CH636728A5

CH636728A5 - Revelateur magnetique sec a un composant.

Info

Publication number: CH636728A5
Application number: CH960580A
Authority: CH
Inventors: Nobuhiro Miyakawa
Original assignee: Mita Industrial Co Ltd
Priority date: 1979-12-25
Filing date: 1980-12-29
Publication date: 1983-06-15
Also published as: US4485163A; DE3049383A1; GB2069161B; DE3049383C2; JPS5927905B2; JPS5691242A; BE886849A; GB2069161A

Description

La présente invention se rapporte à un révélateur magnétique à un composant convenant pour l'obtention d'une image copiée ou d'une image imprimée, en développant une image, 40 chargée positivement, sur une plaque photosensible et en transférant l'image développée sur un papier ordinaire en tant que feuille de transfert.

Un révélateur magnétique, dit à un composant, qui comprend de la matière magnétique finement divisée dispersée dans 45 des particules de révélateur, est connu et largement utilisé comme révélateur capable de développer une image latente électrostatique, sans l'utilisation d'un véhicule particulier.

Comme type de révélateur magnétique à un composant, on connaît un révélateur magnétique, dit conducteur, dans lequel 50 une matière magnétique finement divisée est incorporée dans des particules de révélateur pour conférer la propriété d'attraction magnétique, et un agent conducteur tel que du noir de carbone sur les surfaces des particules, pour conférer la con-ductivité électrique (cf. par exemple brevets américains 55

N° 3 639 245 et N° 3 965 022). Lorsque ce révélateur magnétique conducteur est mis en contact, sous la forme de ce que l'on appelle une brosse magnétique, avec une plaque de support d'image latente électrostatique pour effectuer le développement de l'image latente, on peut obtenir une excellente image visible, 60 exempte des effets dits de coin ou de voile. Toutefois, il est connu qu'un problème sérieux surgit lorsque cette image de révélateur est transférée de la plaque à une feuille de transfert ordinaire. Plus spécifiquement, comme divulgué dans la demande japonaise publiée N° 117435/75, lorsque la résistance ss électrique inhérente d'ime feuille de transfert est inférieure à ÎO13^"0"1 comme dans le cas d'un papier ordinaire, au stade du transfert, l'élargissement du contour ou la réduction de l'efficience de transfert est provoqué par l'éparpillement des particules de révélateur. Cet inconvénient est pallié dans une certaine mesure si la surface réceptrice du pigment (toner) d'une feuille de transfert est enduite avec une résine, une cire ou une huile ayant une résistance électrique élevée, mais cet effet d'amélioration est abaissé dans des conditions d'humidité élevée. En outre, le coût des feuilles de transfert est augmenté par l'enduction avec une résine ou son analogue et le toucher ou la main est diminué par la présence de cet enduit.

Comme autre type de révélateur magnétique à un composant, on connaît un révélateur magnétique non-conducteur à un composant comprenant un mélange intime et homogène de matière magnétique finement divisée et d'un liant détecteur d'électricité. Par exemple le brevet américain N° 3 645 770 divulgue un procédé de reproduction photographique électrostatique dans lequel une brosse (couche) magnétique du révélateur magnétique non-conducteur à un composant mentionné ci-dessus est chargée par décharge corona ayant une polarité opposée à la polarité de l'image latente électrostatique à développer et le révélateur chargé est mis en contact avec une plaque de support d'image latente électrostatique pour développer l'image latente, l'image de révélateur étant ensuite transférée à une feuille de transfert. Ce procédé de reproduction photographique électrostatique est avantageux en ce qu'une image de transfert peut être formée, même sur un papier ordinaire, comme feuille de transfert. Toutefois, il est difficile de charger uniformément la brosse magnétique du révélateur magnétique non-conducteur entièrement, même jusque dans la portion enracinée profonde, et c'est pourquoi il est difficile d'obtenir irne image ayant une concentration suffisamment élevée. De plus, comme un mécanisme de décharge corona doit être disposé dans la zone d'un dispositif de développement, l'appareil de copie devient compliqué.

Récemment on a proposé un procédé dans lequel le développement d'une image latente électrostatique est accompli en utilisant le chargement d'un révélateur magnétique non-conduc-teur par contact avec friction du révélateur avec la surface d'une plaque de support d'image latente électrostatique (cf. demande japonaise publiée N° 62638/75) et un procédé dans lequel le développement est accompli en utilisant la polarisation diélectrique d'un révélateur magnétique non-conducteur (cf. demande japonaise publiée N° 133026/76).

Toutefois, dans le premier procédé, les conditions du développement doivent être contrôlées strictement parce que, si les conditions du développement ne sont pas strictement contrôlées, il se produit un voile dans la surface de non-image (spécialement apparent lorsque le degré de contact de l'extrémité som-mitale d'une pointe des particules de pigment (toner) magnétique avec la surface d'un matériau photosensible est élevé) ou un fixage ou blocage des particules du pigment (toner) magnétique sur le manchon de développement, ce défaut étant surtout évident lorsque l'opération de copie est exécutée en continu.

Dans le dernier procédé, bien qu'un problème de voile ne se pose pas parce qu'une image visible est formée par la charge de développement produite par un effet de polarisation diélectrique induit dans le pigment (toner) magnétique à une image latente électrostatique, la portion à bas potentiel de l'image latente ne peut pas être développée efficacement. Dès lors, une surface à faible densité d'un original ne peut pas être reproduite efficacement dans la copie obtenue et la reproduction d'une demi-teinte dans la copie est très difficile.

Au surplus, les copies obtenues conformément à ces deux procédés connus sont médiocres quant à la netteté de l'image, et, lorsqu'on utilise un matériau photosensible du type p,

comme le sélénium, pour une plaque photosensible et qu'une image chargée positivement est développée, il est difficile d'obtenir des images ayant une densité suffisamment élevée conformément à l'un ou l'autre de ces deux procédés connus.

