DE1472963A1 - Verfahren zur Entwicklung elektrostatischer Ladungsbilder - Google Patents

Description

DR. MOLLER-BORe . DIPL-ING. GRALFS -, / -7 0 Q C O

β MÖNCHEN 22, ROBERT-KOCH-STJt* TELEFON »SttO *

25, OKt. 1968

P »4 72 963.6 D/zb - O 1405

Gevaert Photo-Producten N.V.
Mortsel<»Antwerpen / Belgien,
Septeatraat 27

Verfahren zur Entwicklung elektrostatischer Ladungebilder

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entwicklung elektrostatischer Ladungsbilder, wobei der Begriff "Bilder" auoh Punkte, Striche, Kurven, geometrische Figuren und andere einfache oder komplizierte Muster umfaßt.

Es sind viele Metheden bekannt, nach denen ein Bild oder ein Signal als elektrostatisches Bild auf einem isolierenden Träger aufgezeichnet wird. Zu diesen Methoden gehören die elektrostatischen Druckverfahren, wie sie in der amerikanischen Patentschrift 2 4o8 145 beschrieben sind, die elektrostatischen Registrierverfahren, wie sie in der amerikanischen Patentschrift 1 818 76Ο beschrieben sind, die Xerographie, wie sie in der amerikanischen Patentschrift 2 297 691 beschrieben ist, das Elektrofaxverfahren, wie es von CJ.Young und H.C.Oreig in HCA Rev. (1954) 469, dargestellt wurde, die Elektrothermographie, wie sie von P.H.Cassiere, J.Soc.Phot.Sei.Eng. 4 (i960) 199 angegeben wurde, und analoge Systeme. Nach all diesen Verfahren wird das latente elektrostatische Bild oder Signal sichtbar und das erzeugte Bild, falls nötig, dauerhaft gemacht. Viele Methoden zur Entwicklung elektrostatischer Bilder sind bekannt, insbesondere Methoden, die sich der von dem elektrostatischen Ladungsbild ausgeübten elektrostatischen Anziehung bedienen.

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Naoh einigen dieser Verfahren wird die elektrostatische Anziehung ausgenützt, um beispielsweise durch Bestäuben mit Pulver unmittelbar ein Pulverbild su erzeugen oder durch Auftragen von Dispersionen von Pulverteilchen in Flüssigkeiten mit hohem elektrischem Widerstand das Pulver duroh Elektrophorese abzusohelden.

Wenn auch die Pulverentwicklung gute Resultate liefert» so zeigt dieses Verfahren doch schwerwiegende Nachtelle· Die Herstellung und Aufbereitung trookener Pulver ist unbequem, dl· Pulver Bind relativ teuer, und beim Betrieb stört die Staubentwicklung. Ferner 1st zu bedenken, dafl das elektrostatisch abgeschiedene Pulver dauerhaft mit dem Träger zu verbinden ist, wozu eine Wärmequelle oder giftige, nicht entflammbare Lösungsmittel benutzt werden. Um mit der Pulverentwicklung eine gleiohförmige und äquivalente Bildreproduktion zu erzielen, benötigt man eine zlemlloh ausgedehnte und kostspielige Anlage.

Die Entwicklung mit Dispersionen in Flüssigkeiten mit hohem elektrischem Widerstand hat u.a. den Nachteil, dafl geeignete flüssige Medien nur In begrenzter Auswahl zur Verfügung stehen. Insbesondere müssen brennbare und/oder sehr flüchtige organische Flüssigkeiten eingesetzt werden.

Hier sohafft die Erfindung Abhilfe.

Das erflndungsgemäfie Verfahren zur Entwicklung eines elektrostatischen Ladungsbildes in einem Trägermaterial mittels einer Entwloklungsflüssigkelt, die in die unmittelbare Mähe des elektrostatischen Ladungsbildes gebracht wird, 1st dadurch gekennzeichnet, daß die Bildfläche gleichzeitig mit der Erzeugung des elektrostatischen Ladungsbildes oder anschließend daran In enge Nachbarftohaft mit einer Entwioklungsflttsslgkeit gebracht wird, welche tile Bildfläche selektiv und/oder differenziert entsprechend dem elektrostatischen Ladungsbild benetzt.

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Vorzugsweise wird eine Entwioklungsflüssigkeit verwendet, deren Grenzflächenspannung in bezug auf das Trägermaterial duroh Größe und Sinn der elektrostatischen Aufladungen in Trägermaterial so beeinflußt wird, daB die Bildfläche selektiv und/oder differenziert entsprechend des elektrostatischen Laungbildes benetzt wird·

Nach einer AusfOhrungsfor» der Erfindung wird eine Entwlek* lungsflüeeigkeit benutzt, der gegenüber eich die in Augenbliok der Entwicklung «ine elektrostatische Ladung tragenden Fläohenteile des isolierenden Trägermaterials mehr oder minder lyophil und die la Augenbliok der Entwicklung nicht oder weniger geladenen Fläohenteile mehr oder minder lyophob verhalten·

Nach einer allgemeinen Ausführungsforra besteht die Erfindung in einem Verfahren zur Entwicklung eines elektrostatischen Ladungsbildes in einem Isolierenden Material mittels einer EntwlolclungsjTlüaeigkeit, die mit dem isolierenden, das elektrostatische Ladungsbild enthaltenden Material in Kontakt gebracht wird» und ist dadurch gekennzeichnet, daß eine EntwioklungsflUsslgkeit verwendet wird, die eine hohe Dielektrizitätskonstante besitzt und das isolierende Material an den geladenen Bildteilen in Funktion der Ladungestärke differenziert benetzt·

Nach einer speziellen Ausftlhrungsform wird eine EntwioklungsflUsslgkeit verwendet, die auf den ungeladenen Stellen einen Randwinkel von 125* bis 90* und auf den geladenen Stellen einen um mindestens 20 % kleineren Randwinkel bildet»

Nach einer weiteren Ausführungsform wird als EntwicklungsflUssigkeit eine LSsung oder Dispersion verwendet, die zu wenigstens 60 % aus Hasser besteht·

Nach einer weiteren Ausführungsform wird als Entwloklungs*- flüsslgkelt eine wäßrige Dispersion eines organischen Pigmentes

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verwendet·

Nach einer weiteren AusfUhrungsform wird als Entwioklungsflttsslgkeit eine wäßrige Kohlenetoffdispersion verwendet.

Oemäfi einer weiteren AuefUhrungafom wird als Entwloklungsflüssigkeit eine Lösung oder Dispersion verwendet, die asu wenigsten» 60 % aus einer organischen Flüssigkeit nit einer hohen Dielektrizitätskonstante besteht·

Nach einer weiteren AusfOhrungsform wird eine Entwleklungsflüaeigkeit verwendet, die aus Substanz(en) besteht oder Substanz (en) enthält, die mit einer oder mehreren in dem isolierenden Material anwesenden Verbindungen derart reagieren» daß an den benetsten Stellen ein Farbwechsel auftritt.

GemäS einer noch weiteren AusfUhrungsform wird eine Entwioklungsflüsslgkeit verwendet, die eine oberflächenaktive Verbindung enthält·

. Oeaäß einer anderen Aueftthrungsform steht die Seite des isolierenden Materials« die der Entwioklungsflusslgkeit abgewandt 1st« während der Entwicklung mit einem elektrisch leitfähigen Material in engem Kontakt.

Mach einer noch weiteren Aueftihrungsforio wird als elektrisch leitfShlges Material ein Papier verwendet und dieses Papier vor und/oder während der Entwicklung mit einer Flüssigkeit befeuchtet, deren spezifischer widerstand kleiner als 10⁶ Ohm * om 1st.

Naoh einer weiteren Auaführungsform wird eine fotoleitende Schicht verwendet, die fotoleitendes Zinkoxyd enthält, das vor oder während der Herstellung der fotoleitenden Sehloht mit einer Substanz mit sauren Eigenschaften, Insbesondere einem sauren Phosphorsäureester behandelt ist·

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Nach einer anderen Aueführungsfomi wird das isolierende Material, welches das elektrostatische Ladungsbild trügt« bei der Entwicklung über eine Führungswalze bewegt« wobei die zu entwickelnde Seite adt einer Wals· in Berührung gebracht wird« die »it Sntwioklungsflüsslgkeit befeuohtet wird·

Bei der Entwicklung wird vorzugsweise ein Gleiohspannungsfeld oder ein Weoheelapannungafeld senkrecht sun elektrostatischen Ladungsbild in de« isolierenden Material angelegt«

Qeraäß einer speziellen AusfUhrungsform wird zur Entwicklung von Ladungsbildern« wobei ein das Ladungsbild tragendes Material auf eine elektrisch leitende Unterlage gelegt und mit einen flüssigen, gegebenenfalls Wasser« gegebenenfalls eine oberflächenaktive Verbindung« und gegebenenfalls wenigstens eine Reaktionakonponente« die wenigstens einer Verbindung in der das Ladung»- bild tragenden Schicht unter Farbilnderung reagiert« enthaltenden Entwickler in Berührung gebracht wird, ein Entwickler verwendet, der auf den ungeladenen Bildteilen des Ladungsbildes einen Randwinkel zwischen 90° und 125* und auf den geladenen Bildteilen »inen mindestens 20 % kleineren Randwinkel bildet, und dabei ein leitfähiger Xontakt zwischen den elektrofotografischen hydrophoben Material und einen Pol einer Spannungsquelle und zwlsohen der Rückseite dieses Materials und den anderen Pol dieser Spannungsquelle hergestellt·

Nach einer besonderen Ausführungsform wird dabei ein Entwickler verwendet, der bis zu 35 % einer polaren organischen Flüssigkeit adt hoher Dielektrizitätskonstante enthält.

Mach einer weiteren Ausführungsforn steht die Flüssigkeit dabei in leitfHhigen Xontakt mit dem Pol einer wechselspannungs» quelle, wovon die Frequenz wesentlich hoher ist als 50 Hz·, und die Sntwioklungsflüssigkelt wird mit einer elektrofotografischen

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Schicht in Berührung gebracht» welche in einen hydrophoben Bindemittel dlsperglertes fotoleitendes Zinkoxyd enthält«

Bin weiteres Merkmal der Erfindung betrifft flüssige Entwickler zur Entwicklung von Ladungsbildern, gegebenenfalls mit einer oberflächenaktiven Verbindung und gegebenenfalls mit wenigstens einer Reaktionskoiaponente, dl· alt wenigstens einer Verbindung in der das Ladungsbild tragenden Schicht unter Farbänderung reagiert» und gegebenenfalls Wasser« die dadurch gekennzeichnet sind, daß die flüssige Phase des Entwicklers einen geringen elektrischen Widerstand aufweist und dar Entwickler auf den ungeladenen Bildteilen des Ladungsbildes einen Randwinkal zwischen 90 und 125° und auf den geladenen Bild teilen einen mindestens 20 $ kleineren Randwlnkdl bildet, wobei wäßrige Lösungen ausgenommen sind»

Diese Entwickler dienan jLnrsbssonöeyö zur. Durchführung des ob^n abgegebenen Verfahrens·

Naoh einer AusfUhrungeform besteht d$r EntidLokiar aus einer tdindostmis δθ Gewe»^ einer organischen polaren Flüssigkeit mit hebe? Dielektrizitätskonstante enthaltenden lösung odar Dispersion,

Naoh einer weiteren AusführungsforiA basteht der Entwickler zu wenigstens 60 # au» Formamid.

