DE1497150A1

DE1497150A1 - Elektrostatisches Abbildungssystem

Info

Publication number: DE1497150A1
Application number: DE19651497150
Authority: DE
Inventors: Fauser Donald L
Original assignee: Harris Intertype Corp
Current assignee: Harris Corp
Priority date: 1964-04-27
Filing date: 1965-04-24
Publication date: 1969-04-24
Also published as: US3391014A; US3391015A; GB1110225A

Description

Priorität; Ser. Nos. 362 96I und 362 986 vom 27. \pril in USA

Die TCr fLndung betrifft elektrostatischen Drucken und speziell einen besseren flüssigen Entwickler, dex' Ruß enthält, sowie dessen Herstellungs- und Anwendungsverfahxen zur Entwicklung eines latenten elektrostatischen Bildes.

Tn neuerer Zeit sind Entwicklox'systeine beschrieben worden, die es möglich machen, Bilder zu entwickeln, die hins.Lclitll.ch Klarheit, Kontrast und Bildschärfe verbessert sind. Ein solches System ist in dem Aufsatz von Metcalfe und Mitarbeitern "Liquid Developers fox" Xerography", Journal of Scientific instruments, Band 32, Februar 1955, Seiten 7'l· und 73 beschrieben worden. Dieser Entwicklei' stellt ein verhältnismäßig einfaches System dar, das eine Verteilung von feinteiligem Ruß in einer Isolierflüssigkeit umfaßt. Solch ein Entwickler kann mit photole Ltf äh.i gen Platten, Trommeln oder Papieren vorwendet werden, und es kann notwendig sein, einen getrennten Fixiervorgang anzuwenden, um die gewünschte Dauerhaftigkeit des entwickelten Bildes zu erz.' f» Lon,

Flüssige Dn !wickler bieten Liii allgemeinen den Vorteil kleinex' TeilcliRiigx'üße gegenüber Pulverentwicklorn, und mit flüssigen Entwlcklersys teiaen erreicht man eine bessere Auflösung. Jedoch besteht eine Neigung der feinen Pigmentteilchen in einem flüssigen

BAO ORIGINAL

Ent\vickler bei Abwesenheit eines Stabilisierungsmittels auszu-. flocken oder zu agglomerieren. Nach, einer allgemeinen Regel läßt sich sagen, daß, je feiner die Pigmentteilchengröße ist, das Pigment in dem S3^rstem eine um so größere Tendenz zur Ausflockung und Agglomerierung zeigt, wodurch, die relativ hohe Auflösung, die mit flüssigen Entwicklern gegebenenfalls möglich ist, vermindert wird.

Die Verwendung von Ruß als Entwicklerpigineiit liefert die Vorteile guter Deckkraft und Lichtundurchlässigkeit mit Hilfe eines relativ billigen Pigmentes, das chemisch stabil und von kleiner Teilchengröße ist. Außerdem basieren die meisten Reproduktionssysteme auf einer schwax'z-weiß-Kopie eines Originaldokumentes oder einer Reproduktion eines Transparentes. Feinverteilte Rußar* ten sind jedoch etwas schwierig in einen stabilen flüssigen Entwickler einzuarbeiten, da sie eine starke Neigung besitzen auszuflocken, zu agglomerieren oder aus dem flüssigen Suspendiermittel auszufallen.

Eine allgemeine Regel besagt, dai3 feinverteilter Ruß von porös ei' oder strukturierter Natur ist, und einen nicht ionischen Charakter besitzt, daß er Lm allgemeinen elektrisch leitend ist, und Verunreinigungen, wie absorbierte Gase, nicht—flüchtige Rückstände und absorbiertes Wasser einschließt. Die Eigenschaften der Rußarten variieren in weiten Grenzen je mich der Herstellungsmethode für die einzelnen Typen. Z. B. können die Eigenschaften von Gasruß VersciiLer!en von denen der Tierkohle, des Azetylenrußes oder Lampenrußes sein. Außerdem können die Eigenschaften bei jeder betreffenden Rußart von einer Charge zur anderen variieren je nach der Variierung der AusgangsmaterLalien, die bei dem Verfahren zur Bildung der !'einteiligen Partikelchen verwandt werden.

Die obigen Schwierigkeiten werden besonders bemerkenswert, wenn Rußpigmente zugesetzt werden, um sie in einem flüssigen Fntwicklersystem, etwa unter Benützung einer HarzJiüUe, die das Festhaften des eingelagerten Pigmentes auf der Oberfläche verursacht, selbsthaftend zu machen.

BAD CRi

Entsprechend ist es ein Hauptziel der vorliegenden Erfindung, einen flüssigen Entwickler zu schaffen, der eine stabile Polarität besitzt und bei Entfernung einer wesentlichen Menge der Trägerflüssigkeit, nach der Ablagerung der Entwicklerteilclien im wesentlichen selbsthaftend ist.

Eine andere Aufgabe ist es, eine flüssige Elitwicklerzusammensetzung zu liefern, die ein darin relativ fein verteiltes Pigment oder ebensolche Pigmentmischungen besitzt und worin das Pigment leicht dispergiert wird und sich relativ wenig absetzt.

Noch eine andere Aufgabe der Erfindung ist es, eine flüssige Entwicklerzusammensetzung zu schaffen, die feinteilige, wasserunlösliche organische Pigmente oder Mischungen solcher Pigmente einschließt j die darin dispergiert sind, und worin die Dispersion relativ stabil ist. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, einen flüssigen Entwickler zu schaffen, worin das Marlcierungstel^On ein organisches, wasserunlösliches Pigment oder eine Mischung solcher Pigmente einschließt und worin das Markierungsteilchen nach Entfernung einer wesentlichen Menge des Trägers von der Bildoberfläche im wesentlichen selbsthaftend gemacht ist.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, einen flüssigen Entwickler mit darin dispergierten Markierungsteilchen verschiedenei' Farbe zu schaffen,, worin alle Markierungsteilohen im wesentlichen die gleiche Polarität und Beweglichkeit in dem Träger besitzen und worin die Markierungs te liehen nach Entfernung eines wesentlichen Teiles des Trägers nach Ablagerung auf einer bildtragenden Oberfläche im wesentlichen selbsthaftend sind. Noch eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren zur Entwicklung eines' latenten elektrostatischen Bildes mit Hilfe einer verbesserten EntwicklerzuPfumuansetzung zu liefern. "Kin weiteres Ziel ist es, ein Verfaliren zur" GeAf Innung einer Ent wickler zusammensetzung für elektrostatische Fotographien zu schaffen. Noch ein anderes Ziel ist es, einen selbsthaftenden flüssigen Entwickler für die Entwicklung eines latenten r> lektros ta tischen Bildes zu.liefern, worin das Hauptpigmonfc Kuß ist. Eine weitere Aufgabe der,Erfindung ist es, eine

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... rs- J-VT-OJW/Kl

_*■_■■ \ ' " 1437150

2-phasige flüssige Entwicklerzusammensetzung zu schaffen, die in einer elektrisch isolierenden Flüssigkeit dis^ergierte Markierüngsteilehen einschließt,, worin die Markierungeteilchen «in Rußpigment und ein flüssiges Harz umfassen und worin ein festes oberflächenaktives Mittel mit dem Ruß verbunden iet und mit dem -_r Harz und dem Ruß zusammenwirkt, die disperse Phase zu bilden., _; ■

Eine andere Aufgabe der Erfindung ist es, einen relativ stabilen flüssigen Entwickler zu schaffen, der von selbsthaftender Natur ist und worin das Pigment der Hauptfarbe ein Rußpigment ist, das durch Verwendung eines organischen Pigmentes, welches als festes oberflächenaktives Mittel wirkt,, stabilisiert ist. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, einen selbsthaftenden flüssigen Entwickler für die elektrostatische Fotographie zu βchaffen, worin das Hauptfärbemittel ein Rußpigment ist und worin der pH-Wert des Rußpigmentes, in einem wässrigen Medium bestimmt, mit dem in ähnlicher Weise bestimmten pH und der Farbe eines festen oberflächenaktiven Mittels zuaammanwirkt und in ein Verhältnis gesetzt ist, das Entwickler der geeigneten Polarität, Stabilität und Färbung liefert und bei Ablagerung in der Lage ist, die geeignete Bilddichte zu ergeben. ' *

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren zur Bildung eines flüssigen Entwicklers mit einem stabilen Ruß für elektrostatische Fotographie herzustellen. Sine weitere Aufgab· der Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren zur Entwicklung eines latenten elektrostatischen Bildes mit einem selbethaftenden flussIeen Entwickler.«*' eu schaffen, worin das Hauptplgment ein Ruß ist. Andere Aufgaben und Verteile der Erfindung werden durch die folgende ■«Schreibung und die Ansprüche offenbart·

Der flüssige Entwickler nach der Erfindung enthält ein Markierungsteilchen, da« in einer elektrisch isolierenden Flüssigkeit disper-,Ciert let. Das Markierung·teilchen achließt vorsugeweipe ein· '· \ Plgaeatkoapenente, die ein;Ptgaentteilchen oder-efregat oder ein ' Gemiech von Pigmenten sein kann,und ein Harz ein, wobei Letzteres eine die PigaeiitkoMponente einkapselnde und uagebende Hülle bildet.

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.; 14 971 so

De* Entwickler ist ein 2-Phasen-System, das einen Träger, der eine elektrisch isolierende Flüssigkeit ist, und eine kolloidal . dispergierte oder ömulgierte Phase enthält, welche das Markierungsteühen ist.

Das Pigment oder Pigmentgemisch, das in den Markierungsteilchen eingeschlossen ist, besteht vorzugsweise aus fein verteilten organischen Materialien oder ionischen, kristallinen anorganischen Materialien, und das Harz, welches ebenfalls einen"Teil/des Markierungsteilchens biJbdet, wirkt in der Weise, daß es das Pigment benetzt und eine Emulsion mit dem Pigment oder den Pigmentteilchen bildet und das Markierungs teilchen auf der bildtragenden Oberfläche bei Entfernung der Aektri'sch isolierenden Trägerflüssigkeit bindet.

Das Markierungs teilchen kann ein Rußpigment oder ein Jfgregat;afeEÖ«iS3h. von Rußpigmentea als Hautfärbemittel sein, und mit diesem kann ein oberflächenaktives Mittel verbunden sein, wobei das oberflächenaktive Mittel und das Rußpigment von einer einkapselnden flüssigen Harzhülle umgeben werden.

Die elektrisch isolierende Flüssigkeit ist vorzugsweise eine nichtpolare Flüssigkeit mit einem genügend hohen spezifischen Volumen-WiderstandflUm eine Entladung des latenten elektrostatischen Bildes zu verhindern» z. B. von 10 ohm/Zentimeter oder höher. Die Flüssigkeit ist durch einen genügend niedrigen Kauri-Butanel Wert, bzw* eine genügend niedrige Lösekraft charakterisiert, um die Bildung von 2 Phasen in Gegenwart der Harze nach der Erfindung zu erlauben« Doch ist der Kauri-Butanol-Wert nicht so niedrig, daß die gelatinöse Harzjtiülle zusammenfällt und dadurch die Stabilität der EmulsifcAoii oder Dispersion zerstört, und nicht so hoch, daß die HarzliüHe gelöst vird.