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La demanderesse a découvert que lorsqu'une matière ma- face arrière de la feuille de transfert, de ce fait l'image de révéla-gnétique finement divisée ayant une force coercitive et une den- teur étant attirée vers la feuille de transfert. Lorsque les charges sité apparente spécifiques est choisie et utilisée comme matière retenues sur les particules de révélateur sont éteintes ou neutra-magnétique du révélateur magnétique à un composant et que les Usées aisément, les particules de révélateur s'éparpillent tout particules de révélateur sont préparées en dispersant cette ma- 5 autour ou sont repoussées vers la plaque photosensible, ce qui se tière magnétique spécifique dans un milieu liant comprenant un traduit par l'apparition d'un élargissement du contour de l'i-polymère aromatique vinylique et un acide carboxylique alipha- mage transférée ou une réduction de l'efficience de transfert, tique ou un sel métallique de celui-ci, le développement d'une C'est pourquoi, bien que ce révélateur magnétique à un compo-image chargée positivement sur une plaque photosensible et le sant contienne une quantité relativement grande de la mtière transfert de l'image développée sur un papier ordinaire peuvent io magnétique finement divisée, il faut que le révélateur possède être réalisés avec une haute efficience de développement et une de propriété de retenir les charges de manière stable.

haute efficience de transfert, sans contamination de l'arrièrre- Une des particularités importantes du révélateur de la pré

plan ni élargissement du contour de l'image, et que divers dé- sente invention est qu'une matière magnétique finement divisée, fauts des techniques conventionnelles peuvent être éliminés effi- ayant ime force coercitive non supérieure à 120 Oe et une den-cacement. is sité apparente d'au moins 0,45 g/ml, est choisie comme matière

C'est pourquoi un objet majeur de la présente invention est magnétique finement divisée et est combinée avec un milieu d'apporter un révélateur magnétique à un composant, qui rend comprenant un polymère aromatique vinylique et un acide car-possible l'exécution du développement d'une image chargée po- boxylique aliphatique ayant au moins 14 atomes de carbone (y sitivement sur une plaque photosensible, avec transfert ultérieur compris l'atome de carbone du groupe carboxyle) par groupe de l'image développée sur un papier ordinaire avec des effi- 20 carboxyle, ou un sel de cet acide carboxylique aliphatique. ciences élevées de développement et de transfert, sans contami- Dans la présente spécification et les revendications en an-nation de l'arrière-plan ni élargissement du contour dans l'i- nexe, la densité apparente est celle déterminée conformément à mage transférée. la méthode K-5101 du JIS (Japanese Industriai Standard).

Un autre objet de la présente invention est d'apporter un Dans la présente invention, en vue d'augmenter l'efficience révélateur magnétique sec à un composant qui rend possible 25 de développement et l'efficience de transfert et d'améliorer la l'exécution du développement d'une image chargée électrosta- densité de l'image transférée, il est important qu'une matière tique très aisément, sans utilisation d'un dispositif accessoire magnétique finement divisée, spécialement du tétroxyde de fer particulier tel qu'un mécanisme de décharge corona, ni d'un finement divisé (magnétique) ayant une force coercitive (He) contact de friction excessif d'une brosse magnétique du révéla- non supérieure à 120 Oe et une densité apparente d'au moins teur avec la surface d'une plaque photosensible. 30 0,45 g/ml soit utilisée. Plus spécifiquement comme illustré au

Conformément à la présente invention, on apporte un révé- tableau 3 dans l'exemple 2 donné ci-après, lorsqu'on utilise une lateur magnétique à un composant à utiliser dans le développe- magnétite ayant une force coercitive plus grande que 120 Oe, il ment d'une image chargée positivement et le transfert d'une est difficile de former une image transférée ayant une densité image de révélateur, lequel comprend des particules d'une com- élevée satisfaisante. De plus, même si la force coercitive ne position comportant un polymère aromatique vinylique, un 35 dépasse pas 120 Oe, lorsque la densité apparente de la magné-acide carboxylique aliphatique ayant au moins 14 atomes de tite est inférieure à 0,45 g/ml, il est de même difficile de former carbone (atomes de carbone totaux, y compris l'atome de car- une image transférée ayant une densité élevée satisfaisante. Par bone du groupe carboxyle) par groupe carboxyle, ou un sel contre, lorsqu'on utilise de la magnétite finement divisée dans métallique de cet acide carboxylique aliphatique, et une matière laquelle les deux exigences qui précèdent sont satisfaites en con-magnétique finement divisée ayant une force coercitive non su- 40 formité avec la présente invention, il devient possible d'amélio-périeure à 120 Oe et une densité apparente d'au moins rer considérablement la densité de l'image transférée, et la net-

0,45 g/ml. teté de l'image obtenue est ainsi remarquablement améliorée

La figure unique est un schéma illustrant un procédé de par rapport à la densité d'une image formée en utilisant une développement où l'on utilise un révélateur magnétique à un magnétite qui n'est pas à la portée de la présente invention. De composant conforme à la présente invention. 45 plus, si l'on utilise cette matière magnétique finement divisée, le

On se propose maintenant de décrire de manière détaillée la problème de l'éparpillement du pigment (toner) sur la copie présente invention. obtenue peut être efficacement résolu.

