DE2723868B2

DE2723868B2 - Elektrographisches Verfahren mit Aufzeichnungselektrode

Info

Publication number: DE2723868B2
Application number: DE2723868A
Authority: DE
Inventors: Eiichi Prof. Tokio Inoue; Nobuhiro Kobe Hyogo Miyakawa; Takashi Prof. Yokohama Kanagawa Yamaguchi
Original assignee: Mita Industrial Co Ltd
Current assignee: Kyocera Mita Industrial Co Ltd
Priority date: 1976-05-26
Filing date: 1977-05-26
Publication date: 1980-09-18
Also published as: US4156245A; FR2352672B1; JPS5755142B2; GB1552288A; JPS52143826A; DE2723868C3; FR2352672A1; DE2723868A1; CA1102396A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektrographisches Aufzeichnungsverfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei einem bekannten elektrographischen Verfahren dieser Art werden für die elektrischen Aufzeichnungssignale Gleichstromsignale verwendet. Eine an eine Aufzcichnungselektrode angelegte hohe Gleichspannung bildet jedoch nicht nur ein latentes Bild auf der Aufzeichnungsfläche aus, sondern sie führt auch zu Fehlern und unangenehmen Begleiterscheinungen, wie Unscharfe, Verschwommenheit, Fahnen- und Schleicrbildung.

Es ist auch ein elektrographisches Verfahren der einleitend genannten Art bekannt (japanische Patent-Veröffentlichung 33 516/71), bei welcher die elektrischen Aufzeichnungssignale Wechselstromsignalc sind. Jedoch entstehen bei Verwendung von Wechselstrom, bei welchem die Polarität bei jeder Halbperiodc geändert wird, auf dem fertigen Bild viele sehr kleine weiße Flecken, sogenannte Punkte. Dadurch wird die Bilddichte erheblich herabgesetzt, und auf dem fertigen Bild erschein! ein Moire-Rand, d.h. ein periodischer Wechsel der Dichte, der in der Vorlage nicht vorhanden ist und bei bestimmten Wellen der Punkt- und Linien dichten in Abhängigkeit vom Wert der Liniendichte erzeugt wir'l.

Ks ist schließlich bekannt, /um Kniwickeln elektrostatischer latenter Bilder in der Eleklrophotographie (DIl-OS 23 I i 132) einen Entwickler 'u verwenden, der aus einem Magnetpulver, einem leitenden Mittel und einem Binder besteht,

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 so auszubilden,

■> daß unliebsame Erscheinungen und Fehler wie Unscharfe, Fahnen-, Schleier- und Moire-Bildung wirksam beseitigt sind und ein Bild erzielt wird, welches in Kontrast, Auflösungsvermögen und Gradation hervorragend ist Gelöst wird diese Aufgabe duren die Erfindung gemäß dem Patentanspruch I.

Bei Anwendung des Verfahrens gemäß der Erfindung werden klare und scharfe Bilder mit hoher Bilddichte erhalten. Außerdem kann das Verfahren mit einer Abtastgeschwindigkeit durchgeführt werden, die viel höher als die Abtastgeschwindigkeit bei den bekannten elektrichen Aufzeichnungsverfahren ist.

Weitere Merkmale der Erfindung sind in weiteren Ansprüchen unter Schutz gestellt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert. In den Zeichnungen zeigt Fig. 1-A eine schematische Darstellung, in welcher der Vorgang zum Ausbilden e^:nes elektrostatischen latenten Bildes beim Verfahren gemäß der Erfindung gezeigt ist,

-'ί Fig. 1-B eine schematische Darstellung, in welcher der Entwicklungsvorgang beim Verfahren gemäß der Erfindung gezeigt ist,

Fig. I-C eine schematische Darstellung, in welcher der Fixiervorgang beim Verfahren gemäß der Erfindung

«· gezeigt ist,

F i g. 2-A eine sclicmatische Darstellung, in welcher die Wellenform einer Trägerwelle eines Auf/.eichnungswechselstromes gezeigt ist,

Fig. 2-B eine schematische Darstellung, in welcher

'"> die Verteilung der statischen Ladungen auf einem Aufzeichnungsmaterial gezeigt ist,

Fig. 2-C eine schematische Darstellung, in welcher ein Biid gezeigt ist, das mil einem Entwickler mit negativer Polarität entwickelt worden ist.

·*» Fig. 2-D eine schematischc Darstellung, in welcher ein Bild gezeigt ist, das mit einem Entwickler mit positiver Polarität entwickelt worden ist. und

Fig. 2-E eine schematische Darstellung, in welcher ein Bild gezeigt ist, das mit einem Entwickler gemiiß der

>'· Erfindung entwickelt worden ist.

