DE1930008A1 - Verfahren zur Entwicklung eines elektrophotographischen Kopiermaterials - Google Patents

Verfahren zur Entwicklung eines elektrophotographischen Kopiermaterials

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DE1930008A1 DE19691930008 DE1930008A DE1930008A1 DE 1930008 A1 DE1930008 A1 DE 1930008A1 DE 19691930008 DE19691930008 DE 19691930008 DE 1930008 A DE1930008 A DE 1930008A DE 1930008 A1 DE1930008 A1 DE 1930008A1
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Description

DR. BERG DIPL.-ING. STAPF
8 MÜNCHEN 2. Hl LBLESTRA5S.E 2O
Dr. Berg Dipl.-Ing. Stopf, 8 München 2, HilblestroBa 20 Unser Zeichen Datum T 3i JUDI 1969 Anwaltsakte 18 561
Be/A
Kabushiki Kaisha Ricoh, Tokio (Japan)
"Verfahren zur Entwicklung eines elektrophotographisclien
Kopiermaterials"
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entwicklung eines elektrophotographischen Kopier- (Abzug-, Lichtpaus- und Druck-) Materials, wobei die photoleitfähige Schicht des Kopiermaterials mit einer spezifischen, die Oberfläche behandelnden Lösung vor oder nach dem Entwickeln
-2-0098 11/0935
[OBlI) *5 16 20 81 Telearammei PATENTEUIE München Bonki Bayerische Ver.lnibanlc MOnch.n 453 100 PortidieaVi München Ä53 43
des Kopiermaterials in einem flüssigen Entwicklerbehandelt wird.
Im besonderen betrifft die Erfindung das Entwickeln eines elektrophotographischen Kopiermaterials, wobei das Verfahren geeignet ist, das kopierte Bild des elektrophotographischen Kopiermaterials dadurch zu verbessern, daß man die photoleitfähige Schicht des Kopiermaterials mit einer die Oberfläche behandelnden Lösung behandelt, die dadurch hergek stellt wird, daß man ein Zwei- oder Mehrkomponenten-Mischpolymerisat in einem paraffinischen Kohlenwasserstoff löst, wobei das Mischpolymerisat zwei oder mehr Monomeren enthält, die jeweils aus einer ersten Gruppe von Monomeren mit oleophiler Gruppe und aus einer zweiten Gruppe von Monomeren mit basischem Stickstoffatom entstammen, derart, daß in dem Mischpolymerisat jede der beiden Gruppen mit mindestens einem Monomeren vertreten ist.
Das Entwicklungsverfahren für das elektrophotographische \ Kopiermaterial in einem flüssigen Entwickler besteht darin, daß ein elektrostatisch latentes Bild durch bildweises Belichten einer photoleitfähigen Schicht gebildet wird, wobei dann das Bild durch einen flüssigen Entwickler entwickelt wird und die Toner des Entwicklers entsprechend der Ladung auf der photoleitfähigen Schicht unter Bildung einer sichtbaren Bildkopie - Abzug bzw. Lichtpause - ausgefällt werden. Um die Dichte und die
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Kontrastwirkung der Bildkopie zu verbessern, wurde bisher vorgeschlagen, die Teilchengröße des Toners zu steuern. Es wird aber der Toner mit kleiner Teilchengröße durch eine sehr geringe elektrostatische ladung angezogen und auf dem Nieht-Bildbereioh unter Bildung eines Nebels ausgefällt, und es kann daher kein lebhaftes, helles, d, h· brillantes Bild mit guter Kontrastwirkung erhalten werden. Im Gegensatz dazu ist es schwierig, den Toner mit großer Teilchengröße durch die elektrostatische Aufladung anziehen zu lassen, und demgemäß kann keine Bildkopie mit hoher Dichte erhalten werden.
Ziel dieser Erfindung ist daher ein Entwicklungsverfahren für ein elektrophotographisches Kopiermaterial, das geeignet ist, eine Kopie mit hoher Dichte und guter Kontrastwirkung zu liefern»
Dies wird durch ein Verfahren erreicht, das geeignet ist, die Kopie bzw, Lichtpause des abgelichteten Bildes des Kopiermaterials dadurch zu verbessern, daß man die photo-' leitfähige Schicht des Kopiermaterials mit einer spezifisehen, die Oberfläche behandelnden Lösung vor oder nach der Durchführung des Entwiekelns des Kopiermaterials in einem flüssigen Entwickler behandelt.
