DE2004817C3

DE2004817C3 - Verfahren zur Herstellung eines elektrophotographischen Suspensionsentwicklers

Info

Publication number: DE2004817C3
Application number: DE2004817A
Authority: DE
Inventors: Satoru Honjo; Yasuo Tamai
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1969-02-03
Filing date: 1970-02-03
Publication date: 1975-01-02
Also published as: FR2031283A5; CA924165A; DE2004817A1; GB1255762A; US3682825A; DE2004817B2; BE745390A; NL7001351A

Description

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- Bevorzugt werden als Trägerflüssigkeit Cyclohexan, kennzeichnet, daß als Kunststoff Polyisobutylen, 25 Kerosin, Heptan, Hexan oder Benzin verwendet. Polybuten, Polystyrol, ein Styrol-Butadien-Misch- Vorteilhaft wird hierbei ein Volumteil der wäßrigen polymerisat oder ein mit einem Harz modifizier- oder wäßrig-alkoholischen Gelatinelösung in 10 bis tes Phenol-Formaldehyd-Harz verwendet wird. 300 Volumteilen der organischen Flüssigkeit disper-

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- giert.

kennzeichnet, daß als Trägerflüssigkeit Cyclo- 30 Die Gelatine kann Haut-, Leder- oder Knochenhexan, Kerosin, Heptan, Hexan oder Benzin ver- gelatine sein, die keinen sehr breiten Bereich des wendet wird. Gelbbildungspunktes besitzt. Eine gereinigte Gelatine,

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- ζ. B. Gelatine für photographische Zwecke, ist gekennzeichnet, daß ein Volumteil der wäßrigen eignet. Hieraus wird eine wäßrige Gelatinelösung oder wäßrig-alkoholischen Gelatinelösung in 10 35 hergestellt. Die Konzentration der Gelatine Hegt bis 300 Volumteilen der organischen Flüssigkeit zweckmäßig im Bereich von 1 bis 20 Gewichtsprodispergiert wird. zent. Wenn die Konzentration zu niedrig ist, wird die

Menge an erhaltenen Gelatineteilchen herabgesetzt,

und infolgedessen wird die Arbeitsleistung verringert.

40 Wenn die Konzentration an Gelatine zu hoch ist,

wird es unmöglich, die Gelatine ausreichend fein zu

dispergieren. Beim Kühlen geliert eine wäßrige oder wäßrig-alkoholische Lösung von Gelatine. Es ist daher erforderlich, die wäßrige oder wäßrig-alkoho-

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstel- 45 lische Gelatinelösung auf 30 bis 40° C zu erhitzen, lung eines elektrophotographischen Suspensionsent- Als Alkohol können Methanol, Äthanol, Isopropylwicklers, bei dem eine wäßrige Gelatinelösung in alkohol, Glycerin od. dgl. verwendet werden. Die einer mit Wasser mischbaren organischen Flüssigkeit, Menge des Alkohols liegt im Bereich von 0,1 bis in der Gelatine unlöslich ist, dispergiert wird und die 3 Gewichtsteilen, bezogen auf 1 Teil der wäßrigen abgetrennten Gelatineteilchen als Toner in einer Trä- 50 Gelatinelösung. Ist der Alkohol in überschüssiger gerflüssigkeit suspendiert werden. Menge vorhanden, setzt eine Koagulierung von Ge-

Bei der Herstellung eines Suspensions-Entwicklers latine ein. Wenn daher Alkohol der wäßrigen Lösung mit einem Gelatinetoner ist es wichtig, ausreichend von Gelatine zugegeben wird, muß die Zugabe kleine Gelatineteilchen zu bilden. Es ist möglich, unterbrochen werden, bevor die Lösung eine weiße Gelatine in trockenem Zustand zu zerkleinern; da 55 Trübung bildet. Zu 1 Teil einer 5%igen wäßrigen jedoch Gelatine hart und klebrig ist, ist es ziemlich Lösung von Gelatine, die bei 45" C gehalten wird, schwierig, gleichförmige kleine Teilchen hiervon zu kann z. B. bis zu 1 Teil Methanol zugegeben werden, erhalten. Es gibt auch ein Verfahren, bei welchem Die Zugabe von Alkohol zu einer wäßrigen Lösung eine wäßrige Lösung von Gelatine in einem Lösungs- von Gelatine verbessert die Dispergierbarkeit in mittel, das ein Nichtlösungsmittel für Gelatine ist, 60 einem organischen Lösungsmittel, das ein Nichtdispergiert wird und die feinen Gelatineteilchen aus lösungsmittel für Gelatine ist.
der Dispersion gesammelt werden. Dabei kleben die Geeignete organische Lösungsmittel, die mit Was-

