CS214866B2 - Electrophotographic developper /glaris/ and method of making the same - Google Patents

Description

Vynález se týká elektrofotografické vývojky a způsobu její výroby.

•Při postupech reprodukce obrazů elektrofotografickou cestou se vytvoří na izolačním povrchu fotovodivé vrstvy elektrostatický obraz (latentní obraz), který se pak vyvolá pomocí vývojek . tvořených jemnými práš- . ky. Vyvolaný obraz se . pak může fixovat na fotovodivé vrstvě nebo· přenést na kopii, na které je potom trvale fixován. ' Všeobecně se izolační fotovodivé vrstva opatří napřed nábojem, aby se stala citlivou a pak se vystaví působení světelného· obrazu tvořeného aktinickým elektromagnetickým zářením, v důsledku čehož dochází k vybití náboje v místech, které byly osvětleny aktinickým zářením. Tak se vytvoří ' latentní obraz souhlasný s originálem exponovaného obrazu. Tento obraz · se pak může ' vyvolávat tím způsobem, že se na fotovodivou desku nanese tónovací pigment, tj. zbarvený jemně -rozptýlený materiál, který je na neosvětlených místech vázán statickou elektřinou.

Reprodukce· získané za použití dosud známých elektrofotcgrafických vývojek nemají mnohdy dostatečnou jemnost a neporušené pozadí.

Výše uvedené nedostatky nemá elektrofotografická vývojka podlé- vynálezu tvořená Částicemi, s výhodou kuličkami o- průměru 1 až 20 μιη, majícími. magnetické jádro povlečené organickou látkou, jejíž -podstata spočívá v tom, - že povlak - z organické látky je tvořen polymerem, který -s výhodou netaje při teplotě nižší než 80 °C a který obsahuje alespoň jedno - barvivo, které za atmosférického tlaku přechází do plynného -skupenství za teploty 100- až 220 °C, -s výhodou za teploty 160 až 200 °C.

Magnetická jádra částic elektrofotografické vývojky podle vynálezu jsou s - výhodou tvořena částicemi - železa nebo- kysličníku železitého.

Magnetická jádra elektrofotografické vývojky podle - vynálezu - jsou s výhodou obalena -syntetickou pryskyřicí -nebo polymerem netajícími- při teplotě nižší než 150- °C.

Obalující polymer elektrofotografické -vývojky podle vynálezu je -š výhodou tvořen polyamidovou pryskyřicí.

Obalující polymer -elektrofotografické vývojky podle vynálezu může být také s výhodou tvořen epoxidovou pryskyřicí.

Obalující polymer elektrofotografické vývojky podle- vynálezu může být rovněž výhodně tvořen pryskyřicí získanou etherifikací polysacharidu, -s výhodou - celulózy.

Obal z organické látky může případně obsahovat bazické odpařitelné barvivo.

Obal z organické látky s výhodou -obsahuje odpařitelná antrachinonová barviva, nejvýhodněji M-diaminoantrachinonová barvivá.

Obal z organické látky výhodně obsahuje hydroxychinoftalon, l-amino-4-hydroxy-2-fenoxy- - nebo -2-(Jmethoxy) -ethyloxyantra ehinon nebo l,4-d--hydooyy-5-awno-B-isopropyiamrnoantrachinon.

Obal z -organické látky může také obsahovat odpařitelná monoazobarviva.

Eiektrofotografická vývojka podle vynálezu je s výhodou tvořena - kuličkami -o průměru 1 -až 10 ^m.

Eiektrofotografická vývojka podle -vynálezu může případně - obsahovat antistatickou přísadu.

Elektrofotografické vývojka podle vynálezu s výhodou obsahuje práškový -kysličník křemičitý s průměrem částic 0,1 až 1 ^m.

Předmětem· vynálezu je rovněž způsob přípravy výše uvedené elektrofotografické vývojky, -jehož podstata spočívá v tom, že se rozprašuje suspenze barviva a magnetických částic v pryskyřici nebo* polymeru, rozpuštěných v organickém rozpouštědle.

Při způsobu výroby elektrofotografické vývojky podle- vynálezu se výhodně obal z organické látky cbarvuje máčením v barvicí lázni.

Výhodou vynálezu je, že se elektrofotografickou vývojkou podle vynálezu získá obraz s vynikající jemností, barvivou a s neporušeným pozadím.

