DE1597860B1

DE1597860B1 - Fluessiger elektrophotographischer entwickler

Info

Publication number: DE1597860B1
Application number: DE19671597860
Authority: DE
Inventors: Itsuo Ikeda; Zenjiro Okuno
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1966-11-21
Filing date: 1967-11-21
Publication date: 1972-01-13
Also published as: BE706743A; US3554946A

Description

-ο—c-

oder

"1Γ gleich einem Alkylrest oder einem Alkylphenylrest mit 12 bis 20 Kohlenstoffatomen und

X gleich einem

COO(CH₂)„N

einem

CON

in denen η = 1 oder 2 ist und R₃ ein Wasserstoffatom, einen Methyl-, Äthyl-, Propyl- oder Butylrest bedeutet, einem COOH-, OH-, NH₂- oder CN-Rest ist.

2. Entwickler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Pigment aus Gasruß, Anilinschwarz, Preußischblau (Color-Index Nr. 77510),

Die Erfindung betrifft einen flüssigen elektrophotographischen Entwickler aus einer Trägerflüssigkeit, einem Toner, der ein Pigment und ein Mischpolymerisat enthält, und einem Steuerstoff.

Flüssige elektrophotographische Entwickler sind seit langem bekannt. Sie werden hergestellt, indem man ein teilchenförmiges Pigment und einen Regler für die elektrische Ladung bzw. Polarität in einer Trägerflüssigkeit von vergleichsweise hohem spezifischem Widerstand von ΙΟ¹⁰ Ohm · cm oder darüber dispergiert. Bei einem solchen Entwickler muß der darin enthaltene und aus einem teilchenförmigen Pigment und einem Regler bestehende Toner eine ausgeprägte positive oder negative elektrische Ladung tragen und darf der Toner bei über lange Zeit hinweg wiederholtem Gebrauch oder längerer Lagerung (des Entwicklers) weder einen Ladungsabfall erleiden, noch in seinem Dispergiervermögen geschwächt werden. Ferner soll bei Verwendung eines solchen Entwicklers das entwickelte Bild schnell fixiert werden können.

Die bekannten elektrophotographischen Entwickler werden in der Regel aus Pigmenten, Reglern für deren Ladungspolarität in Form von Kolophonium oder Asphalt und aus Trägerflüssigkeiten in Form von paraffinischen Kohlenwasserstoffen mit hohem elektrischem Widerstand hergestellt. Nachteilig hieran ist jedoch, daß die bekannten Entwickler den genannten Erfordernissen deshalb nicht genügen, weil sie nur schwierig in gleichmäßiger Güte und Leistungsfähigkeit herstellbar sind, da sie natürlich vorkommendes Kolophonium oder natürlich vorkommenden Asphalt enthalten; diese Substanzen zeigen jedoch je nach Ausgangsrohöl oder dessen Verarbeitungsverfahren in Zusammensetzung und Eigenschaften mehr oder minder große Unterschiede. Ein weiterer Nachteil der bekannten elektrophotographischen Entwickler besteht darin, daß sich bei längerem Gebrauch oder bei längerer Lagerung eine Schwächung des Dispergiervermögens des Toners einstellt, was wiederum zu einem Zusammenballen und Ausflocken des teilchenförmigen Pigments im flüssigen Träger und zu einem entsprechenden Verlust an Entwicklungsvermögen und Ladungspolarität führt. Wenn man darüber hinaus natürlich vorkommendes Kolophonium oder natürlich . vorkommenden Asphalt mit teilchenförmigen! Pigment, wie Gasruß, die von Hause aus niemals eine ausgeprägte Ladungspolarität besitzen, kombiniert, läßt sich deren Ladungspolarität nur schwer steuern. Zur Steuerung der Ladungspolarität benötigt man in einem solchen Falle vielmehr zusätzlich ein organisches Pigment, um die vermittelte elektrische Ladung stärker hervortreten zu lassen.