Gelatineteilchen aber leicht wieder zusammen unter ser mischbar sind, jedoch für Gelatine ein Nicht-Klumpenbildung, lösungsmittel sind, sind Ketone und Alkohole. Hier-Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Ver- 65 von sind insbesondere Aceton, Methyläthylketon und fahrens zur Herstellung eines Suspensionsentwicklers, Äthanol geeignet. Ein derartiges organisches Lösungsder als Toner gleichmäßig kleine Gelatineteilchen mittel wird in einer Menge von der 10- bis 300-enthält. fachen Volumenmenge der zuzusetzenden wäßrigen

Lösung von Gelatine verwendet. Wenn die Lösung von Gelatine in zu großer Menge einem derartigen organischen Lösungsmittel zugegeben wird, neigen die sich ergebenden Gelatineteüchen zu einer Aggregatbildung.

Dem organischen Lösungsmittel kann eine geringe Menge eines Pflanzenöls zugesetzt werden, das mit Wasser mischbar ist, jedoch ein Nichtlösungsmittel für Gelatine darstellt Dadurch wird die Dispergierbarkeit der Gelatineteilchen verbessert Genauso wirkt der Zusatz eines oberflächenaktiven Mittels. Beim Dispergieren der Lösung von Gelatine wird ein optimales Ergebnis unter Verwendung eines Ultraschalldispersionsverfahrens erhalten. Es kann auch ein Mischer von hoher Geschwindigkeit für diesen Zweck angewendet werden.

Der so erhaltenen Dispersion wird ein Kunststoff zugesetzt, der in den verwendeten polaren Lösungsmitteln unlöslich ist, jedoch in einem nicht polaren Lösungsmittel, wie Cyclohexan, löslich ist ao

Kunststoffe mit einem derartigen Verhalten sind Polyisobutylen, Polybuten, Polystyrol, ein Siyrol-Butadien-Mischpolymerisat oder ein harzmodifiziertes Phenolformaldehydharz.

Der Kunststoff wird der Dispersion von Gelatine »5 als Lösung zugegeben und das für den Kunststoff verwendete Lösungsmittel ist ein mit dem organischen Lösungsmittel für die Dispersion von Gelatineteüchen sowie mit der Trägerflüssigkeit mischbares Lösungsmittel.

Beispiele für derartige Lösungsmittel sind aromatische Kohlenwasserstoffe, z. B. Xylol und Toluol und Ester, z. B. Butylacetat, Äthylacetat und Methylacetat.

Bei der Zugabe der Lösung des Kunststoffes zur Dispersion der Gelatine fällt der Kunststoff aus und umhüllt dabei die dispergierten Gelatineteilchen. Dadurch werden die Gelatineteüchen stabilisiert und vor einem Zusammenklumpen geschützt

Die Menge des zugegebenen Kunststoffs soll volumenmäßig größer sein als diejenige der darin einzuschließenden Gelatineteüchen. Der Kunststoff kann in einer Menge bis zu etwa dem 200fachen von derjenigen des Gelatinetoners zugesetzt werden.

Die stabilisierten Gelatineteüchen werden durch Dekantieren und Zentrifugieren vom Dispersionsmittel abgetrennt.

Die Gelatineteüchen enthalten noch Wasser. Dieses kann durch Waschen mit dem mit Wasser mischbaren Lösungsmittel entfernt werden.

Die noch lösungsmittelfeuchten Gelatineteüchen werden ohne Trocknung der Trägerflüssigkeit zugegeben.

Dabei löst sich der Kunststoff in der Trägerflüssigkeit. Die Gelatine verbleibt als der in der Trägerflüssigkeit unlösliche Anteil. Ein Teil des Kunststoffs wird an der Oberfläche der Gelatineteüchen absorbiert; dadurch wird die Dispersion der Gelatineteüchen stabilisiert.

Die Trägerflüssigkeit ist ein nichtpolares orgahisches Lösungsmittel mit einem hohen elektrischen Widerstand über 10¹⁰ Qcm. Einige Beispiele für Lösungsmittel, die zur Anwendung gelangen können, sind Cyclohexan, Kerosin, Heptan, Hexan und Benzin.

