NO139621B

NO139621B - DEVELOPMENT POWDER FOR DEVELOPING CHARGED PATTERNS

Info

Publication number: NO139621B
Application number: NO83873A
Authority: NO
Inventors: Otto Maria Groen; Jan Renier Christiaan Vervoort
Original assignee: Oce Van Der Grinten Nv
Priority date: 1972-03-16
Filing date: 1973-03-01
Publication date: 1979-01-02
Also published as: IT980604B; SE377851B; GB1406983A; DE2313132C2; NL168347B; DE2313132A1; AU5327673A; FR2176143B1; CH553434A; NL168347C; JPS495035A; AT331638B; NO139621C; NL7203523A; CA1019189A; ATA176373A; FR2176143A1; ES412688A1; BE796902A

Description

Foreliggende oppfinnelse angår et fremkallingspulver The present invention relates to a developing powder

for magnetbørstefremkalling av et ladet mønster. for magnetic brush development of a charged pattern.

I elektrofotografiske kopieringsprosesser blir et fotoledende sjikt ladet elektrostatisk i mørke, hvoretter billedet av orginalen som skal kopieres, projiseres på det elektrostatiske ladede sjikt. I de eksponerte områder av"det fotoledende sjikt strømmer de elektrostatiske ladninger vekk, slik at et latent elektrostatisk billede etterlates etter eksponering. Dette latente billedet gjøres synlig ved å bringe det i kontakt med et farget eller sort pulver som vanligvis har en elektrostatisk ladning motsatt ladningen av det latente billedet. I In electrophotographic copying processes, a photoconductive layer is electrostatically charged in the dark, after which the image of the original to be copied is projected onto the electrostatically charged layer. In the exposed areas of the photoconductive layer, the electrostatic charges flow away, so that a latent electrostatic image is left behind after exposure. This latent image is made visible by bringing it into contact with a colored or black powder which usually has an electrostatic charge opposite to the charge of the latent image. I

den indirekte elektrofotografiske prosess overføres pulverbilledet deretter til et mottagende stoff, oftest papir, og fikseres til dette. I den indirekte elektrofotografiske prosess oppnås kopien ved fiksering av pulverbilledet til det fotoledende sjikt som nå er tilstede på en fleksibel bærer i arkform. Til sammenligning har den direkte elektrofotografiske prosess In the indirect electrophotographic process, the powder image is then transferred to a receiving substance, usually paper, and fixed to this. In the indirect electrophotographic process, the copy is obtained by fixing the powder image to the photoconductive layer which is now present on a flexible carrier in sheet form. In comparison, it has direct electrophotographic process

den viktige fordel at kopiene oppnås på glatt papir. the important advantage that the copies are obtained on smooth paper.

Elektrofotografisk kopieringsapparatur som arbeider i henhold til prinsippet med indirekte elektrofotografi, er utstyrt med en metalltrommel på hvilken et fotoledende sjikt av amorft selen dannes ved fordamping i vakuum. Innretningene for ladning av den fotoledende overflate elektrostatisk for proji-sering av billedet på denne, for utvikling av det ladede mønster og for overføring av pulverbilledet til papiret, er anbrakt rundt trommelen. Electrophotographic copying apparatus, which works according to the principle of indirect electrophotography, is equipped with a metal drum on which a photoconductive layer of amorphous selenium is formed by evaporation in a vacuum. The devices for charging the photoconductive surface electrostatically for projecting the image onto it, for developing the charged pattern and for transferring the powder image to the paper, are arranged around the drum.

Fremkallingen av et ladet mønster, dannet på selenover-flaten, bevirkes etter den såkalte kaskademetode, ved hvilken det benyttes et to-komponentpulver, bestående av fine toningspartikler og grove bærepartikler. Ved triboelektrisk kontakt med bærepartiklene får toningspartiklene en ladning som er av motsatt polaritet til dén i ladningsmønsteret. Den indirekte elektrofotografiske prosess, slik den er benyttet i den ovenfor beskrevne kopieringsapparatur, viser forskjellige mangler. Tromlene som er belagt med et selensjikt, er dyre. Selensjikt er sårbare. Projiseringen av orginalen på den roterende trommel krever et komplekst optisk system. En viktig mangel er også at det med kaskadefremkalling ikke oppnås noen jevn fremkalling av relativt store arealer, da den såkalte kanteffekt inntrer, dvs. at toningspartiklene hovedsakelig avsetter seg på kantene av arealene, men ikke i de deler som ligger nærmere sentrum. The development of a charged pattern, formed on the selenium surface, is effected according to the so-called cascade method, in which a two-component powder is used, consisting of fine toning particles and coarse carrier particles. Upon triboelectric contact with the carrier particles, the toning particles acquire a charge that is of the opposite polarity to that in the charge pattern. The indirect electrophotographic process, as used in the copying apparatus described above, exhibits various shortcomings. The drums coated with a selenium layer are expensive. Selenium layers are vulnerable. The projection of the original onto the rotating drum requires a complex optical system. An important shortcoming is also that with cascade development no uniform development of relatively large areas is achieved, as the so-called edge effect occurs, i.e. that the toning particles are mainly deposited on the edges of the areas, but not in the parts that are closer to the center.

