DE2821565A1 - Frei-fliessender entwickler fuer die entwicklung elektrostatischer bilder - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen frei-fließenden, eine Flüssigkeit enthaltenden Pulver-Entwickler für die Entwicklung elektrostatischer latenter Bilder, d.h. elektrostatischer Ladungsmuster.

Es ist bekannt, zur Entwicklung elektrostatischer Ladungsmuster, die nach verschiedenen elektrographischen Methoden erzeugt sein können, trockene, ein elektrographisches Tonerpulver enthaltende Entwickler oder flüssige elektrographische Entwickler mit Ladungen aufweisenden Tonerteilchen, die in einem flüssigen elektrisch isolierenden Kohlenwasserstoffmedium dispergiert sind, zu verwenden. Die Zusammensetzung von trockenen, einen Toner enthaltenden Entwicklern ist in den vergangenen Jahren ständig modifiziert und verbessert worden. Ein Beispiel hierfür ist die Verwendung eines trockenen Zwei-Komponenten-Entwicklers mit einer triboelektrischen Mischung aus Trägerteilchen und Tonerpulver, z*B. im Falle verschiedener "Kaskaden"-Entwickler. Ein weiteres Beispiel ist die Verwendung von magnetisch anziehbaren Teilchen als Trägerteilchen im Falle der verschiedensten "Magnetbürsten"-Entwickler. In entsprechender Weise ist die Zusammensetzung von flüssigen Entwicklern ständig verbessert und modifiziert worden, beispielsweise durch Verwendung verbesserter Pigmente, Bindemittel, stabilisierender Additive und dergleichen.

Obwohl also die bekannten trockenen und flüssigen Entwickler ständig modifiziert und verbessert wurden, weisen sie schwerwiegende Nachteile auf. Nach wie vor besteht ein starkes Bedürfnis nach einfacheren, weniger kostspieligen elektrographischen Entwicklern. Ein bekanntes Problem, das beispielsweise den meisten trockenen, ein Tonerpulver enthaltenden Entwicklern anhaftet, ist die beträchtliche Energiemenge, die erforderlich ist, um das trockene Tonerpulverbild auf einem geeigneten Trägermaterial aufzuschmelzen und auf dem Träger zu fixieren. Obgleich derartige Energieerfordernisse kein so großes Problem im Falle von üblichen flüssigen elektrographischen Entwicklern darstellen, wurde die Verwendung derartiger Entwickler im Rah-

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men von üblichen elektrographischen Kopiervorrichtungen, die mit hoher Geschwindigkeit arbeiten und durch einen hohen Durchsatz gekennzeichnet sind, bisher vermieden, und zwar im Hinblick auf die mit der Verwendung großer Volumina von hochflüchtigen Kohlenwasserstoffen, die zur Herstellung derartiger flüssiger Entwickler verwendet werden, verbundenen Schwierigkeiten.

Infolgedessen wäre ein Entwickler vorteilhaft, der das Aussehen und die Charakteristika eines frei-fließenden trockenen Tonerpulvers aufweist und dennoch eine größere Flüssigkeitsmenge aufweist. Von Vorteil wäre somit ein Entwickler für die Entwicklung elektrostatischer Ladungsbilder, der sich durch die leichte Handhabung üblicher trockener, frei-fließender Tonerpulver enthaltender Entwickler auszeichnet, sich jedoch gleichzeitig leicht fixieren läßt, wie die verschiedenen üblichen flüssigen Entwickler. Durch die Herstellung eines solchen Entwicklers mit einem Gehalt an einer Flüssigkeit und einer färbenden Komponente würden des weiteren viele Probleme überwunden, die mit der Verwendung von üblichen flüssigen elektrographischen Entwicklern verbunden sind, die größere Mengen an organischen Flüssigkeiten enthalten, beispielsweise das Problem der Beseitigung von flüssigen Kohlenwasserstoffen ohne Geruchsbelästigung und die Gefahr von Entzündungen, die häufig bei der Handhabung organischer Lösungsmittel auftreten.

Gegenstand der Erfindung ist ein frei-fließender, eine Flüssigkeit enthaltender Pulver-Entwickler für die Entwicklung elektrostatischer latenter Bilder, der gekennzeichnet ist durch:

a) 60 bis 98 Gew.-i Tröpfchen mit einer Flüssigkeit und einer färbenden Komponente sowie

b) 2 bis 40 Gew.-i trockenen diskreten Teilchen, die die Tröpfchen umgeben,

wobei die Oberflächenenergie der trockenen, diskreten Teilchen geringer ist als die Grenzflächenspannung zwischen den trockenen diskreten Teilchen und den Tröpfchen*

Gegenstand der Erfindung ist des weiteren ein Verfahren zur Entwicklung elektrostatischer latenter Bilder unter Verwendung eines solchen frei-fließenden Entwicklers.

Bei dem erfindungsgemäßen Entwickler handelt es sich um ein trocken erscheinendes oder trocken aussehendes frei-fließendes, pulverartiges Material, das mindestens etwa 60 Gew.-I und nicht mehr als etwa 98 Gew.-4 Tröpfchen mit oder aus einer eine färbende Komponente enthaltenden Flüssigkeit enthält. Die Tröpfchen sind dabei vollständig von trockenen, diskreten Teilchen umgeben, die mindestens etwa 2 und nicht mehr als etwa 40 Gew.-I des Gesamtentwicklergewichtes ausmachen. Die Oberflächenenergie der trockenen, diskreten Teilchen ist dabei geringer als die Grenzflächenspannung zwischen den trockenen, diskreten Teilchen und den Tröpfchen, die sie umgeben, d.h. die Tröpfchen befeuchten oder benetzen nicht die trockenen, diskreten Teilchen.

Ein erfindungsgemäßer Entwickler eignet sich für die Herstellung sichtbarer Bilder im Rahmen eines Verfahrens, bei dem zunächst ein elektrostatisches Ladungsmuster auf einer Oberfläche erzeugt wird und das Ladungsmuster mit einem Entwickler in Kontakt gebracht wird.

Überraschenderweise wurde gefunden, daß es sich bei einem Entwickler der angegebenen Zusammensetzung um einen trockenen Pulver-Entwickler handelt. Der Entwickler weist dabei die freifließenden Charakteristika und leichten Handhabungseigenschaften eines trockenen elektrographischen Tonerpulvers auf und weist trotzdem die Vorteile einer flüssigen elektrographischen Druckfarbe auf, d.h. der Entwickler läßt sich leicht fixieren, ohne daß dabei eine vergleichsweise höhe Energie aufgewendet werden muß, die normalerweise benötigt wird, um übliche trockene elektrographische Tonerpulver aufzuschmelzen und zu fixieren.

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Obgleich der genaue Mechanismus, nach dem ein erfindungsgemäßer Entwickler die Entwicklung eines elektrostatischen Ladungsmusters ermöglicht, bis heute noch nicht voll geklärt ist, läßt sich die Wirkungsweise eines erfindungsgemäßen Entwickler theoretisch wenigstens teilweise doch wie folgt erklär-en. Es wird angenommen, daß die eine färbende Komponente enthaltenden Tröpfchen, die in dem trocken erscheinenden Pulver vorhanden sind dazu neigen, eine elektrostatische Ladung von entweder einer positiven oder negativen Polarität bezüglich der trockenen diskreten Teilchen, welche die Tröpfchen umgeben und deren Zusammenfließen verhindern, aufzunehmen. Es wird angenommen, daß durch die Einverleibung einer färberischen Komponente und gegebenenfalls polymeren Bindemitteln, Dispergierhitsmitteln und anderen Komponenten in die Tröpfchen, wie im späteren noch genauer beschrieben wrd, es möglich ist, einen trocken erscheinenden oder trocken aussehenden, eine Flüssigkeit enthaltenden Entwickler herzustellen, wobei die eine färbende Komponente enthaltenden Tröpfchen dazu neigen, entweder eine positive oder negative Polarität aufzuweisen, je nach der speziellen Zusammensetzung der Tröpfchen. Des weiteren hat sich gezeigt, daß die Polarität der Tröpfchen in dem Entwickler verändert werden kann, und zwar durch Veränderung der Verbindungen oder Stoffe, die zur Herstellung der trockenen, diskreten Teilchen verwendet werden, die die Tröpfchen umgeben und deren Zusammenfließen verhindern.

