DE2032652C3 - Verwendung von Lewissäuren oder Lewisbasen in elektrophotographischen Suspensionsentwicklern - Google Patents
Verwendung von Lewissäuren oder Lewisbasen in elektrophotographischen SuspensionsentwicklernInfo
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- DE2032652C3 DE2032652C3 DE19702032652 DE2032652A DE2032652C3 DE 2032652 C3 DE2032652 C3 DE 2032652C3 DE 19702032652 DE19702032652 DE 19702032652 DE 2032652 A DE2032652 A DE 2032652A DE 2032652 C3 DE2032652 C3 DE 2032652C3
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Description
Die Erfindung betrifft die Verwendung von Lewissäuren oder Lewisbasen darstellenden organischen Farbstoffen
in elektrophotographischen Suspensionsentwicklern.
Die Entwicklung eines elektrostatischen latenten Bildes auf elektrophotographischem Aufzeichnungsmaterial
kann anstatt mit Hilfe trockener Entwicklerstoffe auch mit Hilfe von Flüssigkeiten durchgeführt werden.
Bei der herkömmlichen Suspensionsentwicklung, die allgemein als elektrophoretische Entwicklung bezeichnet
wird, berührt eine isolierende Trägerflüssigkeit mit in ihr suspendierten fein zerteilten Feststoffen die
photoleitfähige Schicht, und zwar sowohl in den geladenen Bereichen als auch in den nichtgeladenen
Bereichen. Unter dem Einfluß des dem geladenen Bildbereich zugehörigen elektrischen Feldes wandern
die suspendierten Teilchen zu den geladenen Bereichen der photoleitfähigen Schicht hin und sondern sich somit
aus der Trägerflüssigkeit ab. Diese elektrophoretische Wanderung der geladenen Teilchen führi zu der
Ablagerung der geladenen Teilchen auf der photoleitfähigen Schicht in bildmäßiger Verteilung.
Ein weiteres Verfahren zur Entwicklung elektrostatischer latenter Bilder ist das Suspensionsentwicklungsverfahren,
wie es in der US-PS 30 84 043 angegeben ist und das im folgenden als Entwicklung mit polarer
Flüssigkeit bezeichnet wird. Bei diesem Verfahren wird ein elektrostatisches latentes Bild dadurch entwickelt
oder sichtbar gemacht, daß die betreffende photoleitfähige Schicht einem flüssigen Suspensionsentwickler
ausgesetzt wird der sich auf der Oberfläche eines Entwicklerabgabeteiles befindet, welches eine Vielzahl
von erhabenen Bereichen oder »Vorsprüngen« und eine Vielzahl von vertieften Bereichen oder »Tälern«
aufweist Die betreffenden erhabenen Bereiche legen dabei eine weitgehend regelmäßig gemusterte Oberfläche
fest Die vertieften Bereiche des Entwicklerabgabeteiles enthalten eine Schicht des leitenden flüssigen
Suspensionseatwicklers. Diese Entwicklerschicht wird dabei außer Kontakt mit der photoleitfähigen Schicht
gehalten. Die Entwicklung erfolgt dabei dadurch, daß
das mit dem Suspensionsentwickler in den vertieften Bereichen versehene Entwicklerabgabeteil in eine
ίο Entwicklungsstellung zu der photoleitfähigen Schicht
bewegt wird Der Suspensionsentwickler wird dabei von den eingedrückten Bereichen der Abgabefläche herausgezogen,
und zwar lediglich in dem Ladungsfeld oder in den Bildbereichen. Die Entwicklerflüssigkeit kann
pigmentiert oder gefärbt sein. Das in der genannten US-PS 30 84 043 angegebene Entwicklungssystem unterscheidet
sich von dem elektrophoretischeh Entwicklungssystem, bei dem ein nennenswerter Kontakt
zwischen dem Suspensionsentwickler und sowohl den geladenen als auch den nicht geladenen Bereichen einer
ein elektrostatisches Bild tragenden photoleitfähigen Schicht auftritt Im Unterschied zu elektrophoretischen
Entwicklungssystemen ist bei dem mit polarer Flüssigkeit arbeitenden Entwicklungsverfahren ein nennenswerter
Kontakt zwischen der betreffenden polaren Flüssigkeit und denjenigen Bereichen der ein elektrostatisches
latentes Bild tragenden Schicht verhindert, die nicht zu entwickeln sind. Ein verminderter Kontakt
zwischen einem Suspensionsentwickler und den kein Bild tragenden Bereichen der zu entwickelnden
photoleitfähigen Schicht ist dabei wünschenswert da auf diese Weise die Ausbildung von Hintergrundablagerungen
verhindert wird. Eine weitere Eigenschaft die das mit polarer Flüssigkeit arbeitende Entwicklungsverfahren
von der elektrophoretischen Entwicklung unterscheidet, ist die Tatsache, daß die Flüssigkeitsphase
eines polaren Entwicklers tatsächlich an der Entwicklung einer Oberfläche teilnimm L Die Flüssigkeitsphase
bei elektrophoretischen Entwicklern wirkt dabei ledig-Hch
als Trägerflüssigkeit für die Entwicklerteilchen.