Ordinairement, lorsqu'une brosse magnétique d'un révéla- Les raisons pour lesquelles de tels effets sont obtenus dans la teur du type à un composant est mise en contact avec une sur- présente invention n'ont pas été complètement élucidées; toute-face de support d'image latente électrostatique d'un substrat, 50 fois on estime que ces effets sont obtenus probablement en vertu une force d'attraction électrostatique (force coulombique) et des particularités suivantes. Comme signalé précédemment, une force d'attraction magnétique sont produites entre les parti- dans un révélateur magnétique, l'efficience de développement cules de révélateur et l'image latente électrostatique et entre les est influencées par une balance entre la force d'attraction ma-particules de révélateur et respectivement un aimant formateur gnétique et la force coulombique imposées simultanément sur de brosse magnétique. Dès lors, les particules de révélateur sur 55 les particules de révélateur. Lorsqu'une matière magnétique lesquelles la force coulombique est plus grande sont attirées vers ayant une force coercitive dépassant l'intervalle spécifié dans la l'image latente électrostatique et les particules de révélateur sur présente invention est utilisée, la force d'attraction magnétique lesquelles la force d'attraction magnétique est plus grande sont est augmentée et par conséquent il se produit une réduction de attirées vers un manchon de développement et ainsi le dévelop- l'efficience de développement. La densité apparente de la ma-pement est exécuté conformément à l'image latente électrosta- 60 tière magnétique a des relations étroites avec la caractéristique tique sur le substrat. C'est pourquoi il faut qu'une certaine ba- anisotrope de la forme et avec la dimension de particule dans les lance soit maintenue entre la caractéristique magnétique et la particules de matière magnétique, et, une matière magnétique caractéristique de chargement au stade du développement. finement divisée ayant une faible densité apparente a tendance à

Lorsqu'une image de révélateur est transférée sur une fournir un révélateur magnétique ayant une grande capacitance feuille de transfert, une décharge corona de polarité opposée 65 électrostatique et une grande constante diélectrique. Par contre, aux charges retenues du révélateur, c'est-à-dire de même pola- si on utilise une matière magnétique ayant une densité appa-rité que celle de l'image latente électrostatique sur le substrat rente d'au moins 0,45 g/ml, la constante diélectrique est réglée à photosensible (polarité positive) est exécutée à partir de la sur- un niveau relativement bas et, par conséquent, le chargement

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des particules de révélateur considérées est facilité; comme la capacitance électrostatique du révélateur est aussi réglée à un niveau relativement bas, la tendance des charges à s'échapper est diminuée. On estime que l'efficience du développement et l'efficience du transfert augmenteront probablement pour ces raisons.

Dans la présente invention il est important aussi qu'une matière magnétique finement divisée, ayant les caractéristiques mentionnées plus haut, soit dispersée dans un milieu comprenant un acide carboxylique aliphatique ayant au moins 14 atomes de carbone (y compris l'atome de carbone du groupe carboxyle) par groupe carboxyle, ou un sel de celui-ci, et un polymère aromatique vinylique. Comme illustré dans l'exemple 3 donné ci-après, même si l'on utilise une matière magnétique qui satisfait aux exigences de la présente invention, lorsqu'elle est dispersée dans un milieu exempt de l'acide carboxylique aliphatique mentionné plus haut ou de son sel, il est difficile d'augmenter la densité de l'image transférée à un niveau élevé satisfaisant, la copie obtenue est médiocre en netteté et il se produit une contamination de l'arrière-plan, à cause de l'épar-pillement du pigment (toner). Ce défaut est de même observé lorsqu'on emploie un acide carboxylique aliphatique ayant moins de 14 atomes de carbone par groupe carboxyle ou un acide dicarboxylique en tant que composant acide carboxylique. D'un autre côté, lorsqu'on utilise un acide carboxylique ayant au moins 14 atomes de carbone, de préférence au moins 18 atomes de carbone (y compris l'atome de carbone du groupe carboxyle) ou son sel conformément à la présente invention, la densité de l'image transférée peut être remarquablement améliorée et de même la netteté de l'image peut être augmentée, les troubles dûs à l'éparpillement du pigment (toner) pouvant être efficacement empêchés.

Les raisons pour lesquelles ces effets peuvent être obtenus par l'utilisation de l'acide carboxylique aliphatique précité, ou de son sel, ne sont pas complètement élucidées. Néanmoins, comme la constante diélectrique et la capacitance électrostatique du révélateur formé sont réglées à des niveaux relativement bas quand l'acide carboxylique aliphatique sus-mentionné ou son sel est incorporé dans un milieu liant, on estime que l'efficience du développement et l'efficience du transfert augmenteront probablement pour les mêmes raisons que celles indiquées plus haut quand il s'agissait de la matière magnétique finement divisée. De plus, il a été confirmé que l'acide carboxylique aliphatique ou son sel, que l'on utilise en tant que partie du milieu liant, a pour fonction de faciliter la dispersion uniforme de la matière magnétique à l'état finement divisé et qu'il est efficace pour le réglage des charges des particules du révélateur vers le côté négatif.

La matière magnétique finement divisée ayant les caractéristiques mentionnées plus haut peut être aisément choisie parmi un tétroxyde de fer (magnétite) d'un système cristallin isométrique et un tétroxyde de fer amorphe légèrement arrondi. On notera que le tétroxyde de fer d'un système cristallin aciculare a une force coercitive de loin supérieure à 120 Oe et qu'un tel tétroxyde de fer ne peut pas du tout être utilisé dans la présente invention. En vue de satisfaire aux exigences qui précèdent, on préfère que la dimension de particule de la matière magnétique finement divisée soit de 0,3 à 1 micron, spécialement de 0,35 à 0,7 micron. De plus, il est important que la matière magnétique finement divisée soit une qui n'a pas été soumise à un traitement de dopage avec du cobalt ou son analogue. En outre, on préfère que la caractéristique anisotrope de la forme, définie par le rapport dimension la plus longue/dimension la plus courte, soit dans l'intervalle de 1,0 à 5,5; spécialement de 1 à 3.