Die vorliegende Erfindung beruht darauf, daß ein bestimm-
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tes oberflächenaktives Mittel oder spezifisches Mischpolymerisat selektiv auf dem nicht belichteten Bereich der photoleitfähigen Schicht des elektrophotographischen Kopiermaterials adsorbiert wird, tun zu verhindern, daß der Toner des flüssigen Entwicklers von dem nicht belichteten Bereich angezogen wird oder um den Toner von der · photoleitfähigen Schicht zu entfernen, soweit der Toner von dem nicht belichteten Bereich angezogen wurde·
Nach der vorliegenden Erfindung kann eine ausgezeichnete (lebhafte, helle und klare) Bildkopie auf dem elektrophotographischen Kopiermaterial erhalten werden.
Dies wurde dadurch erreicht, daß man das Kopiermaterial mit einer oberflächenbehandelnden Lösung vor oder nach dem Durchführen des Entwickeins des Kopiermaterials in einem flüssigen Entwickler behandelt. Die die Oberfläche behandelnde Lösung enthält ein oberflächenaktives Mittel, das in einem organischen Lösungsmittel gelöst ist, wobei das oberflächenaktive Mittel ein spezifisches Mischpolymerisat ist, das selektiv auf dem nicht belichteten Bereich der photoleitfähigen Schicht des Kopiermaterials adsorbiert und auf dem belichteten Bereich nicht adsorbiert wird und weiterhin ein organisches Lösungsmittel, das ein paraffinischer Kohlenwasserstoff mit hohem spezifischen Widerstand (mehr als 10 Ohm cm) und geringer Dielek-
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trizitätskonstante (weniger als 3) ist0
Das spezifische Misohpolymerisat enthält zwei oder mehr Monomeren, die -e 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 Acryl-, Methacryl- oder Fumarsäure,
d) Aralkylester einer ungesättigten Säure wie Acryl-, Methacryl- oder Fumarsäure,
e) Alkylstyrol,
und die zweite Gruppe der Monomeren (Monomere mit basischem Stickstoffatom) aus
a) Vinylpyridin,
b) Aminostyrol,
c) Aminoalkylester einer ungesättigten Säure wie Acryl-, Methacryl- oder Fumarsäure,
d) einem sauren Amid einer ungesättigten Säur.e wie Acrylsäure, Methacrylsäure oder Fumarsäure
bestehtο
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Der angegebene paraffinische Kohlenwasserstoff ist beispielsweise Isopar H (Schutzmarke; hergestellt von der Esso-Standard Oil Co.) oder Shellsol (Schutzmarke} hergestellt von der Shell Oil Co.).
Als elektrophotographisches Material, das in dieser Erfindung verwendet wird, kann irgendein herkömmliches elektrophotographisches Kopiermaterial verwendet werden, wobei dieses Material in der photoleitfähigen Schicht irgend- ψ welche Substanzen enthält, die geeignet sind, einen Spannungsunterschied zwischen den unbelichteten und belichteten Bereichen zu bilden, wenn das Material mit ultravioletten Strahlen, sichtbarem Licht, Infrarot-Strahlen oder sonstigen Strahlern belichtet wird, wobei die Substanzen photoleitfähige Substanzen wie Zinkoxid, Kadmiumsulfid, Bleisulfid und/oder Selen, Halbleiter wie Germanium oder Silicium und/oder organische Halbleiter sind, die in dem flüssigen Träger des Entwicklers stabil bleiben müssen.
Obgleich irgendwelche herkömmliche flüssige Entwickler verwendet werden können, wird als flüssiger Entwickler in dem erfindungsgemäßen Verfahren flüssiger Entwickler verwendet, der dadurch hergestellt wurde, d-aß man ein Pigmenj;gemisch, (z. B. Ruß mit einer Teilchengröße von ungefähr V2/u) und das spezifische Mischpolymerisat in dem paraf-
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finischen Kohlenwasserstoff (als flüssigem Träger) dispergiert. Der Toner dieses flüssigen Entwicklers hat in dem flüssigen Träger negative Ladung. Der vorliegende flüssige Entwickler ist -daher ein solcher des negativen-positiven Typs.
