DE1293588B

DE1293588B - Fluessiger elektrophotographischer Entwickler zum Entwickeln negativer Ladungsbilder

Info

Publication number: DE1293588B
Application number: DE1963S0087360
Authority: DE
Inventors: Hanson Donald E
Original assignee: SCM Corp
Current assignee: SCM Corp
Priority date: 1962-09-24
Filing date: 1963-09-18
Publication date: 1969-04-24
Also published as: BE637734A; SE308450B; GB1065795A; ES291767A1; NL298251A; CH472709A

Description

1 2

Die Erfindung betrifft einen flüssigen elektrophoto- in Spuren zugesetzt wird, die Abscheidung des Toners graphischen Entwickler zum Entwickeln negativer auf dem Untergrund auf ein Minimum herabgesetzt Ladungsbilder, der aus einer Trägerflüssigkeit, einem wird. Die einzige Beschränkung, denen die Steuerstoffe Toner, einem Steuerstoff, gegebenenfalls einem Disper- unterliegen, besteht darin, daß der Steuerstoff in der giermittel und gegebenenfalls einem weiteren Zusatz 5 Trägerflüssigkeit zwischen 0,001 und 0,1 Gewichtsbesteht. Prozent löslich sein muß. Es genügt auch, wenn er

Es ist bekannt (USA.-Patentschriften 2 890174 in einer Flüssigkeit gelöst werden kann, die dann ohne und 2 891 911), Ladungsbilder mit flüssigen elektro- ungünstige Nebenwirkungen dem Entwickler zugesetzt photographischen Entwicklern zu entwickeln. Nach- werden kann. So kann eine Lösung von Manganteilig daran ist, daß diese Entwickler relativ teuer sind. io acetat in Isopropylalkohol dem Entwickler zugesetzt Es ist ferner bekannt (USA.-Patentschriften 2907 674 werden. Vorzugsweise wird jedoch aus wirtschaftlichen und 3 078 321) Alkydharze, Epoxydharze, Kresol- Erwägungen ein direkt in der Trägerflüssigkeit lösliches harze, phenolische Harze, mit Styrol modifizierte Ep- Salz verwendet. Der Wirkungsgrad der Steuerstoffe oxydharze, synthetische Kautschuks, Polystyrol sowie ist etwa proportional der zugesetzten Menge, und zwar Leinsamenöl als Steuerstoffe zu verwenden. Die Toner- 15 so lange, bis die Konzentration des Steuerstoffes in teilchen werden mit diesen Stoffen überzogen, wodurch der Trägerflüssigkeit 0,01 Gewichtsprozent erreicht der Grad oder das Vorzeichen der Ladung der Toner- hat. Höhere Konzentrationen steigern die Wirkung teilchen verändert wird. nicht, setzen jedoch andererseits auch nicht die Bild-

Aufgabe der Erfindung ist, einen billigen Entwickler qualität herab. Der maximale Anteil des Steuerstoffs anzugeben, mit dem Tonerbilder hoher Auflösung 20 in dem Entwickler scheint daher nicht kritisch zu sein, erhalten werden können. Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung enthält

Der Gegenstand der Erfindung geht von einem der Entwickler als Steuerstoff ein Salz aus einem zweiflüssigen elektrophotographischen Entwickler zum oder dreiwertigen Metall und einer aromatischen Entwickeln negativer Ladungsbilder, bestehend aus Säure mit 2 bis 18 C-Atomen,
einer Trägern¹ üssigkeit, einem Toner, einem Steuerstoff, as Solche Salze sind die Aluminium-, Calcium-, Kobalt-, gegebenenfalls einem Dispergiermittel und gegebenen- Eisen-, Blei-, Mangan-, Nickel- oder Zinksalze von falls einem weiteren Zusatz aus und ist dadurch ge- 2-Äthylcapronsäure sowie diese Salze von Linoresinkennzeichnet, daß er als Steuerstoff ein Salz aus säure (Linoresinsäure ist Tallöl, d. h. eine Mischung einem zwei- oder dreiwertigen Metall und einer aus Fettsäuren und Kolophoniumsäuren),
organischen Säure — gegebenenfalls als Dispergier- 3° Gemäß einer weiteren Ausgestaltung enthält der mittel einen Ester einer anorganischen, sich von Entwickler als Steuerstoff das Nickelsalz von 2-Äthyleinem nichtmetallischen Element der Gruppen III, capronsäure.

