DE2249385C3

DE2249385C3 - Elektrophotographischer Trockenentwickler

Info

Publication number: DE2249385C3
Application number: DE2249385A
Authority: DE
Inventors: Don B. Penfield Jugle; Charles Joseph Rochester Levine
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1971-10-12
Filing date: 1972-10-09
Publication date: 1978-12-14
Also published as: BE789987A; FI57184B; PL89055B1; AR194232A1; IT968815B; BR7202823D0; JPS4847346A; AT321106B; FI57184C; FR2157521A5; AU462045B2; CA983305A; DE2249385A1; SU615875A3; ES407564A1; DE2249385B2; GB1402009A; SE379251B; AU4765372A; ZA727225B

Description

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Die Erfindung betrifft einen elektrophotographischen Trockenentwickler, der einen Toner und eine kleine Menge, bezogen auf das Gewicht des Toners, eines fein verteilten festen reibungsvermindernden Materials, dessen Härte geringer ist als die des Toners und dessen reibungsvermindernde Eigenschaften größer als die des Toners sind, enthält

Es sind verschiedene Reinigungsvorrichtungen für so elektrostatographische Aufzeichnungsmaterialien bekannt, wie der Bürsten- und der Bandgewebe-Reinigungsapparat Ein typischer Bürstenreinigungsapparat ist in der US-PS 28 32 977 beschrieben. Die Bürstenreinigungsvorrichtung besteht im allgemeinen aus einer oder mehr rotierenden Bürsten, welche den restlichen Toner von dem Aufzeichnungsmaterial entfernen und in einen Luftstrom abgeben, der durch ein Filtersystem abgeblasen wird. Eine typische Bandgewebe-Reinigungsvorrichtung ist in der US-PS 31 86 838 beschrie- ben. Hierbei wird der restliche Toner von dem Aufzeichnungsmaterial entfernt, indem man ein Bandgewebe aus Fasermaterialien über die Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials leitet Ein weiteres System zur Entfernung von restlichen Tonerteilchen besteht aus b5 einer flexiblen Reinigungsklinge, welche den restlichen Toner von der Aufzeichnungsmaterial-Oberfläche wischt bzw. kratzt, wenn man die Oberfläche an der

Klinge entlang bewegt

Leider sind die obengenannten Reinigungssysteme nicht völlig ausreichend, um alle Arten an Tonerteilchen von allen Arten der wiederverwendbaren elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterialien zu entfernen. Dies ist kein Fehler des Reinigungssystems, sondern ein Fehler des speziellen Toners, der zusammen mit speziellen Aufzeichnungsmaterialien verwendet wird. Würden spezielle Toner nicht dazu neigen, als Restfilm auf einem speziellen Aufzeichnungsmaterial zu haften, so würden die beschriebenen Reinigungssysteme ausreichen, um den gesamten restlichen Toner zu entfernen. Viele handelsübliche Toner zeigen aber von Natur aus eine Neigung zur Bildung von Restfilmen auf wiederverwendbaren elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterialien. Die Bildung derartiger Filme ist unerwünscht, weil sie die Qualität des nicht-entwickelten und des entwickelten Bildes beeinträchtigen. Das Problem der Filmbildung dieser speziellen Toner ist bei Schnell-Kopier- und Vervielfältigungsmaschinen besonders akut wo der Kontakt zwischen Entwickler und Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials viel häufiger und viel schneller vorkommt als bei üblichen elektrostatographischen Systemen. Schließlich wird soviel Toner aufgebaut, daß das Kopieren oder Vervielfältigen beeinträchtigt wird. Demzufolge sind stärkere Maßnahmen, z. B. Behandlung mit Lösungsmitteln, zur Entfernung dieses Films nötig. Eine häufige Stillegung des Apparats zur Reinigung der Aufzeichnungsmaterial-Oberfläche ist natürlich unerwünscht da die Maschine außer Betrieb gestellt wird und da wiederholte Maßnahmen dieser Art die Aufzeichnungsmaterial-Oberfläche abnutzen.