Obwohl mit Hilfe der Suspensionsentwicklungssysteme zufriedenstellende Bilder hergestellt werden können,
haften diesen Entwicklungssystemen jedoch in gewissen Bereichen Nachteile an, denen zufolge eine
weitere Entwicklung und Verbesserung erforderlich ist. Mit Suspensionsentwicklungssystemen, die ein wiederverwendbares
oder umlaufendes elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial verwenden, sind insbesondere
erhebliche Schwierigkeiten verbunden. Bei diesen
ίο Systemen wird nämlich eine photoleitfähige Schicht
z. B. aus Selen oder einer Selenlegierung bildmäßig belichtet und dann dadurch entwickelt, daß die das
latente Bild tragende Schicht mit einer Entwicklerabgabeeinrichtung in eine Entwicklungsstellung gebracht
wird. Die Entwicklerabgabeeinrichtung enthält dabei den flüssigen Suspensionsentwickler. Der Suspensions-Entwickler
wird dann durch Anwendung des entsprechenden Verfahrens von der Entwicklerabgabeeinrichtung
auf die photoleitfähige Schicht in bildmäßiger Verteilung übertragen. Danach wird das auf der
photoleitfähigen Schicht befindliche Entwicklerbild auf ein Bildempfangsmaterial aus Papier übertragen, wobei
der flüssige Suspensionsentwickler von dem Papier absorbiert werden kann. Auf diese Weise wird eine
t>5 dauerhafte Vervielfältigung erzielt Während des
Übertragungsvorgangs wird nicht der gesamte Entwickler auf das Papier übertragen; vielmehr bleibt eine
erhebliche Menge Flüssigkeit auf der photoleitfähigen
Schicht zurück. Das elektrophotographische Aufzeichnungsmaterial in Form einer Trommel kann im Zuge
seiner weiteren Bewegung mit einer Reinigungseinrichtung in Berührung gelangen, die die Form eines
absorbierenden Bahnmaterials haben kann. Diese absorbierende Bahn absorbiert den größten Teil des
Flüssigkeitsrestes und verteilt bzw. glättet den verbleibenden Rest auf der phoioleifähigen Schicht in Form
einer sehr dünnen Schicht Das Aufzeichnungsmaterial befindet sich dann in einer Stellung, in der die Lade-,
Belichtungs-, Entwicklungs-, Obertragungs- und Reinigungsfolge wieder beginnen kann. Auf weitere Umläufe
hin zeigt sich eine zunehmende Ansammlung des Suspensions-Entwicklers auf der photoleitfähigen
Schicht, da mit jedem Umlauf nicht der gesamte Entwickler auf das Papier übertragen wird. Diese
allmähliche Ansammlung des Entwicklerrests führt zu einem Gesamtverlust an Dichte, zu einer Verschlechterung in der Wiedergabe feiner Einzelheiten, und
außerdem trägt dlsse Entwickleransammlung zu verstärkten Hintergrundablagerungen auf der Endkopie
bei, und zwar insbesondere mit Rücksicht darauf, daß
eine genaue Abbildung auf der photoleitfähigen Schicht verhindert sein kann.
Es sind bereits Verfahren angewandt worden, um den
flüssigen Suspensionsentwickler von der Oberfläche der photoleitfähigen Schicht abzuführen. Um jedoch die
erforderliche Beseitigung eines Entwicklerfilms zu bewirken, muß die betreffende Reinigung derart stark
und gründlich erfolgen, daß eine zunehmende Qualitätsverschlechterung der photoleitfähigen Schicht damit
verbunden ist Dies führt dann zu eine/ Verkürzung der
Gebrauchslebensdauer des Aii/zeichmingsmaterials.
Die Stärke der Reinigung der photoleLfähigen Schicht
ist dabei durch die Tatsache bestimmt, daß zum Zwecke der Beseitigung eines Films von einer Fläche der
betreffende Film fortschreitend aufgeteilt wird, so daß mit jeder gesonderten Reinigung etwa die Hälfte des
Films auf der photoleitfähigen Schicht zurückbleibt Die zur Erzielung einer angemessenen Reinigung im
allgemeinen erforderlichen Reinigungslösungsmittel stellen häufig die Hauptbestandteile dar, die die
photoleitfähige Schicht chemisch angreifen. In einigen Fällen und bei vollständiger Beseitigung des jeweiligen
Entwicklerfilms werden sogar die elektrischen Eigenschaften der photoleitfähigen Schicht bereits nach einer
geringen Anzahl von Umläufen durch den Reinigungsvorgang zerstört
Besonders schwerwiegend ist im übrigen die Tatsache, daß bei längerem Umlauf und bei längerer
Reinigung die elektrischen Eigenschaften der photoleitfähigen Schicht allmählich verlorengeht Dabei ist
besonders die Tatsache auffällig, daß der Photoleiter immer weniger Ladung aufnimmt und festhält Dies
führt somit zu einer allmählich schlechter werdenden Auflösung des entwickelten Bildes und der übertragenen Vervielfältigungen. Diese Nachteile sind besonders
auffällig, wenn ein Selen- oder eine Selenlegierung enthaltender Photoleiter verwendet wird. Wird eine
vollständige Reinigung der photoleitfähigen Schicht nach dem ersten Umlauf oder Zyklus vorgenommen, so
erhält man eine Vervielfältigung von ausgezeichneter Qualität Die bei dem zweiten Umlauf oder Zyklus
erhaltene Vervielfältigung zeigt dann bereits eine merklich geringere Qualität und die durch den dritten
oder vierten Vervielfältigungsumlauf oder -zyklus erzielte Vervielfältigung zeichnet sich durch einen
geringen Bildkontrast aus. Im übrigen kommt noch
hinzu, daß der Reinigungsvorgang um so länger dauert
um eine angemessene Reinigung vorzunehmen, je stärker er ausgeführt wird. Außerdem nimmt mit der
Stärke der Reinigung auch die Möglichkeit der Beschädigung der photoleitfähigen Schient zu. Es dürfte
daher ersichtlich sein, daß ein ständiger Bedarf an einem besseren Suspensionsentwicklungssystem besteht das
mit einem wiederverwendbaren oder umlaufenJen elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterial vertrieben wird.
Aus der DE-OS 14 97 197 sind Suspensionsentwickler
bekannt die Amine als oxidationshemmende Stoffe für einen sensibilisierenden Stoff, z. B. Mineralöl, enthalten.