Die Fig. I-A, 1-B und 1-C /eigen die Stufen des erfindungsgemäßen Verfahrens. Eine Ausgangseinriditiing 3 überträgt ein wechselndes Auf/cichnungssignal. d. h. ein Hochfrcquen/signal, welches durch Verstärken

"^l(l und Modulieren eines Bildsignals entstanden ist. Die Ausgangseinrichtung3 ist mit einer Aufzcichnungsdcktrode I (Aufzeichnungsnadcl) und einer Gegenelektrode 2 verbunden. Zwischen den Elektroden I und 2 ist ein elektrostatisches Aufzeichnungsmaterial 4 so angeord-

Vi net, daß es mit den Elektroden I und 2 elektrisch verbunden ist. Das elektrostatische Aufzeichnungsmaterial 4 besitzt eine dielektrische Matcrialschichl 5 und eine elektrisch leitende Schicht 6. Die elektrisch leitende Schicht 6 ist in der Nähe der Gegenelektrode 2

^M| angeordnet oder steht mit dieser in Berührung. Die dielektrische Malcriiilschieht 5 fsl in der Nahe der Aufzeichnungsclekirodc I angeordnet oder steht mit dieser in Berührung. Wenn die Auf/.cichniingsclcklrodc I und das elektrostatische Aufzeichnungsmaterial 4

^h' relativ gegeneinander bewegt werden und ein wechselndes Aui/cichnuiigssignal /wischen den beiden Elektroden 1 und 2 angelegt wird, wird auf der dielektrischen Materlalschicht 5 in Abhängigkeit von der Frequenz des

Aufzeichnungssjgnals ein elektrostatisches latentes Bild 7 gebildet, das abwechselnd mit Ladungen entgegengesetzter Polarität aufgeladen ist.

Bei der in Fig. I-B gezeigten nachfolgenden Entwicklungsstufe wird das elektrostatische latente Bild 7 auf dem elektrostatischen Aufzeichnungsmaterial 4 mit einem magnetischen, elektrisch leitenden, pulverförmigen Entwickler 8 entwickelt. Dieser magnetische, elektrisch leitende, pulverförmige Entwickler 8 wird in Form einer magnetischen Bürste auf einer Entwicklerwalze 9 gehalten, die einen licht dargestellten Magnet aufweia, der im Immeren der Walze angeordnet ist. Wenn ein Stift der magnetischen Bürste mit der Oberfläche der dielektrischen Materialschicht des elektrostatischen Aufzeichnungsmaterials 4 in Beruhrung tritt, wird ein sichtbares Tonerbild 10 gebildet

Bei der letzten, in Fig. 1-C dargestellten Fixierstufe wird das elektrostatische Aufzeichnungsmaterial 4 mit dem sichtbaren Tonerbild 10 zwischen zwei Druckwalzen ti hindurchgeführt, wobei das sichtbare Tonerbild !0 unter Druck fixiert wird, worauf ein fixiertes Bild Yl entsteht

Es konnte nicht vollständig geklärt werden, weshalb Fehler, wie Unscharfe, Fahnen-, Schleier- und Moire-Bildung durch die erfindungsgemäß kombinierte Ver-Wendung eines Wechselstrom-Aufzeichnungssignals und eines magnetischen, elektrisch leitenden, pulverförmigen Entwicklers wirksam beseitigt werden. Es wird jedoch angenommen, daß die Wirkung wahrscheinlich aufgrund der nachfolgenden Zusammenhänge erzielt wird.

Wenn ein Aufzeichnungssignal in Form einer in F i g. 2-A dargestellten Wechselwelle an das Aufzeichnungsmaterial 4 angelegt wird, entstehen abwechselnd positive Ladungen w und negative Ladungen in einem bestimmten Abstand, welcher von der Frequenz des Aufzeichnungssignals und der Abtasigeschwindigkeit beim Aufzeichnungsvorgang abhängt. Die Teilchen der bisher zum elektrostatischen Aufzeichnen verwendeten Entwickler hjben während ihres Einsatzes Ladungen mit einer bestimmten Polarität. Wenn beispielsweise ein pulverförmiger Entwickler 13 mit einer negativen Polarität zum Entwickeln verwendet wird, wie dies in F i g. 2-C gezeigt ist, werden die Bereiche selektiv entwickelt, die den positiven Ladungen aul dem Aufzeichnungsmaterial entsprechen. Wenn ein pulverförmiger Entwickler 14 mit einer positiven Polarität zum Entwickeln verwendet wird, wie dies in Fig 2-D gezeigt ist, werden die Bereiche selektiv entwickelt, die den negativen Ladungen auf dem Aufzeichnungsmaterial entsprechen. Bei den bekannten, mit Wechselstrom arbeitender Aufzeichnungsverfahren werden daher ni'r getüpfelte Tonerbilder gebildet Ferner entsteht ein Unterschied /wischen der Kante eines elektrostatischen latenten Bildes und der Kante eines tatsächlichen Bildes. was auf die Phase des Aufzeichnungsstromes oder die Polarität des verwendeten Toners zurückzuführen ist, wodurch die vorstehend erwähnte Moire-Bildung auftritt.

