DE2150802C3 - Elektrophotographischer Suspensionsentwickler - Google Patents

Description

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Trägerflüssigkeit und einen guten Steuerungseffekt. Die Mischpolymerisate mit einem verhältnismäßig niedrigen Polymerisationsgrad sind gut wirksam und jene mit einer Anzahl von in dem Mischpolymerisat enthaltenen Monomereinheiten innerhalb des Bereiches von 4 bis 50 weisen gute Steuerungseigenschaften auf.

Wenn ein Mischpolymerisat mit einer Alkylgruppe von weniger als 12 Kohlenstoffatomen als Steuerstoff und Kerosin oder ein Isoparaffinlösungsmittel als Trägerflüssigkeit verwendet werden, ist eine gewisse Abnahme der Lagerbeständigkeit festzustellen, da der Steuerstoff eine niedrige Löslichkeit in der Tiägerflüssigkeit hat. Diese Abnahme kann jedoch durch Zugabe einer geringen Menge einer organischen Säure verhindert werden, weil dadurch der Steuerstoff löslich wird- Als organische Säure können Säuren mit einem aromatischen Ring, wie Benzoesäure und Bernsteinsäure, chlorierte Fettsäuren, wie Monochloressigsäure, gesättigte fettsäuren, wie Essigsäure, Propionsäure, Buttersäure, Valeriansäure, Capronsäure, Caprinsäure, Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure, Behensäure und Cerotinsäure, sowie ungesättigte Fettsäuren, wie Ölsäure, Sorbinsäure, Linolsäure und Linolensäure, verwendet werden. Diese Säuren weisen, obwohl viele der Säuren mit Ausnahme der Fettsäuren in der Trägerflüssigkeit wenig löslich sind, einen ausreichenden Effekt auf und verstärken die positive Ladung der Tonerteilchen, wenn sie etwas löslich sind. Das Maleinsäuremonoalkylamid-Diisobutylen-Mischpolymerisat ""it einer Alkylgruppe von 12 oder mehr Kohienstoffptomen ist in Kerosin oder einem Lösungsmittel \om Isoparaffintyp löslich, jedoch wird die Beständigkeit verbessert, wenn es zusammen mit der organischen Säure verwendet wird.

In der Trägerflüssigkeit lösliche Harze werden als Dispergiermittel für die Tonerteilchen verwendet. Bevorzugt werden verschiedene Arten von bekannten Alkydharzen, mit Kienharz modifizierte Phenolformaldehydharze, Polystyrol, Acrylr lrze und Poiyisobutylenharze verwendet. Es könne:, auch verschiedene Ar'en von Pflanzenölen verwendet werHpn. Außerdem kann der verwendete Steuerstoff in Kombination mit einem Toner vom Ruß-Pfropfmischpolymerisat-Typ verwendet werden, wie er beispielsweise in der belgischen Patentschrift 706 742 und in der USA.-Patentschrift 3 503 881 beschrieben ist. Dieser Toner enthält ein Keaktion^produkt, das durch eine Pfropf mischpolymerisation e:nes Alkylesters von Acrylsäure oi'er Methacrylsäure auf Ruß als Pigment hergestellt worden ist und außerdem eine geringe Menge an cnem polaren Monomeren, wie Acrylsäure oder Acrylamid, üh Dci Tonci liiebcb Typs wird zusammen mit

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dem Mischpolymerisat der Trägerflüssigkeit zugesetzt unter Bildung eines flüssigen Entwicklers mit dc.i obengenannten überlegenen Eigenschaften. In diesem Falle ist es nicht erforderlich, das Dispergiermittel der Trägerflüssigkeit zuzusetzen.

Die Tonerteilchen werden vorzugsweise innerhalb des Bereiches von 0,5 bis 50 Gewichtsteilen, bezogen auf 1000 Gewichtsteile der Trägerflüssigki . erwendel. Wenn die Menge weniger als 0,5 Gewichtsteile beträgt, ist die Büddichte nicht ausreichend, während eine Schleierbildung auf den bildfreien Teilen auftreten kann, wenn sie oberhalb 50 Gewichtsteilen liegt.

