DK174456B1 - Sammensætning og fremgangsmåde til at fremkalde elektrostatisk latente billeder - Google Patents

Description

i DK 174456 B1

Den foreliggende opfindelse angår en fremkalder til elektro-statisk latente billeder og omfattende et magnetisk toningsmiddel og en bærer og en fremgangsmåde til at fremkalde et elektrostatisk latent billede under anvendelse af fremkalde-5 ren.

Til fremkaldelse af elektrostatisk latente billeder er mono-komponentfremkaldere, der anvender magnetisk toningsmiddel, velkendte* Triboelektriske magnetiske toningsmidler omfattende 10 et magnetisk toningsmiddel og et ladningsregulerende middel kendes også som beskrevet i de japanske patentansøgninger Ko-kai nr. 48754/1980, 45555/1982, 45556/1982 og 45557/1982.

Disse monokomponent ton ingsmid1 er har en tendens til agglomeration på grund af statisk ladninger, der medfører mangler på 15 bil lederne, såsom hvide striber.

Fremgangsmåder til at forhindre en sådan agglomeration af to ningsmiddel er beskrevet i de japanske patentansøgninger Kokai nr. 121054/1984, 182464/1984, 210450/1984, 210466/1984, 20 216149/1984, 42163/1987, 275280/1987 og 2945259/1987. Disse fremkaldersammensætninger tilberedes ved at tilsætte en bærer til et triboelektrisk magnetisk toningsmiddel, hvortil der internt er tilsat 1adningsregu1 er ingsmiddel, f.eks. et chromkom-pleks af en monoazofarve, såsom Bontron S-34 (fremstillet af 25 Orient Chemical K.K.) og Nigrosinfarve såsom Bontron N-01 (fremstillet af Orient Chemical K.K.). Bæreren tilsættes i mængder på 60 til 90 vægt% og 30 til 90 vægt% ifølge japanske patentansøgninger Kokai nr. 42163/1987 henholdsvis 294259/1987. Japansk patentansøgning Kokai nr. 182464/1984 fo-30 resiår at tilsætte mindre mængder af bærer.

Ifølge disse patentansøgninger antages det almindeligvis at sammensætningen skal være rig på bærer for at forhindre spredning af toningsmiddel, reducere mængden af forbrugt to-35 ningsmiddel, og for at forlænge bærerens levetid. Af denne grund blandes mere end 50 vægt% af bæreren med toningsmidlet ifølge alle eksempler givet i disse patentansøgninger.

2 DK 174456 B1

Japansk patentansøgning Kokai nr. 162563/1984 beskriver et eksempel, ifølge hvilket en fremkaldersammensætning tilberedes ved at tilsætte 90 til 60 vægt* af en bærer til et triboelek-trisk magnetisk toningsmiddel, hvortil der internt er tilsat 5 et ladningsregulerende middel i form af Aizen Spilon Black TRH (fremstillet af Hodogaya Chemical K.K.), der er et monoaze-farve chromkompleks. Der beskrives også et sammenlignende eksempel ifølge hvilket en fremka1dersammensætning tilberedes ved at tilsætte 40 vægt% af en bærer til et tilsvarende tribo-10 elektrisk magnetisk toningsmiddel, og som angives at underkastes baggrundstågedanne1 se på grund af spredning af toningsmidlet og en forringelse af tætheden på bi 11 edkopi erne.

Ved fremkaldersammensætningerne ifølge japansk patentansøg-15 ning Kokai nr. 182464/1984 og andre patentansøgninger skal bærerens udgangsmængde forøges. Under kontinuerlig trykning, genforsynes toningsmidlet, hvorpå toningsmidlet ikke umiddelbart fordeles hen over bæreren, hvilket resulterer i nedsat billedtæthed og svigt med hensyn til at reproducere kopier med 20 konstant kvalitet.

Hvis udgangsmængden af toningsmidlet forøges i en sådan fremkaldersammensætning, ville indholdet af bæreren være 30 til 40 vægt% eller mindre. Ved anvendelse af et triboelektrisk to-25 ningsmiddel, hvortil der internt er tilsat et monoazefarverne-tal kompleks eller et Ni gros i nfarvestof,vi 1 le det nedsatte i nd-hold af bærer foranledige baggrundstågedannelse på grund af spredning af toningsmidlet, og en nedsættelse af tætheden for kopibi 1 ledet.

30

Det er følgelig den foreliggende opfindelses formål at anvise en forbedret fremkaldersammensætning for et elektrostatisk latent billede, der er fri for agglomeration af toningsmiddel, dannelse af hvide striber, udtrækning af bærer, og spredning 35 af toningsmiddel, og som kan opnå en forøget billedtæthed og -opløsningsgrad, og som kun underkastes små ændringer med hensyn til billedkvalitet og omfattende tæthed, opløsningsgrad og tågedannelse ved kontinuerlig fremkaldelse af flere kopier.

3 DK 174456 B1 ! Oet er et andet formål for den foreliggende opfindelse at an vise en fremkalderfremgangsmåde, der benytter sammensætningen til fremkaldelse af det elektrostatisk latente billede.

5 Ifølge et første aspekt for den foreliggende opfindelse anvises en fremkaldersammensætning til fremkaldelse af et elektrostatisk latent billede omfattende et magnetisk toningsmiddel indeholdende magnetiske partikler og en harpiks, hvilket magnetiske toningsmiddel er fri for azofarvemetalkoroplekser og 10 Nigrosin farvestoffer, og 10% til mindre end 40 vægt% af en bærer med en gennemsnitlig partikeldiameter på fra 10 til 35 pm.

0a det her benyttede magnetiske toningsmiddel er fri for et-15 hvert metalkompleks af azofarvestoffer eller Nigrosinfarve-stoffer til intern tilsætning, forekommer der ingen spredning af toningsmidlet, selv når toningsmidlet udgangsmængde i fremkaldersammensætningen forøges for at forbedre bi 1ledstabi1ite-ten ved kontinuerlig trykning.

20

Ifølge et andet aspekt for den foreliggende opfindelse anvises en fremgangsmåde til at fremkalde et elektrostatisk latent billede under anvendelse af en fremkalderenhed omfattende en magnet, en fremkaldermuffe monteret for relativ drejning på 25 magneten, og en lysleder (photoconductor) anbragt i nærheden af muffen og tilpasset til derpå at bære et latent billede. Fremgangsmåden omfatter følgende trin: fylde fremkalderenheden med en fremkaldersammensætning til at fremkalde et elektrostatisk latent billede som defineret ovenfor og foranledige re-30 lativ drejning af magneten og fremkaldermuffen, hvorved det latente billede fremkaldes på lyslederen med fremkaldersammensætningen. 0a kun toningsmiddel forbruges ved fremkalderprocessen, genforsynes toningsmiddelkomponenten med mellemrum under den elektrostatografiske proces.

35

Ovenstående og andre formål, karakteristika og fordele ved den foreliggende opfindelse forstås bedre ud fra den efterfølgende beskrivelse på grundlag af tegningen, hvori den eneste figur, 4 DK 174456 B1 fig. 1 er en skematisk illustration af en fremkalderenhed.

Fremkaldersammensætningen ifølge opfindelsen til fremkaldelse af et elektrostatisk latente billede omfatter et magnetisk to-5 ningsmiddel og en bærer, som defineret ovenfor. Den i fremkaldersammensætning ifølge opfindelsen benyttede bærer er en partikelformet bærer med en gennemsnitlig partikeldiameter på fra 10 til 35 μπ, fortrinsvis 15 til 30 pm. Hvis bærens gennemsnitlige partikeldiameter er over 35 pm, ville opløsningsgra-10 den være lavere og toningsmidlet ville nemt spredes og medføre betragtelig til søling af fremkalderenheden. Hvis den gennemsnitlige partikeldiameter for bæreren er mindre end 10 pm, ville bæreren blive trukket ud.

15 Den heri benyttede gennemsnitlige partikeldiameter er en 50%'s partikeldiameter bestemt ved beregning af den gennemsnitlige partikeldiameter pr. rumfang ud fra målinger ved microtrack-fremgangsmåden. Den er beregnet ud fra data, der opnås ved at dispergere en partikel formet prøve i vand ved hjælp af et dis-20 pergeringsmiddel og gennemføre målingen på en rumfangsbasis under anvendelse af en micro-track-type STD 7991-0 (Leeds & Northrup Co.).

Bærerens identitet er ikke kritisk for opfindelsen. Bæreren 25 kan formes af forskellige bløde magnetiske materialer, såsom jern, magnetit og forskellige ferritter. De her benyttede ferritter kan være af forskellige velkendte sammensætninger omfattende Mg-Cu-Zn ferrit, Ni-Zn ferrit og Cu-Zn ferrit.