Dies s bekannten Entwickler werden nicht für wiederholt verwendbares elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial, sondern für Zinkoxid enthaltende elektrophotographische Papiere verwendet Aus dem
älteren Recht DE-PS 14 97 127 sind Suspensionsentwickler bekannt denen Amin als ladungsmodifizierender Zusatz für den Entwickler zugesetzt ist Auch dieser
Suspensionsentwickler wird nicht für wiederholt verwendbare Aufzeichnungsmaterialien sondern für Zinkoxidpapiere verwendet Die aus den genannten
Entgegenhaltungen bekannten negativen Entwickler, denen Amine, d. h. Lewisbasen zugesetzt sein können,
werden für Aufzeichfi^ngsmaterialien mit negativ geladenen Photoleitern verwendet
Aus der DE-AS 12 93 588, US-PS 33 99 140 und BE-PS 6 59 473 ist die Verwendung von Lewissäuren
und Lewisbasen ganz allgemein in elektrophotographischen Suspensionsentwicklern bekannt Jedoch werden
auch diese Entwickler nur für einmalig verwendbare photoleitfähige Schichten vorgesehen.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, die Lebensdauer von wiederholt verwendbaren photoleitfähigen Schichten bei der Entwicklung mit Suspensionsentwicklern zu
erhöhen, ohne daß damit ein nennenswerter Verlust ihrer elektrischen Eigenschaften verbun^n ist
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Verwendung von Lewissäuren oder Lewisbssen darstellenden organischen Farbstoffen in Mengen von 0,05 bis 1,0
Gewichtsprozent in elektrophotographischen Suspensionsentwicklern zur Stabilisierung und Reinigung von
mit dem Suspensionsentwickler entwickelten, wiederholt verwendbaren photoleitfähigen Schichten gelöst,
wobei bei der Entwicklung negativ geladener photoleitfähiger Schichten Lewissäuren und bei der Entwicklung
positiv geladener photc-leitfähiger Schichten Lewisbase.a verwendet werden.
Erfindungsgemäß lassen sich photoleitfähige Schichten leicht reinigen, ihre Lebensdauer wird verlängert
und ihre elektrischen Eigenschaften werden stabilisiert.
Vorzugsweise ist der verwendete organische Farbstoff ein Nigrosinfarbstoff.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Lewissäure oder Lewisbase in der Trägerflüssigkeit des elektrophotographischen Suspensionsentwicklers zumindest teilweise löslich. Der bevorzugte Gehalt an Lewissäure
oder Lewisbase beträgt zwischen 0,1 und 0,5 Gew.-%, be20gen auf das Gesamtgewicht des Entwicklers.
Die verwendeten Lewissäuren oder Lewisbasen sind mit den übrigen Bestandteilen des Entwicklers verträglich und haben auch sonst keine schädliche Auswirkung
auf die photoleitfähige Schicht. Die Zusätze machen dabei vorzugsweise den Entwickler nicht zu stark
elektrisch leitend, wenn sie als Bestandteil des Entwicklers auf der photoleitfähigen Schicht verwendet
werden, da nämlich dann die Wiederaufladung der
photoleitfähigen Schicht zu schwierig wird und da außerdem die Querleitfähigkeit für die Erzielung einer
guten Bildauflösung übermäßig stark wird.
Typische Beispiele von Lewisbasen umfassen u. a. die
Triarylmetharfarbstoffe, wie Kristallviolett, Malachitgrün, Pararosanilin, basisches Fuchsin, Xanthenfarbstoffe, wie Rhodamin B, losin, Erythrosin und Fluoreszein;
Anilinfarbstoffe, wie Nigrosinfarbstoffe und Anilinschwarz, lösliche Porphyrinderivate, wie Tetraphenylporphin, und Kupferchlorophyllsalz; Thioninfarbstoffe,
wie Methylenblau und Thionin.
Typische Lewissäuren sind u. a. Indanthonfarbstoffe,
Azofarbstoffe und 2-DicYanmethylen-l,3-indandion.
Die organischen Farbstoffe liefern dem Entwickler zusätzlich einen Farbstoff mit.
Die gemäß der Erfindung verwendeten Lewissäuren und -basen können in irgendeinem geeigneten Suspensionsentwickler verwendet werdea der einen oder
mehrere Trägerflüssigkeiten, ein oder mehrere Pigmente, Dispersionsmittel und andere Stoffe enthalten kann.
Obwohl auch Entwickler, die etwas leitend sind, verwendet werden können, wird vorzugsweise ein
relativ stark isolierender Entwickler in Entwicklungssystemen benutzt, die eine wiederverwendbare oder
umlaufende photoleitfähige Schicht verwenden. Der Zweck dieser Maßnahme besteht darin, eine angemessene Ladungszurückhaltung auf der photoleitfähigen
Schicht zu erreichen. Wird z. B. ein stark leitender Entwickler verwendet, so kann dieser dazu neigen, einen
geladenen Bereich der photoleitfähigen Schicht zu entladen, wenn er auf dem Aufzeichnungsmaterial
aufgebracht wird. Da ein dünner Film des Entwicklerrestes auf der Oberfläche der umlaufenden photoleitfähigen Schicht vorhanden sein kann, sind eine angemessene Wiederaufladung der photoleitfähigen Schicht nach
jedem Umlauf und eine angemessene Bildschärfe durch die geladenen Bereiche nach der Belichtung schwierig
zu erhalten. Aus diesen Gründen wird vorzugsweise eine Trägerflüssigkeit verwendet, deren Leitfähigkeit
geringer ist als etwa 10-'°(Ohm · cm)-'.
Als geeignete Trägerflüssigkeit kann jeder geeignete Stoff verwendet werden, der diese Eigenscnaften mit
sich bringt Typische Trägerfiüssigkeiten sind z. B. Mineralöl, Pflanzenöle, einschließlich Rizinusöl und
dessen oxidierte Derivate, Erdnußöl, Kokosöl, Sonnenblumcnsamenöl, Kornöl, Rapssamenöl und Sesamöl.