Wie sich aus dem Vorstehenden ergibt, ähneln die elektrischen Eigenschaften eines erfindungsgemäßen Entwicklers den Eigenschaften eines üblichen trockenen Zwei-Koraponenten-Entwicklers aus einer triboelektrischen Mischung aus trockenen Tonerteilchen und trockenen Trägerteilchen. Eine solche Analogie zwischen einem Entwickler nach der Erfindung und einem üblichen trockenen Zwei-Komponenten-Entwickler ist jedoch nicht perfekt und nicht vollständig.

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Beispielsweise ist bekannt, daß bei Verwendung üblicher aus zwei Komponenten bestehender trockener elektrographischer Entwickler mit einer triboelektrischen Mischung aus Trägerteilchen und elektrostatisch anziebaren Tonerteilchen ein beschränkter Erschöpfungsgrad zu beachten ist, der das Maß bestimmt, in dem eine Erschöpfung an Tonerteilchen während der Entwicklung elektrostatischer Ladungsmuster auftritt. Werden demzufolge derartige aus zwei Komponenten bestehende Entwickler zur Entwicklung einer Reihe von elektrostatischen Ladungsmustern verwendet, so muß Sorge dafür getragen werden, daß der Entwickler ergänzt wird, d.h. es muß Sorge dafür getragen werden, daß zusätzliche Tonerteilchen zugeführt werden, um die ' ' Tonerteilchen, die während des Entwicklungsprozesses verbraucht werden, zu ergänzen. Eine solche Ergänzung des Entwicklers stellt ein Problem dar, mit dem übliche Zwei-Komponenten-Entwickler behaftet sind, und zwar deshalb, weil es oftmals sehr schwierig ist, zusätzliche Tonerteilchen in einen Entwickler einzuführen, ohne dabei die existierende Stabilitä- zwischen den Trägerteilchen und Tonerteilchen, die bereits vorliegen, zu zerstören.

Im Gegensatz hierzu hat sich gezeigt, daß im Falle der erfindungsgemäßen Entwickler, obgleich noch nicht vollständig geklärt weshalb, ein Erschöpfungs- und Ergänzungsproblem des Typs, wie es bei den üblichen bekannten, aus zwei Komponenten bestehenden trockenen Entwicklern vorhanden ist, nicht auftritt. Vielmehr hat sich gezeigt, daß, obgleich die erfindungsgemäßen Entwickler ganz offensichtlich elektrisch oder triboelektrisch wirksam sind, und zwar in analoger Weise zu bekannten trockenen, aus zwei Komponenten bestehenden Entwickler (wie oben beschrieben) keine ungleichmäßige Erschöpfung der eine färbende Komponente enthaltenden Tröpfchen und der trockenen, diskreten Teilchen des Entwicklers auftritt. Mit anderen Worten, warf die Erschöpfung anbelangt, verhalten sich die erfindungsgemäßen Entwickler wie aus einer Komponente aufgebaute Entwickler. Dies bedeutet, daß sich der Benutzer eines erfindungsgemäßen Entwicklers

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nicht de» Problem konfrontiert sieht, den Entwickler aufgrund einer verschieden starken Erschöpfung der einzelnen Komponenten ergänzen zu müssen. Infolgedessen ist bei Verwendung eines erfindungsgemäßen Entwicklers eine Konzentrationssteuerung oder Konzentrationsüberwachung bei Verwendung des Entwicklers, wie es üblicherweise bei Verwendung von trockenen, aus zwei Komponenten bestehenden Entwicklern der Fall ist, nicht erforderlich.

Wird ein erfindungsgemäßer Entwickler im Rahmen eines Verfahrens zur Entwicklung eines elektrostatischen Ladungsbildes verwendet, so läßt sich die Menge an Entwicklermaterial, die während der Durchführung eines Entwicklungsprozesses verbraucht worden ist, in einfacher Weise durch Zusatz von Entwickler ausgleichen, ohne daß es dabei erforderlich ist, spezielle Maßnahmen zu treffen, um den verschieden starken Verbrauch der Einze!komponenten auszugleichen. Diesbezüglich arbeitet ein erfindungsgemäßer Entwickler viel ähnlicher wie eine übliche flüssige Druckfarbe, die bei der Herstellung von Kopien oder Drucken aufgebraucht wird und die in einfacher Weise durch Zusatz weiterer flüssiger Druckfarbe "ergänzt" wird.

Das Ergänzungsproblem, das im Falle üblicher trockener, aus ewei Komponenten bestehender Entwickler auftritt, tritt des weiteren im Falle vieler üblicher flüssiger elektrographischer Entwickler auf, die elektrostatisch anziebare Tonerteilchen enthalten. Des weiteren sieht man sich bei Verwendung von derartigen flüssigen Entwicklern einer zusätzlichen Art von Ergänzungsproblem konfrontiert. Dies bedeutet, daß die elektrostatischen Ladungsbilder, die durch solche flüssigen Entwickler entwickelt werden dazu neigen, eine bestimmte Menge des flüssigen Kohlenwasserstoffmaterials aus dem Entwickler abzuziehen (oftmals ist diese Menge beträchtlich). Dies bedeutet, daß , wenn das Bild getrocknet wird, das Problem einer Belüftung oder Entfernung des flüssigen Kohlenwasserstoffdampfes auftritt, der erzeugt wird, wenn ein mittels eines flüssigen Entwicklers entwickeltes Bild getrocknet wird. Im Falle vieler üblicher Verfahren, die mit flüssigen Entwicklern arbeiten, werden die

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Kohlenwasserstoffdämpfe einfach in die Luft entlassen, wenn das Bild getrocknet und fixiert wird, so daß Luftverschmutzungsprobleme auftreten, wenn nicht das Verfahren so langsam durchgeführt wird, daß die Menge an Kohlenwasserstoffdämpfen, die in die Luft gelangen, klein gehalten werden kann. Aus diesem Grunde sind viele der üblichen bekannten flüssigen Entwickler im kommerziellen Maßstab nicht im Rahmen von Kopierverfahren anwendbar, die mit hohen Geschwindigkeiten arbeiten, weil zu große Mengen an Kohlenwasserstoffdämpfen freigesetzt werden. Im Gegensatz hierzu weisen die erfindungsgemäßen Entwickler keine derartigen Trägerflüssigkeiten auf, wodurch das Problem der Verdampfung derartiger Flüssigkeiten während des Entwicklungsprozesses vermieden wird.

Im Falle der erfindungsgemäßen Entwickler müssen die Tröpfchen aus der Flüssigkeit und der färbenden Komponente und die trockenen, diskreten Teilchen eine bestimmte Beziehung zueinander, bezogen auf ihre Oberflächenenergien, haben. Im Falle einer jeden gegebenen Kombination von Tröpfchen und trockenen, diskreten Teilchen soll die Oberflächenenergie der trockenen, diskreten Teilchen geringer sein als die Grenzflächenspannung zwischen den trockenen, diskreten Teilchen und den flüssigen Tröpfchen. Dies ist eine andere Weise darzutun, daß im Falle von erfindungsgemäß verwendbaren Kombinationen von Tröpfchen und trockenen, diskreten Teilchen die Tröpfchen die trockenen, diskreten Teilchen nicht "benetzen" oder "befeuchten".