30 Hvis det ønskes, kan bæreren have en belægning af acrylhar-piks, s i 1iconeharpiks eller fluoridharpiks. Bæreren kan indeholde et bindemiddel, såsom en polyesterharpiks og styren-acrylharpiks ligesom toningsmidlet, hvilket beskrives nærmere nedenfor.

35 Bæreren kan have en koercitivkraft Hc på op til 50 Oe (Oersted) ved magnetisering ved 5000 Oe, fortrinsvis op til 20 5 DK 174456 B1

Oe ved 5000 Oe. Bærere med en koercitivkraft på mere end 50 Oe vil undertiden være utilfredsstillende til at bære toningsmidlet.

5 Bæreren kan have en maksimal magnetisering på 25 til 220 emu/g, fortrinsvis 30 til 210 emu/g ved magnetisering ved 5000 Oe. Især ferri tbærere har fortrinsvis en maksimal magnetise-ring om på 30 til 100 emu/g. Med en maksimal magnetisering om på mindre end 25 emu/g, vil bærerudtrækning hyppigt forekomme.

10 Hvis den maksimale magnetisering am for bæreren er mere end 220 emu/g, ville den resulterende magnetiske børste danne et hårdt hoved, der medførte ridser på lyslederen. Det må bemærkes, at disse magnetiske egenskaber kan måles ved hjælp af et vibrationsmagnetometer.

15 Bæreren kan fortrinsvis have en elektrisk modstand på mindst lxlO5 β, fortrinsvis lxl0*> til 2κΐθ12 β ved påtrykning af 100 volt. Hvis en modstand er mindre end 1x10s β, ville der forekomme flere børstestriber. En overdreven høj modstand er 20 uønsket, fordi en ønsket tæthedsgrad ikke er nemt tilgængelig.

Den elektriske modstand måles ved at anbringe 0,2 g af bæreren mellem metalplader, der er anbragt parallelt med 7 mm's mellemrum og som er indskudt mellem modstående magneter. En ultra-isoleringsmodstandsmåler model SM-10E eller SM-5 25 (fremstillet af Toa Denpa K.K.) er forbundet til pladerne og den påtrykte spænding over bæreren forøges gradvist fra 10 volt til 1000 volt. Aflæsningen anses for at være en elektrisk modstand.

30 Bæreren kan fortrinsvis have en massefylde på fra 2,1 til 3,3 g/cm3, fortrinsvis fra 2,1 til 2,8 g/cm3, som målt ifølge JIS Z2504.

Bæreren kan tilberedes på forskellige måder. F.eks. indføres 35 et blødt magnetisk materiale i en blander, omrøres i slamtilstand og findeles så i en attritor (findeling ved friktion). Materialet granuleres og tørres ved hjælp af en sprøjte- 6 DK 174456 B1 tørrer og klassificeres i en sigte for at opnå en fraktion med en given part ike1 s tørrelse. Materialet sintres i en elektrisk ovn og knuses så i et knuseorgan og des integreres på en vibra-tionsagtig måde. Derpå klassificeres materialet ved hjælp af 5 en sigte og et ved atmosfærisk luft drevet klassificeringsorgan for således at opnå en friktion med en ønsket partikelstørrelse. Hvis det ønskes, belægges de resulterende partikler yderligere ved hjælp af en belægningsmaskine, varmebehandles og klassificeres igen, hvorved man opnår en belagt bærer. En-10 hver anden velkendt fremgangsmåde kan benyttes til at frem stille den partikelformede bærer.

Det heri benyttede magnetiske toningsmiddel kan fortrinsvis have en gennemsnitlig partikelstørrelse på fra 6 til 25 pm, 15 fortrinsvis fra 8 til 20 pm. Hvis toningsmidlet har en gennemsnitlig partikeldiameter på mindre end 6 pm, vil fremkaldersammensætningen blive mindre frit strømmende og have en tendens til kagedannelse eller klæbe til muffen. Hvis toningsmidlet har en gennemsnitlig partikeldiameter på mere end 25 20 pm, ville opløsningsgrad og fiksering forringes. Toningsmid lets gennemsnitlige partike1 di ameter er en 50% gennemsnitlig partikeldiameter opnået ved beregning af partikeldiameter i et rumfang ud fra målinger ved Coulter counter fremgangsmåden. Coulter counter fremgangsmåden udfarer målingen på en rum-25 fangsbasis under anvendelse af en Coulter counter model TA-II med en åbningsdiameter på 100 pm (fremstillet af Coulter Electronics) og Isotin II (fremstillet af Coulter Electronics), som den elektrolytiske opløsning. Med hensyn til partikeldia-meterfordeling foretrækkes det, at andelen af større partikler 30 med en diameter på mindst 2 d er op til ca. 5% og at andelen af mindre partikler med en diameter op til d/2 er op til 5% under forudsætning af, at d er en gennemsnitlig partikeldiameter .

35 Det magnetiske toningsmiddel indehoolder magnetisk pulver og harpiks.

i 7 DK 174456 B1

Oet magnetiske pulver kan vælges ud fra almindelig brugte velkendte magnetiske materialer omfattende metaller, såsom jern, mangan, kobolt, nikkel og chrom og deres 1 eger i nger, metaloxi- der såsom chromoxid, jernsesquioxid og tr i -jerntetroxid, og 5 ferritter repræsenteret ved den generelle formels M0.Fe203, hvor M er mindst et metal valgt fra den gruppe, der består af mono- og divalente metaller, såsom Fe, Mn, Co, Ni, Mg, Zn,

Cd, Ba og Li.

10 Det magnetiske pulver har fortrinsvis en gennemsnitlig partikeldiameter på fra 0,01 til 10 pm, fortrinsvis fra 0,5 til 3 pm.

Ved udøvelse af opfindelsen indeholder toningsmidlet fortrins-15 vis to eller flere typer magnetisk pulver. De to eller flere typer af magnetisk pulver er fortrinsvis de, der har forskellige koercitivkræfter Hc. F.eks. foretrækkes en blanding af et første magnetisk pulver med en koercitivkraft Hc på 60 til 150 0e og et andet magnetisk pulver med en koercitivkraft Hc fra 20 130 til 300 0e ved 5000 Oe. I en sådan blanding, blandes ma gnetiske pulvere med lavere og højere koercitivkraft, fortrinsvis i et vægtforhold på fra 1:4 til 4:1, fortrinsvis fra 1:2 til 2:1. Blandingen har fortrinsvis en koercitivkraft Hc på fra 80 til 220 Oe ved 5000 0e. Det foretrækkes, at den gen-25 nemsnitlige koercitivkraft for det magnetiske pulver med den større koercitivkraft er 100 til 170 Oe større end for det magnetiske pulver med den mindre koercitivkraft.

De to eller flere magnetiske pulvere benyttet i blanding kan 30 fortrinsvis have en maksimal magnetisering <7m på 50 til 100 emu/g ved magnetisering ved 5000 Oe.

Som følge af blandingen af magnetiske pulvere med forskellige egenskaber, udviser det part ike1 formede magnetiske toningsmid-35 del magnetiske egenskaber som beskrevet nedenfor og den for del, at et elektrostatisk latent billede reproducerer nøjagtigt ved den maksimale opløsningsgrad på grund af reguleret 8 DK 174456 B1 spredning af toningsmiddel til hvid baggrund omkring trykte steder. Skønt man ikke forstår grundene til, hvorfor en blanding på to eller flere magnetiske pulvere er effektiv til at regulere toningsmiddelspredningen, er en sådan fordel ikke mu-5 lig med et enkelt magnetisk pulver, der har en koercitiv- kraft, der svarer til den magnetiske pulverblandings koerci-tivkraft. Ved anvende 1 se af en blanding af to eller flere magnetiske pulvere reguleres spredning af toningsmiddel således, at fremkalderenheden tilsøles i minimal grad.

10

Hvert af de to eller flere magnetiske pulvere, der benyttes i blandingen, har fortrinsvis en gennemsnitlig partike1di ameter på fra 0,01 til 10 μπι, fortrinsvis fra 0,05 til 3 pm.

