DE1927592A1

DE1927592A1 - Fluessiger Entwickler fuer ladungsfreie Elektrofotografie

Info

Publication number: DE1927592A1
Application number: DE19691927592
Authority: DE
Inventors: Itsuo Ikeda; Nobuyuki Katagiri
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1968-06-01
Filing date: 1969-05-30
Publication date: 1969-12-18
Also published as: NL6908262A; GB1266545A; DE1927592B2; BE733883A; FR2010010A1

Description

DR. BERG DIPL.-ING. STAPF

• MÜNCHEN 2. HILBLESTRASSE 2O

Dr. Berg Dipl.-Ing. Slgpf, B München 7, Hilbltitro6«

OfI LI _λί

Un..rZ.i*.n B/My 18 502 Dotum *^Wl ™

Anwaltsakte 18 502

Kabushiki Kaisha Ricoh, Tokyo/Japan

Flüssiger Entwickler für ladungsfreie Elektrofotografie

Die vorliegende Erfindung betrifft einen flüssigen Entwickler für ladungsfreie Elektrofotografie, der dadurch hergestellt wird, daß man ein Gemisch von einem Zweioder Mehrkomponenten-Mischpolymerisat und ein Pigment in einem isolierenden organischen lösungsmittel dispergiert, wobei das Mischpolymerisat durch Mischpolymerisieren von Monomeren mit einer oleophilen Gruppe und Monomeren mit einem basischen Stickstoffatom bei einer Temperatur unter 100⁰O erhalten wird.

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Im einzelnen, betrifft die vorliegende Erfindung einen flüssigen Entwickler zur ladungsfreien Elektrofotografie, der dadurch hergestellt worden ist, daß man ein Gemisch von einem Mischpolymerisat und einem Pigment in einem isolierenden organischen Lösungsmittel dispergiert, wobei das Mischpolymerisat zwei oder mehrere Monomere aus den nachfolgenden zwei Gruppen von Monomeren enthält, nämlich solche mit einer oleophilen Gruppe und solche mit einem basischen Stickstoffatom, und ein Molekulargewicht von über 5000 hat und das organische Lösungsmittel einen hohen spezifischen Widerstand (mehr als 10 Ohmcm) und eine niedrige Dielektrizitätskonstante (weniger als 3) hat,

Im allgemeinen wird bei der Elektrofotografie einer fotoleitfähigen Schicht des Fotodruckmaterials durch Koronaentladung eine elektrische Ladung verliehen, v/o durch man eine elektrostatische Fotosensibilität erhält.

Im Gegensatz dazu ist bei der ladungsfreien Elektrofotografie die elektrische Ladung "nicht notwendig. So kann ein Fotodruckmaterial auf ein bildtragendes Original gelegt, belichtet und entwickelt werden. In diesem Fall wird der Toner in dem Entwickler in den Bereich des latenten Bilds der fotosensitiven Schicht gezogen,

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wobei dieser durch die Potentialdifferenz zwischen den belichteten und nichtbelichteten Teilen gebildet wird, wodurch man ein gedrucktes Bild erhält. Dieses Verfahren ist im Vergleich zu dem der herkömmlichen Elektrofotografie einfach, wobei jedoch'die Förderungen hinsichtlich des Entwicklers sehr genau sind.

Es wurde bisher bereits ein Entwickler aus einem Gemisch von Pigment und Alkydharz, dispergiert in einem flüssigen Träger, verwendet, jedoch^:hatte ein solcher Entwickler nur eine sehr geringe Figmentdispergierfähigkeit, und er bildet Ablagerungen oder verursacht nach 1-wöchiger Lagerung oder bei wiederholter Verwendung Gelierung, so daß seine Entwicklungskraft merklich verringert wird und gelegentlich ein gedrucktes Bild nicht erreicht werden kann. Um diese Zerstörung des Entwicklers zu verhindern, wurde bisher Ligroin als Lösungsmittel für das Alkydharz verwendet. Ein auf diese Weise hergestellter Entwickler ist jedoch sehr gefährlich, v/eil ligroin feuergefährlich ist.

