DE1940985A1 - Entwickler fuer elektrostatische latente Bilder - Google Patents

Description

• B e s c h r e i b u n g zu der Patentanmeldung betreffend Entwickler für elektrostatische latente Bilder.
• Die Erfindung bezieht sich auf einen Entwickler für elektrostatische latente Bilder, bei dem Tonerpartikel in einer isolierenden Flüssigkeit dispergiert sind.
• Nach bekannten Verfahren werden feste Gonerteilchen in Kohlenwasserstoffen oder anderen isolierenden Flüssigkeiten dispergiert, in denen sie eine elektrophoretische Ladung bestiflten Vorzeichens annehmen. Ua diese elektrophoretische Ladung zu kontrollieren, ist es bekannt (Britisch*s Patent 835 044, USA-Patent 3 078 231), das eigentlich tonerde Pigment lit einen Steuerstoff so zu vor tischen, daß dieser Steuerstoff - in Harz, ein öl oder ein.
• oberflächenaktive Substanz - die Grenzfläche in Kontakt mit der isolierenden Flüssigkeit darstellt, indem sie das Pigmeint ganz oder teilweise überzieht. Diese Steuerstoffe bestimmen so die elektrokinetischen Eigenschaften des Xonerpartikels oder sind zumindestens der dominierende Faktor für ihre Bestimmung.
• Es wird auch als bekannt vorausgesetzt, daß diese Steuerstoffe, die zumeist gleichzeitig als Fixiermittel wirken, auch Copolymere mit Dipoleigenschaften sein können, und daß hierdurch die Dichte des Tonerbildes wie auch die Dispergierbarkeit des Tonerkonzentrats gefördert wird (australische Patentanmeldung 4037/66).
• Die Erfindung hat einen flüssigen Entwickler für elektrostatische Ladungen bzw. Polarisationen zum Gegenstand, der gegenüber den bisher bekannten Entwicklern kontrastreichere Bilder und eine schnellere Entwicklung ermöglicht und auch stabilere Dispersionen ergibt.
• In dem oben erwähnten bekannten Vertnhtea muß die Umhüllung der Pigientteilchen vollständig und gleichmäßig sein, da sonst Teilchen von unterschiedlichen elektrokinetischen Eigenschaften vorhanden sind, die zur ßchleierbildung führen würden. Die vollständige und gleichmäßige Umhüllung kann nur durch intensive zeitraubende Mahlvorgänge erreicht werden. Dabei führen bei längeren Standzeiten die aus Ölen oder Harzen bestehenden Oberflächen der Partikel zu Vernetzungen und damit zu Toneragglomeraten und Sedimenti erungen.
• Bei dem Toner nach der Erfindung bestimmt ein Aggregat von mehreren Pigmenten das elektrophoretische Potential innerhalb der Trägerflüssigkeit bzw. die elektrokinetischen Eigenschaften. Diese Pigmentaggregate berühren die Trägerflüssigkeit, und es ist daher für die Erfindung wesentlich, daß diese im folgenden noch näher erläuterten Aggregate von den Fixierharzen oder Bindemitteln nicht umzogen oder umhüllt sind. Die Pigmentaggregate sind aus mehreren Pigmenten zusammengesetzt, ohne daß es hierfür notwendig oder auch nur sinnvoll wäre, daß - wie in dem bekannten Fall -eine Substanz die andere überzieht. Es wird vielmehr durch eine intensive Mischung ein Farbaggregat (Farbkörper) hergestellt.
• Die Bestandteile des Farbkörpers sind so ausgewählt, daß durch diese Pigmente selbständig - ohne weitere Kontrollsubstanz - die gewünschte Polarität erreicht wird.
• Der -Zusatz der Fixier- oder Bindemittel wird so gering gehalten, daß eine einwandfreie Fixierung gerade noch gewahrleistet wird, eineUmhüllung der Aggregate jedoch nicht er-5 foigen---iamn.
