DE2528848A1

DE2528848A1 - Schnelltrocknender fluessiger entwickler

Info

Publication number: DE2528848A1
Application number: DE19752528848
Authority: DE
Inventors: Graeme Mcgibbon
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1974-07-24
Filing date: 1975-06-27
Publication date: 1976-02-12
Also published as: FR2280114A1; ES439748A1; SE7508390L; NL7508453A; IT1040038B; GB1483462A; JPS5136145A; FR2280114B1

Description

OR. ING. E. HOFFMANN ■ DIPL. ING. W. EITLE ■ BR. ΠΕΗ. NAT. K. HOFFxMANN

PATENTAN WJ

D-8000 MÖNCHEN 81 - ARABELLASTRASSE 4 · TELEFON (0811) 911087

26921

Xerox Corporation, Rochester, N. Y»_s USA

Schnelltrocknender flüssiger Entwickler

Die Erfindung betrifft Abbildesysteme und insbesondere verbesserte Entwicklersysteme und -techniken»

Die Bildung und Entwicklung vor? Bildern auf der Oberfläche von photoleitenden Materialien durch elektrostatische Maßnahmen bzw. Einrichtungen ist gut bekannt. Bei dem grundlegenden elektrostatographischen Verfahren_} wie es z, Br in der US-PS 2 297 691 beschrieben wird, geht man so vor, daß man eine gleichförmige elektrostatische Ladung auf eine photoleitende isolierende Schicht aufbringt, die Schicht einem Licht-Schatten-Bild aussetzt, um die Ladung auf den Stellen der Schicht zu zerstreuen, die dem Licht ausgesetzt waren, und daß man das resultierende Ladungsmuster entwickelt, indem man auf der Schicht ein feinverteiltes Markierungsmaterial, das als Toner bezeichnet wird, abscheidet. Der Toner wird normalerweise von

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denjenigen Stellen der Schicht, die eine Ladung beibehalten haben, angezogen, wodurch ein Tonerbild gebildet wird, welches dem Ladungsmuster entspricht ο Dieses Pulverbild kann sodann auf eine Träger oberfläche, z. B. aus Papier, übertragen werden. Das übertragene Bild kann hierauf permanent an einer Trägeroberfläche, z. B. durch Erhitzen, fixiert werden. Anstelle der Bildung des Ladungsmusters durch gleichförmige Aufladung der photoleitenden Schicht und anschließende Aussetzung der Schicht einem Licht-Schatten-Bild kann man auch das Ladungsmuster bilden, indem man die Schicht direkt in Bildkonfiguration auflädt. Das Pulverbild kann an die photoleitende Schicht fixiert werden, wenn eine Eliminierung der Übertragungsstufe des Pulverbildes gewünscht wird. Andere geeignete Fixierungsmaßnahmen, wie eine Lösungsmittel- oder Beschichtungsbehandlung, können anstelle der vorstehend genannten Hitzefixierungsstufe verwendet werden.

Es sind ähnliche Methoden bekannt, um die Markierungsteilchen auf das elektrostatische latente Bild, das entwickelt werden soll, aufzubringen. Beispiele hierfür sind die Kaskadenentwicklungstechnik, beschrieben z. B. in der US-PS 2 6l8 552, die Pulverwolkentechnik, beschrieben z. B. in der US-PS 2 221 776,und das Magnetbürstenverfahren, beschrieben z.B. in der US-PS 2 874 Ο63.

Die Entwicklung eines Ladungsmusters kann auch mit einem flüssigen Entwickler anstelle eines trockenen Entwicklers geschehene Bei der herkömmlichen Plüssigkeitsentwicklung, die üblicherweise als elektrophoretische Entwicklung bezeichnet wird, kontaktiert ein isolierender flüssiger Träger mit einem darin fein dispergierten festen Material die Abbildungsoberfläche sowohl in den aufgeladenen als auch den ungeladenen Stellen. Unter dem Einfluß des elektrischen Feldes, das mit dem geladenen BiId-

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muster verbunden ist, wandern die suspendierten Teilchen in Richtung auf die aufgeladenen Teile der Abbildungsoberfläche, wodurch sie sich von der Isolierungsflüssigkeit abscheiden. Diese elektrophoretische Wanderung der geladenen Teilchen führt zu der Abscheidung der geladenen Teilchen auf der Abbildungsoberfläche in Bildkonfiguration.

Ein signifikanter Portschritt bei der Entwicklung von Ladungsmustern bei einem Flüssigkeitsentwicklungsprozeß wird z. B. in der US-PS jj 08¹I- OKj> beschrieben» Bei dieser Methode, die nachstehend als Entwicklung mit polarer Flüssigkeit bezeichnet wird, wird ein Ladungsmuster entwickelt oder sichtbar gemacht, indem man der Abbildungsoberfläche einen flüssigen Entwickler auf der Oberfläche eines Entwicklerabgabeteils darreicht, welches eine Vielzahl von erhöhten Teilchen oder "Landteilen", die eine im wesentlichen regelmäßig gemusterte Oberfläche definieren und eine Vielzahl von unter die erhöhten Teile vertiefte Teile oder "Täler" aufweist. Die vertieften Teile des Entwicklerabgabeteils enthalten eine Schicht eines leitenden flüssigen Entwicklers, welche mit der elektrostatographischen Abbildungsoberfläche außer Berührux.c; gehalten wird. "Die Entwicklung erfolct niⁿ.n in der Weise, daß man das Entwicklerabgabeteil, das mit dem flüssigen Entwickler in den vertieften Teilen beladen ist, in Entwicklungskonfiguration mit der Abbildungsoberfläche bewegt. Vermutlieh wird der flüssige Entwickler aus den vertieften Teilen der Abgabeoberfläche nur in den aufgeladenen oder Abbildungsstellen angezogen. Die Entwicklerflüssigkeit kann pigmentiert oder eingefärbt sein.