Da der Künststoff in der Trägerflüssigkeit gelöst verbleibt, ist der Geiatinetoner nach der Entwicklung besonders gut fixierbar. Der Trägerflüssigkeit können verschiedene andere lösliche Komponenten zugegeben werden, z. B. Viskositätsregler und nichtionische oberflächenaktive Mittet

Die Tonerteilchen des erhaltenen Suspensionsentwicklers sind positiv geladen. Bei Anwendung des nach dem Verfahren gemäß der Erfindung erhaltenen Suspensionsentwicklers werden Gelatinereliefs von ausgezeichneter Qualität gemäß den folgenden Stufen 1), 2) und 3) erhalten:

1) Ein elektrostatisches latentes Bud wird gebildet.

2) Das elektrostatische latente Bfld wird unter Verwendung des Suspensions-Entwicklers entwickelt

3) Das sich ergebende Gelatinebild wird nach einer geeigneten Arbeitsweise fixiert und gehärtet

Unter Anwendung des so erhaltenen Gelatinereliefs kann ein Farbbild gemäß der Arbeitsweise eines Farbübertragungsverfahrens, nämlich unter Anwendung der nachstehend angegebenen Stufen 4) und 5), erhalten werden.

Das Gelatinerelief wird mit einer

4) wäßrigen Lösung eines wasserlöslichen Farbstoffes eingefärbt

5) Das eingefärbte Gelatinerelief wird auf ein Bildempfangsmaterial gepreßt Dabei wird der Farbstoff übertragen. Es entsteht ein Farbbild.

Die Stufen 4) und 5) können mehrmals wiederholt werden.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand von Beispielen näher erläutert.

Beispiel 1

Zu 95 g destilliertem Wasser werden 5 g einer pholographischen Gelatine gegeben. Nach 30 Minuten Quellzeit wird auf 60° C erhitzt Dabei löst sich die Gelatine. Es wird auf 45° C abgekühlt und so lange Methanol zugegeben, bis die Lösung eine schwachweiße Trübung zeigt. Es werden 11 ml Methanol benötigt. Dann werden 0,5 ml destilliertes Wasser zugegeben, zur Beseitigung der weißen Trübung. Die gesamte Menge dieser wäBrig-alkoholischen Gelatinelösung wird mittels Rühren durch Ultraschall in einer Flüssigkeit der nachstehend angegebenen Zusammensetzung dispergiert:

Aceton 980 ml

Baumwollsamenöl 20 ml

Auf diese Weise wird eine milchig-weiße Dispersion von Gelatine erhalten.

Dieser Dispersion wird eine Lösung der nach» stehend angegebenen Zusammensetzung unter Rühren zugegeben:

Kunststoff, erhalten durch Kochen von
mit Naturharz modifiziertem Phenolformaldehydharz und Leinsamenöl.. 4 ml

Toluol 36 ml

Dabei fällt der Kunststoff aus und umhüllt.' die Gelatineteüchen. Die aus kunststoff/Gelatirie bestehende Ausfällung wird durch Dekantieren und Zentrifugieren abgetrennt. Zwischen Dekantieren und Zentrifugieren wird mit 800 ml Aceton gewaschen. Die gesamte Ausfällung wird einer Lösüngsniiftelmischüng mit der nachstehenden Zusammensetzung zugegeben und gerührt. '

5 6

Toi"«¹ 20ml Beispiel 2

Xylol 3,5 ml ^v

Baumwollsamenöl 6 ml Eine Selen-Tellur-Legierung wird durch Vakuum-Lösung eines nichtionischen ober- abscheidung in einer Dicke von 60 μ auf einer AIuflächenaktiven Mittels 0,3 ml 5 miniumplatte abgeschieden. Die sich ergebende lichtempfindliche Platte wird positiv auf +350 Volt auf-

r. . . ,_ . . , , _v ^ „ , , _ geladen. Dann wird durch einen Farbnegativfilm ein

Dabei lost sich der Kunststoä, und man erhalt Rotfilter belichtet

eine Dispersion von Gelatine. Diese ist ein Entwick- ^ ^^^ !^empfindliche Platte wird zu-

erkonzentrat, das über einen längeren Zeitraum _{M näc}hst mit Kerosin benetzJ und mit dem Suspensions-

lagenanigisu . entwickler entwickelt Als Entwicklungselektrode

Das gesamte Entwicklerkonzentrat wird in eine ^ ^ _{flache Metall latte} ^₆ J_{1n A}g_{stand von} Tragerflussigkeit der nachstehenden Zusammenset- _{Q2 mm} _{yon def Oberfl}^_{che der} lichtempfindlichen

zung gegossen. Platte angeordnet ist

15 Eine Vorspannung von —180 Volt wird an die

CycloLoxan 1600 ml lichtempfindliche Platte angelegt Nach etwa 90 Se- Kerosin 400 ml künden Entwicklungsdauer wird mit einem Iso-

paraffinlösungsmittel gewaschen und dann getrock-

Kerosin wird zum Zweck der Erniedrigung der net Anschließend wird die entwickelte lichtempfrad-Geschwindigkeit der Verdampfung des flüssigen Ent- so liehe Platte 20 Sekunden in einer !»/»igen Methanolwicklers zugegeben lösung von Formaldehyd getränkt und danach bei