Der Erfindung lag somit die Aufgabe zugrunde, einen flüssigen elektrophotographischen Entwickler zu schaffen, dessen Toner selbst bei längerer Lagerung und wiederholtem Gebrauch keine Leistungseinbuße hinsichtlich Dispergierbarkeit und Ladungskonstanz erfährt.

Es wurde nun gefunden, daß sich die gestellte Aufgabe mit einem flüssigen elektrophotographischen Entwickler der eingangs geschilderten Art lösen läßt, wenn sein Toner als Regler für die Ladungspolarität ein Mischpolymerisat aus etwa 9 bis 9,5 Gewichtsteilen einer Verbindung der Formel

CH = C-L-Y und 1 Gewichtsteil einer Verbindung der Formel

. R₁ R₂

CH = C-X

W enthält, worin

R₁ und R₂ gleich einem Wasserstoffatom, einem Methyl-, Äthyl-, Propyl- oder Butylrest,

L gleich einem

oder

—O—C-

O ^:

—NH-C-Rest

35

Y gleich einem Alkylrest oder einem Alkylphenylrest mit 12 bis 20 Kohlenstoffatomen und

X gleich einem

COO(CH₂)„N

45

einem

CON

55

60

in denen η 1 oder 2 und R₃ ein Wasserstoffatom, einen Methyl-, Äthyl-, Propyl- oder Butylrest bedeutet, einem COOH-, OH-, NH₂- oder CN-Rest ist.

Der erfindungsgemäße Entwickler kann als Pigment ein anorganisches oder organisches Pigment, wie z. B. Gasruß, Anilinschwarz, Preußischblau (Color-Index Nr. 77510), Phthalocyaninblau (Color-Index Nr. 74160), Rotoxyd (Color-Index Nr. 77491) oder Cadmiumgelb und als Trägerflüssigkeit ein n- oder iso-Paraffin mit einem hohen spezifischen Widerstand von mindestens 10¹⁰ Ohm · cm und einer niedrigen Dielektrizitätskonstante von nicht über 3 enthalten.

Da die in elektrophotographischen Entwicklern gemäß der Erfindung enthaltenen Mischpolymerisate bei Einhaltung bestimmter Polymerisationsbedingungen jederzeit in gleichbleibender Qualität, d. h. mit gleichbleibenden Eigenschaften, herstellbar sind und im Vergleich zu üblicherweise verwendetem Kolophonium, Harz oder Asphalt, höhere Leistungen ergeben, zeichnen sich mit ihnen angesetzte, flüssige Entwickler durch ein höheres Entwicklungsvermögen aus.

Bei den erfindungsgemäß verwendbaren Mischpolymerisaten sind die den Rest Y, nämlich einen langkettigen Alkyl-, Alkylphenyl- oder Alkylenrest enthaltenden Mischpolymerisateinheiten hauptsächlich für die Löslichkeit der Mischpolymerisate in den als Trägerflüssigkeit benutzten Kohlenwasserstoffen verantwortlich. Das Verhältnis der Einheiten mit langkettigen Kohlenwasserstoffresten zu den anderen Einheiten beträgt in den erfindungsgemäß verwendbaren Mischpolymerisaten 9 bis 9,5:1. Bei unter 9 liegenden Werten sinkt die Löslichkeit ab und führt zu unerwünschter Zusammenballung und Verschlechterung der im Entwickler enthaltenen Pigmentteilchen. Umgekehrt steigt bei über 9 hegenden Werten die Löslichkeit, so daß in einem solchen Falle nicht nur die gewünschte Menge an Mischpolymerisat in Lösung geht, sondern sich auch die Haltbarkeit des Entwicklers merklich verbessern läßt. Darüber hinaus besitzen die aus den genannten Mischpolymerisaten bestehenden Polaritätsregler mit die speziellen Reste X enthaltenden Einheiten gegenüber den Pigmentteilchen ein höheres Adsorptionsvermögen. Ferner wird bei ihrer Verwendung auch die Dispergierbarkeit des durch Vermischen von Pigment, Regler und Lösungsmittel erhaltenen Tonerkonzentrats in der Trägerflüssigkeit besser. Schließlich vermögen die aus den genannten Mischpolymerisaten bestehenden erfindungsgemäß verwendeten Polaritätsregler die bisher schwierig zu steuernde Polarität der Ladung von Pigmentteilchen, wie Gasruß, besser zu steuern, ohne daß, wie bei den bekannten Entwicklern, organische Pigmente als Hilfsregler benötigt werden.

