweise aufgelöst wird oder eine Kombination der genannten Verfahren. Das Photoleiter-Bindarelement ist typischerweise ausreichend hart, damit eine Fixierung allein durch Druckanwendung ermöglicht wird, beispielsweise durch eine Kontaktrolle, und mit einer solchen Druckstärke, daß der Toner gewalzt bzw. geglättet wird. Diese Verfahren sind in der Technik der Fixierung von Toner wohlbekannt und bedürfen daher keiner näheren Beschreibung.

Nach dem Fixieren des entwickelten Bildes wird dieses magnetisiert. Dieser Magnetisierungsschritt kann durch Verwendung herkömmlicher Aufzeichnungselektronikeinrichtungen erfolgen, beispielsweise ein Magnetkopf, der so einjustiert ist, daß er eine räumliche Magnetisierungsfrequenz von etwa 4 bis etwa 60 Zyklen

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pro Millimeter erzeugt; wenn ein thermoremanentes Material bzw. ein Werkstoff mit thermischer Nachwirkung, beispielsweise Chromdioxid, als hartmagnetisches Material in dem Toner verwendet wird, so kann dieser Schritt auch durch thermoremanente Magnetisierungsübertragung ausgehend von einem Hauptmedium erfolgen, das eine räumliche Magnetisierungsfrequenz von etwa 4 bis etwa 60 Zyklen pro Millimeter aufweist. Die thermoremanente Magnetisierungstechnik wird zur Magnetisierung des fixierten entwickelten Bildes bevorzugt, weil bei dieser Technik keine Aufzeichnungselektronikeinrichtungen erforderlich sind.

Nach der Magnetisierung dar fixierten, entwickelten Bilder auf dem Photoleiter-Binderelement erfolgt die Aufzeichnung des magnetisierten Bildes in Form eines magnetischen latenten Bildes durch thermoremanente übertragung. Allgemein beinhaltet die thermoremanente Übertragung die Anwendung des Phänomens, das als thermoremanente Magnetisierung bzw. Magnetisierung mit thermischer Nachwirkung bekannt ist. Bei diesem Phänomen verschwindet der Ferromagnetismus, und Paramagnetismus tritt an seine Stelle, wenn die Temperatur des Materials auf seinen Curiepunkt T erhöht wird. Unterhalb der Temperatur T_ gibt es eine andere Temperatur T_b, die als Blockiertemperatur bezeichnet wird, wo der Supraparamagnetismus beginnt. Die Aufzeichnung bzw. Übertragung unter Anwendung thermoremanenter Magnetisierung beruht auf dem Vorgang der Abkühlung des magnetischen Mediums von einer Temperatur, die größer oder gleich der Temperatur T_c ist, auf eine Temperatur, die gleich oder kleiner ist als Tj₃, und zwar bei Vorhandensein eines Magnetfeldes. Das Magnetfeld wird während der Erzeugung eines latenten magnetischen Bildes durch das magnetisierte entwickelte Bild geliefert, das auf dem Photoleiter-Binderelement fixiert ist.

Die Ausnutzung der thermoremanenten Übertragung für die Übertragung des Magnetisierungs-Zwischenpositivsignals auf das mag-

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netisierbare Aufzeichnungsmedium wird bevorzugt, weil eine Bildauflösung von mehr als 40 Linienpaaren pro Millimeter erzielt werden kann und Aunahmeköpfe entfallen können. Die Curiepunkte einiger thermoremanenter Stoffe sind leicht erreichbar,