In der US-PS 2986 521 (entsprechend der DE-AS 10 89 265) ist ein Entwickler vom Umkehrtyp für das elektrostatische Kopieren beschrieben: er besteht aus einem Toner, der mit einem fein verteilten kolloidalen Siliciumdioxid überzogen ist Der Toner muß ein positives triboelektrisches Verhältnis zum Siliciumdioxid haben und der siliciumdioxidüberzogene Toner muß von den negativ-geladenen Teilen eines latenten elektrostatischen Bildes abgestoßen werden. Der einzige effektiv angegebene Zweck des Siliciumdioxids besteht in der Verminderung der Klebrigkeit und der Verbesserung der frei fließenden Eigenschaften des Entwicklers.

In der GB-PS 11 72 839 (entsprechend der DE-OS 15 22 708) ist angegeben, daß man durch Zusatz einer kleinen Menge eines hydrophoben Metallsalzes einer Fettsäure zu einem elektrophotographischen Entwickler gewisse Probleme bewältigt, die mit der Verwendung bekannter Toner- und Trägerteilchen verbunden sind. Zu diesen Problemen zählt die Neigung des Toners, unerwünschte Niederschläge zu bilden, welche die Qualität der Kopien und die Langzeit-Reibungseffekte der Träger und einiger Toner beeinträchtigen. Durch die Metallsalze von Fettsäuren kann man diese Probleme bewältigen; jedoch wurde beobachtet, daß ein übermäßiger Aufbau der Metallsalze ebenfalls zur Verminderung der Kopienqualität führt.

In der US-PS 35 52 850 ist beschrieben, daß man ein trockenes Schmiermittel verwenden kann, wenn man einen Klingenreiniger in einem elektrostatographischen Abbildungssystem benutzt. In diesem Patent ist jedoch nicht angegeben, wie man den schädlichen Aufbau des trockenen Schmiermittels unter Kontrolle halten kann.

Aus der DE-OS 20 32 393 sind Zusätze zu Tonern für elektrophotographische Trockenentwickler bekannt.

die aus einem stabilen, zähen und im wesentlichen schmierfreien polymeren Additiv bestehen. Jedoch sind diese Additive relativ hart, so daß sie nur zusammen mit relativ harten und dauerhaften Aufzeichnungsmaterial-Oberflächen anwendbar sind, damit durch die Druckwirkung der Additivteilchen diese Oberflächen nicht zerkratzt oder zerstört werden.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen elektrophotographischen Trockenentwickler zu schaffen, der auf der Aufzeichnungsmaterial-Oberfläche nur einen geringen Tonerfilm aufbaut, dessen Dicke sich einwandfrei kontrollieren läßt, ohne daß die Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials besonders hart zu sein braucht

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den elektrophotographischen Trockenentwickler der eingangs genannten Art gelöst, der gekennzeichnet ist durch eine kleine Menge, bezogen auf das Gewicht des Toners, eines fein verteilten nicht schmierenden Schleifmaterials, dessen Härte größer ist als die des reibungsvermindernden Materials und des Toners.

Mit dem erfindungsgemäßen Trockenentwickler erhält man Kopien mit verminderter Hintergrunddichte. Der erfindungsgemäße Entwickler besitzt verbesserte und stabilisierte triboelektrische Eigenschaften, weist eine verlängerte Lebensdauer auf, d. h, man erhält mehr Kopien pro Gewichtseinheit Entwickler, und liefert Kopien von verhältnismäßig hoher optischer Dichte. Mit dem erfindungsgemäßen Entwickler erhält man Abbildungen und Kopien ohne Auflösungsverluste; auch tritt keine Verminderung der Schmelzfähigkeit ein und es besteht eine geringere Neigung zur Tonerblokkierung. Damit verbunden ist auch eine höhere Lebensdauer der Reinigungsvorrichtungen für die Aufzeichnungsmaterial-Oberflächen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform enthält der Entwickler 0,01 bis 10 Gew.—%, insbesondere 0,1 bis 2 Gew.—% des reibungsvermindernden Materials und 0,01 bis 10 Gew.—%, insbesondere 0,1 bis 2 Gew.—% des Schleifmaterials (jeweils bezogen auf das Gewicht des Toners).

