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Développateurs liquides plus rapides pour electrophotographie.
La présente invention concerne un procédé de production de développateurs liquide? pour électrophotograhie visant à amé- liorer le dépôt de particules de révélateurs en suspension dans le véhicule liquide Isolants
On sait que des images électrophotographiques peuvent être formées sur des surfaces contentait une matière photoconductri- ce telle'que du sélénium vitreux, du soufre, de l'anthracène, de l'oxyde de zinc, du monoyde de plomb, etc.,
et qu'il existe des compositions de développement liquides donnant des images en différentes couleurs* Les développateurs ou révélateurs utilisés couramment en électrophotographie comprennenten général un ou plusieurs pigments particulaires ou une ou plusieurs poudres colo- rées, broyés ou triturés avec des huiles, des résines ou des vernis
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ol'ortI1nux en un conçoit?* piteux plus ou notas visqueux qui est cisptrsi CJnlU1 te au** 1% véhicul* liquiûw qui est en tnr6r un tildmck-rturt ou un ti <:xoor.rbaxa hl.J.o,cn6 aYant un* réali tivlt4 r3, trique AoéU4t., par txtaplt non inférieure à 109 ehas-GC, et une consulte diélectrique :'anviron 3 ou -,oint* Ces huiles, résines ou vemit ol'or:sinf.I.4 aéilbnt4s avec la ::
tàtUre colortnto servent à elsputzer les pimente fct à faciliter la mi,. tn suspension dans 14 r:icult J.i<\11d., at cert4înçst r,a1nt:J, par codéposition et réparti- tion sur tout<; la. surface de l'éléncnt, aident à fixer l'image sur
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le support après l'évaporation du véhicule liquide. D'autres huiles
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ou rts1ne encore servent d'agents de r&ilúge de la polarité, et lorsqu'elles sont présentes sous lu fora* d'une mince pellicule au- tour 0e la .Aüt.1i:I" pi gentil ire, elles communiquent leur polarité
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spécifique aux particules qu'elles enrobent et les rendent sensibles
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<au czcp électrostatique, tel que celui de l'image électrostatique
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latente d'une surface photoconductrice.
Habituellement, ces développateurs liquides sont divisés
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eux deux groupes, un groupe comprenant ceux à sensibilité relative-
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ment faible convenant pour les travaux au trait, par exemple les
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plans et les imprimési, et l'autre groupe comprenant les développa- tours très sensibles convenant pour aes travaux en couleurs de qua-
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lité supérieure et les reproductions en simili continu.
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es développa tturs pour reproduction au trait contiennent <1s matières en particules relativement grossières de 10 à 50 mi-
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crons, mais de préférence: c'environ 20 microns et il en résulte qu'
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un potentiel de surface '!1in1:r.uzn de 50 volte , par exemple, est gêné.. rlt#ent nécessaire- (tans les rc-é;ionr> de l'image pour attirer ce,$ particules.
Ces déveioppateurs pour reproduction au trait ont
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1' avantage de donner des images nettes sur fond très propre, car les potentiels résiduels ou accidentels de 3 à 25 volts, mais normale-
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Ment d'environ 10 volts qui, come on le 8it, subsistent après l'exposition r'ans les 1'é)onn É 4rrn;rE a l'irnubÍ1 sont incapables d'attirer ces particules (rossièns de la suspension.
L'inconvénient
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de ces développateurs grossiers est que les grandes régions conti- nues ne peuvent être efficacement ou uniformément remplies puisque, comme on le sait, la concentration de la charge s'effectue sur les bords et près des bords de ces grandes régions ce qui réduit dans leurs parties centrales le champ électrostatique qui n'est alors plus capable d'attirer les particules au même degré que sur les bords; on obtient donc une accumulation plus grande des parti- cules sur et près des bords et une concentration plus faible et irré. gulière dans les parties centrales.
Les développateurs très sensibles contiennent des parti- cules de 0,1 à 0,3 micron qui sont capables de développer des images électrostatiques latentes formées par des potentiels n'atteignant que 1 à 3 volts. Bien qu'elles conviennent très bien pour la repro- duction en simili continu, ces particules ne peuvent être utilisées efficacement dans les travaux au trait pour remplir de grandes sur- faces, à cause de la coloration inhérente du fond qu'elles provo- quent parce qu'elles sont naturellement attirées par le petit poten- tiel résiduel subsistant dans les régions de fond après exposition et dépôt,
On sait qu'on a proposé d'introduire dans des véhicules liquides des révélateurs sensibles d'une polarité donnée, par exemple positive en présence d'une image latente électrostatique négative,
et un second révélateur, par exemple un révélateur eu noir de carbone de l'autre polarité, par exemple négative en pré- sence d'une image latente électrostatique négative, pour que les particules les plus grosses s'associent aux plus fines pour donner un;' meilleur dépôt sur l'image par effet de charge différentielle.