Das in der US-PS 3 084 043 beschriebene Entwicklungssystem unterscheidet sich von den elektrophoretischen Entwicklungssystemen, bei denen ein erheblicher Kontakt zwischen dem flüssigen Entwickler und sowohl den geladenen als auch den ungeladenen

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Stellen der bildtragenden Oberfläche erfolgt. Im Gegensatz zu den elektrophoretischen Entwicklungssystemen wird bei der Entwicklungstechnik mit polaren Flüssigkeiten ein erheblicher Kontakt zwischen der polaren Flüssigkeit und den Stellen der das latente elektrostatische Bild tragenden Oberfläche, die nicht entwickelt werden sollen, vermieden. Ein verminderter Kontakt zwischen dem flüssigen Entwickler und den Nicht-Bildstellen der Oberfläche, die entwickelt werden soll, ist deswegen anzustreben, weil hierdurch die Bildung von Hintergrundabscheidungen verhindert wird. Ein weiteres Charakteristikum, das die Entwicklung mit polaren Flüssigkeiten von der elektrophoretischen Entwicklung unterscheidet, ist die Tatsache, daß die flüssige Phase des polaren Entwicklers aktiv an der Entwicklung einer Oberfläche teilnimmt. Die flüssige Phase in elektrophoretischen Entwicklern wirkt nämlich lediglich als Trägermedium für die Entwicklerteilchen.

Eine weitere Entwicklungstechnik ist die in der US-PS 3 285 beschriebene Benetzungs- bzw. Befeuchtungsentwicklung. Bei dieser Technik kontaktiert ein wäßriger Entwickler im wesentlichen gleichförmig mit der gesamten Abbildungsoberfläche und aufgrund der ausgewählten Benetzungs- und elektrischen Eigenschaften des Entwicklers werden von dem Entwickler im wesentlichen nur die aufgeladenen Stellen der Abbildungsoberfläche benetzt bzw, befeuchtet.

Der Entwickler sollte relativ leitfähig sein und im allgemeinen einen Widerstand von etwa 10 bis 10 Ohm-cm haben. Er sollte solche Benetzungs- bzw. Befeuchtungseigenschaften haben, daß der Benetzungswinkel, der gemessen wird, wenn eine Aufbringung auf die Photoleiteroberfläche erfolgt, in den aufgeladenen Stellen kleiner als 90° und in den nicht geladenen Stellen größer als 90⁰ ist.

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Obgleich die Flüssigkeitsentwicklungssysteme dazu imstande sind, zufriedenstellende Bilder zu erzeugen, haben sie in bestimmten Gebieten noch Nachteile und es ist erforderlich, eine weitere Entwicklung vorzunehmen. Besonders unangenehme Schwierigkeiten treten in Verbindung mit der Auffindung eines flüssigen Entwicklers auf, der rasch härtend oder trocknend und reibungsbeständig ist, während er zur gleichen Zeit eine zufriedenstellende optische Dichte aufweist. Typische flüssige Entwickler werden z. B. in den US-Patentschriften 5 772 012 und 5 692 520 sowie in den eingereichten britischen Patentanmeldungen S.N. 31 601/70 vom 30. Juni I97O und Jl 550/70 vom 30. Juni I970 beschrieben.Flüssige Entwickler, die rasch härtend und reibungsbeständig sind, sind häufig fahl und sie haben eine unzufriedenstellend niedrige optische Dichte. Flüssige Entwickler, die zufriedenstellende Sprödigkeits- und Lichtabsorptionseigenschaften haben, sind häufig langsam trocknend und sie werden leicht verschmiert, insbesondere wenn sie auf Papiere mit niedriger Porosität aufgebracht werden. Vermutlich ist die Härtungs- oder Trocknungszeit auf Papieren mit niedriger Porosität länger, weil der Härtungs- oder Troeknungsmechanismus in erster Linie von der Absorption des flüssigen Entwicklers in dew Papier abhängt.

Ziel der Erfindung ist es, die Nachteile des Standes der Technik zu überwindenο

Gegenstand der Erfindung ist daher ein schnell trocknender flüssiger Entwickler, der im wesentlichen reibechte Bilder mit annehmbarer Dichte liefert, der dadurch gekennzeichnet ist, daß er eine organische Trägerflüssigkeit umfaßt, welche darin dispergiert ein blaues Färbungsmittel in einer Konzentration von etwa 1 bis etwa 6 Gew.-^, ein verharztes Schwarzpigment in einer Konzentration von etwa 15 bis etwa 25 Gew.-% und ein öllösliches Dispergierungsmittel in einer Konzentration von

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etwa 2 bis etwa 40 Gew.-% enthält.