Die selektive Benetzung der elektrostatisch geladenen Flächen des isolierenden Materials hängt nicht von der Art und Weise ab, in der die elektrostatische Ladung auf daß isolierende Material aufgebracht worden ist. So 1st es möglich, ein elektrostatisches Bild duroh bildgemäße oder aignalg^mäße Aufbringung elektrischer Ladungsträger zu erzeugen, oder duroh bildgemäße oder signalge-BiHSe Abführung einer Ladung, die auf einem elektrostatisch homogen geladenen isolierenden Material vorhanden 1st (beispielsweise naoh einem in der Elektrophotographle üblichen Verfahren) oder auch duroh elektrische Polarisation eines isolierenden Materials,

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das ein Ladungsbild trägt, indem man beispielsweise vor oder während der Entwicklung ein elektrisches Feld eenkreoht an das isolierende Material anlegt, das das elektrostatische Ladungsbild trägt, wodurch es je naoh der Art des angelegten Feldes Möglich ist« durch selektive Benetzung der Pläohentelle der isolierenden Oberfläche, die vor der Anlegung des Feldes Iceine oder wesentliche Ladung trugen« ein Unkehrblld zu erzielen.

Unter den Ausdruck "Entwieklungsfltteslgkeit" feilt jede flüssige Phase, die in ihrem Verhalten au eine» elektrostatischen Ladungsbild auf der Oberf läohe eines isolierenden Materials den oben genannten Kennzeichen entspricht«

Die "flüssige Phase" kann in einzelnen eine gesohnolzene feste Substanz, eine Mischung geschmolzener fester Substanzen, eine reine Flüssigkeit, eine Lösung, eine Emulsion ebenso wie eine Dispersion sein.

Wenn ein festes Material auf elektrostatischen Wege alt einer Flüssigkeit benetzt werden soll, nüssen die physikalischen Eigenschaften des isolierenden Materials und der Flüssigkeit in bestirnter Heise einander entsprechen,

Es ist bekannt, daß die Benetzungekraft einer Flüssigkeit gegenüber einer festen Substanz durch Messung des Bandwinkels 9 bestimmt werden kann (J.Alexander» Colloid Chemistry» VoI,I, Principles and Applications« 4th Bd., Dt van Nostrand Conpany, Ind.* Hew York, ρ 79-80). Wenn ein festes Material mit einen Tropfen Flüssigkeit benetzt wird» 1st der Randwinkel w der Winkel zwischen der horizontalen Fläche des Materials und einer von einen Punkt, wo die Tropfenkurve das horizontale Material berührt, ausgehenden Tangente an die Kurve des Flüssigkeltstropfens. Die Flg« 1a und Ib zeigen den Randwinkel einer stark benetzenden Flüssigkeit auf derselben Materialoberflache.

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Die Oberflächenspannung, die für die Erfindung von grundlegender Bedeutung ist, resultiert aus der steriseh ungleichen» auf Moleküle ausgeübten Anziehung« die in der Anziehungszone isweler einander berührender Phasen anwesend sind·

Von theoretischen Standpunkt besitzt jedes heterogene Stoffsystem an jeder Stoffoberfläche oder Grenzfläche zwischen verschiedenen Phasen einen bestimmten Betrag freier Energie· Sine Veränderung des Oberfläohenzuatandes setzt voraus, daß freie Energie aus den System entfernt oder diesen hinzugefügt worden ist. Es handelt sich also un eine Veränderung der freien Oberfläohenenergie·

Die freie Oberflächenenergie 1st eine potentielle Energie und kann somit Arbeit leisten·

Für ein definiertes System hängt der Gesamtbetrag der freien Oberf läohenenergie von der GrOIe der betrachteten Oberfläche und von der freien oder genauer von der physikochtnlsehen freien Bindungsenergie pro Oberflacheneinheit ab· Sin Prozeß, der die Kontaktf lache oder die Größe der freien Oberf läohenenergie pro Oberfl&oheneinheit zu vermindern bestrebt ist» wird spontan verlaufen« In entgegengesetzten Fall muß Energie den System zügeführt werden.

In Lichte dieser theoretischen Überlegungen 1st en klar» daß durch Auf- oder Einbringen einer elektrostatischen Ladung (physikalische Bindungsenergie) auf oder in die Oberfläche eines festen Materials der Gesamtbetrag der freien Energie dieser Oberfläche verändert wird·

Es ist bekannt» daß elektrostatische Ladungen in einer benachbarten induktiv polarisierbaren Substanz eine elektrische Polarisation auftreten lassen»

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Auf (XtmM Weis« wird In oinorr. ;?lüsföigkeit3tropf#n, der sich in:it alnem !«klierenden» ©loktrostatisssh gola*?,3n©n Material in K')nt&kt befindet, durch Polarisation eine Ladunsfötrennung eintreten, EO daß sich eine elektrische Doppalschioht ausbildet« Dadurch vergrößert sich die Grenzfläche zwischen Flüssigkeit •nid Luft durch Umwandlung elektrostatischer potentieller Energie, die in der Grenzfläche zwischen fester Substanz und Luft gespeichert ist, in Arbeit· Diese Erscheinung wird als elektrostatische lyophillsierung bezeichnet.

Die vorstehenden theoretischen Überlegungen sollen jedoch nicht als erschöpfende Erklärung dieses Phänomens betraohtet Karden- sondern dieses lediglich in annehmbarer Welse verständlich machen.

Wendet man das Phänomen der elektrostatischen Lyophillsierung auf die elektrostatische Aufzeiohnungsteohnik an, so findet man, daß, wenn man auf eine isolierende Oberfläche mit elektrostatisch geladenen Fläohenteilen neben relativ ungeladenen Fläohenteilen eine Flüssigkeit aufträgt, die auf den ungeladenen Fläohenteilen einen Randwinkel von wenigstens 90° und auf den geladenen Fläohenteilen einen Randwinkel von mindestens 20 % weniger hat, die isolierende Oberfläche selektiv von dieser Flüssigkeit benetzt wird· Der Randwinkel auf den ungeladenen Fläohenteilen beträgt vorzugsweise zwlsohen 90 und 125*· Als Träger für das erflndungegemäß zu entwickelnde elektrostatische latente Bild sind besonders solohe Isolierenden Sohlohten oder Folien usw. geeignet, die lieht- oder wärmeleitende Substanzen einschließen können. Diese Materialien haben vorzugsweise RUoksohiohten oder Träger mit größerer Leitfähigkeit als die isolierende Sohioht.

Nach einer bevorzugten Aueführungaform der Erfindung wird als Träger für das elektrostatische Ladungsbild eine liohtleiten-

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de Schicht mit hydrophoben Eigenschaften beautat. Die üblichen lichtleitonden Schichten aus organischen odar mineralischen, in ein isolierendes, polymeres Bindemittel eingelagerten foto« konduktiven Substanzen und die lichtleitendan Schichten aus organischen fotokonduktiven Polyn»s»i baten besitzen hydrophoben Charakter, Beispiele lichtleitender Schichten aus fotokoncluktiven Polymerisaten werden beispielsweise in den belgischen Patentschriften Nr. 588 048 und 588 050 beschrieben. Beispiele von fotokonduktiven Bindemitteln, insbesondere für fotokonduktives Zinkoxyd« werden in der holländischen Patentanmeldung 259 5?1 und der britischen Patentanmeldung I5 633/6O beschrieben*

Zur Erläuterung seien im nachstehenden einige Beispiele hydrophober polymerer Bindemittel für lichtleitende Materialien aufgeführt:

" Polyvinylacetat

- Mischpolymerisat aus Vinylacetat und einem Ester von Vinylalkohol und einer höheren aliphatischen Carbonsäure« wie Laurinsäure, Stearinsäure, Palmitinsäure usw., z.B. Copoly-[vinylacetat/vinylatearat] (85/15)

- PolyaJ-kylmethaerylat, z.B. PlexLgura P 26 (Handelsname für ein

Acrylharz der Firma Ruhm & Haas GmbH, Darmstadt, Deutschland)

- Kunstharz EM {Handelsname für ein durch Kondensation eines aliphatischen Ketone mit Formaldehyd hergestelltes Ketonharz der Firma Bhelnpreussen OrabH, Homburg, Deutschland)

- Verestertes Kolophonium

- Etaekal 65 Extra (Handelsname für ein Ketonharz der Firma Rhein-

preussen OmbH, Homburg, Deutschland)

- Syntex 800 (Handelsname für einen 100 % cyclischen Kautschuk

der Firma S.V. Chemische Industrie Synres, Hoek van Holland, Niederlande)

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Polyol X»4f>0 (Handelsname für ein der Formel

-CH-CH₂-CH-CIL₂--

C₆H₅ CH₂
OH

entsprechendes Mischpolymerisat der Firma Shell Chemical Corporation» New York» N»Y., USA)

» Copoly-tN-vinyloarbazol/äthylftorylAt] (nach der belgisohen Patentschrift 588 050 hergestellt)

~ Sllloone resin SR 82 (Handelsname für ein Silikonharz der Firma Oeneral BIe0trie, Silicone Products Department, Waterford« Ν·Υ·, USA)

* Polyvinylchlorid, z.B. Hostalit C 270 (Warenzeichen der Farbwerke Hoechst AO, Frankfurt (M)-Hoeohst, Deutschland)

-o· Piooolaatlo D* 100 (Handelsname für ein thermoplastisches Styrol-polymerieat der Firma Pennsylvania Industrial Chemical Corporation, Clairton, Fa., USA)·

Das Verhältnis von isolierendem Bindemittel und Fotokonduktor richtet sich nach der gewünschten Qualität der lichtleitenden Schicht hinsichtlich der fotokonduktiven Eigenschaften, der mechanischen !festigkeit und dem .Xsolatiienevarmögen« Gute Resultate t^zielt man mit einem Verhältnis Bindemittel s Fotokonduktor von 113 bis 1 $9' Bei Verwendung von Schichten mit laXativ hohem Binde» inlttelgehalt verringert sich die Bildschärfe und bei Verwendung von Schichten mit viel geringerem Bindemittelgehalt nimmt die ft<»laxationS£eit d@r Ladung sohnell Rb.

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Bindemlttelhaltigen Schichten, die selbst nicht ausreichend hydrophob sind, können die gewünschten wasserabstoßenden Eigenschaften in bekannter Weise durch besondere Zusätze oder durch οIne Machbehandlung verliehen werden. Man kann in die fotokondiiktive Schicht Zusätze einverleiben» die die Hydrophob!zitat verstärken, beispielsweise Stearinsäure, wie in der belgischen Patentschrift Nr. 562 337 beschrieben ist, oder Bindemittel mit aktiven Hydroxylgruppen, die mit Diisocyanaten reagieren, wie in der belgischen Patentschrift 568 418 beschrieben ist·

Wenn Polystyrol-Butadien-Latioes als Bindemittel benutzt werden« kann man eine thermische Nachbehandlung gemäß US-Patimtsohrift 2 875 054 durchführen,

Di· Oberfläche der liohtleitenden Schicht kann ferner duroh Adsorption einer hydrophobmaohenden Substanz an die liohtleitende Schicht hydrophob gemacht werden· Die Erhöhung des Randwinkele von Wasser an QoId durch Adsorption von Benzol an der QoldoberflÄohe 1st von Bartell und Smith, Physical and Colloidal Chemistry, und von Schwartz, Perry und Beroh, Surface Active Agents und Detergents, Vol. XZ, Xntersoienee Publishers Inc·, N.Y. (1958) ρ, 394, beschrieben worden.

Schließlich kann die Oberfläche der liohtleitenden Schichten auch durch Auftragung einer Deckschicht hydrophob gemacht werden, die aus einem hydrophoben sohiohtbildenden Material besteht, z.B. einem hydrophoben Polymerisat, Lack oder Wachs. Wenn die lichtleitende Schiaht zu hydrophob ist, kann eine sehr dünne hydrophile Schicht auf dieser aufgebracht werden, die beispielsweise aus einem hydrophilen Kolloid, wie Gelatine, Polyvinylalkohol, einem Zellulosederivat oder eine« Alginsäurederlvat besteht. Die Dloke einer solchen hydrophilen Schicht variiert vorzugsweise . zwischen 0,2 und 2 ai. Diese Schicht kann auch aus einer stark verdünnten Lösung eines Netzmittel* aufgetragen werden, sollte aber nicht die Ableitung der Oberflächenladung

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Als fotokonduktive Komponente der licht le it end. 3 α Schicht wird vorzugsweise Zinkoxyd verwendet. Besonders gute Ergebnisse erhält man, wenn man das Zinkoxyd gemäß der holländischen Patentanmeldung 259 531 mit SKuren behandelt«

Das bei der Durchführung der Erfindung vorzugsweise benutzte elektrofotografische Material «reist eine fotoleitende Sohioht auf, die zu wenigstens 50 % aus einem fotokonduktiven, in einem hydrophoben Bindemittel dispergieren Zinkoxyd besteht.