Gemäß einer anderen Ausführungsform weist das Schleifmaterial eine mittlere Teilchengröße von 1 bis 500 ιτιμ, insbesondere 10 bis 100 ηιμ auf. Vorzugsweise besitzt der Toner eine mittlere Teilchengröße von weniger als 30 μίτι. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung enthält der Entwickler 10 bis 1000 Gewichtsteile Trägerteilchen pro Teil Toner, wobei die Trägerteilchen wesentlich größer als die Tonerteilchen sind.

Die Verwendung des erfindungsgemäßen elektrophotographischen Trockenentwicklers erfolgt im allgemeinen in einem zyklischen Abbildungs- und Entwicklungsverfahren, bei dem man ein latentes elektrostatisches Bild auf einer Oberfläche eines Aufzeichnungsmaterials formt und dieses Bild entwickelt, indem man die Oberfläche mit dem erfindungsgemäßen Entwickler in Kontakt bringt, worauf man mindestens einen Teil r¹ js restlichen entwickelten Bildes von der Oberfläche durch eine Kraft entfernt, welche den Entwickler über mindestens einen Teil der Oberfläche wischen läßt; to worauf man dieses Verfahren mindestens einmal wiederholt.

Vorzugsweise werden pigmentierte oder gefärbte Toner verwendet. Typische Toner enthalten oder bestehen aus Polystyrol, Acryl- Harz, Polyäthylen, b> Polyvinylchlorid, Polyacrylamid, Methacrylat-Harz, Polyäthylenterephthalat, Polyamid und Copolymeren sowie Mischungen derselben. Vinyl-Harze mit einem Schmelzpunkt oder Schmelzbereich, der bei mindestens 43°C beginnt, sind für die Verwendung als Toner besonders brauchbar. Diese Vinyl-Harze können auch Homopolymere oder Copolymere von 2 oder mehr Vinyl-Monomeren sein. Typische Monomeren-Einheiten, die man zur Bildung von Vinyl-Polymeren verwenden kann, sind beispielsweise: Styrol, Vinylnaphthalin, Mono-olefine, wie Äthylen, Propylen, Butylen, Isobutylen etc. Vinylester, wie Vinylacetat, Vinylpropionat, Vinylbenzoat oder Vinylbutyrat, Ester von Λ-MethyIen-aliphatischen Monocarbonsäuren, wie Methylacrylat Äthyl-acrylat, n-Butyl-acrylat, Isobutylacrylat, Dodecyl-acrylat, N-Octyl-acrylat, Methyl-methacrylat, Äthyimethacrylat oder Butyl-methacrylat.-Vinyläther, wie Vinylmethyläther, Vinyl-isobutyläther oder Vinyl-äthyläther; Vinyl-ketone, wie Vinyl-methylketon, Vinyl-hexylketon oder Methylisopropenylketon; sowie Mischungen derselben. Geeignete Materialien für Toner haben üblicherweise ein mittleres Molekulargewicht zwischen 3000 bis 500 000.

Geeignete Pigmente oder Farbstoffe können zur Färbung der Tonerteilchen verwendet werden. Derartige Toner-Farbstoffe sind bekannt, beispielsweise Ruß, Nigrosin-Farbstoff, Anilinblau, Chromgelb, Ultramarin-Blau, Chinolin-Gelb, Methylenblau-Chlorid, Phthalocyanin-Blau, Malachit-Grün-Oxalat, Lampenruß, Bengalrosa und Mischungen derselben. Die Pigmente oder Farbstoffe sollten im Toner in einer ausreichenden Menge vorhanden sein, so daß er stark gefärbt ist und ein deutlich sichtbares Bild auf der Aufnahme-Vorrichtung bildet Will man z. B. übliche elektrophotographische Kopien von maschinengeschriebenen Dokumenten herstellen, so kann der Toner ein schwarzes Pigment enthalten, wie Ruß oder einen schwarzen Farbstoff. Vorzugsweise verwendet man den Farbstoff in einer Menge von 1—30 Gew.—%, bezogen auf das Gesamtgewicht des gefärbten Toners. Verwendet man zum Färben des Toners einen Farbstoff, so genügen wesentlich geringere Mengen.