Es können alle geeigneten verharzten Schwarzpigmente verwendet werden. Typische solche verharzten Schwarzpigmente sind Ruß, Holzkohle und andere Formen von feinverteiltem Kohlenstoff im Gemisch mit einem Kohlenwasserstoffharz. Geeignete Kohlenwasserst off harze, die dazu verwendet werden können, um das Schwarzpigment zu verharzen, werden durch kontrollierte Polymerisation von ungesättigten Erdölfraktionen erhalten. Beispiele für geeignete Kohlenwasserstoffharze sind Imprez 100 von ICI und PICCO 6410 von Pennsylvania Chemical Company.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform werden Kanalrußteilchen mit hydriertem Kolophoniumestergummi vermischt und das teilchenförmige Gemisch wird sodann in einer Trägerflüssigkeit dispergiert, wo die Rußteilchen zu einer Teilchengröße von weniger als etwa 0,25 λχ vermählen werden. Flüssige Entwickler, bei denen die Rußteilchen nicht zu einer Teilchengröße von weniger als 0,25/U vermählen worden sind, ergeben keine annehmbare Abreibbeständigkeit. Eine nicht annehmbare Abreibbeständigkeit wird auch erhalten, wenn das Rußpigment allein verwendet wird. Jedoch ergibt die Vermischung des Rußpigments mit einer Trägerflüssigkeit, die darin vordispergiert ein Kohlenwasserstoffharz wie z. B. einen hydrierten Kolophoniumestergummi enthält, eine verbesserte und im allgemeinen annehmbare Abreibbeständigkeit. Eine überlegene Abreibbeständigkeit wird auch erhalten, wenn das Rußpigment in dem Kohlenwasserstoffharz vor dem Vermischen mit der Trägerf lüssigkeit vordispergiert wird. Es kann jedes geeignete Verhältnis von Rußpigment zu Kohlenwasserstoffharz angewendet werden. Typischerweise liegt das Rußpigment in einer Konzentration von etwa 33 bis etwa kO Gew.-% vor und das Kohlenwasserstoffharz liegt in einer Konzentration von etwa βθ bis etwa 66 Gew.-^ vor.

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Aufgrund der verbesserten Abreibbeständigkeit und der relativen Leichtigkeit der Dispergierung in dem Träger werden oberflächenverharzte Rußpigmente, wie sie z. B. von der Ciba Geigy unter dem Warenzeichen "Microlith CT" hergestellt werden, bevorzugt. Microlith CT enthält etwa 60 % hydrierten Kolophoniumestergummi und etwa 40 % Kanalruß.

Es kann jede beliebige geeignete Menge des verharzten Schwarzpigments verwendet werden. Typischerweise erstreckt sich die Konzentration des verharzten Schwarzpigments von etwa I5 bis etwa 25 Gew.-%. Eine Konzentration an verharztem Schwarzpigment von weniger als etwa I5 Gew.-^ ergibt entwickelte Bilder, die schwach und fahl sind und deren Dichte im allgemeinen als ungeeignet angesehen wird. Konzentrationen an verharztem Schwarzpigment von mehr als 25 Gew.-% ergeben zwar entwickelte Bilder mit geeigneter Dichte, die aber langsam trocknend sind und sie ergeben nicht annehmbar niedrige Reibungswiderstände. Die bevorzugte Menge des verharzten Schwarzpigments ist etwa 20 Gew.-% im Hinblick auf die besonders zufriedenstellende Ausgewogenheit der hohen Dichte und der hohen Abreibbeständigkeit, die durch diese Konzentration in Kombination mit den bevorzugten Konzentrationen der anderen Bestandteile des flüssigen Entwicklers und insbesondere des Blaufärbemittels erhalten wird.

Es können alle geeigneten Blaufärbemittel für die erfindungsgemäßen flüssigen Entwickler verwendet werden. Typische solche Färbemittel sind z. B. die Alkaliblaufarbstoffe, die Phthalocyaniriblaupigmente, die Pfauenblau-Lacke und die Eisen(lII)-eisen(Il)-cyanidpigmente (Eisenblau). Die Alkaliblaufarbstoffe haben den Colour Index von Pigmentblau 18, I9 (42 750A). Alternativnamen der Alkaliblaufarbstoffe sind Alkaliblautoner, Reflexblau, Tintenblau und Bronzeblau. Eine Gruppe von Phthalocyaninblaupigmenten hat den Colour Index von Pigmentblau I5 (74ΐβθ)

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und ist üblicherweise durch die Alternativnamen Kupferphthalocyanin, Phthaloblau und Kupferphthaloblau bekannt. Eine weitere Gruppe von Phthalocyaninlaupigmenten hat den Colour Index von Pigmentblau 16 (7¹K)IOO) und ist im allgemeinen durch die Alternativnamen Phthalocyanin und metallfreies Phthalocyanin bekannt. Die Pfaufenblau-Lacke sind üblicherweise durch die Alternativnamen unechtes Pfauenblau, Aluminiumhydratlack von Erioglaucin, FD&C Blau - 1 Aluminiumoxydlack und D&C Blau - 4 Aluminiumoxydlack bekannt und sie haben den Colour Index von Pigmentblau 2k (42090). Als Alternativnamen für die Ferriferrocyanidpigmente sind Eisenblau, Polierblau, Persischblau, Chinesischblau, Miloriblau, Bronzeblau, Stahlblau, Grünton-Tintenblau, Tonisierungsblau, Rotton-Tintenblau, Prench-blau und alkalibeständiges Eisenblau bekannt. Die Perriferrocyanidpigmente haben den Colour Index von Pigmentblau 27 (77510),

Das bevorzugte Blaufärbemittel ist ein Alkaliblaupigment, das in einem naphthenischen Mineralöl aufgeschwemmt ist. Vermutlich ergibt der Aufschlämmung- bzw. Spülprozeß feinere Teilchen des Alkaliblau-Tonerpigments, wobei diese Teilchengröße in gewünschter We^-1Se riie AbreibbestHnriigkeit der Bilder erhöht, welche mit dem flüssigen Entwickler der Erfindung entwickelt worden sind«

Das Blaufärbemittel kann in jeder geeigneten Menge vorhanden sein. Typischerweise erstrecken sich einsetzbare Mengen von etwa 1 bis etwa 6 Gewichts-^. Eine Konzentration des Blaufärbemittels von weniger als etwa 1 $ ergibt entwickelte Bilder _f die schwach und fahl sind und deren Dichte im allgemeinen als nicht annehmbar angesehen wird. Blaufarbstoffkonzentrationen von mehr als etwa β % führen zwar zu entwickelten Bildern mit zufriedenstellender Dichte, die aber einen nicht annehmbaren Blaustich und eine nicht annehmbar lange Trocknungszeit sowie eine nicht annehm-

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bar niedrige Verschmierungsbeständigkeit beim Reiben haben. Die bevorzugte Konzentration an Blaufärbemittel ist etwa 4 Gew.-^. Eine solche Konzentration ergibt eine gewünschte Ausgewogenheit zwischer der Dichte und der Abreibebeständigkeit, wenn eine Kombination mit bevorzugten Konzentrationen der anderen Bestandteile des flüssigen Entwicklers vorliegt.