Dieses elektrofotografieohe Material ist dadurch gekennzeichnet, daß in einer seiner Herstellungsstufen das fotoleitende Zinkoxyd mit einer Verbindung in Kontakt gebracht wird, die saure Eigenschaften hat und in einer zwischen 0,1 und 10 Gew.-Ji des Zinkoxydes variierenden Menge anwesend ist.

Die Behandlung des üblichen fotoleitenden Zinkoxydes mit einer sauren Verbindung erhöht den Dunkelwiderstand des Zinko.sydes. Die Erhöhung des Dunkelwiderstandes des fotoleitenden ZLnkoxydes gestattet es« in der Zusammensetzung der fotoleitenäen Schicht ein Bindemittel zu verwenden, dessen spezifischer Widerstand nicht merkbar höher 1st als der des säurebehandelfcen Zinkoxydes.

Unter üblichem fotoleitendem Zinkoxyd soll jeder auf dem Markt befindliche Typ von Zinkoxyd verstanden werden, das naoh dem "französischen" Verfahren, d.h. durch Oxydation von Zinkdampf, hergestellt wurde.

Zinkoxydsorten, die bei Versuchen besonders gute Resultate zu ergeben schienen, sind beispielsweise BIANC DE ZINC, NEIGE EXTRA PUR, Typ A, B und C, Hersteller: Vieille Montagne S.A., Ltitfcioh, Belgien; ,.

ZINKOXYD (reinst), Hersteller: E. Merck AO, Darmstadt, Deutschland;
FLORENCE GREEN SEAL IJSAD-FREE OXIDE, Herstellers New Jersey

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BAD OBJGiNAL

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Zinc Company, Nevf York, N.Y., USA;

ZINC OXIDE analytical Reagent, Hersteller: Malllnekrodt Chemical Works, St. Louis, M., USA.

Vorzugsweise werden zur Behandlung des fotoleitenden Zlnkoxydes die folgenden sauren Verbindungen verwendet: Aliphatisohe, nicht substituierte ein- und zwelbaalsahe Carbonsäuren oder all« phatlsohe ein- und zweibasische Säuren« die eine oder mehrere Ufdroxylgruppe enthalten können, wie Milchsäure und Weinsäurej saure organische Phosphate der allgemeinen Formeln

ι ι

R₁ oder H--P-O-P-IU

Rn Rp

in denen bedeuten*

Rj ein Wasserstoffatom, eine Hydroxylgruppe oder ein Chloratom,

R^ eine Hydroxylgruppe, ein Chloratom, eine Alkylgruppe, eine substituierte Alkylgruppe, eine Arylgruppe, eine substituier» te Arylgruppe, eine Alkoxygruppe, eine substituierte Alkoxygruppe, eine Aryloxygruppe oder eine substituierte Aryloxygruppe, und

R, eine Alkylgruppe, eine substituierte Alkylgruppe, eine Arylgruppe, eine substituierte Arylgruppe, eine Alkoxygruppe, eine substituierte Alkoxygruppe, eine Aryloxygruppe oder eine substituierte Aryloxygruppe.

α> Als besonders geeignet für die genannte Behandlung des foto- ^ leitenden Zinkoxydes hat sich eine kombinierte Verwendung der genannten Bicarbonsäure und sauren Phosphosäureester erwiesen.

XXLe licht IeI tende Schicht und/oder die hydrophobaaohende Schioht kann ferner andere bekannte Additive enthalten, wie Weiohmaoher, Dispergiermittel, optische Bleichmittel, Substanzen, die

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der Oxydation und Alterung entgegenwirken, Mittel, die den Glanz verbessern, Mattierungsmittel, seneibilisierende Farbstoffe und chlorhaltige Polymerisate« die die Empfindlichkeit erhöhen, wie in der britieohen Patentanmeldung 15 633/60 beschrieben 1st. Menge und Art dieser Substanzen werden so gewählt, daß die Auf ladbarkeit der Schicht nicht wesentlich vermindert wird.

Wie auf den Seiten 394 und 395 des oben zitierten Buches von Schwartz, Perry und Berch ausgeführt wird, besteht zwischen der Rauhigkeit der Oberfläche eines festen Materials und den Randwinkel mit einer beetimoten Flüssigkeit eine Beziehung. Es scheint danach, daß die Größe des Randwinkels oder mit anderen Worten die Benetzungskraft durch Einstellung der Oberflächenrauhigkeit beeinflußt werden kann.

Der Orad der Rauhigkeit in der Struktur der Oberfläche lädt sich in bekannter Weise verändern, indem Korngröße und Dispersion des fotokonduktiven Materials geeignet gewählt oder eine kontrollierte Ausflockung des Bindemittels In einigen Lösungsmitteln bewirkt wird. Ferner kann eine körnige Struktur der Oberfläche durch Zusatz von Verbindungen, wie sie in der holländischen Patentanmeldung 225 772 beschrieben sind, zur lichtleitenden Schicht erzielt werden.

Eine gewisse Rauhigkeit der Oberflächenstruktur kann sich ferner ergeben, wenn die lichtleitende Schicht auf einen gerasterten Träger aufgebracht wird« Auch die Aufbringung der lichtleitenden Schicht in regelmäßiger oder unregelmäßiger Rasterform kann zu einer Oberflächenrauhigkeit führen, beispielsweise durch Aufbringung der Schicht mit einer Rasterwalze oder durch Einpressen eines Rasterprofiles in das halb trockene oder weiohgamachte thermoplastische Material der liohtleitenden Schicht oder der hydrophobmachenden Schicht.

Die Oberfläohenrauhigkeit 4er Schicht, d.h. die Tiefe der Unebenheiten, kann mit einem Perth-O~MET£R (Dr* Perthen* Hannover Hammel-Werke, Mannheim) bestimmt werden* Sie wird

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I «f

ale Summe zweier Größen ausgedrückt, n£mllch W + Rt, wobei W (Helligkeit) üas Maß für die Tiefe der Malcrounebenheit der Oberfläche und Ht das Maß für die Tiefe der MikroUnebenheit der Oberfläche let.

Der Gesamtwert von W + Rt der Oberflächenrauhigkeit liegt vorzugsweise »wischen 2 und

Bei der Flüssigentwicklung latenter elektrostatischer Bilder ist die Entfernimg zwischen dem Flüssigkeitsspiegel auf der Be« netzungselnrlchtung und dem tiefsten Punkt der zu entwickelnden Oberfläche zu beachten. Gute Resultate wurden bei Entfernungen sw lachen Ί und tOOyu, vorzugsweise zwischen 3 und 30 m» erzielt. Wird die Entfernung eu klein gewählt, beispieleweise duroh Aueüben eines zu starken Druckes, wird das Ladungsbild zerstört. Xst die Entfernung dagegen su groß, gehen die feinen Bildeinzelheiten verloren. Die Einstellung der geeigneten Entfernung swisehen 4er Fltissigkeitsoberflache und dem Profil des Materials richtet sieh nach der Oberflächenstruktur des Materials und der Arfe der EntwioklunesflUseiekeit.

Wenn die Entwioklungsflüeeigkeit bei normalem atmosphärische* Druck, beispielsweise durch ßihtauohen, m die zu entwickelnde Oberfläche gebracht wird* pflegt die Oberfläohenrauhigkeit vorzugsweise etwa in der Mitte zwischen den oben angegebenen ßjttreniwerten eu Heien. Das Optimu* Sei« Oberfläehenrauhlgkelt für die KTBielung eines günstigen ftandwinkels Wird nach höheren oder niedrigeren Werten verschoben, je nftohdett, ob die Benetzung 111 PlUsslgkelt dureh einen oder mehrere del¹ folgenden Paktoren »!»leichtert oder erschwert wird.

Viskosität und Oberriäohehspftittiun« der PiUssigkäit, oberfläehenrauhlgkeit uad Oberfläehiftepaiuiune die IiI entwickelnden

1 „ ,

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Materials, Oberflächenspannung des Systems Isoliermaterial/Menge der geförderten Flüssigkeit auf die Flüssigkeit ausgeübter Druck, Schwerkraft, Kapillarkräfte, Strömungspotential und magnetische und elektrische Kräfte, die zwischen dem zu oenetsenden Material und der benetzenden Flüssigkeit auftreten.

Wie bereits gesagt, muß die Sntwicklungsflüssigkeit einen bestimmten Randwinkel mit dem ungeladenen Isolierenden Material bilden« so daB die Flüssigkeit auf den ungeladenen Flächenteilen oder auf den Bildteilen mit ungenügender Feldstärke nicht oder nur unzureichend einer elektrostatischen Beeinflussung unterliegen und »ich ausbreiten oder das Material benetzen«

Auf den geladenen Flächenteilen dagegen leistet das elektrostatische Feld an"der Oberfläche des Isoliermaterial* die für eine Benetzung notwendige Arbeit.

Die für eine Benetzung notwendige Arbeit kann nun duroh Modifizieren des physikalischen Verhaltens der Flüssigkeit und des zu benetzenden Xsolationsmaterials erhöht oder vermindert werden. Unter physikalischem Verhalten sind u.a. zu verstehens Oberflächenspannung* elektrische Leitfähigkeit». Polarisierbarkeit, Kapazität, Viskosität, Dunkelwiderstand und Lichtleitfähigkeit.

Um ein sichtbares Bild zu erzielen, verwendet man vorzugsweise Flüssigkeiten, die lichtechte Farbstoffe in Lösung oder in Dispersion enthalten. Um die Lichtechtheit der Farbstoffe zu verbessern, können beispielsweise Beizmittel zugesetzt werden, ferner kann man die Flüssigkeit mit Substanzen versetzen, die das Auflösen, Emulgieren bzw. Dispergieren dieser Verbindungen erleichtern.

Diese Substanzen umfaisen organische oder mineralische Farbstoffe, Substanzen, die das physikalische bzw. chemische Verhalten der Flüssigkeit beeinflussen, die Oberflächenspannung und/oder

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i ύ

die Leitfähigkeit und/oder die PolarieierbarSceit und/oder die Kapazität und/oder die Viskosität erhöhen oder verringern, Binde· mittel« wie Kolloide und Latlces« makromolekulare Verbindungen« Substanzen« die die Lichtechtheit der Farbstoffe verbessern« und Substanzen« die ein zu schnelles Trocknen des "Tinten*-BiI-dea verhindern. Zu diesem Zweck wird vorzugsweise eine hygroskopische Substanz verwendet« wenn das flüssige Medina Wasser ist.