Ferner umfaßt die Gruppe der geeigneten Trägerflüssigkeiten Lösungsmittel (Schwerbenzin), Fluorkohlenwasserstofföle, SilikonöK Kerosin, Tetrachlorkohlenstoff, To!uol, Oleinsäure und Fettsäureester.
Neben den obengenannten Trägerflüssigkeiten kann noch eine zusätzliche oder zweite Trägerflüssigkeit
verwendet werden, um irgendeine oder mehrere der Eigenschaften des Suspensionsentwicklers hervorzuheben oder entsprechend abzustimmen. Jeder geeignete
Stoff kann für die zweite Trägerflüssigkeit verwendet werden und z. B. Dispersionseigenschaften besitzen, zur
Viskositätsregelung beitragen oder dem jeweils verwendeten Pigment Benetzungseigenschaften verleihen
oder als Fixierungsmittel wirken. Darüber hinaus zeigen die zweiten Trägerflüssigkeiten vorzugsweise gemeinsam mit der ersten Trägerflüssigkeit folgende Eigenschaften: Sie sind geruchlos, nicht hydroskopisch und
schwachflüchtig. Auf diese Weise ist ein stabiler Entwickler geschahen der keinen unangenehmen
Geruch besitzt Eine zusätzliche Funktion der zweiten Trägerflüssigkeiten kann dabei das Eindringen des
Entwicklers in das Bildempfangsmaterial unterstützen.
Zu typischen Stoffen, die als zweite oder erste Trägerflüssigkeiten verwendet werden können, gehören
Dibutylphthalat, Butylisodecylphthalat,
Butyloctylphthalat, Diisooctylphthalat,
ϊ Di(2-äthylhexyl)-phthalat Isooctylisodecylphthalat,
Normaloctyldecylphthalat, Düsodecylphthalat,
Ditridecylphthalat, Isodecyltridecylphthalat,
Düsooctyladipat Di(2-äthylhexyl)-adipat
Isooctylisodecyladipat, Normaloctyldecyladipat,
u) DiisodecyladipatDiisooctylsebazat,
Di^-äthylhexylsebazatPolyadipatester,
Isooctylpalmitat, Butylstearat, Butyloleat,
Triäthylenglykoldicaprylat,
Triäthylenglykolcaprylat-Caprat,
ι -> Triäthylenglykoldipelargonat
DiäthylenglykoIdipelargonat,Butandioldicaprylat
TriisooctyltrimeUitat.Tri^-äthylhexylirimellitat
und
gemischte normale TriaJkyltrimelliate.
In dem Entwickler kann jedes gc-.t ignete Farbmittel
einschließlich Pigmenten und Farbstoffen verwendet werden. Das Farbmittel soll dabei vorzugsweise
lichtecht sein, um eine Bildbeständigkeit zu erzielen. Typische Pigmente umfassen Ruß, Holzkohle und
andere ;Torme von fein zerteiltem Kohlenstoff, Chinacridone, Phthalocyaninblau, Eisenoxid, Ultramarinblau,
Zinkoxid, Titandioxid und Benzidingelb. Typische Farbstoffe sind dem Fachmann ebenfalls geläufig. Zur
Erzielung einer maximalen Pigmentdispersion bevorzugt verwendete Pigmente sind mit Harz oberflächen
behandelter Ruß.
Zur Unterstützung des Dispergierens des Pigments und der anderen Zusätze in den Trägerflüssigkeiten
wird im allgemeinen ein Dispersionsmittel verwendet J5 Jedes geeignete Dispersionsmittel kann dabei verwendet werden, daß mit dem Träger verträglich und in
diesem lösbar ist Typische Stoffe umfassen alkyliertes Polyvinylpyrrolidon, und Interpolymere von n-Octadecylvinyläther und Maleinsäureanhydrid.
4» D«;m Entwickler können noch weitere Stoffe für
besondere Funktionen hinzugesetzt werden, wie z. B. die Viskosität regulierende Zusätze, oder Zusätze, die
zur Fixierung des jeweiligen Pigments auf dem Bildempfangsmaterial beitragen.
Die Verhältnisse der verschiedenen Bestandteile in
dem Entwickler können sich über einen weiten Bereich ändern. In weichen Verhältnissen die einzelnen Bestandteile in dem Entwickler verwendet werden, hängt von
den individuellen Eigenschaften der Bestandteile und ίο von dem in Betracht gezogenen Einsatz des speziellen
Entwicklungsschemas ab. Ein bedeutender Faktor in der Bestimmung der Verhältnisse ist noch die Entwicklungsgejchwindigkeit Dabei gilt nämlich, daß bei höheren
Entwicklungsgeschwindigkeiten Entwickler niedrigerer Viskosität verwendet werden müssen als bei niedrigerer
Entwicklungsgeschwindigkeit. Die Bestimmung der geeigneten Viskosität für irgendeine gegebene Entwicklungsgeschwindigk-it dürfte ohne weiteres vorgenommen werden können.
bo In Suspensionsentwicklungssystemen mit Entwicklungsgeschwindigkeiten zwischen 12,7 bis 50,8cm/sek
werden Entwickler verwendet deren Viskositäten vorzugsweise zwischen 300 und 1800Cp bei 250C
liegen. Derartige Eiitwicklerviskositäten werden im *>=· Hinblick auf die Erzielung eines leichten Betriebs und im
Hinblick auf die Erzielung der gewünschten Vervielfältigungsqualität bevorzugt Die Viskosität hängt dabei
zum Teil von der Pigmentbeschickung der jeweiligen
Trägerflüssigkeit ab. Wird ein größerer Pigmentanteil hinzugesetzt, so steigt die Viskosität des Entwicklers an,
und die Entwicklungs-Arbeitsgeschwindigkeit sinkt. Der Ausgleich zwischen Pigmentbeschickung zum Zwecke
der Erzielung einer maximalen Bilddichte und der Entwicklungsgeschwindigkeit zur Erzielung einer maximalen Entwicklungsgeschwindigkeit läßt sich ohne
weiteres vom Fachmann bestimmen.