Geradkettig© oder veraweigtkettige, synthetische oder aus Erdöl destillierte flüssige Paraffine mit niedrigem K±B Wert^ergaben . gute Ergebnisse als Trägerflüssigkelten. Diese Materialien fördern

. »00817/0037 .., -.^" >

-ο- . HWf.-l

,die Entwicklerstabilitat_; dadurch, daI3 »ie eine minimale Menge . •von atmosphärischem Wasserdampf absorbieren, während sie eine schnelle Verdampfungsgesehwindigkeit zeigen, die in der Hauptsache eine Funktion des Molekulargewichtes ist, so daß die Flüssigkeit in relativ kurzer Zeit entfernt werden kann. Wenn Veränderungen im K-B-Wert angezeigt sind, so kann dieser, wenn nötig, durch.Zusatz einer relativ kleinen Menge eines flüssigen Materials mit einem relativ hohen K-B-Wert, z. B. von Aromaten, Olefinen, Ketonen, Estern usw. nach oben eingestellt werden, um einen Träger mit einem K-B-Wert im Bereich von etwa 20 oder 25 bis 100 zu liefern.

Nach der Erfindung ist es bevorzugt, daß die Trägerflüssigkeit ein geruchloses flüssiges Paraffin mit hohem Molekulargewicht ist, das relativ frei von nicht-flüchtigen Rückständen ist, die dazu führen würden »daß die Schicht der bildtragenden Oberfläphe verunreinigt wird. Solch eine Verunreinigung ist nachteilig für die Bilö qualität, besonders in jenen Fällen, in denen eine Reihe von Bildern der Reihe nach auf der gleichen bildtragenden Oberfläche entwickelt werden soll. Der flüssige Träger dieses Typs ist durch eine klare, wasserhelle Farbe, geringen Geruch, Abwesenheit von Sulfoniumverbindungen und Olefinen gekennzeichnet und besitzt Im allgemeinen einen Siedepunkt im Bereich von 93 bis 20**°C (200 bis

Typische Beispiele anderer flüssiger Materialien, die verwandt werden können, sind etwa halogenierte Kohlenwasserstoffe mit Molekulargewichten Im Bereich von etwa 137 bis 205 und mit einem K-B- ¥ert im Bereich von etwa 25 bis 70. Andere verwendbare Materialien sind etwa n-Pentan, η-Hexan, VM-n-Heptan, VM-und P-Bfürole"um, hochsiedendes VM- und P-Petroleum, Najphan ο ItH ine r al alkohole, Mineralalkohole Nr. 10, Stoddard-Lösungsmittel, Mineralalkohole₈ Varsol-1., Yar«01-2} hochsiedende Mineralalkohole, geruchlose Mineralal-.. kobole und Kerosin, die «inen K-B-Wert in dem bevorzugten Bereich j von 23 bis etwa hO besitzen. Weitere Materialien, wie Isopar Q und I Isopar H₁ die wahrscheinlich synthetische Isoparaffine und bei |. Humbl· Oil and Refining Company.in verschiedenen Siedeber·!ehe«

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BAD ORIQf^

aber Im wesentlichen mit ähnlichen K-B-Wer ten erhältlich sind, können ebenfalls benutzt werden.

Das Pigment nach der Erfindung kann -aus den in der folgenden Tabelle aufgeführten Substanzen ausgewählt werden}

PIGMENTE anorganische Pigmente Lieferant

Reines Black Iron Oxide BK-250 CK. Williams Co. 9*49 Rein·· Black Iron Oxide BK-247 C.K. Williams Co. 9.46 Magnetic Oxide IRN-351 C*K. Williams Co. 7«64

(Mineralisches) Mango Violet 4813 Harshaw Chemical Co. 4.06

Reines Kroma Oxide RO-3097 C.K.. Williams Co. 6,15 Reines Red Iron Oxide R*8098 CK. Williams Co. 6.77;

Reines Red Iron Oxide R-2899 CK. Williams Co. 5«O8 (Molybdat) Ming Orange, Dark 2527 Harshaw Chemical Co. . 5.33

(Molybdat) Ming Orange, Med.2525 Harshaw Chemical Co. 5-3%

(Molybdat) Hing Orange, Lt.Ink 2502 Harshaw Chemical Co.- 4.97 CP, Chrome Yellow, Primrose -

Ink 2700 Harshaw Chemical Co. 6.62 CP. Chrome Yellow, Med.- ,

enamel 2343 Harshaw Chemical Co. 4.79

C.P. Chrome Yellow, Light - Ink 2701' Harshaw Chemical Co. 4.63 Cobalt Blue (Aluminat) PX 922 Harshaw Chemical Co. 9.93 Solvent Blue B (Zinsser) DI627 Harshaw Chemical Co. 9*45 C. P. Iron Blue-Toning-Ink 4207 Harshaw Chemical Co* 9.48 CP. Iron Blue Softex-Snamel 4200 Harthaw Chtmical Co. 4.09 C. P. Iron Blue Melori-Ink 4055 Harshaw Chemical Co. 3.88 C P. Iron Blue Melori-Ink 4056. Harshaw Chemical Co» 3.77

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I 1

organische Pigmente Lieferant

Monastral Violet R RT-791-D Monai?tral Red B RT-79O-D

Permanent Red-2B, Citation,

Lt. (Ba) 1058 Permanent Red-2B. Citation,

Med. YeI. Io59 Permanent Red 2-B, Citation, Toner 1953

Permanent Carmine Toner ID-8710 Bontone Brown Y 7D-2250 Yellow Toner 3D-l8*iO Benzidine Yellow Toner 3D-2052 Benzidine Transfast Yellow.1275 Sunset Gold Toner 3D-8820 Green gold, YT-562-D

Monastral. Green B GT-674-D

Pigment Green B 389O Permanent Green 300 3D-8322 Phthalocyanine-Zulu Green_r 3826 Phopho-Tungstate Bluegrass Green 3910 Monastral Blue BP BT-425-D

Phthalocyanine-Zulu Blue Toner 4852 Phthalocyanine-Zulu Blue 4860 Phthalocyanine-Zulu Blue, Floc.

resist 4863.
Phthalocyanine-Crontonfast Blue 5D-435O NCNF Toner

Black Pigment Nr. 90, Master Standard Black Nr. 1 2082

E.I.duPont de Nemours 9.29

& Co.
E.I.duPont de Nemours

& Co. 8,78

Harshaw Chemical Cb. 9·84 Harshaw Chemical Co. . 8.32

Harshaw Chemical Co. 8.52 Harshaw Chemical Co. ' 6.23

Harshaw Chemical Co. 7»55

Harshaw Chemical Co. 6.78

Harshaw Chemical Co. 6.85

Harshaw Chemical Co. 6.81

Harshaw Chemie al· Co. 5-72 E.I.duPont de Nemours

& Co. 8.23 E.I.duPont de Nemours

& Co. 8.08

Harshaw Chemical Co. 6.67 Harshaw Chemical Co. _ 6.56

Harshaw Chemical Co. 6.10

Harshaw Chemical Co. 4.48 E.I.duPont de Nemours

& Co. 7.88

Harshaw Chemical Co. 8.34

Harshaw Chemical Co. 6.57

Harshaw Chemical Co. 5.37

Harshaw Chemical Co. 4.54

Harshaw Chemical Co, . 6.58 Dimlieh-Radclirfe,

Collway Color Co. . 9.4i

90*817/0637 BAD ORiGiMAL

. rtw / ι

Es würde gefunden, daß die Polarität des Entwicklers, speziell im ■ Fäll anorganischer kristalliner Materialien allgemein im Verhältnis zu dem pH—Wert des Pigmentes, gemessen in deionisiertem Wasser, steht und daß im Falle organischer Materialien die Polarität des Entwicklers in ¥echselbeziehltng zu dem pH~¥ert des Pigmentes, bestimmt in wässriger Suspension, steht. Die Ergebnisse zeigen, daß im allgemeinen alle im Handel erhältlichen Pigmente einen meßbaren pll besitzen, der zu der Entwicklerpolaritäb in ¥echselbeziehung steht, und daß im Falle organischer Pigmente jene mit einem pH größer als etwa 6,4 in einer wässrigen Suspension einen positiven Entwickler liefern und jene mit einem pH kleiner als etwa 6,h einen negativen Entwickler liefern, wenn sie zusammen mit den Bindemitteln und Trägerflüssigkeiten nach der vorliegenden Erfindung verwandt werden.

Bie Teilchengröße der Pigmentteilchen ist vorzugsweise etwaCgeringer als 5 Mikron und mehr als 0,01 Mikron in der größten Dimension, wodurch ein Makierungsteilchen geschaffen-·. wird, das wesentlich kleiner als die Teilchengrößen der herkömmlichen Entwickler ist und so wesentlich klein ist, das es eine Auflösung von 50 bis lSOLinien pro Millimeter liefert. Vorzugsweise besteht die Pigmentkomponente aus f einteiligen Feststoff teilchen mit einer Oberfläche, die in der Lage ist, Materialien zu adsorbieren, welche eine spezifische Affinität zu der Oberfläche besitzen, soxiie mit einer Oberfläche, gemessen mit Hilfe der Elektronenmikroskopie oder Stickstoffadsorption,

2
von etwa 5 bis mehrere-lOOm pro Gramm. Offensichtlich können ein oder mehrere dieser Pigmente in ausgewählten Proportionen in dem Entwickler verwandt werden, um verschiedene Farben, Färbungen, Reflefction usw. zu ergeben.

Das Rußpigment nach der vorliegenden Erfindung kann ein Acetylenruß» ein Lampenruß, ein Gasofenruß, ein Ölruß, ein Gasruß oder eine Tierkohle oder ein Gemisch derselben sein. Jedes dieser Rußmaterialien zeigt gemeinsame Eigenschaften, wie elektrische Leitfähigkeit, eingeschlossene Verunreinigungen einschließlich Gasen, nicht-flüehtigen Rückständen oder Asche und absorbierten ¥assers. Die Teilchen*- größen des Pigmentes variieren von 7 bis 26 Millimikron im Falle von Gasruß oder aktiven*Gasruß, während die Teilchendurchmesser von Ofenruß im Bereich von 27 ^s^ 2^ #^¹^iⁿiⁱi^:rO11 liegen. Acetylenruß

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. I TV i I *J %0

zeigt andererseits eine Teileheiikonf iguration, die kettejiähn— · - lieh und etwas größer als der Teilchendurchmesser von Gasruß oder Ofenruß ist. Die Tierkohlearten sind typisch für ßußarten mit einem hohen Aschegehalt.

Ss T-mrde festgestellt, daß Huß, wie der Ofenruß, einen hohen 'sciiegehalt besitzt und einen alkalischen pH-¥ert zeigt, während öasruß andererseits einen niedrigen Aschegehalt aufweist und einen saurerr pH besitzt. Die experimentellen pH-¥erte entsprechen offenbar dem Aschegehalt in dem Ausmaß, daß der pH ansteigt, wenn der Aschegehalt zunimmt.