Den såkalte magnetbørstefremkallingsmetode, hyppig an-vendt ved direkte elektrofotografi, og som vanligvis tillater en forbedret sortfarging av større områder, er ikke vel anvend-elig i kombinasjon med selentromler. Med fremkalling med magnetisk børste bæres et to-komponentpulver ved hjelp av en magnet til det ladede mønster som skal fremkalles. Fremkallingspulveret består av magnetisk tiltrekkbare bærepartikler, hovedsakelig jernkorn, og av toningspartikler, hvilke har en motsatt ladning som et resultat av triboelektrisk kontakt. Bærepartiklene retter seg selv etter kraftlinjene for magneten og danner således børsten som fører toningspartiklene til det ladede mønster. The so-called magnetic brush development method, frequently used in direct electrophotography, and which usually allows an improved black staining of larger areas, is not well applicable in combination with selenium drums. With magnetic brush development, a two-component powder is carried by means of a magnet to the charged pattern to be developed. The developing powder consists of magnetically attractable carrier particles, mainly iron grains, and of toning particles, which have an opposite charge as a result of triboelectric contact. The carrier particles align themselves with the lines of force of the magnet and thus form the brush that guides the toning particles to the charged pattern.

Fremkalling med magnetisk børste kan benyttes ved den indirekte elektrofotografiske prosess, hvis selentrommelen erstattes av et belte belagt med et fleksibelt fotoledende filmsjikt. Et slikt belte kan fremstilles på enklere måte enn en selentrommel. Hvis magnetbørstefremkallingen anvendes i den indirekte elektrofotografiske prosess, er det nødvendig å benytte en toner som gunstig kan overføres fra den fotoledende overflate til et mottagende papir. Videre må det lett være mulig å fjerne resterende toner som etterlates på den fotoledende overflate etter overføringstrinnet. Toneren som påføres i den direkte elektrofotografiske prosess for magnet-børstefremkalling, har vist seg ikke å være så egnet i bruk i den indirekte prosess. Ved fremstilling av disse tonere har det ikke vært tatt tilstrekkelig hensyn til aspekter ved overføring av pulverbilledet og rensing av den fotoledende overflate. Development with a magnetic brush can be used in the indirect electrophotographic process, if the selenium drum is replaced by a belt coated with a flexible photoconductive film layer. Such a belt can be manufactured more easily than a selenium drum. If magnetic brush development is used in the indirect electrophotographic process, it is necessary to use a toner which can be favorably transferred from the photoconductive surface to a receiving paper. Furthermore, it must be easily possible to remove residual toner left on the photoconductive surface after the transfer step. The toner applied in the direct electrophotographic process for magnetic brush development has not been found to be so suitable for use in the indirect process. When producing these toners, insufficient consideration has been given to aspects of transferring the powder image and cleaning the photoconductive surface.

En ytterligere mangel ved to-komponentpulverne som. benyttes for magnetbørstefremkalling, er at de må fornyes fra tid til annen. Denne fornyelse er nødvendig da de triboelek-triske egenskaper for bærepartiklene viser seg å være brakt i ulage etter noen tusen kopier, muligens på grunn av at fint pulver som er polert av fra toningspartiklene under den konti-nuerlige blanding av fremkallingspulveret; permanent har avsatt seg på overflaten av bærepartiklene. Fornyelsen av fremkallingspulveret er en relativt komplisert affære og tar lang tid. Ved høyhastighets-kopieringsapparaturer, f.eks. kopierings-maskiner som fremstiller mer enn 15 kopier/min., bør fremkallingspulveret fornyes hyppig, f.eks. hver uke. A further shortcoming of the two-component powders which. used for magnetic brush development, is that they must be renewed from time to time. This renewal is necessary as the triboelectric properties of the carrier particles turn out to be degraded after a few thousand copies, possibly due to fine powder that is polished off from the toning particles during the continuous mixing of the developing powder; permanently deposited on the surface of the carrier particles. The renewal of the developing powder is a relatively complicated affair and takes a long time. In the case of high-speed copying equipment, e.g. copiers that produce more than 15 copies/min., the developer powder should be renewed frequently, e.g. every week.

Foreliggende oppfinnelse angår således en-komponent-fremkallingspulver for magnetbørstefremkalling av et ladet mønster, hvilket pulver ikke inneholder bærepartikler og som derfor sjelden behøver å fornyes, og som oppfyller alle de høye krav som må stilles til et fremkallingspulver som er ment for indirekte elektrofotografi med henblikk på overføring og rensing av det fotoledende sjikt, og en-komponentfremkallings-pulveret ifølge oppfinnelsen er karakterisert ved at det oppviser en elektrisk motstand mellom 10 2 og 10 12 ohm.cm og at det består av partikler som har en midlere diameter mellom 0,5 og 50 um og er dannet av kjerner som inneholder 50-9 5 vekt-% The present invention thus relates to a one-component developing powder for magnetic brush development of a charged pattern, which powder does not contain carrier particles and therefore rarely needs to be renewed, and which meets all the high requirements that must be placed on a developing powder intended for indirect electrophotography with a view to on transfer and cleaning of the photoconductive layer, and the one-component developing powder according to the invention is characterized in that it exhibits an electrical resistance between 10 2 and 10 12 ohm.cm and that it consists of particles that have an average diameter between 0.5 and 50 µm and is formed from cores containing 50-95% by weight