Das als Steuerstoff verwendete Maleinsäuremonoalky!amid-Diisobuty!en Mischpolymerisat weist einen ausgezeichneten Effekt auf, wenn eine sehr geringe c802

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Menge in der Trägerflüssigkeit verwendet wird. Ein besonders guter Effekt wird erzielt, wenn es in einer Menge von 0,0003 bis 0,5 Gewichtsteüen, bezogen auf 1000 Gewichtsteile Trägerflüssigkeit, verwendet wird.

Wenn die Menge unterhalb dieses Bereiches liegt, kann in dem Tonerbild leicht eine »Streifenbildung« auftreten. Wenn die Menge oberhalb des genannten Bereiches liegt, sinkt der elektrische Widerstand des Entwicklers, und damit wird die optische Dichte des

ίο erhaltenen Bildes niedrig. Der am meisten bevorzugte Bereich liegt bei 0,005 bis 0,2 Gewichtsteilen auf 1000 GewichtEteile Trägerflüssigkeit.

Die organische Säure wird je nach Bedarf verwendet. Obwohl die Menge der Zugabe von der Art der Säure abhängt, wird im allgemeinen ein gutes Ergebnis erhalten, wenn sie in einer Menge zugegeben wird, die gleich ist oder höher liegt als die M«*nge des Mischpolymerisats. Sie kann auch in einer Menge von bis zu 20 Gewichtsteilen bezogen auf 1000 Gewichtsieila Trägerflüssigkeit, zugegeben werden.

Obwohl noch nicht geklärt ist, warum der Toner in dem flüssigen Entwickler der Erfindung eine beständige, starke positive Ladung innerhalb eines langen Zeitraumes hat, wird angenommen, daß das um die Tonerteilchen herum vorhandene, ve-wendete Ladungskontrollmittel, e.nen Einfluß auf die elektrostatischen Eigenschaften der Tonen:ΐ!'·ιεη hat, so daG sie stark positiv aufgeladen werden, während die gleichzeitig vorhandene organische Säure die Dissoziation des Maleinsäurereste": des Mischpolymerisats verhindert und so die reziproke Wirkung zwischen dem Mischpolymerisat und den Tonerteilchen weiter verstärk;.

Die in der Trägerflüssigkeit löslichen Dispergiermittel werden je nach Bedarf verwendet. Sie können als Dispergierm.iel für die Tonerteilchen in einer Menge von 0,5 bis 1OU Gewichtsteilen, bezogen auf 1000Gewichtsteile Trägerfio^sigkeit, verwendet werden.

Die obere Cirenze der Gesamtmenge der Zusätze

des flüssigen Entwicklers wird durch den elektrischen Widerstand des flüssigen Entwicklers bestimmt. Da nämlich ein Halbtonbild mit einer guten Qualität schwierig herzustellen ist, wenn der elektrische Widerstand des flüssigen Entwicklers ohne Tonerteilchen weniger als 5 · 10¹⁰ Ohm · cm beträgt, ist es erforderlieh, die Menge jedes 7usatzes innerhalb der angegebenen Grenzen zu halten Im Falle der Entfernung des Toners aus dem flüssigen Entwickler wird vorzugsweise ein elekirophoretisches Verfahren angewendet. Nach der Entwicklung eines photoleitfähigen Blattes wird der Entwickler mit Walzen abgestreift. Dieses Verfahren wird üblicherweise in einer Kopiervorrichtung angewendet. Der das Mischpolymerisat enthaltene nüssige Fntwickicr eignet sich auch fur die Virbesserung der Beständigkeit gegen das Abstreifen

Beispiel 1

ücwich(s(cilc

Ruß 10

Maleinsäuremonodocosanylamid-

Diisobutylen-Mischpolymerisat 0,1

Mit Safßoröl modifiziertes Alkydharz

(Ölstreckmi«el65%) 40

Kerosin 50

Durch 40stündiges Kneten der obengenannten Bestandteile in einer Kugelmühle wird eine konzentrierte Pigmentpaste hergestellt. 10 Gewichtsteile der crhal-

tenen konzentrierten Paste werden mit 1000 Gewichtsteilen eines Isoparaffinkjhlenwasserstofflösungsmittels verdünnt unter Bildung eines flüssigen elektrophotographischen Entwicklers.

