DE1422815A1

DE1422815A1 - Verfahren zur Entwicklung elektrostatischer latenter Bilder

Info

Publication number: DE1422815A1
Application number: DE19611422815
Authority: DE
Inventors: Weyde Dr Edith; Gesierich Dr Wolf
Original assignee: Agfa AG
Current assignee: Agfa Gevaert NV
Priority date: 1961-12-05
Filing date: 1961-12-05
Publication date: 1969-10-09
Also published as: NL277494A; BE616644A

Description

Verfahren zur Entwicklung elektrostatischer latenter Bilder Zusatz zum Patent 1 219 328

Gegenstand des Hauptpatentes ist ein Entwicklungsverfahren, das auf dem überraschenden Effekt "beruht, daß eine bildmäßig aufgeladene elektrophotographische Schicht, die aus einer photoleitfähigen Substanz in einem isolierenden Bildmittel dispergiert oder gelöst besteht, bei der Berührung mit Wasser ladungsabhängig benetzt wird. Die Benetzung erfolgt an den Stellen der Schicht, die Ladungen tragen, während ungeladene Bezirke unbenetzt bleiben. Das auf diese Weise entstandene aus Wasser bestehende Bild ist in schrägeinfallendem Licht, infolge verschiedener Lichtbrechung bzw. Reflektion von benetzten und nicht benetzten Stellen sichtbar. Verwendet man die wässrige Lösung eines !Farbstoffs, so bildet sich in der gleichen Weise ein Farbstoff bild, das man entweder auf der Unterlage antrocknen läßt

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NeUG Unterlagen (Art. 7 $ I Abs. 2 Nr. I Satz 3 des Änderungeges. v. 4« 9.19671

oder in feuchtem Zustand in bekannter Weise auf einen zweiten Träger umdrucken kann. Nach dem obenbeschriebenen Verfahren wird die Entwicklung elektrophotographischer Materialien gegenüber den bekannten Verfahren, die sich pulverförmiger Entwicklung smisehungen oder flüssiger Entwickler, die aus in organischen, Flüssigkeiten, dispergierten meist farbigen Produkten bestehen, bedienen, wesentlich vereinfacht und verbessert« - ;

Bei der weiteren Entwicklung des im Hauptpatent beschriebenen > Verfahrens wurde nun gefunden, daß man für die Entwicklung elektrophotographischer Materialien zu farbigen Bildern,, die eine bildmäßig aufgeladene elektrophotographische Schicht enthalten, auch mit farblosen wässrigen Lösungen durchführen kann, wenn man in dem Entwickler solche Substanzen löst, die durch eine chemische Reaktion färbige Produkte liefern.

Für dieses Verfahren können die verschiedensten Reaktionatypen angewendet werden. Beispielsweise können dem wässrigen Entwickler solche Stoffe zugesetzt werden, die bei.Änderung des pH-Wertes einen Farbumschlag zeigen. Grundsätzlich zählen zu dieser Substanzgruppe alle Verbindungen, die bekannterweise als Indikatoren verwendet werden. Bevorzugt sind solche Substanzen, die an sich farblos sind und bei pH-Änderung in eine farbige Form umschlagen. Die Stubstanz wird dann umso geeigneter sein je intensiver und tiefer gefärbt das betreffende farbige Produkt ist. Brauchbar sind ferner Reduktionsreaktionen oder Austauschreaktionen, die

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z-ur Bildung farbiger anorganischer oder organischer Verbindungen führen. Dabei können praktisch alle Reaktionen angewendet werden, die aus der analytischen Chemie bekannt sincf und zum Nachweis bestimmter Kationen oder Anionen dienen,beispielsweise die Bildung farbiger Metallsulfide.

Bevorzugt geeignet sind Kup'olungsreaktionen unter Verwendung von Diazonium-Verbindungen, die zur Bildung farbiger Produkte führen.

Die Möglichkeit chemische Reaktionen für die farbige Entwicklung elektrophotographischer Bilder unter Verwendung pulverförmiger Entwickler zu benutzen, ist bereits bekannt. I/enge genübe r besitzt das erf indungsf;emäße Verfahren jedoch erhebliche Vorteile. So ist die Auswahl geeigneter- Reaktionspartner wesentlich einfacher, da im vorliegenden ,fall die einzige Bedingung für die Verwendbarkeit die Löslichkeit in Wasser zumindestens eines Reaktionspartners und die Bildung eines möglichst tief gefärbten Reaktionsproduktes sind. Bei den bekannten Entwicklern sind dagegen neben den für die chemische Reaktion erforderlichen Eigenschaften außerdem noch die für einen pulverförmiger,. Entwickler notwendigen elektrostatischen bzw. triboelektrischen Eigenschaften zu beachten. Außerdem sind in diesen Fällen meistenteils noch für die Einleitung der Farbreaktion zusätzliche r.*a£- nahmen beispielsweise Anfeuchten, Erhitzen und ähnliches erforderlich.