15 Den anden komponent i toningsmidlet er en harpiks, der for trinsvis vælges blandt styrencopolymerharpikserne.

Styrencopolymerharpikserne er de, der fås ved copolymerisering af en styrenmonomer og en copolymeriserbar vinylmonomer. Ek-20 sempler på de copolymeriserbare monomerer omfatter styren og dets derivater? acryl- og methacrylestere såsom methylacrylat, ethy1 aery 1 at, isopropy1 aery 1 at, n-buty1 aery 1 at, o-ethy1hexy1 -acrylat, α-hydroxyethy1 aery 1 at, hydroxypropylacry1 at, methyl-methacry1 at, ethylmethacrylat, isopropylmethacrylat, n-butyl-25 methacrylat, isobuty1methacry1 at, n-hexyImethacrylat, lauryl- methacrylat, α-hydroxyethylmethacrylat og hydroxypropy1methacrylat; amider såsom acrylamid, diacetoneacrylamid og N-methy 1 o 1 aery 1 am id; og vinylestere, ethyleniske olefiner og ethyleniske umættede carboxyIsyrer.

30

Polyesterharpikser kan også benyttes. Polyesterharpikserne er de, der fås ved polykondensering af en polybasisk syrekomponent og en polyvalent alkoholkomponent. Eksempler på polybasiske syre omfatter alifatiske, aromatiske og cykloalifatiske 35 polycarboxylsyrer såsom oxalsyre, malonsyre, succinsyre, glu- tarsyre, adipinsyre, pimelinsyre, suberinsyre, azelainsyre, sebacinsyre, maleinsyre, fumarsyre, phthalsyre, isophthalsyre.

9 DK 174456 B1 terephthalsyre, 1,4-cyklohexandicarboxylsyre, og 1,3-cyklohe-xandicarboxylsyre, og disses anhydrider.

Eksempler på den polyvalente alkohol omfatter alifatiske, aro-5 matiske og cykloalifatiske polyalkoholer såsom ethylenglycol, propylenglycol, trimethylenglycol, 1,4-butandiol, 1,5-pentan- diol, 1,6-hexandiol, 1,7-heptandiol, 1,8-oktandiol, 1,9-nonan-diol, 1,10-dekandiol, pinakol, hydrobenzoin, benzpinakol, cy-I klopentan-1,2-diol, cyklohexan-l,2-diol og cyklohexan-l,4- 10 diol .

Andre nyttige harpikser omfatter epoxyharpikserne, silicone-harpikserne, fluoridharpikserne, polyamidharpikserne, acryl-harpikserne, polyurethenharpikserne, polyetherharpikserne, po-15 lyvinylalkoholharpikserne, polyethylen, ethylen-vinylacetat- copolymerer og polypropylen.

Harpikserne kan benyttes alene eller i blandinger på to eller flere, såfremt dette ønskes. Disse harpikser kan tilberedes 20 ved enhver velkendt almindelig benyttet polymeriseringsfrem-gangsmåde, såsom opløsningspolymerisering, suspensionspolyme-risering, emu 1 s i onspolymer iser ing, massepolymerisering, termisk polymerisering, grænsefladepolymeri sering, højtrykspoly-merisering, og lavtrykspolymerisering og enhver hensigtsmæssig 25 kombination af disse.

Når det magnet i ske ton i ngsmi ddel er en blanding af harpiksen og det magnetiske pulver, indeholder toningsmidlet fortrinsvis 10 til 70 vægt$, fortrinsvis 20 til 60 vægt% af det magnetiske 30 pulver. Hvis det magnetiske pulver i ndho1d af toningsmidlet er mindre end 10 vægt%, ville toningsmidlet være utilstrækkelig til at overføre magneternes magnetiske kræfter i fremkalderenheden, hvilket ville medføre forøget tågedannelse eller uklarhed og spredning af toningsmidlet. Med et magnetisk pulverind-35 hold på mere end 70 vægt% udviser toningsmidlet dårlig fiksering.

10 DK 174456 B1

Det magnetiske toningsmiddel kan endvidere indeholde forskellige indre tilsætningsstoffer.

Et typisk indre tilsætningsstof er en gruppe af voksarter.

5 Voksen tilsættes med det formål at forhindre den såkaldte offset-fremkaldelse, som det forekommer ved fiksering med en fikseringsvalse. Voksen kan vælges blandt polyethylen og polypropylen med lille mo 1eku1 arvægt, metalsalte af fede syrer, og si 1iconef1uida. Illustrative eksempler er polyethy1 ener så-10 som Hi wax 100P og Hi wax HOP (markedsføres af Mitsui Petro chemical K.K. }, polypropylener såsom Biscol 550P og Biscol 330P (markedsføres af Sanyo Chemicals K.K.), metalsalte af fede syre såsom zinkstearat 601 og zinkstearat CP (markedsføres af Nitto Chemicals K.K.) og s i 1iconef1ui da såsom Silicone 15 Oil KF96 og Silicone Oil KF69H (markedsføres af Shin-Etsu Si-1 i cone K.K.) .

En fluorid harpiks er et andet nyttigt frigørelsesmiddel med en lignende funktion.

20

Det interne tilsætningsstof, der har en udløsningsfunktion, kan fortrinsvis tilsættes i mængder på 0,1 til 10 dele, fortrinsvis 1 til 5 vægtdele pr. 100 vægtdele af toningsmidlet.

25 Andre interne tilsætningsstoffer er farvetone og modstandsregulerende midler, f.eks. uorganiske og organiske pigmenter, såsom Carbon Black MA-100 (markedsføres af Mitsubishi Chemicals K.K.), Kezchen Black EC-600JD (markedsføres af Lion Akzo K.K.), 671 Milori Blue (markedsføres af Dainichi Seika, K.K.) 30 og ledende titanoxid (markedsføres af Titan Industry K.K.).

Disse tilsætningsstoffer kan fortrinsvis tilsættes i mængder på 0,1 til 10 dele, fortrinsvis 0,1 til 5 vægtdele pr. 100 vægtdele af toningsmidlet.

35 Strøm- og modstandsændrende midler, der beskrives nedenfor som ydre tilsætningsstoffer, kan også benyttes som indre tilsæt-ni ngsstoffer.

11 DK 174456 B1

Som beskrevet ovenfor, indeholder toningsmiddelpartiklerne hver magnetisk pulver og harpiks og om ønsket indre tilsætningsstoffer såsom voksarter og pigmenter, men indeholder ikke ladningsregulerende midler i form af metalkomplekser, især 5 chromkomplekser af azofarver, i sær monoazofarver og Ni gros i n-farver.

Udgangsforholdet mellem toningsmiddel og bærer defineret ifølge opfindelsen sikrer stabiliteten for billedernes tæt-10 hedsgrad og kvalitet ved serieduplikering af flere kopier, fordi toningsmiddelsystemet, der er fri for metalkomplekser af azofarver og Nigrosinfarver blandt andre ladningsregulerende midler er fri for spredning af toningsmiddel, uklarhed eller tågedannelse i baggrunden, nedsættelse af tæthedsgraden og 15 toningsmiddelforbrug.

Metalkomplekserne af monoazofarverne, der bør udelukkes fra toningsmidlet ifølge opfindelsen har f.eks. følgende strukturelle formel: 20 R,-NjN-R2 θ °\1 /° / M ' -Cat / o 1 ° v 25 Rj-N-N-K^ hvor Rj, Rj, R3 og R4 er uafhængige aromatiske polære grupper, M er et metal og Cat er en kation.

30

Andre velkendte azometalfarvekomplekser bør også udelukkes fra toningsmidlet ifølge opfindelsen.

De Ni grosi nfarver, der bør udelukkes fra toningsmidlet ifølge 35 opfindelsen, er velkendte inden for denne teknik.

Ligeledes skal farvestoffer af metalkomplekstypen fortrinsvis udelukkes fra toningsmidlet ifølge opfi ndel sen.

12 DK 174456 B1

Eksempler på de metalkomplekser på azofarver og Nigrosinfar-ver, der bør udelukkes fra toningsmidlet ifølge opfindelsen omfatter Aizen Spilon Black TRH, T-37 og T-77 (markedsføres af Hodogaya Chemical K.K.), Bontron S-34, S-31, S-32, E-81, E-82, 5 N-01, N-02, N-03, N-04, N-05 og N-07 (markedsføres af Orient

Chemical K.K.) og Kayaset Black T-2, T-3 og 004 (markedsføres af Nihon Kayaku K.K.).

Skønt ladningsregulerende midler af anden art end metalkoro-10 plekserne af azofarverne og Nigrosinfarverne, især ladningsregulerende midler i form af farvestoffer, ikke er så strengt udelukket fra intern tilsætning til toningsmidlet som metalkomplekserne af azofarverne og Nitrosinfarverne, bør de fortrinsvis udelukkes fra toningsmidlet ifølge opfindelsen, fordi 15 de har en tilsvarende tendens. Eksempler på de ladningsregulerende midler af farvestoftypen, der fortrinsvis skal udelukkes fra toningsmidlet er kvaternære ammoniumsaltfarver, såsom Bontron P-51 (markedsføres af Orient Chemical K.K.) og Kayaset Charge N-l (markedsføres af Nihon Kayaku K.K.).