beispielsweise liegt T für Chromdioxid bei ungefähr 13O°C, bei

6 2 Xenonblitzenergien von 2,6 χ 10 erg/cm . Von Bedeutung ist, daß durch die thermoremanente übertragung eine Vergrößerung der Magnetisierungsstärke in dem latenten magnetischen Bild gegenüber der Magnetisierungsstärke des magnetisierten entwickelten Bildes auf dem Photoleiter-Binderelement erzielt werden kann. Durch den guten Wirkungsgrad der thermomremanenten Übertragung können die an die Materialien gestellten Forderungen geringer sein als bei anhysteretischer remanenter Magnetisierung. Zur Aufheizung auf Temperaturen oberhalb T können irgendwelche geeigneten Einrichtungen verwendet werden, beispielsweise Berührung mit erhitzten Kontaktschuhen, beheizte Rollen und dergleichen, es wird jedoch eine Aufheizung durch Entladungslampen mit Xenon-, Argon-, Wasserstoff-, Natriumblitzlampen und dergleichen bevorzugt, damit jegliche Gefahr einer Deformierung der Magnetbandsubstrate durch Hitze vermieden wird.

Es wird nun auf Figur 2 Bezug genommen. Dort ist eine erste Ausführungsform der Erfindung schematisch dargestellt. Ein optisches Bild eines Originaldokuments 1 wird durch eine Linse 3 auf einen Photoleiter 5 fokussiert, der in einem Binder verteiltes photoleitendes Material enthält. Der Photoleiter 5 wird von einer Vorratsrolle 7 über eine Ladeeinrichtung 9 einer Abbildungsstation zugeführt, die nach der Linse 3 ausgerichtet ist. Der Photoleiter 5 enthält vorzugsweise Zinkoxid, das in einem Binder verteilt ist und mit einem leitenden Untergrund versehen ist, so daß der Photoleiter ein elektrostatisches Bild tragen kann. Das Bild wird erzeugt durch die selektive Entladung des Photoleiters 5 durch Belichtung mit den Lichtstrahlen 11. Die Ladeeinrichtung 9 kann irgendeine geeignete bekannte Einrichtung sein, mit der eine elektrostatische Ladung auf der Oberfläche des

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Photoleiters 5 aufgebracht wird. Vorzugsweise wird eine Koronaentladevorrichtung verwendet, wie sie gewöhnlich beim xerographischen Verfahren Einsatz findet.

Sobald ein elektrostatisches latentes Bild auf dem Photoleiter 5 erzeugt wurde, wird dieser zu einer Entwicklungsstation 13 transportiert, wo elektroskopischer Toner, der sowohl elektrostatisch anziehende als auch magnetisch anziehende Stoffkomponenten enthält, auf dem latenten Bild durch Aufsatzentwicklung von dem Donatorelement 113 aufgebracht. Auf dem Donatorelement 113 ist ein räumliches Muster aus Mikrofeldern vorgesehen, die vorzugsweise durch magnetische Polabstände mit etwa 2,5 bis etwa 50-fachem mittleren Durchmesser der verwendeten Tonerteilchen erzeugt werden. Während das Donatorelement 113 durch eine Tonerausgabeeinrichtung 114 läuft, wird es mit einer gleichförmigen Tonerschicht auf seiner Oberfläche versehen, welche dem Photoleiter 5 in der Entwicklungszone 13 gegenüberliegt. Wie bereits erwähnt wurde enthält der Toner etwa 10 bis etwa 60 Volumen-% hartmagnetisches Material und vorzugsweise ein thermoremanentes Material wie Chromdioxid.

Nach Entwickkung des latenten elektrostatischen Bildes mit dem hartmagnetisches Material enthaltenden Toner wird der das entwickelte Bild tragende Photoleiter 5 in Berührung mit einer Fixiereinrichtung 14 gebracht. In Figur 2 ist die Fixiereinrichtung 14 als ein Paar beheizter Rollen dargestellt, die von einer nichtdargestellten Einrichtung angetrieben werden und welche in dem dazwischen gebildeten Spalt mit dem Photoleiter 5 in Eingriff gelangen, wodurch ein Fixierdruck auf das entwickelte Bild einwirkt, der vorzugsweise so groß ist, daß das Tonerbild geglättet wird. Die Fixiereinrichtung 14 kann jegliche Einrichtung zur Durchführung der vorstehend erwähnten Fixiervorgänge enthalten, beispielsweise eine Lösungsmitteldampf-Sprüheinrichtung, eine Lösungsmittel-Taucheinrichtung und verschiedene her-

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kömmliche Heizeinrichtungen wie Infrarotstrahlungsquellen, beheizte Andrückelemente oder beheizte Rollen.