Für die Verwendung des Toners in den obengenannten Entwicklungsverfahren sollte er eine durchschnittliche Teilchengröße von weniger als 30 μηι haben.

Das verwendete feste reibungsvermindernde bzw. schmierende Material kann einen dünnen haftenden Film auf der Oberfläche eines wiederverwendbaren Aufzeichnungsmaterials während der wiederholenden Zyklen eines elektrostatographischen Systems bilden. Dieses Material braucht keinen völlig kontinuierlichen Film auf der Oberfläche zu bilden; viele dieser Materialien bilden jedoch einen kontinuierlichen Film. Andere reibungsvermindernde Materialien neigen zu, die Täler der Oberfläche zu füllen, während kleine Hügel mit nur einer Monoschicht des reibungsvermindernden Materials überzogen werden. Dieses Material muß solche Eigenschaften haben, daß es auf der Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials leichter als der verwendete Toner niedergeschlagen wird. Die Härte des reibungsvermindernden Materials hängt zweifellos von seiner Fähigkeit ab, einen Niederschlag oder Film auf der Oberfläche zu bilden. Das reibungsvermindernde Material muß also weicher als der Toner sein. Man kann alle üblichen Standard-Härtetests benutzen, um zu bestimmen, ob ein gewähltes reibungsverminderndes Material weicher als der betreffende Toner ist. Verwendet man z. B. die Shore-Durometer A, B, C oder D-Härte-Skalen nach der Methode ASTM-D-1706, so kann man jedes Material verwenden, welches eine geringere Härte als der ausgewählte Toner

hat — vorausgesetzt, daß es auch die anderen unten aufgezeichneten Eigenschaften besitzt. Der Schmelzpunkt des reibungsvermindernden Materials ist im wesentlichen durch die Verfahrensbedingungen der Umgebung begrenzt; er sollte mindestens etwas höher als Raumtemperatur seia

Das reibungsvermindernde Material muß auch größere reibungsvermindernde Eigenschaften als das ausgewählte Toner haben. Zur Bestimmung der relativen reibungsvermindernden Eigenschaften des ausgewählten reibungsvermindernden Materials im Vergleich zu dem Toner kann man jede dynamische Methode verwenden. Im allgemeinen besteht der Test nur in einem Vergleich der Reibungsverminderung, welche durch das reibungsvermindernde Material im Vergleich zum Toner verursacht wird, wenn man beide Materialien zwischen zwei sich berührende Oberflächen in relativer Bewegung bringt Die Materialien der sich berührenden Oberflächen sollten ziemlich flach sein; jede sollte einen kinetischen Reibungskoeffizienten haben, der größer ist als der des reibungi vermindernden Materials und des Toners. *

Eine brauchbare Technik ist die folgende: Eine Klinge aus gummiähnlichem Material wird über bildtragende Oberflächen geleitet, welche mit den zu testenden Materialien behandelt wurden, worauf man die relativen Reibungskoeffizienten der aufgetragenen Materialien bestimmt

