DE1089631B - Nicht brennbare fluessige Entwickler fuer elektrostatische Bilder - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Es ist bereits bekannt, elektrostatische Bilder einer flüssigen Entwicklung in einem Träger zu unterwerfen, dessen elektrischer Widerstand groß genug ist, um den Zerfall des elektrostatischen Bildes während der Entwicklung zu verhindern.

Flüssigkeiten mit den erforderlichen Eigenschaften sind im allgemeinen brennbar. Um die damit verbundenen Gefahren auszuschalten, soll durch die Erfindung diese Art von Entwicklern verbessert werden, damit gewährelistet ist, daß die Brandgefahr vollständig beseitigt oder wenigstens weitgehend vermindert wird.

Da derartige flüssige Entwickler im allgemeinen von den Arbeitskräften in verschiedener Weise gehandhabt werden müssen, ist es ferner wünschenswert, sie aus einer Gruppe auszuwählen, die ungiftig ist. Daher wird in der Erfindung angestrebt, einen flüssigen Entwickler für elektrostatische Bilder zu schaffen, der sowohl unbrennbar als auch im normalen Gebrauch ungiftig ist.

Ein solcher Entwickler kann nach der Erfindung dadurch gebildet werden, daß als flüssiger Träger mit ausreichend hohem elektrischem Widerstand Stoffe aus der Gruppe der Chlorfluormethane oder Chlorfluoräthane verwendet werden.

Zu den Stoffen, die sich hier als besonders geeignet gezeigt haben, gehören die zugleich chlorierten und fluorierten Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel oder -Kühlmittel oder -Treibmittel.

Es ist bekannt, daß diese Stoffe nicht brennbar, nicht explosiv und verhältnismäßig ungiftig sind und unter der Voraussetzung, daß die richtige Zusammensetzung gewählt wird, im Gebrauch ausreichend stabil sind, um ihre gewerbliche Verwendung als Suspensionsmittel für Farbstoffe oder Entwicklerstoffe bei elektrostatischer Bildentwicklung zu ermöglichen.

Wie bereits gesagt, sind die chlorierten und zugleich fluorierten Derivate der Methane oder Äthane geeignete Stoffe.

Die Stoffe sollen eine Dielektrizitätskonstante von weniger als 3, vorzugsweise von weniger als 2,5 haben und ausreichend stabil sifter gewissen Temperaturzuständen und sonstigen ^Arbeitsbedingungen sein, die an dem Ort ihres Gebrauchs vorhanden sind.

Einer der Vorteile bei der Verwendung zugleich chlorierter und fluorierter Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel besteht darin, daß ein hoher Grad von Flüchtigkeit erreicht werden kann. Damit kann das Entwikkeln beschleunigt werden, wodurch ein sehr schnelles Herausnehmen aus der Trägerflüssigkeit möglich und demzufolge ein schnelles Fixieren und Trocknen des entwickelten Bildes herbeigeführt wird.

Zwei Stoffe haben sich als besonders günstig erwiesen, und zwar Trichlormanofluormethan (CCl₃F), Nicht brennbare flüssige Entwickler
für elektrostatische Bilder

Anmelder:

The Commonwealth of Australia,

vertreten durch

The Secretary of the Department of Supply, Melbourne (Australien)

Vertreter: Dipl.-Ing. E. Rathmann, Patentanwalt,
Frankfurt/M., Neue Mainzer Str. 40-42

Beanspruchte Priorität:
Australien vom 1. Oktober 1957

Kenneth Archibald Metcalfe, Graymore,

und Robert John Wright, Hectorville (Australien),

sind als Erfinder genannt worden

wie es beispielsweise unter dem Warenzeichen »Freon MF« im Handel ist, und Trichlortrifluoräthan (C Cl₂ F · C Cl F₂), wie es unter dem Warenzeichen »Freon TF« gehandelt wird.

Diese Stoffe sind gute Träger für Pigmente und haben die erforderliche Lösungswirkung für das Lösen von Harzen oder anderen Stoffen, die mit dem flüssigen Entwickler zusammen verwendet werden, um als Steuer- oder Fixiermittel zu wirken.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand einiger Beispiele näher erläutert.

Beispiel 1

150 g Phthalocyaninblau, welches die Pigmentsubstanz bildet, werden in 3 I eines chlorierten und zugleich fluorierten Kohlenwasserstoffes, wie etwa »Freon MF« oder »Freon TF«, dispergiert und die sich ergebende Mischung als Entwickler verwendet. Der elektrische Widerstand der Trägerflüssigkeit ist groß genug, um ein Wandern der Trägerteilchen unter der Wirkung der ihnen eigenen Oberflächenladung (die sie unter einer derart hohen Isolierung haben) und unter dem Einfluß des selektiven elektrostatischen Feldes einer aufgeladenen bildmodifizierten Fotoleitfläche zu ermöglichen. Die Pigmentteilchen sind unfixiert und somit in einem Zustand, in dem sie auf eine andere Oberfläche übergeführt werden können, oder sie sind durch Aufbringen eines Sprühfixativs od. dgl. fixiert.