20

Udvendigt til toningsmidlet tilsatte stoffer kan være modstandsændrende midler, toneregulerende midler eller farvestoffer, og strømændrende midler.

25 Eksempler på ydre tilsætningsstoffer omfatter pul verformede uorganiske materialer, f.eks. kolloidal silica, metaloxider såsom titanoxid, zinkoxid og aluminiumoxid og sili ci umcarbid , calciumcarbonat, bar iumcarbonat, og calcium-30 silikat; perlepolymerer såsom PMMA, polyethylen, nylon, silikonehar pikser, phenol harpikser, benzoguanaminharpikser og polyester; 35 pulverformede organiske fluoridmaterialer, såsom ethylentetra- fluorid, polytetrafluorethylen, og fluoreret vinyliden; 13 DK 174456 B1 metalsalte af fede syrer såsom zinkstearat og magniumstearat; sorte pigmenter såsom kønrøg, acetylen sort, channel black, og anilin sort; 5 gule pigmenter såsom Oialite Yellow GR og Variolyl Yellow 1090; røde pigmenter såsom Permanent Red E5B og Rhodamin 2B; 10 blå pigmenter søåsom kobberphthalsyreanin og kobolt blå; grønne pigmenter såsom Pigment Green B; og 15 orange pigmenter såsom Pyrazolon Orange.

Disse ydre tilsætningsstoffer kan benyttes alene eller i blandinger på to eller flere, hvis dette ønskes.

20 oet er også muligt eksternt at tilsætte frigørelsesmidler som ovenfor beskrevet.

Disse tilsætningsstoffer kan indbygges i toningsmiddelsammen-sætningen ved internt at tilsætte tilsætningsstofferne til 25 toningsmidlet. I tilfælde med ekstern tilsætning, kan tilsætningsstofferne forbindes til eller tæt ved overfladen af to-ni ngsmiddel part i klerne eller tørblandes med toningsmi ddelpartiklerne. Tilsætningsstofferne kan individuelt antage enhver af disse tilstande afhængig af deres type og formål.

30

Toningsmidlet og ydre tilsætningsstoffer kan være blevet behandlet med organiske og uorganiske midler, f.eks. koblingsmidler, såsom titanat, aluminium- og silankoblingsmidler, og siliconeolie med det formål at gøre overfladen hydrofob og 35 forbedre overfladedispergeringsevnen.

De ydre tilsætningsstoffer kan fortrinsvis have en partikel-diameter på ca. 0,01 til ca. 5 pm. De kan blandes i en mængde 14 DK 174456 B1 på ca. 0,1 til ca. 5 vægt% baseret på toningsmidlets vægt.

Det foretrækkes ikke eksternt at tilsætte de ovenfor nævnte ladningsregulerende midler, især metalkomplekserne af azofar-5 verne og Nigrosinfarverne.

De magnet iske egenskaber for hele det magnetiske toningsmiddel beskrives nedenfor.

10 Det magnetiske toningsmiddel kan fortrinsvis have en koerci-tivkraft Hc på 60 gil 250 Oe, fortrinsvis 70 til 220 Oe ved magnetisering ved f.eks. 5000 Oe. Med et Hc på mere end 250 0e, har toningsmidlet en tendens til at danne et hårdt hoved, der medfører en ringere tæthedsgrad.

15

Toningsmidlet kan fortrinsvis have en maksimal magnetisering crm på 15 til 60 emu/g ved magnetisering ved 5000 Oe. Med et am på mere end 60 emu/g ville fremkalderydelsen og tæthedsgraden nedsættes. Toningsmidlet ville nemt spredes ved et am på min-20 dre end 15 emu/g.

Toningsmidlet kan fortrinsvis have en massefylde på fra 0,2 til 0,8 g/cm3, fortrinsvis fra 0,4 til 0,7 g/cm^ som målt ifølge JIS Z2504.

25

Det magnetiske toningsmiddel kan tilberedes på forskellige måder. En eksempelvis fremgangsmåde omfatter fuldstændig blanding af udgangsmaterialer i en Henschel-blander og så formaling i en varmesme1temølle. Derpå køles blandingen ned, 30 knuses i en hammermølle og findeles i en stråleslagmølle. En særdeles fin fraktion fjernes ved hjælp af et luftklassificering sorgan, et eller flere ydre tilsætningsstoffer, tørblandes med blandingen i en Henschel-blander og en særdeles grov fraktion fjernes ved hjælp af et luftklassificeringsorgan. Der op-35 nås et toningsmiddel med en forudbestemt parti keldiameterfor-deling.

15 DK 174456 B1

Selvfølgelig kan andre forud velkendte fremgangsmåder inden for teknikken benyttes.

Bæreren og den magnetiske toner, der er de alt overvejende 5 komponenter i sammensætningen ifølge opfindelsen,er blevet beskrevet. Forholdet mellem maksimal magnetisering ved 5000 Oe af toningsmidlet (T) i forhold til bæreren (C), dvs. omT/omC ligger fortrinsvis i området fra 0,04 til 2,4, fortrinsvis fra 0,08 til 1,7. Med et forhold på mindre end 0,04 10 er det temmeligt vanskeligt at blande bæreren og det magnetiske toningsmiddel. Med et forhold på mere end 2,4 ville det være vanskeligt at opnå en tilstrækkelig tæthedsgrad.

Det magnetiske toningsmiddel og bæreren blandes til dannelse 15 af en fremkaldersammensætning således, at sammensætningen fra først af indeholder 10% til mindre end 40 vægtfe af bæreren.

Hvis udgangsbærerkoncentrationen i fremkaldersammensætningen overstiger 40 vægtfe finder man en væsentlig reduktion i opretholdt overensstemmelse med hensyn til tæthedsgrad, tåge (u-20 klarhed) og opløsningsgrad ved reproduktion af flere kopier, især kontinuerlig reproduktion af flere kopier. Hvis udgangsbærerkoncentrationen i fremkaldersammensætningen er mindre end 10 vægtfe, har toningsmidlet en tendens til at ophobes, hvilket ofte medfører hvide striber. Bedre resultater opnås, når ud-25 gangsbærerkoncentrationen ligger i området fra 12 til 38 vægtfe, fortrinsvis fra 15 til 35 vægtfe af fremka1dersammen-sætni ngen.

Enhver ønsket blander såsom en Nauta-blander og en V-blander 30 kan benyttes til at blande det magnetiske toningsmiddel og bæreren.

Et elektrostatisk latent billede kan fremkaIdes med fremkaldersammensætningen beskrevet ovenfor ved følgende fremgangs-35 måde.

Fremkalderenheden fyldes først med en forudbestemt mængde af fremkaldersammensætningen, der indeholder bæreren i en ud 16 DK 174456 B1 gangskoncentration som defineret ovenfor. Fremkalderenheden er fortrinsvis af den magnetiske børstefremka1 dertype, hvor rotation af en magnet magnetisk overfører fremka1dersammensætnin-gen til en fremkalderzone.

5

Foretrukne fremkalderenheder er eksempelvis beskrevet i japanske patentansøgninger nr. 119.935/1979 og 32073/1980, en fremkalderenhed med en magnetvalse og en fremkaldermuffe, der koaksialt omslutter magnetvalsen, og hvor magneten og 10 fremkaldermuffen roteres i samme eller modsatte retninger, og en fremkalderenhed omfattende en stationær fremkaldermuffe og en roterende magnetisk valse, der optages koaksialt i muffen.

Fig. 1 illustrerer skematisk en fremkalderenhed af fremka!der-15 typen med magnetisk børste. Fremkalderenheden omfatter en fremkaldertank 2 til at optage en fremkaldersammensætning 1 i sig, en muffevalse 3, en magnetisk valse 4, der optages koaksialt i muffen 3 for fri rotation. Relativ rotation fremkaldes mellem muffevalsen 3 og magnetvalsen 4 ved enten at rotere den 20 ene eller begge af disse. En kniv 5 er anbragt med afstand fra muffevalsen 3 for at definere et gab mellem kniven og muffen, hvilken kniv tjener til at forme et lag fremkaldersammensætningen på muffevalsen 3. En lysleder (photoconductor) 6, hvoraf en bueformet sektion er vist i figuren, er anbragt tæt ved og 25 vendende imod muffevalsen 3. På lyslederen 6 bæres et elektrostatisk latent billede. Når lyslederen drejer tæt i forhold til muffe- og magnetvalserne 3 og 4, fremkaldes det elektrostatisk latente billede på lyslederen med fremkaldersammensætningslaget på muffevalsen.

