DE2031512A1

DE2031512A1 - Verfahren zur Entwicklung eines elektrostatischen latenten Bildes und dabei verwendbare Flussigkeitsentwick lermischung

Info

Publication number: DE2031512A1
Application number: DE19702031512
Authority: DE
Inventors: Alan Bruce Mammino Joseph Ferguson Robert Michael Penfield N Y Amidon (V St A )
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1969-07-01
Filing date: 1970-06-25
Publication date: 1971-01-14
Also published as: DK129175C; ES381299A1; DK129175B; SE359662B; DE2031512C3; PL81311B1; GB1312844A; CA937823A; AT318392B; DE2031512B2; BE752804A; SU654194A3; FR2056399A5; ZA704476B; CH551646A; NL7009759A; JPS5217419B1

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. E Weickmann, 2031512

Dipl.-Ing. H. Weickmann, Dipl.-Phys. Dr.K.Fincke Dipl.-Ing. RA.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

8 MÜNCHEN 86, DEN

POSTFACH 860 820

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 48 3921/22

XEROX CORPORATION

Rochester, New York 14603, V. St. A.

Verfahren zur Entwicklung eines elektrostatischen latenten Bildes und dabei verwendbare Flüssigkeitsentwicklermischung

Die Erfindung bezieht sich auf Abbildungssysteme und insbesondere auf verbesserte Entwicklersysteme und -verfahren.

Die Erzeugung und Entwicklung von Bildern auf der Oberfläche | photoleitender Materialien durch elektrostatische Einrichtungen ist bekannt. Das grundsätzliche elektrpphotographische Verfahren, wie es in der US-Patentschrift 2 297 691 angegeben ist, umfaßt die Aufbringung einer gleichmäßigen elektrostatischen Ladung auf einer photoleitenden Isolierschicht, die Belichtung der betreffenden Schicht nach einem Hell-Dunkel-Bild zwecks Ableitung der Ladung in denjenigen Bereichen der Schicht, die von dem Licht erreicht worden sind," und die Entwicklung des so erzielten elektrostatischen latenten Bildes durch Ablagerung eines auf dem vorliegenden Gebiet

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als "Toner" bezeichneten fein zerteilten elöktroskopischen Materials auf dem Bild. Der Toner wird dabei normalerweise von denjenigen Bereichen der Schicht angezogen, in denen eine Ladung zurückgeblieben ist. Auf diese Weise wird ein dem elektrostatischen latenten Bild entsprechendes Tonerbild erzeugt. Dieses Toner- oder Pulverbild kann dann auf eine Trägerfläche, wie Papier, übertragen werden. Das übertragene Bild kann anschließend zur Erzielung einer Dauerhaftigkeit an der Trägerfläche fixiert v/erden, wie durch Wärme. Anstatt der Ausbildung eines latenten Bildes durch gleichmäßiges Aufladen der photoleitenden Schicht und abschließendes Belichten der Schicht mit einem Hell-Dunkel-Bild kann das latente Bild auch direkt durch Aufladen der betreffenden Schicht in bildanäßiger Verteilung vorgenommen werden. Das Pulverbild kann dann auf der photoleitenden Schicht fixiert werden, wenn die Übertragung: des Pulverbilds entbehrlich ist. Andere geeignete Fixiereinrichtungen umfassen anstatt der zuvor erwähnten Wärmeeinwirkung eine Lösungsmittel- oder Überzieh-Behandlung.

Es sind ferner entsprachende Verfahren für die Aufbringung der elektroskopischen Teilchen auf ein zu entwickelndes elektrostatisches latentes Bild bekannt. Zu diesen Verfahren gehören das "Kaskadierungs"-Entwicklungsverfahren, wie es in der US-Patentschrift 2 618 552 angegeben ist, das "Pulver-, wölken"-Verfahren, wie es in der US-Patentschrift 2 221 angegeben ist, und das "Bürsten"-Verfahren, wie es z.B. in der US-Patentschrift 2 874 063 angegeben ist.

Die Entwicklung eines elektrostatischen latenten Bildes kann ferner anstatt mit trockenen Entwicklermaterialien mit Hilfe von flüssigen Entwicklermaterialien vorgenommen werden. Bei der konventionellen Flüssigkeitsentwicklung, .die gemeinhin als elektrophoretische Entwicklung bezeichnet wird,

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wird ein isolierender Flüssigkeitsträger mit darin disperriertem fein zerteilten Feststoffen mit der Bildfläche in Berührimg gebracht, und zwar sowohl mit den geladenen als auch mit den nicht geladenen Bereichen. Unter dem Einfluß des dem (relaoenen Bild zugehörigen elektrischen Feldes wandern dann die suspendierten Teilchen zu den geladenen Bereichen der Bildfläche hin und trennen sich dabei von der isolierenden Flüssigkeit. Diese elektrophoretische Wanderung geladener Teilchen führt zur Ablagerung der betreffenden geladenen Teilchen auf der Bildfläche in bildmäßiger Verteilung. Die elektrophoretische Entwicklung eines elektrostatischen latenten Bildes kann z.B. in der Weise vorgenommen werden, daß der Entwickler über die ein Bild tragende Oberfläche geleitet wird, indem die Bildfläche in ein Sntwicklerbad eingetaucht wird oder indem der Flüssinkeitsentwickler auf einer eine blatte Oberfläche besitzenden Walze aufgebracht wird und die betreff er.de Walze entf-egen der Bildfläche bewegt wird.

Ein weiteres Verfahren zur Entwicklung elektrostatischer latenter Bilder ist das Flüssigizeitsentwicklunrrsverfahren, wie es in der US-Patentschrift 3 084 04-3 angegeben ist und das nachstehend als Entwicklungsverfahren mit polarer Flüssigkeit bezeichnet wird. Bei diesem Verfahren wird ein elektrostatisches latentes Bild dadurch entwickelt oder sichtbar gremacht, daß die Bildfläche einem Flüssigkeitsentwickler auf der Oberfläche eines Entwicklerabgabeteils ausgesetzt wird, das eine Vielzahl von hochstehenden Bereichen oder "Erhöhungen", welche eine nahezu gleichmäßig gemusterte Oberfläche festlegen, und eine Vielzahl von Bereichen, die zwischen den erhöhten Bereichen eingedrückt sind und die als "Täler" bezeichnet werden, aufweist. Die eingedruckten Bereiche des Entwicklerabgabeteils enthalt eine Schicht aus leitendem Flüssigkeitsentwickler, der außer Kontakt mit der elektrostatographischen Bildfläche gehalten wird. Die Entwicklung wird dabei dadurch

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bewirkt, daß das Entwicklerabgabeteil, das in den eingedrückten Bereichen Flüssigkeitsentwickler trägt, in eine Entwicklungsstellung zu der Bildfläche gebracht wird. Der Flüssigkeitsentwickler wird dabei aus den eingedrückten Bereichen der Abgabefläche herausgezogen, und zwar lediglich in den geladenen Bereichen oder Bildbereiehen. Die Entwicklerflüssigkeit kann pigmentiert oder gefärbt sein. Das in der US-Patentschrift 3 084- 04-3 angegebene Entwicklungssystem unterscheidet sich von den elektrophoretischen Entwicklungssystemen dadurch, daß bei den zuletzt genannten Systemen ein nennenswerter Kontakt zwischen dem Flüssigkeitsentwickler und sowohl den geladenen als auch den nicht geladenen Bereichen einer ein elektrostatisches latentes Bild tragenden Fläche erfolgt. Im Unterschied zu elektrophoretischen Entwicklungssystemen ist bei dem mit einer polaren Flüssigkeit arbeitenden Entwicklungsverfahren ein nennenswerter Kontakt zwischen der polaren Flüssigkeit und den Bereichen der ein elektrostatisches latentes Bild tragenden Oberfläche, die nicht zu entwickeln sind, vermieden. Ein verminderter Kontakt zwischen einem Flüssigkeitsentwickler und den kein Bild tragenden Bereichen der zu entwickelnden Fläche ist dabei erwünscht, da auf diese Weise die Ausbildung von Hintergrundablagerungen unterbunden wird. Eine weitere Eigenschaft, die das mit einer polaren Flüssigkeit arbeitende Entwicklungsverfahren von dem elektrophoretischen Entwicklungsverfahren unterscheidet, ist die Tatsache, daß die Flüssigkeitsphase eines polaren Entwicklers tatsächlich an der Entwicklung einer Oberfläche teilnimmt* Die Flüssigkeitsphase bei elektrophoretischen Entwicklern wirkt dabei lediglich als Trägermedium für die Entwicklerteilchen,