La vitesse de formation de l'image en utilisant les rêvé- lateurs liquides connus, dépend beaucoup de la composition des rêvé- lateurs, du type de véhicule liquide et du potentiel dans les ré- gions d'image. On sait que si on utilise des révélateurs pour trait, à sensibilité moyenne ou faible, la durée de développement des ima- ,
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ges et, en particulier, la durée nécessaire pour obtenir un remplis- sage satisfaisant de grandes rêvions continues (par exemple les ré-
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lions continues d'une largeur supérieur à environ 5 '!?*) est très longue, Même dans des conditions optima, de sorte qu'il n'est pas possible par les procèdes connus a'adapter ces révélateurs à des dispositifs de développement liquide mécaniques fonctionnant à des vitesses relativement élevées,
en raison de l'impossibilité d'un bon
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ruaplissage ces grandes riions au cours d'un développement à grande vitesse.
On a découvert à présent qu'en incorporant certaines substances en grosses particules à des concentrés de révélateurs, prépares par les procèdes connus, tels que des révélateurs contenant un ou plusieurs pigments dispersés dans des résines, des nulles ou
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dur vernis cl éo résineux, on peut auaerzter sensiblement la vitesse Zip formation de I-lîx.,abc par ces révélateurs et aneliorer beaucoup la c4rQc1t de ces révélateurs a remplir de grandes régions conti- nues.
L'invention permet de développer une image électrostati- que latente plus rapidement qu'avec les révélateurs connus et cela dans une ganse de couleurs plus étendue et avec un remplissage effi- cace des grades régions continues sans colorer les fonds sans
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1 .6t"ge* Les grosses particules, par suite de leur inertie, se dé- placent plus lenta.aent que les petites, de sorte que les grosses particule attirées sur l*ia&6 sont peu nombreuses.
Celles qui sont Attirées ut sont pus soliue-ient retenues, en raison du rapport diat':4'sijn:frcc du cha-!? électrostatique et si le développateur ou le support et ;on 1 sont agites, les grosses particules peu- vent être enlevées, les petites particules étant toutefois plus s..>l.1.1.e:.a\'.n.t reGen ues. ln tout cas, les petites particules dépassent ".3,',bt,.c::1'C :r?,''.tI'± les grosses et, ;4r conséquent, le développement est plutôt effectue par les petites particules.
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rouer la aise en oeuvre de l'invention, les substances particulaires qu'on env1$&,e d'incorporer aux révélateurs liquides
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sont choisies parai de nombreux composes pulvérulents du cocxart:
s utilisés coaae charges, colles, poudres de résine, agents .élirl, t ,. poudres à Bouler, etc , genra.letxt'trts,arsnt, relativement incolores ou blancs et d'une granuloaétrie importante par rappel : celle des particules du développateur. Les substances rtcu.zz.rs , choisies dans le groupe ci-dessus suivant l'invention, doivent Être ;
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insolubles dans le liquide utilisé COJ1.J1e véhicula eut ne peuvent réa- gir avec iii, et elles doivent tre également insolubles et inacti* ves par rapport aux autres constituants tels que les résines, huiles ou vernis oléorésineux utilisés dans les révélateurs concen-
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trés.
En outre, ces substances part1culairas doivent titre exceptes d'impuretés ou de matières adsorbes ou absorbées Qui pourraient, par dissolution ou autrement, affecter la résistivité du véhicule lipide.
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La granulométrie moyenne, le type et la quantité dt! ces substances à utiliser suivant l'invention dépend de facteurs tels que la granulométrie moyenne et les propriétés électriques des pig- monts ou d'autres matières, telles que des résines, huiles ou vernis
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o.éoxés.neux, contenus dans le développateur particulier dont on désire accélérer l'action sur l'image et/ou améliorer la capacité de remplissage des grandes régions continue, du type de véhicule liquide et des caractéristiques polaires de la substance particulaire elle-même.
