FI57184C - Framkallningsaemne - Google Patents

Description

R3FH M mjKWULUTUSjULKAlSU C 71 84 flRäjft lJ U 'UTLÄGGNI NGSSKAIFT ^ f

C (45) Patentti nyonn'-tty 10 rf: 1 n'J

^ ^ (51) Kv.lk.*/lrvt.ci.· G 03 G 9/10 SUOMI — FINLAND (21) — P«*ntti»öknln| 2768/72 (22) Hakamltpttvi—Ameknlnpdag 06.10.72 (23) Alkupiivt—GHtlgh«ctdag 06.10.72 (41) Tullut (ulkitakf) — Bllvlt offwitllg 13.0U.73

Patentti- j. rakittarihalittu* NtttMicp^ |. k»«L,«.k^«n OQ n? 8n

Patent- och raglttarstyralaan Ansekm utiafd och uti.*krtfun public«r»d 2y.u^.ou (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeut —Begird prtorltet 12.10.71

USA (US) I8857O

(71) Xerox Corporation, Xerox Square, Rochester, N.Y., USA(US) (72) Don B. Jugle,. Penfield, N.Y., Charles Joseph Levine, Rochester, N.Y., USA(US) (7U) Berggren Oy Ab (5U) Kehitysaine - Framkallningsämne Tämä keksintö koskee kehitysmateriaalia, joka koostuu erillisistä hiukkasista ja sisältää mm. elektroskooppisen sävytinaineen ja kantoaineen elektrostatografisten kuvien kehittämiseksi.

Kuvien muodostaminen ja kehittäminen valosähköisesti johtavien aineiden pinnalle sähköstaattisin keinoin ovat hyvin tunnettuja.

C.F. Carlson'in amerikkalaisessa patentissa n:o 2.297-691 esittämä perussähkövalokuvausmenetelmä käsittää tasaisen sähköstaattisen varauksen asettamisen valosähköisesti johtavalle eristyskerrokselle, kerroksen saattamisen alttiiksi valo- ja varjokuvalle varauksen hajottamiseksi kerrosten valolle altistetuille alueille ja saadun sähköstaattisen piilevän kuvan kehittämisen saostamalla kuvan päälle hienojakoista elektroskooppista ainetta, joka tunnetaan alalla nimellä "sävytin". Sävytin pyrkii yleensä niille kerroksen alueille, joissa varaus on säilynyt muodostaen sävytinkuvan, joka vastaa piilevää sähköstaattista kuvaa. Tämä jauhekuva voidaan sitten siirtää tukipinnal-le kuten paperille. Siirretty kuva voidaan kiinnittää täysin pysyvästi tukipinnalle esim. lämmön avulla. Sen sijaan, että muodostettaisiin piilevä kuva varaamalla valosähköisesti johtava kerros tasaisesti ja altistamalla kerros sitten valo- ja varjokuvalle, piilevä kuva voidaan muodostaa varaamalla kerros suoraan kuvan ulkomuotoon. Jauhe-kuva voidaan kiinnittää valosähköisesti johtavalle kerrokselle, mikä- 2 57184 li jauhekuva siirtovaihe ei ole toivottava. Edellä mainittu lämpökiin-nitysvaihe voidaan korvata muilla sopivilla kiinnityskeinoilla kuten liuotin- tai päällystyskäsittelyllä.

Useita menetelmiä tunnetaan elektroskooppisten hiukkasten levittämiseksi kehitettävälle piilevälle sähköstaattiselle kuvalle. Eräs kehitysmenetelmä, jonka on esittänyt E.N. Wise amerikkalaisessa patentissa n:o 2.618.552, tunnetaan "kaskadi"-kehityksen nimellä. Tässä menetelmässä kehitysmateriaali, joka sisältää suhteellisen suuria kantoainehiukkasia, joiden pinta on päällystetty sähköstaattisesti hienojakoisilla sävytinhiukkasilla, johdetaan sähköstaattisen kuvan kantavalle pinnalle ja valssataan tai pommitetaan sen yli. Kantoaine-hiukkasten koostumus on valittu siten, että ne varaavat hankaussähk-köllä sävytinhiukkaset niiden haluttuun polaarisuuteen. Kun seos pommitetaan tai valssataan piilevän kuvan kantavan pinnan yli, sävytinhiukkaset saostuvat ja kiinnittyvät sähköstaattisesti positiivin kehitysprosesseissa piilevän kuvan varautuneeseen osaan eivätkä saostu kuvan varautumattomiin tai taustaosiin. Suurin osa tausta-alueille saostuneista sävytinhiukkasista poistetaan valssattavan kantoaineen avulla johtuen ilmeisesti suuremmasta sähköstaattisesta vetovoimasta sävy ttimen ja kantoaineen kuin sävyttimen ja varauksettoman taustan välillä. Kantoaine ja ylimääräinen sävytin kierrätetään sitten takaisin. Tämä tekniikka on erittäin hyvä kehitettäessä viivakopiokuvia.

Toinen menetelmä sähköstaattisten kuvien kehittämiseksi on "magneettiharja"- menetelmä, joka on esitetty esim. amerikkalaisessa patentissa n:o 2, 87**.063· Tässä menetelmässä kehitysainetta, joka sisältää sävytinhiukkasia ja magneettisesti puoleensa vetäviä kantoainehiukkasia, kuljetetaan magneetin avulla. Magneetin magneettikenttä aiheuttaa magneettisesti puoleensa vetävien kantoainehiukkasten suuntautumisen harjainaiseen muotoon. Tämä ’’magneettiharja" on liitetty sähköstaattisen kuvan kantavaan pintaan ja sävytinhiukkaset vedetään harjasta piilevälle kuvalle sähköstaattisen vetovoiman avulla.

Vielä eräs toinen menetelmä sähköstaattisten, piilevien kuvien kehittämiseksi on "jauhepilvi,T-menetelmä, jonka esim. C.F. Carlson on esittänyt amerikkalaisessa patentissa n:o 2.221.776. Tässä menetelmässä kehitysaine, joka sisältää sähköisesti varautuneita sävytä nhiukkasia kaasumaisessa nesteessä, johdetaan sähköstaattisen, piilevän kuvan kantavan pinnan ohitse. Sähköstaattinen vetovoima vetää sävytinhiukkaset kaasusta piilevälle kuvalle. Tämä menetelmä on erityisen käyttökelpoinen jatkuvasävyisessä kehityksessä.

57184 3

Muita kehitysmenetelmiä, kuten "kosketus"-kehitystä, jonka on esittänyt R.W. Gundlach amerikkalaisessa patentissa n:o 3.166.^32, voidaan käyttää sopivassa yhteydessä.

Yleensä kaupallisissa elektrostatografisissa kehityssystee-meissä käytetään automaattisia koneita. Koska automaattisten elektro-statografisten kopiointikoneiden tulisi toimia mahdollisimman vähällä huollolla, koneissa käytettyä kehitinainetta tulisi voida kierrättää uudelleen monia tuhansia kertoja. Automaattisessa kserografisessa laitteessa on tavallista käyttää sähkövalokuvauslevyä, joka varataan, valotetaan ja sitten kehitetään saattamalla se kosketukseen kehitin-seoksen kanssa. Joissakin automaattisissa koneissa sähkövalokuvauslevylle muodostunut sävytinkuva siirretään vastaanottavalle pinnalle ja sähkövalokuvauslevy puhdistetaan sitten uutta käyttöä varten. Siirto suoritetaan koronan synnyttävällä laitteella, joka saa aikaan sähköstaattisen varauksen jauheen vetämiseksi sähkövalokuvauslevyltä rekisteröivälle pinnalle. Kuvan siirron suorittamiseen vaadittu varauksen polaarisuus riippuu alkuperäisen kopion visuaalisesta muodosta suhteessa kehittämisen suorittamiseen käytetyn kehitinmateriaalin jäljennös- ja elektroskooppisiin ominaisuuksiin. Esimerkiksi kun alkuperäisestä positiivista on tehtävä positiivijäljennös, on tavallista käyttää positiivista koronaa negatiivisesti varautuneen sävytinkuvan siirtämiseen rekisteröivälle pinnalle. Kun halutaan saada positiivi-jäljennös alkuperäisestä negatiivista, on tavallista käyttää positiivisesti varautunutta sävytintä, jota laatan varautuneet alueet työntävät sen varauksettomille alueille muodostaen positiivikuvan, joka voidaan siirtää negatiivinapaisella koronalla. Molemmissa tapauksissa jäännösjauhekuva jää tavallisesti kuvan pinnalle siirron jälkeen. Koska levy voidaan käyttää uudestaan seuraavalla kierroksella, on tarpeen poistaa jäännöskuva "varjokuvien" muodostumisen estämiseksi seuraaville kopioille ja sävytinkalvon muodostumisen estämiseksi valon vastaanottimen pinnalle. Yllä kuvatussa positiivi-positiivi-jäl-jennösmenetelmässä jäännösjauhe jää tiukasti levyn pinnalle ilmiön ansiosta, jota ei täysin ymmärretä, mikä estää jauheen täydellisen siirtämisen tukipinnalle, erityisesti itse kuvan alueella. Sävytin-hiukkasten epätäydellinen siirtyminen on ei-toivottavaa, koska viimeisen kopion kuvatiheys pienenee ja tarvitaan erittäin kuluttavaa valon vastaanottajan puhdistustekniikkaa jäljelle jääneen sävyttimen poistamiseksi valon vastaanottajan pinnalta. Tämä kuvausprosessi tois- « 57184 tetaan tavallisesti jokaiselle koneen jäljentämälle kopiolle milloin tahansa kehitinaineen ja sähkövalokuvauslevyn pinnan käyttökelpoisen kestoiän aikana.