Die chemische Natur, die elektrischen und struktur eilen Eigenschaften sowie die Eigenschaften einer hohen Gladsorption der Rußarten bestehen, in Eigenschaften, die dazu neigen, störend auf die Bildung stabiler 2-phasiger .Entwickler einzuwirken. Demzufolge ergaben s,ich Schwierigkeiten bei der Herstellung selbsthaftender Rußentwickler, worin ein flüssiges Harz mit dem Büß assoziiert ist, die disperse phase zu gewinnen und eine Fixierung des Pigmentes unter gleichzeitiger,Ablagerung des Rußes und Harzes zu bewirken. "...

Die nach der vorliegenden ,Erf indung verwandten Rußarten sind folgendes

Typenb-ezeichnung ~ " - ·_.·-._. . pH

Acetylenruß, 50$ zusammengepreßt 7.8

Lampenruß, SuperJet M-1011 8.83

Gasofenruß, Witcoblak F-I 9.78

Gasofenruß, Continex SR F 9.71

Gasofenruß - Molacco 9

Gasofenruß - Statex B-12 10.41

i*· Gasofenruß - Neotex 7.83

■^ Ölofenruß - 65 SPF 7.93

^ Ölofenruß - Continex ISAF .8.22

**► Ölofenruß τ wxte'oblak F-3 8.18

ölofeiuruß - C ontinex FEF 8.04

Ölofenruß - Continex JMF 7.78

Typenbezeichnung pH

Gasruß - Fitcoblak 100 5.58 '

Gasruß - Continental A 5*38

Gasruß - Continental AA h.75

Gasruß - Raven 11 5·77 "

Gasruß - Royal Spectra 3·81 "

Gasruß - Neo Spectra Mark III 3.68

Um die Eigenschaften zu erhalten, die die Bildung einer stabilen Dispersion von Ruß erleichtern, fand man nach der vorliegenden Erfindung, daß die Assoziierung des Rußes mit einem festen oberflächenaktiven Mittel die Bildung eines 2-phasigen Entwicklersystems gestattet, worin eine Phase das Rußpigment und das oberflächenaktive Mittel, welches -ψ.οη einer flüssigen Harzhülle umgeben ist, und die andere Phase die Trägerflüssigkeit umfaßt. Nach der vorliegenden Erfindung.ist da· feste oberflächenaktive.Mittel vorzugsweise ein organisches Pigment mit einem relativ geringen spezifischen Gewicht. Typische Pigmente, die nach der vorliegenden Erfindung vorzugsweise verwandt werden, sind «.twa folgende :

PISHEHT .Lieferant

Monastral Violet R RT-791-D E.I.duPont de Nemours & Co. 9.29

Monastral Red B RT-79O-D E.I.duPont de Nemours & Co. 8.78 Permanent Red-2B, Citation,

Lt. (Ba) 1058 Harshaw Chemical Co. 9.84 Permanent Red-2B, Citation.

Med. YeI. 1059 Harshaw Chemical Co. 8.32 Permanent Red-2B, Citation,

Toner 1053 Harshaw Chemical Co. 8.52

Permanent Carmine Toner ID 87IO Harshaw Chemical Co. 6.45 Pyrazell Red Toner (p3^razolene) '

ID-I97O Harshaw Chemical Co. 6.23

Bontone Brown Y 7D-2250 Harshaw Chemical CoI. - 7.55

Yellow Toner 3D-1840 Harshaw Chemical C·. 6.78

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U97150

PIGMENT

Benzidine Yellow Toner 3D-2052 Benzidine Transfast Yellow 1275 Sunset Gold Toner 3D-8820 Green Gold, YT-562-D

Monastral Green B GT-674-D

Pigment Green B 3890 Permanent Green 300 3D-8322 Phthalocyanine-Zulu Green 3826 PhophoxTungstate Bluegrass

Green 3910
Monastral Blue BF BT-425-D

Phthalocyanine-Zulu Blue Toner 4852

Phthalocyanine-Zulu Blue 4860 Phthalocyanine-Zulu Blue, Floe.

resist 4863
Phthalocyanine-Crontonfast Blue

5D-435O
NCNF Toner - Black Pigment

Nr. 90 Master Standard Black Nr. 2082

Lieferant	Co.	Co.	pH
Harshaw Chemical	Co.	Co.	6.85 ;
Harshaw Chemical	Co.	Co.	6.81
Harshaw Chemical	E.I.duPont de Nemours	5.72/
	& Co.
	8.23
E.I.duPont de Nemours
& Co.	8;O3
Harshaw Chemical	6.67'
Harshaw Chemical	6.56
Harshaw Chemical	6.10

Harshaw Chemical Co. 4.48 E.I.duPont de Nemours

& Co. 7.88

Harshaw Chemical Co. 8.34

Harshaw Chemical Co. 6.57

Harshaw Chemical Co. 5.37

Harshaw Chemical Co. 4.54

Harshaw Chemical Co. 6.58 Dimlich-Radcliffe-

Collway Color Co. 9.4l

Die zur Bildung einer dispersen Phase nach der vorliegenden Erfindung verwendbaren Harze sind vorzugsweise flüssig und durch eine fallende Löslichkeit mit steigender Konzentration der Trägerflüssigkeit des oben beschriebenen Typs sowie durch ihre Fähigkeit, ein Organosol, eine Emulsion oder stabile Suspension nicht-ausflockender kolloidaler Teilchen in Gegenwart einer Trägerflüssigkeit zu bilden, gekennzeichnet. Das Harz ist mit der Trägerflüssigkeit bis zu einem vorbestimmten relativen Verhältnis von Trägerflüssigkeit zu Harz verträglich, wobei die Viskosität des Gemisches y±m Vergleich zu der Viskosität des Trägers relativ hoch ist. Oberhalb des vorbestimmten relativen Verhältnisses von Trägerflüssigkeit zu Harz sind das

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Harz und die Trägerf lüssigkei t nicht miteinander verträglich und bilden ein stabiles 2-phasiges System, das dispergierte Harzteilchen ehejp-'als einen ausgefallenen Niederschlag enthalt, .und die Viskosität der 2-phasigen stabilen Dispersion von Harz in dem Träger ist dann im wesentlichen die Viskosität des Trägers. Die Harze sind durch ihre Fähigkeit gekennzeichnet, eine bestimme kolloidale Dispersion, ätabile Emulsion, ein· .Organosol oder eine Suspension zu bilden, wenn sie bis zum h bis 800-fachen ihres Gewichtes mit einer Trägerflüssigkeit verdünnt werden, die einen K-B-¥ert von etwa 20 bis 70 besitzt.

Das Harz ist vorzugsweise eine Viskos flüssigkeit bei einer Temperatur geringer als 150⁰C, kann jedoch auch ein Feststoff und in einer relativ kleinen Menge eines Lösungsmittels gelöst sein, um ein flüssiges Harzgemisch zu liefern. Ein geeignetes Lösungsmittel kann z. B. ein.' nicht-polares Lösungsmittel oder ein Verdünner von relativ geringem K-B-Wert sein, und das Harz und das Lösungmitiel werden so ins Verhältnis zueinander gesetzt, daß das Lösungmittel später nicht als Verunreinigung wirkt und die gemeinsamen Eigenschaften des Harzes und des Lösungsmittels so sind, daß sie in der Lage sind ein Organosol zu bilden, wenn das Gemisch mit einer Trägerflüssigkeit des oben beschriebenen Typs bis zu einer Konzentration verdünnt wird, in der ein wesentlicher Teil des Harzes unvollständig löslich ist und eine MoIekular-dispersion in der Trägerflüssigkeit bildet. Die Harze, die gemäß der Erfindung verwandt werden können, sind vorzugsweise Alkydharze oder Kondensations- bzw. Veresterungsprodukte einer oder mehrerer gesättigter oder ungesättigter Polycarbonsäuren und eines oder mehrerer mehrwertiger Alkohole. Solche Harze können mit einer oder mehreren Monocarbonsäuren, wie z. B, trocknenden oder nicht-trocknenden Pflanzenölsäuren modifiziert werden, und ihre Löslichkeit kann durch den Kondensationsgrad, der das mittlere Molekulargewicht und die Molekulargewichtsverteilung des Alkydpolymers reguliert, beeinflußt werden. Diese speziellen Materialien erscheinen vorteilhaft, da sie klare, harte, schnell trocknende Filme bilden, die gegenüber wässrigen Lösungen und Kohlenwasserstofflösungsmitteln widerstandsfähig sind. Die letztere Eigenschaft ist von Wichtigkeit speziell dann, wenn ein

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- lh -

.bildfragendes Teil rait einem entwickelten Bild darauf behandelt werden soll, um ein zweites Bild entstehen zu lassen.

Die Fälligkeit der Alkyde an der Luft zu trocknen hängt von der Giiänge des Alkyds und der Natur der Ö!modifikation desselben ab« Ifagesättigte Bindungen enthaltende trocknende Öle verbinden sieh mit Sauerstoff aus der Atmosphäre, um ein Reaktionsprodukt zu bilden» das die modifizierenden Öle polymerisiert und einen zusammenhängenden Film bildet, der in der Trägerflüssigkeit unlöslich ist. Entsprechend ist ein Meaimal der vorliegenden Erfindung die Tatsache, daß die Harzkomponente veranlaßt werden kann, dureh Entfernung der umgebenden Trägerflüssigkeit und dadurch, daß, wie oben beschrieben, das Harz dadurch dem Luft säuerst off zur Polymerisation ausgesetzt wird, auf einer Abbildungsfläche zu haften. Allgemein werden die Alkydharze nach der relativen Menge verwandten Öles hinsichtlich des"Phthalsäureanhydrids klassifiziert, und die kurzen Ölalkyde enthalten im allgemeinen 25 bis 45$ Öl, die mittleren Ölalkyde k$ bis 65% Öl und die langen Ölalkyde zwischen 65 und 85^ Öl.

Wenn die Öllänge abnimmt, steigt der Säurewert, Öie Viskosität, die Molekülktompexität und Quervernetzung , während die Löslichkeit in hochsiedendem Erdöl und aliphatischen Lösungsmitteln

et

abnimmt. Gemäß der vorliegenden Erfindung sind die Alkydharze bevorzugt, da sie offenbar überlegen sind, die Ladungspölarität auf-.recht zu erhalten, während sie harte und abnützungsresistente Filme liefern. , _

Aikyde,, die beispielsweise verwandt werden können, sind »twa ■ ' · ' Harze» die aus 60 bis 70 Teilen gemischter Linolsäuren und Linolensälurera und etwa 30 bis 35 Teilen ungefähr äquivalenter molarer Mengen von Pentaerythrit und Phthalsäureanhydrid besttehen. Auch kann man Alkyde aus etwa 55 bis 65fo gemischter Leinölsäuren, die mit Grlycerin umgesetzt sind, und Phthalsäureanhydrid in Molverhältaissen von 1,05 bis 1,15 Mojfelycerin pro Mol Phthalsäureanhydrid bestehen.

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- 15 - IV3/IDU

Ein Alkyd, das so bereitet ist, daß es ein in Kohlenwasserstoff . lösliches Harz mit einer Säurezahl mit weniger als 15 und einer Viskosität weniger E bei kQ<ß> nichfcflüehtigem Gehalt ist, wobei . 'ι die Viskosität bei 25°G (77°F) gemäß der Gardner-Holt-Scala be-' messen, wird, wurde auch als zufriedenstellend gefunden.