Nach einer anderen Ausführungsform enthält die Entwicklungeflüssigkeit keinen Farbstoff« sondern eine farblose oder schwach gefärbte Komponente« die erst während oder nach der Entwicklung durch Oxydation mit Luftsauerstoff durch Einwirkung von Wärme oder Licht oder durch Umsetzung mit einem Reaktionspartner« der im Träger« auf dem sich das elektrostatische Bild oder in dem endgültigen Träger, falls eine Übertragung durchgeführt wird« befindet« in einen Farbstoff umgewandelt wird.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält die Entwicklungsf lÜBSiglceit Wasser ι sie besteht vorzugsweise zu wenigstens 60 Gew.~£ aus Wasser· Die Entwicklungsflüssigkeit nach der Erfindung umfaßt vorzugsweise neben Wasser eine oder mehrere der folgenden Verbindungen:

1 a) 0,3 - 20 % eines in Wasser löellchen oder dlspergierbaren Farbstoffes« Geeignete organische Farbstoffe sind beispielsweise Kristallviolett CI. 42 555

Malachitgrün CI. 42 000 Methylenblau CI. 52 015 Viotoriablau CI. 42 595 u. 44 Karminrot CI. 75 470

Nigrosin C 140 Pulver CI. 50 420 Chloramine Black EX (dark) CI. 30 255 Rayor Black C (double cone.) CI. 35 255 Chris Cuprofles 3 LB CI. Direkt Black

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Geeignete anorganische Pigmente sind beispielsweise alle Strukturfonnen von Kohlenstoff, wie Graphit, Ruß, Lampensohwarz, Knochenkohle, Holzkohle; Ultramarinblau, Cadriiuinsulfid, Titandicxyd, Zinkoxyd, Eiaenoxyd, magnetisches Elsenoxyd, Aluniiniumpulver und Bronzepulver.

b) Anstelle eines Farbstoffes kann zu der EnkwicklungefltUaigkeit, die vorzugsweise Wasser 1st, eine Verbindung zugesetzt werden, die selbst farblos oder schwach gefärbt ist und die erst wahrend' oder naoh der Benetzung mit einer Substanz, die in oder e.uf dem zu entwickelnden Material anwesend 1st, in eine farbige Verbindung umgesetzt wird. Solehe Reaktionspartner, deren Reaktivität durch die Anwesenheit einer flüssigen Phase erhöht wird, sind beispielsweise in der belgischen Patentschrift 579 725 beschrieben.

Geeignete bekannte Farbreaktionen In wäßrigem Mediuai sind beispielsweise die Kupplungereaktionen von Diazoniumverbindungen mit bekannten Kupplern, wie S-Naphthol. Oeeignete Diazoniumverbindungen sind in den amerikanischen Patentschriften ß 306 471, 2 440 526* 2 451 321» 2 459 521, 2 461 892 und 2 495 9*3 beschrie. ben.

Für die Farbbildung in situ kommen Ferriialise in Betracht, die mit hydroxylgruppenhaltigen aromatischen Verbindungen reagieren, beispielsweise mit Pyrogallol und Dodecylgallat,

Oeeignete farblose Reaktionepartner sind die farblosen Tri- £.zollum~ und iPötrmeoliumYerbladung«n, wie iie beiepieisweiee in &en französischen Patentschriften 99β 055 und i02 055 ·«*!· in der britiechen Patentschrift 67Ö ÖEj beschrieben sind»

Uli*· Verbinduneen Worden «it «ine» reduzierenden fteaktion*^ f«rtiier in eine g«5fari»te Verbindung

ßAD OPUGINAL

Die klassischen Farbkupplungareaktionen zwischen oxydierbaren aromatischen Aminoentwlcklem und Farbkupplern lassen sich ebenfalls anwenden. Solche Farbkupplungsreaktlonen Bind beispielsweise in "The Theory of the photographic Process" von CE. Kenneth Mees, Revised Ed., 195*» The Macraillan Company, Hew York, p. 584-589, beschrieben.

Viele andere Farbreaktionen und Farbausblelohreaktlonen, die ebenfalls zur Bildung eines sichtbaren Bildes verwendet werden kennen, sind den Reproduktionafaohmann bekannt· Eine umfangreiche Liste von Farbreaktionen findet sich ferner in Pelgl "Spot Tests" 1954, Elsevier Publish, Corp., Amsterdam.

Es 1st ferner möglich, vorausgesetzt, daß ein geeignetes Lösung·- oder Dispergiermittel für Polyvinylchlorid verwendet wird, nach der Abscheidung eines Polyvinylchlorid-Niederschlages auf den geladenen FlEchenteilen einer Zinkoxyd enthaltenden Schicht durch Erwärmen des Polyvinylchloride· eine Farbreaktion mit dem Zinkoxyd herbeizuführen. Eine Pulverentwicklung, an die sich eine Fixierung durch Einschmelzen anschließt, wobei eine Farbreaktion mit dem fotokonduktlven Zinkoxyd einer licht leitenden Schicht hervorgerufen wird, ist in der amerikanischen Patentschrift S 755 785 beschrieben«

Es versteht sich, daß eine angewandte Farbreaktion durch Wärme und Licht aktiviert oder beschleunigt werden kann und daß in die das elektrostatische Bild tragende Schicht ebenso wie In die EntwicklungsflUssigkeit Katalysatoren einverleibt werden können, die die Farbreaktion fördern, wenn dies nötig ist.

Die Erzeugung eines sichtbaren Bildes durch umsetzung einer oder mehrerer Reaktionspartner, die in der zu entwickelnden Materialoberfläche anwesend sind und für eine Reaktion mit einem . oder mehreren Reaktionspartnern in einer flüssigen Phase verfügbar sind, hat den Vorteil, daß das erzeugte Bild in der Oberfläche

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dee Materials gut verankert ist, so daß es gegen ein mechanisches Verwischen sehr widerstandsfähig ist.

2. 0,2 - 20 # einer die Oberflächenspannung beeinflussenden Substanz.

Die Oberflächenspannung kann durch Zusatz wasserlöslicher Substanzen, wie Kaliumcarbonat, Aluminiumsulfat, Eisensulfate Cadmlumohlorld und Magnesiumsulfat, erhöht werden. Eine Liste anderer derartiger Substanzen ist im "Taschenbuch für Chemiker und Physiker" J.D'Ans und E.Lax, 1949, Springer Verlag 3« 1OO8, enthalten«

Die Oberflächenspannung kann vermindert werden durch Zugabe von organischen, mit Wasser mischbaren Substanzen, wie Methanol, Äthanol, Aoeton, Methylethylketon, Essigsäure, Hydrochinon, Laurylsulfonaten, Dodeoylsulfonaten, Saponin und Polyglykolderivaten.

Andere geeignete oberflächenaktive Substanzen sind in "Textllhllfsislttel und Waeohrohstoffe", K.Lindner, Wies. Verlagsgesellsohaft m.b.H., Stuttgart 1954, genannt.

5. 0-10 % einer Substanz, die das Trooknen der Tinte verzögert, z.B. Glyzerin, Glykol und Sorbit.

4. 0-10 £ eines in Wasser lösHohen oder dispergierbaren Bindemittels, wie Qunmiarabioum, Carboxymethylcellulose, Casein, Polyvinylpyrrolidon, Polyaorylat, Polystyrol, Polyvinylacetat, Wachs, Silikat und kolloidale Kieselsäure. Diese Substanzen verringern die Abwaschbarkeit der trookenen Tinte mit Wasser.

5. 0-35 £ einer polaren organischen Flüssigkeit, die eine hohe Dielektrizitätskonstante besitzt und mit Wasser mischbar ist, beispielsweise Formamid.

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Obwohl bisher das Hauptgewicht auf vorherrschend wäßrige Etotwioklungslosungen und Entwicklungedispersionen gelegt worden 1st, läßt sioh das Prinzip der elektrostatischen Lyophilisierung auch auf Lösungen und Dispersionen anwenden, die zu wenigstens 60 % aus einer organischen polaren Flüssigkeit bestehen« vorausgesetzt Jedooh, daß eine genügende Veränderung des Randwinkels durch Ladungsinduktion oder durch Polarisation der Flüssigkeit erreicht wird. Vorzugsweise kommen Flüssigkelten mit einer hohen Dielektrizitätskonstante in Betracht« z.B. Formamid.

Je nach der Wahl der in der Isolierschicht und der Tinte verwendeten Farbstoffe können verschiedene Farbkontraste erzielt werden. Wenn die Farbe der Tinte dunkler ist als die der isolierenden Schicht« wird eine positive Wiedergates eines Zwel-Ton-Slgnals oder Zwei-Ton-Bildes erzielt. Ist die Farbe der Tinte heller als die der Isolierenden Schicht« so erhält man ein Unikehrbild (positive Kopie eines negativen Originals). In diesem Fall wird ein Fotokonduktor benutzt» der selbst dunkel gefärbt ist« z.B. Selen« Cadmiumsulfid, Cadmiumselenld und Anti.moneulfid, oder aber ein Heißer Fotokoaduktor« z.B. Zinkoxyd« dem sensiblllsierende oder andere Farbstoffe zugesetzt sind. Die Entwicklung wird mit einer Dispersion eines weisen oder klar gefärbten Pigmentes durchgeführt, z.B. mit Titanoxyd« Zinkoxyd» Zinksulfid« Bariumsulfat« Antimonoxyd, Porzellanerde und Calciumoarbonat.

Oeeignete leitende Träger für die fotokonduktive Schicht des elektrografIschen Materials sind z.B. Platten oder Folien eines Metalles, wie Aluminium« Kupfer, Bronze« Blei und Zink» oder Glasplatten, die mit einer dünnen Schicht von Zinkoxyd mit einem spezifischen Widerstand von 10 bis 10** Ohm · cm versehen sind« Folien oder Gewebe von Kunststoffen, die mit einer dünnen leitenden Schicht versehen sind, wie in der belgischen Patentschrift 585 555 beschrieben ist« und schließlich Papier* brauchbare Papiersorten sind solche« deren Widerstand bei einer rela-

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fciven Feuchtigkeit von 50 % niedriger ist al« 10 Ohm · cm, d.h. die in der holländischen Patentanmeldung 252 467 beschriebenen PapierBorten. Andere geeignete Papiersorten »ind solche, die wenigstens 2 % leitende Füllstoffe enthalten., z.B. Kohlenstoff.

Brauchbar sind ferner Papiere, deren der fotoleitenden Schloht zugewandte Seite mit einer leitenden Schicht, z.B. einer dünnen Blei» oder Aluminiumfolie, oder einer Dispersion von Metallpulver oder Kohlenstoff in einem Bindemittel versehen ist.

Schließlich kttanen auch die überwiegend aus Kohlenstoff beistehenden Gewebe, beispielsweise die Produkte Graphite Cloth Grade WCA, WCB und WCC der Firma Union Carbide Corporation« New York, USA, mit Erfolg als leitende Träger benutzt werden.

Gewebe oder Papier, die bei der herrschenden Luftfeuchtigkeit keine genügende Leitfähigkeit zeigen, können ebenfalls erfolgreich verwendet werden, vorausgesetzt, daß die Büokeelte des Trägers vor oder während der Entwicklung mit beispielsweise Wasser befeuohtet oder seine Leitfähigkeit auf andere Weise erhöht wird.

Allgemein sind solche Materialien als Träger geeignet« die während der Entwicklung einen spezifischen Volutnenwiderstand haben, der geringer ist als der des isolierenden Materials*

Die Fig. 2a, 2b und 2c der Zeichnungen veranschaulichen das der Erfindung zugrunde liegende Prinzip, nämlich den Anstieg der Benetzungekraft einer Flüssigkeit auf einer die Flüssigkeit abatoßenden Schicht bei Vorhandensein einer elektrostatischen Ladung.

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Zm einzelnen zeigt Fig. Sa, wie der Randwinkel einer wäßrigen Entwicklungeflüssigkeit auf einem hydrophoben Isolator durch eine elektrische Ladung beeinflußt wird» Nach der Korona-Aufladung hat das elektrofotografische Material auf seiner Oberfläche in allgemeinen eine Feldstärke von 100 bis 600 Volt/cm, und nach der Exponierung eine Feldstärke zwischen 0 und 100 VoIt/cm.

Die Fig. 2b und. 2 c zeigen sohematisoh das Verhalten eines Flüssigkeltstropfens j5 auf einer ungeladenen und auf einer geladenen isolierenden Fläche 2, die auf einen leitenden Träger 1 aufgebracht ist. Fig. 2b entspricht dem Punkt b der Kurve von Fig· Sa (der Flüsslgkeitstropfen wird praktisch vollkommen abgestoßen).