Erilaiset elektrostatografisen levyn puhdistuslaitteet, kuten "harja1'- ja "kangas"-puhdistimet ovat alalla aikaisemmin tunnettuja. Tyypillisen harjapuhdistimen ovat esittäneet L.E. Vlalkup et ai. amerikkalaisessa patentissa n:o 2.832.977. Harjatyyppinen puhdistuslaite käsittää tavallisesti yhden tai useampia pyöriviä harjoja, jotka poistavat jäännösjauheen levyltä ilmavirtaan, joka poistetaan suodatinsysteemin läpi. Tyypillisen kangaspuhdistuslaitteen ovat esittäneet W.E. Graff, Jr et ai. amerikkalaisessa patentissa n:o 3.I86.838. Kuten Graff, Jr et ai. esittävät, levyllä olevan jäännös jauheen poisto suoritetaan johtamalla kuitumateriaalikudos levyn pinnan yli. Toinen järjestelmä jäljelle jääneiden sävytinhiukkasten poistamiseksi valon vastaanottajan pinnalta koostuu joustavasta puh-distusterästä, joka pyyhkii tai kaapii jäännössävyttimen valon vastaanottajan pinnalta, kun pinta liikkuu terän ohi.

Valitettavasti edellä mainitut puhdistusjärjestelmät eivät tehokkaasti poista kaikentyyppisiä sävytinhiukkasia kaikentyyppisiltä uudestaan käytettäviltä valon vastaanottajilta. Tämä ei ole puhdistus-järjestelmän haitta, vaan tiettyjen sävyttimien haitta, joita käytetään määrättyjen valon vastaanottajien yhteydessä. Ellei tietty sävytin pyri muodostamaan kiinnitarttuvaa jäännöskalvoa määrätylle valon vastaanottajalle, kuvatut puhdistusjärjestelmät poistavat tehokkaasti kaiken jäännössävyttimen. Kuitenkin monet kaupalliset sävyttimet pyrkivät jo luonnostaan muodostamaan jäännöskalvon uudestaan käytettävien valon vastaanottajien pinnalle. Tällaisten kalvojen muodostuminen ei ole toivottavaa, sillä ne vaikuttavat haitallisesti kehittämättömien ja kehitettyjen kuvien laatuun. Näiden määrättyjen sävyttimien sävy-tinkalvo-ongelma on äkillinen erittäin nopeissa kopiointi- ja jäljen-nöskoneissa, joissa kosketus kehitinaineen ja kuvauspinnan välillä tapahtuu paljon useammin ja suuremmilla nopeuksilla kuin tavanomaisissa elektrostatografisissä systeemeissä. Lopulta sävyttimen kasaantuminen tulee niin suureksi, että tehokas kopiointi tai jäljentäminen huononee. Tämän tuloksena voimakkaammat keinot, esim. liuotinpoisto, ovat tarpeen tämäntyyppisen kalvon poistamiseksi. Usein toistuva laitteen pysäyttäminen valon vastaanottajan pinnan puhdistamiseksi on ilmeisen 5 571 84 ei-toivottavaa, sillä kone otetaan pois toiminnasta ja toistuva tämäntyyppinen tekniikka kuluttaa valon vastaanottajan pinnan loppuun.

Näin ollen on olemassa jatkuva tarve menetelmälle sävytin-kalvon kerääntymisen estämiseksi valon vastaanottajan pinnalle. Elekt-rostatografiset systeemit ja erityisesti tällaisten systeemien kuvaus-, kehitys- ja puhdistusosat edistyisivät merkittävästi, jos edellä olevat ongelmat voitaisiin tehokkaasti selvittää.

Näin ollen tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan ke-hitinvalmiste, joka estää tehokkaasti sävytinkalvon kerääntymisen.

Keksinnön toisena tarkoituksena on saada aikaan kehitinval-miste, joka parantaa itse kopioitavan alueen voimakkuutta.

Edelleen tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan kehi-tinvalmiste, joka pienentää kopioiden taustan voimakkuutta.

Vielä eräs tämän keksinnön tarkoitus on saada aikaan kehitin-valmiste, jolla on parannetut ja stabiloidut hankaussähköominaisuudet.

Vielä eräs tämän keksinnön tarkoitus on saada aikaan kehitin-valmiste, joka tekee mahdolliseksi sävytinkalvon muodostumisen tehokkaan pitkäaikaisen estämisen tai hallinnan uudestaan käytettävälle valon vastaanottajalle.

Vielä eräs tämän keksinnön tarkoitus on saada aikaan iältään pitkäaikaisempi kehitinvalmiste, so. enemmän kopioita painoyksikköä kohti kehitintä.

Vielä eräs tämän keksinnön tarkoitus on saada aikaan kehitinvalmiste, jolla saadaan optiselta tiheydeltään suhteellisen korkeita kopioita.

Vielä eräs tämän keksinnön tarkoitus on saada aikaan parannettu kehitinvalmiste, jolla saadaan kuvat ja kopio, joiden resoluutio ei ole pienentynyt.

Vielä eräänä tarkoituksena on saada aikaan parannettu kehitinvalmiste, jonka sulamistehokkuudessa ei ole tapahtunut pienenemistä.

Vielä eräs tämän keksinnön tarkoitus on saada aikaan parannettu kehitinvalmiste, jolla on pienempi taipumus sävytintukkeutumiseen.

Vielä eräs tämän keksinnön tarkoitus on saada aikaan parannettu kehitinvalmiste, joka pidentää kuvauspinnan puhdistusjäsenten ikää.

Yllä olevat ja muut tarkoitukset toteutetaan aikaansaamalla elektrostatografinen kehitinaine, joka koostuu hiukkasista, jotka sisältävät (1) hienojakoista, elektroskooppista sävytinainetta hienojakoisina hiukkasina, joiden keskimääräinen hiukkaskoko on pienempi kuin 30 mikronia ja noin 0,01-10 paino-? laskettuna sävytinaineen painosta erillistä, hienojakoista, kiinteää, kitkaa pienentävää ainetta, jonka kovuus on pienempi ja jonka kitkaa pienentävät ominaisuudet ovat suuremmat kuin sävytinaineella, kitkaa pienentävän aineen omatessa sävy- 6 571 84 tinaineeseen verrattuna suuremman pyrkimyksen muodostaa ohut, kiinni-tarttuva kalvokerrostuma jollekin pinnalle, kun sitä levitetään mainittujen aineiden seoksena leikkausvoiman avulla, ja noin 0,01-10 paino-# laskettuna sävytinaineen painosta erillistä, hienojakoista, ei-sivellettävää hankaavaa ainetta, jonka hiukkaskoko on 1-500 millimik-ronia ja jonka kovuus on suurempi kuin mainituilla kitkaa pienentävällä aineella ja sävytinaineella.

Näin ollen tämän keksinnön kehitinvalmiste koostuu kolmesta aineosasta, sävytinaineesta ja kaksoislisäaineesta, joka koostuu kitkaa pienentävästä aineesta ja hienojakoisesta hankaustyyppisestä aineesta.