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Es ist außerdem hervorzuheben, daß für die erfindungsgemäße Entwicklung allein das Reaktionsmedium Wasser verantwortlich ist. Es handelt sich in vorliegendem' Falle um einen, durch die elektrostatischen Bildlcräfte gesteuerten Benetzungsvorgang auf der Schicht. Demgegenüber verwenden ältere Verfahren elektrophoretische Effekte in indifferenten Trägerflüssigkeiten. Die Überlegenheit des erfindungsgemäßen Entwicklungsverfahrens beruht neben der außerordentlichen Einfachheit des Verfahrens auf der Tatsache, daß praktisch kornlose Bilder erhalten werden.

Die Reaktions-Komponenten für die f arblief e.rnde Reaktion können in der verschiedensten Weise eingesetzt werden. Die einfachste Umsetzungsmöglichkeit ist, die Einarbeitung des einen Partners in der elektrophotographischen Schicht, wobei der andere Reaktionspartner in dem Entwickler gelöst wird. Die Reaktion setzt \ dann in den Bereichen des elektrophotographischen Materials ein, die gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren durch den wässrigen Entwickler benetzt werden. Bei dieser Ausführungsform kann die mit der Entwicklerlösung reagierende Komponente in der elektrophotographischen Schicht, gleichzeitig als Sensibilisator für den Photoleiter wirken oder sie kann sogar selbst die photoleitfähige Substanz sein.

Es ist ferner möglich, in dem Entwickler zwei farblose Substanzen zu lösen, die erst bei Berührung mit der elektrophotographischen Schicht entweder durch dort vorhandene Katalysatoren oder durch physikalische Mahßnahme eine Reaktion unter Bildung eines farbigen Produktes eingehen.

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Außerdem kann man bei Verwendung üblicher, keine zusätzlichen Substanzen enthaltender elektrophotographischer Materialien die eine Reaktionskomponente in dem Entwickler lösen, in der erfindungsgemäßen Weise entwicklen und anschließend in einem weiteren Arbeitsgang durch Behandlung mit eir,-em flüssigen oder gasförmigen Reaktionspartner die Farbgebung erreichen.

Die obigen Darlegungen veranschaulichen, daß das erfindungsgemäße Entwicklungsverfahren vielerlei Variationen fähig ist. Die Auswahl einer bestimmten Farbreaktion wird im wesentlichen von den Erfordernissen des jeweiligen Kopierprozesses abhängen.

Die apparative Durchführung der Entwicklung ?,st vorzugsweise in der im Hauptpatent beschriebenen Weise vorzunehmen. Auch bei dem vorliegenden Entwicklungsverfahren iht es vorteilhaft, den Flüssigkeitsfilm rasterartig aufzuteilen. Zu diesem Zweck können, die in der Hauptanmeldung beschriebenen Vorrichtungen benutzt werden.

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Beispiel 1;

In eine Kugelmühle (Inhalt 1 Liter), die zur Halfte mit Porzellankugeln (1,5 cm0) gefüllt ist, werden 100 g chemisch reinea photoleitfähiges Zinkoxyd (Merck p.a.)» 30 ml Silikonharz 60#ig in Touol (beispielsweise Silikonharz Bayer P 150), 100 ml Toluol und 25 g Phenolphthalein DAB 6 eingebracht. Die Mischung wird 2 Stunden lang vermählen und anschließend mit Hilfe einer Antragwalze auf Dokumentenpapier (100g/m ) aufgetragen und getrocknet. Die Dicke der Schicht beträgt etwa 15 /U. Das Material·, wird nun mit Hilfe einer Koronaentladungseinrichtung mit 7 kV elektrostatisch aufgeladen, mit Glühlampenl.icht bildmässig belichtet und mit 15 #iger Natronlauge entwickelt. Pur den Antrag der EntwicklerfluQsigkeit wird-eine aufgerauhte Specksteinwalze verwendet, deren. Oberflächenstruktur einen mittleren Abstand der Unebenheiten von etwa 10 bis 500 /u bei einer Tiefe von 30 bis 100 /U hat. Auf der weißen Schicht entsteht ein rotviolettes Bild·

Beispiel 2;

Es wird das im Beispiel 1 beschriebene elektrophotographische Material verwendet, das jedoch kein Phenolphthalein enthält. Das Material wird in der oben angegebenen Weise belichtet und anschließend mit einer säurewässrigen Lösung Bromphenolblaulösung, die schwach gelb gefärbt ist, entwickelt. Anschließend wird das entwickelte elektrophotographische Papier mit gasförmigem Ammoniak behandelt, wobei ein blauschwarzes Bild entsteht.