Außerdem ist ein Ölharzlackträger, der ein mit Colophonium modifiziertes Phenolharz und gemischtes Leinöl und Tungöl" in solchen Mengenverhältnissen enthält, daß 70 his 80 Gallonen des gemischten Öles pro 100 Gallonen des Ölharzlackes vorliegen, zufriedenstellend. Dieses spezielle Material wird in der Hitze gemischt und bei einer Temperatur oberhalb 274⁰C (525°F) verdickt, bis das ölmodifizierte -Harz eine Viskosität größer als A aber geringer als C bei 40$ nicht-flüchtigem Gehalt in Mineralalkohlen mit eine« K-B-Vert von 35 besitzt, wobei die Viskosität nach einer Gardner-Holt-ScaXa bei 25°C (77°F) gemessen wurde.

Die Alkyde, die mit Erfolg verwandt wurden, waren mit Leinöl, Rizinusöl, Sojaöl, dehydroxyliertem Rizinusöl, Koknsnußöl, Otiticia, Palaöl, Erdnußöl, Safloröi; Tallöl oder Mischungen dieser Öle modifiziert. Dies« Alkyde können modifiziert werden, um den erwünschten Ölgehalt und andere Eigenschaften, wie oben angegeben, zu liefern. _;

Das zu verwendende Alkyd kann ein langes, mittellanges oder kurzes Ölalkyd sein, worin der Ölanteil mit dem K-B-Wert der Trägerflüsslgkeit koordiniert und in Beziehung gesetzt wird, um ein Harz zu erhalten, das zur Bildung eines Organosols bei einer Verdünnung in der Lage ist, bei der das Harz in der Trägerflüssigkeit im wesentlichen unlöslich wird ν ^:

Bei der Bildung des Entwicklers nach der vorliegenden Erfindung beetUit der erste Schritt in -einer Dispergierung einer vorbestimmten Menge von Pigment in genug flüssigem Harz oder Binder, um den Binder- oder Ölabsorptionsendpunkt zu überschreiten. Die zu verwendende Bindermenge kann durch Titration des Pigmentes.mit dem Binder und Vermischen der beiden miteinander, bis genügend .Binde-,

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mittel zugesetzt wurde, um das Pigment vollkommen zu benetzen, : I bestimmt werden, und die vorbestimmte Menge des Bindemittels kann bei jedem unterschiedlichen Pigment t3>p variieren. Die Mischung von Bindemittel und Pigment kann auf einer Kugelmühle oder Dreiwalzenmühle oder auf einer anderen geeigneten Pigmentmaüflianlage behandelt werden. Die Viskosität kann durch Zugabe von TrägerflüssiLgkeit eingestellt werden, um ein Gemisch mit einer geeigneten'Konsistenz für die Verarbeitung in den¹;, speziell verwandten Apparaten zu ergeben. An diesem Punkt können andere Zusatzstoffe in das Gemisch eingearbeitet werden, um die Pigmentdispersion zu verbessern oder die Organosolbildung zu fördern oder die chemische Reaktion zu erleichtern, durch die das Bindemittel auf der Oberfläche, auf der es abgelagert wird, festhaftet. Z. B. können Oberflächenbehandlungsmittel oder Trocknungsmittel, wie Metallsalze von Fettsäuren usw., in kleinen Prozentsätzen zugesetzt werden. Das Verhältnis von Pigment zu Bindemittelfeststoffen am Ö'labsorptionsendpunkt liegt näherungsweise bei 1 bis 2,5 oder weniger. Dieses Verhältnis und Verhältnisse so gering wie 1 zu 70 können bei den Entwicklern dieser Erfindung verwandt werden, wobei das Verhältnis von näherungsweise 1 zu Ik bis 1 zu 20 bevorzugt ist. Das resultierende Material ist eine Paste, die 55 bis 60$ Feststoffe enthält, wobei die kontinuierliche homogene Phase oder ■ Lösung das Bindemittel enthält und der Träger das dispergierte Pigment enthält. In dieser Form wirkt das Bindemittel als Lösungsmittel für den Träger, und die Viskosität des flüssigen Harzes bzw. der Bindemittel- Trägerlösung ist relativ hoch und charakteristisch für die Viskosität des Bindemittels selbst. In Fällen, in denen das Harz in großen Mengen gegenüber dem Pigment vorhanden ist, ist die optische Dichte-des Bildes infolge der Pigmentablagerung etwas geringer als erwünscht, während mit zu wftnig Harz eine Hülle nicht gebildet werden kann oder das entwickelte Bild, -geringere Schmutzbeständigkeit und dürftige Gummiwischereigenschaften haben kann und der Entwickler eine Neigung auszuflocken oder auszufallen und zu agglomerieren besitzen kann.

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Die Toner-Paste wird danach in ihrem Peststoffgehalf durch Zugabe von Trägerflüssigkeit bis zur Phasenjnrersion auf etwa 25$ vermindert, aj* 'welchem Punkt der ^Träger die kontinuierliche Phase und das Harz die dispergierte Phase wird, was zu dem 2-phasigen Organosolsystem oder einem Eraulsionsystem führt, bei dem das Pigment von der dispergierten Phase mitgeführt oder getragen wird. An diesem Punkt besitzt das Tonerkonzentrat eine relative geringe Viskosität, die im wesentlichen die Viskosität des Träge rs.«fist. Obwohl der Prozentgehalt der festen Materialien in dem Konzentrat etwas höher als der xvährend der Entwicklung üblicherweise verwandte liegt, trägt jeder Teil der dispergierten Phase oder jedes dispergierte Markierungsteilchen eine charakteristische Ladung, die in der Hauptsache eine Funktion des pH-Wertes des Pigmentes ist, wie durch pH Messungen in destilliertem TTasser, wie oben beschrieben, bestimmt wiirde.

Um eine bevorzugte Zusammensetzung zu liefern, die für die Entwicklung eines latenten elektrostatischen Bildes geeignet ist, wird der Feststoffgehalt (Pigment und Feststoffe) des Tonerkonzentrates auf 0,25 bis 3<fo entweder durch Zugabe des Konzentrates zu dem Träger oder durch Zugabe des Trägers zu dem Konzentrat vermindert.

Verwendbare Tonerkonzentrate haben eine Verdünnungszahl von etwa K bis o^während der Entxiickler eine Verdünnungszahl von etwa 20 bis 800 besitzt, wobei ddt* Verdünnungszahl als das Gewicht des Trägers geteilt durch das Gewicht des Bindemittels definiert ist.

Das obige Verfahren kann benützt werden, um einen Entwiekler herzustellen, der eine Kombination verschiedener Pigmente enthält, die in einem vorbestimmten Verhältnis vorliegen, das benötigt wird, um irgend eine erwünschte Färbung, Schattierung, Chromatizität, Deckkraft, Farbe oder Reflexion zu erhalten,

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_ is - · Ί4»/ löü

Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft die Koordinierung - der Eigenschaften der verschiedenen Pigmente, speziell .der organischen Pigmente, um Markierungsteilchen mit im wesentlichen der gleichen elektrophoretischen Beweglichkeit in der Trägerflüssigkeit und nicht-selektiver Ausplattungswirksamkeit auf den Abbildungszonen zu erhalten. Koordinierte Beweglichkeit wird durch, eine Vielzahl von Pigmenten erreicht, die in der Lage sind, einen Entwickler von bestimmter Polarität"liefern, worin die pH-Werte der Pigmente relativ eng beieinander liegen. Z. B. kann ein positiver Entwiekler, der eine Bildablagerung von im Grunde genommen jeder Farbe gibt, durch Vermischen farbiger Pigmente in vorbestimmten Mengen, w. z. B. eines dauerhaften Rotpigmentes mit einem pH von etwa 8,32, einem Grün-G-oldpigment mit einern pH von etwa 8,23 und einem Phthalocyanin-Blaupigment mit einem pH von etwa 8,3k,vr±e oben in der Tabelle aufgeführt, erhalten werden. Durch Vermischen vorbestimmter Mengen eines jeden Entwicklers oder Tonerkonzentrates mit eriem Gehalt der obigen Pigmente gemäß Standardmethoden für die Farbmischung können die verschiedenen Färbungen und Tönungen erzielt werden. Außerdem ist es möglich, einen Entwickler durch _vänfängliches Vermischen, der vorausgewählten Menge von Pigmenten und Vermählen desselben miteinander zu einer Toner-Paste herzustellen, die verdünnt werden kann, um ein Tonerkonzentrat zu liefern, oder *inen Entwick-

i Xer herzustellen, wenn nachfolgend weiter verdünnt wird.

Natürlich können auch ähnliche Kombinationen von Pigmenten mit pEMferten weniger als 6,4 verwandt werden, um negative Entwickler mit ähnlichen Eigenschaften zu ergeben.

Durch die vorliegende Erfindung ulnd Polychrom-Entwickler möglich, die eine konstante Farbdichte und Färbung für eine weseatliche Zeitdauer sicherstellen, da jedes der einzelnen farbigen Pigmente in einer Menge abgelagert wird, die proportional zu der Menge ist, die nötig ist, um die erwünschte Farbe zu erhalten. Fenn die Beweglichkeit und^oder Ausplattungswirksamkeit der verschieden gefärbten Markierungsteliehen wesentlich voneinander abweichen, findet eine unproportionierte Erschöpfung statt, worin ein

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oder das andere Pigment in größeren Mengen abgelagert wird, wobei ein Wechsel in der Farbe während der Verwendung des Ent-' Wicklers verursacht wird.

Der oben aufgeführte Nachteil wurde nach der vorliegenden Erfindung dadurch überwunden, daß man Pigmente mit im wesentlichen dem gleichn pH verwendet _f die außerdem von einer HarzJPülle umgeben sind, um ein Markierungsteilchen zu liefern, wobei jedes der Markierungsteilchen von verschiedener Farbe im wesentlichen die gleiche #lektrophoretische Beweglichkeit und Auspl-atturagswirksamkeit in dem Träger unter dem Einfluß eines latenten elektrostatischen Bildes besitzt.