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Comae on le verra dans le? exemples, les substances énc:- raleJient utilisées coauae accélérateurs sont polaires et la poudre de résine vinylique essentieliejiunt non polaire a des propriétés ipso- lantes considérable.Ment inférieures à celles du développa leur dans lequel elle est utilisée. La granulométrie des accélérateurs des exemples varie considérablement, :nais est toujours au moins quatre fois supérieure à celle des particules de pigment ou de révélateur.. et a la même polarité que le développateur. L'invention est davan- tage illustrée en se référant au dessin annexé qui représente
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s chéaa tiquèrent le principe de l'invention.
Fig. 1 concerne un développateur liquide ordinaire; et,
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Fig. 2 un développateur suivant l'invention.
La civette 1 dans la Pig. 1 contient un développa leur qui caaprenû un vécicule liquide isolant 2 où les fines particule de révélateur 3 sont en suspension. Ces particules 3 ont une cnarge positive.
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Une feuille électrophoto graphique constituée d'un support(, relativement conducteur $ portant une couche de !:1lltière photocon- ductrice 6 est plonge dans le développateur, le photoconducteur pré-j sentent des régions 7 portant une (marge négative.
Des lignes de force électrostatique 8 aboutissant à une électrode virtuelle, règlent le dépôt des particules de révélateur.
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Sur la '36. 2 la cuvette 1 contient aussi le développa- k
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teur qui comprend le venicuie liquide 2 et les particules de révéla- teur 3, dais encore des particules accélératrices plus grosses 9 de
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la J1:.ne polarité que celles du révélateur et dans ce cas, les lignes de force 10 plus courtes correspondent à un cha'1lp plus in- tense qui accélère le développement.
Les particules plus petites sont donc en quelque sorte mues vers les régions négatives par.les particules accélératrices
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positives 9 en aeae teaps qu'elles sont attirées par le potentiel négatif de l'image latente.
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Les grosses particules telles que les particules accélé- ratrices 9 sont beaucoup plus difficiles à amener sur les régions négatives, de sorte qu'elles ne se déposent pas pendant le développe-' ment ou alors à peine de façon à pouvoir s'éliminer par agitation, mais le dépôt des petites particules 3 est fortement accéléré.
On trouvera ci-après une description détaillée du procédé permettant de produire des images électrophotographiques en diffé- rentes couleurs, la vitesse de dépôt étant accrue de 100 à 500% et le remplissage des régions continues de toute dimension étant com- plet.
La matière photoconductrice peut être un support relati- vement conducteur tel qu'une feuille de papier ou de métal ou une pellicule portant un revêtement comprenant un photoconducteur parti-
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culaire capable de conserver une charge électrostatique négative, tel que de l'oxyde de zinc ou une matière analogue, dans un liant résineux susceptible de devenir suffisaient dur pour ne pas être attaqué ou ramolli par le véhicule, Le revêtement photoconductuu. suivant peut être utilisa dans le procédé dë développement en pré- sence dun véhicule liquide :
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<tb> Oxyde <SEP> de <SEP> zinc,Durham <SEP> Spécial <SEP> Z
<tb> (photoconducteur) <SEP> 900 <SEP> g
<tb>
<tb> Rhodène <SEP> M8/50 <SEP> (agent <SEP> filmogène) <SEP> 600 <SEP> g
<tb>
<tb> Toluène <SEP> (diluant) <SEP> 250 <SEP> g
<tb>
<tb> Naphténate <SEP> de <SEP> manganèse <SEP> à <SEP> 4% <SEP> (siccatif) <SEP> 2,, <SEP> 5 <SEP>
<tb>
<tb> Naphténate <SEP> de <SEP> cobalt <SEP> à <SEP> 3 <SEP> (siccatif) <SEP> 2,5 <SEP> g
<tb>
Les constituants peuvent être broyés ensemble, dilués si nécessaire, puis déposés sur un support relativement conducteur par tout procédé de revêtement connu, Une variante de cette composition est la suivante
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<tb> Oxyde <SEP> de <SEP> zinc,
<SEP> Durham <SEP> Spécial <SEP> Z <SEP> 750 <SEP> g
<tb>
<tb> DYAL <SEP> XOR <SEP> 36 <SEP> 416 <SEP> g
<tb>
<tb>
<tb> Toluène <SEP> 200 <SEP> g
<tb>
<tb>
<tb> Naphténate <SEP> de <SEP> plomb <SEP> à <SEP> 15% <SEP> 8,5g
<tb>
<tb>
<tb> Naphténate <SEP> de <SEP> manganèse <SEP> à <SEP> 4 <SEP> 3,5 <SEP> g
<tb>
<tb>
<tb> Naphténate <SEP> de <SEP> cobalt <SEP> à <SEP> 3% <SEP> 4,5 <SEP> g
<tb>
Dans ce cas également, les constituants peuvent être broyés ensemble, dilués si on le désire, et déposés sur un support par un procédé de revêtement connu.