av et termoplastisk, organisk, polymermateriale med et mykningspunkt mellom 50 og 135°C og 50-5 vekt-% av et fint oppdelt ferromagnetisk stoff, og videre på overflatene er dekket med karbonpartikler hvis midlere diameter maksimalt utgjør 1/5 av den midlere diameter for pulverpartiklene. of a thermoplastic, organic, polymer material with a softening point between 50 and 135°C and 50-5% by weight of a finely divided ferromagnetic substance, and further on the surfaces are covered with carbon particles whose average diameter is a maximum of 1/5 of the average diameter for the powder particles.

Når det benyttes en magnetisk påføringsinnretning, har det overraskende vist seg, på tross av fravær av bærerpartikler, at et slikt spesielt en-komponentpulver som kombinerer magnetisk tiltrekkbarhet med en relativt høy overflatledningsevne, gjør det mulig å oppnå kopier med god kvalitet, hvor billedet viser liten kantvirkning, og som samtidig har en helt eller så og si helt tonerfri bakgrunn. When a magnetic application device is used, it has surprisingly been found, despite the absence of carrier particles, that such a special one-component powder, which combines magnetic attractability with a relatively high surface conductivity, makes it possible to obtain copies of good quality, where the image shows little edge effect, and which at the same time has a completely or almost completely toner-free background.

For kvaliteten av kopien og spesielt for en tonerfri bakgrunn, er det meget gunstig å etterlate en spalt mellom ut-viklingspulveret som adherer til magneten og den billedbærende overflate, hvilken spalt, avhengig av de ytterligere betingelser, kan justeres til en bredde som ikke overskrider 500 mikrometer. De beste resultater oppnås hvis bredden av spalten ligger mellom 50 og 200 mikrometer. Nærværet av en spalt mellom fremkallingspulveret og den fotoledende overflate er selvfølgelig også attraktiv hvis denne overflate er sårbar eller har en sterk tendens til å bli skitten. For the quality of the copy and especially for a toner-free background, it is very beneficial to leave a gap between the developing powder adhering to the magnet and the image-bearing surface, which gap, depending on the additional conditions, can be adjusted to a width not exceeding 500 micrometer. The best results are obtained if the width of the gap is between 50 and 200 micrometers. The presence of a gap between the developing powder and the photoconductive surface is of course also attractive if this surface is vulnerable or has a strong tendency to become dirty.

Framkallingspulveret som benyttes ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, har et vektforhold mellom det termoplast-iske, organiske materiale og det ferromagnetiske materiale på fra 1/1 til 20/1, men helst fra 3/1 til 3/2. Hvis pulverpartiklene inneholder mindre enn 50 vekt-% termoplastisk polymermateriale, blir de sprø og smeltingsegenskapene er utilstrekkelige. The developing powder used in the method according to the invention has a weight ratio between the thermoplastic organic material and the ferromagnetic material of from 1/1 to 20/1, but preferably from 3/1 to 3/2. If the powder particles contain less than 50% by weight of thermoplastic polymer material, they become brittle and the melting properties are insufficient.

Polymermaterialet har et mykningspunkt på mellom 50 The polymer material has a softening point of between 50

og 135°C, helst mellom 65 og 110°C. Egnede polymerer er polystyren, polyvinylklorid, kopolymerer av vinylklorid og vinyl-acetat, polyakrylater, polymetakrylater, polyamider og bland-inger av slike harpikser. and 135°C, preferably between 65 and 110°C. Suitable polymers are polystyrene, polyvinyl chloride, copolymers of vinyl chloride and vinyl acetate, polyacrylates, polymethacrylates, polyamides and mixtures of such resins.

Helst benyttes det et epoksyharpiks med et mykningspunkt på mellom 90 og 100°C. De ferromagnetiske materiale som tjener til å gjøre pulverpartiklene magnetisk tiltrekkbare, kan f.eks. være fint jernpulver, kromoksyd eller nikkelferritt, eller ferritt med formelen MFe20^, hvori M er et bivalent metall, Preferably, an epoxy resin with a softening point of between 90 and 100°C is used. The ferromagnetic material that serves to make the powder particles magnetically attractive can, for example, be fine iron powder, chromium oxide or nickel ferrite, or ferrite of the formula MFe20^, where M is a bivalent metal,

slik som jern, mangan eller kobolt. Karbon som er tilstede i overflaten av pulverpartiklene, tjener til å gi partiklene den ønskede elektriske ledningsevne. such as iron, manganese or cobalt. Carbon present in the surface of the powder particles serves to give the particles the desired electrical conductivity.