Der Fachmann auf dem Gebiet der Oberflächenchemie verweist auf Kontaktwinkel, wenn er versucht zu ermitteln, ob eine bestimmte Flüssigkeit einen bestimmten festen Stoff "benetzt". Der Kontaktwinkel ist ein Maß des inneren Winkels, der gebildet wird von der Oberfläche eines Tröpfchens der zu untersuchenden Flüssigkeit und einer Oberfläche des zu untersuchenden festen Stoffes, an dem Punkt, wo die Oberfläche der Flüssigkeit zuerst mit der Oberfläche des festen Stoffes in Kontakt gelangt. Die Messung kann dadurch erfolgen, daß ein Tröpfchen der zu unter-

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suchenden Flüssigkeit auf eine flache Oberfläche aus dem festen Stoff gebracht wird, worauf der Winkel am Kontaktpunkt unter Verwendung eines Mikroskopes mit einem Auswertgerät über dem Okular gemessen wird. Der auf diese Weise gemessene Winkel wird gelegentlich auch als der sogenannte "fortschreitende Winkel" bezeichnet, da es sich bei diesem Winkel um den Gleichgewichtswinkel handelt, der gebildet wird, wenn Flüssigkeit auf eine feste Oberfläche gebracht wird. In entsprechender Weise läßt sich ein "zurückfließender Winkel"

messen, d.h. ein Gleichgewichtswinkel, der gebildet wird, wenn ein Teil der Flüssigkeit von der festen Oberfläche entfernt wird, beispielsweise durch Biegen der flachen, festen Oberfläche, so daß ein Teil der Flüsigkeit von der Oberfläche abfließen kann und Messen des Winkels, der durch die feste Oberfläche und die auf der Oberfläche verbliebenen Flüssigkeit gebildet wird.

Die Beziehung zwischen de» Kontaktwinkel und der Oberflächenenergie des Systems läßt sich durch die folgende Gleichung wiedergeben:

Cos A « ^BS - ¹SL

^EL

worin bedeuten:

A den Kontaktwinkel; Eg die Oberflächenenergie des festen Stoffes; E^ die Oberflächenenergie der Flüssigkeit und

Tg, die Grenzflächenspannung zwischen dem festen Stoff und der Flüssigkeit, wenn sie sich in Kontakt miteinander befinden.

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Eine Flüssigkeit "benetzt" dann nicht einen festen Stoff,und liefert dann keine geeignete Flüssigkeits-Feststoffkombination im Sinne der Erfindung, wenn der fortschreitende Kontaktwinkel größer als 90° ist oder der zurückfließende Kontaktwinkel größer als 0°.

Führt man diese Werte in die oben angegebene Gleichung I ein, so erhält man die folgenden Werte für erfindungsgemäß geeignete Feststoff-Flüssigkeitskombinationen: wenn der zurückfließende Winkel gemessen wird:

^{11 E}S " ^TSL -<; 1,0 oder

^EL

III

und wenn der fortschreitende Winkel gemessen wird:

^{IV E}S " ^TSL <^ 0 oder

^EL

¹¹S ^ ¹SL

Da Eg, E_L und T_gL jeweils positive Zahlenwerte darstellen, sind beide Gleichungen III und V, welche die Beziehungen beschreiben, die vorliegen, wenn die zurückfließenden Winkel und fortschreitenden Winkel für Feststoff-Flüssigkeitskombinationen gemessen werden, die erfindungsgemäß geeignet sind,

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erfüllt, wenn immer die Oberflächenenergie der trockenen, dis kreten Teilchen (E₅) geringer ist als die Oberflächenspannung zwischen den trockenen, diskreten Teilchen und den Tröpfchen

Die angegebenen Oberflächenenergiebeziehungen lassen sich indirekt nach einfachen Methoden ermitteln, z.B. den beiden im folgenden beschriebenen Methoden.

Gemäß einer Methode, die ausreicht für die Auswahl von Kombinationen von Tröpfchen und trockenen, diskreten Teilchen mit Oberflächenenergiebeziehungen, die erfindungsgemäß geeignet sind, ist es lediglich erforderlich, entweder den zurückfließenden oder fortschreitenden Kontaktwinkel des Systems, wie oben beschrieben, zu ermitteln. Die trockenen, diskreten Teilchen werden dabei für diese Messung in eine feste Oberfläche überführt, und zwar durch Niederschlagen der Teilchen auf einenj Glasträger, der zuvor mit einer Schicht eines Acrylharz-Klebstoffes beschichtet worden ist, die noch nicht trocken ist. Dabei soll die Klebstoffschicht mit einer ausreichenden Menge an den trockenen, diskreten Teilchen beschichtet werden, so daß die erhaltene Oberfläche auf den Glasträger ganz aus den Teilchen besteht. Andererseits kann der Klebstoff die Messungen beeinflussen, so daß ungenaue Meßwerte erhalten werden. Ist der gemessene fortschreitende Winkel größer als 90° oder ist der gemessene zurückfließende Winkel größer als 0°, so lassen sich die trockenen, diskreten Teilchen dazu verwenden, die Tröpfchen der eine färbende Komponente enthaltenden Flüssigkeit zu umhüllen oder zu umgeben, ohne durch die Tröpfchen benetzt zu werden, unter Ausbildung eines Entwicklers nach der Erfindung.

Weitere Informationen bezüglich der Kontaktwinkel und ihrer Messungen finden sich beispielsweise in dem Buch von A.W.Adamson, "Physical Chemistry of Surfaces", 2. Ausgabe, Verlag Wiley & Sons, New York, 1967.

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Eine weitere, vielleicht noch einfachere Methode, nach der sich feststellen läßt, ob eine Flüssigkeits-Feststoffkombination eine Oberflächenenergiebeziehung nach der Erfindung aufweist, d.h. ob die Tröpfchen die diskreten, trockenen Teilchen nicht benetzten, besteht darin, zunächst eine Oberfläche aus den trockenen, diskreten Teilchen auf einem Glasträger wie oben zu erzeugen und den Träger dann in eine Lösung oder DispeisLon der zu untersuchenden Flüssigkeit und der färbenden Komponente zu tauchen. Nach Herausnehmen des Trägers aus der Lösung oder Dispersion läßt sich visuell feststellen, ob noch ein kontinuierlicher Film der Lösung oder Dispersion auf der festen Oberfläche vorhanden ist. Ist dies nicht der Fall, dann benetzt die Flüssigkeit den festen Stoff nicht und die Kombination hat Oberflächenenergiebeziehungen, die sie für die Erfindung geeignet machen. Eine weitere Beschreibung dieser Methode findet sich in den später folgenden Beispielen.

Obgleich an sich jede Kombination von Tröpfchen und trockenen, diskreten Teilchen, die unter Berücksichtigung der oben angegebenen Kriterien ausgewählt wurde, zur Herstellung erfindungsgemäßer Entwickler für die Erzeugung sichtbarer Bilder geeignet ist, können doch im Einzelfalle bestimmte Komponente für bestimmte Anwendungszwecke geeigneter sein als andere.

In vorteilhafter Weise kann die flüssige Komponente der Tröpfchen beispielsweise aus einer Flüssigkeit, wie Wasser, den verschiedensten Polyolen oder Amiden, bestehen.

Typische geeignete Polyole sind kurzkettige Alkylpolyole mit zwei oder mehreren Hydroxygruppen und 1 bis 7 Kohlenstoffatomen in der Alkylgruppe. Vorteilhafte Polyde sind beispielsweise Glyzerin, Äthylenglykol, Propylenglykol sowie Mischungen dieser Verbindungen und andere hochpolare Glykole, d.h. beispielsweise Diole, Triole und Mischungen hiervon.