La matière photoconductrice ainsi préparée et suffisamment durcie peut être sensibilisée en la soumet- tant à une décharge corona, par exemple à l'aide d'une série de fil ou de pointes maintenus à un potentiel continu relativement élevé, les fils ou pointes étant situés au-dessus de la plaque portant la matière et la polarité étant choisie de façon à communiquer dans le cas de l'oxyde de zinc une charge électrostatique négative à la couche photoconductrice. La matière est ensuite exposée à un motif lumineux qui rend conductrices les régions étrangères à l'image et permet à la charge de se dissiper dans le support relativement con-
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ducteur tandis que se forme dans les régions d'image protégées une image
latente constituée par la charge négative restante*
Cette image latente peut être alors rendue visible en la développant dans l'un ou l'autre des développateurs liquides décrits. ci-après. Le développement peut être exécuté en plongeant la matiè- rc photoconductrice dans un récipient contenant le développateur ;
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liquide ou à l'aide de rouleaux humide et exprlmeur, par cascade etc. Le développateur liquide peut être préparé en dispersant l'un ou l'autre des révélateurs décrits dans les exemples suivants dans les liquides spécifiés dans des proportions de 1 partie de révéla- teur pour 100 à 200 parties de liquide en poids, suivant le procédé de développement préféra.
Les exemples suivants se rapportent à des compositions de développement et illustrent l'utilisation d'un certain nombre de substances particulaires qui servent d'accélérateurs et améliorent la capacité des révélateurs à remplir de grandes régions continues de dimension quelconque suivant l'invention, celle-ci n'est évidem- ment pas limitée à la combinaison citée de substances accélératri- ces, de piments et de venais* et le spécialiste pourra préparer des développateurs liquides pour électrophotographie en utilisant et en dosant des substances accélératrices suivant l'invention com-
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patibles avec. les pi,#ts, vernit, résines, huiles et véhicules li- quides particuliers choisis dans la gamme des substances citées plus ;
haut; ces substances accélératrices sont, par exemples des composés
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inorganiques co-xae la baryte, l'a1ine, l'oxyde de zinc, l'oxyde de titane, le sulfure de zinc, le feldspath, l'oxyde d'aluminium, le trioxyd* de bismuth, le borax, la calcite, le carbonate de plomb, le gypse, le carbonate de és1, l'alumine hydratée, le plâtre, 1. n'sorillonite, 3a silice* le aULca la terre d'infusoires., 1-toxy-4 de d.t4in, ie aonoxyde de ploub, la terre à foulon, le ia,o7.in, le t,.c" le chlorure d'a.:oon1u:a.. etc., ou des composés résineux organi- . eues co<m<' l'acéta**a de cellulose, la carboélcellulose, la goue râbiue, le shell&c., laécithine, l'alcool polyvinylique,,
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le polymetnacyrlate de méthyle, les poudres à mouler phénoliques, ' etc.
EXEMPLE 1. - révélateur noir à disperser dans le solvant Shell X 55 comme véhicule liquide :
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<tb> Noir <SEP> de <SEP> carbone <SEP> SRF <SEP> (Pigment) <SEP> 40 <SEP> g
<tb>
<tb> Bleu <SEP> neflex <SEP> lave <SEP> (colorant) <SEP> 4 <SEP> g
<tb>
<tb> Virais <SEP> de <SEP> résine <SEP> Superbecracite <SEP> 2100
<tb> dans <SEP> de <SEP> l'huile <SEP> de <SEP> lin <SEP> épaissie <SEP> (20%
<tb> de <SEP> résine) <SEP> conne <SEP> agent <SEP> de <SEP> dispersion <SEP> 60 <SEP> g
<tb>
<tb> Napténate <SEP> de <SEP> plomo <SEP> à <SEP> 15% <SEP> (siccatif) <SEP> 15 <SEP> g
<tb>
Les constituants sont mélangés à froid et broyés pour mouiller le pigment. Comme accélérateur, on ajoute de la poudre de résine vinylique VYNW à raison de 2 à 15 g, de préférence 6 g.
On brcie de nouveau pour répartir l'accélérateur EXEMPLE 2.--
Révélateur noir à disperser dans le cyclohexane comme véhicule liquide. On ajoute au révélateur de l'exemple 1, au lieu de résine vinylique, de la poudre de dextrine conta* accélérateur, à raison de 2 a10 g et de préférence de 3 g. On broie de nouveau pour répartir l'accélérateur.