Es wird dabei ein Suspensions-Entwickler mit Raumtemperatur 5 Stunden zur Härtung stehengelas-

positiv geladenen Gelatinetonerteilchen erhalten. sen. Es wird ein Gelatinerelief für die Verwendung

Ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmate- für eine Cyankopie erhalten. In analoger Weise wer-

rial wird aus 100 Gewichtsteilen Zinkoxyd und as den Geiatinereliefs für Magenta- und Gelbkopien er-

20 Teilen eines Epoxyesters von entwässerter Rizinus- halten.

ölf ettsäure auf einem Polyäthylenterephthalatfilm mit Diese drei Geiatinereliefs werden in gleicher Weise,

einer Aluminiumschicht hergestellt. Das Zinkoxyd wie im Beispiel 1 beschrieben, gefärbt und der Farb-

wird mit **/iwo Teilen Fluoreszin und ²%oo Teilen stoff auf ein Bildempfangsmaterial übertragen.

Tetrabromphenolblau sensibilisiert, um die Licht- 30 Es wird ein positives Farbbild von außerordentlich

empfindlichkeit von Zinkoxyd auf dem gesamten hoher Qualität erhalten. Mit den Geiatinereliefs konn-

Bereich des sichtbaren Spektrums auszudehnen. ten 40 Kopien gefertigt werden. Dieses elektrophotographische Aufzeichnungsmate- Die lichtempfindliche Platte wird zuerst mit einer

rial wird negativ aufgeladen und durch ein Färb- warmen alkalischen wäßrigen und dann mit einem

diapositiv und einen Rotfilter belichtet. Hierauf wird 35 Lösungsmittelgemisch aus Aceton und Toluol ge-

mit Kerosin benetzt und unmittelbar danach mit dem waschen. Hierauf wird sie getrocknet. Sie kann nun

vorstehend beschriebenen Suspensionsentwickler ent- erneut verwendet werden,

wickelt. . .

Dabei wird ein aus rostfreiem Stahl hergestellter Beispiel 3 Trog als Behälter verwendet, der als Entwicklungs- 40 Es wird eine 2°/oige wäßrige Lösung von Gelatine elektrode dient, wenn die Jichtempfindliche Schicht hergestellt 20 ml dieser Lösung werden mittels Ultrasich dem Trogboden nähert. Nach etwa 90 Sekunden schall in einer Flüssigkeit der nachstehend angege-Entwicklungsdauer wird mit Isoparaffin gewaschen benen Zusammensetzung dispergiert und dann getrocknet

Anschließend wird das entwickelte Gelatinebild 45 „ί⁰⁰ ; 522 ι

zur HKrtung in eine l«/oige Methanollösung von Methanol 200 ml

Formaldehyd getaucht und über Nacht bei Raum- bojabohnenol 10 ml

temperatur stehengelassen. Zu dieser Dispersion wird eine Lösung der nach-

Dann wird das gesamte in der lichtempfindlichen stehend angegebenen Zusammensetzung unter Rüh- Schicht enthaltene Zinkoxyd durch Behandlung mit so ren gegeben.

400/oiger Essigsäure entfernt Mit Naturharz modifiziertes Phenol-

Man erhalt ein Gelatmerelief zur Herstellung einer formaldehvdharz 2 ε Cyankopie. In analoger Weise werden Geiatinereliefs Toluol 20 ml

für Magenta- und Gelbkopien erhalten.

Die drei Geiatinereliefs werden 2 Minuten in eine 55 Der Kunststoff fällt in der Flüssigkeit aus. Wie im

wäßrige Lösung von einem Anthrachinonfarbstoff Beispiel 1 beschrieben, wird ein flüssiger Entwickler

(Acid Blue 54), Acid Violet 7 (C. I. Nr. 18055) bzw. hergestellt Der so erhaltene flüssige Entwickler ent-

Acid Yellow 23 (CI. Nr. 19140) eingetaucht und wickelt ein elektrostatisches latentes Bild von nega-

dann in einem Essigsäure enthaltenden Bad ge- tiver Polarität Dabei wird ein Gelatinerelief von

waschen. 60 überragender Qualität erhalten.