Le trétroxyde de fer ayant les caractéristiques mentionnées plus haut peut être préparé conformément au procédé suivant, tout en notant que le procédé de préparation n'est pas limité au procédé que l'on décrit ci-dessous. Plus spécifiquement on ajoute une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium à une solution aqueuse de sulfate de fer (III) pour former un précipité d'hydroxyde de fer (III). On règle alors le pH de la liqueur-mère s à une valeur de 4 à 11 et l'on effectue le traitement hydrothermique sous pression, pour convertir le précipité gélif orme de l'hydroxyde de fer en a-Fe203 cubique (hématite). Les conditions pour la préparation de ce trioxyde de fer a cubique sont décrites en détail par exemple dans Nobuoka et coll., Kogyo io Kagaku Zasshi, 66, page 412 (1963). Le traitement hydrothermique peut être exécuté à 150-230 °C pendant 10 à 100 heures. Ordinairement quand la valeur du pH de la liqueur-mère est élevée, la dimension de particule est grande. C'est pourquoi on peut aisément obtenir un trioxyde de fer a ayant la dimension 15 de particule souhaitée en ajustant la valeur du pH de la liqueur-mère de même que la température de traitement et la durée. Le trioxyde de fer a ainsi obtenu est soumis à un traitement réducteur dans des conditions connues, par exemple dans un four de réduction avec de l'hydrogène à 400 °C, en obtenant ainsi un 20 tétroxyde de fer d'un système isométrique ou un tétroxyde de fer (Fe304) amorphe légèrement arrondi. Le traitement réducteur est ordinairement effectué en sorte que le rapport atomique Fe2+/Fe3+ dans le tétroxyde de fer résultant soit dans l'intervalle de 0,9/1,0 à 1,1/1,0, en obtenant ainsi du tétroxyde de fer 25 ayant les caractéristiques mentionnées plus haut.

Au stade de formation du trioxyde de fer a comme précurseur, si l'on exécute le traitement hydrothermique dans des conditions de valeur de pH relativement basse, on peut obtenir du tétroxyde de fer dans lequel les sommets des cristaux cubiques 30 sont arrondis, ou du tétroxyde de fer amorphe ayant une configuration légèrement arrondie. Ces particules peuvent être utilisées dans la présente invention au même titre que les particules d'un système isométrique.

Comme acide carboxylique aliphatique ayant au moins 14 35 atomes de carbone (en y comprenant l'atome de carbone du groupe carboxyle) par groupe carboxyle, on peut mentionner les acides gras saturés comme l'acide myristique, l'acide pentadécy-lique, l'acide palmitique, l'acide heptadécylique, l'acide stéari-que, l'acide nonadécanoïque, l'acide arachidique, l'acide béhé-40 nique, l'acide lignocérique, l'acide cérotique, l'acide heptacosa-noïque et l'acide montanique, les acides gras insaturés comme l'acide oléique, l'acide élaïque, l'acide linoléique, l'acide cétoléi-que, l'acice érucique, l'acide brassidique, l'acide arachidonique et l'acide stéarolique, ainsi que les acides gras polymérisés 45 (acides dimères). Ces acides peuvent être utilisés isolément ou sous forme d'un mélange de deux ou plusieurs de ceux-ci. On préfère spécialement un acide carboxylique aliphatique ayant au moins 18 atomes de carbone (y compris l'atome de carbone du groupe carboxyle) par groupe carboxyle. Comme exemples prèso férés de l'acide gras mixte, on peut mentionner l'acide gras du suif de boeuf, l'acide gras de l'huile de noix de coco et l'acide gras de l'huile de palme.

Comme sel métallique de cet acide gras, on peut mentionner 55 les sels de métaux alcalino-terreux comme le calcium, le magnésium et le baryum et de métaux polyvalents comme le zinc, le cadmium, l'aluminimium, le plomb, le cobalt, le fer, le nickel, le chrome et le manganèse. Bref, on préfère les sels insolubles dans l'eau. En outre on peut utiliser les sels lithiques de ces acides 60 gras dans la présente invention.

Pour prévenir le blocage des particules de révélateur, on préfère que le point de fusion de l'acide carboxylique aliphatique ou de son sel métallique soit d'au moins 45 °C. En outre, pour obtenir un révélateur dans lequel l'exsudation de la ma-65 tière magnétique finement divisée à partir du milieu liant est empêchée et la cohésion ést efficacement contrôlée au cours d'une longue période d'entreposage, on préfère spécialement que l'acide gras soit utilisé sous la forme d'un savon métallique.

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Pour augmenter la densité de l'image transférée, il est important d'utiliser une résine aromatique vinylique comme résine de liant. Par exemple, on peut utiliser des homopolymères et copolymères de monomères aromatiques vinyliques et des copo-lymères de monomères aromatiques vinyliques avec d'autres 5 monomères mono- ou diéthyléniquement insaturés.

Comme monomère aromatique vinylique, on utilise de préférence des monomères représentés par la formule suivante:

dans laquelle Ri représente un atome d'hydrogène, un groupe alcoyle inférieur ayamt jusqu'à 4 atomes de carbone ou un 20 atome d'halogène, R2 représente un substituant tel qu'un groupe alcoyle inférieur ou un atome d'halogène, et n est le nombre entier 0,1 ou 2, comme le styrène, le vinyltoluène, l'a-méthylstyrène, l'a-chlorostyrène et le vinylxylène ainsi que le vinylnaphtalène. Parmi ces monomères on préfère le styrène et 25 le vinyltoluène spécialement.

Comme monomère que l'on utilise en combinaison avec ce monomère aromatique vinylique on peut mentionner par exemple les monomères acryliques représentés par la formule suivante: 30

R3

I

H,C=C

35

C-R4 II

o dans laquelle R3 représente un atome d'hydrogène ou un groupe alcoyle inférieur et R4 représente un groupe hydroxyle, un 40 groupe alcoxy, un groupe hydroxyalcoxy, un groupe aminoalc-oxy ou un groupe amino, comme l'acide acrylique, l'acide méthacrylique, l'acrylate d'éthyle, le méthacrylate de méthyle, l'acrylate de butyle, le méthacrylate de butyle, l'acrylate de

2-éthylhexyle, le méthacrylate de 2-éthylhexyle, l'acrylate de 45

3-hydroxypropyIe, le méthacrylate de 2-hydroxyéthyle, l'acrylate de 3-aminopropyle, l'acrylate de 3-N,N-diéthylaminopro-pyle et l'acrylamide, les monomères de dioléfines conjuguées représentées par la formule suivante:

Rs

50

ch2=c-ch=ch2

dans laquelle R5 représente un atome d'hydrogène, un groupe alcoyle inférieur ou un atome de chlore, comme le butadiène, 55 l'isoprène et le chloroprène, les acides carboxyliques éthyléni-quement insaturés et leurs esters comme l'anhydride maléique, l'acide fumarique, l'acide crotonique et l'acide itaconique, les esters vinyliques comme l'acétate de vinyle, de même que la vinylpyridine, la vinylpyrrolidone, les éthers vinyliques, l'acrylo- 60 nitrile, le chlorure de vinyle et le chlorure de vinylidène.