Wenn dagegen ein elektrisch leitender, magnetischer, pulverförmiger Entwickler I? gemäß der Frfinduiig /um Entwickeln verwendet wird, werden aufgrund dielektrischen Leitfähigkeit ties Entwicklers ohne weiteres Ladungen mit einer Polarität, die tier Polarität der Ladungen des elektrostatischen Bildes auf dein Auf-/cichnungsmalcrial entgegengesetzt ist. im Entwicklcrpulvcr über eine als Fnwieklerelektroile wirkende Ent wicklerwalze oder über eine Leiiiint!sbrüi.'ke induzjert, die zwichen den Teilchen des Entwicklers gebildet wird. Auf diese Weise werden daher entsprechend dev Darstellung in Fig.2-E sowohl die Bereiche der positiven Ladungen als auch die Bereiche der negativen

ί Ladungen auf dem Aufzeichnungsmaterial vom Entwicklerpulver gleichmäßig entwickelt, so daß die Entstehung eines vorstehend genannten getüpfelten Bildes oder das Auftreten einer Moire-Bildung wirksam verhindert wird.

in Da gemäß der Erfindung ein Hochfrequenzsignal verwendet wird, tritt keine Induktion von Ladungen der gleichen oder entgegengesetzten Polarität ajf den außerhalb des elektrostatischen latenten Bildes liegenden Bereichen auf. Das Auftreten von Unscharfe oder

ti Schleierbildung kann daher wirksam verhindert werden. Da sich die Ladungen nicht an den Aufzeichnungseinrichtungen u.dgl. ansammeln, kann ferner die Erscheinung der sogenannten Fahnenbildung nicht auftreten. Die Art des elektrostatischen Aufzeichnungsmate

■?<> rials für das erfindungsgemäße Verfahren ist nicht besonders kritisch, sofern das Aufzeichnungsmaterial eine dielektrische Materialschicht und eine elektrisch leitende Schicht aufweist. Die dielektrische Materialschicht kann beispielsweise eine Dicke von 5 bi- 15

-'"> Mikron haben und aus Stoffen bestehen, die aus Vinylchloridvinylacetat-Copolymeren. Methacrylharzen, Vinylätherharzen, Vinylacetaicrotonsäureharzi-n, Styrolpolymeren. Acrylharzen, Siliconharzen. Styrolbutadien-Copolymeren, chlorinierlem Kautschuk, Alkyd-

i" harzen und Cellulosederivaten ausgewählt sind. Die elektrisch leitende Schicht kann ein elektrisch leitendes Substrat mit einem spezifischen Durchgangswiderstand von 10" bis 1O⁹O-Cm, beispielsweise ein Papiersubstrat sein, das durch Behandlung mit mindestens einem Stoff

'· elektrisch leitend gemacht worden ist. welcher aus kationischen, anionischen und nichtionischen Polymeren leitenden Mitteln, wasserlöslichen anorganischen Salzen, verschiedenen oberflächenaktiven Mitteln und organischen. Feuchtigkeit absorbierenden Mitteln, wie

■"' Glycerin, ausgewählt ist.

Ein Hochfrequenzsignal, das durch Verstärken und Modulieren eines Bildsignals entstanden ist, wird direkt als Wechselstrom-Aufzeichnungssignal verwendet, welches zwischen den beiden Elektroden angelegt *ird. Ein

·''· wesentlicher Vorteil der Erfindung IJe₆ ¹I darin, daß dieses Hochfrequenzsignal nicht in ein Gleichstromsignal umgewandelt zu werden braucht Die Frequenz der Trägerwelle des Hochfrequenzsignals ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung nicht sonderlich kritisch.

^r>» soweit Ladungen auf der dielektrischen MateriaLchicht erzeugt werden. Eitle Hochfrequenz von 5 kHz bis 1000 kHz, insbesondere von 10 kHz bis 80OkHz. wirö vorieilhafterwei.se ausgewählt und in Abhängigkeit von dei Abtastgeschwindigkeit beim Aufzeichnungsvorgang

r, verwendet Die anzulegende Spannung liegt in Abhängigkeit von der Art und Dicke der dielektrischen Malerialschicht im Bereich von 300 V bis 1500 V eff.. insbesondere von 400 V bis 1300 V eff. Wenn die Aufzei· hnungsgeschwindigkeit niedrig ist.

^W| kann eine e-nzige Nadel oder ein einziger Stift als Aufzeichnungselcktrodc (Aufzeichniingsnaclcl) verwendet werden. Wenn jedoch die Auf/eichnurgsgcschwindigkcit hoch ist. können vorteilhaften», eise buchstabenartige Elektroden und Elektroden verwendet werden.

' die in einer Reihe ou-jr in einer Vielzahl von Reihen (Niidclclcklroden und Nadclmatri/cnelcktroden) angeordnet sind.