Eine Oberfläche einer photoleitfähigen Zinkoxyd- »chicht wird durch eine Corona-Elektrode im Dunkeln gleichmäßig auf —7 kV cofgeladen, und dann wird auf dieser Oberfläche unter Verwendung einer pcsitivea Halbtonvorlage ein latentes elektrostatisches Bild erzeugt. Die Oberfläche der photoleitfähigen Schicht mit diesem l^.enten elektrostatischen Bild wird einmal mit dem Isor^raffin-Kohlenwasserstoff benetzt und in dem ο bent... I'anten flüssigen Entwickler unter Verweniirng ,-uer Entwicklerelektrode 30 Sekunden l-ag entwii -u. Nach der Entwicklung wird der übersc¹··"-->'ge flüssige Entwickler durch Waschen mit i«""-Jr;n Isoparaf&nlösunpiüittel von der Oberflä^. ^Jsr photoleitfähigen Schicht entfernt. Die photoleitfäuige Schicht wird dann getrocknet. Die erhaltene Kopie zeigt ein gates, kontinuierlich abgestuites Bild, das eine ma'imale optische Dichte von 2,21 und eine minimale Dichte (Schleier) von 0,07 aufweist. Der Farbton der Kopie ist warm.

Beispiel 2

Nach dem gleichen Verfahren wie im Beispiel 1 wird ein flüssiger elektrophotographischer Entwickler hergestellt, diesmal werden jedoch außerdem 5 Gewichtsteiie ölsäure zu der konzentrierten Pigmentpaste des Beispiels 1 zugegeben. Nach dem Benetzen der Oberfläche der photoleitfähigen Schicht mit Kerosin wird sie nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 entwickelt. Die dabei erhaltene Kopie hat eine maximale optische Dichte von 2,24 und eine minimale Dichte (Schleier) von 0,06. Der Farbton der Kopie ist warm v/ie im Beispiel 1.

Beispiel 3

Unter Verwendung eines Maleinsäuremonooctadecylamid-Diisobutylen-Mischpolymerisats an Stehe des Maleinsäuremonodocosanylamid-Diisobutylen-

Entwickler hergestellt. Nach der Entwicklung nach dem gleichen Verfah.en wie in Beispiel 1 wird das gleiche Ergebni erhalten.

Beispiel 4

Unter Verwendung esr.es Maleinsäuremonooctadecyiamid-Diisobutylen-Mischpolymerisats an Stelle des in Beispiel 2 verwendeten Maleinsäuremonodocosanylamid-Diisobutylen-Mischpolymerisats wird ein flüssiger Entwickler hergestellt. Nach der EntwicKiung nach dem gieicnen \ ertanren wie ooen wird das gleiche Ergebnis erhalt«, n.

Beispiel 5

ti win» eine Pigmentpaste der folgenden Zusammensetzung hergestellt:

Gewichtsteile Ruß 10

Malemsäuremcnododecylamid-Diisnbutylen-Mischpolymerisat 0,25

Mh Sojabohnenöl modifiziertes Isophtha!
säurealkydharz (ölstreckmittel 85' '„) 4'S

Isoparaffin-Kohlenwasserstoff. . . ... f>0

Durch Verdünnen von 10 Gewichtsteilen der erhaltenen k->r entrierten Paste mit 1000 Gewicbtsteilen Decaün wird ein flüssiger Entwickler hergestellt. Bei Verwendung dieses Entwicklers wird eine gute schwarze Kopie mit einem warmen Farbton erhalten. Im Vergleich zum Beispiel 1 zeigt die Kopie eine noch genngere Streiienbildung.

Beispiel 6

2 Gewichtsteile Linolsäure werden zu der Pigmentpaste des Beispiels 5 zugegeben, und die erhaltene Paste wird mit einem Isoparaffin-Kohlenwasserstoff verdünnt. Nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 5 wird ein flüssiger Entwickler hergestellt. Bei Verwendung dieses Entwicklers wird eine Kopie wie in Beispiel 5 erhalten.