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Docket 4168-4288

BEISPIEL

PIGMENT

HARZ

POLARITÄT

TRAGER

Permanent Red 2B Citation Lt. (Ba) IO58 .01$ Pigmentfeet stoffe im Entwickler Alkyd - Acid. No. 8 Vise F-1+ 6yf> Soya 24$ Phthalsäureanhydrid Verhältnis τοη Pigment zu Harz 1:l4

Positiv Geruchloser Mineralverdünner

Phospho-tungstate Bluegrass Green 3910 .01$ Pigmentfeststoffe im Entwickler Alkyd - Acid No. 8 Vise F-1 + 65$ Soya 24$ Phthalsäureanhydrid Verhältnis von Pigment zu Harz 1sl4

Negativ Geruchloser MineralVerdünner

Phthalocyanine - Zulu Green 3826 .01$ Pigmentfeststoffe im Entwickler

Alkyd - Acid No. 8 Vise F -1+ 65$ Soya 24$ Phthalsäureanhydrid Verhältnis von Pigment zu Harz 1:l4

Negativ Geruchloser MineralVerdünner

Phthalocyanine - Zulu Blue toner 4852 .01$ Pigmentfeststoffe im Entwickler

Phthalocyanine - Zulu Blue toner 4860 .01$ Pigmentfeststoffe im Entwickler

Bontone Brown Y 7D-2250 .01$ Pigmentfeststoffe im Entwickler

Yellow Toner 3D-1840 .01$ Pigmentfeststoffe im Entwickler

Alkyd - Acid No. 8 Vise, F -1+ Positiv 65$ Soya 24$ Phthalsäureanhydrid Verhältnis von Pigment zu Ha£z 1:l4

Alkyd - Acid No. 8 Vise. F-1+ Positiv 65$ Soya 24$ Phthalsäureanhydrid Verhältnis Ton Pigment zu Harz 1J14

Alkyd - Acid No. 8 Vise. F -1+ Positiv 65$ Soya 24$ phthalsäureanhydrid Verhältnis von Pigment zu Harz 1:l4

Alkyd - Acid No 8 Vise F -1+ Positiv 65$ Soya 24$ Phthalsäureanhydrid Verhältnis von Pigment zu Harz 1:l4

Geruchloser. -~"~ Mineralverdünner

Geruchloser Mineralve rdünne r

Geruchloser Mine ralve rdünner

Geruchloser MineralVerdünner

Die Entwickler wurden dursh Vermischen von 3g Pigment und 6g des oben genannten Harzes (7Ο';ό Feststoffe)* mit einer kleinen Menge eines Tx'ägers und anschließendes Zex'reiben miteinander herges bellt. Danach wurden $k g Ilax^z und Träger- zugesetzt, um die Tx'ägermenge auf 15 g zu bringen. Die resultierende Toner-Paste enthielt 57$ Feststoffe mit einem Verhältnis von Pigment zu Bindemittel wie 1 : lh. Zur Bildung oines Entwicklers 'wurden 0,8 g Paste zu 400 Milliliter Träger zugesetzt um eine Pigmentfeststoffkonzentration von 0,01$ und einem gesamten Feststoffgehalt von 0,15'/j zu erhalten.

BEISPIEL PIGMENT HARZE POLARITÄT TRÄGER

8 Benzidine Yellow Alkyd-Acid Nr.8 Positiv farbloser

Toner 3D-20.52 Vise F -1+ mineralischex-

Ο,ΟΪ'/j 65VaSoJa 2hft> Verdünner

Phthalsäureanhydrid - Vex·- hältrils von Pigment zu Ilai'z 1 : 14

Beispiel 9

Um einen Poly ehr oiiiruß herzustellen, wurden je 1 g der in den Beispielon 1, 5 und 8 verwandten Pigmente miü ■■■ g uns obigen Hartes und genügend' Träger vermischt, um das Gemisch auf Mahlkonsistenz zu -bringen. Das Gemisch wurde in einer Dose mit einem Reibdeckel, die zu einem Drittel mit 6 Millimeter (l/^inch) -kugeln aus rostfreiem Stahl gefüllt war und auf einem Farbenschiifctler geschüttelt wurde, zerrieben, und danach wurden 5^ g Harz und 30 g Träger zugesetzt, um eine Toner-Paste zu bilden, in der das Verhältnis von Pigment zu Bindemittel 1 i. Ik betrug. 1 gjiäste wurde mit JfOO Milliliter Träger verdünnt, worauf Kopien angefertigt wurden. Dex' Entwickler haftete gut auf der, bildtragenden Oberfläche nach Entfernung des Trägers, es gab keine Beschmutzung und der Druck ließ sich gut abquetschen. Der Druck zeigte eine gute Liniendichte, keine freien Linien oder Rußbildung, und der schwarze Druck besaß eine leichte

* Das Harz wird in einer Lösung von 70$ Feststoffen zugesetzt.

- ;.'...,..:; τ §Ö98 17/0637 Original inscted

grüne Tönung.

Beispiel 10

Getrennte Tonerpas ten wurden unter Verwendung der Pigmente der Beispiele 1, 3 und 8 hergestellt, und die Tonerpas ten wirden vermischt, um verschiedene Farben zu bilden, wie z. B. rot und blau und rotblau und gelb. Die resultierenden gemischten Tonerpasten wurden verdünnt, um Entwickler zu bilden, und die daraus hergestellten Drucke zeigten im wesentlichen die gleichen Eigenschaften wie im Beispiel 9·

Andere Farben wurden durch Vermischen der Pasten hergestellt, z. B. eine braune aus 1059 rot, 4860 blau und 3D-2052 gelb, eine grüne aus 3Ώ-2Ο52 gelb und 4860 blau. Nach Mischen der Pasten wurde das resultierende Gemisch auf Entwicklerkonsis-r tenz verdünnt. Die Auflösung des entwickelten Druckes betrug 70 Linien pro Millimeter. Anstelle eines Vermischens der Tonex'paste kann der Entwickler gemischt werden, um das gleiche Ergebnis zu erzielen.

Beispiel 11

Ein negativem Polychrom-rSchwarz wurde aus drei negativen Pigmenten, nämlich je 0,9 g Pyrazell Red toner 1-D 197p, Permanent Green 3 Ώ-8322 und 1,2g. Phthalocyanin-Zulu Blue Floe resistant 48 63, hergestellt. Die Tonerpaste enthisLt 60 g des obigen Harzes und 11 g Träger. 0,8 g Paste wurden in 400 Milliliter Träger verdünnt, um einen Entwiekler zu liefern. Von positiven und negativen Transparenten wurden unter Veiyendung dieser Zusammensetzung Drucke hergestellt.

Beispiel 12 >.

Pasten wurden getrennt gemischt, wie oben beschrieben, und die folgenden Mengen einzelner Pasten wurden vermischt} 0,44 g rot 1 D-1970, 0,31 g grün 3D-8322 und 0,65 g blau 4863. Die resultierende Paste wurde vermischt und zu 400 Milliliter Träger

&Ö9-817/Ö637^: ^Q-J$ _BAD original

H97150

zugesetzt, um einen negativen Schwarzentwickler zu liefern, der gut war. .

Beispiel Iß

Ein negativer Grünentwickler wurde durch Vermischen von Toner-.pasten gewonnen, die aus 3 D-2052 gelb und kSGO b3.au herges bellt worden waren.

Beispiel lh

Ein negativer Braunentwickler wurde durch Vermischen ν.όη Tonerpastej/LO59 rot, 8h60 blau und 3 D-2052 gelb gewonnen.

Beispiel 15

Fünf Farbreproduktionen wurden aus oben beschriebenen Positiventwicklern hergestellt .und in der Farbfolge : Schwarz, grün, braun, blau und rot ausgeschieden.

Beispiel 16

rüni Farbreproduktionen wurden aus bben beschriebenen negativen Entwicklern hergestellt und in der in Beispiel 15 genannten Reihenfolge ausgeschieden.

Beispiel 1?

3 g organischen Blaupigmentes, 10,7 g des in Beispiel 1 beschriebenen Harzes und 22,8 g eines Trägers wurden wie oben beschrieben vermischt, um eine Tonerpaste zu bilden. Danach wurde der Träger zu der Paste zugesetzt, bis die gesamte zugesetzte Menge 273 g betrug und die oben beschriebene Phasenumkehr stattfand. Das resultierende Material war ein Tonerkonzentrat von dem 2,5 g zu hOO Milliliter Träger zugesetzt wurden, um einen Entwickler · mit 0,01 Gexiichtsprozent Pigmentfeststoffen und einem Verhältnis von Pigment zu Bindemittel wie 1 s 25 zu gewinnen.

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Beispiel 18

Das in Beispiel 17 bes chriebeneiiVerf ahren wurde wiederholt, j wobei 3 g Pigment, 21 g Bindemittel, 22 g Träger verwandt : wurden, um die Tonerpaste zu bilden, wobei das Tonerkonzentrat ' durch Zusatz von 2$k g Träger, wie oben beschrieben, herge- ·, stellt wurde. Das Verhältnis von Pigment zu Bindemittel be-, trug 1:5·"

Beispiel 19

Ein Entwickler mit einem Verhältnis von Pigment zu Bindemittel wie 1 : 10 wurde folgendermaßen gebildet: 3 g Pigment, 43 g Har^tind 22,8 g Träger wurden vermischt, um eine Tonerpaste zu bilden, wobei das Tonerkonzentrat durch Zusatz von 233 8 Träger hergestilt wurde. Der Entwickler wurde durch Verdünnung von 2,5 e ^des Tonerkonzentrates mit 4θΟ Milliliter Träger gewonnen. Ein mit diesem Entwickler entwickelter Dr,uck zeigte gute Fixiereigenschaften, die Linien waren gefüllt, und wenn überhaupt, war nur wenig Pigment während der Behandlung mit der Quetschwalze entfernt worden.

SOÖ8t7/O637

/ ίου

Beispiel 20

Die Tonefpäste wurde aus 3 Gramm Pigment.75 Gramm Harz des Beispiels 1 und 30 Gramm Träger gebildet. Das Tonerkonzentrat wurde durch. Zugabe von 192 Gramm Träger hergestellt, um ein Material mit einem Verhältnis von Pigment zu Bindemittel wie 1 : 21 zu liefern. Eine Tonerpaste wurde aus 1,5 Gramm Harz und 45 Gramm Träger bereitet« Das Tonerkonzentrat wurde durch Zugabe von 103 Gramm Träger hergestellt, um ein Verhältnis von Pigment zu Bindemittel wie 1 : 70 zu erhalten. Mit diesem Entwickler hergestellte Drucke zeigten eine gute Fixierung, Trocknung sowie gute Eigenschaften beim Behandeln mit der Quetschwalze, und die Linien waren ausgefüllt.

Beispiel 21

Ein organischer Polychromschwarzentwickler mit einem Verhältnis von Pigment zu Bindemittel wie 1 : 2,5 wurde folgendermaßen hergestellt: 1 Gramm Permanent Red-2B, Citation Med. YeI. 1059, 1 Gramm Phthalocyanine-Zulu Blue 4860 und 1 Gramm Benzidine Yellow-Toner 3 D-2052 wurden mit 7 Gramm Harz und so viel Träger vermählen, um eine gute Mahlkonsistenz zu erreichen. Danach wurden 100 Gramm Harz mit zusätzlichen 237g Träger zugegeben, um ein Tonerkonzentrat zu liefern» 3-1/2 Gramm Konzentrat wurden mit 400 Milliliter Träger verdünnt, um ein Eh±£ positives Polychromschwarz mit einem Verhältnis von Pigment zu Bindemittel, wie oben beschrieben, zu erhalten.

Durch Einstellung des pH-Wertes des Pigments so eng wie möglich war festzustellen, daß der Entwickler nicht an einer unproportionierten Erschöpfung der einzelnen Farbkomponenten litt, sondern daß ein Entwickler geschaffen wurde, bei dem die einzelnen Farbteilchen im wesentlichen in den günstigen Verhältnissen abgelagert wurden.