In der Fixierstation 14 wird das entwickelte Bild auf den Photoleiter 5 gleichzeitig durch die thermoremanente übertragung der Magnetsignale vom Hauptmedium 115 magnetisiert, auf dem eine räumliche Magnetisierungsfrequenz von etwa 4 bis etwa 60 Zyklen pro Millimeter durch irgendeine der zuvor erwähnten Verfahrensweisen aufgebracht wurde. Die Anordnung des thermoremanenten Hauptmediums 115 kann in der Fixierstation bzw. -zone 14 gewählt werden; diese Anordnung wird bevorzugt, weil sie eine gleichzeitige Fixierung und Magnetisierung des auf dem Photoleiter 5 ruhenden entwickelten Bildes ergibt. Der stromaufwärts gelegene Spaltbereich zwischen den beheizten Rollen und der Fixierstation 14 wird auf einer Temperatur gehalten, die etwas oberhalb der Curietemperatur des hartmagnetischen Materials liegt, das in dem Toner des entwickelten Bildes vorhanden ist. Der gleichzeitige Ablauf des Fixierens und der thermoremanenten übertragung der Magnetsignale, wie dies in Figur 2 gezeigt ist, kann wahlweise erfolgen, es soll jedoch betont werden, daß die thermoremanente Ubertragungsstation auch stromabwärts von der Fixierstation angeordnet werden kann.

Das auf dem Photoleiter 5 ruhende magnetisierte, entwickelte und fixierte Bild erfährt dann eine thermoremanente übertragung seiner Magnetsignale auf ein magnetisierbares Aufzeichnungsmedium 33 in der thermoremanenten Übertragungsstation 15. In Figur 2 ist eine bevorzugte Ausführungsform der thermoremanenten Übertragungsstation B gezeigt, bei der eine Gasentladungs-Blitzlampe 16 in einem Gehäuse 17 angeordnet ist. Die Strahlungsenergie aus der Blitzlampe 16 trifft auf die Unterseite des magnetisierbaren Aufzeichnungsmediums 33 auf, wenn das magnetisierte entwickelte Bild auf dem Photoleiter 5 nahe daran vorbeilauft. Wie bereits beschrieben wurde, ergibt während der thermoremanenten übertragung das Vorhandensein von Magnetfeldern, beispielsweise

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des magnetisierten entwickelten Bildes auf dem Photoleiter 5 während der Erhitzung des magnetisierbaren Aufzeichnungsmediums 33 auf eine Temperatur oberhalb seines Curiepunktes die Erzeugung eines latenten Magnetbildes im Medium 33. Dieses latente Magnetbild weist eine größere Magnetstärke auf als das magnetisierte entwickelte Bild auf dem Photoleiter 5 und ist in anderer Hinsicht eine latente Kopie des magnetisierten entwickelten Bildes auf dem Photoleiter 5. Die thermoremanente Übertragungsstation 150 braucht nicht notwendigerweise eine Gasentladungs-Blitzlampe zur Belichtung enthalten, sondern kann vielmehr irgendeine geeignete Einrichtung zum Aufheizen des Mediums 33 auf eine Temperatur oberhalb der Curietemperatur enthalten.