Tämän keksinnön sävytinmateriaali voi olla mikä tahansa elektro-skooppinen sävytinmateriaali, joka on mieluummin käsitelty pigmentillä tai värjätty. Tyypillisiä sävytinmateriaaleja ovat polystyreenihartsi, akryylihartsi, polyetyleenihartsi, polyvinyylikloridihartsi, polyak-ryyliamidihartsi, metakrylaattihartsi, polyetyleenitereftalaattihart-si, polyamidihartsi ja niiden kopolymeerit, polymeeriseokset ja seokset. Vinyylihartsit, joiden sulamispiste on vähintään n. 43°C:sta ylöspäin, ovat erityisen sopivia käytettäviksi tämän keksinnön sävyt-timessä. Nämä vinyylihartsit voivat olla homopolymeereja tai kahden tai useamman vinyylimonomeerin kopolymeereja. Tyypillisiä monomeeri-yksikköjä, joita voidaan käyttää vinyylipolymeerien muodostamiseen, ovat: styreeni, vinyylinaftaleeni, mono-olefiinit, kuten etyleeni, propyleeni, butyleeni, isobutyleeni jne., vinyyliesterit, kuten vi-nyyliasetaatti, vinyylipropionaatti, vinyylibensoaatti, vinyylibuty-raatti, jne. alfametyleeni alifaattisten monokarboksyylihappojen esterit, kuten metyyliakrylaatti, etyyliakrylaatti, n-butyyliakrylaatti, isobutyyliakrylaatti, dodesyyliakrylaatti, n-oktyyliakrylaatti, me-tyylimetakrylaatti, etyylimetakrylaatti, butyylimetakrylaatti jne; vinyylieetterit, kuten vinyylimetyylieetteri, vinyyli-isobutyylieette-ri, vinyylietyylieetteri jne; vinyyliketonit, kuten vinyylimetyyli-ketoni, vinyyliheksyyliketoni, metyyli-isopropenyyliketoni jne; ja niiden seokset. Sopivien sävyttimenä käytettyjen aineiden keskimääräinen molekyylipaino on tavallisesti välillä n. 3000- 500 000.

Mitä tahansa sopivaa pigmenttiä tai väriainetta voidaan käyttää sävytinhiukkasten värittäjänä. Sävytinväriaineet ovat hyvin tunnettuja ja niihin kuuluvat esim. hiilimusta, migrosiiniväri, aniliini-sininen, Calco Oil-sininen, kromikeltainen, ultramariinisininen, du Pont Oil-punainen, kinoliinikeltainen, metyleenikloridisininen, ftaalosyaniinisininen, Malachite Green Oxalate, noki, Rose Bengal ja niiden seokset. Pigmenttiä tai väriaineita tulee olla läsnä 7 571 84 sävyttimessä riittävä määrä tekemään se erittäin värilliseksi siten, että se muodostaa selvästi näkyvän kuvan rekisteröimisosaan. Näin ollen esimerkiksi, kun halutaan saada tavanomaisia kserografisia kopioita koneella kirjoitetuista asiapapereista, sävytin voi sisältää mustaa pigmenttiä, kuten hiilimustaa tai mustaa väriainetta, kuten Amaplast Black-väriä, jota on saatavana National Aniline Products, Incorporated-yhtiöltä. Pigmenttiä käytetään mieluummin n. 1-30 p-$:n määrä laskettuna värjätyn sävyttimen kokonaispainosta. Jos käytetty sävyttimen värjäysaine on väriaine, voidaan käyttää oleellisesti pienempiä määriä värjäysainetta.

Kun tämän keksinnön sävytinmateriaaleja on tarkoitus käyttää edellä mainituissa kehitysmenetelmissä, sävyttimen keskimääräisen hiukkaskoon tulee olla alle n. 30 mikronia.

Tämän keksinnön kiinteä voiteleva tai kitkaa pienentävä lisäaine on materiaali, joka kykenee muodostamaan ohuen, kiinnitarttu-van kalvokerroksen uudelleen käytettävän valon vastaanottajan kuvaus-pinnalle elektrostatografisen systeemin toistuvien jaksojen aikana. Tämän materiaalin ei tarvitse olla sellainen, joka muodostaa täysin jatkuvan kalvon kuvauspinnalle, vaikkakin monet muodostavat jatkuvan kalvon. Muut kitkaa pienentävät materiaalit pyrkivät täyttämään pinnan alavat kohdat ja pienet huiput peittyvät ainoastaan yhdellä kitkaa pienentävän aineen kerroksella. Tällä aineella on oltava ominaisuudet, jotka tekevät mahdolliseksi sen saostumisen kuvauspinnalle helpommin kuin käytetyn sävytinaineen. Kitkaa pienentävän aineen kovuus on epäilemättä yhteydessä tämän lisäaineen kykyyn muodostaa kerrostuma tai kalvo kuvauspinnalle. Näin ollen kitkaa pienentävän aineen on oltava pehmeämpää kuin valitun sävytinaineen. Mitä tahansa sopivaa standardikovuuskoetta voidaan käyttää määritettäessä onko valittu kitkaa pienentävä aine pehmeämpää kuin valittu sävytinaine vai ei.

Esimerkiksi käyttäen Shore Durometer A, B, C tai D kovuus-asteikkoja noudattaen ASTMD-1706 menetelmän tekniikkaa, mikä tahansa materiaali, jonka kovuus on pienempi kuin valitulle sävyttimelle määritetty, on tehokas edellyttäen, että materiaalilla on muut alla esitetyt ominaisuudet. Kitkaa alentavan lisäaineen sulamispistettä rajoittavat pääasiassa vallitsevat toimintaolosuhteet ja ilmeisesti sen tulee olla ainakin hieman korkeampi kuin vallitseva lämpötila.

s 57184

Kitkaa pienentävällä aineella on myös oltava paremmat kitkaa pienentävät ominaisuudet kuin valitulla sävytinaineella. Mitä tahansa dynaamista menetelmää voidaan käyttää aiottujen kitkaa pienentävien aineiden ja aiottujen sävytinaineiden suhteellisten kitkaa pienentävien ominaisuuksien määrittämiseen. Yleensä koe käsittää pelkästään sen kitkan pienenemismäärän vertailun, jonka toisaalta kitkaa pienentävä aine ja toisaalta sävytinaine saa aikaan, kun ne asetetaan kahden koskettavan pinnan väliin, jotka liikkuvat toistensa suhteen. Koskettavien pintojen materiaalien tulee olla kohtuullisen tasaisia ja molempien liikekitkakertoimien tulee olla suurempi kuin kitkaa pienentävällä aineella ja sävytinaineella.

Eräs sopivaksi havaittu menetelmä on seuraava: Menetelmän tarkoituksena on kuljettaa kumimaista materiaalia oleva terä kuvaus-pintojen yli, joita on hierretty testattavilla aineilla, minkä jälkeen määrätään hierrettyjen aineiden suhteelliset kitkakerroinarvot,

Teränpidin- ja kelkkamekanismia käytetään sen jalustan yhteydessä, joka tukee kuvauspintaa. Terä on kaupallisesti saatavan polyuretaanin, kumimaisen materiaalin kaistale, joka on 38 mm pitkä, 1,6 mm paksu ja 12 mm leveä. Kaistaleen reuna, joka koskettaa kuvaus-pintaa, on leikattu tai viistetty 60°:n kulmaan vaakatasoon nähden. Terää pidetään viistetty osa poispäin terän kulkusuunnasta. Sitä pidetään 22°:n kulmassa kuvauspinnan suhteen mieluummin pyyhkivässä kuin talttaavassa asennossa. Kuvauspinnat ovat seleenillä päällystettyjä alumiinilevyjä, joiden koko on n. 30 x 35 cm. Kitkakerroinmittaukset suoritetaan Instron Model TM-vetokoneella (Instron Corporation,

Canton, Massachusetts), joka on kiinnitetty teränpidinkelkkaan. Pelkän kelkan vetämiseen tarvittava voima määrätään ja tämä vähennetään kelkan vetämiseen ja terän liikuttamiseen kuvauspinnan yli tarvittavasta voimasta. Tällöin saadaan liikekitkavoima, joka tarvitaan pelkän terän vetämiseen. Kuvauspintaa pitkin liikkuvan terän kohtisuora voima mitataan voimamittarilla. Kineettinen voima jaettuna tällä arvolla antaa liikekitkakertoimen arvon.

Kitkakerroinarvoja määrätään yhtä monelle seleenilevylle kuin on testattavia materiaaleja. Kaikki levyt, joiden arvo poikkeaa keskiarvosta yli 10 %, hylätään. Käyttäen eri levyjä ja terää kullekin testattavalle materiaalille kukin levy tulee hierretyksi yhdenmukaisella tavalla testattavalla aineella. Camoja painomääriä ainetta käytetään levitettäessä ainetta levyille.