In dem flüssigen elektrophotographischen Entwickler gemäß der Erfindung ist der Toner zunächst negativ geladen. Man kann jedoch die Tonerladung auch umkehren, indem man dem Entwickler einen mit der Trägerflüssigkeit mischbaren Steuerstoff in Form eines Netzmittels zusetzt. Beispiele für solche Steuerstoffe sind Naphthensäure sowie ihre Kobalt-, Mangan-, Cadmium-, Kupfer-, Eisen-, Nickel-, Chrom-, Magnesium- oder ZinksaLze, Palmitin-, Stearin- oder ölsäure sowie deren Mono-, Di- oder Trisalze des Aluminiums oder andere geeignete kationische oder nichtionische Netzmittel. Die Menge an. solchen Steuerstoffen beträgt, bezogen auf das Gesamtgewicht des Pigments, 0,001 bis 10%, d. h., es werden pro 100 Gewichtsteile Pigment 0,001 bis 10 Gewichtsteile Steuerstoff verwendet. Durch die

Zugabe dieser Polaritätswandler werden erfahrungsgemäß weder Stabilität noch sonstige Eigenschaften des Entwicklers beeinträchtigt.
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher

erläutern:

Beispiel 1

Ein Gemisch aus 2 Gewichtsteilen von handelsüblichem Gasruß, 5 Gewichtsteilen eines 9:1-Mischpolymerisats aus Laurylmethacrylat und Dimethyl- ίο aminoäthylmethacrylat und 13 Gewichtsteilen Mineralterpen wurde in einer Kugelmühle gründlich vermählen und dispergiert. 2 Gewichtsteile des erhaltenen Tonerkonzentrats wurden in 1000 Gewichtsteilen eines handelsüblichen, aus iso-Paraffinen bestehenden Kohlenwasserstoffs 2x1 einem gebrauchsfertigen flüssigen elektrophotographischen Entwickler mit negativ geladenem Toner dispergiert. Der Entwickler führte bei . seiner Verwendung zu klaren und ausgezeichnet fixierten Bildkopien und war über lange Zeit hinweg haltbar. Der Entwickler ließ sich sowohl zur Herstellung von vergrößerten Kopien von negativen Mikrofilmen als auch von direkten Kopien von gewöhnlichen Negativfilmen verwenden.

B ei spiel 2

Beispiel 1 wurde wiederholt, jedoch mit der Ausnahme, daß aus 1 Gewichtsteil Anilinschwarz, 3 Gewichtsteilen eines 9,5:1-Mischpolymerisats aus Cetylacrylat und Acrylnitril und 7 Gewichtsteilen Mineralterpen ein Tonerkonzentrat hergestellt wurde. Der beim Verdünnen erhaltene flüssige elektrophotographische Entwickler mit negativer Tonerladung erwies sich als langzeitig haltbar und lieferte hochkontrastreiche und ausreichend fixierte Bildkopien.