Die beim Abtasten übliche Rclativbewciruni' /wi

scheu der Aufzciehniingselektrode und dem Auf/eich nungsniaterial kann durch irgend ein bekanntes Abtastverfahren erfolgen, bei welchem beispielsweise ein Zylinder oder eine Scheibe gedreht, ein Hand angetrieben, ein spiralförmiger Zylinder gedreht oder eine Reihe von Aufnahmcköpfcn aufeinanderfolgend umgeschaltet wird. Diese Abtastverfahren sind im einzelnen in einem Bericht von Herrn Yoshida beschrieben. Dieser Bericht ist in Image Techniques. August 1971, Seiten 56 bis 66. veröffentlicht.

Die Geschwindigkeit beim relativen Abtasten zwischen der Aufzeichnungselektrode und dem Aufzeichnungsmaterial hängt von der Prequenz der Trägerwelle des hochfrequenten Aufzeichnungssignals ab. Die Geschwindigkeit liegt im allgemeinen im Bereich von 0.5 bis 100 m/sec. insbesondere von 1 bis 50 m/sce.

Der im Rahmen der Erfindung verwendete magnetische, elektrisch leitende, pulverförmige Entwickler kann irgend ein pulverförmiger Entwickler sein, der magnetisch ungezogen wird, eine elektrische Leitfähigkeit besitzt und fixierbar ist. Hin bevorzugter, pulverförmiger Entwickler mit den drei vorstehend genannten Eigenschaften besteht aus einem feinen Pulver aus einem anorganischen magnetischen Material, einem leitenden Mittel und einem fixiermittel.

Die in der Technik allgemein verwendeten anorganischen magnetischen Materialien sind beispielsweise

Tneisentetroxvd (Fe₁Oi).

Dicisentrioxydf;· F'e>Oj).

Zinkeisenoxyd (ZnFCiO₁).

YttriumeiscnoxNd (YiFciOi:).

C'admiumciscnoxyd (CdFe.iOi).

Gadoliniumciseno\vd(GdsFe-,Oi;).

Kupfereisenoxyd (CuFc;Oj).

Bleicisenoxyd (PbFe-.'Oii),

Nickeleisenoxyd (NiFe>O₄).

Neodymeisenoxyd (Nd Fe.>Oi).

Bariumeisenoxyd (BaFeι:O;q).

Magnesiumeisenoxyd (MgFe.-Oi).

Manganeisenoxyd (MnFc;Oj).

Lantha η eisenoxyd (LaFeOj).

Eisenpulver (Fe).

Kobaltpulvcr (Co) und

Nickelpulver (Ni).

Diese magnetischen Materialien können allein oder in Form einer Mischung aus zwei oder mehr dieser Materialien verwendet werden. Eir feines Pulver aus Trieisentetroxyd oder -/-Dieisentrioxyd eignet sich besonders als magnetisches Material, um das Ziel der Erfindung zu erreichen.

Die elektrisch "eilenden Mittel können beipsielsweise feinpulvrige leitende Mittel, wie RuO. Aluminiumpulver. Kupferpulver und Silberpulver sowie polymere leitende Mittel sein. Die zuerst genannten leitenden Mittel, insbesondere Ruß, werden bevorzugt verwendet.

Natürliche, halbsynthetische und synthetische Harze. Kautschuke und Wachse, die unter Anwendung von Wärme oder Druck haftend oder klebrig werden, können als Fixiermittel in Verbindung mit dem vorstehend erwähnten, feinpulvrigen, magnetischen Material und dem leitenden Mittel verwendet werden. Die Harzbindemittel können entweder thermoplastische Harze oder ungehärtete Produkte oder Vorkondensate von hitzehärtbaren Harzen sein. Wertvolle Naturharze umfassen Balsamharze. Kolophonium. Schellack und Kopal. Diese Naturharze können mit mindestens einem Stoff modifiziert werden, der aus Vinylharzen. Acrylharzen. Alkydharzen. Phenolharzen.

Epoxyharzen und Fettharzen ausgewählt ist. Syntheti sehe Harze sind beispielsweise Vinylharze, wie Vinyl chloridharze. Vinylidenchloridharze, Vinylacetatharze Vinylacetalharze. wie Polyvinylbutyral, und Vinylether '< polymere. Acrylharze, wie Polyacrylsäureester. Poly methacrylsäureester. Acrylsäureeopolymere und Mcth acrylsäurepolymere, Olefinharze, wie Polyäthylen Polypropylen. Polystyrol, hydrierte Styrolhar/e. Älhy lenvinylacetat-Copolymere und Styrolcopolymerc. Po

in Ivamidharze, wie Nylon 12. Nylon 6 und Polymere [eltsäure modifizierte Polyamide. Polyester, wie Poly äthylenterephlhalat/lsophthalal und Polytcli.imethy lentcrephthalat/lsophthalat. Alkydharze, wie Phthalsäu reharze und Maleinsäureharze. Phenolformaldehydhar ) ze, Ketonharze. Kumaron-Inden-Harze, Aminohar/e wie Harnstoff-Formaldehyd-Kunstharzc und McI amin-Formaldehydharze, und Epoxyharze. Diese syti thetischen Harze können in Form einer Mischung vor zwei oder mehr Har/eti verwendet weiiieii. Beispiels

:u weise k<inn eine Mischung aus einem Phenolharz unc einem Epoxyharz oder eine Mischung auv einen Aminoharz und einem Epoxyharz verwendet werden.