Die verschiedenen Bestandteile können in einem Entwickler entsprechend den nachstehend aufgeführten
Gewichtsverhältnissen enthalten sein:
Trägerflüssigkeit
(einschließlich erster und
zweiter Trägerflüssigkeit)
(Pigment oder Farbstoff)
zwischen 40und90Gew.-%
biszu60Gew.-% bis zu 20 Gew.-% 0,05 bis 1,0 Gew.-%
Typische Entwickler besitzen folgende Zusammensetzung:
anteil
40 bis 85 Gew.-% 15 bis 60 Gew. % 1 bis20Gew.-%
0,05 bis 1,0 Gew.-o/o
Die Lewissäure oder base sollte dabei zumindest in solchen Mengen vorhanden sein, die erforderlich sind,
um dem System die überlegene und nicht erwartete Umlaufeigenschaft zu geben. Die betreffende Säure
oder Base kann dabei in dem Entwickler löslich oder unlöslich sein. Zur Erzielung besserer Umlaufeigerischaften sollte die Säure oder Base vorzugsweise
zumindest molekular in dem Entwickler dUnergiert sein,
um nämlich eine vollständige Verfügbarkek für die gesamte photoleitfähige Schicht sicherzustellen und um
eine maximale Erneuerung und Stabilisierung der photoleitfähigen Schicht zu gewährleisten. Zur Erzielung einer maximalen Stabilisierung der photoleitfähigen Schicht ist die Lewissäure oder -base vorzugsweise
zumindest teilweise in den Trägerflüssigkeiten löslich. Eine optimale Widerherstellung der elektrischen Eigenhf d hlifähi Shih id d
der Entwickler eine Leitfähigkeit zv/ischen 10-l0 bis
10-|2(Ohm · cm)-'besitzt.
Die Entwickler können durch einfaches Mischen der verschiedenen Bestandteile hergestellt werden. Zur
Erzielung eine Homogenität werden jedoch im allgemeinen die Bestandteile der Trägerflüssigkeit zunächst
unter Wärmeeinwirkung miteinander zusammengefaßt, und sodann wird das Dispersionsmittel, das Pigment
oder der Farbstoff und der Zusatz hinzugegeben. Das
ίο Pigment kann gesondert oder zusammen mit der
Trägerflüssigkeit zermahlen werden. Darüber hinaus können geeignete Steuerungs-, Suspendierungs- und
Fixierungsmittel in bekannter Weise hinzugesetzt werden.
umlaufenden photoleitfähigen Schicht ermöglicht der
periodische Reinigung der phoioleiifähigeri Schicht
Bildes kann durch Anwendung irgendeines geeigneten Entwicklungsverfahrens erfolgen. Ein bevorzugtes Verfahren, das Bilder besserer Qualität liefert, macht von
der Verwendung einer gemusterten Entwicklerabgabefläche Gebrauch, die eine nahezu gleichmäßige Ver-
-'5 teilerfläche aus erhabenen Bereichen oder »Vorsprüngen« und vertieften Bereichen oder »Tälern« ist Eine
solche Entwic .^erabgabeeinrichtung oder -fläche ist in
der US-PS 30 84 043 angegeben und oben erläutert Bei diesem Entwicklungsverfahren ist der Suspensions-Ent
wickler in den eingedrückten Bereichen der Abgabeflä
che vorhanden, während die erhabenen Bereiche weitgehend frei von Entwickler sind. Während der
Entwicklung wird der Entwickler aus den eingedrückten Bereichen von der photoleitfähigen Schicht heraus
gezogen, und zwar in bildmäßiger Verteilung. Eine typische Entwicklerabgabeeinrichtung für die Ausführung dieses Verfahrens ist eine gravierte Walzenabgabeeinrichtung mit einer gemusterten Oberfläche, die 100
bis 300 Linien auf 25,4 mm aufweist.
Der Mechanismus, auf Grund dessen die Verwendung der Lewissäuren und -basen zu der überraschend
überlegenen Umlauffähigkeit führt ist noch nicht vollständig geklärt. Es ist jedoch festzustellen, daß durch
die zusätzliche Verwendung der Lewissäuren oder
schäften der photoleitfähigen Schicht wird dann erzielt 45 Lewisbasen die photoleitfähigen Schichten ihre Fähig-
g ,
wenn der Zusatz in solchen Mengen vorhanden ist, daß
gesättigte Lösungen mit der Trägerflüssigkeit gebildet werden.
Innerhalb des oben aufgeführten weiten Verhältnisbereichs liegt ein bevorzugter Verhältnisbereich für die
Bestandteile des Entwicklers, und zwar im Hinblick auf die Erzielung einer guten Vervielfältigungsqualität und
eines leichten Betriebs bei einer Entwicklungsgeschwindigkeit zwischen 5,08 und 50,8 cm/sek. Dieser bevorzugte Verhältnisbereich umfaßt folgende Werte:
65bis85Gew.-%
20bis85Gew.-%
0bis45Gew.-%
15bis40Gew.-%
5bisi5Gew.-%
0,1 bis 0,50 Gew.-%
Bei Verwendung einer photoleitfähigen Schicht aus Selen wird eine besonders bevorzugte Umlauffähigkeit
erzielt, wenn der Entwickler 03 Gew.-% (bezogen auf
den gesamten Entwickler) Nigrosinfarbstoff enthält und
p g
keit behalten, mit jedem Umlauf Ladung aufzunehmen
und zu halten. Es hat ferner überrascht daß eine derart geringe Menge der Lewissäuren oder Lewisbasen zu
einer derart beachtlich verbesserten Umlauffähigkeit
μ führt In einigen Fällen stellt die zusätzliche Verwendung einer Lewissäure oder -base zu dem jeweiligen
Entwickler die eigentliche Voraussetzung dafür dar, daß das betreffende elektrophotographische Aufzeichnungsmaterial ständig umlaufen kann, um mit jedem
Umlauf Vervielfältigungen von akzeptabler Qualität zu liefern. Diese Verhältnisse werden aus den nachstehend
noch näher aufgeführten Beispielen ersichtlich werden. In einigen Fällen kann die Lewissäure oder -base auf der
photoleitfähigen Schicht adsorbiert werden. Aufgrund einer Affinität zwischen dem Zusatz und dem
Photoleiter verbleibt die betrettenae ^ewcasauvc uu«
-base jedoch auf der photoleitfähigen Schicht, und zwar trotz der einfachen Reinigungsmöglichkeit durch
Abwischen.