Eiektrofotografická vývojka podle vynálezu se - vyznačuje tím, že organická látka, která obaluje magnetické - částice, obsahuje barvicí složku, která se za atmosférického - tlaku odpařuje za teploty mezi - 100 a 220 °C. Magnetické částice jsou tvořeny výhodně železnými částicemi. Rovněž je možné k tomuto účelu použít -slitin kobaltu, niklu a železa nebo -magnetických kysličníků. Je samozřejmě možné použít i ostatních magnetických materiálů. Rozměry jádra -se s výhodou pohybují -mezi 1 až 10 μΐη.

Maaeriál obalující ferromagnetické jádro u vývojek podle - vynálezu zahrnuje například polymery tvořené ethery nebo estery -pclysacharidů, zejména ethery a estery celulózy, jako jsou acetát nebo acetobutyrát celulózy, ethylcelulóza nebo be-nzylcelulóza, dále polyamidy, polyestery, polyoiefiny a pryskyřice všech druhů. Dává se přednost látkám, které mají co nejmenší afinitu pro barvicí složku, kterou obsahují, aby se - uvedené barvicí složky působením tepla snadno uvolňovaly a přecházely z vývojky -na obrazovou plochu.

Obalování ferromagnetického jádra výše uvedenými produkty se může provádět jakýmkoli vhodným způsobem, jako je například ponořování, odpařování, -míchání jader s roztokem obsahujícím obalovou látku v uzavřené nádobě nebo pomocí fluidního lože. Postup používající fluidního lože je výhodný, poněvadž umožňuje vytvořit jednotný povlak -na - - jádrech částic.

Při postupu -používajícím - fluidního- lože se jádra přivádějí- do vznosu a cirkulace ve stoupajícím proudu zahřátého plynu, kterým je s výhodou vzduch, tak, že -se částice vy214866 nasejí směrem vzhůru a pokrývají se v prvním pásmu povlakovým materiálem).

V druhém pásmu se částice stabilizují v proudu vzduchu, jehož rychlost je nižší a kapalná složka, která tvoří rozpouštědlo nebo dispergační činidlo pro povlakovou látku, se odpaří a zanechává pevnou tenkou vrstvu na jádrech. Částice se vrací do prvního pásma к vytvoření další vrstvy obalového materiálu.

Lze také za vhodné volby času a teploty provádět obměny v tloušťce povlaku. Je ovšem výhodné, když se nepřekročí tloušťka činící několik μπι, přičemž tloušťka mezi 2 až 10 ^m již postačí к zajištění fyzikální neporušenosti povlaku a dostatečného množství materiálu pro absorpci takového množství barvicí složky, které je nezbytné pro vznik sytě zbarvené kopie.

Barvicí složky, které charakterizují vývojky podle vynálezu, se mohou volit z třídy tak zvaných bazických barvi v (kationická barviva) nebo ze třídy dispersních barviv.

Výše uvedená barviva se odpařují za teplot mezi 100 až 220 °C za atmosférického tlaku. Může být použito také azobarviv právě tak jako antrachinonů, derivátů chinoftalc-nů, styrylových derivátů, di- a trifenylmethanů, derivátů oxazinu nebo chiazinu, xanthenu, methinů, a azomathinů nebo· derivátů akrydinu a diazinu.

Zvláště je třeba uvésti tato barviva:

1.4- dimethylaminoanthrachinon,

1.5- dihydro-4,8-diaminoanthrachincin brómo- vaný nebo chlorovaný, l,4-diamino-2,3-dichloranthrachinon, l-amino-4-hydroxyanthrachinon, l-amino-4-hy droxy-2-(/З-methoxy)-ethy 1cxyanthrachinon nebo l-amino-4-hydro-xy-2-fenoxyanthrachinon, methyl-, ethyl-, butyl- nebo propylester kyseliny l,4-diamino-anthrachinon-2-karboxylové, l-amino-4-anilido-anthrachinon, l-amino--2-kyan-4-anilido- nebo cyklohexylamiino-anthrachinon, l-hydroxy-2-(p-acetaminof enylazo )-4-methylbenzen,

3-methyl-4- (nitrof enylazo )-pyrazol on, a- (nitro-f enylazo )-acetoacetylanil.id, 3-hydroxychinoif talon, jakož i bazická barviva jako malachitová zeleň, methylvioleť a barviva č. 42 037, 42 140, 45 006, 46 024, 48 013, 48 020, 48 035, 50 045, 51 005 a 52 010 podle Color Index, vydaném společností „The Society c-f dyers and codourists“ a sdružením „The Američan Association of Textile Chemists and Colorists“ (2. vydání. 1956).