Es kann jedes geeignete Dispergierungsmittel verwendet werden, das in dem Träger löslich ist. Typische geeignete Dispergierungsmittel sind Antaron V 216 von GAP, das ein alkyliertes Polyvinylpyrrolidon ist, Duomeen TDO von Armour Hess Limited, das das Dioleatsalz von N-Tall-trimethylen ist, Nuosperse von Durham Raw Materials Limited, das eine polymere Dispersion ist, und Bitran HDO von Glovers (Chemicals) Limited, das ein langkettiges cyclisches Polyimin ist. Dispersionen von hochmolekularen Stoffen wie Antaron V 216 werden bevorzugt, weil bei einigen Ausführungsformen das Dispergierungsmittel auch dazu geeignet sein kann, den Viskositätsindex des Entwicklers zu erhöhen, wenn ein flüssiger Entwickler mit hoher Viskosität zweckmäßig ist. Die erste Punktion des Dispergierungsmittels ist es, das Pigment zu benetzen, um die Dispergierung zu erleichtern und die Dispersion zu stabilisieren, wenn dies einmal erreicht ist. Es können jedoch gesteigerte Mengen des Dispergierungsmittels zugesetzt werden, um die Viskosität des flüssigen Entwicklers zu erhöhen.

In Flüssigkeitsentwicklungssystemen mit Entwicklungsgeschwindigkeiten von etwa 12,70 bis etwa 50,80 cm werden z. B. Entwicklerviskositäten von etwa 0,50 bis etwa 1000 cps, gemessen bei 25⁰C, bevorzugt, einen leichten Betrieb und die gewünschte Druckqualität zu erhalten. Geschwindigkeiten von 508 cm/sek erfordern auf der anderen Seite eine niedrigere Viskosität, typischerweise in der Größenordnung von etwa 20 cps. Die Viskosität

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hängt zum Teil von der Pigmentladung des Trägers ab, doch ergeben reduzierte Mengen des Pigments in dem flüssigen Entwickler gemäß der Erfindung nicht allgemein Viskositäten, die für niedrigere Entwicklungsgeschwindigkeiten, z. B. von etwa 12,70 bis etwa 50,80 cm/sek geeignet sind, wenn eine Viskosität von etwa 50 bis 1000 cps erwünscht ist. Gemäß der Erfindung wird weiteres Dispergierungsmittel, vorzugsweise ein Dispergierungsmittel mit hohem Molekulargewicht, zusätzlich zu derjenigen Menge zugesetzt, die zum Erhalt der Dispersion des Pigments erforderlich ist, um die gewünschte Viskosität zu erhalten.

Es kann jede geeignete Konzentration des Dispergierungsmittels angewendet werden. Typische solche Konzentrationen erstrecken sich von etwa 2 bis etwa 40 Gew.-^ des flüssigen Entwicklers. Dispergierungsmittelkonzentrationen von weniger als etwa 2 % ergeben im allgemeinen keine zufriedenstellende Dispergieruhg der verharzten Schwarzpigmente in dem Träger. Dispergierungskonzentrationen von mehr als etwa 40 % ergeben eine Viskosität von mehr als 2000 cps, die im allgemeinen für xerographische Entwicklungssysteme nicht als geeignet angesehen wird. Pur Entwicklersysteme, die mit einer Entwicklun/^sgeschwindigkeit von etwa 50,80 cm/sek arbeiten, wird eine Dispergierungsmittelkonzentration von etwa 5 Gew.~% bevorzugt, damit eine Viskosität des flüssigen Entwicklers von etwa 50 bis 100 cps erhalten wird* die für diese Entwicklungsgeschwindigkeit geeignet ist.

Es können alle geeigneten organischen Träger als Trägerflüssigkeit verwendet werden. Typische solche Flüssigkeiten sind Mineralöle, Pflanzenöle wie Rizinusöl und seine oxidierten Derivate, Erdnußöl, Kokosnußöl, Sonnenblumensamenöl, Maisöl, Rapssamenöl und Sesamöl. Es sind auch fluorierte Mineralspirit-Kohlenwasserstofföle geeignet, wie die Freon-Lösungsmittel von

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Dupont und Krytoxöle, Silikonöle sowie Kerosin, Tetrachlorkohlenstoff, Toluol, Ölsäure und trocknende öle wie Leinsamenöl und Tungöl und schließlich hochgereinigtes Polypropylenglykol. Besonders gute Ergebnisse sind mit einem aliphatischen Kohlenwasserstoff mineralöl mit einem spezifischen Gewicht von etwa 0,84 bis etwa 0,89 erhalten worden. Ein solcher Miner.alölträger ist deswegen zweckmäßig, weil er einen hohen Siedepunkt und einen hohen Flammpunkt besitzt, wodurch er für elektrostatographische Entwicklersysteme geeignet wird, wo es zweckmäßig ist, daß der Entwickler weder zu rasch verdampft noch bei hohen Temperaturen Feuer fängt. Dieses Lösungsmittel beeinflußt auch nicht negativ Kunststoff- oder Elastomerteile, z. B. Rakeln, die in typischen elektrostatographischen Systemen verwendet werden. Die niedrige Flüchtigkeit eines solchen Trägers gestattet es, daß er in einem Flüssigkeitsentwicklungssystem über lange Zeiträume zurückbleibt und er ist besonders für Systeme anzustreben, wo eine lange Entwicklerlebenszelt gesucht wird.