Typische photoleitfähige Schichten, die positiv aufgeladen werden können, enthalten Selen und
Selenlegierungen, Polyvinylcarbazol, das mit 2,4,7-Trinitrofluorenon entsprechend dem Verfahren gemäß der
US-PS 30 37 86! sensibilisiert ist, und Phthalocyaninbindcmittelüberzüge,
wie sie in der GB-PS 11 16 553 angegeben sind. Typische photoleitfähige Schichten, die
negativ aufgeladen werden können, umfassen Cadmiumsulfoselenid
und Cadmiumsulfid-Bindemittelüberzüge. Die photoleitfähige Schicht kann in irgendeiner
Aiv;dnung verwendet werden, welche Platten, endlose Bänder und Trommeln umfaßt; die betreffende photoleitfähige
Schicht kann auch in Form einer Bindemittelschicht verwendet werden. ι ο
In den mit umlaufender photoleitfähiger Schicht arbeitenden Systemen kann irgendein geeignetes
Reinigungssystem verwendet werden. Ein typisches Reinigungssystem bürstet den Entwicklerfilm von der
photoleitfähigen Schicht ab. Dadurch wird das Bildmuster verwischt, und zwar infolge des Verwischens des
Entwicklers über die betreffende Fläche. Der restliche Entwickler wird dann dllrch fiinfi Ahsorhieriingshahn
aufgenommen, die den Entwickler zu absorbieren imstande ist. Als Büsten- oder Verwischungseinrichtung
kann z. B. eine Abstreichwalze verwendet werden, und eine Absorbierungsbahn kann um einen Teil des
trommeiförmigen Aufzeichnungsmaterials herumgewickelt sein und sich langsam entgegen der Rotationsrichtung der Trommel drehen. Vorzugsweise wird der
auf der photoleitfähigen Schicht nach der Übertragung des Entwicklers auf ein Bildempfangsmaterial zurückgebliebene
restliche Entwickler über nahezu die gesamte photoleilfähige Schicht verwischt oder verteilt. Auf
di'se Weise ist eine Berührung von nahezu der gesamten Fläche mit den Entwicklern gewährleistet
Ohne diese bevorzugte Verteilung wird eine Neuaktivierung der photoleitfähigen Schicht nahezu nur in den
geladenen Bereichen einiger vorhergehender Umläufe erzielt. Die Reinigungsoperation ist eine besonders
vorteilhafte Operation, da sie eine gleichmäßige Verteilung des Entwicklers auf der photoleitfähigen
Schicht bewirkt Dies ist deshalb vorteilhaft, da sowohl diese Funktion als auch die Reinigung mit Hilfe des
gleichen Materials bei dem gleichen Vorgang vorgenommen
werden kann. Obwohl eine annehmbare Neuaktivierung der photoleitfähigen Schicht durch
periodische Reinigung nach jedem zweiten Umlauf z. B. erzielt werden kann, werden beste Ergebnisse dann
erzielt, wenn die photoleitfähige Schicht auf jeden Umlauf oder auf jeden Zyklus hin gereinigt wird.
Bei anderen Verfahren zur Abgabe der Lewissäuren oder Lewisbasen wird ein gesonderter Abgabeschritt
nach der Übertragung des Entwicklers auf das Bildempfangsmaterial ausgeführt, um nämlich die so
Lewissäurer oder Lewisbasen direkt auf die photoleitfähige
Schicht in flüssiger Form aufzubringen. Hierzu kann eine Walzenabgabeeinrichtung oder eine bahnartige
Abgabeeinrichtung verwendet werden. Darüber hinaus können die Zusätze während des Reinigungsvorgangs
direkt auf die photoleitfähige Schicht aufgebracht werden. Dies kann z.B. durch eine Reinigungsbahn
erfolgen.
Anhand nachstehend aufgeführter bevorzugter Beispiele werden bevorzugte Stoffe, und Verfahren gemäß
der Erfindung beschrieben und miteinander verglichen. Die nachstehend aufgeführten Beispiele II, III und VII
dienen zu Vergleichszwecken, um nämlich die überraschenden,
überlegenen und unerwarteten Ergebnisse zu veranschaulichen, die durch Ausführung der Erfindung
erzielt werden. Die in den Beispielen jeweils angegebenen Anteile und Prozentsätze beziehen sich auf
Gewichtsangaben, sofern nicht anders angegeben.
Ein kommerziell verwendetes, glasartiges Selen enthaltendes elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial
mit einer 50 μπι dicken Oberflächenschicht aus
Selen auf einer leitenden Aluminiumplatte wird positiv auf ein Potential von 500 V aufgeladen und in
herkömmlicher Weise bildmäßig belichtet Das auf diese Weise erzeugte elektrostatische latente Bild wird dann
entwickelt, indem eine eine gemusterte Oberfläche besitzende Entwicklerabgabewalze, bei der in den
eingedrückten Bereichen Entwickler vorhanden ist, an der photoleitfähigen Schicht vorbeigeführt wird. Im
Zuge dieser Vorbeiführung wird der Entwickler aus den eingedrückten Bereichen von der photoleitfähigen
Schicht herausgezogen, und zwar in bildmäßiger Verteilung. Die Entwicklungsgeschwindigkeit beträgt
dabei 25.4 cm/sek. Der verwendete Entwickler besitzt
folgende Zusammensetzung:
Mineralöl1)
Rußpigment2)
Methylviolettannat
PVP-Verbindung3)
Wachs")
Nigrosin SSJJ
(CI. Nr. 50 415)5)
30 Gewichtsteile
18 Gewichtsteile
18 Gewichtsteile
3 Gewichtsteile
15 Gewichtsteils
15 Gewichtsteils
0,5 Gewichtsteile
0,3 Gewichtsteile
Kinematische Viskosität von 15,7 bis 18,1 cSt bei 25°C.