30

Fordelene ved opfindelsen opnås i fuld udstrækning, når man benytter en fremkaIderenhed af den magnetiske børstetype, som illustreret ovenfor. Desuden kan fremkaldersammensætningen ifølge opfindelsen anvendes til ethvert andet velkendt frem-35 kaldersystem.

Trykning eller kopiering kan begynde, når først fremkalderenheden er fyldt med fremkaldersammensætningen. Trykningen eller 17 DK 174456 B1 kopieringen forbruger kun toningsmidlet fra sammensætningen.

Kun toningsmiddel fyldes op med mellemrum, så snart toningsmiddelkoncentrationen er nedsat til et forudbestemt niveau i 1 området fra 20 til 60 vægt%. Man opretholder en vedvarende 5 billedkvalitet for et antal trykte eller kopierede ark ved alene at efterfølge toningsmiddel til fremkalderenheden.

Konstruktionen og andre karakteristika for lyslederen og trykke- eller kopieringsmaskinen kan være af velkendt art.

10

Eksempler

Illustrative eksempler på den foreliggende opfindelse gives nedenfor uden at være begrænsende. I eksemplerne angiver pbw 15 dele pr. vægt.

Eksempel 1

Tilberedelse af magnetisk toningsmiddel Sammensætning A

20

Magnetisk pulver BL-500 55 pbw (Titan Industry K.K.)

Styren-acrylharpiks 43,5 pbw (Nihon Carbide Industry K.K.) 25 Polypropylen 550P 2,5 pbw (Sanyo Chemicals K.K.)

Sammensætning B

30 Magnetisk pulverBL-500 55 pbw (Titan Industry K.K.)

Styren-acrylharpiks 41 pbw (Mitsubishi Rayon K.K.)

Polypropylen 550P 5 pbw 35 (Sanyo Chemicals K.K.) 18 DK 174456 B1

Eksterne tilsætningsstoffer*

Silica R-974 0,8 pbw (Nihon Aerogel K.K.) 5 Zinkstearat 601W 0,1 pbw (Nitto Chemicals K.K.) * pr. 100 vægtdele af toningsmidlet.

Ingredienserne for hver af sammensætningerne A og B blev fuld-10 stændig blandet i en Henschel-blander, æltet i en varmesmelte-mølle, nedkølet og knust i en hammermølle. Blandingen blev findelt i en stråleslagmøl1e. En særdeles fin fraktion blev fjernet ved hjælp af et luftklassificeringsorgan, de ydre tilsætningsstoffer blev tørblandet med blandingen i en Henschel-15 blander og en særdeles grov fraktion fjernes ved hjælp af et luftklassificeringsorgan. Man fik et toningsmiddel A eller B med en forudbestemt partikeldiameterfordeling. Toningsmidlerne A og B havde begge pr. volumen en gennemsnitlig partikeldiameter på 11 pm. Deres fysiske egenskaber vises nedenfor.

20

Tabel 1; Fysiske egenskaber for toningsmidlerne

Tonings- Tonings-

middel A middel B

25 Massefylde, g/cm3 0,55 0,54

Magnetisering ved 5 kOe, emu/g 46 46

Koercitivkraft ved 5 kOe, 0e 80 80

Parti keldiameterfordeling

Gennemsnitlig partikeldiameter 11,0 ± 0,5 pm 30 i 5 pm: op til 0,5% £ 20 pm: op til 0,5$ 35 19 DK 174456 B1

Tilberedelse af bærer Sammensætning (mol%) Bærer 1: 16NiO-33ZnO-5lFe2C>3 Bærer 2: 10,5Mg(OH)2120Zn0-7,5CuO-62Fe203 5 Bærer 3: 10,5Mg(0H)2'20Zn0-7,5CuO-62Fe203

Ingredienserne for hver af bærerne 1 til 3 blev tilsat til en blander omrørt i slamtilstand og findelt i en attritor (findeling ved friktion). Blandingen blev granuleret og tørret 10 ved hjælp af en sprøjtetørrer og bagt i en elektrisk ovn. Der blev opnået udgangsbærere 1,2 og 3. Modstanden for udgangsbærerne 2 og 3 blev gjort forskellig ved at ændre bagningsbetingelserne.

15 Under anvendelse af en sigte og et luftklassificeringsorgan blev bærerne 1, 2 og 3 klassificeret til flere fraktioner med en gennemsnitlig partikeldiameter som vist nedenfor.

Bærer Gennemsnitlig partikeldiameter (urn) 20 1 8, 12, 17, 20, 25, 33, 40 2 9, 13, 17, 22, 25, 35, 40 3 9, 13, 16, 20, 25, 35, 41

Tabel 2: Fysiske egenskaber for bærerne 25 Magnetisering Modstand Masse- Udgangs- 5000 Oe 100V (j fylde, partikel- (jævnstrøm) størrelse Bærer erou/g fi_ g/cm3 _

Udgangs- 40 108 2,4 op til nr. 270 30 vare 1

Udgangsvare 2 70 10? 2,3 op til nr. 270

Udgangsvare 3 70 10® 2,3 op til nr. 270 35 nr. 270 er en maskestørrelse.

20 DK 174456 B1

For hver af bærerne 1, 2 og 3, blev en fraktion med en gen nemsnitlig partikeldiameter på 25 μπ> blandet med hver af toningsmidlerne A og B i forskellige udgangskoncentrationer under anvendelse af en V-blander. Man fik fremkaldersammensæt-5 ninger med forskellige udgangskoncentrat ioner for bæreren.

En elektrograf i sk trykkemask i ne af toningsmiddelbilledoverføringstypen og af den reverserende art med en lysleder i form af en organisk lysleder (OPC) blev fyldt med hver af fremkal-10 dersammensætn i ngerne. Trykkemaskinen omfattede en fremkalderenhed, i hvilken en cylindrisk fremkaldermuffe er anbragt parallelt med og med et mellemrum svarende til et lille gab fra en lysledertromle. En magnetisk valse tilpasset til at dreje ved stor hastighed optages koncentrisk i muffen for rotation.

15

Fremkaldermuffen roteres ved en lille hastighed i modsat retning af 1 ys1 edertrom 1 en, medens den magnetiske valse i muffen drejes i modsat retning af muffen. En fremkalderforspænding påføres fremkaldermuffen. Fremkalderenheden har endvidere en 20 omrører for at forhindre toningsmidlet i at agglomereres.

I fremkalderenheden blandes fremkaldersammensætningen og omrøres ved rotation af fremkaldermuffen således, at toningsmidlet og bæreren indbyrdes triboelektrifieeres, medens sammen-25 sætningen leveres til fremkaldermuffens omkreds.

I denne trykkemaskine blev elektrostatisk latente billeder fremkaldt under følgende betingelser.

30 Muffevalse: 1300x1/7 omdr./min., diameter 18 mm Magnetvalse; 1300 omdr./min., 6 poler, overflademagnetisk flux 700 G Tromle-muffegab: 0,30 mm Kniv-muffegab: 0,27 mm 35 Fremkalderforspænding: -525 V jævnstrøm

Overfladepotential: -640 V (OPC tromle) 21 DK 174456 B1

Trykkemaskinen gentog trykningen, medens fremkalderenheden blev fyldt med fremkaldersammensætningen indeholdende toningsmidlet og bæreren i udgangskoncentrationen vist i tabel 3. Nedenstående egenskaber blev undersøgt.

5 1) Bærerudtrækning

Udtrækning af bæreren blev bestemt ved kontinuerlig trykning af et tæt sort mønster på 3 ark, og tælle hvide pletter i det trykte billede på hvert ark og beregne et gennemsnitstal for 10 hvide pletter.

2) Spredning af toningsmiddel

Trykningen blev fortsat i trykkemaskinen, medens spredning af toningsmidlet blev iagttaget visuelt. Sammensæt ni ngen blev an* 15 givet som OK, når toningsmidlet ikke spredtes, men Nej når toningsmidlet spredtes.

3) Opløsningsgrad

Der blev trykt linegrupper ved 240 og 300 DPI og disse blev 20 iagttaget visuelt gennem en lOx forstørrelsesorgan for at se, om de pågældende linier kunne identificeres uafhængigt af hinanden eller ikke. Toningsmidlet bestod prøven, når linierne kunne identificeres uafhængigt af hinanden. Den endelige vurdering blev foretaget som en kombineret bedømmelse af begge 25 prøver.

Bedømmelse 300 DPI 240 DPI

OK OK OK

Rimelig NEJ OK

30 NEJ NEJ NEJ

4) Tågedannelse (uklarhed)

Under anvendelse af en reflektometer model TC-6D fremstillet af Tokyo Denshoku K.K. blev reflektionskoefficienten (Ri) for 35 et almindeligt papirark målt før trykning. Efter at et givet mønster var blevet trykt på papiret, blev reflektionskoefficienten (Rp) af et ikke-fremkaldt område målt. Uklarheden el- 22 DK 174456 B1 ler tågedanne1 sen er lig med Ri minus Rp, dvs. forskellen i ref lektionsevnen før og efter trykning.