Das in dem magnetisierbaren Aufzeichnungsmedium 33 erzeugte latente Magnetbild wird durch Antriebsrollen 49, 49" und 49¹' nacheinander durch eine Entwicklungsstation 13', wo der magnetische Toner zur Entwicklung des latenten Magnetbildes aufgetragen wird, eine Ubertragungsstation 20, wo der magnetische Toner in Bildgestalt auf ein Aufnahmemedium 22 übertragen wird, und eine Löschstation 47 geführt, wo das latente Magnetbild auf dem magnetisierbaren Aufzeichnungsmedium 33 gelöscht wird. Die Entwicklungsstation 13' kann irgendeine herkömmliche Entwicklungsstation sein und ist in Figur 2 als Aufsatzentwicklungsstation gezeigt, die ähnlich der Aufsatzentwicklungsstation 13 ist. Natürlich braucht der auf dem Donatorelement 113" ruhende Toner nur magnetisches Material enthalten, das entweder hart- oder weichmagnetisch ist, weil das latente Bild auf dem Medium 33 ein magnetisches latentes Bild und nicht ein elektrostatisches latentes Bild ist. Der in der Entwicklungsstation 13' verwendete magnetische Toner enthält vorzugsweise einen harzartigen Stoff, der auf dem Aufnahmemedium 22 aufgeschmolzen werden kann, wenn er damit unter Einwirkung von Hitze und Druck durch die beheizte Rolle 21 in Berührung gebracht wird. Der Fixiervorgang braucht

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nicht in dbr Ubertragungstation 20 zu erfolgen, er kann auch stromabwärts von der Ubertragungsstation 20, bezüglich des Durchlaufs des Mediums 22, ablaufen. In diesem Fall kann eine getrennte Schmelzstation mit einer herkömmlichen Schmelzeinrichtung verwendet werden. Gemäß der Darstellung in Figur 2 wird das Aufnahmemedium 22 zwar von der Vorratsrolle 23 aus zugeführt, das Aufnahmemedium 22 kann jedoch in irgendeiner Form ausgebildet sein, beispielsweise als Blatt, Streifen, Bahn und dergleichen.

Nach der Übertragung des Toners von dem latenten Magnetbild auf dem Medium 33 läuft das latente ftgnetbild unter dem Löschkopf 47 durch, der von einer (nicht gezeigten) Leistungsquelle erregt wird. Stattdessen kann das latente Bild auch durch bekannte Einrichtungen in irgendeiner geeigneten Station im Umfang des Bewegungsweges des Mediums 33 elektronisch abgetastet werden. Ein geeignetes Bildübertragungssystem ist in der US-PS 3 749 (Rait et al) beschrieben, welches ausdrücklich in die vorliegende Offenbarung einbezogen wird. Der Photoleiter 5 wird durch Antriebsrollen 37, 39 und 41 an eine geeignete Stelle zur Lagerung bzw. Entfernung bewegt.

In Figur 3 ist eine andere Ausführungsform der Erfindung gezeigt, bei der eine kompakte Anordnung der verschiedenen Verarbeitungsstationen gewählt wurde. Das Photoleiterelement 5, welches in einem Binder verteiltes photoleitendes Material enthält, wird von einer Vorratsrolle 6 zugeführt und wird danach einer Aufladung, Belichtung, Entwicklung, Fixierung und Magnetisierung unterzogen, bevor es auf eine Aufnahmerolle 6¹ aufgewickelt wird. Die in Figur 3 gezeigten Elemente sind dieselben wie die mit gleichen Bezugszeichen bezeichneten Elemente in Figur 2. Die Magnetisierung des fixierten entwickelten Bildes auf dem Photoleiter 5 wird bei der in Figur 3 gezeigten Ausführungsform durch thermoremanente übertragung unter Verwendung einer Gasentladungs-Blitzlampe 16' mit einem Gehäuse 117' erzielt. Die als Blitzlampe aus-

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gebildete Heizquelle nimmt bei der in Figur 3 gezeigten Ausführungsform die Stelle der Rollen in der Fixierstation 14 bei der Ausfuhrungsform nach Figur 2 ein. Das Photoleiterelement 5 ist mit einem Photoenergie-Absorptionssubstrat versehen, beispielsweise geschwärztes Papier oder Plastikmaterial. Das magnetisierbare Aufzeichnungsmedium 33 liegt in der Form einer endlosen Bahn vor, die über Rollen 49, 49' und 49*' läuft. In der thermoremanenten Ubertragungsstation 15 heizt eine Gasentladungs-Blitzlampe 16 in dem Gehäuse 117 das magnetisierbare Aufzeichnungsmedium 33 auf eine Temperatur oberhalb seines Curiepunktes an den Stellen A und B des Mediums 33 auf. Wenn das magnetisierte entwickelte Bild auf dem Photoleiter 5 in die Nähe des Teiles A des Mediums 33 gelangt, so wird dort ein latentes Magnetbild durch die thermoremanente übertragung erzeugt, wie dies zuvor schon beschrieben wurde. Das latente Magnetbild wird dann in der Entwicklungsstation 13' enteickelt und in der Übertragungsstation 20 auf das Aufnahmemedium 22 übertragen.

