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Entwickler für elektrophotographische Zwecke
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Als anorganische Stoffe, die als Trägermaterial in Frage kommen, seien Glas, Metalle, wie Eisen,
Salze, wie Kaliumsulfat, Kaliumchlorid, Natriumchlorid, genannt. Man kann auch Gemische von sol- chen anorganischen Trägern verwenden.
Die Träger werden im allgemeinen als Teilchen beispielsweise einer häufigsten Korngrösse von etwa
100 bis etwa 600 IL angewandt. Man kann auch kleinere oder grössere Trägerteilchen anwenden, jedoch haben sich Träger mit der häufigsten Korngrösse in dem angegebenen Bereich, bevorzugt von etwa 200 bis 400 u, als vorteilhaft erwiesen.
Man kann auch Gemische von Trägern verschiedener Korngrössen verwenden.
Als Toner kommen Metallresinate in Frage, denen noch Pigmente und bzw. oder Farbstoffe, bevor- zugt metallhaltige Farbstoffe, wie z. B. Phthalocyanine, zugesetzt werden können.
Unter Metallresinaten, auch Harzseifen genannt, werden die Salze von Metallen der 1. - 8. Gruppe des Periodensystems mit Harzsäuren verstanden (s. Römpp, Chemielexikon, 4. Auflage, S. 1858). Beson- ders kommen Metallresinate von solchen Metallen, wie Aluminium, Barium, Blei, Kalzium, Cer, Eisen,
Kobalt, Kupfer, Magnesium, Mangan, Zink, in Frage. Dabei kann man auch Gemische von solchen Me- tallresinaten verwenden.
Auch Harze und bzw. oder Wachse und bzw. oder niedrig schmelzende aromatische organische Ver- bindungen und deren Substitutionsprodukte können zugesetzt werden.
Als Harze, die den Metallresinaten zugesetzt werden können, kommen natürliche Harze, wie
Kolophonium, Dammarharz, Kopale, wie Manila Kopal, Kauri Kopal, und synthetische Harze, wie Ke- tonharze, Maleinatharze, Alkydharze, Styrolharze, in Frage.
Als Wachse für diesen Zweck kommen natürliche Wachse, wie Carnaubawachs, Bienenwachs, Japan- wachs, Montanwachs, und synthetische Wachse, wie die unter der Bezeichnung A Wachs, OP Wachs,
SPO Wachs, V Wachs, insbesondere die unter dem Namen'Gersthofener Wachse'mit der Bezeichnung KP, S, L, 0 im Handel befindlichen, in Frage.
Als niedrig schmelzende aromatische Verbindungen können unsubstituierte und substituierte Verbindungen mit Schmelzpunkten zwischen etwa 40 und etwa 1500C zugesetzt werden. Solche aromatische organische Verbindungen sind Naphthole, wie 1-Naphthol, 2-Naphthol, Acenaphthen, o-Phenylendiamin, Resorcin, Diphenylamin.
Diese Zusätze haben die Aufgabe, Schmelzpunkt des Tonergemisches herabzusetzen und das Haftvermögen zu erhöhen.
Die Metallresinate können ausserdem noch zusätzlich gefärbt sein.
Hiezu kann man Pigmente verwenden, wie Russ, Zinkoxyd, Titandioxyd, Ultramarin, Mennige, Pigmentrot B, Pigmentgrün B. Jedoch soll im allgemeinen nicht mehr als 100/0 an Pigmenten zugesetzt werden, um den Ladungscharakter nicht zu sehr zu beeinflussen.
. Man kann ausserdem metallhaltige Farbstoffe zusetzen, wobei man wesentlich höhere Mengen, beispielsweise 50%, anwenden kann ; vorzugsweise wird man jedoch 35 Gew.-% nicht überschreiten.