5) Hvid stribe 5 En hvid stribe er et delvis brud i et billede eller et skrifttegn på et trykt ark. Agglomerede masser eller grove partikler i fremkaldersammensætningen ophobes i gabet mellem muffe og kniv, forstyrrer den kontinuerte strøm af fremkaldersammensætningen og forhindrer således yderligere levering af frem-10 kaldersammensætni ngen til muffen, hvilket resulterer i brud i billeder eller skrifttegn. Bedømmelsen foretages ifølge den efterfølgende radering: OK: Ingen hvid stribe

Rimelig: Hvide striber forekommer undertiden, men forsvandt 15 senere.

NEJ: Der forekom mindst en hvid stribe hele tiden.

6) Ændring i tæthedsgrad Tæthedsgraden for et trykt billede blev målt under anvendelse 20 af et reflektometer model TC-6D fremstillet af Tokyo Denshoku K.K. Under forudsætning af, at Di er tæthedsgraden for det oprindeligt trykte billede og Dp er tætheden for et senere trykt billede, bestemte man den maksimale tæthedsgradsforskel AD = Di - Dp.

25 7) Muffeadhæsion

Kontinuerlig trykning blev gennemført og toningsmidlet blev genopfyldt, når toningsmiddelkoncentrationen nåede 50 vægt% og yderligere 100 ark blev kontinuerligt trykt. På overfladen 30 blev muffen blæst med atmosfærisk luft og iagttaget visuelt for at se, om der var eller ikke var agglomerede masser tilbage på muffen. Et trykt billede blev også iagttaget visuelt for at bedømme, om der fremkom bølgeformede mønstre eller ikke på grund af tilstedeværelsen af agglomerede masser. Resultatet 35 blev bedømt "NEJ”, når man fandt såvel agglomerede masser som bølgeformede mønstre, "rimelig", når man kun fandt agglomerede masser, og "OK”, når man hverken fandt agglomerede masser eller bølgeformede mønstre.

23 DK 174456 B1 8} Fiksering

Et tæt sort mønster på 25.4 x 25,4 mm blev trykt på et ark almindeligt papir. Oet resulterende tætte sorte billede blev gnedet med en cylindrisk metalstang (diameter 50 mm og vægt 5 1000 g), hvorpå der var fastgjort et stykke gaze ved hjælp af dobbeltbelagt klæbebånd med ti frem- og tilbagegående strygninger. De trykte billedes tæthedsgrad blev målt før og efter gnidning.

10 Fikseringsprocenten blev beregnet på grund af følgende formels Fiksering (%) = (Oi - Dr)/Di x 100 hvor Di er tæthedsgraden før gnidning og Dr er tæthedsgraden efter gnidning.

15

Blandt disse prøver er hvid stribe (5) og tæthedsændring (6) angivet i tabel 3. Disse prøveresul tager var baseret på kontinuerlig trykning af 1000 ark. Efter at et udgangsbillede var taget ud som prøve, blev trykte billeder udtaget som prøve for 20 hver 200 ark. Et 5%'s trykkemønster, hvori sorte skrifttegnsarealer kom op på en total af 5% af hele overf ladearealet, blev trykt under en kontinuerlig trykning med undtagelse af prøveløbene, hvor man trykte et specielt udformet prøvekort.

25 1 35 24 DK 174456 B1

Tabel 3-1: Bærer 1

Prøver pr. 1000 tryk Bærer Hvid stribe Variation i tæthedsgrad indhold, tonings- tonings- toningsmiddel toningsmiddel 5 væqt%_middel A middel B_A_B_ 8 NEJ NEJ < 0,1 <5 0,1 12 rimelig OK $ 0,1 -S 0,1 18 OK OK $ 0,1 $ 0,1 23 OK OK < 0,1 < 0,1 10 30 OK OK <0,1 <0,1 35 OK OK < 0,1 < 0,1 40 OK OK 0,18 0,17 50 OK OK 0,25 0,23 15 Tabel 3-2; Bærer 2

Prøver pr. 1000 tryk Bærer Hvid stribe Variation i tæthedsgrad indhold, tonings- tonings- toningsmiddel toningsmiddel vægt% _middel A middel B_A_B_ 20 8 NEJ NEJ < 0,1 < 0,1 12 rimelig OK < 0,1 < 0,1 18 OK OK <0,1 <0,1 23 OK OK <0,1 <0,1 30 OK OK < 0,1 < 0,1 25 35 OK OK <0,1 <0,1 40 OK OK 0,17 0,16 50 OK OK 0,22 0,21 1 35 25 DK 174456 B1

Tabet 3-1: Barer 3

Prøver pr. 1000 tryk Bærer Hvid stribe Variation i tæthedsorad indhold, tonings- tonings- toningsmiddel toningsmiddel 5 vægt%_middel A middel B__A_B__.

8 NEJ NEJ < 0,1 < 0,1 12 OK OK $ 0,1 i 0,1 18 OK OK $ 0,1 « 0,1 23 OK OK $ 0,1 < 0,1 10 30 OK OK S 0,1 $ 0,1 35 OK OK « 0,1 « 0,1 40 OK OK 0,19 0,20 50 OK OK 0,24 0,30 15 Når udgangsbærerkoncentrationen er mindre end 10 vægt% fremkommer der for alle kombinationer af bærerne 1 til 3 med toningsmidlerne A og B hvide striber på grund af toningsmiddel-agglomeration, hvilket skal elimineres ved den foreliggende opfindelse. Hvis derimod udgangsbærekoncentrationen er 40 20 vægt% eller mere, fordeles toningsmidlet ikke ordentligt hen over bæreren, når der genfyldes efter behov under kontinuerlig trykning. Som følge heraf opstår der et problem med hensyn til bi 11edtæthedsgradens stabilitet. Desårsag bør udgangsandelen af bæreren i fremkaldersammensætningen ligge i området fra 10 25 vægtfc til mindre end 40 vægt%.

Det ses at der forekommer nogle hvide striber i kombinationer for bærerne 1 og 2 med toningsmiddel A. Desårsag bør udgangsandelen af bæreren i fremkaldersammensætning fortrinsvis ligge 30 i området fra 15 til 35 vægt%.

Eksempel 2

Man udførte et forsøg under anvendelse af bærerfraktioner med 35 forskellige gennemsnitlige partikeldiametre. Resultaterne er vist i tabel 4. Udgangsbærerkoncentrat ionen blev sat til 23 vægt% af sammensætningen.

Tabel 4-1; Bærer 1 26 DK 174456 B1 Bærer Ton ingsmidde1 fraktion Bærerudtrækninq spredning Opløsni ngsqrad 5 d (μιη) toningsmiddel Toningsmiddel toningsmiddel _A_B_A_B_A_B_

8 9 8 OK OK OK OK

12 0 1/3 OK OK OK OK

17 0 0 OK OK OK OK

10 20 0 0 OK OK OK OK

25 0 0 OK OK OK OK

33 0 0 OK OK rimelig OK

40 00 NEJ NEJ NEJ NEJ

15 Tabel 4-2: Bærer 2 Bærer Toningsmiddel fraktion Bærerudtrækni ng spredn i nq Opløsni ngsqrad d (μιη) toningsmiddel Toningsmiddel toningsmiddel 2 0 _A_B__A_B_A_B_

8 7 5 OK OK OK OK

13 0 0 OK OK OK OK

17 0 0 OK OK OK OK

22 0 0 OK OK OK OK

25 25 0 0 OK OK OK OK

25 0 0 OK OK OK OK

35 0 0 OK OK OK OK

40 0 0 NEJ NEJ NEJ NEJ 1 35

Tabel 4-2: Barer 3 27 DK 174456 B1 Bærer Toningsmiddel fraktion Bærerudtrækn inq spredn i nq Qp1øsn inqsgrad S d (μπι) toningsmiddel Toningsmiddel toningsmiddel _A_B_A_B_A_B_

9 6 3 OK OK OK OK

13 0 0 OK OK OK OK

16 0 0 OK OK OK OK

10 20 0 0 OK OK OK OK

25 0 0 OK OK OK OK

35 0 0 OK OK OK OK

41 00 NEJ NEJ NEJ NEJ

15 Når den gennemsnitlige partikeldiameter for bæreren er mindre end 10 μπ>, fremkalder for alle kombinationer af bærerne 1 til 3 med toningsmidlerne A og B væsentlig bærerudtrækning. Men hvis bærernes gennemsnitlige partikeldiameter er 40 pm eller mere, ødelægges opløsningsgraden og maskinen tilsøles med to-20 ningsmiddel, der spreder sig. Desårsag bør bæreren have en gennemsnitlig partikeldiameter på fra 10 til 35 pm.