• Intensive und ausgedehnte Mahlvorgänge mit diesen fixierenden Harzen sind nicht nur unnötig, sondern führen zu gegenteiligen Ergebnissen. Die geringe Anzahl von Verknüpfungen zwischen einzelnen Enden oder Teilen des makromolekularen Bindemittels an einigen Stellen der Oberfläche des Aggregates genügt. Diese Verknüpfung kann durch Van-Der-Waals-Kräfte und London-Kräfte im Zusammenwirken mit der Macro-Brownschen Molekularbewegnng bei Zusammenrühren mit dem Farbkörper vor Fertigstellung des Tonerkonzentrates erreicht werden.
• Es wurde ferner gefunden, daß für das erfindungsgemäße Tonersystem eine Aggregat- oder Farbkörpergröße von unter 1.000 Angström wichtig ist. Diese außerordentliche Feinheit ist neu und ungewöhnlich, zumal das Aggregat nicht größer sein soll.
• Dementsprechend ist ein Entwickler der eingangs genannten Gattung dadurch ausgezeichnet, daß die festen Tonerpartikel aus Aggregaten bestehen, die an ihrer Außenseite mit einem fixierenden Harz verbunden sind, ohne aber von diesem beschichtet, -umkleidet oder überzogen zu sein, und daß diese Aggregate selbst die elektrodynamische-n Eigenschaften der Tonerpartikel -bestimmen und bei ihrer Herstellung Diameter unter 1.000 Angström haben.
• Eine weitere Verbesserung des erfindungsgemäßen Entwicklertyps wurde dadurch erreicht, daß das Aggregat aus Teilchen von mindestens drei verschiedenen Verbindungen hergestellt wurde. Alle drei können Pigmente sein. Die Pigmentzusammenstellungen werden zweckmäßigerweise so gewahlt, daß sie den erwünschten Farbton vertiefen oder intensivieren.
• Hierbei ist nun wesentlich, daß mindestens zwei Teile des Farbkörpers besonderer Art sind, nämlich ein Teil eine acceptorische und ein anderer eine donatorische Verbindung darstellt.
• Hierbei ist acceptorisch oder donatorisch auch in dem Sinne zu verstehen, daß die Verbindungen ein deutlich unterschiedliches Band-Niveau besitzen können, wenn sie auch beide (für sich allein) noch zu acceptorischen bzw. donatorischen Verbindungen zahlen können.
• Nach einer weiteren wesentlichen Verbesserung der Erfindung ist ein anorganischer oder ein organischer Phosphor als eine der mindestens drei Verbindungen verwandt.
• Messungen haben ergeben, daß die üblichen elektrophoretischen Potentiale bekannter e1ektrophotograpi-scher Entwicklertypen durch das erfindungagemäße Tonersystem um das Dreifache überboten werden. Potentiale von150 mV und wehr sind gegenüber etwa 50 mV bei üblichen Entwicklern gzes8. n.
• Ferner wurde festgestellt, daß das Ergebnis nicht als die Addition der elektrophoretischen Potentiale erklärt werden kann, die für die einzelnen Bestandteile des Farbkörpers ermittelt wurden. Ohne daß hiermit eine die Erfindung einengende Deutung gegeben werden soll, darf angenommen werden, daß die von dem oben beschriebenen besonderen Farbkörper - und nicht von den diesen überziehenden steuernden Stoffen - dominierend bestimmte elektrokinetische Energie durch einen Energie- oder Elektron-Transfer-Mechanismus im Farbkörper verstärkt ist, und daß dieser wiederum durch das elektrostatische latente Feld ausgelöst ist. Die große Bilddichte erklärt sich zusätzlich durch einen Ladungsübergang, der über die Farbkörper selbst nach ihrer Anlagerung vor sich geht.
• Beispiel I (schwarzer Entwickler) Flammruss (Siegle) 55 g Heliogenblau (B&SF) LBGN 7 g (jcceptor) CADMOPUR-Rot (Bayer) 8 g (&cceptor-Donator-Komplex) werden in einer Eugel-, Perl- oder Kolloidmühle etwa eine Stunde zusammen vermahlen.