Beispiel 7

Es wird ein ß>~s<:iger Entwickler aus einer Pigmentzo paste der folgenden . usammensetzung hergestellt. Bei Verwendung dieses Entwicklers wird eine klare schwarze Kopie erhalten.

Gewichtsteile

Ruß 8,5

Alkaliblau (C. I. 42 770 A) 1,0

Maleinsäuremonodocosanylamid-Diiso-

butylen-Mischpolymerisat 0,2

Mit Sojabohnenöl modifiziertes Isophtl al-

säurealkydharz (Ölstreckmittet 85%) ... 60
Isoparaffin-Kohlenwasserstoff 75

Beispiel 8

Nach dem gleichen Verfahren vie in Beispiel 7 wird ein flüssiger Entwickler Hergestellt, diesmal wird jedoch eine Monodecylamid-Verbindung an Stelle der Monodocosanylamid-Verbindung der Pigmentpaste des Beispiels 7 verwendet und außerdem wird 1 Gewichtsteil Behensäure zugegeben. Bei Verwendung dieses Entwicklers wird eine ausgezeichnete klare schwarze Kopie erhalten.

Beispiel 9
*5 Gewichtsteile

Phthalocyaninblau (C. I. Nr. 74 160) 10

Maleinsäuremcnodocosanylamid-Diiso-

butylen-Mischpoiymerisat 0,2

Mit Saffloröl modifiziertes Alkydharz

(C 'ctreckmittel 65 %) 50

Kerosin 50

Durch Verdünnen einer Pigmentpaste der obenerwähnten Zusammensetzung mit einem isoparaffin-/.ohlenwasserstoff wird ein Entwickler hergestellt. Bei Verwendung dieses flüssigen Entwicklers wirH f'ne ausgezeichnete blaue Kopie erhalten.

Beispiel 10

Nach dem gleichen Verfahren wie in ¹S
ein Entwickler ^Tgestellt, diesmal v.ird ;c \-J.;
Isoparaftin-Kohlenwasserstoff ^n Stelle η Ker
in der Pigmentpaste des Beispiels ^ \rwcii !·'
außerdem werden 0,5 Gewichtsteile Steanrv'iuu /
geben. Bei Verwendung dieses flüssigen I a \v ■
wird eine ausgezeichnete blaue Kopie erhalle·!

Beispiel 11

Durch Verdünnen einer gelben Pigmentpaste, die an Stelle von Phthalocyaninblau wie in Beispiel 9 Benzidingelb (C. I. Nr. 21 090) enthält, niit einem isoparaffin-Kohlenwasserstoff wird ein flüssiger Entwickler hergestellt. Bei Verwendung dieses flüssigen s. Entwicklers wird eine ausgezeichnete f'gelbe Kopie erhalten.

Beispiel 12

Durch Verdünnen einer Pigmentpaste, die ein Maleinsäuremonoocrylamid-Diisobutylen-Mischpolymerisat an Stelle des Mischpolymerisats gemäß Beispiel enthält, mit Kerosin wird ein flüssiger Entwickler hergestellt. Bei Verwendung dieses Entwicklers wird eine ausgezeichnete schwarze Kopie erhalten.

Beispiel 13

Es wird ein flüssiger Entwickler der folgenden Zusammensetzung hergestellt:

Gewichts teile

Reaktionsprodukt der Pf ropf mischpolymerisatio« von 5 Gewichtsteilen Ruß, 7 GewichisteilenLaurylmethacryktundO^Ge-

wichtsteilen Acrylsäure ..,...,. 1

Malcinsäuremonodocosanylamid-Diiso-

bütylen-Mischpolyrnerisat , 0,05

Isopäraffin-Köhlenwasserstoff.... ^ 1000

to Nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 wird uritef Verwendung des obigen Entwicklers eine schwarze Kopie mit einer maximalen Dichte von 2,25 und einem Schleier von 0,0S erhalten. Es wird keine Streifenbildung beobachtet. Wenn nach dem Waschen mit dem Isoparaffin-Kohlenwasserstoff die photoleitf ähige Schicht mit Metallwalzen abgestreift wird, bleibt das Bild unversehrt.