Les objects envisagés de la présente invention peuvent être réalisés si la teneur du monomère aromatique vinylique dans le polymère est d'au moins 25 % en poids (dans la présente spécification tous les « %» et «parties» sont exprimés en poids, sauf 65 indication contraire). On préfère que le poids moléculaire du polymère soit de 3.000 à 300.000, spécialement de 5.000 à 200.000.

Dans la présente invention on préfère que l'acide gras ou son sel soit utilisé en une quantité de 0,2 à 4%, spécialement de 0,5 à 3,5 % par rapport à la matière magnétique finement divisée, et que le polymère aromatique vinylique soit utilisé en une quantité de 45 à 95 %, spécialement de 50 à 85 % par rapport à la matière magnétique finement divisée. Lorsque la quantité de l'acide gras ou de son sel métallique est trop basse et inférieure à la limite inférieure de l'intervalle indiqué ci-dessus, l'efficience de développement est abaissée et la densité de l'image est aisément diminuée. Lorsque la quantité d'acide gras ou de son sel est trop grande et dépasse la limite supérieure de l'intervalle précité, le voile est aisément provoqué dans la copie obtenue et un blocage est souvant causé dans le révélateur. De plus, si la quantité de polymère aromatique vinylique est trop faible et est inférieure à la limite inférieure de l'intervalle précité, les caractéristiques électriques et la propriété de fixage s'abaissent facilement, tandis que si la quantité de polymère aromatique vinylique est trop grande et dépasse la limite supérieure de l'intervalle précité, les caractéristiques magnétiques deviennent non satisfaisantes.

Dans la présente invention, le tétroxyde de fer spécifique est incorporé et malaxé uniformément et de manière homogène dans le milieu liant tel que mentionné plus haut, et la composition malaxée est pulvérisée pour obtenir un révélateur magnétique sec à un composant.

Des adjuvants connus pour révélateurs peuvent être ajoutés conformément à des formulations connues préalablement au malaxage et à la pulvérisation dans la présente invention. Par exemple, pour améliorer la nuance colorée du révélateur, on peut utiliser un pigment comme du noir de carbone ou un colorant comme le Violet Acide (C. 1.43525), isolément ou en combinaison, en ime quantité de 0,5 à 5 % en poids par rapport à la quantité totale de révélateur. De plus, pour obtenir un effet de dilution, on peut ajouter une charge comme du carbonate de calcium ou de la silice finement divisée en une quantité allant jusqu'à 20% en poids par rapport à la quantité totale de révélateur. Dans le cas d'une méthode de fixage avec utilisation d'un rouleau chauffant pour le fixage, on peut ajouter un agent préventif d'offset comme une huile de silicone, une résine oléfini-que à poids moléculaire inférieure ou une cire, en une quantité de 2 à 15 % en poids par rapport à la quantité totale de révélateur, et, dans le cas d'une méthode de fixage avec utilisation d'un rouleau de pressage pour le fixage, on peut ajouter un agent conférant la propriété de fixage sous pression, comme une cire paraffinique, une cire animale ou végétale ou une amide d'acide gras, en une quantité de 5 à 30% en poids par rapport à la quantité totale de révélateur. De plus, pour prévenir la cohésion ou l'agglomération des particules de révélateur et améliorer la fluidité du révélateur, on peut incorporer un agent améliora-teur de la fluidité tel que du polytétrafluoréthylène finement divisé, en une quantité de 0,1 à 1,5% en poids par rapport à la quantité totale de révélateur.

Le formage du révélateur est accompli en refroidissement la composition malaxée mentionnée ci-dessus, en pulvérisant la composition refroidie et si c'est nécessaire en classifiant le produit de la pulvérisation. Evidemment, on peut exécuter une agitation mécanique rapide, en sorte d'arrondir les sommets des particules amorphes.

Ordinairement on préfère que la dimension de particule des particules de révélateur soit de 5 à 35ji, quoique la dimension de particule préférée change dans une certaine mesure en fonction du pouvoir résolvant désiré. Par l'emploi du révélateur de la présente invention comprenant les particules amorphes ainsi préparées par malaxage et pulvérisation, il devient possible d'augmenter remarquablement l'efficience de transfert et d'obtenir une image nette, possédant une densité élevée.

Dans le procédé de reproduction photographique électrostatique où l'on utilise le révélateur de la présente invention, la

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formation d'une image latente électrostatique est accomplie tique ayant une dimension de 5 à 25 [x. Séparément, on prépare conformément à des modes opératoires connus. Par exemple on un pigment (toner) magnétique (toner A de comparaison) de la peut adopter une méthode dans laquelle une couche photocon- même manière que décrit ci-dessus, sauf que l'on n'incorpore ductrice sur un substrat conducteur de l'électricité est uniformé- pas de stéarate de zinc.

ment chargée, puis est soumise à une exposition sous forme 5

d'image, pour former une image latente électrostatique. Entre autres choses, on mesure la force coercitive (He) avec

Une brosse magnétique du révélateur magnétique à un com- un dispositif de mesure des propriétés magnétiques fourni par posant mentionné plus haut est mise en contact avec la surface Toyo Kogyo (Modèle VSPM-1 ; champ magnétique = 5 K Oe), du substrat porteur de l'image latente électrostatique formée sur et l'on mesure la densité apparente conformément à la méthode celle-ci, en formant ainsi une image visible du révélateur. 10 K-5101 des JIS, tandis que l'on détermine la dimension

L'image de révélateur sur le substrat est alors mise en con- moyenne de particule d'après une photographie au microscope tact avec une feuille de transfert et l'on exécute une décharge électronique.

