4.2. Жидкий проявитель

Жидкий проявитель получают растворением тонера в жидком носителе. Тонер сохраняется в течение полугода, а готовый проявитель — в течение нескольких дней. Поэтому тонер и носитель поставляются в отдельных емкостях и смешиваются непосредственно перед началом работы.

Тонер жидкого проявителя — вязкая паста, имеющая консистенцию печатной краски. Он включает частицы пигмента, составляющие его основу, связующее, добавки, улучшающие зарядку частиц, и добавки, улучшающие перетир при смешивании ингредиентов и агрегативную устойчивость готового проявителя.

Частицы пигмента могут быть очень маленькими, так как жидкий носитель предотвращает образование пылевых облаков. Их средний размер не превышает 3-5 мкм и иногда даже доли микрометра, как в печатных красках. В жидких тонерах применяют сажу и органические пигменты соответствующих цветов.

Основное свойство пигментов, пригодных для тонеров, — способность образовывать частицы с поверхностным зарядом нужного знака.

Кроме того, к пигментам предъявляются такие же требования, как и к пигментам печатных красок: высокая дисперсность, хорошее смачивание дисперсионной средой, насыщенность цвета, яркость, а для черного пигмента — кроющая способность.

В качестве связующего используют традиционные связующие печатных красок (олифу 3041, полидиен марки Б), а также другие полимеры с невысокой молекулярной массой, образующие с пигментом высоковязкие пасты. Связующее должно хорошо совмещаться с носителем (растворяться в нем), а пленки, формирующие изображение, должны легко затвердевать.

В тонеры вводят поверхностно-активные вещества (ПАВ), улучшающие диспергирование частиц пигмента при перетире и повышающие агрегативную устойчивость проявителя. Пример весового соотношения — связующее: пигмент: ПАВ = 3:1:0,001.

Носитель. Функция носителя заключается в доставке заряженных частиц пигмента к электрофотографическому материалу. Выполнив эту функцию, носитель испаряется из красочного слоя.

Носитель должен:

• представлять собой неполярную жидкость с высоким удельным сопротивлением (ρ × 10¹² Ом×см) и низкой диэлектрической проницаемостью (ε не более 2,5). Частицы пигмента приобретают в носителе положительный или отрицательный заряд;

• растворять связующее тонера;

• иметь высокую летучесть.

Этим требованиям соответствуют уайт-спирит, гептан, циклогексан, четыреххлористый углерод, перхлорэтилен и некоторые хладоны (фреоны). Однако у каждого из них есть серьезные недостатки, ограничивающие применение. Уайт-спирит, гептан, циклогексан огнеопасны. Хлорпроизводные токсичны — их нельзя использовать в производственных условиях.

Наиболее удобны из перечисленных растворителей хладоны, например хладон-113 (CF₂Cl-CFCl₂). Его параметры: ρ = 2,2× 10¹³ Ом×см, ε = 2,41, относительная летучесть (по отношению к этиловому эфиру) 1,0, ПДК = 0,8 мг/л, негорюч. Недостаток — низкая температура кипения (47,6°С), и, кроме того, он имеет ограниченную растворяющую способность. Поэтому в качестве носителя часто применяют фирменные составы.

Электрокинетические свойства жидких проявителей такие (определены при напряженности электрического поля — 1 кВ/см, носитель — хладон-113):

• средний радиус частиц — 0,1-0,2 мкм;

• концентрация частиц — около 150 см^-3 (повышенная концентрация частиц пигмента может быть достигнута при добавлении в тонер ПАВ);

• удельный заряд тонера — 0,3-1,0 Кл/кг;

• средняя поверхностная плотность заряда на частице — 1-3 Кл/см²;

• средний заряд частицы — (5-14)×10^-18 Кл;

• ζ-потенциал — 0,02-0,3 В;

• отношение зарядов, переносимых частицами пигмента и противоионами, — до 10;

• подвижность частиц — (3-6)×10^-9м²/(В×с).