9 57184 Tällä tavoin alaan perehtynyt henkilö voi määrätä valittujen aineiden kitkaa pienentävät ominaisuudet sävytinmateriaaleja vastaan. Tyypillisiä esimerkkejä tällä tavoin testatuista materiaaleista esitetään alla.

Myös kitkaa pienentävien aineiden ominaisvastuksen tulee olla riittävän korkea, jottei se häiritsisi kuvauspinnalla olevaa piilevää kuvaa.

Tyypillisiä kitkaa pienentäviä aineita,joilla on yllä määritellyt ominaisuudet, ovat: tyydytetyt tai tyydyttämättömät, substi-tuoidut tai substituoimattomat rasvahapot, joissa on mieluummin 8-35 hiiliatomia, tai tällaisten rasvahappojen metallisuolat; sanottuja happoja vastaavat rasva-alkoholit; tällaisten happojen ja vastaavien amidien yksi- ja moniarvoiset alkoholiesterit; polyetyleeniglykolit ja metoksipolyetyleeniglykolit; tereftaalihappo; isoftaalihappo, 2,5-dimetyylitereftaalihappo, 2,5-diklooritereftaalihappo, p-fenyyli-diakryylihappo, anishappo, tereftaalialdehydi, metallitereftalaatit, esim. natriumtereftalaatti; kolesteroli; Dechlorane, so. perkloori-pentasyklodekaani, polykaprolaktonit, joiden molekyylipaino on alle n. 1J000 , ja molekyylipainoltaan alhaiset fluorihiiliyhdisteet, kuten vahamaiset, lyhytketjuiset tetrafluorietyleenin telomeerit, molekyylipainoltaan alhaiset, siveltävät polytetrafluorietyleenijauheet jne. Yllä määriteltyjen rasvahappojen metallisuoloja ovat litium-, natrium-, kalium-, kupari-, rubidium-, hopea-, magnesium-, kalsium-, sinkki-, strontium-, kadmium-, barium-, elohopea-, alumiini-, kromi-, tina-, titaani-, sirkonium-, lyijy-, mangaani-, rauta-, koboltti- ja nikkelisuolat ja sanottujen suolojen seokset. Rasvahappojen ammonium-ja substituoidut ammoniumsuolat kuuluvat myös tämän tarkastelun piiriin. Tyypillisiä tarkasteltuja rasvahappoja ovat kapryyli-, oelar-goni-, kapriini-, undekaano-, margariini-, steariini-, maapähkinä-, beheeni-, lignoserium-, serotiinihappo ja niiden seokset. Vastaavat kiinteät rasva-alkoholit, -esterit, -amidit, niiden johdannaiset ja seokset kuuluvat tämän tarkastelun piiriin.

Tyypilliset rasvahappojen yksi- ja moniarvoisten alkoholien esterit, joita tarkasteltiin, on johdettu Cl-C20 -alkoholeista, jotka muodostavat estereitä rasvahappojen kanssa, jotka ovat kiinteitä aiotuissa käyttöolosuhteissa. Esimerkiksi metyyli-, etyyli-, propy.yli-jne. alkoholit tai alkyleenidiolit ja -triolit, joissa on 2-10 hiili-atomia ja jotka on ainakin osittain esteröity C8'C35 -rasvahapoilla, kuuluvat tarkastelun piiriin. Esimerkkejä ajateltavista estereistä ovat: metyylistearaatti, etyleeniglykolimonostearaatti, glyseryy- ίο 5 718 4 litri-(12-hydroksistearaatti), 1, 2, 4-butaanitriolitristearaatti jne.

Polyetyleeniglykolit ja metoksipolyetyleeniprlykolit ovat kondensaatiotuotteita, jotka tunnetaan kaupallisesti karbovahojen nimellä. Ajateltavissa olevat karbovahat ovat kiinteitä, vahamaisia aineita, joiden molekyylipaino on korkeintaan n. 6000.

Kun yleisiin kopiointitarkoituksiin käytetään kehitinval-mistetta, joka sisältää lisäaineena kitkaa pienentävää ainetta»havaitaan tämän lisäaineen liiallista kerääntymistä kuvauspinnalle jossain määrin samalla tavoin kuin sävytin kasaantuu ilman lisäainetta. Tämä kasaantuminen on myös erityisen äkillistä erittäin nopeissa kopio-ja jäljennöskoneissa, joissa kehittimen ja kuvauspinnan välinen kosketus tapahtuu hyvin paljon useammin ja suuremmilla nopeuksilla kuin tavanomaisissa elektrostatografisissa järjestelmissä. Keksittiin, että suhteellisen kovaa, hienojakoista ei-siveltävää, hankaavaa ainetta voitiin käyttää kitkaa pienentävän aineen yhteydessä erinomaisella menestyksellä.

Aikomatta sitoutua mihinkään vaikutusteoriaan uskotaan, että määritellyn tyyppinen kitkaa pienentävä materiaali, mikäli sitä käytetään yksinomaisena kehitinlisäaineena, muodostaa voitelevan kalvon kuvauspinnalle helpommin ja työntäen olennaisesti syrjään sävy-tinkalvon. Tämä kalvo ei ainoastaan tee mahdolliseksi jäljellä olevan sävytinaineen tehokkaampaa poistoa, vaan lisää minkä tahansa jäännös-kehittimen poistoon käytetyn puhdistusosan kestoikää ja tehoa. Käytön aikana kitkaa pienentävä aine kuitenkin kasaantuu siinä määrin, että se vähitellen huonontaa kopioiden laatua. Sisällyttämällä kehitinval-misteeseen pienen määrän hienojakoista, ei-siveltävää lievästi hankaavaa ainetta tämä aine torjuu kitkaa pienentävän aineen kasaantumisen hankaavalla toiminnallaan, kun puhdistuslaite poistaa jäännöske-hittimen kuvauspinnalta voimalla, joka saa aikaan kehitinseoksen pyyh-kiytymisen ainakin osittain kuvauspinnan yli. Tämä lisäaineyhdistelmä tekee mahdolliseksi kitkaa pienentävän aineen suorittaa tehtävänsä samalla, kun hankaava aine estää liallista voiteluaineen häiritsevää kerrosta kasaantumasta ko. pinnalle. Lisäksi sopiva hankaussähköero varausväliaineiden, kuten kantoainehiukkasten ja sävytinaineen välillä ainakin stabiloituu, sillä hankaava aine estää sävyttimen mitätöivän kasautumisen varaushiukkasten pinnalle.

Ajateltavia hankaavia aineita ovat kolloidinen piihappo, pinnaltaan modifioitu organofiilinen piihappo, alumiinisilikaatti, pinta-käsitelty alumiinisilikaatti, titaanidioksidi, alumiinioksidi, kai- 571 84 n siumkarbonaatti, antimonitrioksidi, bariumtitanaatti, kalsiumtita-naatti, tai strontiumtitanaatti, CaSiO^, MgO, ZnO, ZrO2 jne. ja niiden seokset.

Erityisen suositeltavia materiaaleja ovat ne, joiden pintaa on modifioitu hydrofobisten ominaisuuksien antamiseksi sille. Esim. hydrofobiset piihapot valmistetaan antamalla juuri valmistetun kolloidisen piihapon reagoida ainakin yhden orgaanisen piiyhdisteen kanssa, jonka piiatomiin on kiinnittynyt sekä hiilivetyryhmä että hydrolysoituvia ryhmiä. Eräässä menetelmässä reagenssit ja höyry syötetään pneumaattisesti rinnakkaisvirtauksena leijukerrosreaktoriin,joka on kuumennettu n. i|00oC:en. Orgaaninen piiyhdiste reagoi silanoliryhmien kanssa Si02-hiukkasten pinnalla ja kemiallinen kiinnittyminen orgaanisen piiyhdisteen piiatomin ja Si02:n piiatomin välillä tapahtuu happiatomin välityksellä. Mitä tahansa sopivaa hiilivety- tai orgaanista substituoitua hiilivetyryhmää, joka on suoraan kiinnittynyt orgaanisen piiyhdisteen piiatomiin, voidaan käyttää valmistettaessa modifioitua piihappoa. Orgaaninen ryhmä on mieluummin sellainen, joka antaa hankaavalle aineelle hydrofobiset ominaisuudet kehitinaineiden stabiilisuuden parantamiseksi erilaisissa kosteusolosuhteissa. Orgaaniset ryhmät voivat sisältää tyydytettyjä tai tyydyttämättömiä hiili-vetyryhmiä tai niiden johdannaisia. Tyydytettyjä orgaanisia ryhmiä ovat metyyli-, etyyli-, propyyli-, butyyli-, klooripropyyli- ja kloo-rimetyyliryhmät. Esimerkkejä tyypillisistä orgaanisista piiyhdisteistä ovat: dimetyylikloorisilaani, trimetyylikloorisilaani, metyylitri-kloorisilaani ja vinyylitrietoksisilaani. Orgaanisten ryhmien tyyppi voi vaikuttaa kehittimen hankaussähköisiin ominaisuuksiin. Esim. ami-nopropyylisilaanilla käsiteltyä piihappoa voidaan käyttää vaihtotyyp-pisessä kehittimessä.