Das auf dem Medium 33 ruhende latente Magnetbild gelangt dann zu dem Teil B seines Bewegungsweges, wo es erneut auf eine Temperatur oberhalb seines Curiepunktes erhitzt wird, und zwar durch eine Gasentladungs-Blitzlampe 16. Da das Medium 3 3 auf seiner Wegstrecke B keinem Magnetfeld ausgesetzt ist, wird es gelöscht, wenn es auf seinen Curiepunkt erhitzt wird. Figur 3 zeigt also schematisch die Anwendung der Erhitzung auf den Curiepunkt sowohl für die Erzeugung des latenten Magnetbildes als auch für dessen Löschung. Wie bereits im Zusammenhang mit Figur erwähnt wurde, beschränkt sich die thermoremanente übertragung nicht auf eine Erhitzung mithilfe einer Gasentladungs-Blitzlarpe; sie kann vielmehr mit irgendeiner geeigneten Einrichtung durchgeführt werden, die das magnetisierbare Medium auf eine Temperatur oberhalb von dessen Curiepunkt erhitzt. Ferner wird zwar Aufsatzentwicklung zum Entwickeln des elektrostatischen latenten Bildes auf dem Photoleiter 5 angewandt, es kann jedoch irgendeine geeignete Entwicklungstechnik in der Entwicklungsstation 13' zur

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Entwicklung des magnetischen latenten Bildes auf dem Medium 33 angewandt werden. Geeignete Entwicklungsverfahren sind Entwicklung mittels Aufschütten, Entwicklung mit einer vorgespannten Elektrode, Pulverwolkenentwicklung und Flüssigkeitsentwicklung. Wenn elektrostatische Entwicklungsverfahren verwendet werden, so enthält der in der Entwicklungsstation 13* verwendete Toner natürlich eine elektrostatisch anziehbare Stoffkomponente.

In Figur 4 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung schematisch dargestellt, wobei dieselben Bezugszeichen dieselben Bauteile zeigen wie in den Figuren 2 und 3. Aus Figur 4 ist leicht zu ersehen, wie vorteilhaft die Erfindung ist, und zwar insofern als der Photoleiter 5 kassettenartig auf eine Vorratsrolle 6 aufgebracht wird und von einer Aufnahmerolle 6¹ wiederaufgenommen wird. Bedeutender ist noch, daß das magnetisierbare Aufzeichnungsmedium 33 in Form einer Kassette auf eine Vorratsrolle 122 aufgewickelt ist und von einer Aufnahmerolle 123 wiederaufgenommen wird. Dadurch, daß das magnetisierbare Aufzeichnungsmedium 33 in Form von Kassetten vorliegt, ergibt sich eine größere Flexibilität insofern, als latente Magnetbilder erzeugt werden, die den magnetisieren entwickelten Bildern auf dem Photoleiter 5 entsprechen und in der Reihenfolge erzeugt werden, in der die magnetisierten, entwickelten Bilder auf dem Photoleiter 5 dargeboten werden. Nach der Erzeugung der latenten Magnetabbildung kann das Medium 33 zur Lagerung entfernt werden, und zwar anschließend an die Entwicklung mit Magnettoner und der Übertragung desselben bei der Herstellung der endgültigen Kopie. Figur 4 stellt auch die Tatsache dar, daß die thermoremanente übertragung mithilfe irgendeiner geeigneten Heizeinrichtung durchgeführt werden kann, beispielsweise mit beheizten Rollen 14 und 120. Bei der Ausführungsform nach Figur 4 wird eine bogenförmige Führungseinrichtung 121 verwendet, um einen gleichmäßigen Abstand zwischen der Krümmung einer Trommel 100 und dem Aufsatz-Donatorelement 113 zu gewährleisten, damit eine gleichmäßige Entwicklung des elektrostatischen latenten Bildes, das auf dem Photoleiter 5 erzeugt wurde, erzielt wird.