0D9 608/296

Beispiel 2

Obiger Mischung werden etwa 25 g eines Öles, beispielsweise eines gekochten Leinöles, zugegeben. Beim Durchführen der Entwicklung bleibt das öl mit dem Pigment, an dem es anhaftet, auf dem Bild zurück. Beim Trocknen bildet das Öl das Fixiermittel für das Pigment.

Beispiel 3

15 g eines phenolmodifizierten Pentaerythritesters eines Harzes, z. B. der unter der Bezeichnung »Pentarol 20« im Handel befindliche Stoff (Säurezahl 7 bis 15, spezifisches Gewicht bei 20° C 1,09, Schmelzbereich 110 bis 120⁰C) werden mit 25 g Xylol versetzt, und nach der völligen Auflösung werden 15 g leinölmodifiziertes Alcydharz mittleren Ölgehalts (etwa 52^fl/o, Säurezahl 6 bis 10, spezifisches Gewicht bei 20° C 0,955 bis 0,965), wie etwa der unter dem Handelsnamen »Rhodene L6/100« bekannte Stoff, zugegeben.

Dann werden 150 g Phthaloxyaninblau zugesetzt und das obige Gemisch in einer Kugelmühle oder einer Dreiwalzenmühle gemahlen, bis die Durchmischung vervollständigt und die Größe der Pigmentteilchen bis zu der erforderlichen Feinheit (beispielsweise 0,5 μ im Mittel) verringert ist. Normalerweise reicht ein achtstündiges Mahlen in einer Kugelmühle aus, wonach die Pigmentteilchen mit einem dünnen kontinuierlichen oder diskontinuierlichen Film der Auftragsmischung überzogen sind. Eine Komponente ist verhältnismäßig unlöslich in dem Träger, so daß sie als steuernder Stoff wirkt, und die andere ist genügend löslich, um als Fixierungsmittel zu wirken, wenn die Trägerflüssigkeit verdampft wird.

Diese Auftrags- oder Überzugsmischung wird somit die Oberflächenladung der überzogenen Teilchen beeinflussen und das Bindemittel bilden, nachdem das Pigment in einem flüssigen Entwicklungsverfahren verwendet worden ist. Die so hergestellte Paste wird dann als Basis für eine Dispersion in dem zugleich chlorierten und fluorierten Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel zur Bildung der Entwicklungs-Trägerflüssigkeit verwendet. Etwa 0,5 g der Entwicklerpaste werden in 100 ml der Flüssigkeit dispergiert.

Zum Entwickeln des elektrostatischen Bildes wird der so gebildete flüssige Entwickler einfach mit dem Bild in Berührung gebracht, und die überzogenen Pigmentteilchen, die sich frei in der Flüssigkeit bewegen können, schlagen sich auf denjenigen Flächenteilchen des Bildes nieder, auf denen ein ausreichendes Potential vorhanden ist, bis die Ladung des Bildes von den niedergeschlagenen Teilchen gesättigt ist. Die Teilchen werden in ihrer Lage durch die elektrische Kraft gehalten, bis die Trägerflüssigkeit verdampft ist, worauf die Pigmentteilchen durch unmittelbare Haftung an der Oberfläche der Teilchen gehalten werden.

Während der Entwicklung beeinflußt die Anwesenheit des Harzes die Teilchenladung, und es hat sich gezeigt, daß ein schneller Niederschlag der Teilchen möglich ist, wenn sie so überzogen sind.

Die Überzugsmischung nach dem obigen Beispiel ist, wie gesagt, nur teilweise in der Trägerflüssigkeit löslich und wirkt infolgedessen als Modifikator der Oberflächenladung zum Steuern der Wanderung der Teilchen in einem elektrischen Feld während der Entwicklung, da die teilweise aufgelöste Oberfläche des Überzuges sich in einem Zustand befindet, in dem sie ein wirksames Bindemittel nach dem Verdampfen des Lösungsmittels bildet. Bei Verwendung von Trichlortrifluoräthan ist es wünschenswert, die Paste in die Trägerflüssigkeit einzumahlen, da sonst die Löslichkeit der Paste in der Flüssigkeit zu gering ist und Schwierigkeiten beim Erzielen einer wirksamen Haftung der überzogenen Pigmentteilchen nach dem Verdampfen des flüssigen Trägers auftreten können.

Die beschriebene Entwicklerpaste ist in Trichlormonofluormethan löslicher, und ein einfaches Mischen ohne Mahlen hat sich als ausreichend erwiesen.