Natürliche oder synthetische Kattischukmaterialiei sind beispielsweise Naturkautschuk, chlorierter Kau

Ji tschuk, cyclisierter Kautschuk. Polyisobutylen. Äthylen propylenkautschuk (EPR). Äthylenpropylendicn-Kau tschuk (EPDM). Polybutadien. Butylkautschuk. Styrol butadie.-kautschuk (SBR) und Acrylnitrilbutadienkau tschuk (ABR).

in Natürliche, synthetische oder modofi/ierte Wachse sind beispielsweise Paraffinwachs«.·. Vaseline. Polyäthy lenwachs. mikrokristallines Wachs. Bienenwachs. wäOri ges Lanolin, Baumwollwachs. Carnaubawachs. Montan wachs, hydrierter Rindertalg, höhere Fettsäuren, höhen • Fettsäureamide. Seifen und andere höhere Fetisäurcdc rivate.

Gemäß der Erfindung ist es zweckmäßig, einet Entwickler zu verwenden, der 100 Gew.-Teile eine feinpulvrigen. magnetischen Materials. 10 bis 15(

-·' Gew.-Teile. vorzugsweise 25 bis 100 Gew.-Teile. eine; Bindemittels und 1 bis 30 Gew.-Teile. vorzugsweise 3 bi! 20 Gew.-Teile. eines elektrisch leitenden Mittel· aufweist. Vorzugsweise wird ein Bindemittel verwendet das nur aus Harz besteht oder 55 bis 95 Gew.-'Vo eine:

> ■ Harzes und 5 bis 45 Gew.-% eines Wachses enthält. Dci Entwickler wird dadurch erzielt, daß ein feinpulveriges magnetisches Material und mindestens ein Teil eine: elektrisch leitenden Mittels in einer Schmelze oder einei Lösung eines vorstehend erwähnten Bindemittel·

^" dispergiert wird und die Dispersion in die Form vor feinen Teilchen gebracht wird. Wenn die elekti.scht Leitfähigkeit oder Fließfähigkeit der auf diese Weise entstandenen Teilchen erhöht werden soll, wird dei Rest des elektrisch leitenden Mittels in trockenen

ϊϊ Zustand unter die Teilchen gemischt, um das leitend« Mittel auf den Oberflächen der Teilchen in Form vor Bröseln aufzubringen oder einzubetten.

Der für die Zwecke der Erfindung geeignet! elektrisch leitende magnetische Pulverentwickler be

m> sitzt eine Teilchengröße von 1 bis 30 Mikron vorzugsweise 2 bis 10 Mikron, und einen spezifischei Durchgangswiderstand unter lO^Ocm. vorzugsweis« zwischen 10* und 10⁸ Sicm.

Die sogenannte magnetische Bürstenentwicklung

hi wird zum Entwickeln eines elektrostatischen latentei Bildes auf dem Aufzeichnungsmaterial mit Hilfe de: vorstehend erwähnten, elektrisch leitenden Magnetent Wicklers verwendet. Eines der Merkmale der Erfindunj

liegt darin, daß ein besonderer magnetischer Träger für die Entwicklung nicht erforderlich ist. Bei der magnetischen Bürstenentwicklung werden magnetische Bürsten aus dem elektrisch leitenden magnetischen Pulverentwickler auf einer Drehbüch.sc gebildet, in deren Inneren ein Magnet angeordnet ist. Die Obcrf'iche des Aufzeichnungsmaterials mit dem elektrostatischen latenten Bild kommt mit diesen magnetischen Bürsten in Berührung, wodurch ein sichtbares Tonerbild entsteht. Die Oberfläche der Drehbüchse kann entweder aus einem elektrisch leitenden Material, wie Metall, oder aus einem elektrisch isolierenden Material bestehen. Im ersten FaII wird die Oberfläche der Drehbüchse geerdet und eine l.eitungsbrücke zwischen der Oberfläche der Drehbiichse und dem Stift der Magnetbürste als Entwicklungselektrode gebildet. Im letzten Fall wird eine L.eitungsbrücke zwischen der Oberfläche der Drehbüchse und der Magnetbürste aus den Entwicklerteilchcn gebildet, so daß am Stift der Magnetbürste Ladungen mit einer Polarität induziert werden, die der Polarität der zu entwickelnden Ladungen entgegengesetzt ist.