Beispiel 3

Beispiel 1 wurde wiederholt, jedoch mit der Ausnahme, daß aus 10 Gewichtsteilen Phthalocyaninblau (Pigment), 30 Gewichtsteilen eines 9,5:1-Misch-Polymerisats aus Laurylmethacrylat und Methacrylsäure (Polaritätsregler), 0,5 Gewichtsteilen Kobaltnaphthenat (Steuerstoff) und 60 Gewichtsteilen Mineralterpen (Trägerflüssigkeit) ein Tonerkonzentrat hergestellt wurde. Beim Verdünnen zu einem 0,lgewichtsprozentigen gebrauchsfertigen Entwickler mit der Trägerflüssigkeit des Beispiels 1 wurde ein flüssiger elektrophotographischer Entwickler mit positiver Tonerladung erhalten. Dieser Entwickler erwies sich als langzeitig haltbar und lieferte hochkontrastreiche und ausgezeichnet fixierte Bildkopien.

Beispiel 4

Beispiel 1 wurde wiederholt, jedoch mit der Ausnahme, daß aus 10 Gewichtsteilen eines handelsüblichen Kohlenstoffpigments, 40 Gewichtsteilen eines 9:1-Mischpolymerisats aus Cetylmethacrylat und Methacrylsäure (Polaritätsregler), 0,1 Gewichtsteil Kupfernaphthenat (Steuerstoff) und 50 Gewichtsteilen Mineralterpen ein Tonerkonzentrat hergestellt wurde. Beim Verdünnen zu einem 0,2gewichtsprozentigen gebrauchsfertigen Entwickler mit der Trägerflüssigkeit des Beispiels 1 wurde ein flüssiger elektrophotographischer Entwickler mit positiver Tonerladung erhalten. Dieser Entwickler ließ sich mehrmals wiederverwenden und lieferte Bildkopien, die zwar zufriedenstellend fixiert, aber weniger kontrastreich als die mit dem Entwickler gemäß Beispiel 3 hergestellten Kopien waren.

■ Beispiel5

Beispiel 1 wurde wiederholt, jedoch mit der Ausnahme, daß aus 15 Gewichtsteilen Rotoxyd (Pigment), 50 Gewichtsteilen eines 9:1-Mischpolymerisats aus Laurylmethacrylat und Dimethylaminoäthylmethacrylat (Polaritätsregler), 0,05 Gewichtsteilen Eisennaphthenat (Steuerstoff) und 40 Gewichtsteilen der Trägerflüssigkeit von Beispiel 1 ein Tonerkonzentrat hergestellt wurde. Beim Verdünnen zu einem 0,5gewichtsprozentigen gebrauchsfertigen Entwickler mit der Trägerflüssigkeit des Beispiels 1 wurde ein flüssiger elektrophotographischer Entwickler mit positiver Tonerladung erhalten. Dieser Entwickler lieferte gute Bildkopien, die infolge der starken Deckkraft des Rotoxyd-Pigments als Zweitvorlage für Diazotypie vervielfältigungsverfahren verwendet werden konnten.

Claims

Patentansprüche:

1. Flüssiger elektrophotographischer Entwickler aus einer Trägerflüssigkeit, einem Toner, der ein Pigment und ein Mischpolymerisat enthält, und einem Steuerstoff, dadurch gekennzeichnet, daß der Toner ein Mischpolymerisat aus 9 bis 9,5 Gewichtsteilen einer Verbindung der Formel

R₁ R₂
CH=C-L-Y und 1 Gewichtsteil einer Verbindung der Formel

R₁ R₂
____^-—XfT=C-X

enthält, worin

L gleich einem

Phthalocyaninblau (Color-Index Nr. 74160), Rotoxyd (Color-Index Nr. 77491) oder Cadmiumgelb besteht.

. 3. Entwickler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er als Steuerstoff eine Naphthensäure, ein naphthensaures Co, Mn, Cd, Cu, Fe, Ni, Cr, Mg oder Zn, Palmitinsäure, Stearinsäure, ölsäure oder ein Mono-, Di- oder Trialuminiumsalz der Palmitin-, Stearin- oder ölsäure enthält. 4. Entwickler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er zwischen 0,001 und 10 Gewichtsteilen Steuerstoffen auf 100 Gewichtsteile Pigment enthält.