Hankaavan lisäaineen hiukkaskoon tulisi olla alle mikronin alueella välillä n. 1-500 millimikronia ja mieluummin välillä n. 10-100 millimikronia.

Mitä tulee hankaustyyppisen aineen suhteelliseen kovuuteen, tämän aineen on oltava kovempaa kuin sekä sävytinaine että kitkaa pienentävä aine. Vaikka useimpia esitetyistä aineista voidaan pitää erittäin kovina materiaaleina, jotka sattuvat Mohs-kovuusasteikolle, on ymmärrettävä että mitä tahansa ainetta, jonka kovuus on pienempi kuin talkin Mohs-asteikolla, voidaan myös käyttää, mikäli se on kovempi kuin sävytinaine ja kitkaa pienentävä aine. Talkkia pehmeämmät aineet 12 571 84 on helpompaa luokitella Shore-kovuusmittarin tunkeumamenetelmällä ja asetaa tämän koemenettelyn A-, B-, C- tai D-asteikolle.

Hankauslisäaineen kemiallinen koostumus ei ole kriittinen niin kauan kuin se ei tuo mukanaan haitallisia epäpuhtauksia tai vaikuta epäedullisesti elektrostatografisen systeemin kuvaus- ja kehitys-puoliin. Tämän lisäksi kunkin hankaavan hiukkasen muotoon ei liity erityistä kriittisyyttä, sillä sekä pallomaiset että epäsäännöllisen muotoiset lisäaineet toimivat tehokkaasti. Suositeltavia aineita ovat Aerosil R 972, joka on hydrofobista piidioksidia, jota on saatavissa De Gussa Incorporated-yhtiöltä, New York, New York, ja Kaophile-2, joka on hydrofobista alumiinisilikaattia, jota on saatavana Georgia Kaolin Company-yhtiöltä, Elizabeth, New Jersey.

Tämän keksinnön valmisteelle löytyy käyttöä kaikissa tunnetuissa elektrostatografisissa systeemeissä. Tämä tarkoittaa systeemejä, joissa käytetään kantoainetta, kuten magneettiharjakehitystä ja kaskadikehitystä sekä systeemejä, joissa ei välttämättä käytetä kantoainetta, kuten jauhepilvikehitystä, kuituharjakehitystä ja koske-tuskehitystä.

Sopivia päällystettyjä ja päällystämättömiä kantoaineita kaskadikehitykseen tunnetaan alalla hyvin. Kantoainehiukkaset koostuvat mistä tahansa sopivasta kiinteästä aineesta edellyttäen, että kantoainehiukkasiin muodostuu varaus, jonka polaarisuus on vastakkainen sävytinhiukkasten varaukselle, kun ne saatetaan kosketukseen sä-vytinhiukkasten kanssa siten, että sävytinhiukkaset takertuvat kantoainehiukkasiin ja ympäröivät ne. Kun sähköstaattisista kuvista halutaan saada positiivijäljennös, kantoainehiukkaset valitaan siten, että sävytinhiukkasiin muodostuu varaus, jonka polaarisuus on vastakkainen sähköstaattisen kuvan varaukselle. Vaihtoehtoisesti, jos sähköstaattisesta kuvasta halutaan saada päinvastainen jäljennös, kanto-aine valitaan siten, että sävytinhiukkasiin muodostuu varaus, jonka polaarisuus on sama kuin sähköstaattisella kuvalla. Näin ollen kanto-ainehiukkasten materiaalit valitaan sen hankaussähköominaisuuksien mukaan elektroskooppiseen sävyttimeen nähden siten, että kun ne sekoitetaan tai saatetaan kosketukseen keskenään, kehittimen toinen komponentti varautuu positiivisesti, jos toinen komponentti on ensimmäisen komponentin alapuolella hankaussähkösarjassa, ja negatiivisesti, jos toinen komponentti on ensimmäisen komponentin yläpuolella hankaussähkösarjassa. Sopivalla materiaalien valinnalla niiden hankaussähköis- 13 57184 ten vaikutusten mukaisesti niiden varauksen polaarisuudet ovat sekoitettuna sellaiset, että elektroskooppiset sävytinhiukkaset tarttuvat kantoainehiukkasten pinnalle ja peittävät sen ja tarttuvat myös siihen osaan sähköstaattista kuvaa kantavaa pintaa, joka vetää enemmän puoleensa sävytin- kuin kantoainehiukkasia. Tyypillisiä kantoaineita ovat: teräs, piikivirakeet, alumiinikaliumkloridi, Rochelle-suola, nikkeli, kaliumkloraatti, raemainen sirkoni, raemainen piidioksidi, metyylimetakrylaatti, lasi yms. Kantoaineita voidaan käyttää ilman päällystettä tai sen kanssa. Monia edellä mainituista ja muista tyypillisistä kantoaineista kuvataan amerikkalaisessa patentissa n:o 2.618.552. Lopullista päällystetyn hiukkasen halkaisijaa, joka on välillä n. 50"2000 mikronia, suositellaan, koska kantoainehiukkasilla on tällöin riittävä tiheys ja inertia välttyäkseen tarttumasta elekt-rostaattisille kuville kaskadikehitysprosessin aikana. Kantoainehel-mien tarttuminen sähköstaattisille rummuille ei ole toivottavaa johtuen syvien raapimien muodostumisesta pinnalle kuvansiirto- ja rum-munpuhdistusvaiheiden aikana. Lisäksi tapahtuu kuvan vahingoittumista, kun suuria kantoainehelmiä takertuu kserografisille kuvauspinnoil-le. Magneettiharjakehitykseen ovat tyydyttäviä kantoainehiukkaset, joiden keskimääräinen hiukkaskoko on alle n. 800 mikronia. Yleisesti puhuen saadaan tyydyttävät tulokset, kun käytetään n. 1 osa sävytintä n. 10-100 paino-osan kanssa kantoainetta kaskadi- ja magneettiharja-kehittimissä.

Mitä tulee sävytinmateriaalin laajoihin suhteellisiin määriin lisäaineisiin nähden, tulee kitkaa pienentävää ainetta periaatteessa olla läsnä vähintään riittävä määrä tarttuvan kerroksen muodostamiseksi olennaisen tasaisesti jakautuneena vähintään 20 3:lie kuva-uspinnan pinta-alaa kuvauspinnan jaksottaisen käytön aikana. On suositeltavaa, että n. 100 % kuvauspinta-alasta peittyy kitkaa pienentävällä aineella. On havaittu, että n. 0,01 - 10 p-ft kitkaa pienentävää ainetta laskettuna sävytinaineen painosta tekee mahdolliseksi saavuttaa edellä mainitun peittoasteen. Erityisen suositeltava suhde on n. 0,1 - 2,0 p-% kitkaa pienentävää ainetta laskettuna sävyttimen painosta.

Periaatteessa hankaavaa ainetta on oltava läsnä suhteellinen määrä, joka riittää ylläpitämään kitkaa pienentävän kalvoker-roksen paksuuden alle mikronin alueella so. pienempänä kuin 10 000 A, jotta vältyttäisiin häiritsevältä kalvolta; kuitenkaan tämä määrä ei u 57184 saa olla niin suuri, että se poistaisi kerroksen kokonaan tai estäisi sellaista muodostumasta. Jos suhteellinen määrä on niin suuri, että mitään kalvoa ei jää jäljelle tai muodostu, lievästi hankaava aine toimii suoraan valon vastaanottajana ja pitkäaikaisessa käytössä tämä voi edistää valon vastaanottajan ja tiettyjen systeemissä käytettyjen puhdistuslaitteiden iän lyhenemistä. Alarajana voidaan mainita, että niin kauan kuin kooltaan n. 5 A:n kitkaa pienentävää ainetta on käytettävissä kuvauspinnalla, voidaan tämän keksinnön edut toteuttaa. Alaan perehtynyt voi helposti määrittää kaksoislisäainei-den optimisuhteet tarkkailemalla jäljelle jääneen kitkaa pienentävän kalvon paksuutta. Radioaktiivisen merkkiaineen käyttö kitkaa pienentävässä aineessa on eräs tehokas keino määrien optimoimiseksi. Suhteellisen pitkäaikaiset koeajot ovat myös hyödyksi. Yleensä on havaittu, että n. 0,01 - 10 p-$:lla hankaavaa ainetta laskettuna sävytin-aineen painosta saavutetaan halutut tulokset. Erityisen suositeltava alue on n. 0,1 - 2 p-?£.