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Eine besonders vorteilhafte Klasse von Flüssigkeiten, die sich erfindungsgemäß verwenden läßt, und zwar aufgrund der extrem hohen Oberflächenenergie, welche diese Flüssigkeiten zeigen, besteht aus Flüssigkeiten, wie Wasser, Glyzerin, Äthylenglykol, Formamid sowie Mischungen hiervon untereinander und mit anderen Flüssigkeiten, z.B. den verschiedensten anderen kurzkettigen Alkylpolyolen, insbesondere des oben angegebenen Typs.

Wie bereits angegeben, liegt die Menge an eine färbende Komponente enthaltenden Tröpfchen in den Entwicklern bei unter 98 Gew.-* und über 60 Gew.-I. Vorzugsweise liegt sie bei über 90 Gew.-$, bezogen auf das Gesamtgewicht des Entwicklers.

Die Menge an flüssiger Komponente in der Tröpfchenphase der Entwickler liegt in vorteilhafter Weise bei über etwa 40 Gew.-I, bezogen auf das Gesamtgewicht des Entwicklers (entsprechend einem Äquivalent von mehr als etwa 67 Gew.-* des Gesamtgewichtes der Tröpfchenphase des Entwicklers). Es hat sich jedoch gezeigt, daß vorteilhafte Ergebnisse auch dann erhalten werden, wenn die flüssige Komponente der Tröpfchenphase nicht mehr als etwa 5 Gew.-i des Gesamtgewichtes des Entwicklers darstellt (das etwa 8 Gew.-I der Tröpfchenphase entspricht), wobei der verbleibende Anteil der Tröpfchenphase andere erforderliche und/ oder wünschenswerte Zusätze, wie eine oder mehrere färbende Komponenten, Dispersionshilfsmittel, Bindemittel, magnetische Teilchen und dergleichen, enthalten kann.

Eine wesentliche Komponente der Tröpfchen eines erfindungsgemäßen Entwicklers ist die färbende Komponente. Als färbende Komponente können die verschiedensten Farbstoffe, Pigmente und Verbindungen mit färberischen Eigenschaften verwendet werden. Die färbende Komponente kann in der Flüssigkeit gelöst werden (beispielsweise ein in Wasser löslicher Farbstoff in dem Falle, in dem Tröpfchen aus einer wässrigen Flüssigkeit bestehen) oder aber die färbende Komponente kann in der Flüssigkeit dispergiert werden, wenn sie aus einem Pigment besteht oder einem nicht löslichen Farbstoff.

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Beispielsweise hat sich feinteiliger Ruß als besonders vorteilhafte färbende Komponente für die Herstellung eines erfindungsgemäßen Entwicklers erwiesen. Verwendbar sind jedoch die verschiedensten anderen Farbstoffe und Pigmente, die sich zur Herstellung üblicher Druckfarben und flüssiger elektrographischer Entwickler verwenden lassen. Dies bedeutet, daß die verschiedensten üblichen bekannten Farbstoffe und Pigmente, die üblicherweise zur Herstellung von Druckfarben und elektrographischen flüssigen Entwicklern verwendet werden auch zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Entwicklers geeignet sind, unter Berücksichtigung der speziellen physikalischen, chemischen und elektrischen Eigenschaften, die den flüssigen Tröpfchen erteilt werden sollen.

Zu bemerken ist, daß die färbende Komponente einen Effekt auf die elektrischen Eigenschaften der Tröpfchen eines erfindungsgemäßen Entwicklers haben kann. So hat sich gezeigt, daß sich durch Änderung der färbenden Komponente in einem Entwickler die elektrischen Eigenschaften des Entwicklers modifizieren lassen, derart, daß der Entwickler vorzugsweise entweder negative Ladungsbilder oder positive Ladungsbilder entwickelt.

Die im Einzelfalle optimale Menge an färbender Komponente in einem erfindungsgemäßen Entwickler kann verschieden sein, je nach der erwünschten Bilddichte, der Verträglichkeit der färbenden Komponente mit dem flüssigen Medium des Entwicklers und den trockenen, diskreten Teilchen, der Deck-Kraft der färbenden Komponente und dergleichen. Als zweckmäßig hat es sich erwiesen, wenn die Konzentration an färbender Komponente bei etwa 0,5 bis etwa 50 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Entwicklers, liegt.

Außer einer färbenden Komponente können die flüssigen Tröpfchen gegebenenfalls des weiteren die verschiedensten Dispergiermittel enthalten, die in üblicher bekannter Weise zur

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Herstellung von Druckfarben und flüssigen elektrographischen Entwicklern verwendet werden, um die Einführung der färbenden Komponente in die flüssigen Tröpfchen zu erleichtern und um ein Absetzen der färbenden Komponente zu vermeiden. Derartige oberflächenaktive Verbindungen oder Dispersionshilfsmittel für die Herstellung von Druckfarben und flüssigen elektrographischen Entwicklern sind bekannt und im Handel erhältlich.

Zusätzlich zu einem Dispersionshilfsmittel können die flüssigen Tröpfchen der erfindungsgemäßen Entwickler des weiteren gegebenenfalls verschiedene polymere Bindemittel, und zwar in dispergierter, suspendierter oder gelöster Form enthalten, die als Fixiermittel dienen, um die Haftung des erzeugten Farbbildes auf einem Empfangsmaterial zu verbessern. Verwendbar sind somit die verschiedensten üblichen bekannten polymeren Bindemittel, die zur Herstellung üblicher Druckfarben und flüssiger elektrographischer Entwickler verwendet werden können, z.B. sogenannte Gummiharze (gums), wie beispielsweise Gummiarabicum und Xanthan-Gum; Wachse, Stärke; Cellulosederivate, z.B. Methylcellulose, Carboxymethylcellulose, Äthylhydroxyäthylcellulose; Polyvinylacetat), Poly(vinylalkohol), Poly(vinylbutyral), Poly(vinylformal), Poly(vinylchlorid), Polyolefine, Acrylharze, Poly(alkylvinyläther), Mischpolymerisate aus Methylvinyläther und Maleinsäureanhydrid, Schellack, Kolophonium und Kolophoniumderivate, Paraffinharze, Phenolharze, Alkydharze, Kumaron-Indenharze, Harnstoff-Formaldehydharze, Polyamidharze, Gummis und Kautschuk sowie ferner Epoxyharze.

Werden zur Herstellung der Tröpfchen Dispersionshilfsaittel und polymere Bindemittel, beispielsweise des oben beschriebenen Typs, in den die färbende Komponente enthaltenden Tröpfchen verwendet, so hat es sich als vorteilhaft erwiesen, diese Hilfsmittel und Bindemittel in Konzentrationen von etwa 0,5 bis etwa 50 Gew.-I, bezogen auf das Gesamtgewicht des Entwicklers, einschließlich sowohl der Tröpfchen des Entwicklers als auch der trockenen, diskreten Teilchen, zu verwenden.

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Soll ein erfindungsgemäßer Entwickler mittels eines Magnetsystems zur Entwicklung eines latenten elektrostatischen Bildes verwendet werden, so können die eine Flüssigkeit enthaltenden Tröpfchen zusätzlich magnetisch anziebare Teilchen enthalten, z.B. aus Eisen, Nickel, Kobalt, Ferriten und dergl., welche die Entwicklerteilchen magnetisch anziebar machen, so daß sie in magnetischen Entwicklungsvorrichtungen verwendet werden können, beispielsweise im Rahmen von Magnetbürstenentwicklungen, wie sie üblicherweise zur Entwicklung latenter elektrostatischer Bilder angewandt werden.

Eine weitere wesentliche Komponente der trocken erscheinenden, eine Flüssigkeit enthaltenden erfindungsgemäßen Entwickler besteht aus den feinteiligen, diskreten Teilchen, welche ein Netzwerk um die die färbende Komponente enthaltenden Tröpfchen bilden und diese umgeben oder einhüllen und ein Zusammenfließen der Teilchen verhindern.