Fig. 2c entspricht dem Punkt ο der Kurve von Fig. 2a (der Tropfen ist auf der Oberfläche praktisch vollkommen ausgebreitet).

Die Fig. Ja-c zeigen schematise^ wie ein latentes elektrostatisches Bild 4 auf einer isolierenden hydrophoben Oberfläche 5 durch Aufgießen einer wäßrigen Farbstofflösung 6 sichtbar gemacht wird. Nach dem Ablaufanlassen der Überschüssigen Flüssigkeit erscheint ein Tintenbild 7 auf den geladenen Bildteilen, während der Hintergrund klar bleibt«

Fig. 4 zeigt» wie ein latentes elektrostatisches Bild 4 durch einfaohes Eintauchen in eine wäßrige Farbstofflösung sichtbar gemaoht wird.

Die Fig. 5» 6 und 7 zeigen schematise)! Einrichtungen für die Entwicklung gemäß der Erfindung.

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Nach Pig. 5 let eine Walze iO vorgeuehea, die sioh in einein mit Entwloklungsflüsalgkeit 6 gefüllten Behälter dreht. Auf dieser Walze wird die isolierende Folie 5 mit dem Ladungebild tangential vorwärtsbewegt, während «le durch die Andrückwalze 11 angepreßt wird. Die Walzen 10 und 11 können aus Kautschuk, Kunststoff oder Netall bestehen» und die Oberfläche der Walze iO kann glatt sein oder eine regelmäßige oder unregelmäßige Struktur zeigen· Mit einer Walze oder einem Abstreifmesser 17 kann die herausgeführte Plüeaigkeltmenge reguliert werden«

In Flg. 6 wird das zu entwickelnde Material 5 um eine Walze I2 herum durch eine EntwloklungsflUsslgkeit geführt.

FIg* 7 zeigt eine Entwioklungemethode, gemäß der die zu entwickelnde Oberfläche nach oben gekehrt und die Walze 13 von einer Auftragwalze 15, die sich in einem mit Flüssigkeit gefüllten Behälter 16 dreht, mit Entwioklungsflüssigkeit versorgt wird.

Ein Abstreifer I7 dosiert die mitgenommene Flüssigkeitsmenge. Andere Verfahren zur Auftragung der Entwioklungsflüssigkeit lassen sioh aus bekannten Auftragteohnlken herleiten. Eine Zusammenstellung derartiger Techniken wird von F.W. Egan, Coating Prooesses and Equipment, Paper Trade Journal i2i (19^5) 167 und von O.L. Booth, A.Survey of Machine Coating Methods, TAPPI 39* (1956) 846 gegeben.

Die Entwicklungsgeeohwindigkeit kann innerhalb weiter Grenzen variieren. Oute Resultate wurden Vorsohubgesohwindigkelten zwischen l cra/seo. und 1 m/seo. erzielt. Die Entwicklungsgesohwindigkelt ebenso wie die kritlsohe Entfernung zwischen dem Ladungsträger und dom Spiegel der EntwicklungsflUssigkelten wird aufgrund der oben aufgeführten Faktoren bestimmt.

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Bei Anwendung der In Fig. 7 schematisch gezeigten Entwicklung fördert u.a. die Schwerkraft die Auftragung der Entwicklungsflüssigkeit. Dabei wird vorzugsweise mit niedriger Geschwindigkeit gearbeitet und eine Vfaize 13 mit kräftiger Profilierung oder ein zu entwickelndes Material mit starker Oberflächenrauhigkeit verwendet. ICn dem Gerät nach Fig. 5 muß die Entwicklungeflüssigkeit entgegen der Schwerkraft auf die zu entwickelnde Fläche aufgebracht werden. In diesem Fall wählt.man eine durchschnittliche Geschwindigkeit, eine relativ glatte isolierende Oberfläche oder eine schwache Profilierung der Vfaize 10 und einen leichten Druck der Andrückwalze 1i. Fig. 6 schließlich stellt eine Methode dar, die für hohe Entwicklungageschwindigkelten mit einer Materialoberfläche durchschnittlicher Rauhigkeit und mit Flüssigkeiten hoher Oberflächenspannung geeignet 1st.

Die Flussigkeitsentwicklung gemäß der Erfindung kann beeinflußt werden, indem wählend der Benetzung mit EntwicklungsflUsslgkeit ein elektrisches Gleich- oder Wechselfeld senkrecht an die das elektrostatische Ladungsbild tragende Schicht angelegt wird. Dies kann beispielsweise in der Einrichtung nach Flg. 5 durch Erzeugen einer Potentialdifferenz zwischen der Walze to und der Andrückwalze ii erreicht werden. Eine Spannung von 10 bis 100 Volt, deren Feldrichtung der der geladenen isolierenden Schicht entgegengesetzt ist, erhöht den Kontrast. Eine Spannung von 100 bis 500 Volt mit einem Feld der gleichen Richtung wie die des Feldes der geladenen isolierenden Schicht kehrt das Bild umj d.h. Flüssigkeit wird auf den exponierten Bildteilen abgeschieden.

Vorzugsweise wird ein elektrisches Wechselfeld benutzt, dessen Frequenz wesentlich höher als 50 Hz. liegt. Auf diese Weise

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let as möglieh, Umkehrbilder aiit Sehr e&uberem Bildhintergrund zu erzeugen.

Die Anlegung eines wecheelfeldes senkrecht zu der das elektrostatische Ladungsbild tragenden Schicht, z.B. durch Verbinden der Walzen 10 und 11 in Pig. 5 mit den Klemmen einer Weohselßpannungequelle, gestattet es ferner, die Bildcharakteristiken zu beeinflussen. Außer der Größe der Wechselspannung beeinflußt die Frequenz Kontrast und Empfindlichkeit weitgehend.

Bei relativ niedriger Frequenz, beispielsweise 50 Hz., wird ein wenig Entwicklungsflüssigkeit auf den nicht exponierten Teilen abgelagert« und die Verschmutzung des Bildhintergrundeβ nimmt rait ansteigender Frequenz proportional ab.

Umkehrbilder lassen sich nach der Erfindung auch auf folgende Weise erzielen. Zu diesem Zweck geht man wie sohematisoh in Fig. 8 gezeigt vor. Ein latentes elektrostatisches Bild (Fig. 8a) wird nach der Erfindung mit einer wäßrigen Lösung, Emulsion oder Dispersion (8b) entwickelt, die nach dem Trocknen einen hydrophoben Rückstand (8c) hinterläßt. Geeignet sind z.B. Dispersionen von Wachsen oder Polymerisaten. Nach dem Trooknen lädt man von neuem auf (8b)· Ee spielt dabei keine Rolle, ob die hydrophoben Bildteile ebenfalls geladen werden oder nicht.-Die Hauptsache ist, daß sie keine wäßrige Flüssigkeit annehmen. Nun wird mit einer wäßrigen Farbstofflösung (8c) entwickelt, die nur von den durch die Aufladung hydrophil gemachten Bildteilen angenommen wird.

Die nach der Erfindung erhaltenen "Tinten"-Bilder können auf einfache Welse auf einen anderen Träger Übertragen werden, indem man das noch feuchte Tintenbild mit einer die Tinte annehmenden Oberfläche in Berührung bringt, beispielsweise einer porösen Oberfläche, wie Papier oder einer mit Oelatine bedeckten transparenten Folie. Dieses Verfahren gestattet es beispielsweise,

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Schriftstücke nach der reflektografischen Belichtungsmethode zu reproduzieren, nach der ein positives Spiegelbild erhalten wird, das auf einen anderen Träger übertragen wird, um ein positives lesbares Bild zu erzeugen.

Schließlich sei noch erwähnt/ daß man das noch feuchte Tintenbild auf die Rückseite des Materials übertragen kann, indem man das entwickelte Material vor dem Auftrocknen der Entwlcklungsf lüssigkeit um einen zylindrischen Stab mit kleinem Durchmesser wickelt. Auf diese Weise wird ein Abdruck auf der Rückseite des benetzten Materials erzielt. Dieses Verfahren ist besonders interessant, wenn ein Spiegelbild eines Textes erzielt werden soll. Bei diesem Verfahren wurden gute Ergebnisse erzielt, besonders wenn solche elektrofotografischen Materlallen gemäß der Erfindung verwendet würden, die einen dünnen Papierträger mit gewisser Oberflächenrauhigkeit aufweisen.

Die Übertragung eines Farbbildes auf einen transparenten Träger in Gegenwart eines Beizmittels für den Farbstoff 1st besonders zur Herstellung von Mehrfarbenbildern geeignet.

Geeignete Farbstoffe und Beizmittel für dieses Verfahren sind beispielsweise in der amerikanischen Patentschrift 1 121 I87 beschrieben. Das Verfahren ist wie folgt:

Ein optisches Bild eines farbigen Originals wird nacheinander duroh ein Cyan-, ein Magenta- und ein Gelbfilter getrennt dreimal auf ein elektrofotografische Material projiziert.

Fotoleitende Substanzen, deren Spektralempfindlichkeit für die Herstellung eiektrofotografischer Materialien brauchbar ist, welche für die Reproduktion von Farbbildern verwendet . werden, sind z.B. Selen, dem Arsen (US-Patentschrift 2 803 542) oder Tellur (US-Patentschrift 2 745 327) zugesetzt sind, oder

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Zinkoxyd, dem sensibilisierende Stoffe zugesetzt Bind, wie in den belgischen Patentschriften 565 597, 566 ?68, 589 454, 589 und 563 443 beschrieben ist.

Die drei Farbauszüge werden erfIndungsgeraäß mit einer Tinte entwickelt, die dieselbe spektrale Durchlässigkeit hat wie das benutzte Filter. Diese Tintenbilder werden dann nacheinander in genauem Register auf dieselbe Folie übertragen, so daß eine genaue Farbreproduktion des Originals entsteht.

Die Erfindung läßt sich welter mit Erfolg auf verschiedene Druckverfahren anwenden, beispielsweise auf die Hektographie, den Offsetdruck und die Herstellung von Ätzreliefs. Naoh der Hektographie wird ein latentes elektrofotografische Bild mit einer konzentrierten Dispersion eines Farbstoffes entwickelt, beispielsweise einer wäßrigen Dispersion von Kristallviolett oder Malachitgrün. Nach dem Trocknen wird das entwickelte Bild in einen Spirit-Vervielfältiger eingespannt, um die gewünschte Anzahl von Kopien herzustellen.

Zur Herstellung von Offset-Druckplatten wird ein latentes elektrofotografische Bild mit einer Dispersion entwickelt, die nach der Trocknung einen hydrophoben Rückstand ergibt.

Dann wird das Material in eine Offsetmaschine eingespannt, und der Bildhintergrund wird beispielsweise mit Ferricyanid und organischen Säuren (US-Patentschrift 2 952 536) hydrophil gemaoht.

Zur Herstellung von Ätzreliefs wird ein elektrofotografisches Material verwendet, das in seiner fotokonduktiven Sohlcht ein Polymerisat mit freien Hydroxylgruppen als Bindemittel enthält. Das elektrostatische latente Bild wird mit einer wäßrigen Dispersion einer Substanz, die zur Umsetzung mit diesen Hydroxylgruppen befähigt ist (Härtungsmittel), entwickelt. Das Härtungs-

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mittel kann entweder in die Tinte einverleibt oder in dem Bindemittel dispergiert werden. Ein Katalysator zur Beschleunigung der Härtungareaktion kann in der Tinte gelöst werden. Geeignete Härtungsmittel für diese Polymerisate sind z.B. Harnstoffderivate j wie Dimethylolharnstoff (britische Patentschrift 380 275) oder monocyclische Harnstoffe (amerikanische Patentschrift 2 373 135). Nach dem Trocknen wird das elektrofotografische Material kurze 2eit auf 100 bis 150° erhitzt. Dabei findet auf den Bildstellen zwischen dem Bindemittel und dem Härtungemittel eine Umsetzung statt, durch die an diesen Stellen die Löslichkeit der fotokonduktiven Schicht merklich verringert wird. Nun kann man die nicht gehärteten Bildteile mit einem geeigneten Lösungsmittel entfernen, worauf man den Metallträger in bekannter Weise ätzt.