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Das Bromphenolblau kann auch durch Bromcresolgrün ersetzt werden. '

Beispiel J>:

Das elektrophotographische Schichtmaterial wird durch Mischen von 150 g elektrophotographischem Zinkoxyd, 100 g Silikonharz, 150 ml Toluol und einer Farbstofflösung aus 0,05 g Bengalrosa in 6,5 ml.Methylalkohol hergestellt. Mit dieser Mischung beschichtet man eine Papierunterlage und erhält ein elektrophotographisches Material mit einem Sensibilisierungsmaximum im Bereich von 575 m/U. Die weitere Verarbeitung geschieht nach Beispiel 1. Als Entwicklerflüssigkeit wird Ameisensäure, im 'Verhältnis 1 : 1 mit Wasser verdünnt verwendet. Die Lösung bleicht den Sensibilisierungsfarbstoff an den aufgeladenen Bildstellen aus· Es wird ein negatives Bild der Vorlage sichtbar.

Beispiel 4:

Das Beispiel 2 wird dadurch abgewandelt, daß man dem Beschichtungsmaterial als Sensibilisierungsfarbstoff 0,02 g Kristallviolett einverleibt. Die Entwicklung der Schicht mit Hydrazinhydrat (25 #ig) liefert ein weißes Bild auf blauem Grund.

Beispiel 5:,

100 g Zinkoxyd, 30. ml Silikonharzlösung (60 $ig in Toluol), 100 ml Toluol und 10 g Bleiacetat werden in einer Kugelmühle ungefähr 2 Stunden lang verrieben um eine einheitliche glatte Konsistenz der Bestandteile zu erhalten. Die Mischung wird dann

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auf barytiertes Papier in einer Schichtdicke von etwa 10/U vergossen und getrocknet. Man erzeugt auf der Schicht entsprechend den vorhergehenden Beispielen ein elektrostatisches Bild und entwickelt es mit einer gesättigten Lösung von Thioace-. tamid in 10 $iger Natronlauge. Für den Antrag der Entwicklerlösung wird eine Gummiwalze verwendet, die mit Perlon-Siebgewebe gespannt ist. Das Siebgewebe hat eine Dicke von etwa 50 /U und eine Maschenweite von durchschnittlich 25 /U. Die alkalische Thioacetamidiösung dringt an den benetzten Bildstellen in die Schicht ein und reagiert mit dem Bleiacetat zu einem schwarzen Bleisulfidbild. Anstelle der Thioacetamidlösung kann mit gleichem Erfolg eine Natriumsulfid-Lösung verwendet werden. '

Beispiel 6:

Man verwendet das gleiche elektrophotographische Material wie in Beispiel 2 und belichtet bildmäßig und entwickelt mit einer wässrigen Lösung von Kobaltchlorid. Dabei wird ein praktisch nicht sichtbares Bild, das aus Kobaltchlorid-Lösung besteht, erhalten. Setzt man das Bild gasförmigem Schwefelwasserstoff aus, erhält man eine tief schwarze Wiedergabe des Objekte»

Beispiel 7s . .,

Der Beschichtungsmasse nach Beispiel 4 wird anstelle von Bleiacetat als Reaktionskomponente 6 g Pyrrolidinodithiocarbaminsaures Natrium zugesetzt. Die Weiterverarbeitung erfolgt in der angegebenen Y/eise. Eine Entwicklung der so ausgerüsteten elektrophotographischen Schicht mit einer 10 $igen wässrigen

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Lösung von Eisenammoniumsulfat liefert ein dunkelbraunes Bild.

Beispiel 8;

Dem Besehichtungsmaterial nach Beispiel 4 werden als Reaktionskomponente 5 g des ZnCl₂-Doppelsalzes des diazotierten 5-Benzoylamino-2-amino-1,4-hydrochinon-diäthyläthers zugesetzt. Das elektrostatische Ladungsbild wird nach dem in Beispiel 4 beschriebenen Verfahren mit einer 10 folgen oe-Kaphthollösung in
Natronlauge (10 folg) entwickelt. Die Kupplungsreaktion der
Reaktionskomponenten in der Schicht und in der Entwicklerlösung führt zu einem blauschwarzen Bild.