Obwohl diese Flüssigkeitsentwicklungssysteme zufriedenstellende Bilder herzustellen erlauben, treten im allgemeinen jedoch ' Mangel in bestimmten Bereichen auf, die eine weitere Entwicklung und Verbesserung erfordern. Insbesondere unangenehme

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- 5 - ^: ./-Λ.:..-.■" ^: ■■■■

Schwierigkeiten sind mit Flüssigkeitsentwicklungssystemen verbunden, die eine wiederverwendbare oder umlaufende elektrost ato graphische Bildfläche verwenden. Bei diesen Systemen wird eine Bildfläche, wie ein Selen oder eine Selenlegierung enthaltender trommeiförmiger Photoleiter^geladen, nach einem Hell-Dunkel-Bild belichtet und entwickelt, indem die das Bild tragende Oberfläche in eine Entwicklungsstellung mit einer Entwicklerabgabeeinrichtung gebracht wird, welche Flüssigkeitsentwicklermengen enthält. Der Flüssigkeitsentwickler wird entsprechend dem geeigneten Verfahren von der Entwicklerabgabeeinrichtung auf die das Bild tragende Oberfläche in bildmäßiger Verteilung übertragen. Danach wird das Entwicklerbild auf eine Aufnahmefläche, wie Papier, übertragen. Während des · Übertragungsschritts wird jedoch nicht der gesamte flüssige Entwickler übertragen, weshalb anschließend ein Reinigungsschritt erforderlich ist. '

Bei der elektrophoretischen Entwicklung wird die gesamte Bildfläche von dem flüssigen Entwickler oder Flüssigkeitsentwickler berührt, wobei sich die geladenen Teilchen von der Trägerflüssigkeit trennen und zu den geladenen Feld- oder Bildbereichen hin wandern. Die betreffenden Teilchen haften an der Bildfläche auf Grund der van-der-Waals-Kräfte stark, da sie verschiedentlich in einem Abstand von etwa 500 Angström von der Bildfläche auftreten. Die van-der-Waals-Kräfte sind dabei so stark, daß bei dem anschließenden Übertragungsschritt ein erheblicher Teil der Teilchen auf der Bildfläche zurückbleibt, was zur Erzeugung von eine relativ geringe Dichte besitzenden Vervielfältigungen führt. Neben der schlechten Dichte bei der Übertragung erhöhen die an der Bildfläche haftenden Teilchen stark die Forderung nach einer Beseitigung des restlichen Entwicklers von der Bildfläche, wobei die verschiedentlich erforderliche hinreichende Reinigung zu einer Verschlechterung des Ph'otoleiters führt. Im allgemeinen liefert die elektro-

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phoretische Entwicklung in Systemen, die umlaufende elektrostatographische Bildflächen verwenden, einen geringen Wirkungsgrad, und zwar sowohl hinsichtlich der üb erb r a gun rdes Entwicklers auf eine, Aufnahmefläche als auch hinsichtlich des Reinigungsschrittes. Da darüber hinaus bei diesep Verfahren eine generelle Flächenberührung zwischen dem flüssigen Teil des Entwicklers und der gesamten Bildfläche vorhanden ist, wird ein gewisser Teil des flüssigen Trägers in den Hintergrundbereichen der Endkopie vorhanden sein. Wird als flüssiger Träger ein flüchtiger Träger verwendet, so muß eine gewisse Wärmemenge erzeugt werden, um die Trägerschicht in den Hintergrundbereichen zu verdunsten bzw. zu verdampfen. Im Unterschied dazu liefern nicht flüchtige Flüssigkeiten im allgemeinen Vervielfältigungen mit schmierigen oder fettigen Hintergrundbereichen. In jedem Fall ist ohne die Anwendung eines Erwärmungs- oder Einbrennschrittes das Kopierpapier normalerweise feucht, und außerdem ist der Bildbereich auf dem Kopierpapier schlecht fixiert. Darüber hinaus sind die bei der elektrbphoretischen Entwicklung benutzten Entwickler polaritätsempfindlich. Dies bedeutet, daß sie speziell ausgewählt sein müssen, um Bilder mit positiver oder negativer Ladunjg entwickeln zu können. Darüber hinaus kann bei der eleistropbqretischen Entwicklung eine allmähliche Erschöpfung de^⁴ elektroskopischen Teilchen in dem Entwickler auftreten, da diese; während der Entwicklung von der Trägerflüssigkeit ,getrennt werden. Jede Erschöpfung bzw. jeder Verbrauch kann dabei bedeutsam sein, da im allgemeinen nur relativ geringe Mengen"' an elektroskopischen Teilchen in dem Entwickler vorhanden sind, um die Beibehaltung einer geringen Viskosität des ,JPlüssigkeitsentwicklers sicherzustellen, was für annehmbare Entwicklungsgeschwindigkeiten erforderlich ist.

feolare« ^ei Entwicklungssystemen, die mit polarer Tinte oder/Parb- »ittel arbeiten, wie sie in der US-Patentschrift 3 084 04-3

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an^o^eben _;sind, ist die Entwicklerflüssip-keit relativ leitend, und ..zwar., bei einem spezifischen Widerstand von wenirter als 10 Ohra.cm. Nach erfolgter Übertragung des Entwicklers in hildmäßirer Verteilung von der elektrostatof-ranhischen Bildfläche auf eine Aufnahmefläche und sonar bei relativ starker Reiniranf- ist noch ein Teil dieses Entwicklers auf der Bildfläche festzustellen. Dieser Entwicklerrest ist für den zyklischen Gebrauch der Bildfläche schädlich. Eine anschließende tfiederaufladun"· eines Photoleiters kann dabei z.B. unzureichend sein, da die leitende Flüssigkeit die Ladung ableiten kann. Darüber hinaus kann die Querleitfähigkeit des flüssigen Entwicklers auf dem Photoleiter übermäßig hoch werden, und die Auflösung des erzielten Bildes"wird darn' schlecht.

In vielen Entwicklermaterialien, die bei diesen Verfahren angewandt werden, werden Materialien verwendet, die die atmosphärische" Feuchtigkeit absorbieren und damit die Entwicklerviskosität absenken sowie die Entwicklunpsbedinrungen ändern. Ss dürfte daher einzusehen sein, daf: ein ständiger Bedarf an einem besseren Flüssifrkeitsentwicklungssystem besteht, das einen ablaufenden oder wiederverwendbaren Photoleiter verwendet.

Der Erfindung lieft daher die'Aufgabe zu Grunde, ein Entwicklungssyst§m zu schaffen, das die oben erwähnten Mänpel überwindet. Das neu zu schaffende Entwicklungssystem soll ein Flüssigkeitsentwicklungssystem sein, das eine elektrostatographische Bildfläche verwendet, die für einen wiederholten Umlauf geeignet ist. Die betreffende umlaufende elektrostätographisehe Bildfläche soll eine relativ leichte Reinigung ermöglichen. Außerdem sollen mit Hilfe der wiederverwendbaren elektrostatographischen Bildfläche Kopien erzielt werden, die sich durch verbesserte Auflösung und/oder

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Pichte auszeichnen. Ferner soll bei dem neu zu schaffenden Flüssirckeitsentwicklungssystem eine elektrostatographische Bildfläche wiederholt umleufen können. Bei dem neu zu schaffenden Flüssigkeitsentwicklungssystem soll im übrigen ein Photoleiter verwendet werden können, der wiederholt umläuft, ohne daß mit jedem Zyklus eine vollständige Reinigung des Photoleiters zu erfolgen hat. Ferner soll bei dem neu zu schaffenden elektrostatorrraphischen Abbildungssystem ein nicht flüchtiger Flüssirkeitcentwickler verwendet werden können, der Kopien liefert, die nicht feucht, glitschig oder fe schmierig in den Hinterrrundflächen sind. Darüber hinaus soll das neu zu schaffende elektrostatographische Abbildungssystem flüssige Entwickler zu verwenden gestatten, die nicht polaritätsempfindlich sind und die durch stabile Suspensionen gebildet sind, welche unabhängig von dem Partikeloberflächenpotential oder von der Konzentration sind. Schließlich sollen flüssige Entwickler oder Flüssigkeitsentwickler mit einem hohen Pigmentgehalt verwendet werden können, und letztlich soll das neu zu schaffende Flüssigkeitsentwicklungssystem gegenüber den bekannten Systemen überleben sein.

Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe bei einem elektrostatographischen Abbildungssystem erfindungsgemäß " dadurch, daß ein elektrostatisches latentes Bild entwickelt wird, indem die Bildfläche in eine Entwicklungsstellung mit einer remusterten Entwicklerabgabefläche gebracht wird, die nahezu gleichmäßig verteilte erhöhte Bereiche und eingedrückte Bereiche besitzt und die in den eingedrückten Bereichen einen elektrisch nicht leitenden Flüssigkeitsentwickler trägt, während die Oberflächen der erhöhten Bereiche nahezu entwicklerfrei sind.

Die Entwicklung wird dabei dadurch bewirkt, daß die Entwickle rab?:abef lache hinreichend dicht an die eiektrostato-

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graphische Bildfläche gebracht wird, so daß der relativ nicht leitende Flüssigkeitsentwickler aus den eingedrückten Bereichen der Abgabefläche herausgezogen und von der Bildfläche in bildmäßiger Verteilung angezogen wird. Zur Erzielung einer maximalen Bilddichte ist es allgemein zweckmäßig, die erhöhten Bereiche der Abgabefläche in geringem oder schwachen Kontakt mit der Bildfläche zu bringen, so daß die erhöhten Bereiche nahezu frei von flüssigem Entwickler sind.

Jede geeignete Abgabefläche kann verwendet werden, die ein nahezu gleichmäßiges Muster von erhöhten Bereichen und eingedrückten Bereichen aufweist und bei der die eingedrückten Bereiche hinreichend groß sind, um die Entwicklungsmengen des Flussigkeitsentwicklers festzuhalten. Um die Abnutzung auf der Bildfläche auf einen minimalen Wert herabzubringen, sind die erhöhten Bereiche mit "ihren die Bildfläche berührenden Oberflächen gleichmäßig gekrümmt oder nahezu flach ausgebildet.

Typische Abgabeflächen umfassen u.a. poröse Keramiken, einen Metallschwamm, gemusterte Bahnen oder Bänder, Kapillarkämme und zylindrische Walzen mit Oberflächenmustern, wie einen einzigen Schraubenlinieneinschnitt oder drei Schraubenlinien umfassende Einschnitte oder pyramidenförmige oder quadratförmige Einschnitte. Zur Erzielung einer guten Bildauflösung wird eine Abgabefläche mit etwa 100 bis 300 Einschnitten bzw. Markierungen aus erhöhten oder eingedrückten Bereichen auf 25,²I- mm verwendet. Bei gröberen Mustern wird im allgemeinen eine ungenügende-Auflösung erzielt, und mit feineren Mustern wird eine ungenügende Entwickleraufnahme in den eingedrückten Bereichen erzielt, und zwar im Hinblick auf die Erzielung einer guten Bilddichte. Im allgemeinen wird die Verwendung eines^ Musters aus Nuten bevorzugt, wie das durch drei Schraubenlinien gebildete Muster, da dieses Muster ein besseres

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Abstreichen der Abgabeflache erleichtert.

Die Abgabefläche kann mit Entwickler auf irgendeine geeignete Weise beschickt werden. Typische Entwicklerbeschickungsverfahren umfassen die Aufbringung von Entwickler von einer Walze oder einerSchwammwalze oder das Eintauchen der Abgabefläche in ein Bad. Vor der Berührung der Bildfläche sollte die Abgabefläche abgewischt oder sauber "abgestreift" werden, um nahezu sämtlichen flüssigen Entwickler von den erhöhten Bereichen der Abgabefläche abzuführen. Jede geeignete Einrichtung kann als Abstreifeinrichtung verwendet werden. Typische Abstreifeinrichtungen umfassen Abstrelfblätter ur.d Abwischwalzen. Das Abstreifen führt neben der Beseitigung des flüssigen Entwicklers von den erhöhten Bereichen der Abgabefläche vorzugsweise noch eine schwache Wischwirkung auf den in den eingedrückten Bereichen der Abgabefläche befindlichen flüssigen Entwickler aus, wodurch der Pegel des flüssigen Entwicklers in den eingedrückten Bereichen ein wenig unterhalb der Höhe der erhöhten Bereiche bleibt. Eine derartige Beschickung der Abpabefläche mit dem Entwickler vermindert Ablagerungen in den kein Bild tragenden Bereichen.

Als Flüssigkeitsentwickler kann jede geeignete flüssige Entwicklerzusammensetzung verwendet werden, die elektrisch (relativ) nicht leitend ist. In typischer Weise besitzt der

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Entwickler einen spezifischen Raumwiderstand über 10 Ohm-cm

und unter etwa 10 ^y -Ohm.cm.. In Umlaufsystemen ergibt sich bei stärker elektrisch leitendem Entwickler eine größere Gelegenheit für eine abnehmende Ladungsbeibehaltung und für eine verstärkte Querleitfähigkeit auf der Bildfläche, was zu einer schlechten Auflösung führt. Demgegenüber ergibt sich bei größerem elektrischen Widerstand des Entwicklers eine größere Zeitkonstante für die Quer- oder Seitenentladung des Bildes. Die Querentladung ist in einem Umlaufsystem von Bedeutung, da

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je Abbildunpszyklus im allgemeinen ein Rest an Entwickler auf der Bildfläche von dem vorhergehenden Zyklus zurückbleibt und da das geladene Bild auf der Bildfläche mit dem darauf noch befindlichen Restentwickler aufgebracht werden

Die Zeitkonstante ? für die Querentladung· des kleinsten aufzulösenden Bildelements "i" en dessen Umfebunnselemente ist durch die bekannte Beziehung 1'_s - $> c^/d bestimmt, worin p und d der spezifische Raumwiderstand bzw. die Dicke dos restlichen Flüssigkeitsentwicklerfilms bedeuten und worin c. die Kapazität des Flächenelements i des Dielektrikums oder Photoleiters ist. Zur Erzielung einer Auflösung von

κ -4- 2

10 lr/mm beträft die Fläche des Elements i ^leich 10 cm Für eine typische 50-yU-Selen-Photoleiterschicht mit einer Dielektrizitätskonstante von Γ ^β 6 oder für ein typisches

-14· organisches 25-/U-Dielektrikum mit f= 3 beträft c.wiO farnd/Slement. Mit einem typischen Flüssickeitsentwickler-

-h. filmrest in der Größenordnung von 1,0vU oder IO cm in der

' —10

Dicke beträft die Zeitkonstante T_sfi"10 f see. In der folgenden Tabelle 1 ist die Zeitspanne für eine (1-1/Jf)-Entladun;: (oder 635^) eines Bildelements durch Querlcitun - durch den Flussipkeitsrestfilm aufgeführt.

Tabelle I

8 10¹⁰ 10¹ⁱ 10¹² 10¹⁵ 10¹⁴ Ohm.cm

f_s 1,0 10 100 1000 10⁴" see

Da beim derzeitigen Stand der Technik die praktischen elektrostatischen Abbildungsgeschwindigkeiten eine Lebensdauer eines latenten Bildes in der Größenordnung von zumindest einer Sekunde erfordern, und vorzugsweise von 2 oder 5 Sekunden, folgt daraus, daß, flüssige Entwickler für praktische ^ÄLinienpaaren

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umlaufende Photorezeptor@n bzw. Lichteufnahmeeinrichtungen

iO einen spezifischen Widerstand von zumindest "10 Ohm»cm besitzen sollten, wenn nach den herkömmlichen Yerfahren mit parallelen Platten zur Leitfähigkeitehestimmung- mittels pulsierendem Gleichstrom gemessen wird«,

Die Entwicklungsgeschwindigkeit feird durch eine-entsprechende Zeitkonstante festgelegt, die ^@doeh die Geschwindigkeit der Ladungsaufnahme durch dan flüssigen Entwickler umfaßt: T₁ m e_o S₁ P , worin ^₁ die Dielektrizitätskonstante .der Flüssigkeit, C die.absolute Dielektrizitätskonstante des freien Raums (8,85 * 10 fd/cm) und jp wie izuvor den spezifischen Widerstand der Flüssigkeit bedeuten«. Die Wert© für C ., bewegen eich im allgemeinen im Bereich zwischen 2 und 6, wobei ein Wert von 3«^ ©iß typisches Beispiel ist« Diese ■" Werte sind für viele auf Mineralölbasis aufbauend® Flfijsigkeitsentwickler zutreffend«, Unter der Annahme einer effektiven Entwicklung^ssone mit einer Breite von etwa 5₉1 ^m kann die elektrische Beschränkung q&bt »aximal© Entwicklungsgeschwindigkeit wie folgt berechnet i*©rd©ns " ■ . " ■ ^vmax "⁰'^20/ri (Zoll/See).. '

