DE1472913C - Flussiger elektrophotographischer Ent wickler - Google Patents

Description

'■5

Die Erfindung betrifft einen flüssigen elektrophotographischen Entwickler aus einer Trägerflüssigkeit, einem Pigment, einem Steuerstoff und gegebenenfalls einem Dispergiermittel.

Flüssige elektrophotographische Entwickler, die in einer isolierenden Flüssigkeit zweierlei Tonerteilchen unterschiedlicher Ladung suspendiert enthalten und die außerdem ein Dispergierhilfsmittel aufweisen, sind bereits bekannt (z. B. USA.-Patentschrift 3 078 231). Auch aus der USA.-Patentschrift 3 010 842 sind flüssige Entwickler, die zwei Toner unterschiedlicher Polarität enthalten, bekannt.

Mit diesen bekannten Entwicklern war es bisher nicht möglich, optimale Ergebnisse mit Bezug auf eine maximale Bilddichte und einen klaren Untergrund zu erreichen.

Dies wird gemäß der Erfindung erreicht.

Aufgabe der Erfindung ist, einen sauberen Untergrund und eine maximale Bilddichte einer bisher noch nicht erreichten Qualität zu erreichen. ·

Gegenstand der Erfindung ist ein flüssiger elektrophotographischer Entwickler aus einer Trägerflüssigkeit, einem Pigment, einem Steuerstoff und gegebenenfalls einem Dispergiermittel, der dadurch gekennzeichnet ist, daß er ein Steuermittel, das die entgegengesetzte Polarität wie der Steuerstoff aufweist, und das Pigment nicht oder weniger als der Steuerstoff benetzt, enthält.

Während der Steuerstoff permanent an der Oberfläche des Entwicklers fixiert ist, um diesem eine Ladung zu erteilen, ist das Steuermittel in der Trägerflüssigkeit dispergiert. Wesentlich für das Steuermittel ist, daß es den Steuerstoff im Pigment nicht benetzt, damit das in flüssiger Form vorliegende dispergierte oder gelöste Steuermittel wie ein zweiter Entwickler mit entgegengesetzter Polarität wirkt, der auf Grund der Unbenetzbarkeit des Steuerstoffs auf dem Pigment sich nicht mit diesem verbinden kann. Das bedeutet also, daß Steuerstoff und Steuermittel nicht miteinander mischbar sind, so daß sie in den gewünschten Beziehungen zum Pigment verbleiben. Das angestrebte Ziel wird erreicht, weil mehr Entwicklerpartikel auf die gewünschten Bildflächenteile nach unten getrieben werden und weil die Untergrundflächen gegen Berührung mit Pigmentteilchen abgeschirmt werden.

Für die getrennte Ablagerung der beiden entgegengesetzt wirkenden Entwicklerkomponenten ist wesentlich, daß Pigmentpartikel und das abschirmende Medium beweglich gehalten bleiben. Dies wird durch das gegebenenfalls zugesetzte Dispergiermittel erreicht, durch das die Anziehungskraft zwischen den Entwicklerkomponenten geschwächt wird, auch wenn diese eine entgegengesetzte Ladung tragen. Die Pigmentpartikel werden sich daher sogar dann, wenn die entgegengesetzt geladenen Bestandteile des Entwicklers zusammenfließen, von dem abschirmenden Medium trennen, da sie in das Feld der entgegengesetzt geladenen Flächenteile wandern. Das abschirmende Medium wandert dabei in die Untergrundflächen, und zwar wenigstens zum Teil durch Einfluß des induzierten Feldes.

Während dieser Entwicklung lagert sich die Pigmentsubstanz auf den Flächen ab, wo sie durch das Feld des Bildes auf die Fotoleiteroberfläche angezogen wird, während sich das abschirmende Medium auf den Untergrundflächen wenigstens zum Teil unter dem Einfluß des induzierten Feldes ablagert. Mit dem Aufbau des Entwicklers auf den Bildflächen werden die induzierten Feldlinien mit dem Ergebnis verändert, daß das abstoßende Medium und ein auf ihm abgelagertes Pigment freigegeben wird, wodurch die Untergrundfläche gereinigt wird,

Während des Entwicklungsvorganges ist dabei auf den Untergrundflächen eine Abschirmsubstanz abgelagert, auf der sich Entwicklerteilchen ablagern können, aber diese Abschirmsubstanz wird freigegeben oder gibt die Pigmentteilchen frei, wenn und wie das induzierte Feld verändert wird.

So bleibt ein sauberer Untergrund zurück. Eine Bewegung oder ein Waschen kann diesen Reinigungsvorgang verstärken.