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■:^;:^;\^rs£0i: - 26 -

Beispiel 22

Ein solcher Entwickler enthält 1 Gramm Rotpigment 1059 mit einem pH von etwa 8,4, 1 Gramm 3 D-2052 mit einem pH von etwa 6,9 und ein Gramm Pigment 4852 mit einem pH von etwa 8,3. 86 Gramm des Harzes von Beispiel 1 wurden mit 26 Gramm Träger vermischt, und das Pigment-Harz und der Träger wurden miteinander vermählen. Danach wurden 60 Gramm Harz und 15 Gramm Träger zugesetzt, um eine Tonerpaste zu liefern, wobei das Konzentrat durch Zugabe von 110 Gramm Träger hergestellt wurde, in dem ein Konzentrat mit einem Feststoffgehalt von 21,5 i° geschaffen wurde. 4>2 Gramm des Konzentrates wurden zu 400 Milliliter Träger zugesetzt, um einen Entwickler mit einer Pigmentkonzentration von 0,01 # zu liefern. Das Verhältnis von Pigment zu Harz betrug 1 ; 20, und Versuche zeigten, daß leine unproportionierte Erschöpfung der betreffenden Pigmentkomponenten eintrat.

Die folgenden speziellen Beispiele erläutern verschiedene Entwicklerzusammensetzungen nach der vorliegeden Erfindung:

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Beispiel Pigment

23

27

28

29

30

31

32

CD O (O 00

O CjO

3 Gramm reines Yellow Iron Oxide YL0-1888B

2 Gramm reines Red Iron Oxide R-8098

3 Gramm Raw Umber RU 80-4-6

3 Gramm Hydrated Chrome Green Oxide GH 9869

3 Gramm reines Kroma Red Oxide RO 3097

3 Gramm reines Iron Oxide R-2899

3 Gramm reines Ohr ο-minium Green Oxide G-6099

3 Gramm Burnt Umber WP BU 5250 P

3 Gramm Burnt

Umber

BU 5452

3 Gramm Magnetic

- 27 -

81 g Harz aus Beispiel 1 Verhältnis von Pigment zu Harz 1 : 20

81 g Harz aus Beispiel 1 - Verhältnis von Pigment zu Harz 1 : 20

81 g Harz aus Beispiel 1 - Verhältnis von Pigment zu Harz 1 ί 20

81 g Harz aus Beispiel 1 - Verhältnis von Pigment zu Harz 1 : 20

Polarität

Träger

positiv

81 g Harz aus Bei- positiv spiel 1 - Verhältnis von Pigment zu Harz 1 : 20

81 g Harz aus Bei- positiv spiel 1 - Verhält-r nis von Pigment zu Harz 1 : 20

Z Oxide IRU -

3 Gramm Magnetic Oxide IRN 81 g Harz aus Beispiel 1 - Verhältnis von Pigment zu Harz 1 ί 20

81 g Harz aus Beispiel 1 - Verhältnis von Pigment zu Harz 1 : 20

81 g Harz aus Beispiel 1 - Verhältnis von Pigment zu Harz 1 t 20

positiv

geruchloser Mineralverdünner

geruchloser

Mineral-'

Verdünner

geruchloser Mineralverdünner

geruchloser Minerali Verdünner

positiv igeruchloser Mineral-* Verdünner

positiv

geruchloser Mineralverdünner

positiv [geruchloser Mineralverdünner

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jede der obigen Entwicklereusammensetzungen ist relativ stabil dadurch, daß die disperse Phase nicht dazu neigt, das Pigment ausfallen,agglomerieren.oder in verschiedenen Schichten von Harz und Pigment sowie !rager sich absetzen zu lassen, unddaf in der Hauptsache wegen des Verhältnisses . zwischen dem Harz und dem K-B-Wert der Trägerflüssigkeit. Während die Markierungsteilchen einschließlich des Pigmentes und Harzes nach ausgedehnter Lagerung sich am Boden eines Behälters absetzen können, lagern sie sich als disperse Phase ab und können leicht gleichförmig in der Trägerflüssigkeit dispergiert werden, indem man das Gemisch einfach rührt oder schüttelt. Jedoch sollte man darauf achten, daß übermäßiges Bewegen vermieden wird, da dies zu einem Abstreifen des Harzes von dem Pigment führen kann.

Bei der Herstellung eines Entwicklers nach der vorliegenden Erfindung, worin das hauptsächliche Pigment Euß ist, beisteht der erste Schritt in einer Dispergierung einer vorbestimmten Menge von Ruß und oberflächenaktivem Mittel in genug flüssigem Harz oder Bindemittel, um den ölabsorptionsendpunkt des Gemisches zu überschreiten. Die Bindemittelmenge , die zu verwenden ist, kann durGh nitrierung des mit dem Bindemittel vereinigten Pigmentes und Vermischen der beiden Komponenten bis zu dem Punkt, an dem genügend Bindemittel zugesetzt wurde, um das Pigment vollständig zu benetzen, bestimmt werden. Die vorbestimmte Menge des Bindemittels kann bei jedem verschiedene!» Ruß typ oder oberflächenaktiven Mittel oder bei den Mischungen dieser Stoffe variieren. Das Gemisch des mit den Pigmenten kombinierten Bindemittels kann auf einer Kugelmühle oder einer Dre!.walzenmühle oder auf" jeder anderen herkömmlichen Pigmentmahlanlage behandelt werden. Die Viskosität kann durch Zugabe von Trägerflüssigkeit eingestellt werden, um ein Gem*ch mit einer geeigneten Konsistenz für eine Verarbeitung in speziell verwandten Apparaturen zu erhalten. Zu diesem Zeitpunkt können andere Zusatzstoffe in

909817/0837 _ _2g _

\0U. - 29 -

das Gemisch eingearbeitet werden, um die Pigmentdispersion zu verbessern, die Oajanosolbildung zu fördern oder die chemische Reaktion zu erleichtern, durch die das Bindemittel auf der Oberfläche zum Haften begracht wird, auf der es abgelagert wird. Z.B. können Trockenmittel wie Metallsalze von Fettsäuren usw., in kleinen Prozentsätzen zugegeben werden.

Das Gewichtsverhältnis des mit Ruß und oberflächenaktivem Mittel vereinigten Pigmentes zu Bindemittelfeststoffen am Ölabsorptionsendpunkt liegt näherungsweise bei 1 : 2,5. Dieses Verhältnis und Verhältnisse so gering wie 1 : 70 können bei den Entwicklern nach der vorliegenden Erfindung benutzt werden, wobei ein Verhältnis von etwa 1:14 bis 1 : 20 bevorzugt wird.

In Fällen ,in denen das Harz in großen Mengen im Verhältnis zu dem Pigment vorliegt, ist die optische Dichte des Bildes infolge der' Pigmentablagerung etwas geringer als erwünscht, während mit zu wenig Harz eine Hülle nicht gebildet werden kann oder das entwickelte Bild geringere Abnutzungsbeständigkeit und schlechte Eigenschaften bei der Behandlung mit der Quetschrolle zeigen kann und der Entwickler einen Neigung auszuflocken oder auszufallen und zu agglomerieren besitzen kann.

Nach dem Vermählen ist das resultierende Material eine Paste mit einem Peststoffgehalt von 55 bis 50 $, wobei die kontinuierliche homogene Phase oder !lösung einschließlich des Bindemittels und Trägers die dispergierte Kombination von ■ Pigmenten enthält. In dieser Form wirkt das Bindemittel als ein lösungsmittel für den Träger, und die Viskosität der ■ Lösung von flüssigem Harz- Bindemittel und Träger ist relativ hoch und bezeichnend für die Viskosität des Bindemittels selbst.

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Die Tonerpaste wird danach in ihrem Feststoffgehalt durch Zugabe von Trägerflüssigkeit bis zur Phasenumkehr auf 'etwa .25 io vermindert, an welchem Punkt der Träger die kontinuier- ' liehe Phase und das Harz die disperse Phase wird und man das 2-phasige Organosol- oder Emulsionssystem erhält, ir^iem die Kombination von Pigment und festem oberflächenaktiven Mittel von der dispersen Phase umgeben oder getragen wird. An diesem Punkt besitzt das Tonerkonzentrat eine relativ geringe Viskosität, die im wesentlichen die Viskosität des Trägers ist. Obwohl der Prozentgehalt der festen Materialien in dem Konzentrat etwas höher ist als der, der gewöhnlich während der Entwicklung benutzt wird, trägt jeder TeL der dispersen Phase oder jedes dispergierte Markierungsteilchen eine charakteristische Ladung, die in der Hauptsache eine Funktion des pH des oberflächenaktiven Mittels ist, wie durch pH-Messungen in entionisiertem oder destilliertem Wasser bestimmt wurde.

Um eine geeignete Zusammensetzung für die Entwicklung eines latenten elektrostatischen Bildes zu erhalten, wird das Tonerkonzentrat in seinem Feststoffgehalt (Pigment, Oberflächenbehandlungsmittel und Harz) durch Zugabe des Konzentrats zu dem Träger oder durch Zugabe des !Qägers zu dem Konzentrat auf 0,25 bis 3 $ verdünnt. Da das Organosol vorher in dem Tonerkonzentrat gebildet wurde, dient die Zugabe weiteren Trägers lediglich dazu, den Feststoffgehalt pro Volumeneinheit bzw. den Prozentgehalt der Markierungsteilchen zu vermindern.

Verwendbare Tonerkonzentrate besitzen eine Verdünnungszahl' von etwa 4 bis 6, während der Entwickler pine Verdünnungszahl von etwa 20 bis 800 hat, wobei die Verdünnungszahl.als das Gewicht des Trägers geteilt durch das Gewicht des Bindemittels definiert ist. ·

Nach der vorliegenden Erfindung sind fest^ffüssig-oberflächenaktive Mittel bevorzugt, um das oberflächenaktive Mittel in

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H9715Q

enger Assoziierung mit dem Rußpigment zu haltenjUm seine Dispergierung in der Masse der Trägerflüssigkeit zu verhindern. Flüssige oberflächenaktive Mittel sind gewöhnlich Moleküle, die aus zwei getrennten Anteilen zusammengesetzt sind, von denen einer im allgemeinen ausreichend verträglich mit dem Lösungsmittel ist, um das gesamte Molekül in Lösung zu bringen. Der andere Anteil des Moleküls ist im allgemeinen unverträglich mit dem Lösungsmittel, so daß das Molekül dazu neigt, eich an einer Grenzflache zu konzentrieren. Von den öllöslichen oberflächenaktiven Mitteln, die im allgemeinen langkettige Kohlenwasserstoffe und von ionischer Natur sind, werden die polaren Gruppen durch die Rußoberfläche, die nicht-ionischer Natur ist, zurückgewiesen. Obwohl die flüssigen oberflächenaktiven Mittel in den Poren des Rußpigmentes absorbiert werden können, ist die Möglichkeit als oberflächenaktives Mittel zu wirken, was zur Emulsionsbildung nach der Erfindung nötig ist, durch den Mangel des Moleküls behindert, sich selbst in geeigneter Weise zu orientieren, das heißt mit den polaren oder, nichtpolaren Gruppen sich mit dem Pigment zu verbinden und die anderen Gruppen in das Bindemittel zu erstrecken. Im Falle flüssiger nicht-ionischer oberfläqhenaktiver Mittel, deren Orientierung oder Pigmentbenetzungsfähigkeit auf Wasserstoffbindungen beruht, neigt der geringe Grad an Wasserstoffbindungen des Rußes dazu, ihre Wirksamkeit als Oberflächenaktive Mittel für den Zweck der vorliegenden Erfindung zu vermindern.