corona avec la même polarité que celle de l'image latente élec- Le test de copie est exécuté de la manière suivante en utili-

trostatique à partir de la surface arrière de la feuille de transfert, sant les deux pigments (toners) magnétiques ci-dessus.

pour transférer l'image de révélateur sur la feuille de transfert. 15 Dans une copieuse munie d'un tambour au sélénium (ayant Le fixage de l'image transférée est accompli comformément un diamètre extérieur de 150 mm) en tant que matériau photo-à une méthode de fixage facultative, choisie en fonction du gen- sensible, on applique le pigment (toner) magnétique sur un rou-re du révélateur, par exemple un fixage par rouleau chauffant, leau de développement d'un système dit à rotation indépen-un fixage à la lampe flash ou un fixage au rouleau presseur. dante, dans lequel un aimant et un manchon tournent indépen-

Le révélateur de la présente invention convient spéciale- 20 damment. L'intensité du champ magnétique sur le manchon de ment pour le développement d'une image latente chargée positi- développement (ayant un diamètre extérieur de 33 mm) dans vement, formée sur une plaque photosensible du type p, comme lequel est installé un aimant, est réglée à travers un matériau une plaque photosensible au sélénium ou une plaque photosen- non-magnétique à environ 900 gauss et l'espace entre le man-sible avec photoconducteur organique. chon et une plaque de découpage à pointes est réglé à 0,3 mm.

On peut utiliser un révélateur magnétique à un composant 25 Une trémie est arrangée pour que le pigment (toner) magnéti-du type à charge de friction conventionnel pour le développe- que soit fourni à partir de la trémie à la zone du rouleau de ment d'une image latente chargée négativement formée sur une développement et que l'espace entre le rouleau de développe-plaque photosensible, mais l'on n'obtient que des résultats non ment et la surface du matériau photosensible soit réglé à satisfaisants lorsque ce révélateur conventionnel est utilisé pour 0,5 mm. Le manchon de développement et le matériau photo-développer une image latente chargée positivement sur une pia- 30 sensible tournent dans la même direction, tandis que l'aimant que photosensible du type p, telle que citée plus haut. Par con- tourne en direction opposée. Dans ces conditions le chargement tre, le révélateur de la présente invention fournit d'excellents (+6,7 KV), l'exposition sous forme d'image, le développement, résultats au développement de ces images chargées positivement le transfert (+6,3 KV), le fixage au rouleau chauffant et le net-et au transfert des images développées sur les feuilles de trans- toyage de la brosse à la fourrure sont exécutés. On utilise du fert. 35 papier exempt de bois, d'une épaisseur de 80 [x, comme feuille

Une forme de réalisation du procédé de développement de transfert. Les résultats du test de copie et les propriétés du mentionné plus haut, avec utilisation du révélateur de la pré- pigment (toner) magnétique sont indiqués au tableau 1. La den-sente invention, est illustrée dans la figure 1 dans laquelle les sité d'image est exprimée comme étant la densité de la portion numéros de référence 1,2,3,4,5,6 et 7 représentent respecti- noire pleine de l'image mesurée par un densitomètre à réflexion vement un tambour au sélénium, un manchon non-magnétique, 40 du commerce (fourni par Konishiroku Shashin Kogyo), tandis un aimant, une plaque de découpage à pointes, une trémie, une que la capacitance électrostatique est déterminée en utilisant un couche de brossage d'un révélateur magnétique et le révélateur LC-mètre du commerce (fourni par Kokuyo Denki) et que la magnétique. résistance électrique est mesurée en utilisant une source de puis-

On va maintenant décrire en détail la présente invention en sance du commerce et un ampère-mètre (fourni par Takeda-se rapportant aux exemples suivants qui, en aucune manière, ne 45 Riken). La cellule utilisée pour déterminer les propriétés physi-limitent la portée de l'invention. Dans ces exemples, toutes les ques des pigments (toners) magnétiques comprend une portion «parties» sont exprimées en poids. d'électrode composés d'acier inoxydable et une portion isolante composée de quartz, où l'espacement des électrodes est de Exemple 1 0,65 mm, la surface d'électrode en coupe est de 1,43 cm2 et la

Utilisant un appareil malaxeur à deux cylindres, on malaxe 50 charge interélectrode est de 105 g/cm2. La mesure est effectuée ensemble avec fusion 275 parties de magnétite ayant une force à une température de 20 à 25 °C (température ambiante) et à coercitive de 90 Oe, une densité apparente de 0,95 g/ml et une une humidité relative de 55 à 65 %. La netteté de l'image est dimension de particule de 0,47 [x, 210 parties de copolymère évaluée sur la base de la clarté de la portion d'image lignée de la styrène/monomère acrylique (fourni par Goodyear Co. et ayant copie obtenue.

un poids moléculaire moyen en poids de 71.000), 2,5 parties de 55 D'après les résultats montrés au tableau 1, on comprendra stéarate de zinc et 17,5 parties de cire de polyéthylène haute aisément que par incorporation de stéarate de zinc, la densité densité (200P fourni par Mitsui Petrochemical Co.), et on laisse d'image est augmentée à un niveau sensiblement 1,5 fois plus refroidir le mélange malaxé de manière naturelle et on le pulvé- élevé que le niveau atteint sans l'incorporation de stéarate de rise grossièrement avec un broyeur à couteaux pour régler la zinc et c'est pourquoi on a pu obtenir une copie ayant une image dimension à 0,5-2 mm. Puis on pulvérise finement le mélange 60 nette et claire. On voit de même qu'aussi bien la capacitance grossièrement pulvérisé au moyen d'un broyeur à jeut et d'un électrostatique que la constante diélectrique sont abaissées par classificateur en zigzag, pour obtenir un pigment (toner) magné- l'incorporation du stéarate de zinc.