Modifizierte Siliciumdioxidteilchen, die sich als besonders vorteilhaft erwiesen haben, sind feinteilige Siliciumdioxid-

2 pulver mit einer Oberfläche von über 50 m /g Pulver, in typischer Weise von über 150 m /g Pulver, und die behandelt wurden, so daß die exponierte Oberfläche eines einzelnen Silicumdioxidteilchens anstatt mit Hydroxygruppen besetzt zu sein, die normalerweise die Oberfläche von Siliciumdioxidpulvern besetzt halten, modifiziert ist, und zwar mindestens teilweise durch Organo-Siliciumgruppen, wie beispielsweise Trimethylsiloxylgruppen, durch chemische Bindung der Siliciumatome der erwünschten Organo-Siliciumgruppen an die Sauerstoffatome an der Oberfläche der typischen Siliciumdioxidteilchen. Durch Ersatz einer Anzahl der Hydroxylgruppen, die normalerweise die Oberflächen eines typischen Siliciumdioxidpulvers besetzen, durch Organo-Siliciumgruppen werden Oberflächen erhalten, die eine geringe Oberflächenenergie bezüglich bestimmter Flüssigkeiten aufweisen.

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Derartige oberflächen-modifizierte Siliciumdioxidpulver lassen sich erhalten durch in Kontakt bringen eines üblichen pyrogenen Siliciumdioxidpulvers mit einer Verbindung mit Kohlenwasserstoffgruppen, z.B. Alkyl-, Aryl-, Alkaryl- oder Aralkylgruppen, unter Bedingungen, unter denen eine chemische Reaktion stattfindet, und zwar mit einem ins Gewicht fallenden oder beträchtlichen Anteil der Hydroxylgruppen, die sich in typischer Weise auf der Oberfläche von pyrogenen Siliciumdioxidpulvern befinden, wodurch neue Oberflächenstrukturen erhalten werden, die zum großen Teil derartige Kohlenwasserstoffgruppen auf den äußeren exponierten Teilen der Siliciumdioxidpartikel aufweisen. Die Herstellung von derartigen Siliciumdioxidpulvern von vergleichsweise geringer Oberflächenenergie sowie die Verwendung dieser Pulver zur Umhüllung vergleichsweise großer Mengen an wässrigen Flüssigkeiten ist beispielsweise aus der US-PS 3 393 155 bekannt. Derartige modifizierte Siliciumdioxidpulver sind auch im Handel erhältlich, beispielsweise unter der Handelsbezeichnung Aerosil R 972, Hersteller Degussa, Inc. und unter der Handelsbezeichnung Tullanox 500, Hersteller Tulco Corporation, USA. Technische Daten der modifizierten Siliciumdioxidteilchen, die erfindungsgemäß verwendbar sind, finden sich des weiteren in technischen Broschüren, die sich auf die Produkte Aerosil R 972 und Tullanox 500 beziehen und die von den beiden angegebenen Firmen erhältlich sind.

Obgleich sich modifizierte Siliciumdioxidpulver des angegebenen Typs in besonders vorteilhafter Weise zur Herstellung erELndungsgemäßer Entwickler eignen, lassen sich doch auch die verschiedensten anderen diskreten Teilchen zur Herstellung erfindungsgemäßer Entwickler verwenden. Verwendbar sind die verschiedensten trockenen, diskreten Teilchen mit einer Oberflächenenergie, die geringer ist als die Grenzflächenspannung zwischen diesen Teilchen und den Flüssigkeit enthaltenden Tröpfchen, wobei die Oberflächenenergie durch Kontaktwinkelmessungen oder

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einen Benetzbarkeits-Tauchtest, wie oben beschrieben, ermittelt werden kann. So lassen sich beispielsweise feinteilige Polyolefinwachsteilchen verwenden sowie Polytetrafluoräthylenteilchen und dergleichen, unter Voraussetzung, daß die Oberflächenenergie dieser Teilchen in der angegebenen Beziehung zu den Flüssigkeitströpfchen steht, so daß die Teilchen die Tröpfchen umgeben oder umhüllen können und das Zusammenfließen der eine färberische Kompoaente enthaltenden Tröpfchen verhindern können, ohne sie zu absorbieren.

Andere geeignete trockene, diskrete Teilchen sind jene, die als Teil eines autophoben Systems gebildet werden. Autophobe Systeme sind bekanntlich solche, bei denen eine Adsorption einer Schicht von Molekülen aus einer ausgewählten Flüssigkeit auf die trockenen, diskreten Teilchen zu einer neuen "festen" Oberfläche auf diesen Teilchen mit einer Energie, die so gering ist, daß die Flüssigkeit die Oberfläche nicht länger benetzt, führt. So lassen sich beispielsweise Fettsäuren auf einer festen Oberfläche mittels einer sogenannten Retraktionsmethode von einer Lösung oder Schmelze der Fettsäuren abscheiden, unter Erzeugung einer neuen Oberfläche, die "trocken" ist, wenn der feste Stoff von der Flüssigkeitslösung oder Schmelze entfernt wird. Derartige Systeme werden beispielsweise von A.W. Adamson in dem Buch "Physical Chemistry of Surfaces", 2. Ausgabe, Verlag Wiley & Sons, N.Y., Seite 197, 1967, beschrieben.

Die Menge an trockenen, diskreten Teilchen, die in den trocken erscheinenden, eine Flüssigkeit enthaltenden erfindungsgemäßen Entwicklern vorliegt, ist in typischer Weise vergleichsweise gering im Vergleich zu der vergleichsweise großen Menge an eine färberische Komponente enthaltenden Tröpfchen des Entwicklers. Es hat sich gezeigt, daß sich ganz allgemein mit Entwicklern, die nicht mehr als etwa 40 Gew.-S und in typischer Weise weniger als etwa 10 Gew.-I trockene, diskrete Teilchen enthalten, vorteilhafte Ergebnisse erzielen lassen.

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Es wurde gefunden, daß mindestens etwa 2 Gew.-I und vorzugsweise 5 bis 20 Gew.-I, bezogen auf das Gesamtgewicht des Entwicklers, aus den beschriebenen trockenen, diskreten Teilchen bestehen sollen.

Die erfindungsgemäßen trockenen, freifließenden, eine Flüssigkeit enthaltenden Entwickler lassen sich nach verschiedenen Methoden herstellen.

Beispielsweise lassen sich erfindungsgemäße Entwickler in einfacher Weise dadurch herstellen, daß man vergleichsweise geringe Mengen von beispielsweise ungefähr 10 Gew.-$ der beschriebenen festen Teilchen, beispielsweise der oben beschriebenen Oberflächenmodifizierten Siliciumdioxidteilchen in ein Mischgerät einführt, das beispielsweise 90 Gew.-$ einer der beschriebenen, eine färberische Komponente enthaltenden Flüssigkeit enthält. Der Mischer wird dann z. B. weniger als 1 Minute lang in Betrieb gesetzt. Auf diese Weise erhält man einen trocken erscheinenden, feinteiligen, eine Flüssigkeit enthaltenden Pulverentwickler nach der Erfindung. Der Entwickler hat das Aussehen eines Pulvers. Wird der Entwickler mit einem Ladungsmuster in Kontakt gebracht, das nach irgendeinem der bekannten elektrophotographischen oder elektrographischen Verfahren auf einem geeigneten Träger erzeugt worden ist, so wird das Ladungsmuster zu einem sichtbaren Bild entsprechend dem ursprünglichen Ladungsmuster entwickelt. Verwendbar sind übliche Mischer, insbesondere Hochgeschwindigkeitsmischer, z. B. vom Typ der sog. Waring rotary blade blender, beispielsweise des in Haushalten verwendeten Typs.