-Tabelle

f 10¹⁰ 10ⁱ¹ '. -10"^lc. 10"^j;?- : 10"¹^ 0ta»cm

3,0 30 ■ ■ 300 .■ 3000

66 6,6 0,66 0,066 0,0066 Zoll/sec

Dies e Annahme läßt erkennen« daß hohe Entwicklungsgeschwindig«

kaiten bei einem £ <c10 -Otaüecm erreicht.vevd«i fecfanen. -Die Erfahrung saigt ^aAoCIi₉, defi die AnnshÄe nicht di® Bchwindigkeiteia beif > 10'-.Ohe.ca eekr genatt.¥oAerssgt_ö. .; Vielmehr liefert ein gewisser SBaeStelictor' Meeleaieepi-, der noch nicht vollständig gelcllrt ist, ein©

, ( ■'in»yiT'¹ mw.'^f· ·' '* »" *

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lungsgeschwindigkeit, die bei f■*» 10 bis 10 0hm»cm bei etwa 76 mm/sec liegt. Daraus folgt, daß flüssige Entwickler in dem.gesamten angegebenen Widerstandsbereich verwendbar sind (10 bis 10 0hm«cm). Der bevorzugte und praktischste Arbeitsbereich des spezifischen Widerstands, der einen entsprechenden Ausgleich zwischen Leitfähigkeit, Zeitkonstante und Entwicklungsgeschwindigkeit mit sich bringt, liegt

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zwischen etwa 2 χ 10 und etwa 10 Ohm.cm.

Ein optimaler Ausgleich zwischen Leitfähigkeit und Zeitkonstante wird im allgemeinen mit Entwicklern erzielt, die

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einen spezifischen Widerstand zwischen etwa 10 und etwa

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10 0hm-cm besitzen.

Die erfindungsgemäßen Entwickler können einen oder mehrere flüssige Träger, Farbmittel, wie Pigmente und Farbstoffe, und Dispersionsmittel enthalten. Darüber hinaus kann eine Vielzahl von speziell festgelegten Agenzien für bestimmte Funktionen verwendet werden. So können z.B. die Viskosität regulierende Zusätze oder Zusätze, die zur Fixierung eines Pigmente auf einem Kopierpapier beitragen, verwendet werden. Jeder geeignete Träger, der einen Beitrag zur Erzielung der obigen Eigenschaften zu liefern vermag, kann verwendet werden. Typische Träger, die allein oder in Verbindung verwendet werden können, umfaseen Mineralöl, Pflanzenöle, wie Rizinusöl und dessen oxydierte Derivate, Erdnußöl, Kokusnußöl, Sonnenblumensamenöl, Maisöl, Rapssamenöl und Sesamöl. Ferner umfassen die betreffenden Träger Lösungsmittel (Schwerbenzin) Fluorkohlenstofföle, wie die Freon-Lösungsmittel und Krytoxöle von DuPont, Silikonöle, Kerosin, Tetrachlorkohlenstoff, Toluol, Oleinsäure und trocknende öle, wie Leinsamenöl und Holzöl,und stark gereinigtes Polypropylenglykol.

Neben den oben aufgeführten Trägern kann noch ein zusätzlicher oder zweiter Träger verwendet werden, ua dem flüssigen

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Entwickler irgendeine oder mehrere Eigenschaften zu vermitteln oder eine entsprechende Abstimmung vorzunehmen. Für fldnenzweitea Träger kann irgendein geeignetes Material verwendet werden, das z»B. Dispersionseigenschaften besitzt und zur Viskositätseinstellung beiträgt oder das dem verwendeten Pigment Benetzungseigenschaften verleiht oder als Fixiermittel wirkt. Darüber hinaus zeigen die zweiten Träger vorzugsweise gemeinsam mit dem Hauptträger geruchlose, nicht hygroskopische und leicht flüchtige Eigenschaften. Auf diese Weise steht ein stabiler Entwickler mit einem nicht angreifenden Geruch zur Verfügung. Ein© zusätzliche Funktion d@r sweiten Träger kann das Eindringen des Entwicklers in das Kopierpapier zu helfen erlauben« Typische Materialion, die als. zweite oder erste Träger verwendet worden können, umfassen Dibutylphthalat, Butylisodeeylphtfaalat, Butyloktylphthalat, Diisooktylphthalat, Di(2-Äthylhexyl)patßa!.at₉ Isooktyl Isodecylphthalat, H-oiraal-OktyldecylphfchaLatj Biisodecylphthalat, Ditridecylphthalat, Isodecyltridecylphthalat, Diisooktyladipat, Di(2-It!iylhe3cjl) adipat, Isooktylisodecyladipat, Normal-Oktyldecyladipet, Diisodecyladipat , Diisooktylsebazat, Di 2-Äthylhexylselbazat_v Polyadipatester, Isooktylpalmitat, Butylstearat, Butyldb&t, Triäthylenglykoldicaprylat, Triäthylenglycolcaprylat-caprat, Triäthylenglykoldipelargonat, Diäthylenglykoldipelargonat, Butanedioldicäprylat, Triisooktyltrimellitate, Έτ± 2-lthylhexy.ltrimellitat und Mischungen von normalen Trialkyltrimellitaten»

In dem Entwickler kann irgendein geeignetes Farbmittel verwendet werden, das sowohl Pigmente als auch Farbstoffe umfaßt. Vorzugsweise ist das Farbmittel lichtecht, damit man eine Bildbeständigkeit erzielt. Typische Pigmente umfassen Ruß, Holzkohle und andere Formen von fein zerteiltem Kohlenstoff, Chinacridone, Phthalocyaninblau, Eisenoxyd, Ultramarinblau, Zinkoxyd, Titandioxyd und Benzidingelb.

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Typische Farbstoffe umfassen Ireacetschwarz HL, ölrot, ölblau, ölgelb. Auf Grund ihrer leichten Dispergierbarkeit in dem jeweiligen Träger werden auf der Oberfläche mit Harz behandelte Pigmente, wie sie von der Firma CIBA unter dem Handelsnamen Microlith hergestellt werden, bevorzugt verwendet, Microlith CT ist ein bevorzugt verwendeter, mit Harz getränkter Ruß. Obwohl Farbstoffe verwendet werden können, werden im allgemeinen vorzugsweise pigmentierte Entwickler verwendet, da sie eine bessere archivarische Beständigkeit besitzen, an der Ablagerungsstelle leichter beweglich sind und eine höhere Dichte liefern. Der Grund hierfür liegt darin, daß sie dazu neigen, ausgefiltert zu werden und dichter bei der Papieroberflache der Badkopie verbleiben.

Ein Dispersionsmittel wird im allgemeinen dazu benutzt, das dispergierende Pinnent und and#re Zusltee in den Trägern zu unterstützen. Jedes geeignete Dispersionsmittel kann dabei verwendet werden, das Bit dem Träger kompatibel ist und das sich in diesem zu lösen vermag. Typische Materialien umfassen alkyliertes Polyvinylpyrrolidon und Holeharzderivate, wie das von der Hercules Powder Company hergestellte Stabelite Ester und Mischpolymere von n-Oktadecylvinylather und Maleinsäureanhydrid, wie von der GAF Corporation hergestelltes Gäntrez AN 8194·.

Die Verhältnisse der verschiedenen Bestandteile in dem Entwickler können über einen weiten Bereich variieren; sie hangen von den einzelnen Eigenschaften der Bestandteile und von den in Betracht zu ziehenden Arbeitsbedingungen des speziellen Entwicklungsschemas ab. Ein bedeutender Faktor zur Bestimmung der Verhältnisse ist die Entvicklungsgeschwindigkeit;, da bei höheren Geschwindigkeiten Entwickler geringerer Viskosität

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verwendet werden müssen als bei niedriger Geschwindigkeit. Für irgendeine gegebene Entwicklungsgeschwindigkeit läßt sich die geeignete Viskosität an sich ohne weiteres bestimmen.