Als metallhaltige Farbstoffe seien beispielsweise solche genannt, die im Molekül Kupfer, Zink, Magnesium, Eisen, Natrium oder Kalium komplex gebunden enthalten. Das sind Komplexe, wie Chlorophyll oder Kupfer-, Zink- oder Magnesiumphthalocyanine oder Naphtholgrün B. Ausserdem kommen Doppelsalze von Farbstoffmolekülen, z. B. Zinkdoppelsalz von Toluidinblau 0, Methylengrün B oder Acridinorange 2 G, in Frage.
Auch Komplexsalze von Heteropolysauren, wie Phosphor-Molybdän-Wolframsäure, mit Farbstoffen kommen in Frage, wie sie in den sogenannten Fanalfarbstoffen vorliegen, beispielsweise Fanalrot 6 B, FanalviolettLB, Fanalblau B. Ferner kommen Metallsalze von Sulfo- oder Carbonsäuren von Farbstoffen in Frage, beispielsweise Alizarinblau-schwarz B, Diamantschwarz F.
Zum Anfärben der Metallresinate kommen auch nicht metallhaltige Farbstoffe, wie Nigrosin, Pigmenttiefschwarz, Auramin, Brillantgelb, Eosin, Rhodamin B und Sudanschwarz G in Frage. Es können auch Gemische von Farbstoffen der angegebenen Gruppen angewendet werden.
Zur Herstellung des Toners mischt man zweckmässigerweise die zerkleinerten Ausgangsstoffe und mahlt diese gemeinsam, beispielsweise in einer Kugelmühle, sehr fein, erwärmt das Gemisch zum Schmelzen, mischt die Schmelze gut durch, um die färbenden Teilchen völlig mit Harz einzuschliessen.
Man kann auch die Ausgangsmaterialien direkt, soweit sie schmelzbar sind, aufschmelzen und die restlichen Bestandteile unter Rühren eintragen. Man kühlt die Schmelze ab und mahlt die erhaltene Toner-
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Zur Herstellung des Entwicklers mischt man den Träger mit dem Toner im Verhältnis von 100 : 30 bis 100 : 0, 1, vorzugsweise von 100 : 1Q bis 100 : 1.
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Der voranstehend beschriebene Entwickler kann bei den bekannten elektrophotographischen Verfahren zur Entwicklung von elektrostatischen Bildern verwendet werden. Zu diesem Zweck bringt man ihn nach bekannten Verfahren in Kontakt mit einem Elektrokopiermaterial, wobei der Toner an diesem haften bleibt und das Bild sichtbar wird. Anschliessend wird in bekannter Weise fixiert. Verwendet man positiv aufgeladene Schichten, so werden Bilder erhalten, bei denen der Toner an den Stellen festgehalten wird, die beim Belichtungsvorgang nicht vom Licht getroffen wurden und daher noch eine elektrostatische Ladung tragen. Es entstehen dabei Bilder, die der benutzten Vorlage entsprechen.
Bevorzugt wird der Entwickler gemäss der Erfindung bei negativ aufgeladenen Schichten angewendet.
Dabei bleibt der Toner beim Entwicklungsvorgang an den vom Licht getroffenen Stellen des Elektrokopiermaterials hängen und es bildet sich ein sichtbares negatives Bild der ursprünglichen Vorlage aus. Die erfindungsgemässen Entwickler haben den Vorteil, dass gegenüber den bisher gebräuchlichen Entwicklern geringere oder kleine Randeffekte an den Konturlinien entstehen. Infolge ihrer mechanischen Stabilität bleiben sie auch bei längerem Gebrauch eindeutig negativ aufgeladen. Sie können besonders bei der Herstellung von Rückvergrässerungen nach dem elektrophotographischen Verfahren ausgehend von Mikrofilmen verwendet werden.