Vedle hydroxychinoftalonu je výhodné používat takových barvicích složek, které mají alespoň dva substituenty, s výhodou vzájemně odlišné. Tak se získají tři vývojky umožňující vyrábět barevné kopie; když se použije jakc- žluté barvicí složky hydroxychinoftalonu, jako červené barvicí složky l-amino-2-fenoxy-4-hydroxyanthrachinonu a jako modré barvicí složky l,4-dihydroxy-5-amimo-8-isopropylamino-anthrachinonu, vyrobí se tři různé vývojky pro- tři základní barvy к získání barevné kopie.

Je výhodné, když se do vývojek podle vynálezu přidá více než 2 %, s výhodou mezi 2,5 až 25 °/o barvicí složky.

Inkorporace barvicích složek do látky, která obaluje ferromagnetické jádro vývojek podle vynálezu, se může provádět před obalováním nebo po něm. Zvláště výhodným postupem, který umožňuje vnášení značných množství barvicí složky do produktu, jímž se provádí obalování, spočívá v tom, že barvivo pronikne do obalové látky tepelnou difusí, s výhodou pod tlakem, například alespoň 5 MPa. Jiný postup spočívá v tom, že se ferromagnetická jádra již opatřená polymerním povlakem, opatřují povlakem pryskyřice nebo polymeru s obsahem barvicí složky z disperse nebo z roztoku pryskyřice nebo polymeru. Toto obalování se může provádět známým postupem selektivního’ obalování ve dvou fázích, přičemž polymer, jehož se používá к obalování, je zabudován do dvoufázového systému, přičémž jednu fázi tvoří voda a druhou tvoří roztok polymeru sloužícího к obalování v rozpouštědle částečně mísitelném s vodou. Podle toho, j-ak se přidává voda, ukládá se používaný polymer obsahující barvicí složku v tenkých vrstvách na polymeru, který obaluje ferromagnetickou částici. Je možno také postupovat cestou rozprašování nebo za použití techniky fluidního lože.

Těmito postupy se snadno dospěje к přípravě vývojek podle vynálezu, které obsahují objelmově až 60 % polymeru, obalujícího magnetické jádro, přičemž polymer může hmotnostně obsahovat 0,1 až 6 % odpařitelné barvicí složky. Průměr částic vývojky se pohybuje s výhodou mezi 1 až 20 ^m v průměru, přičemž hmotnost pryskyřice nebo polymeru může dosáhnout až 40 % celkové hmotnosti částic.

Je zvláště výhodné, když se do vývojek podle vynálezu přidává antistatická složka, která brání shlukování částic; rovněž je možné přidat různé pomocné složky, hlavně látky, které udržují dobré Theologické vlastnosti vývojek, jako jsou kaloidní formy kyseliny křemičité, podrobené tepelnému rozkladu, jež mohou dosáhnout jemnosti řádově poloviny mikrometru, nebo· rozměrů ještě menších.

Vynález je v následující části popisu -objasněn na několika příkladech konkrétního provedení.

2148«©

Tří klad 1

Vývojka se -.připraví tak, že ee smísí 4 díly polyivinylacetátu -a -6 - dílu -kysličníku železnat^oželezřtéhG. Pomocí -zařízení - s fluidním ložem se .. získá - známým -způsobem - prášek, složený s částic kysličníku železnctoželezitého «.obaleného polymerem, kde -průměrný průměr je 15 μιη. -99% částic má průměr vyšší -než 2,5 μιη -c nižší než - 30 /xm.

Tento - prášek se míchá dvě hodiny s -2 % červeného barviva, který -je -l-cmino-4-hydToKy-2í'i3-.imee0coxy -) - -ethyloxy anthradhinon ve lodně «částic, jejichž průměr čtaí 1 μΐη. Takto 'zastaná - směs «se - pak zahřívá na W °C - po· dtíbu WD - - hodin - c pák se znovu - misí 2 hodiny s ů,5%. pyrhlysou -získané složky - kyseliny křemičitě.