Die vorliegende Erfindung steht füfr zwei Entwicklungsverfahren des elektrophotographischen Kopiermaterials zur Verfügung, d, h., es kann ein Kopiermaterial bildweise belichtet und dann in einem flüssigen Entwickler entwikkelt werden, und es kann ebenso das Kopiermaterial durch Korona-Entladung geladen, bildweise belichtet und dann durch Entwicklung nach Ladung in einem flüssigen Entwickler behandelt werden· Diese Entwicklung nach Ladung wird in dem nachfolgenden Beispiel behandelt.
Die begleitende Zeichnung zeigt charakteristische Kurven, die das Verhältnis zwischen der Belichtung (Et) und der Dichte der Bildkopie (D) zeigen. Die Belichtung (Et) ist
ο das Produkt von Lux (Lx) in Lumen/m und von Zeit(en) in Sekunden, während die Dichte (D) nach densiometrischen Verfahren gemessen wird·
Diese Kurven werden dadurch erhalten, daß man das bildtragende Original mit verschiedenen (um 10 unterschiedliche) Bilddichten auf das Kopiermaterial Legt, belichtet und
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dann in einem flüssigen Entwickler entwickelt.
Die Kurven 1 und 2 wurden bei ladungsloser Entwicklung und die Kurven 3 und 4 durch Entwicklung nach Aufladung erhalten.
Die Kurven 1 und 3 wurden bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erhalten und die Kurven 2 und 4 sind solche nach
herkömmlichen Verfahren und dienen Vergleichs zwecken.
Die vorliegende Erfindung wird weiterhin durch die nachfolgenden, nicht einschränkenden Beispiele erläutert.
Beispiel 1
Photoleitfähiges Zinkoxid
(hergestellt durch Sakai Chemical
Industry Co., ltd.) 100 g
styroliertes Alkydharz
(Schutzmarke "Styresol Nr. 4250"f
hergestellt von Dainippon Ink and
Chemicals Inc.) 50 g
Toluol 100 g
Ein flüssiges Gemisch, das durch 10-stündiges Mischen der oben angegebenen Bestandteile in einer Kugelmühle hergestellt wurde, wurde auf die Oberfläche des Trägers (z.B. Bapier) aufgebracht, bei einer Temperatur von 1500C getrocknet und dann in einem dunklen Baum gelagert. Das so erhaltene elektrophotographische Kopiermaterial wurde
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auf ein negatives, "bildtragendes Original gelegt und mit einer 500 W Wolframlampe, 20 om Abstand, 1/100 Sekunde "belichtet und dann in die die Oberfläche behandelnde Lösung getaucht, wobei diese aus den folgenden Bestandteilen hergestellt wurde%
Vinyldecyläther-Vinyldiäthylaminoäthyläther-Misohpolymerisat 0,1 g
Isopar H 100 g
Das so behandelte Kopiermaterial wurde in dem flüssigen Entwickler des Negativ-Positiv-Typs entwickelt, der dadurch hergestellt wurde, daß die nachfolgenden Bestandteile in 100 g Isopar H mittels einem Überschalldispergierer dispergiert wurden, wobei die Kopie eine sehr helle, lebhafte Kopie ohne ITebelbildung warο
Ruß
(Schutzmarke "Mogal A11J
hergestellt von Godfley Lo Cabot'Inc) 0,2 g Vinyldeoyläther-Vinyldiäthylaminoäthyiäther-Misohpolymerisat 0,2 g»
Wie aus der begleitenden Zeichnung zu ersehen, war die Reflektionsdichte des so erhaltenen Bildes 1,2 und die Dichte des Mcht-Bildbereichs 0,1 (Kurve 1), wenn die Dichten mittels eines Reflfexdensiometers gemessen wurden.
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- ίο -
Bei einer Vergleichsuntersuchung wurde das gleiche Kopiermaterial in dem gleichen flüssigen Entwickler ohne Behandlung mit der oberflächenbehandelnden Lösung entwickelt. Die Reflexdichte des so erhaltenen Bildes war 1,2, aber die Reflexdichte des Nicht-Bildbereichs war 0,7 (Kurve 2), wobei der Reflex mit dem gleichen Dichtemesser gemessen wurde.