Beispiel l : 50 Gew.-Teile Zinkresinat ("Erkazit"-Harz RF) werden fein gemahlen. mit 1 Gew.Teil Nigrosin spritlöslich (Schultz, "Farbstoff tabellen", I. Band, 7. Auflage [1931], Nr. 985) und 0, 5 Gew.- Teilen Kupferphthalocyanin gemischt und dann geschmolzen. Nach dem Erkalten wird die Schmelze in einer Kugelmühle vermahlen und gesiebt. Der schwarz gefärbte Toner, von dem man die Siebfraktion mit einer mittleren Korngrösse von 30 bis 50 u verwendet, wird mit Glaskugeln von etwa 300 Durchmesser im Verhältnis 2 : 100 gemischt. Der so erhaltene Entwickler eignet sich zur Herstellung von Umkehrbildern. Zu diesem Zweck wird ein elektrophotographisches Papier, z. B.
Zinkoxyd-Papier oder Zinkoxyd auf Metall, beispielsweise auf Aluminium, durch eine Coronaentladung auf 6000 Volt negativ aufgeladen und unter einer Vorlage belichtet. Man lässt nun den Entwickler über das Papier rieseln. Dabei bleibt das fein verteilte pigmentierte Harz an den vom Licht getroffenen Stellen haften und ein Negativ der Vorlage wird sichtbar, das schwach erwärmt und dadurch haltbar gemacht (fixiert) wird. Es zeigt gute Kontrastwirkung.
Beispiel 2 : Man verfährt wie in Beispiel 1, verwendet aber zum Schmelzen 50 Gew.-Teile Ma-
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und 2 Gew.-Teile Sudan Ill ("Schutz", a. a. O., Nr. 532). Nach dem Vermahlen und Sieben erhält man einen rotgefärbten Toner, der, mit Glaskügelchen im Verhältnis 3 : 100 gemischt, einen Entwickler gibt, der nach der in Beispiel 1 beschriebenen Arbeitsweise Bilder ergibt, die ein Negativ der Vorlage darstellen.
Beispiel 3 : Man verfährt wie in Beispiel 1, verwendet aber zum Schmelzen 40 Gew. -Tei1e Kalk- resinat ("Kunstharz L") und 30 Gew.-Teile Ketonharz ("Kunstharz AP") und 2 Gew.-Teile Acridingelb G ("Schutz", a. a. O., Nr. 901). Nach dem Mahlen und Sieben erhält man einen gelbgefärbten Toner, der mit Kochsalz-Kristallen, im Verhältnis 2 : 100 gemischt, einen Entwickler gibt, der nach der im Beispiel 1 beschriebenen Arbeitsweise sehr kontrastreiche Umkehrbilder gibt. Man kann auch mit Hilfe eines Projektionsapparates eine Vergrösserung von einem negativen Mikrofilm auf das negativ aufgeladene elektrophotographische Papier projizieren und das entstandene vergrösserte latente Bild mit dem Entwickler behandeln.
Man erhält eine positive Vergrösserung.
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spiel 1 angegeben behandelt. Nach dem Sieben wird der Toner mit Glaskügelchen gemischt und ergibt einen Entwickler, der sich zur Herstellung elektrophotographischer Umkehrbilder, wie in Beispiel 1 beschrieben, eignet.
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Hilfe eines Magnetstabes über ein latentes elektrostatisches Bild, das nach der Arbeitsweise, wie sie in Beispiel 1 beschrieben ist, hergestellt ist, gestrichen. Der Toner bleibt dabei an den vom Licht getroffenen Stellen haften und man erhält ein umgekehrtes Bild der Vorlage, z. B. von einem Negativ ein Positiv.
Beispiel 6 : Man verfährt wie in Beispiel 1, verwendet aber zum Schmelzen 50 Gew.-Teile eines Kobalt-Blei-Manganresinats ("Kobalt-Blei-Mangan-Resinat"Nr. 835 enthaltend etwa 1 Co, fI1 Pb, l% Mn), 10 Gew.-Teile eines Zinkkalkharzes ("Kunstharz 445") und 4 Gew.-Teile Diamantschwarz F ("Schultz", a. a. O., Nr. 614). Nach dem Vermahlen und Sieben wird der Toner mit Glaskügelchen im
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Verhältnis 2 : 100 gemischt und ergibt einen Entwickler, der sich zur Herstellung elektrophotographischer Umkehrbilder eignet. Zu diesem Zweck wird ein Papier, das z.