Es ist. daher ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung, einen verbesserten Entwickler für ladungsfreie Elektrofotografie zu schaffen, der die vorausbezexciineten Nachteile überwindet. . :

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SAD OmütNAL

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Die vorliegende Erfindung betrifft daher einen flüssigen Entwickler für ladungsfreie Elektrofotografie, wobei ein Fotodruckmaterial auf ein bildtragendes Original gelegt, belichtet und ohne Verabfolgung einer elektrischen Ladung oder elektrostatischen Fotosensibilität auf die Oberfläche der fotoleitfähigen Schicht des Fotodruckmaterials entwickelt wird_o

Der Entwickler dieser Erfindung kann im wesentlichen dadurch hergestellt werden, daß man ein Gemisch aus einem Pigment und einer öllöslichen, oberflächenaktiven Substanz mit hohem Molekulargewicht in einem isolierenden organischen Lösungsmittel mit hohem spezifischem Widerstand (mehr als 10 Ohm cm) und gering' konstante (weniger als 3) dispergiert»

stand (mehr als 10 Ohm cm) und geringer Dielektrizitäts-

Die Eigenschaften der öllöslichen, oberflächenaktiven Substanz mit hohem Molekulargewicht ist in dieser Erfindung von besonderer Bedeutung. Die öllösliche, oberflächenaktive Substanz ist ein Zwei- oder Mehrkomponenten-Mischpolymerisat mit einem Molekulargewicht über 5000, wobei dieses erhalten wird durch Mischpolymerisieren bei einer Temperatur unter 100 C von zwei oder mehr Monomeren aus der ersten und zweiten Gruppe der nachfolgenden Monomeren. Die erste Gruppe von Monomeren

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(Monomer mit oleophiler Gruppe) beinhaltet

a) Vinylalkylather

b) Vinylaralkyläther

c) Alkylester einer ungesättigten Säure wie Acrylsäure, Methacrylsäure oder Fumarsäure

d) Aralkylester einer ungesättigten Säure wie Acrylsäure, Methacrylsäure oder Fumarsäure

e) Alkylstyrol. .

Zur zweiten Gruppe der Monomeren (mit basischem Stickstoffatom) gehören '

a) Vinylpyridin " .

b) Aminostyrol

c) Aminoalkylester einer ungesättigten Säure wie Acryl-, Methacryl- oder Fumarsäure

d) ein Säureamid einer ungesättigten Säure wie Acryl-, Methacryl- oder Fumarsäure.

Wenn die Mischpolymerisation der Monomeren langsam bei einer niederen Temperatur unter 10O⁰C, beispielsweise 60 bis 8O⁰C, durchgeführt wird, kann ein Mischpolymerisat mit einem höheren Molekulargewicht, z.B. über 5000, erhalten werden und Mischpolymerisate mit einem Molekulargewicht von 5000 bis 10 000 werden vorteilhafterweise in dem Entwickler dieser Erfindung verwendet«

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Obgleich Ruß ein typisches Pigment ist, das in dieser Erfindung verwendet werden kann, werden ebenso andere organische und anorganische Pigmente oder Farbstoffe zweckmäßigerweise verwendet.

Das Fotodruckmaterial, das durch den Entwickler dieser Erfindung entwickelt werden kann, enthält in der fotosensitiven Schicht Substanzen, die geeignet sind, eine Potentialdifferenz zwischen den nichtbelichteten und den belichteten Teilen zu bilden, wenn das Material ultravioletten Strahlen, sichtbarem licht, Infrarotstrahlen oder Radiation ausgesetzt wird. Zu solchen Substanzen gehören beispielsweise fotoleitfähige Substanzen wie Zinkoxid, Bleisulfid, Cadmiumsulfid oder Selen, Halbleiter wie Germanium oder Silicium und organische Halbleiter und andere fotoleitfähige Substanzen, die in dem , flüssigen Träger des Entwicklers stabil bleiben müssen, z.B. ein isolierendes organisches Lösungsmittel.

Die vorliegende Erfindung wird weiter durch die nachfolgenden, nicht einschränkenden Beispiele erläutert.

Beispiel 1

Ein G-emisch von 45 g Octadecylmethacrylat, 5 g Vinyldiäthylaminoäthyläther und 50 g Toluol wurde auf 60⁰C

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eriiitzt und das folgende flüssige Gemisch tropfenweise dem vorerhitzten Gemisch zugegeben und die Reaktion unter einer Stickstoffatmosphäre durchgeführt. Die Zugabego schwindigke it wurde so eingestellt, daß die Temperatur des-Reaktionsgemisches unter 100⁰C, vorzugsweise bei 60 bis 8O⁰C, gehalten wurde.