Beispiel 2
Das gleiche Verfahren wie in Beispiel 1 wurde wiederholt, ausgenommen, daß die Behandlung des Kopiermaterials mit der die Oberfläche behandelnden Lösung erst nach der Bildung der Kopie durch Entwickeln durchgeführt wurde. Es wurde eine ähnliche lebhafte Kopie wie in Beispiel 1 erhalten»
Beispiel 3
Eine oberflächenbehandelnde Lösung wurde aus den nachfolgenden Bestandteilen hergestellt:
Octadecylmethacrylat-4-Vinylpyridin-Mischpolymerisat 0,05 g
Shellsol T 100 g
Ein flüssiger Entwickler wurde durch Mischen der nachfolgenden Bestandteile in einer Kugelmühle und durch Disper-
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gieren von 5 g des so erhaltenen Gemische in 100 g Kerosin hergestellt.;
Ruß
(Schutzmarke "Mitsubishi Color
Carbon Nr. 44"J- hergestellt von
Mitsubishi Chemical Co.) 30 g
Alkydharz
(Schutzmarke "Rhodene L6/iOO"j
hergestellt von der Polymer Corp.
Interstate Proprietary Ltd.) 20 g
durch Phenol modifiziertes Alkydharz
(Schutzmarke "Pentarol 20"$ hergestellt
von der Polymer Corp. Interstate
Proprietary Ltd.) 20 g
Kerosin * 30 g
Die Partikelgröße des Toners in diesem flüssigen Entwickler war ungefähr 0,1 au
Die gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 und 2 wurden mit der oben hergestellten Oberflächenbehandlungs-Lösung und dem flüssigen Entwickler wiederholt, wobei ähnliche lebhafte Kopien wie in den Beispielen 1 und 2 erhalten wurden.
Beispiel 4
Eine Oberflächenbehandlungs—Lösung wurde aus den nachfolgenden Bestandteilen hergestellt:
-12-
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Dodecylmethacrylat-Vinyldiäthylaminoäthyläther-Mischpolymerisat 0,1 g
Isopar H 100 g
Die Verfahren der Beispiele 1,2 und 3 wurden wiederholt, ausgenommen, daß die oben hergestellte Oberflächenbehandlungs-Lösung anstelle der der Beispiele 1 und 3 verwendet wurde β Es wurden lebhafte Bildabzüge ähnlich denen von Beispiel ί, 2 und 3 erhalten.
Beispiel 5
Eine Oberflächenbehandlungs-Lösung wurde aus den nachfolgenden Bestandteilen hergestellt:
Vinyldecyläther-Vinyldiäthylaminoäthyläther-Mischpolymerisat 0,01 g
Isopar H 100 g
Es wurde das gleiche Verfahren wie in Beispiel 1 wiederholt, ausgenommen, daß das elektrophotographische Kopiermaterial durch eine Korona-Entladung von 5»5 kV im Abstand von 1,5 cm geladen wurde, bevor das Material bildweise mit einer 500 W Wolframlampe belichtet wurde, wonach die oben hergestellte Oberflächenbehandlungs-Lösung verwendet und das Material einem Entwickeln nach Ladung in dem flüssigen Entwickler unterworfen wurde.
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Die Entwicklung nach ladung wurde wie folgt durchgeführt: Nach Belichten des Materials wurde es in den flüssigen Entwickler in dem Metallbehälter eingetaucht und eine Elektrode über dem Material im Abstand von 3 mm angebracht. Eine Grleichstromspannung von 3 »5 V wurde über die Elektrode und das Metallgefäß verwendet, wobei die Elektrode die Kathode und das Metallgefäß die Anode war.
Die so erhaltene Kopie war sehr brillante
Wenn man in der beiliegenden Zeichnung die auf diese Weise erhaltene Bilddichte (A) mit der Bilddichte (B), die ohne Verwendung der Oberflächenbehandlungs-Lösung erhalten wurde und mit der Bilddichte (C), die dadurch erhalten wurde, daß Isopar H als Oberflächenbehandlungs-Lösung verwendet wurde, vergleicht, so ergeben sich folgende Ergebnisse:
(Kurve 3) Refl„Dichte des
Bildabzugs		 Refl„Dichte des
Nicht-Bildbereichs
A (Kurve 4) 1,35 0,16
B - 1,35 0,50
C 1,35 0,45
Diese Werte zeigen, daß die Nebelbildung verringert wurde, wenn man die erfindungsgemäße Oberflächenbehandlungs-Lösung verwendete«
-H-0 0 9 8 11/0935
193000S
-H-
50 Blatt elektrophotographisehes Kopiermaterial wurden kontinuierlich in die gleiche Oberflächenbehandlungs-Lösung eingetaucht und mit dem gleichen flüssigen Entwickler entwickelt, und es wurde keine Verschlechterung der Behandlungslösung und des Entwicklers beobachtet.