Bei Flüssigkeitsentwicklungssystemen, bei denen mit Entwicklungsgeschwindigkeiten zwischen z.B'. etwa 12,7 cm und etwa 50,8 cm pro Sekunde gearbeitet wird, werden Entwicklerviskositäten zwischen etwa 300 und etwa 1800 Centipoise, gemessen bei 25°C, bevorzugt, um einen bequemen Betrieb und die erwünschte Vervielfältigungsqualität zu erreichen. Geschwindigkeiten von etwa 5 m/sec (entsprechend 200 Zoll pro Sekunde) erfordern demgegenüber eine geringere Viskosität, die in typischer Weise in der Größenordnung· von etwa 100 Centipoise liegt. Die Viskosität hängt zum Teil von der Pigmentbeschiökung des Trägers ab. Bei einer konstanten Dispersionsmittelkonzentration ergibt sich, daß mit zunehmender Pigmentmenge die Viskosität des Entwicklers ansteigt und daß die Arbeits-Entwicklungsceschwindigkeit absinkt. Der Ausgleich zwischen der Pigmentbeschickung und der Dispersionsmittelkonzentration zum Zwecke der Erzielung einer maximalen Bilddichte und Entwicklunrsgeschwindigkeit unter Beibehaltung der maximalen Entwicklung läßt sich ohne weiteres bestimmen.

Die verschiedenen Bestandteile können in einem Entwickler im wesentlichen in folgenden Mengen vorhanden sein, die jeweils in Prozentangaben gemacht sind:
Träger zwischen etwa 4-0 und 90 Gew.%

(einschließlich erster
und zweiter Träger)

Farbmittel bis zu etwa 60 Gew.#

Pigment oder Farbstoff

Dispersionsmittel bis zu etwa 20 Gew.# ,

Typische Entwickler sind wie folgt zusammengesetzt:

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Ge-samtträger zwischen etwa 40 und 85 Gew.#

Farbmittel zwischen etwa 15 und 60 Gew.%

Pigment oder Farbstoff

Dispersionsmittel zwischen etwa 1 und 20 Gew.%

Innerhalb des oben aufgezeigten weiten Verhältnisbereichs liegt ein bevorzugter Verhältnisbereich für die Bestandteile des Entwicklers, bei dem eine gute Vervielfältigungsquelität und ein leichter Betrieb erzielt werden. Bei einem solchen Entwickler sind die einzelnen Bestandteile in folgenden Mengen vorhanden:

Gesamtträger zwischen etwa 65 und 85 Gew.?«

Erster Träger zwischen etwa 20 und 85 Gew.%

Zweiter Träger zwischen etwa . 0 und 4-5 Gew.#

Farbmittel zwischen etwa 20 und 50 Gew.#

Dispersionsmittel zwischen etwa 5 und 15 Gew.%

Zur Erzielung einer optimalen Bilddichte und Auflösung umfassen besonders bevorzugte Ansätze eine Pigmentbeschickung zwischen etwa 30 und 40 Gew.%. ■ .. ■

Die Entwickler gemäß der Erfindung können einfach dadurch hergestellt werden, daß die verschiedenen Bestandteile miteinander vermischt werden. Zur Erzielung einer Homogenität wird es jedoch im allgemeinen bevorzugt, die Bestandteile des ersten Trägers zusammenzufassen und zu erwärmen und dann das Dispersionsmittel, das Pigment oder den Farbstoff und irgendwelche anderen Zusätze hinzuzugeben. Das Pigment kann gesondert zerkleinert werden, oder zusammen mit dem Träger« Darüber hinaus können an sich bekannte, geeignete Regulierungs-, Suspendierungs- und Fixierungsagenzien in herkömmlicher Weise hinzugegeben werden.

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Die Entwicklung eines elektrostatischen latenten Bildes ^cemäß dem hier beschriebenen Verfahren kann auf einer geeigneten elektrostatographischen Bildfläche vorgenommen werden. Grundsätzlich kann jede Oberfläche verwendet werden, auf der ein elektrostatisches Ladungsbild erzeugt oder entwickelt werden kann. Typische elektrostatographische Bildflächen umfassen Dielektrika, wie mit Kunststoff überzogene Papiere, elektrophotographische Hauptkopien und Photoleiter. Typische Photoleiter sind Stoffe, die Selen und Selenlegierungen, Cadmiumsulfid, Cadmiumsulfoselenid, Phthalocyaninbindemittelüberzüge und Polyvinylcarbazol enthalten, das mit 2,4,7-Trinitrofluorenon sensibilisiert ist. Die elektrostatographische Bildfläche kann in irgendeiner geeigneten Struktur verwendet werden, welche Platten, Bänder oder Trommeln umfaßt; sie kann in Form einer eine Trägerschicht überziehenden Bindemittelschicht verwendet werden. Die Bildflächen können mit geeigneten dielektrischen Materialien in herkömmlicher Meise überzogen sein«

Bei den elektrostatographischen Umlauf-Abbildungssystemen gemäß der vorliegenden Erfindung ist es im allgemeinen erforderlich, die Bildfläche zyklisch zu reinigen» Dabei kann jedes geeignete Reinigungssystem benutzt werden.«, Ein tyoisches Reinigungssystem scheuert den Tintenfilm oder Druckfarbenfilm auf der Photoleiteroberflache ab, in^dem das Bild gelöscht wird./geschieht dadurch, daß der Entwickler auf der Oberfläche verwischt xfirdo Der -restliche Entwickler wird dann anschließend mit Hilfe einer Absorptionsmittelbahn aufgenommen die den Entwickler zu absorbieren isastande ist«. Als Seiheuer- oder Löscheinrichtung kann S₀B₀ eine Misch- oder Abstreich.-walse verwendet werden«, und eine Absorptionsbahn kann um einen Teil der Photoleitertrommel herassgewiekelt sein und sich, langsam entgegen der Drehrieiitrag der Trommel "bewegen«,

BAD QRiG _WAi_

Der Sntwicklunrsmechanismus remäß der Erfindung: wird als

pm. -

eirf EntwicklunKsmechanismus weitgehend entsprechend betrachtet, der bei dem mit einer polaren Flüssigkeit arbeitenden Entwicklungsverfahren vorliegt, wie es in der US- -^Λ η tent schrift 3 084 043 anreiben ist. Der flüssige Entwickler wird der .remusterten Ab r-abe ein richtung derart zugeführt, in.'? die erhobenen Bereiche der Abgabefläche weitgehend frei von Entwickler sind und daß der Flüssigkeitspegel in den ein-

edrückten Bereichen der AbTabeflache geringfügig unterhalb der höchsten Stellen der erhabenen oder vorstehenden Bereiche liegt. Die Oberflächenspannung hält den Entwickler kohäsiv in dem einredrückten Bereich der Abgabefläche zurück; werden die erhabenen Bereiche der Abgabefläche in schwachem oder leichtem Kontakt mit der elektrostatographischen Bildfläche tebrocht, so steigt der flüssige Entwickler auf Grund des elektrostatischen Kraftfeldes auf der Bildfläche an den Seiten der eingedrückten Bereiche der Abgabefläche hoch und la.-ert sich auf der Bildfläche weitgehend nur in Verteilung der elektrischen Ladun - ab. Hit Ausnahme derjenigen Bereiche, die unter dem Einfluß der anziehenden elektrostatischen Kraft stehen, verbleibt der Entwickler somit in den eingedrückten Bereichen der Abgabefläche.

Die Entwicklerabn-abeeinrichtung ist im allgemeinen vor~esDannt oder über eine variable Gleichspannungsquelle direkt geerdet, so daß der flüssige Entwickler von der Abrabeeinrichtung weg zu der Bildfläche hin durch elektrostatische Kräfte gezogen wird, und zwar in bildmäßiger Verteilung. Bei einer derartigen Vorspannung induzieren die Ladungen auf der Bildfläche gleiche und entgegengesetzte Ladungen in dem flüssigen Entwickler. Ist z. B. die Abgabefläche geerdet und trägt die Bildfläche eine positive Ladung, so wird in dem flüssigen Entwickler nebenden positiven Ladungsträgern eine negative Ladung induziert, derzufolge sich der Entwickler

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· BAD

zu der Bildfläche hin bewegt. Dies geschieht auf Grund des zwischen diesen Ladungen vorhandenen elektrostatischen Feldes. Diejenigen Bereiche der Bildfläche, die keine Ladung; tragen, induzieren in dem Entwickler auch keine Ladung. Deshalb wird der Entwickler aus den eingedrückten Bereichen der Abgabefläche auch nicht zu den kein Bild tragenden Bereichen der Bildfläche hin gezogen.