Zur Erläuterung der Erfindung sei darauf hingewiesen, daß der erfindungsgemäße Entwickler aus fünf Teilen bestehen muß, nämlich:

A. der Trägerflüssigkeit, die, .wie üblich, ein isolierendes Medium wie ein Kohlenwasserstoff ist, der üblicherweise in flüssigen elektrophotographischen Entwicklern verwendet wird;

B. einem Pigment, vorzugsweise von derselben Polarität wie die gewünschte endgültige Entwicklerpartikel, d. h. mit einem Ladungsvorzeichen, das dem Vorzeichen der Ladung der zu entwickelnden Fläche entgegengesetzt ist;

C. einem steuernd wirkenden überzug (Steuerstoff), der das Pigmentpartikel in bezug auf die zu entwickelnde Oberfläche entgegengesetzt auflädt oder dessen Ladung verstärkt, wenn es schon mit der gewünschten Polarität geladen ist;

D. einem dispergierenden Mittel, das die Dispersion der Mischung aus den Bestandteilen B + C im Träger A unterstützt und eine feinere Suspension hervorruft (Beachte: D kann ein Steuermittel für B sein, so daß in diesem Falle C nicht benutzt wird);

E. einem Steuermittel mit einer Ladungspolarität, die der resultierenden Partikelladung nach der Kombination von B und C entgegengesetzt ist; oder einem Steuermittel von entgegengesetztem (Polaritäts-) Effekt zum Steuerstoff (C), der auf das Pigment aufgebracht worden ist und in der Trägerflüssigkeit gelöst vorliegt, wenn die Partikel schon überzogen ist und als ein Entwickler entgegengesetzten Vorzeichens wirkt. Wenn somit C als Cp für positive oder als Cn für negative Eigenschaften bezeichnet wird, wird E nachstehend manchmal als Cn bzw. Cp bezeichnet.

Nachstehend werden Beispiele für B. C. D und E iiesieben.

Be	Pigment	i s	ρ i e 1 für B	Colour Index
			Spricht
Ruß oder Drucker		ladungslos an, wenn A und B
schwärzen		gemischt sind	CI. 77266
Peerless-Schwarz ..			CI. 77266
Monolite-Schwarz.		negativ	CI. 50440
Irgalite Fast Blue...		positiv	CI. 74160
Vivid Magenta....		positiv	CI. Violett 1
Brilliant-Grün ....		positiv	CI. 42040
	negativ
	negativ

Beispiel für C

(1) Die pflanzlichen und tierischen öle der Liste kehren die folgenden Pigmente ins Negative um oder machen sie negativer. ■

	Leinöl	Pigmente, um eine	Colour Index
Die	Sonnenblumenöl	negative Partikel • mit diesen ölen
	Safranöl	zu erhalten
Tungöl
Tallöl
Erdnußöl	Ruß
Maisöl	Vivid Magenta	CI. 42040
Sojaöl	Brillantgrün	CI. 45160
Mohnöl	Rosenrot	CI. 77266
Oiticicaöl	Ruß	CI. 77266
Lanolin	Ruß
Castoröl
Gekochtes Leinöl

(2) Die folgenden Mineralöle und Harze bilden positive Teilchen, wenn sie auf die Pigmente der Liste aufgetragen werden.

B. P. Viscostatisches	Irgalite Fast	CI.	74160
Motorschmieröl	Brillant Blue	CI.	42040
Polymetharylsäure- butylester	Coates Brillant	CI.	50440
Verschiedene Mi neralschmieröle	grün Monolite- schwarz	CI.	15865
Bitumen (auf Erdölbasis)	Rubin-Toner RO 13/ 2 B Rosenrot

X) Isophthalsäurealkydharz, modifiziert mit halbtrocknem Safloröl bis zu 60% und mit Lackbenzin auf einen Gehalt von 60% an nicht flüchtigen Stoffen verdünnt.

Y) Ein mit Dentalrythrit verestertes Alkydharz bis zu 70% mit Leinöl modifiziert und mit Lackbenzin bis zu einem Gehalt von 70% nicht flüchtiger Bestandteile verdünnt.
Z) Ein pentalrythrit-verestertes Alkylharz zu 72% mit Leinöl modifiziert.

B e i s ρ i e 1 e für E

(1) Die folgenden Mittel können zur Verminderung des Untergrundes zugegeben werden, wenn sie in das

Entwicklerprodukt von B und C eingebracht werden, mit B + C negativ geladen ist.