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Für den Fachmann ergeben sich weitere Möglichkeiten der Abwandlung des Erfindungsgegenstandes.

Wie schon erwähnt wurde, ist die Magnetisierung des entwickelten und fixierten elektrostatischen latenten Bildes auf dem Photoleiter 5 nicht auf das in der Zeichnung dargestellte thermoremanente Verfahren beschränkt. Es können auch andere thermoremanente Verfahren angewendet werden, und statt der thermoremanenten Magnetisierung können auch herkömmliche Aufzeichnungsköpfe benutzt werden. Wie jedoch schon erwähnt wurde, wird die thermoremanente Magnetisierung bevorzugt für die Magnetisierung des entwickelten elektrostatischen latenten Bildes zusätzlich zu der thermoremanenten übertragung der Magnetisierung, die zur Durchführung der Erfindung erforderlich ist, um das Magnetsignal von dem entwickelten magnetisierten Bild auf dem Photoleiter 5 auf das magnetisierbare Aufzeichnungsmedium 33 zu übertragen.

Das beschriebene magnetische Zwischenpositiv-Abbildungssystem überwindet die Nachteile der elektronischen Aufnahmeköpfe, und es ergibt sich eine Erhöhung der Stärke des magnetischen Signals bei der thermoremanenten übertragung des magnetischen Signals von dem entwickelten elektrostatischen Bild auf ein magnetisierbares Aufzeichnungsmedium während der Erzeugung des magnetischen latenten Bildes auf dem magnetisierbaren Aufzeichnungsmedium entsprechend dem elektrostatischen Bild.

Weitere Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens und des erfindungsgemäßen Gerätes liegen in der Erhöhung der Zuverlässigkeit des Systems, indem magnetische Aufnahmeköpfe entfallen können, die niedrigeren Anforderungen an die Materialien aufgrund der erhöhten Stärke des Magnetsignals, die durch Erzeugung des latenten Magnetbildes entsteht, und die verbesserte Qualität der endgültigen Kopie aufgrund der Anwendung von Aufsatzentwicklung bei der Entwicklung des elektrostatischen latenten Bildes, wodurch eine hohe Aufschichtung des magnetischen Pigments in dem elektroskopischen Toner ermöglicht wird, ohne die Entwicklung des elektrostatischen latenten Bildes nachteilig zu beeinflussen.

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Claims (16)

27Ü6176 Patentansprüche

1. Magnetisches Zwischenpositiv-Abbildungsverfahren, gekennzeichnet durch

Erzeugung eines elektrostatischen latenten Bildes in einem photoleitenden Element mit einem in einem Binder verteilten photoleitenden Material,

Entwicklung des elektrostatischen latenten Bildes durch Aufsatzentwicklung mit Toner, der etwa 10 bis etwa 60 Volumen-% hartmagnetisches Material enthält,

Fixierung des Toners auf dem photoleitenden Element, Magnetisierung des fixierten Toners und Übertragung des magnetischen Signals von dem magnetisierten fixierten Toner durch thermoremanente Ubertragungsmagnetisierung auf ein magnetisierbares Aufzeichnungsmedium.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Magnetisierung des fixierten Toners dieser mit einer räumlichen Magnetisierungsfrequenz von etwa 4 bis etwa 60 Zyklen pro Millimeter magnetisiert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetisierung des fixierten Toners durch Erhitzung desselben auf eine Temperatur, die wenigstens gleich der Curietemperatur des darin enthaltenen hartmagnetischen Materials ist, und Aussetzen des hartrcagnetischen Materials gegenüber einem magnetischen Mikrofeldmuster erfolgt.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhitzung durch eine Gasentladungslampe erfolgt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß das hartmagnetische Material ausgewählt wird aus