Eine Umkehrentwicklung kann dadurch erzielt werden, daß an die Entwicklerab^abeflache ein Potential von gleicher Polaritat und gleicher Größe angelegt wird, wie' es die geladenen Bereiche der Bildfläche besitzen. Auf diese Weise wird das Feld in den geladenen Bereichen ausgeglichen, und ferner wird ein elektrostatisches .Feld zwischen den nicht geladenen Bereichen der Bildfläche und dem Entwickler auf der Entwicklerabgabefläche erzeugt. Auch hier wird eine Ladung in dem Entwickler auf Grund des elektrostatischen Feldes induziert, und der Entwickler steigt die eingedrückten Bereiche in der Entwicklerabgabefläche neben denjenigen Bereichen der Bildfläche hoch, die nicht geladen sind.

Dies stellt weitgehend den Entwicklungsmechanismus dar, und zwar unabhängig von der Tatsache, ob der Entwickler (relativ) nicht leitend ist. Die bei diesem Entwicklungsmechanismus benutzten Entwickler sind nicht polaritätsempfindlich. Dies bedeutet, daß im Unterschied zu klassischen elektrophoretischen Entwicklern die erfihdungsgemäßen Entwickler in gleicher Weise für die Entwicklung von positiv geladenen Bildern als auch von negativ geladenen Bildern auf der Bildfläche wirksam sind. Der Unterschied zwischen Entwicklern zur Entwicklung positiv

be
bzw. negativ geladener Bilder Iteht lediglich in der Polarität der in dem Entwickler jeweils induzierten Ladung_e Im Unterschied zu der elektrophoretischen Entwicklung spielt hier eine Wanderung von geladenen Teilchen aus der isolierenden

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Trägerflüssigkeit heraus keine bedeutende Rolle. Vielmehr wird eine Ladung in dem gesamten Entwickler induziert, der aus den eingedrückten Bereichen der Entwicklerabgabefläche nahezu gänzlich zu der Bildfläche hin wandert. Obwohl die Teilchenwänderung nicht vollständig verhindert werden kann, wenn sie vorhanden ist, so tritt sie jedoch in einer unzureichenden schwachen Größe auf. Dieser Mechanismus wird generell durch den Umstand bewirkt, daß bei der Entwicklung gemäß dem beschriebenen Verfahren der flüssige Entwickler oder 3?lüssigkeitsentwickler leicht übertragen und von der Bildfläche gereinigt werden kann und daß kein Hinweis auf die Ablagerung von Pigmentteilchen des Entwicklers auf der Bildfläche vorhanden ist. Die weitere Feststellung, daß das durch das vorliegende Verfahren erzielte entwickelte Bild sowohl Pigmentteilchen als auch Trägerflüssigkeit in nahezu gleichen relativen Verhältnissen enthält, wie sie in dem ursprünglichen Entwickler vorhanden waren, während ein durch elektrophoretische Entwicklung erzieltes entwickeltes Bild nahezu nur die festen Teilchen enthält, die aus der Trägerflüssigkeit getrennt worden sind, gibt einen weiteren Hinweis für die Unterschiede zwischen der konventionellen Flüssigkeitsentwicklung und dem beschriebenen verbesserten Entwicklungsverfahren.

An Hand nachstehend erläuterter Beispiele, auf die die Erfindung nicht beschränkt ist, werden bevorzugte Stoffe, Verfahren und Techniken gemäß der Erfindung näher erläutert und verglichen. Die Beispiele III, IV und VI dienen zu Vergleichszwecken, um nämlich die überraschende Überlegenheit und die unerwarteten Ergebnisse zu veranschaulichen, die in der Praxis mit der Erfindung erzielt werden. Die in den'Beispielen jeweils angegebenen Anteile und Prozentsätze beziehen sich auf Gewichtsangaben, sofern nicht anderen ausgeführt* ist.

0098 83/192 3 Bad original

Beispiel I

Der hier verwendete flüssige Entwickler besitzt einen

10 spezifischen Raumwiderstand von etwa 1,5 · 10 Ohm*cm, eine Dielektrizitätskonstante von etwa 3,2 und folgende Gewichtszusammensetzung·:

Drakeol 9 30 Anteile _c '

Ganex V216 15 Anteile

Microlith CT 18 Anteile

Methylviolettannat 3 Anteile

Paraflint RG-Wachs 0,5 Anteile

Drakeol 9 ist ein von der Pennsylvania Refinin?; Co« hergestelltes leichtes Mineralöl. Ganex V216 ist eine von der GAP hergestellte, mit einem Alkyl behandelte Polyvinylpyrrolidonverbindung, die als Pigmentdispersionsmittel dient und die auch als Träger in Betracht su ziehen ist_o Microlith CT ist ein harziges vordispergiertes Bußpigment, das aus etwa 4O# Rußpigment und ÖQ$ Estergummiharz besteht und das von der Firma CIBA erhältlich ist_o Paraflint RG ist ein hartes synthetisches Wachs, das von der'Firma Moore &, Hunger in Flockenform erhältlich ist.

Der Entwickler wird dadurch hergestellt, daß das Mineralöl und Ganex Y216 in einem geeigneten Behälter unter Umrühren und Erwärmen auf eine Temperatur von etwa 100⁰C zusammengebracht werden und daß dann das Pigment und andere Ingredienzien unter weiterem -Umrührsn hinzugegeben werden»

Der Entwickler wird auf eine zylindrische Entwickierab.gabewalze aufgebracht, die ein aus drei Schraubenlinien bestehendes Muster mit einer Liniendicht© tob ©fewa 150 Linien auf 25,4· mm aufweist, welche unter einem Winkel von etwa 45° zur Walzenlängsachse ¥©rlauf©n ma in ©iner Tiefe von etwa 63^4· ai in das Walzenmaterial elages©!mitten sineL Die Kanten" der

BAD ORIG/n_Al.

EntwicKlerabrrabefläche sind weitgehend flach, und die Walze wird mitHilfe eines Polyurethan-Abstreifblatts einer Abstreifbehandlung unterzogen. Das Abstreifblatt besitzt eine Shore-A-Härte von 85 Härtegraden. Mit Hilfe dieses Abstreifblattes wird nahezu sämtlicher Entwickler von den Kanten abgeführt, und es bleibt Entwickler in den Wüten zurück, und zwar etwas unterhalb der Höhe der Kanten.

Auf einer sauberen elektrophotographischen Selenplatte, die eine etwa 50 Mikron dicke Oberflächenselenschicht auf einer leitenden Aluminiumplatte in herkömmlicher Weise enthält, wird ein elektrostatisches latentes Bild erzeugt, das dann dadurch entwickelt wird, dai? die Entwicklerabgabewalze über die Selennlatte bewegt wird, und zwar mit einer Geschwindigkeit von otwa 25,4· cm/sec (entsprechend 10 Soll pro Sekunde). Die Entwicklerab.rabewolze wird dabei derart über die Selenplatte hinwegeführt, daß die Kanten gerade die Plattenoberfläche berühren. Auf der Selenplatte zeigt sich dabei ein scharf umgrenztes entwickeltes Bild. Der Entwickler wird in bildmäßi-ier Verteilun™ auf ein Haftpapier übertragen. Die Auflösun.; der erzielten Vervielfältigung liegt bei etwa 10 Linienpaaren pro Millimeter, und die Bilddichte beträgt 1,0 bei einem Hinterrrund von weniger als 0,01.

Beispiel II

Das Verfahren gemäß Beispiel I wird mit der Ausnahme wiederholt, daß die Selenplatte manuell mit einem Baumwolltuch gereinigt oder von nahezu sämtlichem restlichen Entwickler befreit wird, nachdem die erste Vervielfältigung erhalten worden ist. Anschließend wird die Selenplatte geladen, belichtet und entwickelt, und das entwickelte Bild wird dann in„der gleichen Weise wie im Beispiel I auf Papier übertragen. Diese Arbeitsfolge wird über 15 Zyklen wiederholt. Die bei den erhaltenen

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Vervielfältigungen festzustellende Auflösung zeigt eine allmähliche Abnahme von etwa 10 Linienpaaren pro Millimeter bei der ersten Vervielfältigung auf 8 Linienpaare/mm bei der zweiten Vervielfältigung, auf 4 Linienpaare/min bei der dritten Vervielfältigung, auf 3 Linienpaare/mm bei der zehnten und auf ein Linienpaar/mm bei der fünfzehnten Vervielfältigung. Die Bilddichte verbleibt bei allen Vervielfältigungen etwa konstant bei 1,0 bei einem Hintergrund von etwa 0,01.