Die nachstehenden Beispiele dienen zur Erläuterung der Erfindung« ohne sie in irgendeiner Weise zu beschränken.

Beispiel 1

Ein barytlertes fotografisches Papier wird mit Hilfe eines Rakels mit einer Dispersion beschichtet, die aus einem Raumteil der Zusammensetzung A und drei Raumteilen der Zusammensetzung B besteht.

Zusammensetzung A

6 jfcLge Lösung eines nach der belgischen

Patentschrift 588 050 hergestellten

N-Vinylcarbazol-Äthylacrylat-Mischpoly-

merisates in Methylenchlorid IQOO ml

Zinkoxyd (Neige extra pure, Type k,

Viellle Montagne S.A., LUttioh, Belgien) 225 S 10 £lge Lösung von Monobutylphosphat

in Äthanol 10 ml

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Zusammensetzung B

4 #ige Lösung eines Vlnylacetat-Vinylstearat» Mischpolymerisates (85/15)* das unter der Bezeichnung Flexbond D 1? von der Firma Colton Chemical Company, Cleveland, Ohio, hergestellt wird, in Äthylenchlorid 1000 ml

Zinkoxyd (wie unter A) 150 g

10 £lge Lösung von Monobuty!phosphat in

Äthanol 10 ml

Diese Dispersion wird derart aufgetragen, dad ein Liter

12 m bedeckt. Nach dem Trocknen wird die liohtleitende Schicht mittels einer Koronaentladung von -6000 Volt auf -400 Volt pro cm aufgeladen und dann 1,5 see. mit einer 75-Watt-Olühbirne im Abstand von 10 cm durch ein Diapositiv belichtet.

Das Material mit dem latenten elektrostatischen Bild wird auf eine schräge Platte gelegt (Pig. 2). Zur Entwicklung des la« tenten Bildes wird eine sehr kleine Menge einer Farbstofflösung folgender Zusammensetzung am oberen Ende über die Schicht g gössen:

Methylenblau (CI. 52 015) 2 g

Wasser 100 ml

Dabei kommt nur die lichtleitende Schicht -.It der zur Entwicklung verwendeten Tinte in Berührung. Man erhält ein direkt lesbares positives Bild, das nach 5 Sek. in einem warmen Luftstrom trocken 1st.

Beispiel 2

Zu 500 ml einer 4 #igen Lösung von Flexbond D 13 (Warenzeichen) in Äthanol wurden 225 g fotokonduktlves Zinkoxyd, wie in Beispiel 1, zugegeben. Die Mischung wurde 48 Std. in einer

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U *J

Kugelmühle gemahlen, worauf die folgende Zusammensetzung unter gründlichem Rühren zugesetzt wurde:

2 #ige Lösung von Flexbond D 15

(Warenzeichen) in Äthanol 500 ml

10 £ige Lösung von Monobutylphosphat

in Äthanol 10 ml

10 £lge Lösung von Bernsteinsäure in

Dimethylformamid 10 ml

1 gige Lösung von Pluoresoin (CI. 45 350)

in Äthanol 10 ml

Ein mit einer Aluminiumfolie versehener Papierträger wird in

einem Verhältnis von 10 m /Liter mit dieser fotokonduktiven Dispersion durch Aufstreichen mit einem Messer beschichtet und anschließend getrocknet.

Die erhaltene lichtleitende Schicht wird durch eine Spannung von -7000 Volt an den Koronadrähten auf -300 Volt pro cm aufgeladen und 0,7 Sek. mit einer 75-Watt-Glühbirne in einer Entfernung von 10 cm durch ein Diapositiv belichtet.

Dann wird das latente Bild mit einem weiter unten beschriebenen Gerät, wie in Fig. 13 gezeigt, unter Verwendung einer Tusche entwickelt, die wie folgt zusammengesetzt 1st:

Hydrokollag (Warenzeichen für eine wäßrige

kolloidale Graphitdispersion der Firma

Riedel-De Haen AQ, Seelze— Hann., Deutschi.) 5 g

Ludox (Warenzeichen für eine 30 $ige wäßrige Dispersion von kolloidaler Kieselsäure der Firma E.I. du Pont de Nemours ft Co., Inc., Wilmington, Del., USA) 15 g

Wasser 10 ml

Das in Fig. 5 dargestellte Gerät umfaßt zwei Walzen und einen Tuschebehälter. Die Walze 11 ist ein Aluminiumzylinder

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mit einem Durohmesser von 15 nun und einer Länge von 25 cm; sie dient als Führungswalze für das zu entwickelnde Material.

Die Walze 10 1st ein glatter Zylinder aus Chromnickelstahl 18/8 mit einem Durchmesser, der doppelt so groß 1st wie der von Walze 11. Die lichtleitende Schicht des exponierten Materials wird mit der Tuschewalze in Kontakt gebracht und in einer Entfernung von 0,5 nun gehalten, so daß sich ein Flüssigkeitsraeniskus ausbilden kann. Das lichtleitende Material wird mit einer Geschwindigkeit bewegt, die der Umfangsgeschwindigkeit der Walze 10 gleich ist. Die Walze 10 rotiert mit einer Geschwindigkeit von 2 m/Min, und taucht zum Teil in die EntwioklerflUssigkeit ein.

Die Tinte wird nur von den nicht entladenen Bildteilen angenommen und ergibt nach dem Trocknen ein positives, nicht abwaschbares Bild.

Beispiel 3

Auf einem fotografischen Papierträger wurde die folgende leitfähige Vorbeschlchtung aufgebracht:

Aquablack 15 (Warenzeichen für eine 30 £lge

wäßrige Dispersion von kolloidalem Kohlenstoff

der Firma Columbian Carbon Co., New York, N.Y.,

USA) 50 g

2 £ige wäßrige Lösung von Carboxymethylcellulose 500 ml

Wasser 100 ml

Äthanol 400 ml

Auf diese wird eine fotokonduktive Schicht wie in Beispiel 2 beschrieben aufgebracht.

Nach der Aufladung der Schicht wie in Beispiel 2 wird ein Bild 30 Sek. mit einem Episkop auf projiziert. Zu diese« Zweolc werden zwei Sylvania Green-Bellchtungslampen von 14 Watt und ein

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4,4-Objektiv (Xenar, Schneider, Kreuznach) unit einer Brennweite von 21 cm verwendet, das in einer Entfernung von 34 cm aufgestellt und auf eine Blendenöffnung von 5»6 gebracht wird.

Da» positive latente elektrostatische Bild wird auf die gleiche Weise wie in Beispiel 2 entwickelt, jedoch mit einer Entwicklungsflüssigkeit der folgenden Zusammensetzung:

Aquablaok U (Warenzeichen für eine 15 SfcLge wäSrige Dispersion von kolloidalem Kohlenstoff der Firma Columbian Carbon Co., Hew Yook, N.Y., USA) 40 ml

Wasser 100 ml

Um die Dichte des entwickelten Bildes zu erhöhen, wird die Umfangsgeschwindigkeit der Entwicklungswalze auf 20 m/Min, und die Durchlaufgeschwindigkeit des Papiers auf 3 m/Min, erhöht. Die Entfernung zwischen der lichtleitenden Schicht und der Walze beträgt 1 mm. Man erhält ein kräftiges positives Bild.

Beispiel 4

Zur Bereitung einer fotokonduktiven Dispersion werden die folgenden Bestandteile in einer Kugelmühle gründlich gemischtt

Plexigum 25 (10 #ige Acetonlösung eines Poly«

aorylatharzes der Firma Röhra & Haas GmbH«

Darmstadt, Deutschland) 50 ml

4 £lge Methylenchloridlösung von Vinnapas B 500/40 VL (Warenzeichen für ein Polyvinylacetat der Firma Wacker-Chemle OmbH, München, Deutschland) 25 ml

Aceton 25 ml

Zinkoxyd des Beispiels 1 22,5 g

10 £lge Lösung von Mono- und Diisopropyl-

orthophosphat (1:1) in Äthanol 1,5 ml

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Die erhaltene Dispersion wird iin Tauchverfahren auf eine Aluminiumfolie aufgebracht, und zwar derart, daH die Menge des

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Zinkoxydes 15 g/m beträgt.

Auf der erhaltenen lichtleitenden Schicht wird in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 ein latentes elektrostatisches Bild erzeugt. Die Entwicklung geschieht in einer Vorrichtung, wie sie schematicch in Fig. 5 dargestellt ist.

Dieses Gerät umfaßt zwei Walzen und einen Behälter für Ehtwicklungeflüssigkelt. Walze 11 1st ein Aluminiumzylinder mit einem Durchmesser von 15 ram und einer Länge von 25 cm; sie dient lediglich als Führungswalze für die zu entwickelnde Schicht. Die Walze 10 ist ein Chrom-Nickelstahl-(18/8)-Zylinder mit einem Durchmesser von 30 mm und einer Länge von 25 cm. Die Oberfläche der Walze 1st schraubenförmig derart gerieft, daß die Rillenwindungen einander berühren. Die Rillen besitzen V-Form von 0,5 «ω Breite und Tiefe. Die Walze 10 rotiert frei in dem Flüssigkeitsbehälter, so daß die Rille ganz mit Entwlcklungsflüssigkeit gefüllt wird und der Scheitel nut E^twicklungsflUsslgkelt benetzt wird. Die EntwicklungsflUsslgkelt wird durch Kapillarkräfte festgehalten.

Das fotoleitende Material wird »wischen der beiden Walzen mit einer Geschwindigkeit von 3 m/Min, geführt« und zwar so, daß das latente Bild der gerillten Walze zugekehrt ist.

Die Entwicklungsflüssigkeit besteht aus:

Aquablack 15 (Warenzeichen) 30 ml

Wasser 100 ml

Um den Kontrast zwischen den belichteten und der nicht belichteten Flächenteile zu verstärken, wird an die Walze 11 eine

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eine Spannung von -10 Volt gegenüber der Walze 10 angelegt.

Ein Abstreifer 17 beseitigt überschüssige Entwicklungsflttsaigkeit von der Walze 10.

Man erhält ein positives, gut lesbares Bild. Beispiel 5

Beispiel 4 wird wiederholt, jedoch wird ein lichtleitendes Material verwendet, das durch Auftragung einer fotokonduktlven Schicht aus der folgenden, 24 Std. in einer Kugelmühle zermahlenen Mischung

10 $ige Methylenchloridlösung von Emekal

65 extra (Warenzeichen für ein Harz der

Firma Rheinpreussen GmbH, Boraberg, Deutschi.) 100 ml Zinkoxyd (Qualität wie in Beispiel 1) 50 g

auf ein Pergamentpapier mit einem Quadratmetergewioht von 60 g (Lieferants De Nayer, Willebroek, Belgien) hergestellt worden war. Die Dispersion wurde mit einer Rakeleinrichtung aufgetragen, und zwar derart, daß nach dem Trocknen 15 g Zinkoxyd pro ra Material vorlagen. Man erhält eine Bildqualität wie in den vor«« stehenden Beispielen.

Beispiel 6

Die folgenden beiden Zusammensetzungen A und B wurden getrennt 24 Std. in einer Kugelmühle gemahlen.