Tableau 1

1

636 728

Pigment pigment (toner) de la présente invention pigment (toner) de comparaison

Exemple 2

On prépare des pigments (toners) magnétiques de la même manière que décrit à l'exemple 1 en utilisant les neuf magnétites citées au tableau 2, sauf que l'on utilise un copolymère vinyltoluène/monomère acrylique (fourni par Goodyear Co. et ayant un poids moléculaire moyen en poids de 139 000) comme résine, que l'on utilise du stéarate de calcium comme sel métallique d'acide gras et que l'on incorpore de la silice hydrophile (R-972 fournie par Nippon Aerosil) en une quantité de 0,2% en poids par rapport à la quantité totale de pigment (toner) après classification.

Le test de copie est exécuté comme décrit à l'exemple 1. Les résultats et propriétés obtenus des pigments (toners) magnétiques sont montrés au tableau 3.

Au tableau 2, les magnétites (a), (b), (c) et (d) sont hors de la portée de la présente invention tandis que les magnétites (e), (f), (g), (h) et (i) sont celles à la portée de la présente invention. Au tableau 3, les pigments (toners) magnétiques (a), (b), (c) et (d) sont des pigments (toners) de comparaison préparés en utilisant les magnétites de comparaison (a), (b), (c) et respectivement (d), et les pigments (toners) (e), (f), (g), (h) et (i) sont des pigments (toners) de la présente invention préparés en utilisant respectivement les magnétites (e), (f), (g), (h) et (i) de la présente invention. L'éparpillement du pigment (toner) est vérifié sur la copie obtenue.

Dans chaque pigment (toner) magnétique, la résistivité vo

Résisti

Capaci

Cons

Densité

Netteté

vité

tance (pF)

tante d'image

(qualité

volumique

électro diélec

d'image)

(Q-cm)

statique trique

3,2 X1014

7,4

3,79

1,41

excellente

3,1 X1014

7,8

4,00

0,95

ordinaire is lors les valeurs de la résistivité voluminique ne sont pas indiquées au tableau 3.

D'après les résultats indiqués au tableau 3, on voit que même si l'on incorpore du stéarate de calcium, lorsque la magnétite utilisée ne satisfait pas aux exigences de la présente in-20 vention, la densité d'image est faible et la copie obtenue est médiocre en netteté, avec éparpillement du pigment (toner).

25

Tableau 2

Magnétite

(a)

(b)

(c)

(d) 35 (e)

(f)

(g)

(f) (0

Force coercitive

(Oe)

85 98 135 213 41 49 56 90 114

Densité

apparente

(g/ml)

0,37 0,40 0,71 0,55 0,53 0,47 0,71 0,95 0,45

Dimension de particule

(m.)

0,3-0,4

0,3 0,1-0,2 0,4-0,5 0,5 0,4 0,5 0,47 0,35-0,4

Tableau 3

Pigment

Capaci

Cons

Densité

Dispersion

Netteté

(toner)

tance tante d'image du pigment

(qualité

magné

électro diélec

(toner)

d'image)

tique statique trique

(PF)

(a)

8,0

4,10

1,11

légère ordinaire

(b)

8,0

4,10

1,10

légère ordinaire

(c)

7,9

4,05

1,02

légère ordinaire

(d)

7,7

3,95

1,10

considé

ordinaire

rable

(e)

7,8

4,00

1,46

néant bonne

(f)

7,7

3,95

1,43

néant bonne

(g)

7,9

4,05

1,47

néant bonne

(h)

7,4

3,79

1,47

néant excellente

0)

7,5

3,85

1,44

néant bonne

Exemple 3

Utilisant un malaxeur à deux cylindres, on mélange avec fusion 385 parties de la même magnétite que celle utilisée à l'exemple 1,290 parties d'un copolymère vinyltoluène/buta-diène (fourni par Goodyear Co. et ayant un poids moléculaire moyen en poids de 78.000), 24,5 parties d'un polypropylène à poids moléculaire inférieur (550 P fourni par Sanyo Chemical Co.) et 3,5 parties d'un acide carboxylique à longue chaîne ou de son sel métallique indiqué au tableau 4, et le mélange malaxé est refroidi naturellement, pulvérisé grossièrement, pulvérisé finement et classifié conformément aux modes opératoires courants. Puis on incorpore de la silice hydrophobe en vue d'amé-65 liorer la fluidité.

On exécute le test de copie de la manière décrite à l'exemple 1. Les résultats obtenus sont montrés au tableau 4. Dans chaque pigment (toner) magnétique, la résistivité volumique est dans

636 728

l'intervalle de 1X IO14 à 7 X IO14 £2"™, la capacitance électrostatique se situe dans l'intervalle de 7,2 à 8 et la constante diélectrique est dans l'intervalle de 3,69 à 4,10. Les données relatives à ces propriétés ne sont donc pas indiquées au tableau 4.

D'après les résultats indiqués au tableau 4, on voit que les effets recherchés ne peuvent pas être obtenus quand on utilise de l'acide laurique (nombre total d'atomes de carbone = 12) ou un acide dicarboxylique en tant qu'acide carboxylique à longue chaîne ou son sel, et que, lorsqu'on utilise un pigment (toner)

magnétique comprenant un acide gras à longue chaîne ayant un nombre total d'atomes de carbone d'au moins 14 ou son sel métallique, conformément à la présente invention, on peut obtenir une copie ayant une image nette présentant une densité élevée, sans dispersion du pigment (toner).

Lorsqu'on utilise des sels de magnésium, plomb, chrome, cuivre, fer et nickel d'acide stéarique en tant que sel métallique d'acide gras, on obtient de même des copies de qualité excellente d'image, ayant une densité d'image élevée.