Mengden av karbon i pulverpartiklene kan være liten The amount of carbon in the powder particles may be small

og er mindre enn 15 vekt-% av den totale vekt av pulverpartiklene . and is less than 15% by weight of the total weight of the powder particles.

Vanligvis vil mengden av karbon utgjøre fra 2-8 vekt-%. Karbonpartiklene bør ha en gjennomsnittlig diameter som er minst av en størrelsesorden fem ganger mindre enn diameteren i pulverpartiklene. Spesielt egnet er karbon med en partikkelstørrelse innen området 1-250 nanometer. Den spesifikke motstand for det utviklende pulver bør være under 10 12 omn.cm og, målt i henholdhold til den fremgangsmåte som er beskrevet i eks. 1, helst innen området 10 til 10 ohm.cm. Diameteren i pulverpartiklene bør ligge mellom 0,1 og 50 mikrometer, helst mellom 5 og 30 mikrometer. Usually, the amount of carbon will be from 2-8% by weight. The carbon particles should have an average diameter that is at least an order of magnitude five times smaller than the diameter of the powder particles. Particularly suitable is carbon with a particle size in the range of 1-250 nanometers. The specific resistance of the developing powder should be below 10 12 omn.cm and, measured according to the method described in ex. 1, preferably in the range of 10 to 10 ohm.cm. The diameter of the powder particles should be between 0.1 and 50 micrometres, preferably between 5 and 30 micrometres.

For fremstilling av fremkallingspulveret, lages først pulverpartikler hvori ferromagnetisk materiale er fint oppdelt. For the production of the developing powder, powder particles are first made in which ferromagnetic material is finely divided.

I den hensikt blir polymermaterialet smeltet hvoretter fint oppdelte partikler av ferromagnetisk materiale dispergeres i smeiten. Den homogene dispersjon som således oppnås, avkjøles inntil det er oppnådd en kompakt kake, og denne kompakte kake males til partikler med den ønskede størrelse. Et porøst karbonsjikt kan påføres på overflaten av pulverpartiklene på to måter. Ifølge den første fremgangsmåte blandes pulverpartiklene som inneholder det ferromagnetiske materiale, med tørre karbonpartikler hvoretter temperaturen i blandingen økes under kontinuerlig blanding til en verdi ved hvilken pulverpartiklene blir myke og begynner å bli klebrige. De fine karbonpartkler festes på denne måte på overflaten av pulverpartiklene. Når tilstrekkelig med karbonpartikler er avsatt, avkjøles blandingen, og karbonpartikler som ikke er avsatt, siktes ut av blandingen. To that end, the polymer material is melted, after which finely divided particles of ferromagnetic material are dispersed in the melt. The homogeneous dispersion thus obtained is cooled until a compact cake is obtained, and this compact cake is ground into particles of the desired size. A porous carbon layer can be applied to the surface of the powder particles in two ways. According to the first method, the powder particles containing the ferromagnetic material are mixed with dry carbon particles after which the temperature of the mixture is increased during continuous mixing to a value at which the powder particles become soft and start to become sticky. The fine carbon particles are attached in this way to the surface of the powder particles. When sufficient carbon particles have been deposited, the mixture is cooled, and carbon particles that have not been deposited are sieved out of the mixture.

Ifølge den andre fremgangsmåte, dispergeres pulverpartiklene som inneholder det ferromagnetiske materiale, i vann sammen med de fine karbonpartikler, hvoretter dispersjonen som oppnås, oppvarmes under kontinuerlig omrøring til en temperatur ved hvilken polymermaterialet mykner. Etterat tilstrekkelig antall karbonpartikler er avsatt, blir dispersjonen avkjølt ned til romtemperatur og filtrert av. Karbonpartiklene som ikke er avsatt, vaskes bort med vannet, hvoretter pulveret tørkes i luften. According to the second method, the powder particles containing the ferromagnetic material are dispersed in water together with the fine carbon particles, after which the dispersion obtained is heated with continuous stirring to a temperature at which the polymer material softens. After a sufficient number of carbon particles have been deposited, the dispersion is cooled to room temperature and filtered off. The carbon particles that have not been deposited are washed away with the water, after which the powder is dried in the air.

Det ladede mønster som skal fremkalles, kan være tilstede på slike fotoledende sjikt som er kjent i den elektrofotografiske teknikk. Disse er f.eks. filmsjikt bestående av en organisk polymerfilmdannende forbindelse med fotoledende egenskaper, f.eks. polyvinylkarbazol eller en isolerende filmdannende binder, i hvilken et fotoledende stoff, slik som selen, sinkoksyd, kadmiumsulfid eller en organisk fotoledende forbindelse, slik som f.eks. beskrevet i den ålment tilgjengelige tyske patentsøknad nr. P 20 05 462.0 og P 21 23 829.9, er fint fordelt. Det fotoledende sjikt kan også bestå av fotoledende stoff som er fordampet i vakuum. The charged pattern to be developed can be present on such photoconductive layers as are known in the electrophotographic technique. These are e.g. film layer consisting of an organic polymer film-forming compound with photoconductive properties, e.g. polyvinylcarbazole or an insulating film-forming binder, in which a photoconductive substance, such as selenium, zinc oxide, cadmium sulfide or an organic photoconductive compound, such as e.g. described in the widely available German patent application No. P 20 05 462.0 and P 21 23 829.9, is finely divided. The photoconductive layer can also consist of photoconductive material that has been evaporated in a vacuum.