Zum Vergleich wird das gleiche Verfahren durchgeführt, diesmal wird jedoch das Mischpolymerisat aus dem Entwickler weggelassen. Die dabei erhaltene Kopie hat eine maximale Dichte von 1,85, und es wird eine Streifenbildung beobachtet. Das Bild wird durch das Abstreifen mit Metallwalzen teilweise zerstört.

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Claims (3)

1. ; ι

   ι Mit dem elektrophotographischen Suspensionsenti-Patentansprüche: wickler der Erfindung ist es möglich, ausgezeichnete positive Kopien von Halbtonbildern herzustellen, die ^T ' 1. ElektrophotographischerSuspensionsentwick- eine hohe Bilddichte bei gleichzeitig geringer Hinterler mit einer Trägerfiüssigkeit, die einen spezi- 5 grunddichte aufweisen und streifenfrei sind. Der L fischen Widerstand von mehr als IG¹¹ Ohm · cm elektrophotographische Suspensionsentwickler der Er-'-hat, einem Toner, einem Steuerstoff und gege- findung hat ferner den Vorteil, daß die positive Ladung ~ benenfalls einem Dispergiermittel, dadurch der darin suspendierten Tonerteilchen über einen gekennzeichnet, daß er ein Maleinsäure- langen Zeitraum hinweg unverändert aufrechterhalten monoalkylamid-Diisobutylen-Mischpolymerisat als io wird.

   Steuerstoff und gegebenenfalls eine organische Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung enthält der

   Säure enthält. elektrophotographische Suspensionsentwickler der Er-
2. 2. Suspensionsentwickler nach Anspruch 1, da- findung auf 1000 Gewichtstdle Trägerflüssigkeit zwidurch gekennzeichnet, daß er auf 1000 Gewichts- sehen 0,003 und 0,5 Gewichtsteile des Maleinsäureteile Trägerflüssigkeit zwischen 0,0003 und 0,5 Ge- 15 monoalkylamid-Diisobutylen-Mischpolymerisats. Mit

   j wichtsteile des Maleinsäuremonoalkylamid-Diiso- einem solchen Suspensionsentwickler erhält man be-

   butylen-Miscnpoiymerisats enthält. sonders gute Kopien von Halbtonbildern, bei denen
3. 3. Suspensionsentwickler nach Anspruch 1, da- keinerlei Streifenbildung auftritt.

   durch gekennzeichnet, daß er als Toner ein Pfropf- Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung

   mischpolymerisat aus Ruß und wenigstens 2 Mono- 20 enthält der elektrophotographische Suspensionsent-

   meren enthält. wxkler der Erfindung als Toner ein Pfropfmischpolymerisat aus Ruß und wenigstens zwei Monomeren.

   Damit erhält man besonders klare Kopien mit einer

   hoh'ii Bilddichte.

   25 Bei der Herstellung des eiektrophotographischen

   Die Erfindung betrifft einen elektropbotographischen Suspensionsentv.icklers wird aus einer Mischung ajs Suspensionsentwickler mit einer Trägerfiüssigkeit, Tonerteilchen, einem Maleinsäuremonoalkylamid-Di- <He einen spezifischen Widerstand von mehr als isobutylen-Mischpol> merisat und gegebenenfalls einer i0^IlOhm · cm hat, einem Toner, einem Steuerstoff organischen Säure sowie einem Harz, das in der Trägerlind gegebenenfalls einem Dispergiermittel. 30 flüssigkeit löslich ist, eine konzentrierte Pigmentpaste Es sind bereits viele Arten von elektrophotogra- hergestellt, die dann mit der Trägerflüssigkeit verdünnt ^bischen Suspensionsentwicklern bekannt, die positiv wird. Der konzentrierten Pigmentpaste kann natürlich geladene Tonerteilchen enthalten. D<ese bekannten auch vorher eine geringe Menge der Trägerflüssigkeit Entwickler eignen sich zwar gut für die Vervielfältigung zugesetzt werden. Auf diese Weise ist es möglich, einen von Strich- und Punktbildern, sie sind jedoch nicht 35 elektrophotographischen Suspensionsentwickler mit «eignet für die Vervielfältigung von Halbtonbildern. der gewünschten Konzentration an Tonerteilchen her-Wenn nämlich die bekannten Entwickler für die Ver- zustellen. Die Größe der Tonerteilchen beträgt für die vielfältigung von Halbtonbildern verwendet werden, Reproduktion eines Halbtonbildes zweckmäßig weni-Ireten die folgenden Nachteile auf: ger als 5, vorzugsweise weniger als 2 Mikron.