Beispiel III

Das Verfahren gemäß Beispiel I wird mit der Ausnahme wiederholt, daß der Entwickler dadurch auf die Selenplatte aufgebracht wird, daß diese Selenplatte vollständig in ein Entwicklerbad eingetaucht wird. Dabei wird auf der Platte kein Bild entwickelt. Die Platte ist vielmehr gleichmäßig mit Entwickler überzogen.

Beispiel IV

Das Verfahren gemäß Beispiel I wird mit einem Entwickler wiederholt, der bei einer elektrischen Leitfähigkeit von

-7 -1
etwa 1,4 · 10 (0hm»cm) und einer Elektrizitätskonstante von etwa 39,5 folgende Gewichtazusammensetzung besitzt: Glycerol (USP Grade) 61 Anteile

Sorbitol 24 Anteile

Triethanolamine 6 Anteile

Santicizer 160 7 Anteile

Methylenblau 1 Anteil

Santicizer 160 ist ein von der Firma Monsanto hergestelltes Butylbenzylphthalat.

BAD 0 0 9883/1923

Die auf ein Haftpapier übertragene Vervielfältigung besitzt eine gute Bilddichte und eine Auflösung von etwa fünf Linienpaaren pro Millimeter. Der Farbstoffrest auf der Seien-Lichtaufnahmefläche wird dadurch weitgehend beseitigt,' daß die Platte mit Absorptionsbaumwolle abgewischt wird. Bei diesem Abwischvorganrr wird jedoch auf der Plattenoberfläche eine dünne IParbf ilms_4shicht zurückgelassen. Die Platte wird dann erneut aufgeladen, belichtet und wie im Beispiel I dem Entwickler ausgesetzt. Dabei wird auf der Platte kein Bild entwickelt. Die Platte wird nunmehr gänzlich von jeglichem Farbfilmrest oder Tintenfilmrest gereinigt,indem Seife und Wasser verwendet werden. Sodann wird die Platte mit Hilfe von Druckluft etwa eine Stunde lang bei einer Temperatur von etwa 32°C getrocknet. Sodann wird die. Platte erneut aufgeladen, belichtet und entwickelt. Das nunmehr auf Haftpapier erhaltene Bild besitzt eine gute Dichte und eine Auflösung von etwa drei Linienpaaren pro Millimeter.

Beispiel V

Ein mit einem Zinkoxydbindemittelschicht-Photoleiter kaschiertes Papier wird in konventioneller Weise aufgeladen und belichtet. Das elektrostatische latente Bild wird mit Hilfe eines Entwicklers entwickelt, der folgende Gewichtszusammensetzung besitzt:

Drakeol 9 38 Anteile

Microlith CT 38 Anteile

Rucoflex.TG-8 .9 Anteile

Ganex V216 14 Anteile

Drakeol 9 ist ein von der Pennsylvania Refining Company hergestelltes Mineralöl mit einer kinematischen Viskosität von etwa 15,7 bis 18,1 Centistoka bei einer Temperatur von.25⁰C und einem spezifischen Gewicht von 0,84.

009883/1923 ' BAD original

Rucoflex TG-8 ist ein von der Hooker Chemical Company hergestelltes Triäthylenglykoldicaprylat, das als Lösunrsmittel für das harzige Rußpicnnent dient und das als zweiter Träger in diesem Ansatz angesehen werden kann. Der flüssige Entwickler besitzt einen spezifischen Widerstand von

11

etwa 0,7. 10 Ohm.cm; er wird in der im Beispiel I beschriebenen Weise auf die gemusterte Entwicklerabrabewalze aufgebracht. Die Entwicklung wird in der im Beispiel I beschriebenen Weise erzielt. Die Auflösung des entwickelten Bildes beträgt etwa acht Linienpaare pro Millimeter bei p-uter Bilddichte. Die Hint er'-rundb er eiche des Zinkoxydpapiers sind trocken und nicht schmierig.

Beispiel VI

Das Verfahren gemäß Beispiel V wird mit der Ausnahme wiederholt, daß das Zinkoxydpapier, welches aas elektrostatische latente Bild trägt, in den flüssigen Entwickler eingetaucht wird. Dabei wird auf dem Papier kein Bild entwickelt. Das Zinkoxydpapier ist vielmehr rleichmäßig mit Entwickler überzogen.

Beispiel VII

Das Verfahren gemäß Beispiel I wird mit einem Entwickler

wiederholt, der bei einer elektrischen Leitfähigkeit von 14 1

14· ■ —1
etwa 3 . 10 (0hm«cm) und einer Dielektrizitätskonstante von etwa 2,2 folgende GewichtszusammenSetzung besitzt: Dleinsäure (USP Grade) 75 Anteile

lichtbeständiges Molybdat-Dünkelorange 25 Anteile

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??%-pines mittleren Sojaol-Alkydlackes und 3# Lösunrsir.ittel (Schwerbenzir.). Dieser Stoff wird von der Sherwin-Williams Company hergestellt.

Die auf 'Haftoapier übertra ene Vervielfalti^une: zeii-t eine

ute Bilddichte und eine Auflösung von etwa fünf Liniennaaren pro Millimeter. Die Selenplatte wird entsprechend dor im Beispiel Il an^erebenen Weise -ereinigt und anschließend über mehrere Zyklen hinweg aufgeladen, belichtet und entwickelt. Nach zehn Zyklen ze irrt die erzielte Vervielf alt ipunr eine Auflösung von drei Linienpaaren pro Millimeter.

Beispiel VIII

Durch Aufbringen eines dünnen Isolierüberzups aus Epoxyharz in einer Dicke von etwa 12,?,u in bildmäßiper Verteilung auf einer leitenden Aluminiumrlatte wird ein elektrophotonraphisches Vervielfälti^un-shauptteil erzeugt. Die Platte wird dann auf +^5O V aufgeladen, indem sie unter eine Koronaladeeinheit hindurchreführt wird. Das Bild wird mit dem im Beis::iol I beschriebenen Entwickler und in der dort beschriebenen Weise entwickelt. Der Entwickler wird auf Haftpapier übertragen, wobei die erzielte Vervielfältigung eines Bilddichte von etwa 1-,1, eine Hinterrrunddichte von 0,01 und eine Auflösunvon etwa fünf Linienpaaren pro Millimeter besitzt. Die Platte wird in der im Beispiel II beschriebenen Weise -ereinigt. Danach wird das betreffende Hauptteil bzw. die Platte wiederholt aufgeladen und entwickelt, und der Entwickler wird wie oben beschrieben während 25 Zyklen auf Haftpapier übertragen. Die Entwicklungsgeschwindigkeit beträgt etwa 30 cm/sec (entsprechend 12 Zoll pro Sekunde), und die erzielte 25ste Vervielfältigung besitzt nahezu die gleiche Qualität wie die erste Vervielfältigung.