Tämän keksinnön sävytinvalmisteita voidaan käyttää sähköstaattisten piilevien kuvien kehittämiseen mille tahansa sopivalle piilevää sähköstaattista kuvaa kantavalle pinnalle, joita ovat tavanomaiset valosähköisesti johtavat pinnat. Hyvin tunnettuja valosähköi-sesti johtavia aineita ovat: lasimainen seleeni, orgaaniset tai epäorgaaniset valosähkönjohtimet, jotka on upotettu valosähköä johtamattomaan sideaineeseen, orgaaniset tai epäorgaaniset valosähkönjohtimet, jotka on upotettu valosähköisesti johtavaan sideaineeseen, yms. Vastaavia patentteja, joissa valosähköisesti johtavia aineita kuvataan, ovat: US-patentit 2.303.5^2, 2.970.906, 3-121.006, 3-121.007 ja 3.151.092.

Amerikkalaisessa patentissa n:o 2.986.521 esitetään negatii-vityyppinen kehitinjauhe sähköstaattiseen kopiointiin, joka koostuu elektroskooppisesta aineesta, so. sävyttimestä, joka on päällystetty hienojakoisella kolloidisella piidioksidilla. Sävytinaineella on oltava (1) positiivinen hankaussähköinen suhde piidioksidin suhteen ja (2) kuvauspinnan negatiivisesti varattujen kohtien tulee työntää luotaan piidioksidilla päällystettyä sävytintä. Piihapon ainoa positiiviseksi väitetty tarkoitus tai käyttö on vähentää kehitinjauheen ta-kertuvuutta ja parantaa sen vapaavalumisominaisuuksia.

Englantilaisessa patentissa n:o 1.172.839 esitetään, että sisällyttämällä sähköstaattiseen kehitinaineeseen pieniä määriä rasvahapon hydrofobista metallisuolaa vältetään tiettyjä ongelmia, joita 15 5 71 8 4 liittyy alan aikaisempien sävytin- ja kantoaineiden käyttöön. Näitä ongelmia ovat sävyttimen pyrkimys muodostaa ei-toivottuja kerroksia, jotka häiritsevät kopion laatua ja kantoaineiden ja eräiden sävytiimien pitkäaikaiset hankaavat vaikutukset. Rasvahapon metallisuolalla vältetään nämä ongelmat, mutta on kuitenkin havaittu, että metalli-suolan liiallinen kerääntyminen voi samalla tavoin aiheuttaa kopion laadun huononemista.

Amerikkalaisessa patentissa n:o 3-552.850, neuvotaan käyttämään kuivaa voiteluainetta, kun elektrostatografisessa kuvaussystee-missä käytetään teräpuhdistinta. Tässä patentissa ei kuitenkaan neuvota miten estettäisiin kuivan voiteluaineen haitallinen kasaantuminen.

Seuraavissa esimerkeissä määritellään, kuvataan ja verrataan tarkemmin tämän keksinnön kehityssysteemin komponenttien tyypillisiä valmistusmenetelmiä ja niiden käyttöä kehitys- ja puhdistusprosesseissa. Osuudet ja prosentit on laskettu painon mukaan ellei toisin mainita. Muiden kuin vertailuesimerkkien on myös tarkoitettu kuvaavan tämän keksinnön erilaisia suositeltavia suoritustapoja.

Esimerkki I

Automaattisen kopiokoneen lasimainen seleenirumpu korona-varataan n. 800 voltin positiiviseen jännitteeseen ja valotetaan valoja varjokuvalla sähköstaattisen piilevän kuvan muodostamiseksi. Se-leenirumpua pyöritetään sitten magneettiharjakehitysaseman läpi. Käytetään vertailukehitintä, joka koostuu 2 osasta polystyreenihartsia sisältävää sävytintä ja n. 100 osaa teräshiekasta koostuvia kantoaine-helmiä. Sävytinhiukkasten keskimääräinen hiukkaskoko on n. 12 mikronia ja kantoainehelmien hiukkaskoko keskimäärin n. 125 mikronia. Kun * sähköstaattinen piilevä kuva on kehitetty kehitysasemalla, saatu sä-vytinkuva siirretään paperiarkille siirtoasemalla. Sävytinhiukkas-jätteet, jotka ovat jääneet seleenirummulle sen kuljettua siirtoase-man läpi, poistetaan kolmella eri menetelmällä. Joka tapauksessa ja seuraavissa esimerkeissä on ymmärrettävä, että niissä käytetään puhdasta seleenirumpua.

Eräässä menetelmässä käytetään sylinterimäistä harjaa, jonka kokonäishalkaisija on n. 10 cm ja joka muodostuu 15 denierin poly-propyleenikuiduista, joiden harjaspituus on n. 9.5 mm ja kuitutiheys n. 8ä00 kuitua/cm . Harja asetetaan rumpua vasten siten, että välykseksi kuitujen kanssa tulee n. 2-3 mm, ja sitä pyöritetään n. 175 kierrosta minuutissa. Kopion laatu on alussa erinomainen; kuitenkin 25 000 kopion jälkeen taustan tummuus on erittäin suuri, resoluutio on laskenut huomattavasti, kuvan täyttö yhtenäisissä ja viivakopiois-sa on huono ja reunatarkkuus on huono. Rummun tarkastelu paljastaa 16 57184 lieviä kulumisen merkkejä ja huomattavaa sävyttimen kasautumista sen pinnalle.

Toisessa menetelmässä käytetään puhdistuskangasta, joka on amerikkalaisessa patentissa n:o 3-186.838 esitettyä tyyppiä. Käyte- 2 tään n. 1,3 kp/cm :n kosketuspainetta nonwoven-raionkankaalle, kankaan ja valon vastaanottajan välistä suhteellista nopeutta n. 38 mm ja n. 3 mm:n kankaan kosketuskaarietäisyyttä. Kun kopiointiprosessi on toistettu 5000 kertaa, kopiot osoittavat melko hyvää viivakontras-tia ja pientä taustakerrostumista. Kuitenkin suurilla yhtenäisillä alueilla on poishuuhdottu ulkonäkö. Rummun pinnan mikrovalokuvatut-kimukset paljastavat huomattavaa sävytinkalvon kasautumista.

Kolmannessa menetelmässä käytetään jäljelle jääneen sävyttimen kaavintaterätyyppistä puhdistusta. Suorakulmainen 1,6 mm paksu suikale polyuretaania olevaa kumimaista ainetta, jonka toinen pää on viistottu puhdistusreunan muodostamiseksi, jonka kulma on n. 60°, asetetaan yhdensuuntaisesti rummun akselin kanssa. Terän viistottu reuna pidetään talttaavassa mieluummin kuin pyyhkivässä asennossa liikkuvaan rumpuun nähden. Koko terän reunan painamiseen rummun pintaa vasten käytetty pystysuora resultanttivoima on n. 1,¾ kp luettuna jousiasteikolta. Alussa kopiot osoittautuvat kaikissa suhteissa laadultaan hyviksi; kuitenkin n. 2000 kopion jälkeen kuvan laatu on selvästi huonompi osoittaen suurta taustatummuutta, huonoa kuvan täyttöä ja pienentynyttä resoluutiota. Rummun tarkastelu paljastaa sävyttimen huomattavaa kasautumista kuvauspinnalle.

Edellä oleva kuvaa ongelmaa, joka kohdataan käytettäessä tyypillistä sävytinainetta, jolla jo luonnostaan on pyrkimys kasautua valon vastaanottajan pinnalle. Lisääntyvä kasautuminen on epäilemättä pääsyy kopioiden laadun huononemiseen.