•Dteentní -obraz získaný elektroíotogrcficky na- papíru vodí-vem pro ss^tto s kysličníkem ztoečnatým se vyvolává pomocí nanášení výše popsaně průjev® -sihěsi -za -použití mag•inetiokěho kartáče. Takto -vyvinutý «omaz se fixuje krátkým zahřátím -(«několik vteřin) -na 140 - °C, čímž «se- -vyvolá -měknutí polymeru.

Takto vyvinutý a fixovaný obraz se přenáší na přenosový papír «© -ttouštoe 25 μΐη přenosem parní fáze - červeného barviva. Ve skutečnosti -postačí - zahřívání - W vteřin - nc 210 C •[soubor je --tvořen papírem nesoucím kysličník - zinečnatý a přenosovou Oty, -přičemž se vyvíjí «ták -0,1 kTa. -Větší část barvicí stezky se -takt®- přenesla a dává věrnou reprodukci originálu v «červené - barvě. - Získaný červený -obraz má -vynikající 'jemnost, - dobrou barvu a neporušené pozadí. lýení třeba žádná <№6í -fixační operace.

Příklad 2

Částice s magnetickým· jádrem, které jsou baleny -polyv^^y^^^l^íštem postupem popsaným v příkladu 1, - se míchají se 3'% dispersnffoo modrého barviva vzorce w

o нн-сшсн^ které je rozmělněno nc částice, mající průměrný průměr asi 1 psn. Směs se zahřívá 16 hodin na ©0 “C c pak po - ochlazení se přidá 0·,5% produktu - - absorbujícího vlhkost, to jest koloidního- kysličníku křemičitého

Částice- takto - připraveného prášku jsou volně sypké c mohou být používány, jak popisuje příklad 1 pro- vyvíjení laten-tního· -elektrostatického -obrazu na fotovodivé desce, tvořené papírem ' s vrstvou kysličníku zinečnatého. Získá se modrá reprodukce -originálu, když -se přenáší pouhým zahřátím modré barvivo z - papíru na přenosový ' - list. - jako v příkladu 1 -získaný modrý obraz má vynikající jemnost, -dobrou -barvu a -nezávadné pozadí. Není třeba -provádět žádnou - další •fixační - operaci.

Místo výše - -uvedeného - barviva -možno - použít В % l^-a^m^j^^o-é-isopropylcmi^ochinizarinu.

Příklad 3

Při přípravě -vývojky -se vychází ze- dvou •dílů polyamidů c nízké molekulové hmotnosti, ze 4 dílů -karbonylu železa -s průměrnými rozměry -přibližně 2,5 um, c ze 4 -dílů částic magnetitu (kysličník železnatcželezitý), u - nichž -průměrné rozměry jsou mezi 0,03 -a --0,06 -um.

Postupuje- se tak, že -se polyamid rozpustí ve směsi 50 % toluenu -a, 50 - % n-propylalkoholu -a v této směsi se disperguje magnetit c karbonyl železa pomocí -kulového mlýna. Získaná - disperse se- suší rozprášením - a - po odpaření rozpouštědla se získá -suchý prášek, -tvořený z částic s železným -a magnetitovým jádrem, obaleným polyamidem. Pck se pomocí -vzdušného síta -oddělí frakce -částic, -jejíž rozměry jsou ve sledovaných hranicích a -zadrží -se -přibližně '20 % z -úhrnu částic. Jde o částice, které mají v průměru 12 ^m; 99,3 % těchto částic má průměr vyšší než 3 -um a - 99,5 % -má -průměr nižší než 30 gm.

-Tento prášek se -znovu disperguje ve vodném roztoku, -obsahujícím 1 - % antistatické složky, aby -se zabránilo shlukování -částic vývojky v důsledku náboje vznikajícího -třením, což by mělo nepříznivý vliv na kvalitu elektrostatického - obrazu.