Derart vergleichsweise einfach durchzuführende Misch- und Mahlmethoden wie oben beschrieben eignen sich insbesondere im Falle von flüssigen Medien einer vergleichsweise geringen Viskosität, wie beispielsweise Wasser, Glyzerin, Äthylenglykol, Formamid und Mischungen hiervon, sowie Teilchen einer vergleichsweise geringen Oberflächenenergie, wie beispielsweise den beschriebenen

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modifizierten Siliciumdioxidteilchen. In anderen Fällen, in denen das flüssige Medium eine Oberflächenenergie aufweist, die nicht ganz so hoch ist wie die des Wassers, Glyzerins, Äthylenglykols oder Formamids oder in Fällen, in denen die trockenen, diskreten Teilchen keine Oberflächenenergie aufweisen, die ganz so niedrig ist wie die der beschriebenen modifizierten Siliciumdioxidteilchen, kann es vorteilhaft sein, zunächst die eine färbende Komponente und Flüssigkeit enthaltende Masse zu feinteiligen Tröpfchen zu verarbeiten, z.B. durch Atomisierung der Flüssigkeit unter Erzeugung eines feinen Nebels von eine färberische Komponente enthaltenden Tröpfchen, worauf dann der zunächst hergestellte Nebel in einen zweiten Nebel oder Staub eingespeist wird, der aus den trockenen, diskreten Teilchen gebildet wird. Alternativ läßt sich auch die eine färberische Komponente und eine Flüssigkeit enthaltende Masse gemeinsam mit einer geeigneten Menge an trockenen diskreten Teilchen unter Erzeugung eines Entwicklers atomisieren.

Weitere Details derartiger Mischtechniken, die erfindungsgemäß angewandt werden können, ergeben sich aus den folgenden Beispielen.

In einigen der folgenden Beispiele wurde das Produkt Silanox 101, Hersteller Cabot Corporation, USA, verwendet. Dieses Produkt entspricht dem Produkt Tullanox 500, Hersteller Tulco Corporation, USA.

Beispiel 1

Aus der folgenden Tabelle I ergeben sich die Ergebnisse von Kontaktwinkelmessungen von verschiedenen Flüssigkeiten in Kombination mit einem modifizierten Siliciumdioxidpulver (Silanox 101, Hersteller Cabot Corporation). Aus den Ergebnissen ergibt sich, ob ein bestimmtes Produkt erfindungsgemäß verwendbar ist. Erfindungsgemäße Entwickler weisen fortschreitende Winkel von über 90° auf und zurückfließende Winkel von größer als 0°.

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Tabelle I

Kontaktwinkel von Kombinationen von verschiedenen Flüssigkeiten und Silanox 101 E_T

Flüssigkeit Dyn/cm'

^AFortschr.⁺ Grade

^CosAFortschr.⁺

^AZurückfl.⁺ CosA
Grade

Erfindungsge-

Entwickler

Äthanol
Äthanol
30t Äthanol
Wasser
Äthylenglykol

Glyzerin
Formamid

Glyzerin:
Äthylenglykol, 2:1

^AFor£schr.
^AFortschr.

^AZurückf1.

31,7 33,5 35,0 72,6 48,3

63,4 58,2 58,5

53 m. (50-56)

70 m. (67-73)

152 m. (146-158)

137 m. (120-158)

103 m. (93-108)

159 ra. 180 m.

122 m. (118-125)

0,601

0,342

-0,882

-0,743

-0,225

-0,934 -1,000 -0,530

0	1,000
0	1,000
36 m. (19-49)	0,809
32 m. (17-45)	0,848
25 m. (15-31)	0,906
159 m.	-0,934
180 m.	-1,000
39 m. (32-40)	0,777

,nein

nein

ja

ja

ja

ja ja ja

Durchschnittlicher Wert des Kontaktwinkels A (die in Klammern angegebenen Zahlenwerte

beziehen sich auf die Messwerte) Fortschreitender Winkel

Zurückfließender Winkel Mittelwert PO

oo

cn cn

Beispiel 2: Benetzbarkeitstest

Ein Mikroskopträger aus Glas wurde mit einem klaren Acryllack (Krylon Nr. 1301, Hersteller Borden, Inc.) besprüht. Bevor die Lackschicht getrocknet war, wurde der Träger mehrmals auf das zu untersuchende Pulver gepreßt. Auf diese Weise wurde eine kontinuierliche Beschichtung von in die Lackschicht eingepreßten Teilchen erhalten. Daraufhin wurde der Lack trocknen gelassen. Der Träger wurde dann 5 Sekunden lang in die zu untersuchende Flüssigkeit getaucht. Wenn sich nach Entfernung des Trägers aus der Flüssigkeit ein kontinuierlicher Film der Flüssigkeit auf den Teilchen befand, so besagt dies, daß die Flüssigkeit die Teilchen benetzt. Bildete sich demgegenüber kein kontinuierlicher Film, so lag keine Benetzung der Teilchen vor. Geeignete Flüssigkeiten für die Herstellung erfindungsgemäßer Entwickler sind solche, die die Teilchen nicht benetzen.

Dem Benetzbarkeitstest wurden mehrere Flüssigkeiten unterworfen, um festzustellen, ob sie die verwendeten Siliciumdioxidteilchen benetzten. Die Flüssigkeiten wurden dann auf ihre Verwendbarkeit zur Herstellung erfindungsgemäßer Entwickler getestet. Dazu wurden 10 g Flüssigkeit und 4,^g der Siliciumdioxidteilchen in eine Mikromühle gebracht. Die Mikromühle wurde dann 5 Sekunden lang eingeschaltet. Die Flüssigkeit wurde als mit den modifizierten Siliciumdioxidteilchen geeignet angesehen, wenn das hergestellte Produkt die Form eines trocken erscheinenden Pulvers hatte. Nicht geeignet war die Flüssigkeit dann, wenn als Produkt eine Paste oder eine Flüssigkeit erhalten wurde.

Der Benetzungstest erlaubt eine Vorhersage, ob eine Kombination von Flüssigkeit und Teilchen erfindungsgemäß verwendbar ist. (Tabelle II).

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Tabelle

II

Benetzbarkeitstest von verschiedenen Flüssigkeiten in Kombination mit modifizierten Siliciumdioxidteilchen

Flüssigkeit

Benetzung der Siliciumdioxid teilchen durch die Flüssigkeit	Eignung der Flüssigkeit- Teilchenkombi nation zur Her stellung eines Entwicklers
nein	ja
nein	ja
nein	ja
ja	nein
ja	nein
ja	nein
nein	ja
nein	ja
nein	ja
ja	nein
ja	nein
nein	ja
ja	nein
ja	nein
nein	ja

Wasser

Äthanol/Wasser (20/80) Äthanol/Wasser (30/70) Äthanol/Wasser (35/65) Äthanol/Wasser (40/60) Äthanol

Glyzerin

Formamid

Äthylenglykol

Methanol

Aceton

Triäthylenglykol Butyllactat

Äthyllactat

Diäthylenglykol

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Beispiel 5

In eine Mikromühle (Chemical Rubber Company) wurden eingespeist:

10,0 g schwarze Druckfarbe (Carter's Black Stamp Pad Ink)

0,5 g Cellulose Gum (CMR), Type 7-MP

(Hersteller Hercules Powder Company)

Die Mühle wurde 20 Sekunden lang in Betrieb genommen. Dabei wurde eine schwarze Paste erhalten. In die Mühle wurden dann 1,0g modifizierte Siliciumdioxidteilchen, d.h. Teilchen eines beschichteten abgerauchten Siliciumdioxides (Silanox 101) gegeben, worauf die Mühle nochmals 20 Sekunden in Betrieb genommen wurde. Auf diese Weise wurde ein schwarzes flockiges Pulver erhalten.