Esimerkki II

Esimerkin I kehitysmenettely toistetaan paitsi, että kehi-tintä modifioidaan seuraavalla tavalla: n. 0,1 osaa sinkkistearaattia, jonka hiukkaskokojakautuma on 0,75-^0 mikronia, taitetaan varovasti sisään 1 osaan sävytintä. Saatua seosta jauhetaan perusteellisesti Szegvari-kiekkomyllyssä n. 10 min. Kehitetyn kuvan siirron jälkeen, kuten esimerkissä I, käytetään kaavintaterää ja esimerkin I tekniikkaa paitsi, että terään käytetty voima on n. 90 g. Noin 2000 jakson jälkeen kopioille on luonteenomaista suuri tummuus ja taustakerrostuman suuri määrä. Seleenirummun pinnalla voidaan havaita liiallista kalvon kasautumista. Kalvokerrostuma on joko sinkkistearaattia tai sen ja sävyttimen yhdistelmää.

17 57184

Lisäämällä terän voimaa valon vastaanottajarummulla n. 1,4 kilogrammaan kopion laatu pysyi hyvänä 2000 jaksoa.

Edellä oleva esimerkki osoittaa, että käyttämällä edustavaa kitkaa pienentävää ainetta, so. sinkkistearaattia kehitinvalmisteessa yhdessä puhdistuslaitteen kanssa, jossa käytetään riittävää voimaa puhdistuksen aikana, haitallinen kalvon kasautuminen voidaan tehokkaasti torjua.

Seuraavat esimerkit osoittavat, että käyttämällä suhteellisen hankaavaa ainetta yhdessä kalvon muodostavan voiteluaineen kanssa, saadaan poikkeuksellisen korkealuokkaisia kopioita vielä tehokkaammalla kalvon kasautumisen torjunnalla.

Esimerkki III

Esimerkin I kehitysmenettely toistetaan paitsi, että kehi-tintä modifioidaan seuraavalla tavalla: esimerkin I sävyttimeen lisätään 0,25 % sinkkistearaattia ja jauhetaan Szegvari-kiekkomyllyssä 10 min. Tämän jälkeen lisätään 1,0 p-% käsiteltyä alle mikronin piidioksidia ja jauhetaan vielä 10 min. Käsitellyt piidioksidihiukkaset valmistetaan puhtaan piitetrakloridin liekkihydrolyysihajotuksella kaasufaasissa räjähdyskaasuliekissä n. 1100°C:ssa, jota seuraa reaktio dimetyylidikloorisilaanin kanssa kuumennetussa leijukerrosreak-torissa. Noin 75 % juuri valmistettujen piidioksidihiukkasten pinnalla olevista silanoliryhmistä reagoi silaanin kanssa leijukerrosreak-torissa. Piidioksidihiukkasissa on n. 3 silanoliryhmää 100 A pintaa kohti ennen reaktiota silaanin kanssa. Lopullisen tuotteen analyysi paljastaa 99,8 % SiC^ ja loput hiiltä, Cl, raskaita metalleja, FejO^, TiC>2 ja Na20-j. Hiukkaskoko on välillä n. 10-30 millimikronia ja pinta-ala on n. 90-150 m^/g.

Suhteelliset kitkakerroinarvot eri aineille määritettynä yllä esitetyllä tekniikalla ovat seuraavat: seleeni 5,23, sävytin 3,92 ja sinkkistearaatti 0,67. Sävyttimen Shore Durometer-kovuus on suurempi kuin 100 A- ja B-asteikolla, sinkkistearaatin 66 A-asteikolla ja 52 B-asteikolla. Käsitellyn piidioksidin kovuus on n. 5 Moh-astei-kolla. Kehitetyn kuvan siirron jälkeen kuten esimerkissä I käytetään esimerkin I teräpuhdistustekniikkaa käyttäen n. 1,4 kg:n terän voimaa. 2000 jakson jälkeen kopioille on luonteenomaista sama poikkeuksellisen korkea kuvan laatu kuin ensimmäisillä kopioilla. Seleenirum-mun tarkastelu paljastaa alle 300 A:n kalvon kasautuman.

18 571 84

Esimerkki IV

Esimerkin III menetelmä toistetaan paitsi että kaksoislisä-aine koostuu 0,25 %:sta 10-20 mikronin kadmiumstearaattia ja 1,0 $:sta 200 millimikronin Kaophile 2-valmistetta, joka on kaupallisesti saatava hydrofobinen alumiinisilikaatti. Kadmiumstearaatin kitka-kerroin on 0,25 ja Shore Durometer-kovuus on 78 A-asteikolla ja 66 B-asteikolla. 2000 jakson jälkeen tällä kehittimellä saadaan joka suhteessa laadultaan poikkeuksillisen hyviä kopioita. Kalvon kasautuma valon vastaanottajan pinnalla ei ylitä 500 Ä.

Esimerkki V

Esimerkin III menetelmä toistetaan paitsi että kaksoislisä-aine koostuu 0,25 $:sta 2-140 mikronin glyserolimonostearaattia ja 1,0 ?:sta esimerkin III käsiteltyä SiOgia. Glyserolimonostearaatin kitkakerroin on 1,57 ja Shore Durometer-kovuus on 67 A-asteikolla ja 31 B-asteikolla. 2000 jakson jälkeen tällä kehittimellä saadaan joka suhteessa laadultaan erinomaisia kopioita. Kalvon kasautuma valon vastaanottajan pinnalla ei ylitä 300 Ä.

Esimerkki VI

Esimerkin III menetelmä toistetaan paitsi, että kaksoisli-säaine koostuu 4,0 $:sta Carbowax 4000-tuotetta, joka on kaupallisesti saatava polyetyleeniglykoli, jonka molekyylipaino on n. 4000 ja hiukkaskoko 2-14 mikronia, ja 6,0 Aerosil R 972-tuotetta. Aero- sil R 972 on kaupallisesti saatava materiaali, joka on olennaisesti identtinen esimerkin III käsitellyn piidioksidin kanssa. Carbowax-4000-tuotteen kitkakerroin on 1,63 ja Shore Durometer-kovuus on 95 A-asteikolla. Kehitinaineen jäännös, joka jää seleenirummulle sen kuljettua siirtoaseman läpi, poistetaan pyörivällä sylinterimäisellä harjalla ja tyhjösysteemillä. 2000 jakson jälkeen tällä kehittimellä saadaan laadultaan erinomaiset kopiot. Kalvon kasautuma valon vastaanottajan pinnalla ei ylitä 700 A.

Esimerkki VII

Esimerkin III menetelmä toistetaan paitsi, että kaksoislisä-aine kostuu 0,25 $:sta kolesterolia ja 1,0 3:sta Aerosil R 972-tuotetta. Kolesterolin hiukkaskokoalue on välillä 5-140 mikronia, kitka-kerroin on 2,1 ja Shore Durometer-kovuus 72 B-asteikolla. 2000 jakson jälkeen todettiin kopioiden laatu erinomaiseksi. Kalvon kasautuma valon vastaanottajan pinnalla ei ylitä 300 A.

19 571 84

Esimerkki VIII

Esimerkin III menetelmä toistetaan paitsi, että kaksois-lisäaine on 0,25 *:sti PCL-150-tuotetta, joka on kaupallisesti saatava polykaprolaktoni, jonka molekyylipaino on n. 4000, ja 1,0 $:sti Aerosil R 972-tuotetta. PCL-150-tuotteen hiukkaskokoalue on välillä 2-140 mikronia, kitkakerroin 2,0 ja Shore Durometer-kovuus 95 A-astei-kolla. 2000 jakson jälkeen tällä kehittimellä saadaan joka suhteessa laadultaan erinomaisia kopioita. Kalvon kasautuma valon vastaanottajan pinnalla ei ylitä 300 Ä.

Esimerkki IX

Esimerkin III menetelmä toistetaan paitsi että kaksoislisä-aine on 0,25 #:sti Vydax-tuotetta, joka on molekyylipainoltaan alhainen, vahamainen tetrafluorietyleenin siveltävä telomeeri, jota on saatavana E.J. DuPont-yhtiöltä, Wilmington, Delaware, ja 1,0 $:sti A Aerosil R 972-tuotetta. Vydax-tuotteen hiukkaskokoalue on välillä 2-100 mikronia, kitkakerroin on pienempi kuin sävytinaineella, Shore Durometer-kovuus on 72 B-asteikolla ja sulamispiste on 300°C. 2000 jakson jälkeen tällä kehittimellä saadaan kopioita, joiden laatu on verrattavissa esimerkkien III-VIII kopioiden laatuun. Jäännöskalvon kasautuma ei ylitä 300 Ä.