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ORIGINAL INSPECTED

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der Gruppe, die aus ^-Fe^O₃, Kobaltlegierung, Chromdioxid, Barriumferrit, Bleiferrit, Strontiumferrit, Samariumkobaltlegierungen, Aluminiumlegierungen, Nickel und Kobalt, Kobaltferrit, Magnetit, Manganarsenid und Mischungen derselben besteht.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß das in dem Binder verteilte photoleitende Material Zinkoxid enthält.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-6, daduch gekennzeichnet, daß die übertragung des magnetischen Signals von dem magnetisierten fixierten Toner durch thermoremanente Übertragungsmagnetisierung auf ein magnetisierbares Aufzeichnungsmedium die Erhitzung des magnetisierbaren Aufzeichnungsmediums auf wenigstens seinen Curiepunkt umfaßt, und zwar durch Aussetzen desselben gegenüber der Strahlung aus einer Gasentladungslampe und Aussetzung des magnetisierbaren Aufzeichnungsmediums gegenüber dem Magnetfeld des magnetisierten fixierten Toners.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Fixierung des Toners auf dem photoleitenden Element die Anwendung von Druck auf den Toner umfaßt, der zu dessen Glättung ausreicht.

9. Magnetisches Zwischenpositiv-Abbildungsgerät, gekennzeichnet durch

eine Einrichtung (3, 5) zur Erzeugung eines elektrostatischen latenten Bildes,

eine Aufsatzentwicklungseinrichtung (13) zur Entwicklung des elektrostatischen latenten Bildes mit Toner, der hartmagnetisches Material enthält,

eine Einrichtung (14) zum Fixieren des Toners, eine Einrichtung (/15) zur Magnetisierung des fixierten Toners, und

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- ao -

eine Einrichtung (15) zur übertragung der magnetischen Signale des magnetisieren fixierten Toners durch thermo reman en te Übertragungsmagnetisierung auf ein magnetisierbares Aufzeichnungsmedium (33) .

10. Zwischenpositiv-Abbildungsgerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (115) zur Magnetisierung des fixierten Toners eine Einrichtung zur Magnetisierung des fixierten Toners mit einer räumlichen Magnetisierungsfrequenz von etwa 4 bis etwa 60 Zyklen pro Millimeter enthält.

11. Zwischenpositiv-Abbildungsgerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Magnetisieren des fixierten Toners eine Einrichtung zum Aufheizen des Toners wenigstens auf seinen Curiepunkt und eine Einrichtung zum Aussetzen des erhitzten Toners gegenüber einem magnetischen Mikrofeldmuster enthält.

12. Zwischenpositiv-Abbiidungsgerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Aufheizen des Toners eine Gasentladungslampe enthält.

13. Zwischenpositiv-Abbildungsgerät nach einem der Ansprüche bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur übertragung der magnetischen Signale von dem magnetisierten fixierten Toner durch thermoremanente Übertragungsmagnetisierung auf ein magnetisierbares Aufzeichnungsmedium eine Einrichtung zur Bestrahlung des magnetisierbaren Aufzeichnungsmediums mit einer Gasentladungslampe und eine Einrichtung zum Aussetzen des erhitzten magnetisierbaren Aufzeichnungsmediums gegenüber dem Magnetfeld des magnetisierten fixierten Toners umfaßt.

14. Zwischenpositiv-Abbildungsgerät nach einem der Ansprüche 9-13, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Entwickeln der magnetischen Signale auf dem magnetisierbaren Aufzeichnungsmedium mit magnetischem Toner.

7 0 9 ⁿ 3 B / 0 G b b

15. Zwischenpositiv-Abbildungsgerät nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur übertragung des magnetischen Toners von dem magnetisierbaren Aufzeichnungsmedium auf ein Aufηahmemedium.

16. Zwischenpositiv-Abbildungsgerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Aussetzen des erhitzten Toners gegenüber einem magnetischen Mikrofeldmuster ein magnetisches Mikrofeld-Donatorelernent umfaßt.

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