IV oder V und den Perioden II, III oder IV des PSG Durch diese Ausgestaltung wird erreicht, daß der

ableitenden Säure und einem aliphatischen Alkohol, Entwickler eine lange Lagerungsbeständigkeit besitzt, ein Siloxan oder ein Disiloxan mit Alkyl- und Alkoxy- 35 Dies beruht darauf, daß sich diese Verbindung gegengruppen mit 4 bis 10 C-Atomen — und gegebenenfalls über einer Oxydation als sehr beständig erwiesen als weiteren Zusatz ein Antioxydationsmittel enthält. hat, und zwar wahrscheinlich deshalb, weil ihre inneren

Durch die Erfindung wird erreicht, daß Tonerbilder Elektronenschalen vollständig gefüllt sind,
mit hoher Auflösung erhalten werden können. Der Das Dispergiermittel kann auf eine unbedeutende

Entwickler wirkt fixierend, wenn er ein Dispergier- 40 Menge herabgesetzt oder sogar ganz weggelassen mittel enthält, da nach der Verdampfung des Disper- werden. Tests haben ergeben, daß die Qualität von giermittels das Tonerbild ohne Erwärmen, Druck oder Kopien, die unter Verwendung von Entwicklern ohne Anwendung von Lösungsmitteldämpfen erhalten wird. Dispergiermittel hergestellt worden sind, sich nicht Der erfindungsgemäße Entwickler läßt sich auf das von der Qualität von Kopien unterscheiden läßt, die elektrophotographische Aufzeichnungsmaterial in ein- 45 mit bisher als notwendig angesehenen Dispergierfacher Weise aufbringen. Außerdem kann seine Zu- mittelmengen enthaltenen Entwicklern hergestellt wursammensetzung sehr leicht konstant gehalten werden. den. Geeignete Dispergiermittel sind Borsäure-, Kiesel-Im Hinblick auf die Reinigung der verwendeten Ver- säure-, o-Phosphorsäure- oder Titansäure-2-äthylvielfältigungsvorrichtung treten keine Probleme auf. hexanolester oder Ester aus diesen Säuren und anderen Ein weiterer Vorteil bei Verwendung des erfindungs- 50 Alkoholen mit geraden oder'verzweigten Kohlenstoffgemäßen Entwicklers besteht darin, daß keine aus ketten mit 6 bis 12 C-Atomen. Ein bevorzugtes Disperfärbenden Stoffen bestehenden Niederschläge auf giermittel ist eine aus 97 Gewichtsprozent Tetrakisdem Rand des elektrophotographischen Aufzeich- (2 - äthylhexyl) - orthosilikat und 3. Gewichtsprozent nungsmaterials gebildet werden, so daß sauberere Bilder 2-Äthylhexanol bestehende Mischung. Gegebenenfalls erhalten werden, als dies bei Verwendung der bekann- 55 können in dieser Mischung noch kleinere Mengen ten elektrophotographischen Entwickler der Fall war. anderer Äthylhexylsilikate und kleine Mengen oder Der erfindungsgemäße Entwickler liefert Bilder mit Spuren anderer Stoffe zugegen sein, ohne daß ein einer verbesserten Gleichmäßigkeit der Dichte. Bei Nachteil erkennbar wird.

vielen Tonerbildern ist die Mitte einer großen Fläche, Die Lagerungsbeständigkeit kann bei dem erfindungsauf der Tonerteilchen abgelagert wurden, heller als 60 gemäßen Entwickler durch Zugabe eines Antioxydadie Ränder der Fläche. In den mit einem erfindungs- tionsmittels erheblich verbessert werden. In dem gemäßen Entwickler hergestellten Tonerbildern nähert erfindungsgemäßen Entwickler einsetzbare Antioxysich die Dichte der Mitte einer großen Fläche mehr dationsmittel sind im einzelnen folgende: o-Dihydroxyderjenigen der Ränder. Ferner ist der erfindungsge- benzol, 1,2,3-Trihydroxybenzol, 3,4-Methylendioxymäße Entwickler verhältnismäßig billig und läßt sich 65 phenol, Phenylessigsäurelacton, Naphthol, ρ-, ο- oder bei jedem mit einem flüssigen Entwickler arbeitenden m-Aminophenol, p-Isobutylaminophenol, Oxalsäureelektrophotographischen Verfahren einsetzen. salze von Ν,Ν'-Dialkyl-p-phenylendiamin, N,N'-Di-

Man nimmt an, daß durch den Steuerstoff, der nur sec-heptyl-p-phenylendiamin, Ν,Ν'-Di-sec.-dodecyl-