Solche geeigneten organischen Träger verleihen dem flüssigen Entwickler einen spezifischen Widerstand von mindestens etwa 10 Ohm-cm, der ihn für elektrostatographische Kopiervorrichtungen geeignet macht. Der bevorzugte Widerstand des flüssigen Entwicklers beträgt etwa 10 Ohm-cm. Ein Entwickler mit einem relativen Widerstand verhindert, daß ein auf der Abbildungsoberfläche nach dem Reinigen zurückgebliebener Film des Entwicklers ein Ladungsmuster, das danach aufgebracht wird, zerstreut wird.

Vermutlich absorbieren das Blaufärbemittel und das Schwarzpigment miteinander die Strahlung über einen breiten Teil des sichtbaren Spektrums, so daß ein scharfes klares Bild mit einem schwarzen Aussehen erhalten wird. Das Schwarzpigment, wenn es mit der höchsten Konzentration verwendet wird, die in Abwesenheit eines Blaufärbemittels eine annehmbare Abreibungswiderstandsfähigkeit ergibt (etwa 25 Gew.-^)_; liefert beim Testen

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in einem elektrostatographischen System ein unannehmbar fahles Bild mit einem rötlich-braunen Farbton. Gleichermaßen liefert das Blaufärbemittel, wenn es ohne das Rußschwarzpigment mit der maximalen Konzentration verwendet wird, die eine gute Abreibungsbeständigkeit ergibt (etwa 6 Gew.-$>), ein nicht annehmbar fahles Bild mit einem Blaustich. Jedoch ergibt eine Kombination des Blaufärbemittels und des Rußpigments in sorgfältig ausgewählten Verhältnismengen einen flüssigen Entwickler, der rasch trocknend oder härtend, abriebbeständig, für eine Vielzahl von elektrostatographischen Systemen und mit einer Vielzahl von Papierporositäten geeignet ist, um ein Bild mit annehmbarer Dichte und Klarheit zu erhalten.

Die Erfindung wird an Beispielen erläutert.

Beispiel I

Es wurde ein flüssiger Entwickler gemäß der Erfindung hergestellt, indem 46 Gew.-^ Mineralöl, 20 Gew.-^ Microlith CT, 4 Gew.-% Alkaliblautoner und JO Gew.-^ Antaron V 216 miteinander vermischt wurden. Das Gemisch wurde vermengt, bis es dem Auge als glatte Dispersion erschien. Eine Probe des zu untersuchenden flüssigen Entwicklers wurde sodann auf ein Stück von Mylar-Film gebracht und eine K-Stange Nr. 2 wurde über den Mylar-Film gezogen, um eine Schicht des flüssigen Entwicklers mit einer Dicke von 9 bis 10 λχ auf der Oberfläche des Mylar-Films zurückzulassen. Ein Stück eines Copy-Flow-Papiers von Rank Xerox mit einer Luftpermeabilität (Bendtsen) von 150 ml/min wurde sodann entwickelt, indem es in Kontakt mit der Schicht des flüssigen Entwicklers auf dem Mylar gewalzt und dort 5 Sekunden lang gehalten wurde, bevor es abgestreift wurde. Nach JO Sekunden wurde die Probe des Papiers, die von dein tintenbeschichteten Mylar-Film abgestreift worden war, unter einen Abreibblock gelegt. Ein Stück flaches Copy-Flow-Papier

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wurde an den Abreibblock mit der Drahtseite gegenüber dem Block angeklammert. Der Abreibeblock bestand aus einem Stahlblock mit einer Oberfläche von 2,54 cm im Quadrat. Diese wurde gegen die Entwicklungsoberfläche durch ein stetiges Gewicht von ungefähr ^i5 kg gehalten. IJm die Gleichförmigkeit von Test zu Test zu gewährleisten, wurde der Abreibeblock so motorisiert, daß er über einen Schlag von etwa 10,16 cm mit regulärer Geschwindigkeit sich vor und rückwärts bewegen konnte. Der Abreibblock wurde 10 Zyklen lang bewegt (20 Schläge mit 10,16 cm), während sich das Papier auf dem Abreibeblock in Druckkontakt mit dem Teil der entwickelten Probe befand, die den flüssigen Entwickler enthielt, der von dem Mylar-Film abgestreift worden war. Etwa 3 Stunden nachdem das Abreibepapier und das Papier der zweiten Probe miteinander gerieben worden waren, wurden beide Proben mit einem optischen Dichtebestimmungsgerät untersucht, um die optische Dichte des flüssigen Entwicklers sowohl auf dem entwickelten Papier als auch auf dem Abreibepapier zu bestimmen.

Dabei wurde festgestellt, daß die annehmbare Dichte des entwickelten Teils des entwickelten Papiers nach etwa 3 Stunden mindestens etwa 1,20 für ein Papier mit einer Luftp^rmeabilität von etwa 150 ml/min und mindestens etwa 1,12 für ein Papier mit einer Luftpermeabilität von etwa 600 ml/min sein sollte. Die Schnelltrocknungseigenschaften und die Abreibebeständigkeit wurden in der Weise gemessen, daß die optische Dichte des flüssigen Entwicklers gemessen wurde, der-auf das Abreibepapier etwa nach 30 Sekunden nach der Entwicklung abgerieben worden war. Dabei wurde festgestellt, daß annehmbare Abreibewerte nicht mehr als etwa 0,55 bei Papier mit einer Luftpermeabilität von etwa I50 ml/min bis etwa 0,25 für eine Abreibung bei einem Papier mit einer Luftpermeabilität von 600 ml/min betragen. In Beispiel I und in den folgenden Beispielen II bis XVI wurden die obigen Tests unter Verwendung