Mit Harz behandeltes vordispergiertes Rußpigment, das 40% Rußpigment und 60% Estergummiharz enthält
Eine alkylierte Polyvinylpyrrolidonverbindung.
Hartes synthetisches Wachs in Flockenform.
Alkohollöslicher Nigrosinfarbstoff.
Mit Harz behandeltes vordispergiertes Rußpigment, das 40% Rußpigment und 60% Estergummiharz enthält
Eine alkylierte Polyvinylpyrrolidonverbindung.
Hartes synthetisches Wachs in Flockenform.
Alkohollöslicher Nigrosinfarbstoff.
Der Entwickler wird dadurch hergestellt, daß das Mineralöl und die PVP-Verbindung in einem geeigneten
Behälter unier Umrühren und Erwärmen bis 100° C
vermischt werden und daß dann das Pigment und die anderen Bestandteile unter weiterem Umrühren hinzugegeben
werden. Der auf der photoleitfähigen Schic',t befindliche Entwickler wird dann auf ein Bildempfangsmaterial
aus Papier in bildmäßiger Verteilung übertragen. Die photoleitfähige Schicht wird dann mit einem
absorbierenden Baumwollgewebe abgewischt, um den restlichen Entwickler über die gesamte Oberfläche zu
verteilen. Sodann wird die photoleitfähige Schicht manuell mit einem absorbierenden Baumwollgewebe
manuell gereinigt, und zwar derart, daß eine bloße Selenfläche zurückbleibt, von der nahezu die gesamte
restliche Entwicklerflüssigkeit abgeführt ist Die bei der ersten Vervielfältigung erzielte Auflösung beträgt etwa
zehn Linienpaare pro Millimeter. Die saubere photoleitfähige Schicht wird dann erneut dem gleichen Zyklus
des Aufladens, Belichtens, Entwickeins, Übertragens und Reinigens ausgesetzt Die Auflösung der zweiten
Vervielfältigung beträgt ebenfalls etwa zehn Linienpaare pro Millimeter. Nach Vornahme von 250 Vervielfältigungen
zeigt sich noch keine bedeutende Änderung in der Vervielfältigungsqualität
Beispiel II
(Vergleich)
(Vergleich)
Das Verfahren gemäß Beispie! ! wird mit der
Ausnahme wiederholt, daß der Entwickler hier keinen Nigrosinfarbstoff enthält und daß nach Erhalten der
ersten Vervielfältigung die photoleitfähige Schicht
manuell mit absorbierendem Baumwollgewebe gereinigt wird, um nahezu sämtlichen restlichen Entwickler
abzuführen. Danach wird die photoleitfähige Schicht aufgeladen, belichtet und entwickelt, und das entwickelte Bild wird dann in der gleichen Weise wie im Beispiel I
auf Papier übertragen. Diese Arbeitsfolge wird über 15 Umläufe wiederhc't Die Auflösung der erzielten
Vervielfältigungen nimmt dabei allmählich von etwa zehn Linienpaaren pro Millimeter bei der ersten
Vervielfältigung auch acht Linienpaare pro Millimeter bei der zweiten Vervielfältigung, auf vier Linienpaare
pro Millimeter bei der dritten Vervielfältigung, auf drei Linienpaare pro Millimeter bei der zehnten Vervielfältigung und auf ein Linienpaar pro Millimeter bei der
fünfzehnten Vervielfältigung ab.
(V
Cl glCH.ll/
Das Verfahren gemäß Beispiel II wird hier mit der Ausnahme wiederholt, daß nach jedem Zyklus die
photoleitfähige Schicht nicht bis auf die Selenfläche hinab gereinigt wird. Dabei zeigen sich ähnliche
Ergebnisse wie sie beim Beispiel II bei dem wiederholten Umlauf festgestellt worden sind.
Das Verfahren gemäß Beispiel II wird mit der Ausnahme wiederholt, daß nach jeder Übertragung von
Entwickler von der photoleitfähigen Schicht auf das Papier eine geringe Menge des Nigrosinfarbstoffs in
einer Äthanollösung auf die photoleitfähige Schicht aufgebracht und gleichmäßig über die photoleitfähige
Schicht durch Verwischen mit einem Tuch verteilt wird. Die Schicht wird dann bis zu der Selenfläche hinab
gereinigt, indem nahezu die gesamte auf der Schicht
befindliche Restflüssigkeit abgeführt wird. Dabei zeigen sowohl die erste als auch die fünfzigste Vervielfältigung
eine Auflösung von etwa zehn Linienpaaren pro Millimeter.
Das Verfahren gemäß Beispiel I wird hier mit der Ausnahme wiederholt, daß 03 Gewichtsteile Triphenylamin anstelle des Nigrosinfarbstoffs verwendet werden.
Dabei zeigen sich nach wiederholtem Umlauf entsprechende Ergebnisse wie beim Beispiel I.
Ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial, das als photoleitfähige Schicht eine auf eine aus
rostfreiem Stahl bestehende Folie aufgebrachte, 150 Mikron dicke Cadmium-Sulfoselenid-GIasbindemittelschicht enthält und die entsprechend der in der
US-Patentschrift 31 51 982 angegebenen Weise hergestellt ist, wird auf ein Potential von -600 Volt
aufgeladen und danach bildmäßig belichtet Das auf diese Weise erzeugte elektrostatische latente Bild wird
dann entsprechend der im Beispiel I beschriebenen Weise entwickelt; im Unterschied zu der Entwicklung
gemäß Beispiel I wird hier der Nigrosinfarbstoff durch
eine gleiche Menge an 2-Dicyanmethylen-lJ3-Indandion ersetzt Der Entwickler wird dann fibertragen, und die
photoleitfähige Schicht wird in der im Beispie*. I erläuterten Weise gereinigt Die Auflösung der ersten
Vervielfältigung beträgt etwa zehn Linienpaare pro
Millimeter. Die saubere Cadmium-Sulfoselenidschicht
wird erneut dem Zyklus des Aufladens, Belichtens, Entwickeins, Übertragens und Reinigen» ausgesetzt. Die
Auflösung der zweiten Vervielfältigung beträgt ebens falls etwa zehn Linienpaare pro Millimeter. Nach
Herstellung von 250 Vervielfältigungen zeigt sich noch keine bedeutende Änderung in der Vervielfältigungsqualität.
κι Beispiel VII
(Vergleich)
Das Verfahren gemäß Beispiel VI wird hier mit einer frischen Cadmium-Sulfoselenidglasschicht des gleichen
ii Typs wiederholt wobei jedoch das 2-Dicyanmethylen-13-Indandion aus dem Entwickler weggelassen wird.
Die erste Vervielfältigung zeigt dabei einen guten Kontrast und eine Auflösung von etwa zehn Liniennaaren pro Millimeter. Nach wiederholtem Umlauf nimmt
die Auflösung der Vervielfältigungen auf 6, 4, 3 bzw. 2 Linienpaare pro Millimeter bei der dritten, zehnten,
dreißigsten bzw. hundertsten Vervielfältigung ab.
Das Verfahren gemäß Beispiel I wird mit einem folgende Zusammensetzung besitzenden Entwickler
wiederholt:
Rizinusöl
Triäthylendicaprylat
Rußpigment1)
PVP-Verbindung')
Nigrosine SSJJ
(CI. 50415)
') Wie in Beispiel!.
56 Gewichtsteile
55 Gewichtsteile
40 Gewichtsteile
15 Gewichtsteile
03 Gewichtsteile
Nach wiederholtem Umlauf entsprechend dem Verfahren gemäß Beispiel I werden Vervielfältigungen
von entsprechender Qualität erzielt
Die obigen vergleichsweise aufgeführten Beispiele zeigen die überraschenden, überragenden und unerwarteten Ergebnisse an Hand der elektrischen Eigenschaften und der zyklischen Widerverwendbarkeit oder
Umlauffähigkeit der photoleitfähigen Schichten. Ein Vergleich der Beispiele I und II zeigt besonders deutlich
die bei Anwendung der erfindungsgemäßen Zusätze als Bestandteile des Entwicklers erzielten Vorteile.
Beispiel III zeigt daß eine einfache Reinigung einer photoleitfähigen Schicht nicht dazu führt daß die
betreffende photoleitfähige Schicht zyklisch wiederverwendbar ist bzw. umlaufen kana Beispiel IV zeigt, da3
die Lewissäuren oder Lewisbasen direkt auf eine photoleitfähigen Schicht aufgetragen werden könnea
Die Beispiele V bis VII zeigen die Wirksamkeit verschiedener Lewissäuren und Lewisbasen bei Verwendung mit verschiedenen photoleitfähigen Schichten.
Zu weiteren Vorteilen der Erfindung gehören noch der relativ einfache Betrieb eines Systems zur
Wiederherstellung und/oder Stabilisierung der elektrischen Eigenschaften einer photoleitfähigen Schicht und
zwar mit Hilfe einer einfachen Regulierung der erforderlichen an Lewissäuren oder Lewisbasen. Die
notwendige Wiederherstellung der entsprechenden Eigenschaften kann auch mit jedem Umlauf oder Zyklus
vorgenommen werden, ohne daß der kontinuierliche Betrieb zu unterbrechen ist und ohne daß zusätzliche
Verfahren oder Einrichtungen vorzusehen sind Dar-
über hinaus wird die Neuaktivierung mit der gleichen
Geschwindigkeit bewirkt, mit der die Entwicklung
vorgenommen wird; das System kann daher imstande
sein, eine Entwicklung hoher Geschwindigkeit, auszuführen.
Geschwindigkeit bewirkt, mit der die Entwicklung
vorgenommen wird; das System kann daher imstande
sein, eine Entwicklung hoher Geschwindigkeit, auszuführen.
20
25
30
35
40
45
50
55
60
Claims (4)
1. Verwendung von Lewissäuren und Lewisbasen darstellenden organischen Farbstoffen in Mengen
von 0,05 bis 1,0 Gewichtsprozent in elektrophotographischen Suspensionsentwicklern zur Stabilisierung
und Reinigung von mit dem Suspensionsentwickler entwickelten, wiederholt verwendbaren
photoleitfähigen Schichten, wobei bei der Entwicklung negativ geladener photoleitfähiger Schichten
Lewissäuren und bei der Entwicklung positiv geladener photoleitfähiger Schichten Lewisbasen verwendet
werden.
2. Verwendung von Lewisbasen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lewisbase ein Nigrosinfarbstoff
ist
3. Verwendung von Lewissäuren oder Lewisbasen nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet
daß die Lewissäure oder Lewisbase in der Trägerflüssigkeit des elektrophotographischen
Suspensionsentwicklers zumindest teilweise löslich ist
4. Verwendung von Lewissäuren oder Lewisbasen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet
daß die Lewissäure oder Lewisbase zwischen 0,1 und 0,5 Gewichtsprozent bezogen auf das
Gesamtgewicht des Entwicklers, in dem Suspensionsentwickler vorhanden ist
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8281 | Inventor (new situation) |
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