p-phenylendiamin, Ν,Ν'-Di-sec.-tridecyl-p-phenylendiamin, ρ - Phenylendiamin, ο - Phenylendiamin, Ν,Ν'-Dimethyl-p-phenylendiamin, Äthyl-p-phenylendiamin, N - Methyl - N' - η - propyl - ρ - phenylendiamin, Stearyl - ρ - phenylendiamin, N - Methyl -W- lauryl-ο - phenylendiamin, N₅N' - Diäthyl - ο - phenylendiamin, N-Methyl-0-phenylendiamin, N-Butyl-N'-isopropylo - phenylendiamin, N - Stearyl - ο - phenylendiamin, N - Methyl -W- lauryl - ο - phenylendiamin, 2 - Aminodiphenylamin, 4 - Aminodiphenylamin oder 2,4-Dimethyl-6,5 -butylphenol. Weitere Antioxydationsmittel werden in den USA.-Patentschriften 2 377 423, 2780550, 2857424, 2794020, 2938058 und 2953345 beschrieben.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung enthält der Entwickler als Antioxydationsmittel ein Aminophenol, ein Hydrochinon, ein Naphthylamin, ein Alkylphenol oder ein Phenylendiamin.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung enthält der Entwickler als Antioxydationsmittel Phenyl-1-naphthylamin.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung enthält der Entwickler zwischen 0,005 und 0,5 Gewichtsprozent, vorzugsweise 0,02 Gewichtsprozent, des Antioxydationsmittels.

Als Trägerflüssigkeit einsetzbare verzweigte Kohlenwasserstoffe werden in der USA.-Patentschrift 2795 563 näher beschrieben. Außerdem lassen sich in dem erfindungsgemäßen Entwickler die in der USA.-Patentschrift 2 899 335 beschriebenen Kohlenwasserstoffmischungen, die in der USA.-Patentschrift 3 053 688 beschriebenen Dimethylpolysiloxane sowie die in der USA.-Patentschrift 3 058 914 beschriebenen substituierten Kohlenwasserstoffe als Trägerflüssigkeit verwenden, Eine Trägerflüssigkeit, die sich zur Verwendung in dem erfindungsgemäßen Entwickler als ausgezeichnet erwiesen hat, besteht aus einer geruchlosen Mischung aus verzweigten Kohlenwasserstoffen, die mindestens 92 Gewichtsprozent isoparaffinische, zwischen 149 und 243⁰C siedende Kohlenwasserstoffe enthält, einen Flammpunkt von 53° C und einen Kauri-Butanol-Wert von 26,7 hat. Eine andere, vorteilhafte Trägerflüssigkeit besteht aus einer Mischung aus Isoparaffinen mit 9 bis 14 Kohlenstoffatomen. Diese Kohlenwasserstoffe sind sehr schwache Lösungsmittel für die meisten Bindemittel.

Geeignete Toner sind in den USA.-Patentschriften 2 297 691, 2 907 694 und 2 877 133 beschrieben. Vorzugsweise wird in dem erfindungsgemäßen Entwickler eine Mischung aus einer Druckfarbe, Ruß, einem Farbstoff und Asphalt verwendet. Der Ruß ist der in der Hauptsache färbende Bestandteil. Der Farbstoff verleiht den Tonerteilchen eine sehr günstige bläulichschwarze Tönung, und der Asphalt löst sich teilweise in der Trägerflüssigkeit, so daß der Toner nach Verdampfen der Trägerflüssigkeit fixiert wird. Ferner kann als Toner eine Mischung aus Asphaltharz, Ruß und Alkaliblau verwendet werden.

Nachstehend folgt eine Zusammenfassung der Mengen, in welchen die Bestandteile des erfindungsgemäßen Entwicklers in diesem enthalten sind:

Bestandteil

Wirksamer Bereich
(Gewichtsprozent)

Bevorzugter Bereich
(Gewichtsprozent)

Steuerstoff

Dispergiermittel

Antioxydationsmittel

Trägerflüssigkeit

Toner

Herstellungsbeispiel 1

1,45 kg einer Druckfarbe aus Ruß, einem Farbstoff und Asphalt (Paste Nr. 853, die von der Braznell Company, St. Louis, Missouri, USA., hergestellt wird) und 44,0 kg einer Druckfarbe, die ebenfalls aus Ruß, einem organischen Farbstoff und Asphalt (Rogersol B-280, hergestellt von der Harry H. Rogers Company, Inc., Chicago, Illinois, USA) sowie 44,0 kg einer Mischung aus Isoparaffinen mit 9 bis 14 Kohlenstoffatomen werden 30 Minuten lang in einer Eppenbach-Kolloid-Mühle, Modell VT-7-2, bei einer Einstellung von 20 miteinander vermählen.

Spur bis 0,10
0 bis 0,75
Spur bis 0,5

ad 100
0,00005 bis 5,0

0,001 bis 0,01
0 bis 0,625

0,005 bis 0,1
ad 100

0,025 bis 1,25

5,1 kg ei ner Mischung aus Isoparaffinen mit 9 bis

14 Kohlenstoffatomen,
0,75 kg 2,6-Di-tert.-butyl-p-kresol und
0,34 kg Mangan-2-äthylcapronat werden gemischt und dann
46,7 kg der ersten Mischung zugesetzt.