Aktivatorer og sensitisorer for det fotoledende stoff kan være tilstede i det fotoledende sjikt. Activators and sensitizers for the photoconductive substance may be present in the photoconductive layer.

Fremkallingspulveret ifølge oppfinnelsen egner seg meget godt til kopieringen i henhold til prinsippene for indirekte elektrofotografi, med hvilken et ladet mønster dannes i et fotoledende filmsjikt påført på et belte, og hvor dette ladede mønster fremkalles med et en-komponentpulver, og pulverbilledet overføres til et ark av mottagende stoff og fikseres til dette ved oppvarming. Det er funnet av pulverpartiklene som er dekket med karbon, lett kan overføres fra et fotoledende filmsjikt til et mottagende stoff, og den lille mengde pulver som forblir på den fotoledende overflate etter overføring, lett kan fjernes fra et slikt sjikt, f.eks. med en myk børste. Overføringen av pulverbilledet kan gjennomføres på vanlig kjent måte. Overfør-ingen kan gjennomføres i et elektrisk felt, helst ved bruk av et mottagende materiale hvorav overflaten har heller gode isoleringsegenskaper, men også i et magnetisk felt. Det mottagende materiale kan være papir, plastfilm eller dielektrisk papir. The developing powder according to the invention is very suitable for copying according to the principles of indirect electrophotography, with which a charged pattern is formed in a photoconductive film layer applied to a belt, and where this charged pattern is developed with a one-component powder, and the powder image is transferred to a sheet of receiving substance and is fixed to this by heating. It has been found that the powder particles covered with carbon can easily be transferred from a photoconductive film layer to a receiving substance, and the small amount of powder that remains on the photoconductive surface after transfer can be easily removed from such a layer, e.g. with a soft brush. The transfer of the powder image can be carried out in a commonly known manner. The transfer can be carried out in an electric field, preferably using a receiving material whose surface has rather good insulating properties, but also in a magnetic field. The receiving material can be paper, plastic film or dielectric paper.

Når pulverbilledet er overført i et elektrisk felt, kan det fotoledende sjikt eksponeres før eller under overføringstrinnet for fjerning av det ladede mønster, noe som resulterer i en bedre og hurtigere overføring. Spenningen som legges på ved overføring i et elektrisk felt mellom overflaten som bærer pulverbilledet og det mottagende materiale, kan variere mellom 50 og 1000 V, vanligvis utgjør den 400-750 V. When the powder image is transferred in an electric field, the photoconductive layer can be exposed before or during the transfer step to remove the charged pattern, resulting in a better and faster transfer. The voltage applied by transfer in an electric field between the surface bearing the powder image and the receiving material can vary between 50 and 1000 V, usually it amounts to 400-750 V.

De fotoledende filmsjikt er mer fleksible enn de pådamp-ede selensjikt, og som en konsekvens av dette, kan de påføres på en fleksibel bærer, slik som et belte. Belter med et fotoledende filmsjikt, er betydelig billigere enn selentromler og tillater erstatning av beltet med et nytt belte uten høye omkost-ninger når det fotoledende filmsjikt er skadet. The photoconductive film layers are more flexible than the vapor-deposited selenium layers, and as a consequence, they can be applied to a flexible carrier, such as a belt. Belts with a photoconductive film layer are significantly cheaper than selenium drums and allow replacement of the belt with a new belt without high costs when the photoconductive film layer is damaged.

Tegningen viser skjematisk en innretning til gjennomfør-ing av fremgangsmåten for indirekte elektrofotografi. Innret-ningen omfatter et endeløst belte 1 hvorpå^ det er påført et fotoledende filmsjikt. Det fotoledende filmsjikt er ladet elektrostatisk ved hjelp av en vanlig kjent koronautladnings-innretning 2 og eksponeres deretter billedvis mot en eksponer-ingsåpning 3. Den billedvise eksponering gjennomføres ved hjelp av en blitzlampe hvorved billedet som skal kopieres, integralt projiseres på det fotoledende sjikt. I fremkallingsstasjonen 4 fremkalles det ladede mønster som er dannet på The drawing schematically shows a device for carrying out the method for indirect electrophotography. The device comprises an endless belt 1 on which a photoconductive film layer has been applied. The photoconductive film layer is electrostatically charged using a commonly known corona discharge device 2 and is then exposed imagewise to an exposure opening 3. The imagewise exposure is carried out using a flash lamp whereby the image to be copied is integrally projected onto the photoconductive layer. In the developing station 4, the charged pattern formed on is developed

det fotoledende sjikt, ved hjelp av en-komponentpulveret. the photoconductive layer, using the one-component powder.