Flüssiges Gemisch:

Vinyldiätiij laminoäthylather 10 g

Octadecylmethacrjlat 90 g

Toluol 100 g

2,2'-AzobisisobutyronitTil 0,5 g

(Initiator)

0,2 g des I.Iischpolymerisats, 0,2 g Ruß (Warenzeichen "LIitsubishi color carbon # 44" , hergestellt von der Mitsubishi -Kasei Co₀) und lLQ g paraffinischer Kohlenwasserstoff (Warenzeichen "Shellsol T", hergestellt von der Shell Oil Co.) wurden gemischt und in einem Überschalldispergiergerät (20 kc/sec) 10 Llinuten dispergiert, und diese dispergierte Lösung wurde weiter mit dem bezeichneten paraffinischen Kohlenwasserstoff (Shellsol T) so verdünnt, daß die Gesamtmenge der Lösung 100 g betrug. Auf diese Weise wurde der Entwickler für ladungsfreie Elektrofotografie erhalten.

Das Fotodruckmaterial für die Elektrofotografie wurde wie folgt hergestellt?

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TOG g fotOleitfU:.ige& Zinkoxid,, 50 g stylemertes- Alkydharz (^:7/arenzeic.hen "Styresol j#"42^:SC% hergestellt von der Dainippon Ink Co..) um 50 g. Ealuol. wurden in einer · Kugelmühle 10 Stunden dispergie:rt,,un.d die 'äisp^rg-i-e-r-ii-eD· Lösung wurde auf einen TxLiger^ z.B. lavier,; für die.

afie aufgeferacirfc und feei ti?Q' C mehrere

I.'.inuten getrocknet. ■ · -

ba.& so iiergestellte Patodruckmaterial für Elektrofotografie w.urie über ein negatives Bilaori^inal gelegt und mit einer 5CC il ,Volfrantlait^e- in einei Abstar^a von tC cm T/TCC οekünde belichtet,, wadurcn ein latentes,, elektro— statisches Bild auf der Oberfläche des Trägers gebildet wurde. Dieser Träger lieferte das sogenannte negaMvp aal ti ve Bild,, das durch die Anziehungskraft -de. a Toners in dem belichteten Bereieh gebildet. vmrde_f wen^i der Träger in den Entwickler getaucht- wurde, ■ '

Hie maximale Dichte des so erhaltenen Bilda war über 1,2 » wenn sie cittels eines Beflexiona-Denaitometera gemessen, "wurde,, während aie Diente des Bilds mit.-einem Herkömmlichen Entwickler (nergestellt durch Mischen von Pigment und Alk^dnarz und Dispergieren diese:s Semischs in einem flüssigen, Li_Groin enthaltenden T'räger); 0_f2 bis 0,6 betrug. Bin Entwickler,, der aus einem Mischpolymerisat der gleiGiten.^uSÄmmensetzung wie das erfindungs-

SAD ORIGINAL

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gemäße Litschpolyinerisat bei einer erhöhten Temperatur (100 bis 11O⁰Q) hergestellt wurde, ergab eine maximale Bilddichte von unter 0,3 , wenn in der gleichen ,'/eise wie oben beschrieben verfahren und gemessen .vurde. Der Entwickler dieser Erfindung hat eine sehr hohe Stabilität und behielt seine Anfangseigenschaften ohne Ablagerungen sogar nach inenreren Monaten bei.

Beispiel 2

Ein Gemisch von 20 g Ruß {.Warenzeichen "Elftex 5", hergestellt von der Godfrey L. Cabot Inc., UiJA), ^C g lMischpolymerisatharz von Vinyldodecyläther-Dibutylaminoäthylmethacrylat und 50 g paraffiniscneni Kohlenwasserstoff (Warenzeichen "Isopar H", hergestellt von der Esso-Standard Oil Go.) wurden gemischt und in einer Kugelmühle 20 stunden dispergiert. Ein Entwickler zur ladungsloseii Elektrofotografie wurde dadurch hergestellt, daß man T g des dispergierten Geaischs in 1CC g "Isopar H" verdünnte.