Ein photoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial wurde auf -1000 Volt aufgeladen und dann 4,5 Sekunden lang einer Vorlage mit einem Strichbild und dicken ausgeprägten Bezirken exponiert. Auf das Aufzeichnungsmaterial wurde dann ein mit einem Dielektrikum, d.h. Polyvinylbutyral, beschichtetes Papier aufgebracht und mit der Hand auf das Aufzeichnungsmaterial aufgepreßt. Anschließend wurde das Papier von dem Aufzeichnungsmaterial entfernt. Das auf das Papier übertragene Ladungsmuster wurde dann durch Kaskadenentwicklung unter Verwendung des beschriebenen Pulverentwicklers entwickelt. Die Qualität des entwickelten Bildes war gut. Die Hintergrundbezirke waren gut ausgeprägt. Insbesondere waren die Kanten der Bildbezirke gut entwickelt.

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Der Versuch wurde wiederholt, wobei jedoch diesmal die photoleitfähige Schicht auf +1000 Volt aufgeladen wurde. In diesem Falle war die Bildqualität schlecht bei geringer Entwicklung der Bildbezirke, woraus sich ergibt, daß der Entwickler positiv aufgeladen war.

Beispiel 4

Ein photoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial wurde auf -100 Volt aufgeladen und wie in Beispiel 3 beschrieben exponiert und entwickelt. Das entwickelte Bild wurde dann durch Aufbringen eines Blattes eines weißen xerographischen Papieres (International Paper Company) (Substanz 20) auf das Papierblatt übertragen und fixiert. Zum Zwecke der Übertragung und Fixierung wurde eine Gummiwalze über den aus photoleitfähigem Aufzeichnungsmaterial und Papierblatt gebildeten Sandwich geführt. Es wurde ein Übertragungsbild guter Qualität erhalten. Auch wurde das Tonerbild gut auf dem Papierträger fixiert.

Beispiel 5

Zunächst wurde eine Druckfarbe durch Lösen von 3 g Methylenblau in 100 g destilliertem Wasser hergestellt. 20 g dieser Druckfarbe wurden dann in eine Mikromühle gegeben, worauf noch 2 g modifiziertes Siliciumdioxid (Silanox 101) zugegeben wurden. Die Mühle wurde dann 20 Sekunden lang in Betrieb genommen. Auf diese Weise wurde ein blaues Pulver erhalten.

Des weiteren wurde ein photoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial auf +1000 Volt aufgeladen und 4,5 Sekunden lang einer Vorlage exponiert. Das erhaltene latente elektrostatische Bild wurde dann auf ein Obertragungspapierwie in Beispiel 4 beschrieben übertragen, worauf das übertragene Bild in der in Beispiel 2 beschriebenen Weise entwickelt wurde. Es erfolgte eine Fringe-Entwicklung. Die Bildqualität war gut bei geringem Hintergrund.

ausgeprägte Entwicklung der Kanten der Bildbezirke

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Der Versuch wurde wiederholt, mit der Ausnahme jedoch, daß die photoleitfähige Schicht auf -1000 Volt aufgeladen wurde. In diesem Falle wurde eine vergleichsweise schlechte Bildqualität erhalten unter geringer Entwicklung der Bildbezirke, woraus sich ergibt, daß der Entwickler negativ aufgeladen war.

Beispiel 6

Zunächst wurde eine Druckfarbe durch Lösen von 2 g Methylenblau in 100 g destilliertem Wasser hergestellt. 10 g dieser Druckfarbe wurden dann gefroren und in eine gekühlte Mikromühle (Chemical Rubber Company) gegeben. Dann wurden 3 g eines synthetischen Polyolefinwachses von vergleichsweise geringem Molekulargewicht (Nopcowax 22-DS-Pulver, Hersteller Nopco Chemical Division of Diamond Shamrock Chemical, USA) abgekühlt und ebenfalls in die Mikromühle gegeben.

Die Mikromühle wurde dann in kurzen Stoßen von 5 Sekunden eingeschaltet, worauf sich längere Abkühlperioden in Trockeneis anschlossen. Der erhaltene blaue Entwickler wurde dann auf Raumtemperatur erwärmt.

Es zeigte sich, daß dieser Entwickler eine positive Ladung aufwies. Durch Kaskadenentwicklung eines latenten negativen elektrostatischen Bildes auf einer dielektrischen Oberfläche unter Verwendung des beschriebenen Entwicklers wurde ein sichtbares Bild erzeugt. Dieses Bild wurde durch Druckübertragung auf einen Papierträger bei Raumtemperatur unter Verwendung von zwei Stahlwalzen übertragen.

Beispiel 7

Das in Beispiel 6 beschriebene Verfahren wurde wiederholt, mit der Ausnahme jedoch, daß ein Polytetrafluoräthylenpulver (Whitcon 5 TFE, Hersteller Whitford Chemical Corp.) anstelle des in Beispiel 6 beschriebenen Wachses verwendet wurde.

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Es zeigte sich, daß der Entwickler eine negative Ladung aufwies.

Durch Kaskadenentwicklung eines latenten positiven elektrostatischen Bildes auf einer dielektrischen Oberfläche wurde ein sichtbares Bild entwickelt. Das Bild wurde dann durch Druckübertragung auf ein Papierblatt bei Raumtemperatur unter Verwendung von zwei Stahlwalzen übertragen.

Beispiel 8 Durch 6 1/2 Tage langes Vermählen einer Mischung aus:

83,9 g Glyzerin

1,1 g des Natriumsalzes einer kondensierten Arylsulfonsäure (Tamol SN, Hersteller Rohm und Haas, USA) und

15,0 g Ruß (Regal 300R carbon black, Hersteller Cabot Corporation, USA)

in einer Kugelmühle wurde eine Druckfarbe hergestellt.

15 g der Druckfarbe wurden dann in eine Mikromühle gemeinsam mit 1,5 g modifiziertem Siliciumdioxid (Silanox 101, Hersteller Cabot Corp.) gebracht. Die Mühle wurde 15 Sekunden lang in Betrieb genommen. Es wurde ein schwarzer pulvriger Entwickler erhalten, der zur Entfernung von übermäßig großen Teilchen durch ein Sieb von 325 Maschen gesiebt wurde. (Sieböffnung:

0,044mm).

Der Entwickler war positiv geladen.

Unter Verwendung des Entwicklers wurde durch Kaskadenentwicklung ein negatives latentes elektrostatisches Bild auf einer dielektrischen Oberfläche entwickelt. Das erhaltene Bild wurde dann durch Druck bei Raumtemperatur mittels zweier Stahlwalzen auf ein Papierblatt übertragen.

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Beispiel 9

Zunächst wurde eine Druckfarbe dadurch hergestellt, daß die im folgenden angegebenen Komponenten in einen Mischer (Waring Blender) miteinander vermischt wurden:

100 g Äthylenglykol

2 g des Natriumsalzes einer kondensierten Arylsulfonsäure, wie in Beispiel 8 beschrieben und

10 g Ruß, wie in Beispiel 8 beschrieben.

Die End-Dispergierung wurde durch Einwirkung von Ultraschallwellen herbeigeführt.

Nunmehr wurden 2 g modifiziertes Siliciumdioxid (Silanox 101) in einen Polyäthylenbecher gebracht und unter Verwendung eines Magnetrührers fluidisiert. Daraufhin wurden 20 g der Druckfarbe in das fluidisierte Siliciumdioxid gesprüht, wodurch ein schwarzer Pulverentwickler erhalten wurde. Das Pulver wurde dann wie in Beispiel 8 beschrieben zur Entfernung größerer Tröpfchen gesiebt.

Der Entwickler war positiv geladen. Durch Kaskadenentwicklung eines negativen latenten elektrostatischen Bildes auf einer dielektrischen Oberfläche wurde ein sichtbares Bild entwickelt. Dieses Bild wurde dann durch Druckeinwirkung bei Raumtemperatur mittels zweier Stahlwalzen auf ein Papierblatt übertragen.