Das Bild der Entwicklerteilchen auf dem Aufzeichnungsmaterial kann auf der Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials in beliebiger Weise, beispielsweise durch Druckfixierung, Wärmefixierung und Lösungsfixierung fixiert werden. Beim Druckfixieren läßt sich die Fixierung sehr einfach mit einer hohen Geschwindigkeit erreichen, indem das Aufzeichnungsmaterial lediglich durcr zwei Druckwalzen hindurchgeschickt wird. Ferner ist keine Zeit zum Aufwärmen der Fixiervorrichtung erforderlich. Das Druckfixieren ist daher für die Zwecke der Erfindung sehr vorteilhaft. Im allgemeinen ist es zweckmäßig, daß der an die Druckwalzen angelegte lineare Druck mindestens I5kp/cm der Walzenlänge, vorzugsweise mindestens 30 kp/cm der Walzenlänge, beträgt. Wenn die Druckfixierung angewandt wird, wird vorteilhafterweise ein Entwickler verwendet, dessen Bindemittel aus einer Mischung aus einem Harz und einem Wachs besteht. Beim Wärmefixieren läßt sich der Fixiervorgang vorteilhafterweise dadurch vornehmen, daß das Aufzeichnungsmaterial mit dem Tonerbild mit einer Walze in Berührung gebracht wird, die mit einer Heizeinrichtung ausgerüstet ist. Diese Heizwalze besitzt vorteühafterweise einen hitzebeständigen und inaktiven Überzug, der aus Polytetrafluorethylen, einem Silikonharz od. dgl. besteht und ein Mittel zur Verhinderung eines Zersetzens (offset preventing agent), wie ein Silikonöl aufweist, das auf die Oberfläche des Überzuges aufgebracht wird. Ein derartiges Mittel zur Verhinderung eines Zersetzens kann auch dem Entwickler selbst einverleibt werden und braucht nicht auf die Oberfläche der Heizwalze aufgetragen zu werden.

Das elektrische Aufzeichnungsverfahren gemäß der Erfindung eignet sich insbesondere für Faksimile, elektrostatischen Druck, einen Drucker für einen Computer u. dgl., und gewährleistet, daß Bilder mit hoher Geschwindigkeit aufgezeichnet werden können, die frei von Fehlern, wie Unscharfe, Fahnen-, Schleier- und Moire-Bildung sind.

Die Erfindung wird im nachstehenden anhand von Beispielen näher erläutert.

Ver^leichsbeisrMei 1

Ein Acrylharz wurde auf ein Grundpapier aufgetragen, das eine Dicke von 65 Mikron und einen spezifischen Durchgangswiderstand von 3

hatte Der spezifische Durchgangswiderstand wurde bei einer Temperatur von 20° C und einer relativen Feuchte von 58"/o gemessen. Der auf das Grundpapier aufgebrachte Überzug hatte eine Dicke von etwa 8 Mikron, wobei der Überzug nach dem Trocknen gemessen wurde. Das hierdurch entstandene elektrostatische Aufzeichnungspapier wurde auf einer Signale empfangenden Trommel einer elektrostatischen Aufzeichnungsmaschine befestigt, und ein Testbild Nr. 2 der Academic Society of Images and Electronics wurde einer Signale aussendenden Trommel aufgegeben. Der Aiifzeichnungsvorgang wurde dadurch ausgeführt, daß eine negative Gleichstromspannung angelegt wurde. Es wurde eine Woiframnadel mit einem Durchmesser von 150 Mikron verwendet. Der Nadeldruck betrug 10 p. Die Liniendichte betrug 10 Linien pro Millimeter und die Frequenz der Trägerwelle lag bei 1OkHz. Die Aufzeichnungsgeschwindigkeit (Abtastgeschwindigkeit) wurde von 0,8 m/sec um jeweils 0,4 m/sec auf 3.2 m/sec geändert. Das aufgezeichnete Bild wurde mit einem flüssigen Entwickler entwickelt und anschließend fixiert.

Bei einer Aufzeichnungsgeschwindigkeit über 2,4 m/sec trat eine Fahnenbildung bei Buchstaben mit einer Größe von 8 Punkt im entwickelten Bild deutlich zutage. Es war schwierig, chinesische Schriftzeichen in einer Größe von 8 Punkt mit 10 oder mehr Strichen zu lesen. Die Linien des aufgezeichneten Bildes nahmen in der Breite zu und das Auflösungsvermögen und die Schärfe der Linien des aufgezeichneten Bildes waren sehr gering. Ähnliche Ergebnisse wurden auch erzielt, wenn die Polarität der angelegten Spannung während des Aufzeichnungsvorganges auf die positive Polarität gewechselt wurde. Selbst wenn anstelle des flüssigen Entwicklers ein pulverförmiger, trockener Entwickler verwendet wurde, waren die erzielten Ergebnisse gleichermaßen dürftig, wobei keine Gradation beobachtet wurde.