Tableau 4

Acide carboxylique à longue Densité

chaîne ou son sel métallique d'image

Dispersion du pigment (toner)

Netteté (qualité d'image)

Nature Nombre total d'atomes de carbone (y compris le carbone du groupe carboxyle)

non incorporé

0,95

légère ordinaire

Acide laurique

12

0,55

légère ordinaire

Acide myristique

14

1,28

non bonne

Acide palmitique

16

1,35

non excellente

Acide stéarique

18

1,47

non excellente

Acide béhénique

22

1,48

non excellente

Stéarate de lithium

18

1,47

non excellente

Monostéarate d'aluminium

18

1,47

non excellente

Oléate de manganèse

1,49

non excellente

Linoléate de cobalt

1,47

non excellente

Acide 1,10-décane-dicarboxylique

0,73

légère ordinaire

Acide 1,18-octadécane-dicarboxylique

0,95

non ordinaire

Exemple 4

On prépare un pigment (toner) magnétique de la manière D'après les résultats du tableau 6, on voit que, bien que la décrite à l'exemple 1, sauf que la magnétite (i) utilisée à l'ex- -*o_ densité d'image et la netteté de la copie obtenue soient amélio-emple 2 est employée en remplacement de la magnétite utilisée rées par l'incorporation de stéarate de zinc, le voile est causé par à l'exemple 1. La composition des ingrédients respectifs est indi- un accroissement de la quantité incorporée de stéarate de zinc et quée au tableau 5. que la quantité optimale de stéarate de zinc est de 0,2 à 0,4% en

On exécute le test de copie de la manière décrite à l'exemple poids par rapport à la magnétite.

1. Les résultats obtenus sont reproduits au tableau 6. 45

Tableau 5

Composition (parties en poids)

Pigment

Magnétite copoly

Cire de

Stéarate

(toner

(0

mère polyéthylène de zinc

N°)

styrène/

haute densité

monomère

acrylique

1

55

41,5

3,5

0

2

55

41,5

3,5

0,15

3

55

41,5

3,5

0,5

4

55

41,5

3,5

1,0

5

55

41,5

3,5

2

6

55

41,5

3,5

2,5

Tableau 6

9

636 728

Pigment

Densité

Densité de

Dispersion

Netteté

(toner)

d'image l'arrière-

du pigment

(qualité

N°

plan (voile)

(toner)

d'image)

1

0,75

0,11

légère ordinaire

2

1,20

0,11

non passable

3

1,45

0,11

non bonne

4

1,40

0,12

non bonne

5

1,40

0,14

non passable

6

1,37

0,17

non ordinaire

Exemple 5 15 me qu'une quantité préférée de magnétite est de 50 à 60% en

On prépare des pigments (toners) magnétiques de la manié- poids par rapport à la quantité de pigment (toner).

re décrite à l'exemple 1, sauf que la magnétite (g) utilisée à Lorsqu'on utilise du polystyrène (D-125 fourni par Esso l'exemple 2 est employée à la place de la magnétite utilisée à Standard Chemical, ayant un poids moléculaire moyen de l'exemple 1. La composition des ingrédients respectifs est indi- 3 000) comme résine, on obtient des résultats similaires. Néan-quée au tableau 7. 20 moins, lorsqu'on utilise une résine acrylique, une résine poly-

On exécute le test de copie de la manière décrite à l'exemple ester et une résine époxy, la densité d'image est inférieure à 0,5 1. Les résultats obtenus sont montrés au tableau 8. et, dans chaque cas, on ne peut pas obtenir de révélateur utilisa ble en pratique.

D'après les résultats montrés au tableau 8, on voit que si la Lorsque 10 000 copies sont formées de manière continue en teneur en magnétite est de 45 % en poids, un léger voile est 25 utilisant le pigment (toner) N° 9 montré au tableau 8, on trouve causé et que la fluidité est quelque peu diminuée, tandis que, si que l'augmentation du voile n'est pas constatée et que la densité la teneur en magnétite est de 65 % en poids, il se produit une d'image est de l'ordre de 1,42 à 1,47 pendant toute l'opération réduction de la densité de l'image. Par conséquent, il se confir- de copie.

Tableau 7

Pigment

(toner)

N°

9

10

11

Tableau 8

Pigment

(toner)

N°

9

10

11

Composition (parties en poids)

magnétite (g)

45 50 55 60 65

Teneur (% en poids) de magnétite

45 50 55 60 65

Copolymère styrène/ monomère acrylique

46,5 41,5 36,5 31,5 26,5

Densité d'image

1,47

1.45

1.46 1,37 1,20

Cire de polyéthylène haute densité

Densité d'arrière-plan (voile)

0,13 0,12 0,11 0,11 0,11

Stéarate de zinc

0,5 0,5 0,5 0,5 0,5

Netteté (qualité d'image)

passable bonne bonne bonne passable

1 feuille dessins

Claims

636 728

2

REVENDICATIONS

1. Révélateur magnétique sec à un composant à utiliser pour le développement d'images chargées positivement et pour le transfert des images développées, caractérisé en ce qu'il comprend des particules d'une composition comportant un poly- 5 mère aromatique vinylique, un acide carboxylique aliphatique ayant au moins 14 atomes de carbone, y compris l'atome de carbone du groupe carboxyle, par groupe carboxyle ou son sel métallique, et une matière magnétique finement divisée ayant une force coercitive non supérieure à 120 Oe et une densité 10 apparente d'au moins 0,45 g/ml.
2. Révélateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la matière magnétique finement divisée est du tétroxyde de fer d'un système isométrique ou un tétroxyde de fer amorphe arrondi ayant une dimension de particule de 0,3 à 1 micron. 15
3. Révélateur selon la revendication 2, caractérisé en ce que la caractéristique anisotrope de la forme, définie par le rapport dimension la plus longue/dimension la plus courte, du tétroxyde de fer, est dans l'intervalle de 1,0 à 5,5.
4. Révélateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que 20 les quantités d'acide carboxylique aliphatique ou de son sel et du polymère aromatique vinylique sont respectivement de 0,2 à

4% en poids et de 45 à 95 % en poids par rapport à la quantité de matière magnétique finement divisée.
5. Révélateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que 25 l'acide carboxylique ou son sel a un point de fusion d'au moins

45 °C.
6. Révélateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le sel métallique de l'acide carboxylique aliphatique est un sel de métal polyvalent insoluble dans l'eau. 30
7. Révélateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le polymère aromatique vinylique est un polymère contenant au moins 25 % en poids du composant monomère aromatique vinylique.

35