Ein Bildempfangsmaterial mit einer Gelatine- η ' ' 1 4

schicht wird in eine Aluminiumsulfatlösung einge- neispie

taucht. Dann werden die drei Reliefs aufeinander- An Stelle des Kunststoffes, der durch Erhitzen des

folgend genau darauf ausgerichtet und gepreßt. Da- mit Naturharz modifizierten Phenolformaldehydhar-

bei wird der Farbstoff übertragen und eine Kopie 65 zes und von Leinsamenöl hergestellt worden war, wie

von außerordentlich hoher Qualität erhalten. im Beispiel 1 beschrieben, wird ein Styrolpolymerisat

Mit den Geiatinereliefs konnten etwa 100 Kopien verwendet Bei Anwendung der gleichen Arbeits-

hergestellt werden. weise, wie im Beispiel 1, wird ein Suspensionsent-

wickler mit einer ausgezeichneten Dispergierfähigkeit erhalten.

Beispiel S

Die Arbeitsweise von Beispiel 4 wird mit der Ab- s änderung wiederholt, daß ein Styrol-Butadien-Mischpolymerisat an Stelle des im Beispiel 4 verwendeten Styrolpolymerisats verwendet wird.

Unter Anwendung der gleichen Behandlung, wie im Beispiel 1 beschrieben, wird ein Suspensionsentwickler, der eine hervorragende Dispergierfähigkeit aufweist, erhalten.

Beispiel 6

Die Arbeitsweise von Beispiel 4 wild mit der Abänderung wiederholt, daß ein Polybuten an Stelle des Styrolpolymerisats verwendet wird.

Unter Anwendung der gleichen Behandlung, wie im Beispiel 1 beschrieben, wird ein Suspensionsentwickler mit einer hervorragenden Dispergierfähigkeit erhalten.

Beispiel 7

Die gemäß Beispiel 1 erhaltenen Kunststoff-Gelatineteilchen werden unmittelbar in ein Trägermedium mit der nachstehend angegebenen Zusammensetzung gegossen.

Cyclohexan 1600 ml

Kerosin 350 ml

Baumwollsamenöl 50 ml

Auf diese Weise wird ein Suspensionsentwickler erhalten, der außerordentlich stabil ist.

4ö9«8ü322

Claims

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur * Patentansprüche: Hersteilung eines elektrophotographischen Suspen sionsentwicklers, bei dem eine wäßrige Gelatine-

1. Verfahren zur Herstellung eines elektro- lösung in einer mit Wasser mischbaren organischen phütographischen Suspensionsentwicklers, bei 5 Flüssigkeit, in der Gelatine unlöslich ist, dispergiert dem eine wäßrige Gelatinelösung in einer mit wird und die abgetrennten GelatineteUchen als Toner Wasser mischbaren organischen Flüssigkeit, in in einer Trägerflüssigkeit suspendiert werden, das dader Gelatine unlöslich ist, dispergiert wird und durch gekonnzeichnet ist, daß — gegeben.; ·'•ills eine die abgetrennten GelatineteUchen als Toner in wäßrig-alkoholische Gelatinelösung verwe?-^ wird— einer Trägerflüssigksit suspendiert werden, da- io die wäßrige oder wäßrig-alkoholische Gelatinedurch gekennzeichnet, daß — gegebe- dispersion mit der Lösung eines Kunststoffs, der in nenfalls eine wäßrig-alkoholische Gelatinelösung der organischen Flüssigkeit unlöslich und in der verwendet wird — die wäßrige oder wäßrig-alko- Trägerfiüssigkeit löslich ist, versetzt wird und die abholische Gelatinedispersion mit der Lösung eines getrennten kunststoffhaltigen GelatineteUchen in beKunststoffs, der in der organischen Flüssigkeit un- 15 kannter Weise als Toner in der Trägerfiüssigkeit löslich und in der Trägerflüssigkeit löslich ist, suspendiert werden.

versetzt wird und die abgetrennten kunststoff- Vorzugsweise wird als mit Wasser mischbare orga-

haltigen Gelatineteilchen in bekannter Weise als nische Flüssigkeit Aceton, Methyläthylketon oder

Toner in der Trägerflüssigkeit suspendiert werden. Äthanol verwendet, und vorzugsweise werden als

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- ao Kunststoff Polyisobutylen, Polybuten, Polystyrol, ein kennzeichnet, daß als mit Wasser mischbare Styrol-Butadien-Mischpolymerisat oder ein mit einem organische Flüssigkeit Aceton, Methyläthylketon Harz modifiziertes Phenol-Formaldehyd-Harz ver- oder Äthanol verwendet wird. wendet.