Sowohl nicht-ionische wie auch ionische flüssige oberflächenaktive Mittel besitzen Löslichkeit in den Trägerflüssigkeiten, die nach der vorliegenden Erfindung verwandt werden, und die Dispersion oder Lösung eines oder beider oberflächenaktiver Mittel dieser Typen wirken in der Weise, daß sie die Leitfähigkeit des Rußes sowgi. die Leitfähigkeit der Trägerflüssigkeit steigern.

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Die oben erwähnten organischen Pigmente bewerkstelligen die Wirkung eines oberflächenaktiven Mittels, wenn es in Kombination mit einem Harz und einem Rußpigment verwandt wird, obwohl der Mechanismus, durch den die Assoziierung des Pigmentes stattfindet, z.Zt. nicht vollkommen klar ist· -

In einem Versuch, den Mechanismus zu bestimmen, nach dem die organischen Pigmente in enger Assoziierung mit dem Ruß gehalten werden, wurde eine Reihe von Versuchen mit verschiedenen Zusammensetzungen wie folgt entwickelt»

(1) Ein Bild wurde mit einem Entwickler vom Organosoltyp entwickelt, in dem das Pigment ein organisches Pigment war,

(2) ein zweites Bild mit im wesentlichen der gleichen Gestalt wie (1) wurde mit einem zweiten Entwickler unter$ Verwendung eines Rußpigmentes entwickelt, welches in einem Harz und in einer Trägerflüssigkeit dispergiert war, und

(3) ein Bild wurde mit einer Entwicklerzusammensetzung nach der Erfindung entwickelt, worin das Markierungsteilchen aus dem gleichen Organischen Pigment und dem gleichen Rußpigment bestand, wobei beide durch eine Hülle des gleichen Harzes umgeben wurden und in einer dispersen Phase in einer Trägerflüssigkeit vorlagen.

Mikrophotographien der resultierenden Bilder zeigten, daß die Auflösung und Bildschärfe des ersten und dritten Druckes in wesentlichen gleich waren, während die Schärfe und Auflösung des zweiten Druckes eine verminderte Bildqualität wegen einer sekundären Pigmentablagerung um die Bildflächen und nicht gleichförmiger Ablagerung in den Bildflächen zeigte·

908817/0637 - 33 -

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Aus dieser Versuchsreihe wurde im Jail der Drucke 1 und 3 geschlossen, daß die Kombination von Pigment und Harz von Druck 1 und die Kombination von Ruß,* Pigment und Harz von Druck 3 sich als Einheit zu den Bildflächen bewegten und nicht sich getrennt auf den Bildflächen ablagerten und nicht die Bildflächen wie im Falle des Druckes 2 unmittelbar umgaben. Wenn der Ruß und das oberflächenaktive Mittel (organische Pigmafce) und Harz der Zusammensetzung nach der vorliegenden Erfindung sich nicht als eine Einheit bewegt hätten, hätte der entwickelte Druck die in der Mikrophotographie des Druckes 2 festgestellte sekundäre Ablagerung gezeigt, worin Ruß in den Zonen unmittelbarer Nachbarschaft zu den Abbildungszonen abgelagert wurde.

In einer zweiten Versuchsreihe zur Bestimmung der physikalischen Eigenschaften des abgelagerten Bildes vor der Fixierung bestand das Verfahren aus einer Ladung, Exponierung und Entwicklung dreier getrennter Bilder mit ,jedem der drei oben beschriebenen Entwickler, worauf mit einer Quetschwalze behandelt wurde, in der eine Walze benutzt wurde, um einen wesentlichen Teil des erschöpften Entwicklers oder der Trägerflüssigkeit auf der bildtragenden Oberfläche zu entfernen. Danach wurden die Bilder an der Luft getrocknet, um eine besonders dauerhafte Fixierung der Markierungsteilchen auf der Oberfläche zu bewirken. Die mit den Entwicklerzusammensetzungen 1 und 3 entwickelten Bilder zeigten nach der Behandlung mit der Quetschwalze im wesentlichen die gleiche Bildschärfe und Auflösung wie der erste entsprechende Drucksatz, bei dem keine Quetschrollenbehandlung angewandt wurde. Ein mit der Entwicklerzusammensetzung 2 hergestellter Druck zeigte nach der Behandlung mit der Quetschrolle, daß wenigstens ein Teil der Bildablagerung gegenüber dem entsprechenden Druck des vorangegangenen Versuches unter Verwendung von Zusammensetzung 2, worin das Bild nieht mit der Quetschrolle behandelt wurde, entfernt war. Außerdem zeigte der mit der Quetschrolle behandelte Druck, der mit der Zusammensetzung 2 hergestellt wtrden war, eine beachtliche Verminderung der

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Auflösung und Bildschärfe nach, der Behandlung mit der
Quetsehrolle. Weiterhin zeigte die Versuchsreihe, daß das abgelagerte Bild der Entwicklerzusammensetzungen 1 und 3 !beständiger gegen mechanische Abnutzung, Umlagerung oder ■Verschlechterung während der Behandlung war als das mit
der Zusammensetzung 2 erzeugte Bild.

Fach der vorliegenden Erfindung ist das organische Pigment . in Assoziierung mit dem Ruß in einer ausreichenden Menge vorhanden, um das Stabiliaierungs- oder Koordinierungsmedium für den Ruß und die Harzhülle zu liefern. Demnach kann das Rußpigment als der Rest vorhanden sein, der die erwünschte Schwärze und den Kontrast sowie die Deckkraft erzeugt, welche für Rußarten charakteristisch ist. Zum Zweck der vorliegenden Erfindung kann das organische Pigment zwischen/etwa 1 und 80 Grew.-$ und der Ruß zwischen etwa 99 und 20 Sew. -fo der gesamten Pigmentmenge vorliegen.

Die folgenden speziellen Beispiele dienen der weiteren Erläuterung der Zusammensetzungen nach der vorliegenden Erfindung?

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BEISPIEL·

OBERFLÄCHENAKTIVES MIMEIi "bzw. ORGA-ETISCHES PIGMEM!

R ü S S HARZ

POLARITÄT TRÄGER

O 0i Ca)

2,3 g Phthalocyanine-Zulu Blue

1,5 g 4-863

0,6 g Benzidine Yellow Toner 3D-2O52 0,9 g Pergament Red-2B, Citation Med.

YeI.1059

0,8 g Phthalocyanine-

ZuIu Blue, Floe.res 4863

0,8 g Permanent Hed-2B, Citation It* (Ba) 1058
0,4 g 3D-2052 1,2g Phthalocyanine-Zulu Blue loner 4852

0,7 g Heo ' Spectra Mark 1110

1,5g Heo Spectra Mark 1110

0,8 g Witcoblak F

0,6 g Super jet M - 1011 60 g (7O?6 Feststoffe) negativ eines Alkydharzes mit der Säurezahl 8," Vise F - 1+65$ Soya, 24$ Phthalsäureanhydrid

60 g (70$ Feststoffe) negativ eines Alkydharzes mit der Säurezahl 8, Vise F - 1+659* Soya, 24$ Phthalsäureanhydrid

60 g (70$ Feststoffe) eines Alkydharzes mit der Säurezahl 8, Vis F - 1+65$ Soya, 24$ Phthalsäureanhydrid positiv

81 g Supraharz positiv

geruchloser MineralverdtLnner

geruchloser Mineralverdünner

gerucüoser

Mineralverdünner

geruchloser Mineralverdünner

?I7ES MITTEL· bzw. ORGA-BBISPIBIi NISOHES

Eu SS

H A.R Z

POLARITÄT TRÄGER

EEDÄÜTERÜHG

CO
O
CO

0,8 g 1058 0,4 g 3D-2052 1,2 g 4852

1,1g 4852 Oy5 g 3D-2052 1,2 g 1058

1,0 g 1058 1,2 g 4852 0,4 g 3D-2052

Φ,θ g 1058

1.2 g 4852 0,4 g 3D-2052

1,0 g 1058

1.3 g 4852 0,5 g 3D-2052

0,8 g 1058 1,0 g 4852 0,4 g 3D-2052

0,6 g Super jet M-1011

0,4 g M-1011

0,2 g Witcoblak P-3

0,8 g F-3

81 g Supraharz

positiv . positiv

0^4 g M-1011 81 g Supraharz positiv

0,6 g M-1011 81 Supraharz positiv

Supraharz bis zu positiv einem Verhältnis von Pigment zu Harz wie 1:20

Supraharz bis positiv zu einem Yerhältnisvon Pigment zu Harz wie 1 :

geruchloser Mineralverdünner

geruchloser MineralVerdünner

geruchloser Mineralverdünner

266 g geruchlosen Mine ralve rdünne rs

266 g geruchlosen. MineralVerdünners

266g geruchlosen Mineralverdünn

266 g geruchlosen Mineralverdünners

geruchloser 266 g geruchlosen Mineralver- Mineralverdünners dünner

to

cn ö

Im allgemeinen können durch Verwendung organischer Pigmente mit einem pH von wenigstens etwa 6_β·4 positive Entwickler nach der vorliegenden Erfindung hergestellt werden, während organische Pigmente von einem pH unter etwa 6,4 negative Entwickler liefern. Da der Pigmentanteil des Markierungsteilehens aus Ruß und den organischen Pigmenten zusammengesetzt ist, sind durch eine entsprechende Wahl des organischen Pigmentes- festen oberflächenaktiven Mittels in Verbindung mit den oben erwähnten verschiedenen Rußarten verschiedene Färbungen und Schattierungen möglich. Es ist bevorzugt» daß der Ruß und das feste oberflächenaktive Mittel von ähnlichem pH-Wert sind.

Die Entwicklung eines latenten elektrostatischen Bildes kann durch Eintauchen des Bildträgers in den Entwickler durch Bürsten, Untertauchen, Walzen, Besprühen usw* und nachfolgende Entfernung der Trägerflüssigkeit von der Bildoberfläche erfolgen, um eine im wesentlichen dauerhafte Anhaftung der abgelagerten Markierungsteilen, vorzugsweise durch Oxydation oder andere Reaktion von deren Harzkomponente, zu. bewirken. Wenn die einzelnen Markierungsteilehen gegen die Oberfläche angezogen und auf dieser abgelagert werden, wie durch ein latentes elektrostatisches Bild infolge des Einflusses, des Stoßes oder Stärke des elektrostatischen !Feldes reguliert wird, steigt die Konzentration des Harzes im Verhältnis zu der Trägerflüssigkeit auf den Abbildungsflächen wesentlich, um einen im wesentlichen kontinuierlichen film mittels einer Phasenumkehr oder der Zerstörung des Organosols zu bilden, in dem eine relativ kleäae Menge von Trägerflüssigkeit in dem Harzfilm zurückgehäten wird. Der durch das Harz des Entwicklers gebildete Film kann in einigen Zonen des Druckes in dem Ausmaß kontinuierlich sein, daß er gitterartiger Natur ist und einer im wesentlichen lochfreien Schicht gegenübersteht. Nach

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Entfernung einea wesentlichen feiles der Irägerflüssigkeit oder des Kontinuum kann das Bild fixiert werden, um ein im wesentlichen dauerhaftes Bild zu liefern, welches gegen Abnutzung presistent ist τωα in Kohlenwasserstoffträgem wegen der Oxydation der Harzkomponente des Markierungs— teilehens unlöslich, ist.