Fremkallingsstasjonen omfatter en pulverbeholder 8, hvori det roterer en hul sylinder, fremstilt av ikke-magnetiserbart materiale, og hvori det er anbrakt en eller flere permanentmag-neter. Mellom valsene 14 og 15 blir et mottagende materiale, matet til fra et lager 12, ved hjelp av en friksjonsvalse 13, brakt i kontakt med pulverbilledet som er dannet på det fotoledende filmsjikt. I overføringsstasjonen 5 overføres pulverbilledet til det mottagende materiale hvoretter kopien støtes ut via smeltingsstasjonen 19. Pulverrester som er blitt til-bake på det fotoledende filmsjikt etter overføring, fjernes ved hjelp av børstevasler 6, hvoretter det ladede mønster fjernes ved eksponering til en lyskilde 7. The development station comprises a powder container 8, in which a hollow cylinder rotates, made of non-magnetisable material, and in which one or more permanent magnets are placed. Between the rollers 14 and 15, a receiving material, fed to it from a bearing 12, by means of a friction roller 13, is brought into contact with the powder image formed on the photoconductive film layer. In the transfer station 5, the powder image is transferred to the receiving material, after which the copy is ejected via the fusing station 19. Powder residues that have remained on the photoconductive film layer after transfer are removed with the help of brush vassels 6, after which the charged pattern is removed by exposure to a light source 7.

Fremkallingspulveret ifølge oppfinnelsen kan selvfølge-lig også anvendes for fremkalling av ladede mønstre som er oppnådd ved overføring av et ladet mønster som er dannet på en fotoledende overflate til en isolerende overflate. The developing powder according to the invention can of course also be used for developing charged patterns obtained by transferring a charged pattern formed on a photoconductive surface to an insulating surface.

Eksempel 1 Example 1

120 g epoksyharpiks med et mykningspunkt på mellom 90-100°C smeltes, og 80 g fint jernpulver med en partikkelstørrelse mellom 25 og 100 nanometer, dispergeres homogent i smeiten. Den homogene dispersjon som således oppnås, avkjøles til en fast masse, og den faste masse males til partikler med en partikkel-størrelse på mellom 5 og 30 ym. En mengde på 75 g av de magnetisk tiltrekkbare partikler som således oppnås, dispergeres i 750 ml vann sammen med 6 g kjønrøk med en partikkelstørrelse på mellom 50 og 150 nanometer. 120 g of epoxy resin with a softening point of between 90-100°C is melted, and 80 g of fine iron powder with a particle size between 25 and 100 nanometers is dispersed homogeneously in the melt. The homogeneous dispersion thus obtained is cooled to a solid mass, and the solid mass is ground into particles with a particle size of between 5 and 30 µm. An amount of 75 g of the magnetically attractable particles thus obtained is dispersed in 750 ml of water together with 6 g of carbon black with a particle size of between 50 and 150 nanometers.

Under kontinuerlig omrøring oppvarmes dispersjonen til With continuous stirring, the dispersion is heated to

o o

78 C og holdes ved denne temperatur i 45 min. Etterat dispersjonen igjen er avkjølt til romtemperatur under koontinuerlig omrøring, filtreres de faste partikler av. Karbonpartiklene som ikke har avsatt seg på harpikspartiklene, fjernes med vannet, 78 C and kept at this temperature for 45 min. After the dispersion has again cooled to room temperature under continuous stirring, the solid particles are filtered off. The carbon particles that have not settled on the resin particles are removed with the water,

og det oppnådde fremkallingspulver tørkes i luft. Pulveret har and the obtained developing powder is dried in air. The powder has

3 4 3 4

en spesifikk motstandsevne på mellom 10 og 10 ohm.cm. noe som måles på følgende måte: En rektangulær beholder av hvilken bunnen består av messing og sideveggene av plast med gode isoleringsegenskaper, fylles til randen med fremkallingspulver. Den innvendige bunn-overflate i beholderen måler 9,6 cm 2, høyden 2 cm. Åpningen av beholderen som er fylt med fremkallingspulver, lukkes med et a specific resistivity of between 10 and 10 ohm.cm. which is measured in the following way: A rectangular container, the bottom of which consists of brass and the side walls of plastic with good insulating properties, is filled to the brim with developing powder. The inner bottom surface of the container measures 9.6 cm 2 , the height 2 cm. The opening of the container filled with developing powder is closed with a

nøyaktig tilpasset lokk av ledende materiale og en vekt på 130 g. Bunnen av pulverbeholderen og den ledende plate forbindes til polene av en spenningskilde på 20 volt, og strømmen i kretsen som således dannes, måles. Den spesifikke motstand for frem- precisely fitted lid of conductive material and a weight of 130 g. The bottom of the powder container and the conductive plate are connected to the poles of a voltage source of 20 volts, and the current in the circuit thus formed is measured. The specific resistance for the

kallingspulveret finnes fra likningen: the calling powder is found from the equation:

hvor V betyr where V means

spenningen fra spenningskilden, 0 betyr arealet av beholder-bunnen (eller av dekslet som er av samme størrelse), i den målte strøm og h høyden av pulverkolonnen. the voltage from the voltage source, 0 means the area of the container bottom (or of the cover which is of the same size), in the measured current and h the height of the powder column.