Beispiel 6
Das gleiche Verfahren, wie in Beispiel 5 be schrieben, wurde wiederholt, ausgenommen, daß nachdem die Entwicklung nach Ladung durchgeführt wurde, das gedruckte Material in die Oberflächenbehandlungs-Lösung getaucht wurde. Es wurde ein ähnliches Ergebnis wie das in Beispiel 5 erhalten.
Beispiel 7
Eine Oberflächenbehandlungs-Lösung wurde aus den nachfolgenden Bestandteilen hergestellt t
Octadecylmethacrylat-4--Vinylpyridin-Mischpolymerisat . 0,005 g
Shellsol T. 100 g
Es wurden die gleichen Verfahren, wie in Beispiel 5 und beschrieben, wiederholt, ausgenommen, daß die oben hergestellte Oberflächenbehandlungs-Lösung und der flüssige Entwickler, der in Beispiel 3 hergestellt wurde, anstelle
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der Qberflächenbehandlungs-Iiösung und des flüssigen Entwicklers von Beispiel 5 verwendet wurde. Es wurden ähnliche Ergebnisse wie in den. Beispielen 5 und 6 erhalten.
Beispiel 8
Eine Oberflächenbehandlungs-Lösung wurde aus den nachfolgenden Bestandteilen hergestellt:
Dodecylmethacrylat-Vinyldiäthyl-
amino äthyläth er-Mi s chpolymer i sat 0,01 g
Isopar H 100 g
Die gleichen Verfahren, wie in den Beispielen 5, 6 und 7. beschrieben, wurden wiederholt, ausgenommen, daß die oben hergestellte Oberflächenbehandlungs-Lösung anstelle der Oberflächenbehandlungs-Lösung τοη Beispiel 5 und 7 ver-
wendet wurde. Es wurde eine Bildkopie erhalten, die der der Beispiele 5, 6 und 7 ähnlich war.
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Claims (1)

  1. Patentansprüche:
    1β Verfahren zur Entwicklung eines elektrophotographischen Kopiermaterials mit bildweiser Belichtung und Entwickeln in einem Flüssigentwickler dadurch gekennzeichnet, daß die photoleitfähige Schicht des Kopiermaterials mit einer Oberflächenbehandlungs-Lösung behandelt wird, die dadurch hergestellt wird, daß man ein Zwei- oder Mehrkomponenten-Mischpolymerisat in einem paraffinischen Kohlenwas-
    10 serstoff mit hohem relativem Widerstand (mehr als 10 Ohm cm) und niederer Dielektrizitätskonstante (weniger als 3) löst, wobei das Mischpolymerisat zwei oder mehr Monomeren der nachfolgenden ersten und zweiten Gruppe enthält und aus jeder Gruppe mindestens ein Monomeres vorhanden sein muß und 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 von Monomeren (Monomere mit einem
    -17-
    .· 0098 11/093 5
    basischen Stickstoffatom) aus
    a) Vinylpyridin,
    b) Aminostyrol,
    c) Aminoalkylester einer ungesättigten Säure wie Acrylsäure, Methacrylsäure oder iWarsäure,
    d) einem sauren Amid einer ungesättigten Säure wie Acrylsäure, Methacrylsäure oder Eumarsäure
    besteht.
    2ο Verfahren gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die photoieitfähige Schicht des Kopier-, Abzugsbzw. Druokmaterials mit der Oberflächenbehandlungs-Lösung vor dem Durchführen des Entwickeins des Kopiermaterials behandelt wird.
    3ο Verfahren gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß das Kopiermaterial mit der Oberflächenbehandlungs-Lösung nach der Durchführung des Entwickeins des Kopiermaterials behandelt wirdo
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