71tiiwnmwtt»fltttzuiig A

Z±nkoxyd von Beispiel 1 150 g

4 £i«e Lösung von Flexbond B* φ (Warenzeichen:) Jm w&

10 £teP LSsung ve» Monobutylpttoephat In Wmmem m wä

Süi t S//

Zusammensetzung B Ferristearat 1 g

4 jföge Lösung von Flexbond D 15 (Warenzeichen) in Äthanol 100 ml

Zur Herstellung einer Besohiohtungsdisperslon wird die Zusammensetzung A mit 600 ml einer 4 £lgen Lösung von Flexbond D Ij5 (Warenzeichen) verdünnt und unter gründlichem Rühren mit 10 ml einer 10 £lgen Lösung von Malonsäure in Dimethylformamid versetzt« worauf die gesamte Zusammensetzung B unter gründlichem Mischen zugefügt wird* Diese fotokonduktive Dispersion wird durch Tauchbesohlohtung auf einen üblichen fotografischen

Papierträger derart aufgebracht, daß nach dem Trocknen der

ο Zinkoxydgehalt der Schicht etwa 17 g/m beträgt.

Die llohtleltende Sohicht wird mittels einer Koronaentladung von -6000 Volt an den Koronadrähten auf -200 Volt pro cm aufgeladen.

Die geladene lichtleitende Sohicht wird 15 Sek. mittels einer im Abstand von 10 om aufgestellten 75-Watt-Glühbirne durch ein Diapositiv beliohtet.

Das erhaltene elektrostatische Bild wird, wie in Beispiel 4 beschrieben« mit der folgenden Entwioklerlösung entwickelt;

Wasser , 100 ml

Pyrogallol 2 g Natriumsulfit 5 g

Nach dem Trocknen ist das Bild fast unsichtbar. Nach kurzzeitiger Erwärmung auf etwa 100*0 erscheint ein tiefblaues positives Bild.

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ORIGINAL INSPECTED Beispiel 7

Eine Dispersion der folgenden Zusammensetzung wird bereitet und 48 Std. in einer Kugelmühle gemahlen:

Silioonharzlöaung HE (Warenzeichen für

eine Lösung eines Phenylmethylsiliconharzes

in einer Mischung von Cyclohexanon und

Toluol)

Hersteller: Wacker-Chemie, GmbH, München 250 ml

Toluol 750 ml

Zinkoxyd von Beispiel 1 300 g

Bevor man diese Dispersion duroh Tauchbesohlchtung auf einen mit einer Barytschicht versehenen fotografischen Papierträger aufbringt, gibt man 2 ml einer 1 £igen Lösung von Rhodamine B (CI. 45 170) h?.nzu.

Nach dem Trocknen wird die erhaltene lichtleitende Schicht mittels einer Koronaentladung einer Drahtspannung von -6000 Volt auf -500 Volt pro cm aufgeladen. Anschließend wird die lichtleitende Sohicht 1 Min. mittels einer 75-Watt-Lampe durch ein Mikrofilmnegativ in einem auf linear 6-fache Vergrößerung eingestellten Leitz Fooomat II A-Color-Vergrufierungsgerät belichtet. Das entstehende latente elektrostatische negative Bild wird mit einer Entwicklerlösung der folgenden Zusammensetzung entwickelt ι

Aquablack U (Warenzeichen) 20 ml Aquablack 15 (Warenzeichen) 20 ml

Wasser 100 ml

Die Entwicklung wird wie in Beispiel 4 durchgeführt, wobei die Walze 10 eine Potentialdifferenz von «200 Volt gegenüber Walze 11 erhält. Es entsteht ein positives lesbares Bild. Um die Leitfähigkeit des Träger« zu verstärken, kann er, wenn gewünscht, vor der Entwicklung mit Wasser befeuchtet werden.

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Beispiel 8 MdollMMMHMMPNMMMMIIW

Auf einen mit einer Barytsohioht versehenen Papierträger wird eine Höht leitende Schicht aufgebracht, die trie in Beispiel I₁ jedoch unter Verwendung von Hose Bengale (C.I· 45 440) als Sensibilisator, hergestellt worden 1st.

Auf die gleiche Welse wie in Beispiel 7 wird in dieser lichtleitenden Schicht ein latentes elektrostatisches Bild erzeugt. Dieses Bild wird wie in Beispiel 7 entwickelt, jedoch unter Verwendung der folgenden Bntwicklungslosungi

Nobileer A (Warenzeichen für eine Dispersion eines modifizierten Paraffine, Herstellers Mobil Oil A3, Hamburg, Deutsohl.) 50 ml

Wasser 50 ml

Diese farblose Flüssigkeit bedeckt die geladenen Flächenteile, so daß nach dem Trocknen das entstandene Paraffinbild auf dem weißen Zinkoxyd-Hintergrund praktisch unsichtbar ist. Die hydrophobe Abscheidung aus modifiziertem Paraffin ist leitfähig, so daß die von ihr bedeckten Flächenteile nicht mehr geladen werden können.

Die so behandelte lichtleitende Schicht wird dann von neuem mittels einer Koronaentladung auf -3K)O Volt pro om aufgeladen. Nur die nicht entwickelten (unbedeckten) Flächenteile nehmen dabei eine Ladung an. Diese Flächenteile werden nach den Verfahren von Beispiel 1 mit dem folgenden Entwickler entwickelt:

Aquablack ü (Warenzeichen) 40 mil Wasser KlQ: ml Man erhält ein laabarea positive» Bild. ORIGINAL INSPECTED Beispiel 9

Eine fotokonduktive Dispersion, die aus dem polymeren Bindemittel Flexbond D 13 (Warenzeichen) und Zinkoxyd zusammengesetzt ist, das wie in Beispiel 2 mit Monobutylphosphat und Bernsteinsäure behandelt worden 1st, wird auf ein barytiertes 55 g-Papier aufgetragen. Das Verhältnis von Bindemittel zu Fotokonduktor beträgt 4t15 und das fotokonduktive Zinkoxyd wird in einer Menge von etwa 16 g/m aufgetragen. Die Zinkoxydsohioht wird elektrostatisch geladen und ein positives latentes elektrostatisches Bild wird erzeugt, wie in Beispiel 3 beschrieben. Vor oder während der Entwicklung dieses latenten Bildes wird die Rückseite des Trägers durch Reiben mit einem FlIztuch, das mit Wasser benetzt 1st, befeuchtet, um den Papierträger sehr leitfähig zu machen.

Dann wird das latente Bild in dem Entwicklungsgerät von Beispiel 4 mit der folgenden Farbstofflösung sichtbar gemacht:

Wasser 100 ml

Rayon Black 0 (CI. 35 255) 2 g Man erhält ein positives lesbares Bild. Beispiele 10 bis 17

Bilder anderer Farben erhält man» wenn man in der Entwicklerlösung von Beispiel 9 den Farbstoff Black Rayon G jeweils durch die folgenden Farbstoffe ersetzt:

Naphthalene Blue Black C CI. Aoid Black 41 Chlorantine Red 8 BN CI. 23 050 Solar Violet 2 B CI. 27 905 Chrome Fast Yellow OI CI. 25 100

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Naphthol Blue Blaok C.I. 20 470 Brilliant Carmine L C.I. 24 8^0 Brilliant Benzo Green Fast BL C.I. 28 455 Polar Red > B C.I. 24 810

Ähnliche Resultate erzielt man ferner, wenn man den Wassergehalt bis zu 20 % durch Äthanol oder bis zu 100 % durch Formamid ersetzt.

Beispiel 18

Zu 500 ml einer 4 £lgen alkoholischen Lösung von Flexbond D (Warenzeichen) werden 150 g fotoleitfählges Zinkoxyd zugesetzt. Dann werden unter gründlichem Rühren 10 ml einer 10 £igen wäßrigen Lösung von Nonobutylphoephat zugegeben.

Diese Zusammensetzung wird 24 Std. in einer Kugelmühle gemahlen und dann mit 500 ml einer 4 $igen alkoholischen Lösung des Mischpolymerisats Flexbond D 1? (Warenzeichen) verdünnt, um eine fließfähige Dispersion herzustellen.

Vor der Auftragung gibt man noch unter gründlichem Rühren die folgenden Lösungen nacheinander zu:

10 #ige Lösung von Bernsteinsäure

in Dimethylformamid 10 ml

0,1 £lge Lösung von Rhodaraine B

(CI. 45 170) in Äthanol 10 ml

Die so erhaltene fotoleitende Zusammensetzung wird im Rauchverfahren derart auf beide Seiten eines mit Kohlenstoff pigmentierten Papieres aufgebracht, daß nach dem Trocknen 12 g Zinkoxyd pro m vorliegen.

Dieses Material wird nacheinander auf beiden Seiten mittels einer Koronaentladung von -6000 Volt auf -400 Volt pro om aufge-

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laden« wobei eine von E.C. Giairao Jr., R.C.A. Rev. IB/1009* "Double corona charging unit and its utilization in the Electrofaxprocess" (Dez. 1955) beschriebene einfache Vorrichtung verwendet wird. Die leitende Grundplatte wird jedoch mit einer isolierenden Polystyroltafel abgedeckt. Der elektrische Xontakt zwischen dem Träger und der Grundplatte wird mittels einer Metallklammer hergestellt.

Die Isolierende Tafel wird benutzt, um einen Verlust an La· dung auf der geladenen Seite an der leitfKhigen Grundplatte zu verhindern, wenn die zweite Seite aufgeladen wird. Dann werden beide Seiten nacheinander 0,4 Sek. mit einer im Abstand von 10 om befindlichen 75-Watt-Lampe durch ein Diapositiv belichtet· Man erhält an beiden Selten des Papierblattes ein latentes elektrostatisches Bild. Der benutzte Entwickler wird wie folgt bereitet! Unter gründlichem Rühren werden die folgenden Stoffe gelöst ι

Glycerin 2 ml

g wgfirige Lösung von
Carboxymethylcellulose 50 ml

Wasser 120 ml

5 £lge wäßrige Lösung von Tergitol Anionio 4 (Warenzeichen für
ein oberflächenaktives Mittel
der Formel

C₄H₉-CH- (CH₂ J₂-CH-CH-CH₅
C₂H₅ SO₁^Na

Herstellers Union Carbide and Carbon, New York, N.Y., USA) 1 tal

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Zu dieser Zusammensetzung werden im Verlauf von 5 Min. unter kräftigem Rühren 10 g Farbruß S 170 (Warenzeichen der Firma Degussa, Frankfurt/Main, Deutschland) zugesetzt. Die erhaltene Mischung wird 24 Stunden in einer Kugelmühle innig vermischt *

Die beiden latenten elektrostatischen Bilder werden entwickelt, indem das Material, wie in Fig. 4 veranschaulicht ist, schnell durch den Entwickler hindurohgeführt wird.

Man erhält ein gut lesbares direkt positives Bild. Beispiel 19

Ein fotokonduktives Material, wie in Beispiel 1 beschrieben, wird mittels ei_*er Koronaentladung von -6000 Volt auf -400 Volt pro cm aufgeladen. Ein Spiegelbild eines positiven Originals wird mit Hilfe einer Fotoclark-Reproduktionskamera durch eine Belichtung von 25 Sek. mit Birnen zur Erzielung einer Leistung von l800 Watt optisch auf die geladene Zinkoxydschicht projiziert. Man erhält ein latentes elektrostatisches Spiegelbild. Die Entwicklung wird unter Verwendung der Entwicklungsflüesigkeit nach Beispiel 1 mit der Einrichtung nach Beispiel 4 durchgeführt. Unmittelbar anschließend wird die entwickelte Sohioht mit einer porösen Papieroberflache in Kontakt gebracht.

Die noch nicht getrocknete Tinte wird in den Poren des übertragungspapleres absorbiert, in dem ein gut lesbares Bild entsteht·

Beispiel 20

Die in Beispiel 1 beschriebene liohtleitende Sohioht wird auf ein Papierblatt aufgebracht, das mit einer Aluminiumfolie kaschiert 1st. In ähnlicher Welse wie in Beispiel 18 wird auf dieser Schicht ein latentes elektrostatisches Spiegelbild ereeugt. Die Entwicklung erfolgt mit der Entwioklungsflüssigkeit von BeI-

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spiel 1 in dem Gerät von Beispiel 4. Nach dem Trocknen der Tinte erhält man ein Original für die Spirit-Vervielfttltigung, mit dem man 15 Abzüge herstellen kann.