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einer Vielzahl von Papieren mit Permeabilitäten zwischen 150 und etwa 6OO ml/min durchgeführt. In Beispiel I erstreckte sich die optische Dichte des Entwicklungspapiers von etwa I,2j5 bei einem Papier mit einer Permeabilität von etwa I50 ml/min bis etwa 1,17 bei einem Papier mit einer Permeabilität von etwa 6OO ml/min. Die optische Dichte der Abreibungspapiere des Beispiels I erstreckte sich von 0,5^ bei einem Papier mit einer Luftpermeabilität von etwa I50 ml/min bis etwa 0,22 bei einem Papier mit einer Luftpermeabilität von etwa 600 ml/min. Bei Proben, die eine gute Dichte, schnelle Trocknungszeiten und eine hohe Abreibungsbeständigkeit hatten, wurden die Ergebnisse als gut angesehen.

Beispiel II

Ein flüssiger Entwickler wurde nach dem Ansatz des Anspruchs 1 hergestellt, mit der Ausnahme, daß die Konzentration des Alkaliblautoners etwa 1 Gew.-^ und die Konzentration von Microlith CT etwa 23 Gew.-% betrug. Nach dem vollen Testen gemäß Beispiel I wurde festgestellt, daß dieser Ansatz gute Ergebnisse lieferte. Die Dichte des entwickelten Papiers erstreckte sich von c¹-.m 1,22 bei einem Papier nit einer Permeabilität von etwa 150 ml/min bis etwa 1,15 bei einem Papier mit einer Permeabilität von etwa 500 ml/min.

Beispiel III

Ein flüssiger Entwickler wurde hergestellt und gemäß Beispiel I getestet, mit der Ausnahme, daß der Entwickleransätζ so geändert wurde, daß er etwa 0,5 Gew.-^ Alkaliblautoner, etwa 23,5 Gew.-^ Microlith CT und etwa 20 Gew.-% Antaron V 216 mit etwa 56 Gew.-% Mineralöl enthielt. Der Test über ein weites Spektrum der Papierpermeabilität ergab eine laufend schlechte Dichte der entwickelten Kopie, wobei sich die Dichten von etwa 1,16 bei einem Papier mit einer Luftpermeabilität von etwa I50 ml/min bis etwa 1,09 bei einem Papier mit einer Luftpermeabilität von etwa 600 ml/min erstreckten.

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Beispiel IV

Ein flüssiger Entwickler wurde hergestellt und gemäß Anspruch untersucht. Der Ansatz des flüssigen Entwicklers wurde jedoch so geändert, daß er etwa 6 Gew.-% Alkaliblautoner, etwa 18 Gew.-Microlith CT, etwa 30 Gew.-^ Antäron V 216 und etwa 46 Gew.-# Mineralöl enthielt. Der Test zeigte, daß die optischen Eigenschaften des Entwicklungspapiers und des Abreibungspapiers innerhalb der annehmbaren Bereiche gemäß Beispiel 1 lagen.

Beispiel V

Eine flüssige Entwicklerzusammensetzung wurde hergestellt und gemäß Beispiel I getestet, mit der Ausnahme, daß der Ansatz des Entwicklers so geändert wurde, daß er 7 Gew.-^ Alkaliblautoner, 17 Gew.-# Microlith CT, JO Gew.-^ Antaron V 216 und 46 Gew.-^ Mineralöl enthielt. Der Test zeigte, daß die hohe Konzentration des Blaufärbemittels eine schlechte Abreibebeständigkeit mit optischen Dichtewerten auf den Abreibungspapieren von etwa 0,65 bei einem Papier mit einer Luftpermeabilität von etwa 150 ml/min und etwa 0,50 bei Papier mit einer Luftpermeabilität von etwa 600 ml/min ergab.

Beispiel VI

Eine Entwickler zusammensetzung wurde mit dem Ansatz und nach der Arbeitsweise des Beispiels I hergestellt und untersucht, mit der Ausnahme, daß die Zusammensetzung so verändert wurde, daß er 6 Gew.~# Alkaliblautoner, 15 Gew.-^ Microlith CT, j50 Gew.-# Antaron V 216 und 49 Gew.-% Mineralöl'enthielt. Die Tests gemäß Beispiel I zeigten, daß dieser Ansatz annehmbare Trοcknungszeiten, optische Dichten und Abreibungsbeständigkeiten ergab» Jedoch führte die niedrige Konzentration des Schwarzpigments zu einer entwickelten Gegend mit einem leichten Blaustich.

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Beispiel VII

Ein flüssiger Entwickler wurde gemäß Beispiel I hergestellt, mit der Ausnahme, daß die Zusammensetzung so geändert wurde, daß er 6 Gew.-^ Alkaliblautoner, 14 Gew.-% Microlith CT, 30 Gew.-^ Antaron V 216 und 50 Gew.-% Mineralöl enthielt. Die Testergebnisse wiesen darauf hin, daß diese Formulierung entwickelte Kopien mit einer nicht annehmbar schlechten Dichte ergaben, wobei sich die Dichten der entwickelten Kopien von etwa 1,18 bei einem Papier mit einer Luftpermeabilität von etwa 600 ml/min bis 1,09 bei einem Papier mit einer Luftpermeabilität von etwa 600 ml/min erstreckten.

Beispiel VIII

Ein flüssiger Entwickler wurde gemäß Beispiel I hergestellt und untersucht, mit der Ausnahme, daß die Zusammensetzung so geändert wurde, daß er etwa 2 Gew.-% Alkaliblautoner, etwa 25 Gew.% Microlith CT, etwa 250 Gew.-# Antaron V 216 und etwa 43 Gew.-^ Mineralöl enthielt. Die Testergebnisse wiesen darauf hin, daß diese Formulierung annehmbare Trockenzeiten, optische Dichten und Abreibebeständigkeiten lieferte.