Das Fotodruckmaterial von Beispiel 1 wurde dicht auf eine Untersuchungskarte für optisches Auflösungsvermögen mit von 100 bis 400 Linien im Abstand von 1 mm gelegt, belichtet und in den Entwickler getaucht. Das Fotodruckmaterial ergab ein hellglänzendes Bild, sogar

OAO

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1 Π?7s92

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wenn eine Teatkarte mit 3C0 Linien mit -dinem Zwischenraum von 1 mm verwendet wurde. Es ist für aas Verfahren, von wesentlicher Bedeutung, daß bei der '/erwendung von. Testkarten mit 1CO und 200 Linien mit Zwischenraum von 1 mm sehr helle, glänzende Bilder erhalten v/urden. Der Entwickler aieee3 Beispiels erlitt keine Verringerung seines Auslösungsvermcgens dureu lungere Lagerung.

Beispiel j

Ruß 20 g

!.liachpolymerisatharz von Dodeoylxethacr./lat-Dtyroldiätnjlair.inoäthylmethacrylat 20 g

rrineraliscues Terpentin 6C g

hie oben angegebenen Bestandteile wurden gemischt und in einer Kugelmünle 20 stunden diapergiert. .ein Entwickler f_4.r ladungtäfreie iileiCtrofotografie wurde dadurch hergestellt, da^ ^an 1 g des dispergierten Geffliscns mit 1CC g "Isopar H" nii3onte. Das iOtoarucka.aterial von Beispiel 1 wurde dicht auf ein Pilr.origirxal ("Stufentafel" (Steptablet; lio. 2 von Eastman Äodak Go.) gelegt, belicxitet und in den Entwickler _&etaucht. Jas Potodruckmaterial ergab negative Bilder, bis zur 12. Stufe der Stufentabelle. Die maximale Bilddichte betrug 1,2 und jede Dichte der Bilder zeigte eine kontinuierliche Veränderung bzw. Anpassung. Der Entwickler hatte hohe 3ta-

BAD ORiGiNAI.

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Da die' Löslieiilteit in paraff'iniseneriii Kohlenwasaepstoff des- in dieser Erfindun_e·; verwendeten I».iö_;eiapo.lymeris:at-* ixarzes in jedem gewünsehten Ausmaß durGii eine Abänderung der SlisedipolymtrisatsusaEmensetzrun^ geändert werden icann,. wobei nieiit-feuer^ef ilirliciie KQnleiAvaaserütQl'fe mit hohen, siedepunkt una geriii£:er löslichkeit i;<r die !,lischpolymerisatharse \^Torteilkaiterw.eise als flüssiger Träge/r verwendet werden kümieno r.^ hat denizui'olge der iint'.vickler dieser Erfindung einen hohen Gebrauchswert,,

- Ϊ2 -

8A0 ORIGINAL

Claims

Paten tans ρ rücke»

1* Flüssiger Entwickler für ladungsfreie bzw. ohne Aufladung arbeitende Elektrofotografie dadurch gekennzeichnet! daß er hergestellt ist durch Dispergieren eines Gemische aus einem Mischpolymerisat von zwei,oder mehr Komponenten und einem Pigment in einem isolierenden organischen Lösungsmittel mit hohem spezifischen Widerstand (mehr als 10 Ohm cm) und geringer Dielektrizitätskonstante (weniger als 3), wobei das Mischpolymerisat zwei oder mehr Monomere enthält, die jeweils aus«den beiden nachfolgenden Gruppen entnommen sein müssen, wobei die erste Gruppe von Monomeren (Monomere mit oleophiler Gruppe) aus

a) Vinylalkyläther

b) Vinylaralkyläther

c) Alkylester einer ungesättigten Säure wie Acrylsäure, Methacrylsäure oder Fumarsäure

d) Aralkylester einer ungesättigten Säure wie Acrylsäure, Methacrylsäure oder Fumarsäure

e) Alkylstyrol

und die zweite Gruppe der Monomeren (Monomere mit basischem Stickstoffatom) aus

a) Vinylpyridin

b) Aminostyrol

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c) Aminoalkylester einer ungesättigten Säure wie Acrylsäure, Methacrylsäure oder Fumarsäure

d) einem sauren Amid einer ungesättigt«! Säure wie Acrylsäure, Methacrylsäure oder Fumarsäure

besteht. .

2. Flüssiger Entwickler für ladungsfreie Elektrofotografie gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischpolymerisat ein Molekulargewicht von 5000 bis 10 000 hat.

5. Flüssiger Entwickler für ladungsfreie Elektrofotografie gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischpolymerisat durch Mischpolymerisation der bezeichneten Monomeren bei einer Temperatur unter 100°0 erhalten ist.

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