En annen fremgangsmåte for bestemmelse av den spesifikke motstand i fremkallingspulveret og som kan anvendes hvis mostanden i pulveret er for høy, til måling av strømmen ved den ovenfor angitte måte, er som følger: Beholderen som ble benyttet for den foregående måling, fylles slik som beskrevet ovenfor med fremkallingspulver, og dere-tter lukkes den med det ledende lokk. Another method for determining the specific resistance in the developing powder and which can be used if the resistance in the powder is too high, for measuring the current in the above-mentioned way, is as follows: The container that was used for the previous measurement is filled as described above with developing powder, and then it is closed with the conducting lid.

Et elektrometer med en kapasitet på 25-30 pF lades til et potensial på nøyaktig 10 volt, og det ladede elektrometer utlades over det fylte kar med fremkallingspulver. An electrometer with a capacity of 25-30 pF is charged to a potential of exactly 10 volts, and the charged electrometer is discharged over the filled vessel of developing powder.

RC-tiden for systemet, dvs. den tid i løpet av hvilken potensialet i elektrometeret synker fra 10 V til 3,7 V, måles, og ut fra denne kan den spesifikke motstand i fremkallings- The RC time of the system, i.e. the time during which the potential in the electrometer drops from 10 V to 3.7 V, is measured, and from this the specific resistance in the developing

pulveret beregnes ifølge formelen: the powder is calculated according to the formula:

hvori O er bunn- in which O is bottom-

arealet av beholderen, t er lik RC-tiden, h er høyden av pulverkolonnen og C er den elektrometriske kapasitet. the area of the container, t is equal to the RC time, h is the height of the powder column and C is the electrometric capacity.

En-komponentpulveret påføres på den innretning som er angitt i tegningen, for indirekte elektrografi. Det fotoledende belte i apparaturen består av en papirbærer på hvilken det er påført et fotoledende sjikt inneholdende polyvinylacetat som filmdannende bærer og sinkoksyd som fotoledende stoff. The one-component powder is applied to the device indicated in the drawing, for indirect electrography. The photoconductive belt in the apparatus consists of a paper carrier on which is applied a photoconductive layer containing polyvinyl acetate as a film-forming carrier and zinc oxide as a photoconductive substance.

Det mottagende materiale er et papir med en gramvekt The receiving material is a paper with a gram weight

på omkring 75 g/m 2, hvor den billedmottagende side var utstyrt med et sjikt med en gramvekt på 6-7 g/m 2 inneholdende polyvinylacetat og kalk. of about 75 g/m 2 , where the image-receiving side was equipped with a layer with a gram weight of 6-7 g/m 2 containing polyvinyl acetate and lime.

For overføring av pulverbilledet til det mottagende materiale, ble det lagt en spenning på -750 V på valsen 11. Det ble oppnådd høyekvalitetskopier hvori også områder i store billeder er godt utviklet. Fremkallingspulveret i pulverbeholderen behøvde ikke å fornyes, selv etterat det var laget mange tusen kopier. To transfer the powder image to the receiving material, a voltage of -750 V was applied to the roller 11. High quality copies were obtained in which also areas in large images are well developed. The developing powder in the powder container did not need to be renewed, even after many thousands of copies were made.

Eksempel 2 Example 2

120 g epoksyharpiks med et mykningspunkt mellom 90 og 100°C smeltes, og 40 g fint jernpulver dispergeres homogent i smeiten. Smeiten avkjøles til en fast masse, og den faste masse males til partikler med en partikkelstørrelse mellom 5 og 30 ym. En mengde på 80 g av de magnetiske tiltrekkbare partikler som 120 g of epoxy resin with a softening point between 90 and 100°C are melted, and 40 g of fine iron powder is homogeneously dispersed in the melt. The melt is cooled to a solid mass, and the solid mass is ground into particles with a particle size between 5 and 30 µm. A quantity of 80 g of the magnetic attractable particles which

ble oppnådd på denne måte, blandes méd 20 g karbonpartikler med en partikkelstørrelse mellom 50 og 150 nanometer. Under kontinuerlig omrøring oppvarmes pulverblandingen til omkring 80°C was obtained in this way, mixed with 20 g of carbon particles with a particle size between 50 and 150 nanometers. With continuous stirring, the powder mixture is heated to around 80°C