For kombinationen af bæreren 1 med toningsmidlet A, er opløsningsgraden noget forringet ved en bærepartikeldiameter på 33 25 pm. For kombinationen af bærer 1 med toner B forekom nogen bærerudtrækning ved en bærepartikeldiameter på 12 μπι. Temmelig utilfredsstillende resultater blev kun fundet i sådanne specielle kombinationer. Desårsag bør bæren fortrinsvis have en gennemsnitlig partikeldiameter på 15 til 30 pm, 30

Eksempel 3

Et 5%'s trykningsmønster blev kontinuerlig trykt på 10000 ark af almindeligt papir ved at fylde trykkemaskinen med en ud-35 gangsfremkaldersammensætning bestående af 100 g af et toningsmiddel og 30 g af en bærer med en gennemsnitlig partikeldiameter på 25 pm, og efterfylde 100 g toningsmiddel, så snart en 28 DK 174456 B1 indikator for toningsmiddel blev tændt. Ton ingsmiddel indi kato ren var tilpasset til at tændes, når toningsmiddelkoncentrationen nåede 50 vægt%.

5 Resultaterne fremgår af tabel 5.

De benyttede fremkaldersammensætninger indeholdt en bærer og et toningsmiddel i følgende kombinationer.

10 Fremkaldersammensætni ng

Fremkalder 1 bærer 1 x torn'ngsmi ddel A

Fremkalder 2 bærer 1 x toningsmiddel B

Fremkalder 3 bærer 3 x toningsmiddel A

Fremkalder 4 bærer 3 x toningsmiddel B

15 Fremkalder 5 bærer 1 x toningsmiddel C Fremkalder 6 bærer 1 x toningsmiddel D

Bærerne 1 og 3 og toningsmidlerne A og B er de samme som i eksempel 1. Toningsmidlerne C og D er de samme som toningsmid-20 lerne A og B med undtagelse af, at sammensætningerne A og B blev erstattet af de efterfølgende sammensætninger C henholdsvis D.

Sammensætning c 25 Magnetisk pulver BL-500 55 pbw (Titan Industry K.K.)

Styren-acrylharpiks 42,5 pbw (Nihon Carbide Industry K.K.)

Polypropylen 550P 2,5 pbw 30 (Sanyo Chemicals K.K.)

Aizen Spilon Black TRH 1 pbw (Hodogaya Chemical K.K.)

Sammensætning D

Magnetisk pulver BL-500 55 pbw 35 (Titan Industry K.K.)

Styren-acrylharpiks 41 pbw (Mitsubishi Rayon K.K.) 29 DK 174456 B1

Polypropylen 550P 5 pbw (Sanyo Chemicals K.K.)

Bontron S-34 1 pbw (Orient Chemical K.K.) 5

Tabel 5

Ved afslutningen af trykningen af 10000 ark Udgangs- Tætheds- Opløs- Intern 10 tætheds- grads- nings- tilsø-

Fremkalder grad_ændr i nq_grad ling_uklarhed 1 1,45 0,11 OK OK <0,4 2 1,40 0,09 OK OK <0,4 3 1,41 0,11 OK OK <0,4 15 4 1,38 0,08 OK OK <0,4 5 1,46 0,21 rimelig NEJ 0,6 6 1,42 0,19 rimelig NEJ 0,6

Det ses, at for kombinationerne af barerne 1 og 3 med tonerne 20 a og B, at mønstret vedvarende kan reproduceres ved afslutningen af trykningen af 10.000 ark uden nogen forringelse af bæreren eller nogen uheldig virkning på lyslederen ved fremkaldersammensætningen.

25 i tilfældet med fremkalderne 5 og 6, der blev tilberedt ved internt at tilsætte ladningsregulerende midler, Aizen Spilon Black TRH og Bontron S-34, der er monoazofarvechromkomplekser, til toningsmidlerne A og B og blande toningsmidlet og bæreren i en bærekoncentration på 10 til 40 vægt%, blev de afprøvede 30 egenskaber ringe, især blev maskinens indre alvorlig tilsølet og baggrundstågedannelse eller uklarhed blev forøget.

Skønt ovenstående eksempler henviser til toningsmidler med negativ ladning, opnåede man tilsvarende resultater med tonings-35 midler med positive ladninger. I tilfældet med toningsmidler med positive ladninger blev utilfredsstillende resultater opnået med en fremkalder, hvortil der internt var tilsat en Ni- 30 DK 174456 B1 grosinfarve, f.eks. Bontron N-01 (Hodogaya Chemical K.K.) som et ladningsregulerende middel.

Eksempel 4 5 Tilberedelse af magnetisk toningsmiddel

Toningsmiddelsammensætningerne I til XI, som vist i tabel 6, blev tilberedt ud fra et magnetisk pulver, en styren-acrylhar-piks (Nihon Carbide Industry K.K.) og polypropylen 550P (Sanyo 10 Chemicals K.K.). Man benyttede tre typer magnetisk pulver:

Magnetisk pulver A og magnet i t med en gennemsnitlig partikel-diameter på 0,3 μπ», en koercitivkraft Hc på 80 Oe og en maksimal magnetisering am på 85 emu/g ved 5.000 0e; og 15 magnetisk pulver B af magnetit med en gennemsnitlig partikeldiameter på 0,5 μπ», et Hc på 220 oe og et <7m på 85 emu/g ved 5.000 0e; og 20 magnetisk pulver C af magnetit med en gennemsnitlig partikelstørrelse på 0,2 μπ», et Hc på 140 Oe og et am på 82 emu/g ved 5.000 Oe.

25 1 35

Tabel 6 31 DK 174456 B1

Sammensætning {dele ved vægt)

Magnetisk pulver 5 Tonings- Styren- middel A_B_C_acryl pp_ I 55 43,5 2,5 II 41,25 13,75 - 43,5 2,5 III 27,5 27,5 - 43,5 2,5 10 IV 13,75 41,25 - 43,5 2,5 V 55 43,5 2,5 VI 55 - - 41 5 VII 41,25 13,75 41 5 VIII 27,5 27,5 41 5 15 IX 13,75 41,25 - 41 5 X 55 - 41 5 XI - - 55 43,5 2,5

Eksterne tilsætningsstoffer* 20

Silica R-974 0,8 pbw (Nihon Aerogel K.K.)

Zinkstearat 601W 0,1 pbw (Nitto Chemicals K.K.) 25 * pr. 100 vægtdele af toningsmidlet.

Ingredienserne for hver af sammensætningerne I til XI blev fuldstændigt blandet i en Henschel-blander, æltet i en varme-smeltemølle, nedkølet og knust i en hammermølle. Blandingen 30 blev findelt i en stråleslagmølle. En særdels fin fraktion blev fjernet ved hjælp af et luftklassificeringsorgan, de ydre t i 1 sæt ni nger blev tørblandet med blandingen i en Hensehe 1-blander, og en særdeles grov fraktion fjernet ved hjælp af et luftklassificeringsorgan. Man fik et toningsmiddel med en for-35 udbestemt partikeldiameterfordeling. Toningsmidlerne I til XI havde alle en rumfangsmæssig gennemsnitlig partikeldiameter på 11 pm. Deres fysiske egenskaber fremgår af tabel 7.

Tabel 7 32 DK 174456 B1

Masse- Magnetisering Koerc i tivkraft

Tonings- fylde 5 kOe S kOe 5 middel_(g/cm3)_( emu/q)_( Oe 1_ I 0,55 46 80 II 0,54 46 120 III 0,54 46 145 IV 0,54 46 180 10 V 0,54 46 220 VI 0,54 46 80 VII 0,53 46 120 VIII 0,53 46 145 IX 0,53 46 180 15 X 0,53 46 220 XI 0,55 45 140

Partikeldiameterfordeling

Gennemsnitlig partikeldiameter 11,0±0,5 pm 20 45 pm: op til 0,5% » 20 μπί: op til 0,5%

For hver af bærerne 1 og 3 tilberedt i eksempel 1, blev en fraktion med en gennemsnitlig partikeldiameter på 25 pm 25 blandet med hvert af toningsmidlerne I til XI under anvendelse af en V-blander. Man fik fremkaldersammensætninger med en udgangsbærerkoncentration på 23 vægt%.

Den i eksempel 1 benyttede trykkemaskine med en lysleder i 30 form af et organisk lysledende materiale (0PC) blev fyldt med hver af fremkaldersammensætningerne.