Beispiel 10

Zunächst wurde eine Druckfarbe durch Veraischen der folgenden Bestandteile in einem Mischgerät (Waring Blender) hergestellt:

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200 g Formamid

1 g des Natriumsalzes einer kondensierten

Arylsulfonsäure, wie in Beispiel 8 beschrieben

und
20 g Ruß, wie in Beispiel 8 beschrieben.

Danach wurde das Gemisch zum Zwecke der weiteren Dispergierung der Einwirkung von Ultraschallwellen ausgesetzt.

10 g dieser Druckfarbe wurden gefroren und im gefrorenen Zustand in eine gekühlte Mikromühle gebracht. Des weiteren wurde 1 g gekühltes modifiziertes Siliciumdioxid (Silanox 101) in die Mikromühle gebracht. Die Mikromühle wurde dann in Stoßen von 5 Sekunden eingeschaltet, worauf sich längere Abkühlperioden in Trockeneis anschlossen. Der erhaltene Pulverentwickler wurde dann auf Raumtemperatur gebracht.

Der Entwickler war positiv geladen.

Durch Kaskadenentwicklung wurde unter Verwendung des beschriebenen Entwicklers ein negatives latentes elektrostatisches Bild auf einer dielektrischen Oberfläche entwickelt. Das Bild wurde dann durch Einwirkung von Druck bei Raumtemperatur unter Verwendung von zwei Stahlwalzen auf ein Papierblatt übertragen.

Beispiel 11: Verwendung eines in der Flüssigkeit gelösten polymeren Bindemittels

Zunächst wurde eine Druckfarbe durch Vermischen der folgenden Bestandteile hergestellt:

809847/0989

10,Og eines Mischpolymerisates aus Methylvinyläther und Maleinsäureanhydrid (Gantrez AN-139, Hersteller GAF);

0,6 g eines Cellulose Gums (CMC, Hersteller Hercules Powder Company);

0,5 g des Natriumsalzes einer kondensierten Aryl-

sulfonsäure (Tamol SN, Hersteller Rohm & Haas);

8,5 g Ruß, wie in Beispiel 8 beschrieben; 47,1 g Wasser und
33,3 g Glyzerin

20 g der Druckfarbe wurden dann mit 2 g modifiziertem Siliciumdioxid (Silanox 101) in eine Mikromühle gebracht. Die Mühle wurde 5 Sekunden lang in Betrieb gesetzt, wodurch ein schwarzer Pulverentwickler erhalten wurde.

Durch Kaskadenentwicklung wurde mit dem Entwickler ein latentes elektrostatisches Bild auf einer dielektrischen Oberfläche entwickelt. Das erhaltene Bild wurde dann durch Druck-Kontakt bei Raumtemperatur mit zwei Stahlwalzen auf ein Papierblatt übertragen.

Beispiel 12: Verwendung eines in der Flüssigkeit dispergierten polymeren Bindemittels

Zunächst wurde eine Druckfarbe hergestellt durch Dispergieren der folgenden Bestandteile:

25,0 g eines carboxylierten Styrol-Latex

(J-Pryl P-200, Hersteller Ionac Corp.);

39,4 g Glyzerin;
0,8 g Wasser;
9,5 g Ruß, wie in Beispiel 8 beschrieben und

0,3 g des Natriumsalzes einer kondensierten

Arylsulfonsäure, wie in Beispiel 8 beschrieben.

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15 g der Druckfarbe wurden dann mit 1,5 g modifiziertem Siliciumdioxid (Silanox 101) in eine Mikromühle gebracht. Die Mühle wurde 5 Sekunden lang in Betrieb genommen. Auf diese Weise wurde ein schwarzer Pulverentwickler hergestellt.

Durch Kaskadenentwicklung wurde mit dem Entwickler ein elektrostatisches Bild auf einer dielektrischen Oberfläche entwickelt. Das erhaltene Bild wurde dann durch Einwirkung von Druck mittels zweier Stahlwalzen bei Raumtemperatur auf einen Papierträger übertragen.

Beispiel 13: Verwendung einer magnetischen Komponente im Entwickler

Zunächst wurde eine Druckfarbe durch Zusammenmischen der folgenden Komponenten hergestellt:

53,5 g Glyzerin;
26,7 g Äthylenglykol;

16,0 g Eisenoxidteilchen (Mapico Black, Hersteller Columbian Carbon Company);

2,7 g Ruß, wie in Beispiel 8 beschrieben und

1,1g des Natriumsalzes einer kondensierten Arylsulfonsäure, wie in Beispiel 8 beschrieben.

15 g der Druckfarbe wurden dann gemeinsam mit 1,5 g modifiziertem Siliciumdioxid (Silanox 101) in eine Mikroraühle gebracht. Die Mühle wurde 7 Sekunden lang in Betrieb genommen. Auf diese Weise wurde ein schwarzer Pulverentwickler enthalten. Nunmehr wurde ein latentes elektrostatisches Bild auf einer dielektrischen Oberfläche unter Verwendung von Magneten zum Transport des schwarzen Pulverentwicklers entwickelt. Das erhaltene Bild wurde dann durch Druck mittels zweier Stahlwalzen bei Raumtemperatur auf einen Papierträger übertragen.

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Claims (6)

PATENTANWÄLTE —6 Dr.-Ing. Wolff H.Bartels Eastman Kodak Company, 343 State Street, DipL-Chem.Dr.Brandes rDr.-Ing. Held Rochester, Staat New York, Vereinigte Dipl.-Phys.Wolff Staaten von Amerika 8 München 22,ThierschstraBe Tel.(089) 293297 Telex 0523325 (patwo d) Telegrammadresse: _ . j,- . o , T-^-Ii η· j· τ· *. wolffpatent,münchen Frei-fließender Entwickler für die Ent- Postscheckkonto Stuttgart 7211 wicklung elektrostatischer Bilder (blz 60010070) Deutsche Bank AG, 14/286 (BLZ 60070070) ·_ Bürozeit: 8-12 Uhr, 13-16.30 Uhr außer samstags 26. April 1978 25/sch Patentansprüche

1. Brei-fließender, eine Flüssigkeit enthaltender Pulver-Ent- ^/wickler für die Entwicklung elektrostatischer latenter Bilder, gekennzeichnet durch:

a) 60 bis 98 Gew.-I Tröpfchen mit einer Flüssigkeit und einer färbenden Komponente sowie

b) 2 bis 40 Gew.-I trockenen diskreten Teilchen, die die Tröpfchen umgeben,

wobei die Oberflächenenergie der trockenen, diskreten Teilchen geringer ist, als die Grenzflächenspannung zwischen den trockenen diskreten Teilchen und den Tröpfchen.

2. Entwickler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tröpfchen ein in der Flüssigkeit dispergiertes oder gelöstes polymeres Bindemittel enthalten.

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ORIGINAL INSPECTED

3. Entwickler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tröpfchen zusätzlich ein Dispergierhilfsmittel zur Erleichterung der Einführung der färbenden Komponente in die Tröpfchen enthalten.

4. Entwickler nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Entwicklerteilchen als Flüssigkeit Wasser, Glyzerin, Formamid, Äthylenglykol oder Mischungen hiervon enthalten.

5. Entwickler nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die trockenen, diskreten Teilchen aus PoIyolefinwachsteilchen, Polytetrafluoräthylenteilchen oder modifizierten pyrogenen Siliciumdioxidteilchen bestehen, wobei die modifizierten pyrogenen Siliciumdioxidteilchen auf ihrer Oberfläche hydrophobe Kohlenwasserstoffgruppen verteilt enthalten.

6. Entwickler nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Tröpfchen zusätzlich magnetisch anziebare Teilchen enthalten.