og holdes ved denne temperatur i omtrent 30 min. Deretter av-kjøles blandingen under kontinuerlig omrøring til romtemperatur. Til slutt siktes karbonpartiklene som ikke har avsatt seg på harpikspartiklene, ut av pulverblandingen. Et sort utseende, magnetisk tiltrekkbart utviklingspulver med en spesifikk motstand på mellom 10 3 og 10 4 ohm.cm, oppnås. Et ark av kommersi-elt oppnåelig sinkoksydpapir for direkte elektrofotografi lades elektrostatisk, hvoretter et billede med ladede billedområder projiseres på den elektrostatisk ladede overflate. Det latente ladede mønster fremkalles med fremkallingspulveret som er beskrevet ovenfor ifølge fremgangsmåten med magnetbørste, hvorved det var en spalt på omkring 75 ym mellom det ladede mønster og pulveret som adherte til den magnetiske sylinder. Pulverbilledet ble smeltet ved oppvarming. Det ble oppnådd en kopi med god kvalitet, hvor billedet ikke viste noen kantvirkning og hvor bakgrunnen var fri for toneravsetning. and kept at this temperature for approximately 30 min. The mixture is then cooled to room temperature with continuous stirring. Finally, the carbon particles that have not settled on the resin particles are sieved out of the powder mixture. A black-appearing, magnetically attractable developing powder with a specific resistance of between 10 3 and 10 4 ohm.cm is obtained. A sheet of commercially available zinc oxide paper for direct electrophotography is electrostatically charged, after which an image with charged image areas is projected onto the electrostatically charged surface. The latently charged pattern is developed with the developing powder described above according to the magnetic brush method whereby there was a gap of about 75 µm between the charged pattern and the powder adhering to the magnetic cylinder. The powder image was melted by heating. A good quality copy was obtained, where the image showed no edge effect and where the background was free of toner deposition.

Eksempel 3 Example 3

På den måte som er beskrevet i de foregående eksempler ble det fremstilt magnetisk tiltrekkbare partikler med en partikkelstørrelse i området 3-25 ym, inneholdende 70 vekt-% polystyren og 30 vekt-% jernferritt. Disse partikler ble utstyrt méd et karbonsjikt på den i eks. 2 beskrevne måte. In the manner described in the previous examples, magnetically attractable particles with a particle size in the range of 3-25 µm, containing 70% by weight polystyrene and 30% by weight iron ferrite, were produced. These particles were equipped with a carbon layer on it in ex. 2 described way.

En-komponentpulveret som ble oppnådd, ble påført i den The one-component powder obtained was applied therein

i tegningen viste apparatur, nå utstyrt med et fotoledende belte hvor det fotoledende sjikt inneholdt poly-N-vinylkarbazol som fotoledende stoff og 2,4,7-trinitrofluorenon-9 som akti-vator. Helst lades dette fotoledende sjikt positivt slik at koronautladningsinnretningen nå kan gi positiv oppladning. Videre forbindes valsen 11 som overfører pulverbilledet til in the drawing showed apparatus, now equipped with a photoconductive belt where the photoconductive layer contained poly-N-vinylcarbazole as photoconductive substance and 2,4,7-trinitrofluorenone-9 as activator. Preferably, this photoconductive layer is charged positively so that the corona discharge device can now provide positive charging. Furthermore, the roller 11 which transfers the powder image is connected to

det mottagende papir med en positiv spenningskilde på 600 V. the receiving paper with a positive voltage source of 600 V.

Det ble oppnådd kopier med høy kvalitet. High quality copies were obtained.

Brukbare fremkallingspulvere oppnås også når karbonpartiklene, slik som beskrevet i eks. 1 eller 2, avsettes på magnetisk tiltrekkbare partikler bestående av: Usable developer powders are also obtained when the carbon particles, as described in ex. 1 or 2, is deposited on magnetically attractable particles consisting of:

65 vekt-% polyvinylklorid og 65% by weight polyvinyl chloride and

35 vekt-% nikkelpulver, 35% by weight nickel powder,

80 vekt-% polymetylmetåkrylat og 80% by weight polymethyl methacrylate and

20 vekt-% jernpulver, 20% iron powder by weight,

75 vekt-% polyamid og 75% by weight polyamide and

35 vekt-% nikkelsinkferritt. 35% by weight nickel zinc ferrite.

Claims

1. Developing powder for magnetic brush development of a charged pattern, characterized in that the powder exhibits an electrical resistance between 10 and 10 ohm.cm. and that it consists of particles having an average diameter between 0.5 and 50 µm and is formed from cores containing 50-95% by weight of a thermoplastic, organic, polymer material with a softening point between 50 and 135°C and 50- 5% by weight of a finely divided ferromagnetic substance, and further on the surfaces are covered with carbon particles whose average diameter is a maximum of 1/5 of the average diameter of the powder particles.

2. Powder according to claim 1, characterized in that per part by weight of ferromagnetic material contains 1.5-3 parts by weight of polymer material.

3. Powder according to claim 1 or 2, characterized in that the polymer material has a softening point between 65 and 110°C.

4. Powder according to claims 1-3, characterized in that the polymer material is an epoxy resin with a softening point between 90 and 100°C.

5. Powder according to claims 1-4, characterized in that it exhibits a specific resistance between 10 2 and 10 ohm.cm.

6. Powder according to claims 1-5, characterized in that it contains 2-8% by weight of carbon particles.

7. Powder according to claims 1-6, characterized in that the carbon particles have a diameter of between 1 and 250 nm.

8. Powder according to claims 1-7, characterized in that the particles have an average diameter of 5-30 um.