   1. Es wird keine ausreichende Bilddichte erzielt; 40 Bei der in dem Entwickler verwendeten Träger-

   2. der Toner fließt auf dem dabei erhaltenen Bild flüssigkeit kann es sich z. B. um ein Kohlenwasserstoff {Sirc fenbiidang); iüvüngsrniiiei, ein isuparaffinkohienwassersioffiösungs-

   3 es tritt eine Schleierbildung auf, weil sich der mittel, ein Leichtöl, Benzin, ein chlorfluoriertes Koh-

   Toner auch auf den bildfreien Bezirken ablagert. lenwasserstofflösungsmittel oder um "in Siliconöl, die

   Zur Vervielfältigung eines Halbtonbildes ist es 45 allein oder in Form einer Mischung verwendet wtrden erforderlich, daß die optische Dichte des Bildes auf der können, handeln. Die Trägerflüssigkeit sollte in AbKopie oberhalb 2,0 und die optische Dichte des Wesenheit eines Toners, eines Harzes und eines Steuer-Schleiers unterhalb 0,15 liegt, und da8 die fertig? stoffes einen spezifischen widerstand von mehr als Kopie keine Streifen aufweist. Das bedingt, daß der 10^uChm-cm haben. Zweckmäßig ist die Trägerlur Entwicklung einer solchen Kopie verwendete Ent- 50 flüssigkeil farblos und weist eine mäßige Flüchtigkeit Wickler eine über einen langen Zeitraum hinweg be- sowie ein geringes Lösungsvermögen für das Bindeitändige stabile Suspension von Tonerteilchen in mittel der lichtempfindlichen Schicht auf. Daher ί·ι einer Trägerflüssigkeit darstellen muß, wobei die posi- ein Lösungsmittel vom Isoparaffii.typ bevorzug, live Ladung des Toners weder abnehmen darf noch in Kerosin ist trotz seines üblen Geruches eber.^ns eine Ladung mit entgegengesetzter Polarität über- 55 bevorzugt, weil es Fehr billig ist.
   fehen darf. Eine ekkiroskopische Mischung wird hergestellt,

   Aufgabe der Erfindung ist es, einen elektrophoto- indem man die Tonerteilchen mit einer vergleichsweise

   graphischen Suspensionsentwickler anzugeben, mit geringen Menge des Maleinsäuremonoalkyiamid-Di-

   dessen Hilfe es insbesondere möglich ist, gute Kopien isobutylen-Mischpolymerisats mischt. Ausgezeichnete

   eines Halbtonbildes zu erzeugen. 6° Eigen. ^ften werden erhalten, wenn die Alkylgruppe

   Die Erfindung geht aus von einem elektrophoto- in dem ''schpolymerisat 6 bis 24 Kohlenstoffatome

   graphischen Suspensionsentwickler mit einer Träger- enthält, ws Molverhältnis der Monomeren in dem

   flüssigkeit, die einen spezifischen Widerstand von mehr Mischpolymerisat kann innerhalb eines breiten Be-

   als 10" Ohm-cm hat, einem Toner, einem Steuerstoff reiches variiert werden, jedoch werden bevorzugt

   und gegebenenfalls einem Dispergiermittel und ist 65 Mischpolymerisate mit einem Molverhältnis von

   dadurch gekennzeichnet, daß er ein Maleinsäuremoiio- Maleinsäuremonoalkylamid zu Diisobutylen von 1:1

   alkylamid-Diisobutylen-Mjschpolymerisat als Steu^ bis 1:5 verwendet. Die Mischpolymerisate dieser

   stoff und gegebenenfalls eine organische Säure entha Molverhältnisse zeigen eine gute Löslichkeit in der