In ähnlicher Weise kann man wie oben angegeben die Doppelsalze anderer diazotierter aromatischer Aminoverbindungen verwenden. Beispielsweise folgende:

HO-H₂C-H₂C

(HO-CH₂-CH₂ )₂N-<^ X-NH₂

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N-

C₆H₅-H₂C

-NH₂

CH,

CH₂-CH₂

v >

CH₂-CH₂

V- /-< >-^NH2

Beispiel 9»

Auf einer elektrophotographischen Schicht, hergestellt durch Auftragen einer Mischung aus 100 g Silikonharz 60 $igin Toluol, 150 g Zinkoxyd und 160 g Toluol auf alukaschiertes Papier, wird eine elektrostatisches Ladungsbild erzeugt. Das Ladungsbild wird anschließend nach dem in Beispiel T beschriebenen Verfahren mit einer Lösung entwickelt, die hergestellt wird aus 2 Teilen einer Lösung von 0,25 g Diathylanilin (monofrei) in 200 ml Schwefelsäure 1 : 1 und 3Teilen einer Lösung von'2 g Kaliumhexacyanoferrat (III) in 100 ml Wasser. Auf der ZnO-Schicht erscheint ein braunrotes Bild der Vorlage.

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Beispiel 10;

Eine elektrophotographische ZnO-Schicht wird mit Hilfe einer Koronaentladungsvorrichtung elektrostatisch aufgeladen und bildmäßig belichtet. Als Entwickler wird die in Beispiel 6 beschriebene oC-NaphthollÖsurig benutzt und in der gleichen Weise angetragen. Das noch feuchte Flüssigkeitsbild wird nach der Entwicklung auf ein Blatt Papier übertragen, das mit einer" 5 #igen wässrigen Lösung des in Beispiel 6 genannten Diazotierten Hydrochinondiäthyläters bestrichen und anschließend getrocknet worden ist. Nach dem Auseinanderziehen der oeiden Papiere trägt das Umdruckblatt ein schwarzblaues Bild der Vorlage.

Beispiel 11:

Ein elektrophotographisches ZnO-Papier wird wie im vorhergehenden. Beispiel behandelt und mit einer 10 ^igen wässrigen FeCl,- Lösung entwickelt. Nach dem Umdruck auf ein mit gesättigter alkoholischer Gallussäure getränktes Papier entsteht auf dem Umdruckblatt ein schwarzes Bild der Vorlage.

Beispiel 12:

Es wird ein elektrophotographisches Material verwendet, das dem im Beispiel 8 verwendeten entspricht, jedoch einen zusätz lichen Gehalt an aC-Naphthol aufweist. Das Material wird nach Beiepiel 8 verarbeitet und mit einer 10 ^igen Natronlauge ent wickelt. An den benetzten Stellen wird das Material alkalisch und dadurch die Kupplungsreaktion, die zu einem blauschwarzen Farbstoff führt, ausgelöst.

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Claims

Patentansprüche

1.) Verfahren zur Entwicklung latenter elektrostatischer Bilder

nach dem deutschen Patent (Anmeldung A 37 219 IVa/57"b),

dadurch gekennzeichnet, daß das elektrophotographische Bild durch eine far~bgebende chemische Reaktion sichtbar gemacht wird, wobei ein wässriger Entwickler verwendet wird, der in gelöster Form mindestens eine der Reaktionskomponenten oder eine Substanz die die Reaktion auslöst, enthält.

2.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Entwicklerflüssigkeit eine Reaktionskomponente in gelöster Form enthält und die andere Reaktionskomponente in.der elektrophotographischen Schicht eingebettet ist. . ·

3.) Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der in dem elektrophotographischen Material eingebettete Reaktionspartner gleichzeitig photoleitend ist.

4.) Verfahren nach Anspruch 2, dadurch, gekennzeichnet, daß der in dem elektrophotographischen Material eingebettete Reaktionspartner gleichzeitig das dort anwesende photoleitfähige Material sensibilisiert.

5.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch, gekennzeichnet, daß eine Reaktionskomponente in dem Entwickler gelöst ist, während die andere in einem an sich nicht lichtempfindlichen Übertragsmaterial enthalten, ist.

Neue Unterlagen [Art. 7 § 1 Abs. 2 Nr. 1 Satz 3 des Änderungsges.y. 4.9.1967).

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