55

60

Diese Mischungen werden 15 Minuten in der Kolloidmühle bei einer Einstellung von 20 vermischt.

Der erhaltene flüssige Entwickler besteht aus Tonerteilchen mit einem Durchmesser von 0,2 bis 5 μΐη, die in einer Trägerflüssigkeit suspendiert sind. Der Entwickler liefert ein scharfes blauschwarzes Tonerbild mit einer hohen Auflösung und gleichmäßiger Dichte.

Herstellungsbeispiel 2

150 ecm (0,75 Volumprozent) einer Mischung aus

Ruß, einem Farbstoff und Asphalt

(Rogersol B-280),
300 ecm (1,50 Volumprozent) einer Mischung aus

Ruß, einem Farbstoff und Asphalt

(Color Base Nr. 35 712)

oder an Stelle der beiden Mischungen

15 g Ruß werden mit

19 550 ecm (97,75 Volumprozent) einer Kohlenwasserstoffmischung aus mindestens 92 Gewichtsprozent isoparaffinischen, zwischen 149 und 243° C siedenden Kohlenwasserstoffen

30 Minuten in einer Eppenbach-Kolloid-Mühle, Modell VT-7-2, bei einer Einstellung von 20 vermählen.

1000 ecm (5000 Volumprozent) der erhaltenen

Mischung,

75 ecm (0,375 Volumprozent) einer Mischung aus 97 Gewichtsprozent Tetrakis-(2 - äthylhexyl) - orthosilikat und 3 Ge-

wichtsprozent 2-Äthylhexanol als Dispergiermittel,

2 ecm (0,010 Volumprozent) Mangan-2-äthylcapronat oder Manganlinoresinat und 18 925 ecm (94,615 Volumprozent) einer Kohlen-Wasserstoffmischung aus mindestens 92 Gewichtsprozent isoparaffinischen, zwischen 149 und 243 ⁰C siedenden Kohlenwasserstoffen

IO

werden 15 Minuten in der Kolloidmühle bei einer Einstellung von 20 vermischt.

Der erhaltene Entwickler besteht aus Tonerteilchen mit Durchmessern zwischen 0,2 und 1 μηι, die in einer Trägerflüssigkeit suspendiert sind. Der Entwickler liefert ein scharfes, blauschwarzes Tonerbild mit guter Auflösung und hoher Dichte.

Herstellungsbeispiel 3

20

Ebenso wird ein Entwickler durch Vermählen von

4000 ecm einer Kohlenwasserstoffmischung aus mindestens 92 Gewichtsprozent isoparaffinischen, zwischen 149 und 243 ⁰C siedenden Kohlenwasserstoffen, ^a5

30 ecm 2-Äthylhexylsilikat,
30 ecm Lampenruß, dispergiert in Leinsamenöl

oder Mineralöl, und
3 Tropfen Manganlinoresinat

hergestellt.

Die Entwickler der Herstellungsbeispiele 2 und 3 enthalten kein Antioxydationsmittel, so daß sie infolge Alterung in ihrer Wirkung nachlassen. Für eine optimale Leistung während einer längeren Zeit ist daher der Zusatz eines Antioxydationsmittels in Betracht zu ziehen.

Claims

Patentansprüche:

1. Flüssiger elektrophotographischer Entwickler zum Entwickeln negativer Ladungsbilder, bestehend aus einer Trägerflüssigkeit, einem Toner, einem Steuerstoff, gegebenenfalls einem Dispergiermittel und gegebenenfalls einem weiteren Zusatz, d adurch gekennzeichnet, daß er als Steuerstoff ein Salz aus einem zwei- oder dreiwertigen Metall und einer organischen Säure — gegebenenfalls als Dispergiermittel einen Ester aus einer anorganischen, sich von einem nichtmetallischen Element der Gruppen III, IV oder V und den Perioden II, III oder IV des PSG ableitenden Säure und einem aliphatischen Alkohol, ein Siloxan oder ein Disiloxan mit Alkyl- und Alkoxygruppen mit 4 bis 10 Kohlenstoffatomen — und gegebenenfalls als weiteren Zusatz ein Antioxydationsmittel enthält.

2. Entwickler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er als Steuerstoff ein Salz aus einem zwei- oder dreiwertigen Metall und einer aliphatischen Säure mit 2 bis 18 C-Atomen enthält.

3. Entwickler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß er als Steuerstoff 2-äthylcapronsaures Ni enthält.

4. Entwickler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er als Antioxydationsmittel ein Aminophenol, Hydrochinon, Naphthylamin, Alkylphenol oder ein Phenylendiamin enthält.

5. Entwickler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß er Phenyl-1-naphthylamin enthält.

6. Entwickler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er zwischen 0,005 und 0,5 Gewichtsprozent, vorzugsweise 0,02 Gewichtsprozent, Antioxydationsmittel enthält.