ίο Wenn es gewünscht ist, kann eine Michung aus zwei der genannten Träger verwendet werden, beispielsweise aus 60% »Freon MF« und 40% »Freon TF«. »Freon MF« oder »Freon TF« kann mit einem Träger von geringerer Flüchtigkeit oder einem brennbaren Träger kombiniert werden, sofern der kombinierte Träger einen Volumenwiderstand von mehr als ΙΟ¹⁰ Ohm/cm und eine Dielektrizitätskonstante von nicht mehr als 3 aufweist. Eine geeignete Mischung besteht aus 80 Teilen »Freon MF« und 20 Teilen Xylol.

Die sich ergebende Mischung ist noch nicht brennbar oder entflammbar.

Die Mengenverhältnisse können natürlich entsprechend den sonstigen Arbeitsbedingungen variiert werden.

Beispiel 4

Der Entwickler nach Beispiel 3 kann dadurch modifiziert werden, daß das »Rhodene L 6/100« durch den gleichen Anteil »Pentarol 20« ersetzt wird, wobei sich ergibt, daß der Entwickler gute Fixiereigenschaften hat, aber nicht im gleichen Maße die Oberflächenladung der Pigmentteilchen zu modifizieren imstande ist, da »Pentarol 20« in dem zugleich chlorierten und fluorierten Kohlenwasserstoff verhältnismäßig löslich und eine klebrige Substanz ist, so daß es dazu neigt, die Pigmentteilchen zu verlassen, wenn es im Entwickler und Niederschlag als fixierender Stoff vorhanden ist.

Wenn auf den Pigmentteilchen so viel Entwickler vorhanden ist, daß er während des Entwickeins dort zurückbleibt, kann der Entwickler sowohl als ein die Ladung modifizierender als auch als ein fixierender Stoff angesprochen werden.

._g Beispiel 5

In dem Entwickler nach Beispiel 3 wird das »Pentarol 20« durch einen gleichen Anteil von »Rhodene L 6/100«, also durch einen in den zugleich chlorierten und fluorierten Kohlenwasserstoff weniger löslichen Stoff ersetzt. Der Entwickler wirkt dann weitgehend steuernd auf die Oberflächenladung der Pigmentteilchen infolge der Überzugssubstanz, die auf den Pigmentteilchen mit einer möglicherweise so geringen Löslichkeit auf der Oberfläche zurückbleibt, daß keine merkliche Bindung der Pigmentteilchen nach dem Verdampfen der Trägerflüssigkeit stattfindet.

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Unbrennbarer flüssiger Entwickler für elektrostatische Bilder, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einer Trägerflüssigkeit aus chloriertem und zugleich fluoriertem Kohlenwasserstoff besteht, in der selektiv auf die Bildladung wirkende Pigmentteilchen dispergiert sind.

2. Entwickler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dielektrizitätskonstante der Trägerflüssigkeit kleiner als 2,5 ist.

3. Entwickler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerflüssigkeit aus Trichlormonofluormethan besteht.

4. Entwickler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerflüssigkeit aus Trichlortrifluoräthan besteht.

5. Entwickler nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägerflüssigkeit ein kleinerer Anteil einer nichtpolaren Flüssigkeit zugesetzt ist, deren Volumenwiderstand nicht kleiner als 10¹⁰ Ohm/cm und deren Dielektrizitätskonstante kleiner als 3 ist.

6. Entwickler nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Pigmentteilchen mit einem Steuerstoff überzogen sind, dessen Unlöslichkeit in der Trägerflüssigkeit ausreicht, um das Zurückbleiben des Steuerstoffes auf den Teilchen während des Entwicklungsvorganges zu gewährleisten.

7. Entwickler nach den Ansprüchen 1 bis 6, gekennzeichnet durch einen Fixierstoff für die Teilchen auf der Bildfläche, der wenigstens teilweise in der Trägerflüssigkeit löslich ist.

8. Entwickler nach den Ansprüchen 1 bis 7, gekennzeichnet durch Zusatz eines zugleich als Steuer- und Fixiermittel wirkenden Stoffes, der nur teilweise in der Trägerflüssigkeit löslich ist.

9. Entwickler nach den Ansprüchen 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der steuernde und/oder fixierende Stoff ein Alkydharz ist, das die Pigmentteilchen überzieht und wenigstens etwas in der Trägerflüssigkeit löslich ist.

10. Entwickler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Pigmentteilchen vorab mit Harzen überzogen sind, die aus zwei Gruppen stammen, von denen die eine in der Trägerflüssigkeit verhältnismäßig löslich und die andere verhältnismäßig unlöslich ist, wobei die weniger lösliche als der steuernde und die löslichere als der fixierende Stoff wirkt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 047 616.

©009 608/296 9.60