Vergleichsbeispiel 2

Der Aufzetchnungsvorgang wurde in der gleichen Weise wie im Vergleichsbeispiel 1 mit der Ausnahme durchgeführt, daß eine verstärkte und modulierte Welle direkt an das Aufzeichnungspapier als Aufzeichnungssignal ohne Gleichrichtung angelegt wurde. Die Aufzeichnungsgeschwindigkeit wurde in gleicher Weise von 0,8 m/sec auf 3,2 m/sec geändert. Die Entwicklung wurde mit einem positiven, flüssigen Entwickler oder einem positiven, pulverförmigen trockenen Entwickler durchgeführt. Bei einer Aufzeichnungsgeschwindigkeit vi η 0,8 m/sec betrug eine Periode 80 μηι und bei einer Aufzetchnungsgeschwindigkeit von 32 m/sec betrug eine Periode 320 Mikron. Die wechselnden Ladungen wurden in jedem Fall bei jeder halben Periode ausgebildet Die nach dem Entwicklungsvorgang beobachteten Ladungen waren jedoch negativ.

Bei einem mit niedriger Geschwindigkeit aufgezeichneten Linienbild war die aufgezeichnete Punktdichte und das Auflösungsvermögen hoch. Fehler, wie Fahnenbildung, traten ungeachtet der Aufzeichnungsgeschwindigkeit überhaupt nicht auf. Die Bilddichte war jedoch im Ganzen geringer, und bei der Zunahme der Aufzeichnungsgeschwindigkeit war es schwierig, chinesische Schriftzeichen in der Größe von 8 Punkt mit 10 oder mehr Strichen zu lesen, da das Bild ein Bild mit Punktaufzeichnung war. Darüber hinaus trat eine Moire-Bildung bei einem Testbild von Siemensstar für das Auflösungsvermögen auf. Es war daher nicht

möglich, mil dem Entwicklungsverfahren nach diesem Vergleichsbeispiel ein aufgezeichnetes Bild mit einer hohen Qualität zu erreichen.

Beispiel 1

Eine verstärkte und modulierte Welle wurde in der gleichen Weise wie im Vergleichsbeispiel 2 direkt an ein elektrostatisches Auf/eichnungspapier angelegt. Nach dem Aufzeichnen wurde der Entwicklungsvorgang gemäß dem in Fig. I-B gezeigten Verfahren durchgeführt, indem ein elektrisch leiiender, pulverförmiger Entwickler für Wärmefixierung verwendet wurde, der ein feines Pulver aus einem magnetischen Material enthielt. Das entwickelte Bild wurde fixiert, indem das Aufzeichnungsmaterial zwischen zwei Hei/walzen hindurchgeführt wurde.

Der verwendete Entwickler wurde in der folgenden Weise hergestellt:

Fine Masse mit 34 Gew.-Teilen eines Epoxyharzes, 61 Gew.-Teilen eines Trieisentetroxyds und 5 Gew.-Teilen Ruß wurde unter Rühren in 200 Gew.-Teile Aceton gegeben. Die Mischung wurde 30 Minuten lang mit einem Homogenisiermischer gemischt und dispergiert, um eine Dispersion für Zerstäubungsgranulation zu erzielen. Die Dispersion wurde in heißer Luft mit 130" C gesprüht, um feine, trockene kugelförmige Teilchen zu erzielen. Teilchen mit einer Größe von 5 bis 40 Mikron wurden durch Klassifikation gesammelt. Dann wurden 0.1 Gew.-Teile Ruß in 100 Gew.-Teile der klassifizierten Teilchen gegeben und in diesen Teilchen mit einem V-Mischer homogen dispergiert, so daß ein Entwickler entstand.

Das aufgezeichnete Linienbild hatte eine hohe Dichte und ein hohes Auflösungsvermögen und war frei von Fehlern, wie Fahnen- und Schleierbildung. Selbst wenn mit einer Geschwindigkeit von 3,2 m/sec aufgezeichnet wurde, konnten chinesische Schriftzeichen in der Größe von 8 Punkt mit 10 oder mehr Strichen leicht gelesen werden. Darüber hinaus trat eine Moire-Bildung überhaupt nicht auf und die Gradation war in ausreichendem Maße wiedergegeben. Das aufgezeichnete Bild dieses Beispiels hatte daher eine hohe Qualität.

Beispiel 2

Die Vorgänge zum Aufzeichnen und Entwickeln wurden in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 mit der Ausnahme durchgeführt, daß ein magnetischer, elektrisch leitender, pulverförmiger Entwickler für Druckfixierung verwendet wurde. Das elektrostatische Aufzeichnungspapier wurde dann entsprechend der Darstellung in Fig. 1-C zwischen zwei Druckwalzen hindurchgeführt, um eine Druckfixierung zu bewirken. Das aufgezeichnete Bild hatte die gleiche hohe Qualität wie in Beispiel 1.