Die Phasenumkehr von einer dispersen Phase zu einer kontinuierlichen Phase in Kombination mit den elektrostatischen Kräften einer Ablagerung ist vorteilhaft, da sie eine mechanische Entfernung wesentlicher Mengen mechanisch abgelagerter Markierungsteilchen gestattet, die keine Phasenumkehr eingegangen sind. Auch gestattet sie eine Entfernung ■von !Drägerflüssigkeit oder Kontinuum von der bildtragenden Oberfläche mit Hilfe einer Quetschrollenwalze oder dergleichen, die in Druckkontakt mit der bildtragenden Oberfläche und dem darauf entwickelten Bild steht. Wenn überhaupt, findet nur ein geringes Rissigwerden oder Abheben des Bildes statt und der abgelagerte Film der Markierungs elemente haftet auf den Bildzonen offensichtlich ausreichend, um einige mechanische Behandlungen der bildtragenden Fläche ohne wesentliche lOrmveränderung der Bildablagerung zu gestatten. Haeh der Entfernung eiies wesentlichen Seils des verbrauchten Entwicklers, der Irägerflüssigkeit oder des Kontinmaa kann durch Lufttrocknung eine im wesentlichen dauerhafte Fixierung erreicht werden. Wenn keine .Quetschrolle verwandt wird, kann die !Drägerflüssigkeit durch Lufttrocknung ader dergleichen entfernt werden, um das entwickelte Bild zu fixieren.

Wenn erwünscht, kann klare !Erägerflüasigk'eit benutzt werden* um irgendwelche Markierungselemente,, die sich mechanisch oder unter der Schwerkraft in den Ifichtabbildungszonen abgelagert haben können, abzuspülen» Diese Behandlung wurde, wenn sie angewandt wird, vorzugsweise vor ά.βτ Behandlung mit-der . Quetschrolle oder einer ähnlichen Verfahrenss^tufe durchgeführt

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werden, die benutzt wird, um das Kontiuum oder den Träger mechanisch zu entfernen. Auch ist es nach der vorliegenden Erfindung möglich, die bildtragende Oberfläche mit dem latenten elektrostatischen Bild darauf mit klarer Trägerflüssigkeit des oben beschriebenen Typs zu behandeln und danach das latente Bild mit irgendeiner der oben erwähnten Entwicklerzusammensetzungen zu entwickeln, um unerwünschte chemische, mechanische, elektrische oder andere physikalische Wechselwirkungen zwischen dem Entwickler und der bildtragenden Oberfläche au£ ein Minimum herabzusetzen.

Der flüssige Entwickler nach der vorliegenden Erfindung kann auch in einem Umkehrentwieklungsverf ahren benutzt werden, worin die Oberfläche des bildtragenden Teiles geladen und exponiert wird, um ein Muster der Polarität, z.B. negativer Polarität, zu bilden, und die Oberfläche mit einem negativen Entwickler behandelt wird, der von den Zonen angezogen wird, die anders als negativ, geladen sind, wie dies in der Technik wohl bekannt ist.

Nach der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine Seihe von Tonerkonzentraten und Entwicklerzusammensetzungen mit im wesentlichen den gleichen G-rundeigenschaften mit Ausnahme der Pigmentfarbe zu liefern. Auf diese Weise ist ein Ifermischen irgendwelcher spezieller Pigmente zur Herstellung von Tonerkonzentraten und Entwicklern verschiedener Farbe möglich, und gleichzeitig wird durch Anpassung der pH-Werte der Pigmente, wie oben besehridten wurde, das Problem unproportionierter Erschöpfung einzelner Parbkomponenten des Entwicklers im wesentlichen ausgeschaltet. Das Tonerkonzentrat der vorliegenden Erfindung kann relativ lange Zeit in dichten Dosen gelagert werden, da das Harz im wesentlichen vollständig von Trägerflüssigkeit umgeben ist und daher nicht in Kontakt mit der Luft tritt» Wenn der Entwickler nach der vorliegenden Erfindung benutzt wird, ist außerdem die Konzentrationsregulierung desselben durch die Tatsache ver-

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einfacht, daß der Träger zu dem Entwicklergemisch, zugesetzt werden kann oder das Tonerkonzentrat zu dem Entwicklergemisch zugegeben werden kann, st ohne daß die Emulsion oder Dispersion des Entwicklers oder des zugesetzten Tonerkonzentrates zerstört wird.

Die Verwendung organischer Pigmente wird nach der Erfindung, speziell dann bevorzugt, wenn der Entwickler nach der Erfindung bei der Bildung mehrfarbiger Bilder verwandt werden soll. Da die organischen Pigmententwickler im allgemeinen von transparenter Natur sind und dieselben oder verträgliche Harze verwandt werden können, kann man Über-· druckmethoden mit dem verbesserten Entwickler anwenden, und eine Ablagerung eines Harzes über einem anderen, wie durch Ablagerung eine» Entwicklers über einem anderen, liefert keine größeren Probleme, da die Harzkomponenten der Entwickler miteinander verträglich sind.

Die Pigmentkomponenten üben die Punktion aus, Zentren für die Bildung von Kristallisationskernen für das Harz darzustellen, und demnach wirken die gemeinsamen Eigenschaften von Träger, Harz und Pigment gemeinsam zusammen, einen selbsthaftenden Entwickler mit einer stabilen Polarität zu liefern.

Obwohl die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die Elektrophotographie beschrieben wurde, ist es selbstverständlich, daß deren Prinzipien in gleicher Weise auch für Entwickler und Entwicklungsmethoden elektrostatischer Bilder auf einer elektrisch isolierenden Oberfläche angewandt werden können, die mit Hilfe anderer in der Technik bekannter Mittel gebildet wurde. Entsprechend wurde die Erfindung unter Bezugnahme auf spezielle"Beispiele und Verfahren sowie bevorzugte Ausführungsformen derselben

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beachrieben, doch, iat der Erfindungagedanke nicht auf dieae apeziellen Beispiele und Auaführungaformen beachränkt.

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Claims

Patentansprüche

l.)J Flüssiger Entwickler für latente elektrostatische Bilder, bestehend aus einer elektrisch isolierenden TrägerflUssigkeit mit darin dispergierten Markierungselernenten, die eine charakteristische elektrostatische Ladung zur Ablagerung auf einer Oberfläche entsprechend elektrostatischen Bildladungen darauf tragen, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Markierungselement als wesentliche Bestandteile eine Pigmentkomponente und ein Harz enthält, wobei das Harz eine besondere kolloidale Dispersion in dem Träger bilden kann, dass das Gewichtsverhältnis von Pigment zu Harz zwischen etwa 1 : 2,5 und 1 : 70 und der Feststoffgehalt des Entwicklers zwischen 0,25 und 25 Gewichts-^ liegt und dis Harz eine einkapselnde Hülle um die Pigmentkomponente des Markierungselementes für eine Bewegung mit diesem unter dem Einfluss einer elektrostatischen Ladung entwickelt.

2.) Flüssiger Entwickler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger einen K-B-Wert zwischen etwa 20 und 70 besitzt.

3.) Flüssiger Entwickler nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Harz eine disperse emulgierte Phase in dem Träger bilden kann, wenn es auf das 4- bis 800-Fache seines Gewichtes mit einer Trägerflüssigkeit verdünnt wird, die einen K-B-Wert zwischen etwa 20 und 70 besitzt.

4.) Flüssiger Entwickler nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, dass das Harz ein Alkydharz ist.

5.) Flüssiger Entwickler nach Anspruch 1 bis. 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Pigment einen pH-Wert von wenigstens 6,4 besitzt und die charakteristische Ladung positiv ist.

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I IOU

6,) Flüssiger Entwickler nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Pigment einen pH-Wert von weniger als 6,4 besitzt und die charakteristische Ladung negativ ist.

7») Flüssiger Entwickler nach Anspruch i bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch isolierende Trägerflüssigkeit eine darin dispergierte erste und zweite Gruppe von Markierungselementen enthält, wobei jedes der Markierungselementeteider Gruppen eine charakteristische Ladung von im wesentlichen der gleichen Polarität zur Ablagerung auf einer Oberfläche entsprechend den elektrostatischen Bildladungen besitzt, jedes Markierungselement als wesentliche Bestandteile eine Pigmentkomponente und ein Harz umfasst, wobei die Pigmentkomponente der Markierungselemente der ersten Gruppe in der Farbe verschieden von der Pigmentkomponente der Markierungselemente der zweiten Gruppe ist, und dass der pH-Wert der Pigmentkomponente in den Markierungselementen der ersten Gruppe mit dem pH-Wert der Pigmentkomponente in der zweiten Gruppe zusammenwirkt und in ein gegenseitiges Verhältnis gesetzt ist, gemäss dem die Markierungselemente im wesentlichen die gleiche Beweglichkeit in dem Träger unter im wesentlichen gleichen Ladungsbedingungen besitzen.

8.) Flüssiger Entwickler nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Markierungselemente als wesentliche Bestandteile ein Russpigment, ein festes oberflächenaktives Mittel und ein Harz enthalten.

9.) Flüssiger Entwickler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Russ in einer Menge von 20 bis 99 Gewichts-% vorliegt.

iO.) Flüssiger Entwickler nach Anspruch 8 und 9» dadurch gekennzeichnet, dass das feste oberflächenaktive Mittel ein festes organisches Pigment ist und in einer Menge zwischen i und 80 Gewichts-¹^ vorliegt.

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11.) Verfahren zur Entwicklung eines latenten elektrostatischen

Bildes auf einem bildtragenden Gegenstand mit einem flüssigen Entwickler nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass man die Oberfläche des bildtragenden Gegenstandes mit einem latenten elektrostatischen Bild darauf mit dem flüssigen Entwickler behandelt, wobei das das elektrostatische Ladungsbild erzeugende Feld eine Wanderung eines Teils der Markierungselemente durch den Träger und deren Ablagerung auf der bildtragenden Oberfläche verursacht, die Ablagerung der Markierungselemente auf der bildtragenden Oberfläche unter dem Einfluss des latenten elektrostatischen Bildes in der Weise wirkt," dass die Harzkonzentration in den Zonen einer Ablagerung der Markierungselemente ansteigt und dadurch das Verhältnis von Träger zu Harz unter ein Minimum herabgesetzt wird, der Konzentrationsanstieg des Harzes eine kontinuierliche Phase von Harz und Träger und einen im wesentlichen kontinuierlichen Harzfilm bildet, und dass man den Träger entfernt, tut ein Anhaften des Harzes auf der bildtragenden Oberfläche bewirkt und so ein im wesentlichen dauerhaftes entwickeltes Bild darauf erzeugt.

12.) Verfahren nach Anspruch 1-1, dadurch gekennzeichna, dass die

Markierungselemente zwei Gruppen angehören, wobei die Elemente der einen Gruppe von anderer Farbe als die Elemente der zweiten Gruppe sind und jedes der Elemente der beiden Gruppen eine charakteristische Ladung von im wesentlichen der gleichen Polarität zur Ablagerung auf einer Oberfläche gemäss der elektrostatischen Ladung darauf besitzt.

13.) Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Markierungselemente der einen Gruppe als festes oberflächenaktives Mittel ein organisches Pigment und die Markierungselemente der anderen Gruppe als oberflächenaktives Mittel ein organisches Pigment einer anderen Farbe enthalten.

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