Do- - 96 dílů této disperse --se - přidají 4 díly disperse barvicí složky, složené z '3,7 dílů •žlutého· barviva vzorce

-dílů - červeného barviva uvedeného v příkladu 1, 5 dílů i,4-dimethylaminbaythrachinonu c 5 dílů hromovaného 1,5-dihydroxy-á^dinaninoanthrachlnon-u ve -200 dílech vody c -0,5 dílů antistatické přísady. - Po -míchání úhrnu složek po dobu 2 hodin 'se částice odfiltruje -a suší -3 hodiny při 70 %!. Takto získaný suchý prášek -se zpracuje v -lisu na tuhé -pastilky pod tlakem -0,2 GGPc. Puk se tyto pastilky zahřívají 16 hodin při 70- °C, -načež - se melou c rozdělí -podle velikosti částic pomocí běžného - sítového zařízení. Rozměry částic zadržené frakce prášku jsou stejné jako rozměry frakce zadržené při předcházejícím -frckcionování.

Prášek se pak míchá 2 hodiny s 0,5 % jemného SiO?.

Získá se tak vývojka s volně sypkými částicemi. Je možno je nanášet pomocí magnetického kartáče na latentní elektrofotografický obraz к jeho vyvolání, jak je uvedeno v příkladu 1.

IQ

Po fixaci takto vyvíjeného obrazu na papíru s kysličníkem zinečnatým se přenášejí barvicí složky obsažené v tomto obrazu na přenosový list.

Elektrofotograficky se dosáhne reprodukce originálu v černé barvě s optickou hustotou nejvýše 2.

Claims (15)

1. Elektrofotografická vývojka tvořená částicemi, s výhodou kuličkami o průměru 1 až 20 μπι, majícími magnetické jádro povlečené organickou látkou, vyznačená tím, že povlak z organické látky je tvořen polymerem, který s výhodou netaje při teplotě nižší než 80 °C a který obsahuje alespoň jedno barvivo·, které za atmosférického tlaku přechází do plynného skupenství za teploty 100 až 220 °C, s výhodou za teploty 160 až 200 °C.

2. Elektrofotografická vývojka podle bodu 1, vyznačená tím, že magnetická jádra částic jsou tvořena částicemi železa nebo kysličníku železitého.

3. Elektrofotografická vývojka podle bodu 1, vyznačená tím, že magnetická jádra jsou obalena syntetickou pryskyřicí nebo polymerem netajícími při teplotě nižší než 150 °C.

4. Elektrofotografická vývojka podle bodu 3, vyznačená tím, že obalující polymer je tvořen polyamidovou pryskyřicí.

5. Elektrofotografická vývojka podle bodu 3, vyznačená tím, že obalující polymer je tvořen epoxidovou pryskyřicí.

6. Elektrofotografická vývojka podle bodu 3, vyznačená tím, že obalující polymer je tvořen pryskyřicí získanou etherifikací polysacharidu, s výhodou celulózy.

7. Elektrofotografická vývojka podle bodů 3 až 6, vyznačená tím, že obal z organické látky obsahuje bazické odpařitelné barvivo.

8. Elektrofotografická vývojka podle bo dů 3 až 6, vyznačená tím, že obal z organické látky obsahuje cdpařitelná anthrachinonová barviva, s výhodou 1,4-diaminoanthrachinonová barviva.

9. Elektrofotografická vývojka podle bodů 3 až 6, vyznačená tím, že obal z organické látky obsahuje hydroxychinoftalon, 1-amino-4-hydroxy-2-f enoxy- nebo -2- (^-methoxy) -ethyloxyanthrachincn nebo· l,4-dihydroxy-5-amino-S-isopropylaminoanthrachinon.

10. Elektrofotografická vývojka podle bodů 3 až 6, vyznačená tím, že obal z organické látky obsahuje odpařitelná monoazobarviva.

11. Elektrofotografická vývojka podle bodů 1 až 11, vyznačená tím, že je tvářena kuličkami o průměru 1 až 10 μΐη.

12. Elektrofotografická vývojka podle bodů 1 až 11, vyznačená tím, že obsahuje antistatickou přísadu.

13. Elektrofotografická vývojka podle bodů 1 až 11, vyznačená tím, že obsahuje práškový kysličník křemičitý s průměrem částic 0,1 až 1 ^m.

14. Způsob přípravy elektrofctografické vývojky podle bodu 1, vyznačený tím, že se rozprašuje suspense barviva a magnetických částic v pryskyřici nebo polymeru, rozpuštěných v organickém rozpouštědle.

15. Způsob přípravy elektrofctografické vývojky podle bodu 14, vyznačený tím, že obal z organické látky se obarvuje máčením v barvicí lázni.