Esimerkki X

Esimerkin III menetelmä toistetaan paitsi, että kaksoisli-säaine koostuu 0,25 /$:sta tereftaalihappoa ja 1,0 $:sta Aerosil R-972 tuotetta. Tereftaalihapon kitkakerroin on 0,40 ja Shore Durometer-kovuus 96 B-asteikolla. 2000 jakson jälkeen saadaan tällä kehittimellä samoin kopioita, jotka ovat verrattavissa esimerkkien III-VIII kopioihin. Jäännöskalvon kasautuma ei ylitä 400 A.

Esimerkki XI

Esimerkin III menetelmä toistetaan, paitsi että kaksoisli-säaine koostuu 0,25 %’-sta perklooripentasyklodekaania ja 1,0 $.sta titaanidioksidia. Perklooripentasyklodekaanin kitkakerroin on 1,0 ja Shore Durometer-kovuus 87 B-asteikolla. Titaanidioksidin keskimääräinen hiukkaskoko on n. 30 millimikronia. Tällä kehittimellä saadaan 2000 jakson jälkeen kopioita, joiden laatu on verrattavissa esimerkkien III-VIII kopioiden laatuihin. Jäännöskalvon kasautuma ei ylitä 300 A.

Esimerkki XII

Esimerkin III menetelmä toistetaan, paitsi että kaksoisli-säaine koostuu 0,25 $:sta stearyylialkoholia ja 1,0 #:sta antimoni- 57184 20 trioksidia. Stearyylialkoholin kitkakerroin on pienempi kuin sävytti-mellä ja Shore Durometer kovuus on pienempi kuin sävyttimellft. Anti-monitrioksidijauheen keskimääräinen hiukkaskoko on 100 millimikronia. Tällä kehittimellä saadaan 2000 jakson jälkeen kopioita, joiden laatu on verrattavissa esimerkkien III-VIII kopioiden laatuun. Jäännös-kalvon kasautuma ei ylitä 400 Ä.

Esimerkki XIII

Esimerkin III menetelmä toistetaan, paitsi että kaksoisli-säaine koostuu 0,25 £:sta sinkkistearaattia, ja 1,0 ?:sta käsittelemätöntä alle mikronin piidioksidia. Piidioksidi on identtistä esimerkin III piidioksidin kanssa paitsi, että sitä ei ole käsitelty sen saattamiseksi organofiiliseksi. Prosessi toimii n. 80 %:n suhteellisessa kosteudessa keskimäärin n. 24°C:n lämpötilassa. Taustan tummuus, resoluutio, kuvan täyttö viivakopioissa ja reunatarkkuus ovat hyvät ensimmäisissä kopioissa. Kuitenkin n. 900 kopion jälkeen taustan tummuus on enemmän kuin kaksinkertaistunut, resoluutio on pienentynyt, kuvan täyttö viivakopioissa on huono ja reunatarkkuus on huono. Valon vastaanottajan pinnalta löytyy harmaa, kostea savimainen kalvo, jota ei voida poistaa tavallisella puhdistustekniikalla.

Sama prosessi suoritettuna 30 %:n suhteellisessa kosteudessa n. 24°C:ssa antaa erinomaisia, kopiota n. 2000 jakson jälkeen. Mitään savimaista kalvoa ei havaita valon vastaanottajan pinnalla.

Kun esimerkissä III käsiteltyä piidioksidia käytetään valmisteessa n. 30 f,:n korkeassa suhteellisessa kosteudessa ja 24°C:ssa, kuvan laatu pysvy^ erinomaisena eikä mitään kolloidista piidioksidi-kerrosta havaita valon vastaanottajan pinnalla.

Uskotaan, että tilavuudeltaan ja pinta-alaltaan suuri käsittelemätön piidioksidi toimii vettä imevänä aineena ja että lisäaineen imemä vesi vaikuttaa kaikin puolin haitallisesti prosessin kehitys- ja puhdistusvaiheisiin. Suhteellisen kuivissa olosuhteissa tätä ei havaita.

Esimerkki XIV

Esimerkin II menetelmä toistetaan paitsi, että käytetään negatiivikehitystapaa noin 100 osaan 250 mikronin teräshelmiä, joiden hiukkaset on päällystetty seoksella, joka sisältää polyvinyyliklori-din ja polyvinyyliasetaatin kopolymeeria ja Luxol Past Blue-väriä, joka on kaupallisesti saatava väriaine, sekoitetaan 1 osa sävytintä, joka sisältää 65 % nolystyreeniä, 35 % poly-n-butyylimetakrylaattia ja 10 % hiilimustaa. Tämä negatiivikehitin sisältää myös esimerkin 21 57184 II sinkkistearaatin lisäksi 1,0 p-% AlgO^ra laskettuna sävyttimen painosta. A^O-^rn keskimääräinen hiukkaskoko on 30 millimikronia. Tehokas kehitys saavutetaan kuvauspinnan purkauskohdissa. 1000 jakson jälkeen kopiot ovat joka suhteessa erinomaisia. Jäännöskehittimen kasautuma kuvauspinnalla ei ylitä 300 A.

Esimerkki XV

Esimerkin III kehitysmenetelmä toistetaan paitsi, että sinkkistearaatin sijasta käytetään 0,25 % kuparistearaattia. Kuparistea-raatin kitkakerroin on pienempi kuin sävyttimellä ja sen Shore Duro-meter-kovuus on pienempi kuin sävyttimellä. 2000 jakson jälkeen tällä kehittimellä saadaan laadultaan joka suhteessa hyviä kopioita. Kalvon kasautuma valon vastaanottajan pinnalla ei ylitä 300 A.

Vaikka tyypillisiä materiaaleja ja olosuhteita on esitetty edellä olevissa esimerkeissä, ne on tarkoitettu pelkästään tämän keksinnön kuvauksiksi. Erilaisilla muilla sopivilla sävytinkomponenteil-la, lisäaineilla, väriaineilla, kantoaineilla ja kehitysmenetelmillä kuten yllä luetelluilla voidaan korvata esimerkeissä olevat samoin tuloksin. Muita aineita voidaan myös lisätä sävyttimeen tai kantoai-neeseen kuvausominaisuuksien tai muiden systeemin toivottujen ominaisuuksien herkistämiseksi, tehostamiseksi tai parantamiseksi muulla tavoin.

Muut tämän keksinnön muunnelmat voivat johtua alaan perehtyneiden mieleen tätä keksintöä lukiessa. Näiden katsotaan kuuluvan tämän keksinnön piiriin.

Claims (4)

22 5 71 8 Λ

1. Kehitysmateriaali, joka koostuu erillisistä hiukkasista ja sisältää mm. elektroskooppisen sävytinaineen ja kantoaineen elektrosta-tografisten kuvien kehittämiseen, tunnettu siitä, että hiukkaset sisältävät (1) mainittua sävytinainetta hienojakoisina hiukkasina, joiden keskimääräinen hiukkaskoko on pienempi kuin 30 mikronia ja (2) noin 0,01-10 paino-? laskettuna sävytinaineen painosta erillistä, hienojakoista, kiinteää, kitkaa pienentävää ainetta, jonka kovuus on pienempi ja jonka kitkaa pienentävät ominaisuudet ovat suuremmat kuin sävytinaineella, kitkaa pienentävän aineen omatessa sävytinaineeseen verrattuna suuremman pyrkimyksen muodostaa ohut, kiinnitarttuva kalvo-kerrostuma jollekin pinnalle, kun sitä levitetään mainittujen aineiden seoksena leikkausvoiman avulla, ja (3) noin 0,01-10 paino-? laskettuna sävytinaineen painosta erillistä, hienojakoista, ei-sivellet-tävää hankaavaa ainetta, jonka hiukkaskoko on 1-500 millimikronia ja jonka kovuus on suurempi kuin mainituilla kitkaa pienentävillä aineilla ja sävytinaineilla.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kehitysmateriaali, tunnettu siitä, että kehitysmateriaali sisältää noin 0,1-2 paino-? kitkaa pienentävää ainetta laskettuna sävytinaineen painosta ja noin 0,1-2 paino-? hankaavaa ainetta laskettuna sävytinaineen painosta.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kehitysmateriaali, tunnet-t u siitä, että hankaavan aineen keskimääräinen hiukkaskoko on välillä noin 10-100 millimikronia.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kehitysaine, tunnettu siitä, että se sisältää 10-1000 paino-osaa kantoainehiukkasia yhtä osaa kohti sävytinainetta, kantoainehiukkasten ollessa paljon suurempia kuin hienojakoisen sävytinaineen hiukkaset.