Der in diesem Beispiel verwendete Entwickler wurde in der folgenden Weise hergestellt:

Eine Masse mit 35 Gew.-Teilen eines hydrierten Styrolharzes. I ^ri Gew.-Teilen eines Kpoxyharzcs, 20 Gew.-Teilen eines rcttsäureamids, mit einem Schmelzpunkt über 70 C und 20 Gew.-Teilen eines Athylenvinylacehit-Copolymeren wurde unter Rühren in 800

ί Gew. Teilen eines heißen Toluols gelost. Dann wurden 260 Gew.-Teile Trieisentetroxyd und 10 Gew.-Teile Ruß der Lösung zugegeben. Die Mischung wurde 30 Minuten lang mit einem llnmogenisicrmischer gemischt und dispergiert. um eine Dispersion für Zerstäubungsgranu-

Hi lation zu erzielen.

Die Dispersion wurde bei 70"C «ehalten und in heiße Luft mit 150°C gesprüht, um feine, kugelförmige trockene Teilchen zu erzielen.
Teilchen mit einer Größe von 5 bis 40 Mikron wurden

i> durch Klassifikation gesammelt. Anschließend wurden 0,08 Gew.-Teile Ruß in 100 Gew.-Teile der klassifizierten Teilchen gegeben. Die Mischung wurde mit einem V-Mischer homogen gemischt, so daß ein Entwickler entstand.

Beispiel 3

Es wurde ein elektrostatisches Aufzeichnungspapier hergestellt, indem eine Aufzeichnungsschicht aus dielektrischem Material ausgebildet wurde, wobei

2) anstelle des im Vergleichsbeispiel I verwendeten Acrylharzes ein Vinylchloridvinylacetat-Copolymeres verwendet wurde. Das elektrostatische Aufzeichnungspapier wurde auf der Signale empfangenden Trommel der im Vergleichsbeispiel 1 verwendeten elektrostati-

!o sehen Aufzeichnungsmaschine befestigt. Eine Signalspannung einer verstärkten und modulierten Welle wurde direkt an das elektrostatische Aufzeichnungspapier angelegt. Es wurde eine Wolframnadel mit einem Durchmesser von 150 Mikron verwendet. Der Nadel-

Ii druck betrug 10 p. Die Liniendichte betrug 13 Linien pro Millimeter und die Aufzeichmingsgeschwindigkeit lag bei 10 m/sec. Die Frequenz der Trägerwelle betrug 100 kHz. Nach dem Aufzeichnen wurde der Entwicklungsvorgang durchgeführt, indem der gleiche magneti-

4Π sehe, elektrisch leitende, pulverförmige Entwickler für Wärmefixierung wie in Beispiel 1 verwendet wurde. Das entwickelte Bild wurde unter Wärmeeinwirkung fixiert, worauf ein Bild mit einer hohen Dichte entstand, das frei von Fehlern, wie Unscharfe, Fahnen-, Schleier- und

■^ Moire-Bildung war.

Beispiel 4

Das Aufzeichnen und Entwickeln wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 3 mit der Ausnahme

i" durchgeführt, daß der gleiche magnetische, elektrisch leitende, pulverförmige Entwickler für Druckfixierung wie in Beispiel 2 verwendet wurde. Nach dem Entwickeln wurde durch Anwendung von Druck fixiert, worauf ein Bild mit einer hohen Dichte entstand, das frei von Fehlern, wie Unscharfe, Fahnen-, Schleier- und Moire-Bildung war.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Elektrographisches Verfahren, bei welchem eine Aufzeichnungselektrode ein elektrostatisches Aufzeichnungsmaterial abtastet, wobei das elektrostatische Aufzeichnungsmaterial zwischen der Aufzeichnungselektrode und einer Gegenelektrode elektrisch angeschlossen ist, ein elektrisches Aufzeichnungssignal in Form eines Wechselstromsignals hoher Frequenz, welches durch Modulieren eines Bildsignals mit einer hochfrequenten Trägerwelle gebildet ist, zwichen den beiden Elektroden angelegt wird, um ein elektrostatisches Bild auf dem elektrostatischen Aufzeichnungsmaterial zu bilden, und bei welchem das gebildete elektrostatische Bild mit einem Entwickler entwickelt und das entwickelte Bild fixiert werden, dadurch gekennzeichnet, daß ein elektrisches Aufzeichnungssignal mit einer Trägerwelle des Hochfrequenzsignals einer Frequenz von 5 kHz bis 100 kHz und mit einem Hochfrequer.asignal einer Spannung von 400 V bis 1300 V eff angelegt wird, und daß das elektrostatische Bild mit einem elektrisch leitenden magnetischen Einkomponentenentwickler entwickelt wird, der 100 Gew.-Teile eines feinen Pulvers aus einem anorganischen magnetischen Material, 10 bis 150 Gew.-Teile eines Bindemitteis und 1 bis 30 Gew.-Teile eines leitenden Mittels enthält.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrostatische Bild mit einer magnetischen Bürste entwickelt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ent» 'ekler einen spezifischen Durchgangswiders'.and von 10⁴ bis 1O⁹QcOi hat.