Beispiel IX

Ein flüssiger Entwickler wurde wie in Beispiel I hergestellt und untersucht, mit der Ausnahme, daß die Zusammensetzung so geändert wurde, daß er 2 Gew.-^ Alkaliblautoner, 26 Gew.-^ Microlith CT, 30Gew.-$ Antaron V 216 und 42 Gew.-% Mineralöl enthielt. Die Testergebnisse zeigten, daß die Formulierung eine nicht annehmbar schlechte Abreibebeständigkeit auf einer Vielzahl von Papieren ergab. Die Abreibepapierdichte erstreckte sich von etwa 0,58 bei einem Papier mit einer Luftpermeabilität von 150 ml/min bis etwa 0,27 bei einem Papier mit einer Luftpermeabilität von 600 ml/min.

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Beispiel X

Ein flüssiger Entwickler wurde gemäß Beispiel I hergestellt und untersucht, mit der Ausnahme, daß die Zusammensetzung so geändert wurde, daß er etwa 6 Gew.-^ Alkaliblautoner, etwa 25 Gew.-^ Microlith CT, etwa 2 Gew.-% Antaron V 216 und etwa 67 Gew.-^ Mineralöl enthielt. Tests hinsichtlich des Schnelltrocknens, der Abreibebeständigkeit und der optischen Dichte zeigten, daß der Entwickler dieser Zusammensetzung annehmbar war. Es wurde jedoch festgestellt, daß der Entwickler eine sehr niedrige Viskosität hat, was für elektrostatographische Kopierungs- oder Duplizierungsvorrichtungen, die mit sehr- hohen Geschwindigkeiten arbeiten₃ geeignet ware.

Beispiel XI

Ein flüssiger Entwickler wurde wie in Beispiel I hergestellt und getestet., mit der Ausnahme, daß die Zusammensetzung so geändert wurde, daß er etwa 1 Gew.-^ Alkaliblautoner, etwa 15 Gew.-$ Microlith GT., etwa 1 Gew.-^ Antaron V 216 und etwa 8j5 Q evr. ^ Mineralöl enthielt. Die Ergebnisse zeigten eine annehmbare Trocknungszeit , optische Dichte und Abreibebeständigkeit. Es wurde beobachtet, daß diese Formulierung eine Viskosität von etwa 100 cps hatte und daß sie in erster Linie für Hochgesohwindigkeits-Elektrostatographievorriehtungen geeignet ist.

Beispiel XII

Ein flüssiger Entwickler wurde wie in Beispiel 1 hergestellt und untersucht, mit der Ausnahme, daß die Zusammensetzung so geändert wurde, daß er etwa 6 Gew.-<$> Alkaliblautoner, etwa 25 Gew.% Microlith CT, etwa 45 Gew, ~fo Antaron V 216 und etwa 24 Gew. -% Mineralöl enthielt. Die Tests gemäß Beispiel I "eignen, daß die Zusammensetzung eine annehmbare Dichte, Arreib-ac^ständigkeit mA Trocknungszeit ergab. Es wurde jeaooh fest.^?te? It, da3 der fIiI3.-;:l5e Entwickler aleser Formulierung zu '·ΐε1:ο3 ist, als

daß er für die meisten elektrostatographischen Kopierungs- oder Duplizierungsvorrichtungen geeignet ist.

Beispiel XIII

Eine Entwicklerzusammensetzung wurde wie in Beispiel I hergestellt und getestet, mit der Ausnahme, daß die Zusammensetzung so geändert wurde, daß der Entwicklung etwa 6 Gew.-% Alkaliblautoner, etwa 25 Gew.-^ Microlith CT, etwa kO Gew.-^ Antaron V 216 und etwa 29 Gew.-% Mineralöl enthielt. Tests gemäß Beispiel I zeigten, daß der Ansatz eine gute Abreibebeständigkeit, rasche Trocknungszeiten und eine gute optische Dichte ergab. Obgleich der Entwickler hoch viskos ist, ist der Entwickler dieses Beispiels zur Verwendung in Niedergeschwindigkeits-Elektrostatographiekopierungs- oder -duplizierungsvorrichtungen oder dergl. geeignet.

Beispiel XIV

Ein flüssiger Entwickler wurde gemäß Beispiel I hergestellt und untersucht, mit der Ausnahme, daß die Zusammensetzung so verändert wurde, daß er entweder 4 Gew.~% Alkaliblautoner, etwa 20 Ge'<-.-# Microlith CT. otwa 50 Gew.-% Antaron V 216, etwa 45,3 Gew.-% Mineralöl und etwa 0,7 Gew.-^ Paraflint R G-Wachs, nämlich ein synthetisches Hartwachs in Flockenform von Moore and Monger, enthielt. Gemäß Beispiel I durchgeführte Tests zeigten, daß der flüssige Entwickler mit dieser Zusammensetzung eine nicht annehmbare Abreibebeständigkeit mit einer, optischen Dichte des Abreibungspapiers von etwa 0,61 bei einem Papier mit einer Luftpermeabilität von etwa I50 ml/min bis etwa 0,29 bei einem Papier mit einer Luftpermeabilität von etwa 600 ml/min ergab.