B. mit organischen Halbleitern beschichtet ist {beispielsweise mit 2, 5-Bis-[4'-diäthyl-amino-phenyl- (l')]-l, 3, 4-oxdiazol, wie es in der belgischen Patentschrift Nr. 558 078 beschrieben ist}, negativ aufgeladen und unter einer Vorlage belichtet. Man lässt nun den Entwickler über das Papier rieseln. Dabei bleibt das fein verteilte gefärbte Harz an den vom Licht getroffenen Stellen haften und ein Negativ der Vorlage wird sichtbar. Es wird fixiert, indem es mit Trichloräthylendämpfen behandelt wird.
Beispiel 7 : 30 Gew.-Teile Eisenresinat, 5 Gew.-Teile Kupferresinat und 1 Gew.-Teil Direkt- tiefschwarz E ("Schutz", a. a. O., Nr. 671) werden geschmolzen und nach dem Erkalten vermahlen und gesiebt. Der Toner von der Korngrösse 50 bis 100 J1 wird mit Glaskügelchen im Verhältnis 5 : 100 gemischt. Der so erhaltene Entwickler eignet sich zur Herstellung von Umkehrbildern, nach der in Beispiel 1 beschriebenen Arbeitsweise. Statt Kupferresinat kann auch Barium- oder Eisenresinat verwendet werden.
Beispiel 8 : 50 Gew.-Teile Zinkresinat ("Erkazit-Zinkharz 165"), 10 Gew.-Teile Aluminium-
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gemischt. Der so erhaltene Entwickler eignet sich zur Herstellung von Umkehrbildern. Zu diesem Zweck wird ein elektrophotographisches Papier, z. B. Zinkoxyd- Papier. durch eine Coronaentladung auf 6000 Volt negativ aufgeladen und unter einer Vorlage belichtet. Man streicht nun den Entwickler über das latente elektrostatische Bild mit Hilfe eines Magnetstabes, der Toner bleibt dabei an den vom Licht getroffenen Stellen haften und man erhält ein umgekehrtes Bild der Vorlage, z, B. von einem Negativ ein Positiv.
Beispiel 9 : 50 Gew.-Teile Zinkresinat ("Erkazit-ZinkharzRF") werden vermahlen und mit
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a. O., Nr. 985) gemischt und dann geschmolzen.2 : 100 gemischt. Der so erhaltene Entwickler eignet sich zur Herstellung von direkten Bildern bei positiv aufgeladenen Schichten. Zu diesem Zweck wird eine elektrophotographische Schicht, z. B. eine mit Selen bedampfte Aluminiumfolie, durch eineCoronaentladung auf 6000 Volt positiv aufgeladen und unter einer Vorlagebelichtet. ManlässtnundenEntwicklerübe'' die Folie rieseln. Dabei bleibt das fein verteilte pigmentierte Harz an den vom Licht nicht getroffenen Stellen haften, und ein der Vorlage entsprechendes Bild wird sichtbar, das schwach erwärmt und dadurch haltbar gemacht (fixiert) wird. Es zeigt sehr. gute Kontrastwirkung.
Beispiel 10 : Man verfährt wie in Beispiel 1, verwendet aber zum Schmelzen 50 Gew.-Teile Ma-
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Magnesiumphthalocyanina. a. O., Nr. 1040). Nach dem Vermahlen und Sieben erhält man einen grün gefärbten Toner, der mit Eisenpulver im Verhältnis 3 : 100 gemischt, einen Toner ergibt, den man aber ein latentes elektrostatisches Bild, das nach der in Beispiel 1 beschriebenen Arbeitsweise hergestellt ist, rieseln lässt. Man erhält von einem Negativ ein Positiv.