EXEMPLE 3. - névélateur rouge à disperser dans le solvant Shell X 55 comme véhicule liquide.
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<tb> houge <SEP> rose <SEP> Brillfast <SEP> 4444 <SEP> 40 <SEP> g <SEP>
<tb>
<tb> Géranium <SEP> Brillfast <SEP> 3543 <SEP> 40 <SEP> g
<tb>
<tb> Vernis <SEP> de <SEP> résine <SEP> Pentacite <SEP> P <SEP> 423 <SEP> dans
<tb> l <SEP> 'huile <SEP> de <SEP> lin <SEP> épaisde <SEP> (10% <SEP> de <SEP> résine) <SEP> 100 <SEP> g
<tb>
On mélange les constituants à froid et on broie pour mouiller les pigments. Comme accélérateur, on ajoute de la poudre de caséine à raison de 2 à 15 g et de préférence de 5 g. On broie de nouveau pour répartir l'accélérateur.
EXEMPLE 4. -
Révélateur rouge à disperser dans le solvant Shell X 55 comme véhicule liquide. On ajoute au révélateur de l'exemple 3, au
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lieu de caséine, de la poudre de dextrine come accélérateur à rai- *on de 2 , 20 j eut de préférence de 9 g# On broie de nouveau pour répartir 1 'Accélérateur.
EXEMPLE 5. -
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rsvl..te:r Dieu à disperser dans le solvant Shell 1 55 coaae liculde.
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iléliogene G rU g
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<tb> f&r&lac <SEP> RP <SEP> 10 <SEP> 80 <SEP> g
<tb>
On mélange les constituants à froid et on broie pour numecter les piments. On ajoute coaae accélérateur de la poudre de bentonite à raison de 3 à 12 g et de préférence de 6 g. On broie de nouveau pour répartir l'accélérateur EXEMPLE 6. - révélateur rouge à utiliser dans des véhicules liquides ininflammables tel qu'un liquide comprenant 85% de Fréon 113 et
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15i de perchloréthylène Au révélateur de l'exemple 3, au lieu de caséine., on ajoute co.Te accélérateur de la poudre de carboxytaéthylcellulose à raison de 2 a 20 g et de préférence de 9 g.
On broie de nouveau pour répartir l'accélérateur.
On trouvera ci-dessous des descriptions des matières qui ont été citées sous leurs appellations commerciales.
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Soir ae carbone SnF', granulométrie 80 mil11microns, fabriqué par Australian Carbon Black Pty. Ltd.
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hose ouge brillfast n 4444 et uéraniua Brillfast no 3543, pigments. rouges organiques fabriqués par Smith n*.Iiholde Grande-Bretagne, Bleu Héliogène G pigment de bleu de phtalocyanine fabriqué par
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Badische Anilin oc Soaa Fabrinen, Allemagne, nhodè:ne Mi/50 - alede modifiée à 1huile de lin, courte en huile,
Polymer Corporation, Australie.
DYAL XOh 36 résine d'éther modifiée., indice d'acide 8 densité
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a 20 C - U,35, Sherwin William.. Co.
Superbeckacite 2100,, résine pnénolioue pure réagissant avec les huiles, densité à 20 C - 1,07, hdchhold Chemical.
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Peu tacite P 423 - résine ae pcntaérythritol - !\èchhold Chemical* Paralac hP10 .. résine alkyde modifiée à l'huile de lin, longue en huile,T.C.T., Grande-Bretagne, Shell X 55 - fraction de pétrole, solvant hydrocarboné bouillant
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entre 58 et 140 valeur 103 40, Shell CO.
Fréon 113 - trichlorotrlfluoroéthane, Du Pont de Nemours.
REVENDICATIONS.
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1.- Développateurs liquides plus rapides pour électro- photographie caractérisés en ce qu'ils comprennent un véhicule liqui- de hydrocarboné isolant contenant en suspension un milieu révélateur particulaire à charge positive ou négative et de grosses particules accélératrices portant une cnarge de même signe, ces grosses parti- cules étant sensiblement moins nombreuses que les particules de révélateur, pratiquement insolubles dans le véhicule liquide inertes à l'égard des particules de révélateur et relativement incolores par rapport aux particules de révélateur de sorte que les grosses particules accentuent la charge de l'image électrostatique pour dé- poser les particules de révélateur plus petites.