Man verwendet einen Klingenhalter and einen Schlittenmechanismus zusammen mit einer Trägervorrichtung für das Aufzeichnungsmaterial. Die Klinge ist ein Streifen aus handelsüblichem Polyurethan, welches gummiähnlich ist (3,8 cm lang, 0,16 cm dick und 1,27 cm breit). Das Streifenende, welches in Kontakt mit der Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials treten soli, wird in einem Winkel von 60° gegenüber der Horizontalen beschnitten oder abgeschrägt. Die Klinge wird so gehalten, daß die abgeschrägte Seite von der Querrichtung der Klinge wegsieht. Sie wird in einem Winkel von 22° zur Oberfläche in wischender (nicht meißelnder) Haltung gehalten. Die Aufzeichnungsmaterialien sind selenüberzogene Aluminiumplatten (ca. 30 χ 35 cm groß). Die Bestimmung des Reibungskoeffizienten erfolgt mit einem Instron-Gerät, welches mit dem Klingenhalter-Schlitten verbunden ist. Die Kraft, weiche zum Ziehen des Schlittens allein erforderlich ist, wird bestimmt und dann von der Kraft abgezogen, welche zum Ziehen des Schlittens und zur Bewegung der Klinge über die Oberfläche nötig ist. Dies ergibt die kinetische Reibungskraft, welche zum Ziehen der Klinge allein benötigt wird. Die normale Kraft zur Bewegung der Klinge über die Oberfläche wird mit einem Kraftmeßgerät bestimmt. Die kinetische Kraft dividiert durch diesen Wert ergibt den kinetischen Reibungskoeffizienten.

Man bestimmt den Reibungskoeffizienten für soviel Selenplatten, wie Materialien untersucht werden sollten. Jede Platte mit einem Wert, der vom Mittel mehr als 10% abweicht, wird verworfen. Man verwendet für jedes zu untersuchende Material eine andere Platte und Klinge, wobei jede Platte in gleicher Weise mit dem zu untersuchenden Material behandelt wird. Man verwendet gleiche Gewichtsmengen des Materials bei der Auftragung auf die Platten.

In dieser Weise kann der Fachmann die reibungsvermindernden Eigenschaften ausgewählter Materialien im Vergleich zum Toner bestimmen. Spezielle Beispiele der getesteten Materialien sind weiter unten angegeben.

Die reibungsvermindernden Materialien müssen auch einen genügend hohen elektrischen Widerstand haben, so daß sie das latente Bild auf dem Aufzeichnungsmaterial nicht stören.

Typische reibungsvermindernde Materialien mit den oben angegebenen Eigenschaften sind beispielsweise: Gesättigte oder ungesättigte, substituierte oder nicht substituierte Fettsäuren, vorzugsweise mit 8—35 Kohlenstoffatomen, oder Metallsalze solcher Fettsäuren; Fettalkohole entsprechend diesen Säuren; ein- und mehrwertige Alkohol-Ester dieser Säuren und entsprechende Amide; Polyäthylenglykole und Methoxy-Polyäthylenglykole; Terephthalsäure; Isophthalsäure; 2,5-Dimethylterephthalsäure; 2,5-Dichlorterephthalsäure, p-Phenylen-diacrylsäure; Anissäure, Terephthalaldehyd, Metall-terephthalate, z. B. Natrium-terephthalat; Cholesterin; Perchlor-pentacyclodecan, Polycaprolactone mit einem Molekulargewicht von weniger als etwa 4000 und niedermolekulare Fluorkohlenstoff-Verbindüngen, z. B. die wachsartigen, kurzkettigen Telomeren von Tetrafluorethylen, niedermolekulare schmierfähige Polytetrafluoräthylen-Pulver etc. Die Metallsalze der obengenannten Fettsäuren sind beispielsweise die Salze von Lithium, Natrium, Kalium, Kupfer, Rudidium, Silber, Magnesium, Kalzium, Zink, Strontium, Kadmium, Barium, Quecksilber, Aluminium, Chrom, Zinn, Titan, Zirkonium, Blei, Mangan, Eisen, Kobalt und Nickel sowie Mischungen dieser Salze. Auch Ammonium- und substituierte Ammoniumsalze der Fettsäuren sind brauchbar. Spezielle Fettsäuren sind beispielsweise Capryl-, Pelargon-, Caprin-, Undecan-, Laurin-, Tridecan-, Myristin-, Pentadecan-, Palmitin-, Margarin-, Stearin-, Arachidin-, Behen-, Lignocerin-, Cerotin-Säure und Mischungen derselben. Auch die entsprechenden festen Fettalkohole, Ester, Amide, Derivate derselben sowie Mischungen sind brauchbar.