(a) Die positiv machenden Stoffe von C (2) oben,

(b) in der Trägerflüssigkeit lösliche oder mit dieser mischbar,

(c) Pigmente, die stark positiv, aber in geringerer Konzentration vorliegen,

(d) Bitumen (auf Erdölbasis).

(2) Folgende Mittel können in den Entwickler eingebracht werden, um den Bilduntergrund zu reinigen, wenn das Entwicklerprodukt von B und C positiv geladen ist.

(a) Alle negativ machenden öle,

(b) geringe Konzentrationen negativer Pigmente, die mit irgendeinem Alkydharz der Reihe D dispergiert sind.

Das Polymersystem besteht aus vier Teilen. Für einen Umkehrentwickler zur Entwicklung positiver Bildflächen benötigt man:

A. Als flüssiges isolierendes Trägermedium,
C als den die Ladung bildenden Steuerstoff (z. B. ein pflanzliches öl), j

D. als Dispergiermittel (z. B. ein Alkydharz),

E. als Mittel zum Reinigen des Untergrundes, gewöhnlich ein Steuermittel, das C entgegengesetzt ist (z. B. Bitumen).

Die folgenden Beispiele erläutern die Wirkung der Bestandteile in dem beschriebenen System. Die Tabellen zeigen das Verhalten der verschiedenen Systeme, wenn die Reihenfolge, in der die Bestandteile zugegeben werden, geändert und der Entwickler nach jeder Änderung geprüft wird.

Tabelle I

Wirkung der Reihenfolge des Benetzens
auf die Polarität

B e i s ρ i e 1 e für D

Die folgenden Alkydharze können dazu benutzt werden, das Produkt von B und C ohne Verminderung ihrer Wirksamkeit als Entwickler zu dispergieren. .

Entwickler 1

1 g Pigment (B):

Brillantgrün (CI. 42040). '

3 g negativer Sauerstoff (Cn):
Sonnenblumenöl.

"2 g Dispersionsmittel (D):

Alkydharz, wie Isophthalsäurealkydharz, modifiziert mit halbtrockenem Safloröl bis zu 60% und mit Lackbenzin auf einen Gehalt von 60% an nicht flüchtigen Stoffen verdünnt.

5 g Untergrundreiniger (Cp), der ein positives Steuermittel ist:
Viskostatisches Motoröl, dies reinigt den Unter-

gfund, neigt aber, wenn es allein gebraucht wird, dazu, ein Pigmentpartikel aufzuladen.

Entwickler 2

1 g Pigment (B):

Brillantgrün, z. B. CI. 42040.
5 g positiver Steuerstoff (Cp):
Viskostatisches Motoröl.

2 g Dispersionsmittel (D):

Alkydharz, z. B. Isophthalsäurealkydharz, modifiziert mit halbtrockenem Safloröl bis zu 60% und mit Lackbenzin auf einen Gehalt von 60% an nicht flüchtigen Stoffen verdünnt.

3 g Untergrundreiniger (Cn), der ein negatives

Steuermittel ist:
Sonnenblumenöl.

Entwickler 1 ist ein Umkehrentwickler, der aus negativ entwickelnden Partikeln besteht und sich auf bestrahlten oder beleuchteten Flächen ablagert.

Entwickler 2 ist ein Direktentwickler, der aus positiv entwickelnden Partikeln besteht und sich auf den im Dunkeln gehaltenen (also unbelichteten) Flächenteilen, die gegen die Strahlung oder Beleuchtung abgeschirmt sind, ablagert.

Pigment (B)

Tabelle II

1 g »Brillfast« Vivid Magenta 3964:
ίο C.I. Violett 10.

3 g negativer Steuerstoff (Cn):
Sonnenblumenöl.

2 g Dispersionsmittel (D):

Ein Alkydharz, wie Isophthalsäurealkydharz, modifiziert mit halbtrockenem Safloröl bis zu 60% und mit Lackbenzin auf einen Gehalt von

60% an nicht flüchtigen Stoffen verdünnt.
6 g Untergrundreiniger (Cp), der ein positives

Steuermittel ist:
Viskostatisches Motoröl

Bestandteile und Reihenfolge	Polarität	Untergrunddichte	Empfindlichkeit (willkürliche Einheiten)
A.B.	negativ	0,4	sehr schwach 1,0
A+B+Cn	negativ	0,5	schwach 2,0
A+B+Cn+D	negativ	2,6	— 3,0
A+B+Cn+D+Cp	negativ	0,3	stark 6,0
A+B+Cp	Null	0,0	kein Bild
A+B+Cp+D	negativ	0,5	sehr schwach 1,0.
A+B+Cp+D+Cn	negativ	0,4	schwach 2,0