• Sodann werden Cadmiumsulfid (Merck) 1 g, welches kupferdotiert wurde (Donator-Acceptor-Komplex) diphenyl 0,1 g als organ. Donator zugegeben und für eine weitere 1/4 Stunde vermahlen.
• Dieser Farbkörper entwickelt ein erheblich höheres elektrophoretisches Potential als die obige Grundzusammensetzung, wenn er in einem Kohlenwasserstoff mit 3 bis 5 % Aromaten dispergiert wird.
• Als Fixierstoff wird auf die obige Menge des Farbkörpers eine 50 ziege Dispersion (in obigen aromatischen Eohlenwasserstoffen) von 30 g Pliolite VT oder V2AC (Goodyear) benützt. Dieser Fixierstoff wird in einem Hochleistungsrührer der obigen Dispersion zugesetzt. Dieser Zusatz verändert das elektrophoretische Potential nicht meßbar. Andererseits würde die Umkleidung des Pigment- oder Farbkörpers mit Pliolite die feststellbaren elektrokinetischen Eigenschaften nicht erklären.
• Beispiel II (blauer Entwickler) Heliogenblau LBGN (BkSF) 70 g Paraphenylendiamin 1 g (als Donator) liphachloranil 1 g (als Acceptor) die beiden letzten als Donator-koceptor-Eomplexe icriflavin 0,03 g (als org. Phosphor) werden behandelt wie in Beispiel I einschließlich des-Zusatzes des Fixiermittels.
• Beispiel III (schwarzer Entwickler) Flammruss (Siegle) 60 g Heliogenblau LBGN (BASF) 7 g CADMOPUR-Rot (Bayer) 8 g Cadmiumsulfid (Merck) 1 g (kupferdotiert wie in Beispiel I) Paraphenylendiamin 0,7 g (icceptor-Donator-Komplex) liphachloranil 0,5 g (" 1I II ) 1,1' Diethyl - 2,2' Dicarbocyaninjodid 0,05 g (org. Phosphor) werden behandelt wie in Beispiel I, und Fixiermittel wie in diesem Beispiel werden zugegeben.
• Durch Messungen konnte festgestellt werden, daß die oben beschriebenen Entwickler ein elektrophoretisches Potential erreichen können, welches das der bekannten Entwicklertypen um ein Mehrfaches übersteigt. Hieraus erklären sich hoher Kontrast und große Entwicklungsgeschwindigkeit.
• PatentansPrüche

Claims (4)

1. Patentansprüche 1. Entwickler für elektrostatische latente Bilder, bei dem feste Tonerpartikel in einer isolierenden Flüssigkeit dispergiert sind, dadurch g e k e n II z e i c h n e t, daß die festen Tonerpartikel aus Aggregaten bestehen, die an ihrer Außenseite mit einem fixierenden Harz verbunden sind, ohne aber von diesem beschichtet, umkleidet oder überzogen zu sein, und daß diese Aggregate selbst die elektrodynu'wischen Eigenschaften der Tonerpartikel bestimmen und bei ihrer Herstellung Diameter unter 1.000 Angström haben.
2. 2. Entwickler nach anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß die Aggregate aus mindestens drei Pigmenten-Verbindungen bestehen, von denen mindestens eine eine acceptorische Substanz und eine weitere eine donatorische Substanz darstellt.
3. 3. Entwickler nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß eine der Pigment-Verbindungen ein anorganischer oder ein organischer Phosphor ist.
4. 4. Entwickler nach Anspruch 3, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß diese Phosphore aus Elementen der Gruppe IIa und IVa des periodischen Systems der Elemente zusammen gesetzt sind, bei denen das zweitletzte und drittletzte Elektronenniveau mit 2 oder 5 oder Kombinationen von 2 und 5 Elektronen besetzt sind.