009883/1923 _{ßAn Λ}

BAD ORiGHSlAL

Beispiel IX

Das Verfahren gemäß Beispiel VIII wird mit der Ausnahme wiederholt, daß das elektrophotographische Hauptvervielfältigungsteil durch einen Photoleiter ersetzt wird, der eine 20 Mikron dicke Selenschicht auf einer Aluminiumträgerschicht und einen Überzug aus einem etwa 6,3/U dicken Überzug aus Polyathylenterephthalat (erhältlich von der E.I.DuPont de Nemours & Go. unter der Bezeichnung Mylar) enthält. Ein solcher Photoleiter wird entsprechend dem im Beispiel I der US-Patentschrift 3 251 666 beschriebenen Verfahren hergestellt. Mit Hilfe dieses Photoleiters werden bei wiederholter Verwendung entsprechende Ergebnisse erzielt wie beim Beispiel VIII.

durch Die Beispiele I, II und VIII dürften die/Anwendung: der flüssigen Entwickler und Verfahren gemäß der Erfindung erzielte zyklische Umlauffähigkeit veranschaulicht haben. Eine Vervielfältigungsauflösung von fünf Linienpaaren pro Millimeter wird im allgemeinen als sehr zufriedenstellende Qualität angesehen. Die Beispiele III und VI haben gezeigt, daß eine Entwicklung gemäß einem herkömmlichen elektrophoretischen Entwicklungsverfahren mit den angegebenen Zusammensetzungen nicht möglich ist. Das Beispiel IV läßt erkennen, daß ein zyklischer Umlauf bei Verwendung eines ziemlich gut leitenden flü&sigen Entwicklers unmöglich ist. Das Vorhandensein von leitenden Entwicklerresten auf der Bildfläche ermöglicht eine seitliche Ladung oder Querentladung während der Aufladung und Belichtung·, und zwar in einem solchen Ausmaß, daß ein vollständiger Auflösungsverlust vorhanden ist. Die Beispiele V und VI zeigen, daß eine Entwicklung mit Stoffen, die einen sehr hohen Pigmentanteil besitzen, bei Anwendung des erfindungsgenäßen Verfahrens möglich ist, nicht aber bei Anwendung eines konventionellen

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elektrophoretischen Verfahrens.Bei dem mit einer elektrophotographischen Hauptvervielfältigung arbeitenden Verfahren

gemäß Beispiel VIII kann der Reinigungsschritt eingespart werden, da das Bild in jedem Zyklus das gleiche ist.

Aus Vorstehendem dürfte ferner ersichtlich sein, daß die erfindungsgemäßen Stoffe und Verfahre verschiedene Vorteile gegenüber bekannten Entwicklungssystemen mit sich bringen. So kann eine Entwicklung mit einem flüssigen Entwickler in einem System vorgenommen werden, das einen wiederverwendbaren Photoleiter verwendet, oder in anderen Systemen, die eine wiederverwendbare elektrostatographische Bildfläche verwenden. Durch die vorliegende Erfindung wird eine zusätzliche Gruppe von nicht flüchtigen Stoffen- als Entwickler bereitgestellt, und außerdem ermöglicht die Erfindung eine schnelle Entwicklung, ohne einen Troeknungs- oder Erwäraungs-Jixierungsschritt. Ia Unterschied zu der konventionellen elektrophoretischen Entwicklung sind hier die Hintergrundbereiche auf den Vervielfältigungen nicht «it den Entwickler in Kontakt, weshalb sie trocken bleiben und nicht verschmieren. Außerdem wird hier kein Einbrennschritt erforderlich, um den Entwickler auf der Vervielfältigung zu fixieren. Ba hier nahezu keine Teilchenwanderung auftritt, braucht die Entwicklerzusammensetzung in einem Entwicklervorrat nicht häufig überwacht und reguliert zu werden. Außerdem wird das Entwicklerbild nicht so dicht bei der Bildfläche gehalten, weshalb ea leichter auf einen Vervielfältigungsträger übertragen und leichter gesäubert werden kann.

Obwohl bei den obigen Beispielen, die die erfindungsgemäße Entwicklerzueammensetzung und die βrfindungageelßen Entwicklungsverfahren benutzen, spezielle Stoffe und Arbeitsverfahren angegeben worden sind, aei bemerkt, daß dies nur zur Erläuterung der Erfindung diente· Ea können nämlich noch

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BAD

andere Entwicklennaterialien und Entwicklungsverfahren unter Erzielung entsprechender Ergebnisse wie bei den obigen Beispielen verwendet werden.

BAD

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Claims

Pa t e η t a n s ρ r ü ehe

Verfahren zur Entwicklung eines elektrostatischen latenten Bildes auf einer Bildfläche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Entwicklerabo-abeeinrichtung mit einer nahezu rtleichmäßig gemusterten Oberfläche, bestehend aus erhöhten Bereichen und eingedrückten Bereichen, verwendet wird, daß die eingedrückten Bereiche mit einem einen spezifischen Eaumwiderstand von über 10 Ohm-cm besitzenden flüssigen Entwickler gefüllt werden, während die erhöhten Bereiche nahezu frei von flüssigem Entwickler bleiben, und daß die Entwickierabftabeeinrichtuns mit der Bildfläche in Kontakt oder in solchem Abstand von dieser rebracht wird, daß der flüssige Entwickler elektrostatisch von der Bildfläche in bildmäßif-er Verteilung anf-ezorren wird.

?.. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch pe kenn zeichnet, daß als Bildfläche die Oberfläche eines wiederverwendbaren Photoleiters verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch rekennzeichnet, daß als Bildfläche die Oberfläche einer von einer Trägerschicht aufgenommenen photoleitenden Isolierbindemittelschicht verwendet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Bildfläche die Oberfläche einer von Papier aufgenommenen dielektrischen Schicht verwendet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Photoleiter Selen oder eine Selenlegierung verwendet wird. ■■"■ .

0 098837 1923 BAD ORlGfNAL,

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch frekennzeichnet, daß als Bildfläche, die Oberfläche eines elektrophotographischen Hauptkopierteils verwendet wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Bildfläche die Oberfläche einer Phthalozyaninbindemittelschicht verwendet wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7* dadurch rekennzeichnet, da^ der Entwickler von der Bildfläche auf eine Aufnahmefläche übertrafen wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch

gekennzeichnet, daß, ein flüssi-er Entwickler mit einem

10 spezifischen Widerstand zwischen etwa 2 . 10 Ohm·cm

12
und etwa 10 Ohm·cm verwendet wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein flüssiger Entwickler mit einem spezifischen Widerstand zwischen ι
verwendet wird.

11 1?

stand zwischen etwa 10 0hm · cm und etwa 10 0hm·cm

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadu3?ch gekennzeichnet, daß ein nicht flüchtiger flüscir<?r Entwickler verwendet wird.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Entwicklung nahezu frei von einer Partikeltrennung durchgeführt wird.

13- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein Entwickler mit einer Pigmentmenge zwischen etwa 15 und etwa 60 Gew.% bezogen auf die gesamte Entwicklermischung verwendet wird.

009883/192 3 ... ^ ._:

BAD ORfGfAiAL

14-. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein Entwickler mit einem Pigmentanteil zwischen etwa 20 und 50 Gew.# bezogen auf die gesamte Entwicklermischung verwendet wird.

15· Verfahren nach Anspruch 14·, dadurch gekennzeichnet, daß ein Entwickler mit einer Pigmentmenge zwischen etwa und etwa 40 Gew.# bezogen auf die gesamte Entwicklermischung verwendet wird.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der flüssige Entwickler während der verschiedenen Entwicklungsstufen bis zur Übertragung auf ein Endaufnahmeblatt nahezu homogen in der Entwicklermischung belassen wird.

17· Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß eine Entwicklerabgabefläche mit etwa 100 bis 300 Markierungen auf 25,4· cm verwendet wird.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß als Entwicklerabgabefläche eine gemusterte zylindrische Walze verwendet wird.

19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß als Muster ein drei Schraubenlinien aufweisendes Muster verwendet wird,

20. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß als Muster ein durch eine einzige Spiralnut gebildetes Muster verwendet wird.

21. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 20,. dadurch gekennzeichnet, daß an die Entwicklerabgabeeinrichtung

009883/1923 ^BAD ORfGfNAL

ein Potential von gleicher Größe und Polarität angelegt wird wie es die geladenen Bereiche der Bildfläche besitzen.

22. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da^ als Bildfläche die Oberfläche eines mit einem Dielektrikum überzogenen Photoleiters verwendet wird.

23. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß für die elektrostatographische Bildfläche .Zinkoxyd verwendet wird.

24. Plüssigkeitsentwicklermischung mit einem spezifischen

10

Widerstand über 10 Ohm·cm für die Durchführung des Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß ein flüssiger Träger, ein Farbmittel, das aus einer Farbstoffe und Pigmente enthaltenden aruppe ausgewählt ist, und ein Dispersionsmittel vorgesehen sind, wobei das Farbmittel in einer Menge über etwa 20 Gew.% bezogen auf die Gesamtmischung vorhanden ist.

25. Entwicklermischung nach Anspruch 24·, dadurch gekennzeichnet, daß das Farbmittel ein Pigment ist.

26. Entwicklermischung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß das Pigment in einer Menge zwischen etwa und 40 Gew.# bezogen auf die Gesamtmischung vorhanden ist»

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