Dieses Pigment kann positiv gemacht werden, wenn die Folge und die relativen Mengen von Cp und Cn verändert werden, da die oben angegebenen Ergebnisse nicht die einzig möglichen sind. Es sei bemerkt, daß die positiven und negativen Steuermittel bzw. Steuerstoffe die Eigenschaft haben, entgegengesetzte Ladungen zu bilden. Das in diesem Beispiel benutzte Pigment kann negativ oder positiv gebildet werden, je nachdem, ob zuerst das negative oder das positive Steuermittel bzw. der Steuerstoff auf das Pigment aufgebracht wird. Viele Pigmente sprechen in dieser Weise an, doch kann dies auf andere Weise geändert und dann in dem gewünschten Zustand bewahrt werden. In vielen Fällen ist das Pigment selbst stark aufgeladen, wirkt der Tendenz, seine Ladung in entgegengesetzter Richtung zu ändern, entgegen und geht langsam, aber mit merklicher Abnahme der ladungslosen Ansprechempfindlichkeit, in seine natürliche Polarität zurück.

Wenn das Pigment eine natürliche Polarität hat und das Steuermittel von solcher Art ist, daß es die Ladung auf einen höheren Wert in jener Richtung bewegt, werden die besten Ergebnisse erzielt. Tabelle II zeigt ein negatives Pigment, und ferner, daß ein maximales ladungsloses Ansprechen und eine geringe Untergrunddichte (Untergrundverschmutzung) nur erzielt wird, wenn die richtige und vollständige Reihenfolge angewandt wird.

Vorausgesetzt, daß das Pigment und das erste Steuermittel genügend Affinität zueinander haben, ist es oft möglich, Entwickler durch Zusammenmahlen von B, C, D und E zu erzeugen und dabei nur einen Bruchteil der gewünschten Menge von E zu benutzen.

Das folgende Rezept gibt einen Umkehrentwickler für belichtete Flächenteile an. Alle Bestandteile können wegen der Affinität zwischen B und Cn zusammen vermählen werden. Die beim Auslassen eines der Bestandteile sich ergebende Wirkung ist in Tabelle III wiedergegeben.

Entwickler 3

Ig

Pigment (B):

»Kohinoor« Druckerschwärze C. 1.77 266,
100g.

Steuerstoff (Cn):
Sonnenblumenöl, 300 g.
Dispersionsmittel:

Alkydharz, wie Isophthalsäurealkydharz, modifiziert mit halbtrockenem Safloröl bis zu 60% und mit Lackbenzin auf einen Gehalt von 60% an nicht flüchtigen Stoffen verdünnt, 200 g.
5 g Untergrundreiniger und Steuermittel (Cp):
Viskostatisches Motorenöl, 500 g.

3g
2g

Alle Bestandteile werden vermählen. 10 g des Konzentrates werden in 100 g Kohlenwasserstoff-Trägerflüssigkeit (A) dispergiert. Der verlagerte Untergrundreiniger (Cp) kann dadurch hergestellt werden, daß 10 g des viskostatischen Motorenöls in der Kohlenwasserstoffmischung dispergiert werden. Diese Dispersion wird als Vortauschbad benutzt, und zwar entweder vor oder nach der Belichtung oder mit oder ohne Trocknen durch Abdampfen' Die Werte für die Reflektionsdichte sind für diesen Entwickler, wenn das Zusammenbringen nach und nach erfolgt, wie folgt:

	Polarität	Bild dichte	Unter
			grund-
Bestandteile			dichte (ohne Vor
	negativ	0,0	waschen
	negativ	0,06	mit Cp)
A + B	negativ	0,57	0,0
Ä + B + Cn	negativ	0,54	0,04
A + B + Cn + D	negativ	0,53	0,44
A + B + Cn + D + Cp		0,04
A + B + Cp + D + Cn		0,09

Wie weiter oben gezeigt, wird, wenn eine Oberflächenpolarität stark entwickelt wird, die andere wegen des Aufbaues der Felder nur schwach entwickelt, und dieser Einfluß wird gemäß der Erfindung dazu benutzt, einen maximalen Kontrast durch einen starken Bildniederschlag und einen schwachen, den Untergrund steuernden Niederschlag zu erreichen.

209 528/452

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Flüssiger elektrophotographischer Entwickler aus einer Trägerflüssigkeit, einem Pigment, einem Steuerstoff und gegebenenfalls einem Dispergiermittel, dadurch gekennzeichnet, daß er ein Steuermittel enthält, das die entgegengesetzte Polarität wie der Steuerstoff aufweist und das Pigment nicht oder weniger als der Steuerstoff benetzt.