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Beispiel XV

Ein flüssiger Entwickler wurde gemäß Beispiel I hergestellt und untersucht, mit der Ausnahme, daß die Zusammensetzung des flüssigen Entwicklers so verändert wurde, daß er etwa 4 Gew.-^ Alkaliblautoner, etwa 20 Gew.-^ Microlith CT, etwa 30 Gew.-^ Antaron V 216, etwa k3 Gew.-^ Mineralöl und' etwa 1 Gew.-% Nigrosine SSJJ enthielt. Nigrosine SSJJ ist ein spritlösliches Nigrosin (Lewis-Base, hergestellt von American Cyanamid). Die Tests zeigten, daß der flüssige Entwickler mit dieser Zusammensetzung unzufriedenstellend war, da er keine annehmbare optische Dichte ergeben konnte. So erstreckten sich z. B. die Diehten von etwa 1,16 bei Papier mit einer Luftpermeabilität von 150 ml/min bis zu etwa 1,13 bei Papier mit einer Luftporosität von etwa 600 ml/min.

Beispiel XVI

Im Labor wurde eine Vorrichtung gemäß der US-PS 3 084 0k~$ zusammengestellt. Eine xerographische Trommel, die mit einer Schicht von photoleitendem isolierendem Selen beschichtet war, warde im Dunkeln nach einer Aufladungsstation gedreht, wo eine KoronaeirjrJfhfring eine gleichförmige Ladung auf die Oberfläche des photoleitenden isolierenden Überzugs aufbrachte. Sodann wurde die Trommel zu einer Belichtungsstation gedreht, wo sie einem Licht-und-Schatten-Muster ausgesetzt wurde, das von einem Ürsprungsdokument reflektiert wurde. Die Oberflächenladung

wurde in den vom Licht getroffenen Stellen zerstreut, 'wodurch ein Ladungsmuster auf der Oberfläche der Trommel zurückblieb. Die das Ladungsmuster tragende Trommel wurde sodann nach einer Entwicklungsstation gedreht, wo die Trommeloberfläche in Kontakt mit einer Entwickleraufbringungswalze war. Die Aufbringungswalze hatte ein Oberflächenmuster von Landteilen und Tälern«. Die Täler enthielten einen flüssigen Entwickler, die Landteile

waren im wesentlichen von dem flüssigen Entwickler frei. Beim Kontakt der Aufbringungswalze und der xerographischen Trommel wurde der flüssige Entwickler von den Tälern zu der Trommeloberfläche zur Entwicklung des Ladungsmusters gezogen.

Die flüssigen Entwickler der Beispiele I, II, IV, VI, VIII, X und XIII wurden jeweils der Reihe nach in den Tälern der Aufbringungswalze verwendet. Es wurde festgestellt, daß jeder Entwickler das Ladungsmuster auf der Trommeloberfläche angemessen entwickelte, was die Eignung der flüssigen Entwicklerformulierungen in einer elektrostatographischen Vorrichtung anzeigt.

Die angegebenen Zusammensetzungen und Maßnahmen sind als Beispiele für die Erfindung gedacht. Es können aber auch andere Entwicklermaterialien als die oben aufgeführten verwendet werden, wobei entsprechende Ergebnisse erhalten werden.

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Claims

Patentansprüche

Schnell trocknender, flüssiger Entwickler, der im wesentlichen abreibebeständige Bilder mit annehmbarer Dichte ergibt, dadurch gekennzeichnet, daß er eine organische Trägerflüssigkeit umfaßt, welche darin dispergiert ein Blaufärbemittel in einer Konzentration von etwa 1 bis etwa 6 Gew.-^, ein verharztes Schwarzpigment in einer Konzentration von etwa I5 bis etwa 25 Gew.-% und ein öllösliches Dispergierungsmittel in einer Konzentration von etwa 2 bis etwa 40 Gew.-Ji enthält.

2. Flüssiger Entwickler nach Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerflüssigkeit einen Widerstand von mindestens etwa 10 Ohm-cm hat.

3. Flüssiger Entwickler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerflüssigkeit ein Paraffinöl mit einem spezifischen Gewicht von etwa 0,84 bis 0,89 ist.

4„ Flüssiger Entwickler nach Anspruch J>, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerflüssigkeit ein Mineralöl ist.

5. Flüssiger Entwickler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Blaufärbemittel aus der Gruppe Alkaliblau, Phthalocyaninblaupigmente, Pfauenblau-Lacke und Ferriferrocyanidpigmente und Gemischen davon ausgewählt ist.

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6. Flüssiger Entwickler nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, daß das Blaufärbemittel ein Alkaliblaupigment, das in einem naphthenischen Mineralöl vordispergiert ist, ist.

7. Flüssiger Entwickler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Blaufärbemittel in einer Konzentration von etwa k Gew.~% vorliegt.

8. Flüssiger Entwickler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das verharzte Schwarzpigment ein Schwarzpigment aus der Gruppe Ruß, Holzkohle und feinverteilter Kohlenstoff sowie Gemische davon, vermischt mit einem Kohlenwasserstoffharz, ist.

9· Flüssiger Entwickler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das verharzte Schwarzpigment ein Kanalruß ist, der in einem hydrierten Kolophoniumestergummi dispergiert ist.

10. Flüssiger Entwickler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das verharzte Schwarzpigment in einer Konzentration von etwa 20 Gew.-^ vorliegt.

11. Flüssiger Entwickler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwarzpigment eine Teilchengröße von weniger als etwa 0,25/u hat.

12. Flüssiger Entwickler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das oberflächenaktive Mittel aus der Gruppe Dioleatsalz von N-Tall-trimethylendiamin, organische Phosphatester, langkettige cyclische Polyamine, Dioctylsulfosucceinat und alkyliertes Polyvinylpyrrolidon ausgewählt ist.

15. Flüssiger Entwickler nach Anspruch 12, dadurch g e k e η η -

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zeichnet, daß das oberflächenaktive Mittel alkyliertes Polyvinylpyrrolidon ist.

14. Flüssiger Entwickler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das oberflächenaktive Mittel in einer Konzentration von etwa 20 Gew.-% vorhanden ist.

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