Beispiel 21 Eine Mischling der folgenden Zusammensetzung «flrd bereitete

Vinnapaa B 50/25 VL (Warenzeichen für ein Polyvinylacetat der Firma Wacker» Chemie GmbH« MUnohen, Deutschland) 3 g

Methylenchlorid 33

Äthanol 67 ml

Zu dieser Mischung werden 15 g liohtleitfähigea Zinkoxyd und 1 ml einer 10 £igen alkoholischen Lösung von Monobutylphosphat zugegeben. Die erhaltene Mischung wird 16 Std. in einer Kugelmühle gemahlen. Die dabei entstandene fotokonduktlve Die* perslon wird auf ein barytlertes Papier von 80 g/m aufgetragen·

Nach dem Aufladen mittels einer Koronaentladung von -6000 Volt wird optisch ein elektrostatisches Spiegelbild erzeugt. Die geladenen Flächen werden in dem Gerät nach Beispiel 4 mit der folgenden Entwicklerdispersion benetzt;

Aquablack 15 (Warenzeichen) 4-0 ml

Wasser 100 ml

Mach dem Trocknen der Tinte auf der lichtleitenden Schicht wird diese Schicht mit einem Blatt gewöhnllohen Schreibpapiere« in innigen Kontakt gebracht. Beide werden gemeinsam zwischen zwei glatten Walzen hindurohgeführt, auf die ein Druck von

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20 kg/cm ausgeübt wird. Dabei entsteht auf dem Übertragungspapier ein gut lesbares positives Bild.

Beispiel 22

Ähnlioh wie in Beispiel 3 wird auf dem lichtleitenden Material ein latentes elektrostatisches Bild erzeugt. Die Entwicklung erfolgt mit der Flüssigkeit nach Beispiel 1 und dem in Flg. 9 dargestellten Entwicklungsgerät.

Dieses Gerät besteht aus einem verformbaren Flüssigkeitsbehälter 1 aus Kunststoff und einem Benetzungeelement 2 aus Metall oder Kunststoff. Das Benetzungeelement 1st hohl und wird mittels Schraubgewinde oder Klammer an dem Flüssigkeitsbehälter befestigt. Das Bonetzungselement wird nacheinander mit einem Sieb und einem Stück Filz versehen« der gegen eine mit Schaumstoff überzogene Walze 2 gepreßt wird. Dieae Walze absorbiert die Entwicklungsflüssigkeit in ihren Poren. Sie wird Über die das latente elektrostatische Bild tragende Schicht gerollt. An den geladenen Bildstellen wird die Entwicklungsflüssigkeit aus den Walzenporen herausgezogen, so daß ein Bild entsteht.

Beispiel 2?

Die lichtleitende Schicht von Beispiel 2 wird auf eine Aluminiumfolie aufgebracht, die als Offset-Platte verwendet werden soll. Auf dieser Platte wird auf ähnliche V/eise wie in Beispiel 1 beschrieben ein latentes elektrostatiechee Bild erzeugt. Die Entwicklung dieses Bildes gesohieht wie in Beispiel 4 mittels der folgenden Flüssigkeit:

Mobileer A (Warenzeichen) 50 ml

Wasser 50 ml

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/ C

Diese Flüssigkeit ergibt ein positives Bild, das nach dem Trocknen hydrophob ist und Offaetdruckfarben adsorbiert. Die unbedeckten Teile der Zinkoxydsohloht werden mit der folgenden hydrophil machenden Zusammensetzung behandelt!

Qummi Arabicum 1 g Trinatriumphosphat 1 g

Wasser 100 »1

Man erhält eine druckfertige Offsetdruokform.

Das folgende Beispiel erläutert die Anwendung von Wechselstrom während der Entwicklung.

Beispiel 24

Die folgende Zusammensetzung wird 24 Std. in einer Kugelmühle gemahlen3

Zinkoxyd (von Beispiel 1) 4,5 kg

4 £lge Lösung von Plexbond D 13

(Warenzeichen) in Äthylalkohol 9*1

Naoh dem Mahlen wird das Gemisch mit der folgenden Mischung verdünntt

4 £ige Lösung von Flexbond D IJ 21 1

(Warenzeichen)

10 £ige Lösung von Monobutylphosphat 300 ml

in Äthylalkohol

10 £ige Lösung von Bernsteinsäure

in Dimethylformamid 300 ml

1 £ige Lösung von Fluorescein in

Äthylalkohol 300 ml

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ORIGINAL INSPECTED

Dies© Dispersion wird mit einer Rakel auf ein barytiertes $0 g~Papier aufgetragen, m daß mit 1 Liter Piepersion 10 m bedeckt werden. Ne.cn dem Trocknen wird auf tlie»e Schicht mit·* tels einer Koronaentladung von -6000 Volt eine gleichförmige Ladung von -400 Volt pro ein aufgebrachte

Die geladene Schicht wird dann 0,7 Sek. bildgemäß belichtet, und zwar mit einer 75-Watt-Lampe in einem Abstand von 10 cm durch ein Diapositiv. Das entstandene latente Bild wird in der folgenden Färbstofflösung entwickelt!

Methylenblau 2 g

Wasser 100 ml

Hierzu wird das in Fig. 5 veranschaulichte Gerät benutzt, wobei an die glatten Walzen 10 und 11 während der Entwicklung eine Wechselspannung von 10 Volt und 50 H& angelegt wird. Man erhält ein lesbares positives Bild.

Bei 50 Hz. wird zwar ein kräftiges Bild erzielt, aber es scheidet sich auch etwas Tinte auf den nicht belichteten Stellen s.b. Diese unerwünschte Tintenabsoheidung kann durch Erhöhung der Frequenz der während der Entwicklung angelegten Spannung unterbunden werden, so daß bereits bei 1000 Hz. ein positives Bild mit reinem Hintergrund erhalten wird.

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BAD ORIGINAL

Claims (6)

P 14 72 963.6 Hünchen, den 25. Okt. 1968 Gevaert Photo-Producten H. V. D/Sh - G 1405 Patentansprüche

1. !Verfahren zur Entwicklung eines elektrostatischen La*-

dungsbildes in einem isolierenden Material mittels einer Entwicklungflüseigkeit, die mit dem isolierenden, das elektrostatische Ladungsbild enthaltenden Material in Kontakt gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine Entwioklungsflüssigkeit verwendet wird, die eine hohe Dielektrizitätskonstante besitzt und das isolierende Material an den geladenen Bildteilen in Punktion der Ladung?stärke differenziert benetzt,

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Entwicklungsflüssigkeit verwendet wird, die auf

. den ungeladenen Stellen einen Handwinkel von 125 ° bis 90 ^c und auf den geladenen Stellen einen um mindestens 20 % kleineren Randwinkel bildet.

3» Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Entwicklungenlüssigkeit eine Lösung oder Dispersion verwendet wird, die zu wenigstens 60 % aus Wasser besteht«

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Entwicklungsflüssigkeit eine wäßrige Dispersion eines organischen Pigmentes verwendet wird«.

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5« Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Entwicklungsflüssigkeit eine wäßrige Kohlenstoff« Dispersion verwendet wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Entwicklungsflüssigkeit eine Lösung oder Dispersion verwendet wird, die zu wenigstens 60 % aus einer organischen Flüssigkeit mit einer hohen Dielektrizitätskonstante besteht ο

7» Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Entwicklungsflüssigkeit verwendet wird, die aus Sübstanz(en) besteht oder Substanz (en) enthält, die mit einer oder mehreren in dem isolierenden Material anwesenden Verbindungen derart reagieren, daß an den benetzten Stellen ein Farbwechsel auftritt«

8» Verfahren nach einem der Ansprüche 1-7» dadurch gekennzeichnet, daß eine Entwicklungsflüssigkeit verwendet wird, die eine oberflächenaktive Verbindung enthält»

9« Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Seite des isolierenden Materials, die der Entwicklungsflüssigkeit abgewandt ist, während

co der Entwicklung mit einem elektrisch leitfähigen Material

co in engem Kontakt steht.

^. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9 t dadurch ge- <=> kennzeichnet, daß als elektrisch leitfähiges Material

ro ein Papier verwendet wird, und dieses Papier vor und/

~* oder während der Entwicklung mit einer Flüssigkeit befeuchtet wird, deren spezifischer Widerstand kleiner

als 10 Ohm= cm ist«

11, Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine photoleitende Schicht verwendet wird, die photoleitendes Zinkoxyd enthält und das Zink» oxyd vor oder während der Herstellung der photoleitenden Schicht mit einer Substanz mit sauren Eigenschaften, insbesondere einem sauren Phosphorsäureester, behandelt ist„

ο Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das isolierende Material, welches das elektrostatische Ladungsbild trägt, bei der Entwicklung über eine Führungswalze bewegt wird, wobei die zu ent» wickelnde Seite mit einer Walze in Berührung gebracht wird, die mit Entwicklungsflüssigkeit befeuchtet wirdo

den

13o Verfahren nach/Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß während der Entwicklung ein Gleichspannungsfeld senkrecht zum elektrostatischen Ladungsbild in dem isolierenden Material angelegt wirdo

14, Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß während der Entwicklung ein Weöhselspannungs-* feld senkrecht zum elektrostatischen Ladungsbild in dem isolierenden Material angelegt wirdo

Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Entwicklung von Ladungsbildern, wobei ein das Ladungsbild tragendes Material mit einem' flüeaigen, gegebenenfalls Wasser, gegebenenfalls ein· oberflächenaktive Verbindung,

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und gegebenenfalls wenigetene eine Reaktionskomponente, die mit wenigstens einer Verbindung in der das Ladungsbild tragenden Schicht unter Farbänderung reagiert» enthaltenden, Entwickler in Berührung gebracht wird, ein Entwickler, der auf den ungeladenen Bildteilen des Ladungsbildes einen Bandwinkel »wischen 90 und 125 ° und auf den geladenen. Bildteilen einen mindestens 20 % kleineren Handwinkel bildet, verwendet und dabei ein leitfähiger Kontakt zwischen dem elektrophotographischen hydrophoben Material und einem Pol einer Spannungequelle und zwischen der Rückseite dieses Materials und dem anderen Pol dieser Spannungsquelle hergestellt wird.

16· Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennseichnet, daß ein Entwickler verwendet wird, der bis su 35 % einer polaren organischen Flüssigkeit mit hoher Dielektrizitätskonstante enthält·

17· Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit in leitfälligem Eontakt steht mit dem Pol einer Uechselspannungsquelle, wovon die Frequenz wesentlich höher ist als 50 Hb., und daß die Entwicklungsflüssigkeit mit. ei«* ner elektrophotographlschen Schicht in Berührung gebrachte wird, welche in einem hydrophoben Bindemittel dispergiertes photoleitendes Zinkoxyd enthält·

18» Flüssiger Entwickler sur Entwicklung von Ladungsbildern, gegebenenfalls mit einer oberflächenaktiven Verbindung,

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ξ &. %J \s \j

itad gegebenenfalls mit wenigstens einer Reaktionskomponente, die mit wenigstens einer Verbindung in der das Ladungebild tragenden Schicht unter Farbänderung reagiert, und gegebenenfalls Wasser, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach, den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die flüssige Phase des Entwickler einen geringen elektrischen Widerstand aufweist und der Entwickler auf den ungeladenen Bildteilen des Ladungsbildes einen Randwinkel zwischen 90 und 125 ° und auf den geladenen Bildteilen einen mindestens 20 % kleineren Randwinkel bildet, wobei wäßrige Lösungen ausgenommen sindo

19· Entwickler nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einer mindestens 60 Gew_o-% einer organischen polaren Flüssigkeit mit hoher Dielektrizitätskonstante enthaltenden Lösung oder Dispersion besteht.

Entwickler nach Anspruch 19« dadurch gekennzeichnet, daß er au wenigstens 60 % aus Formamid bestehtο

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