Trykkemaskinen gentog trykkeoperationen, medens fremkalderenheden fra først af var fyldt med fremkaldersammensætningen in-35 deholdende toningsmidlet og bæreren. Man udførte prøver for at undersøge liniereproduktion på følgende måde.

33 DK 174456 B1

Liniereproduktion

Et 1-punktsliniemønster blev trykt under anvendelse af en trykkemaskine med en opløsning på 300 DPI. Bredden w (i pm) 5 for den trykte linie blev målt ved at tage et forstørret fotografi. Forholdet for den målte bredde W til den beregnede liniebredde på 85 pm blev bestemt. Hvorvidt et latent billede var blevet trofast reproduceret eller ikke efter fiksering blev bedømt på grundlag af følgende angivelser.

10 OK: W/8 5 = 0,95-1,10

Rimelig: W/85 = 0,85-0,95 eller 1,10-1,20 NEJ: W/85 * mindre end 0,85 eller mere end 1,20 15 Resultaterne fremgår af tabel 8,

Tabel 8

Toni nqsmiddel L i niereprodukt ion

20 I NEJ

II OK

III OK

IV OK

V OK

25 VI NEJ

VII OK

VIII OK

IX OK

X OK

30 XI NEJ

Tabel 8's data viser virkningsgraden for en blanding af to typer magnetisk pulver. Specielt fik den enkelte anvendelse af magnetisk pulver A med et lavt Hc toningsmiddel til at spredes 35 på den hvide baggrund tæt ved skrifttegnene og resulterede i nedsat liniereproduktion. I modsætning hertil blev liniereproduktionsreguleringen forbedret ved at anvende en blanding af 34 DK 174456 B1 magnetiske pulvere A og 8. Denne forbedring er fuldstændig uventet henset til, at anvendelse af alene magnetisk pulver C med en mellemliggende Hc mellem magnetisk pulver A og B resulterede i nedsat liniereproduktion.

5

Endvidere blev tonermiddelspredning eksamineret på samme måde som i eksempel 1. Toningsmidlerne V og X (brug alene af magnetisk pulver B med hejt Hc) forøgede toningsmiddelspredning i forhold til andre toningsmidler. Følgelig blev både liniere-10 produktion og reguleret toningsmiddelspredning forbedret ved anvendelse af blandingen af magnetiske pulvere A og B.

Det skal bemærkes, at fremkaldersammensætninger, der falder inden for den foreliggende opfindelses beskyttelsesomfang blev 15 bedømt OK med hensyn til opløsningsgraden for 240 og 300 DPI-1inier.

Ifølge den foreliggende opfindelse kan bil leder trykkes på en mængde af i serie fremførte ark med en minimal ændring af kva-20 liteten omfattende tæthedsgrad, tågedannelse (uklarhed), og opløsningsgrad. Fordelene opnås ved at udelukke sådanne indre tilsætningsstoffer som metalkomplekser af azofarver og Nigro-sinfarver fra toningsmidlet og regulere udgangsbærerkoncentrationen fra fremkaldersammensætningen til mindre end 40 vægt%.

25 Fremkaldersammensætningen ifølge opfindelsen kan forhindre toningsmi ddel aggl omer at i on , medens dannelse af hvide striber, bærerudtrækning og toningsmiddelspredning formindskes. En stor bi 1ledtæthedsgrad og stor opløsningsgrad er til rådighed med mindre tågedannelse (uklarhed).

30

Medens opfindelsen er blevet beskrevet under henvisning til den foretrukne udførelsesform forstås det af en fagmand, at forskellige ændringer kan gøres og ækvivalenter kan substitueres for elementer af udførelsesformen uden at afvige fra op-35 finde Isens beskyttelsesomfang. Desuden kan der foretages mange ændringer for at tilpasse en speciel situation eller et specielt materiale til anvisningerne ifølge opfindelsen uden at 35 DK 174456 B1 afvige fra dens væsentlige beskyttelsesomfang. Der er derfor tilsigtet, at opfindelsen ikke begrænses til den specielt beskrevne udførel sesform som den bedste fremgangsmåde, der er overvejet til at udføre denne opfindelse, men opfindelsen skal 5 omfatte alle udførelsesformer, der falder inden for de efterfølgende kravs beskyttelsesomfang.

10 15 20 25 30 35

Claims (9)

1. Fremkaldersammensætning til at fremkalde et elektrostatisk 5 latent billede, kendetegnet ved, at den omfatter et magnetisk toningsmiddel, der omfatter en pulverformig ag-glomerering af magnetiske partikler og en harpiks, hvilket magnetiske toningsmiddel har en gennemsnitlig partikelstørrelse på fra 6 til 25 μχη og er fri for metalkomplekser af 10 azofarvestoffer og nigrosinfarvestoffer, hvilke magnetiske partikler omfatter mindst to typer af magnetiske partikler med forskellige Hc-værdier,- og 10 til ca. 40 vægt%, regnet på vægten af den oprindelige samlede fremkaldersammensætning, af en bærer med en gennemsnitlig partikeldiameter på fra 15 til 15 30 μτη.

2. Fremkaldersammensætning ifølge krav 1, hvor det magnetiske toningsmiddel har am på fra 15 til 60 emu/g ved 5000 Oe, Hc på fra 60 til 250 Oe ved 5000 Oe og en rumvægt på 0,2-0,8 g/cm3, 20 og at bæreren har Hcs.50 Oe ved 5000 Oe, am på 25-220 emu/g ved 5000 Oe, elektrisk modstand £ 2 x ΙΟ3 Ω og rumvægt på 2,1-3,3 g/cm3.

3. Fremkaldersammensætning ifølge krav 1, hvor det magnetiske 25 toningsmiddel indeholder 0,1 til 5 vægt%, regnet på vægten af agglomereret toningsmiddel, ydre tilsætningsstoffer valgt blandt modstandsændrende midler, toneregulerende midler, farvestoffer og strømændrende midler.

4. Fremkaldersammensætning ifølge krav 1, hvor de magnetiske partikler har en gennemsnitlig partikeldiameter på fra 0,01 til 10 μιη.

5. Fremgangsmåde til at fremkalde et elektrostatisk latent 35 billede under anvendelse af en fremkalderenhed omfattende en magnet, en fremkaldermuffe monteret til relativ drejning på magneten, og en lysleder anbragt i nærheden af muffen og tilpasset til at bære et latent billede, omfattende følgende trin: DK 174456 B1 3 7 tilvejebringelse af kontakt mellem en lysleder, der har et elektrostatisk latent billede, med en fremkalderenhed, der har en fremkaldersammensætning, hvilken sammensætning omfatter et magnetisk toningsmiddel, der omfatter en pulverformig ag-5 glomerering af magnetiske partikler og en harpiks, hvilket magnetisk toningsmiddel har en gennemsnitlig partikelstørrelse på fra 6 til 25 μτη og er fri for metalkomplekser af a2ofarve-stoffer og nigrosinfarvestoffer, hvilke magnetiske partikler omfatter mindst to typer af magnetiske partikler med forskel-lige Hc-værdier; og 10 vægt% til ca. 40 vægt%, regnet på vægten af den oprindelige samlede fremkaldersammensætning, af en bærer med en gennemsnitlig partikeldiameter på fra 15 til 30 μτη; og 15 tilvejebringelse af relativ drejning af magneten og fremkaldermuffen, hvormed det latente billede på lyslederen fremkaldes med fremkaldersammensætningen.

6. Fremgangsmåde ifølge krav 5, som yderligere omfatter, at 20 der kun efterfyldes med magnetisk toningsmiddel.

7. Fremgangsmåde ifølge krav 6, hvor det magnetiske tonings-middel efterfyldes, når koncentrationen af bæreren er forøget til fra 20 til 60 vægt% regnet på den samlede sammensætning. 25

8. Fremgangsmåde ifølge krav 5, hvor det magnetiske toningsmiddel indeholder fra 0,1 til 5 vægt%, regnet på vægten af det agglomererede toningsmiddel, af ydre tilsætningsstoffer valgt blandt modstandsændrende midler, toneregulerende midler, far- 30' vestoffer og strømændrende midler.

9. Fremgangsmåde ifølge krav 5, hvor det magnetiske toningsmiddel har am på fra 15 til 60 emu/g ved 5000 Oe, Hc på fra 60 til 250 Oe ved 5000 Oe og rumvægt på fra 0,2 til 0,8 g/cm^; og 3. at bæreren har Hc s.50 Oe ved 5000 Oe, <7m på 25-220 emu/g ved 5000 Oe, elektrisk modstand a 1 x ΙΟ5 Ώ og rumvægt på fra 2,1 til 2,3 g/cm^.