Spezielle ein- und mehrwertige Alkoholester der Fettsäuren leiten sich von Ci. bis C2o-Alkohoien ab, welche mit Fettsäuren Ester bilden, die unter den vorgesehenen Verwendungsbedingungen fest sind. Als Beispiele seien erwähnt Methanol, Äthanol oder Propanol. Alkohole oder Alkylendiole und -triole mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen, die mindestens teilweise mit Ce- bis C35-Fettsäuren verestert sind. Spezielle Beispiele

sind Methylstearat, Äthylenglykol-monostearat, Glycerin-ti-(12-hydroxystearat) oder 1,2,5-Butantriol-tristea rat. Die Polyäthylenglykole und Methoxy-polyäthylenglykole sind feste, wachsähnliche Materialien mit einem Molekulargewicht bis zu etwa 6000.

Verwendet man einen Entwickler, welcher ein reibungsverminderndes Material enthält, für allgemeine Kopierzwecke, so bemerkt man, daß dieses Additiv auf der Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials in etwa derselben Weise übermäßig aufgebaut wird, wie es sonst der Toner ohne Additiv tut. Diese Aufbauen erfolgt insbesondere bei Schnell-Kopier- und Vervielfältigungsmaschinen, wo der Kontakt zwischen Entwickler und Oberfläche viel häufiger und schneller erfolgt als bei üblichen elektrostatographischen Systemen. Dagegen

wi wird erfindungsgemäß bei der Verwendung des verhältnismäßig harten, fein verteilten, nicht schmierbaren Schleifmittels zusammen mit dem reibungsvermindernden Material ein hervorragender Erfolg erzielt. Es wird angenommen, daß ein reibungsvcrmindern-

i>:· des Material des oben angegebenen Typs, wenn es als einziges Entwickler-Additiv benutzt wird, sehr leicht auf der Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials einen Schmierfilm bildet, wobei ein Torierfilin praktisch

ausgeschlossen ist. Dieser Schmierfilm erlaubt nicht nur eine wirksame Entfernung des restlichen Toners, sondern erhöht auch die Lebensdauer und Wirksamkeit der zur Entfernung von restlichem Entwickler verwendeten Reinigungsvorrichtung. Bei der Verwendung des reibungsvermindernden Materials baut sich dieses jedoch in einem Ausmaß auf, daß die Qualität der Kopien allmählich vermindert wird. Durch Zusatz einer kleinen Menge eines fein verteilten, nicht schmierenden, milden Schleifmittels zum Entwickler erhält man eine Kontrolle des Aufbaus des reibungsvermindernden Materials infolge der Schleifwirkung dieses Materials, wenn eine Reinigungsvorrichtung den restlichen Entwickler von der Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials mit einer Kraft entfernt, welche den Entwickler über mindestens einen Teil der Oberfläche wischen läßt. Diese Kombination von Additiven führt dazu, daß das reibungsvermindernde Material seine Funktion ausübt, während das Schleifmittel den Aufbau einer übermäßigen störenden Schicht des reibungsvermindernden Materials verhindert. Außerdem wird die richtige triboelektrische Differenz zwischen den Trägerteilchen und dem Toner mindestens stabilisiert, da das Schleifmaterial den zu Null führenden Aufbau von Toner auf den Trägerteilchen verhindert.

Als Schleifmaterialien kommen z. B. in Frage: kolloidales Siliciumdioxid, oberflächenmodifiziertes organophiles Siliciumdioxid, Aluminiumsilicat, oberflächenbehandeltes Aluminiumsilicat Titandioxid, Aluminiumoxid, Caiciumcarbonat, Antimontrioxid, Bariumtitanat, Calciumtitanat oder Strontiumtitanat, CaSiOi MgO, ZnO oder ZrO2, sowie Mischungen derselben.

Besonders bevorzugte Materialien sind solche, deren Oberfläche so modifiziert ist, daß sie hydrophobe Eigenschaften hat. Man erhält beispielsweise hydrophobe Siliciumdioxide, wenn man frisch hergestelltes kolloidales Siliciumdioxid mit mindestens einer siliciumorganischen Verbindung behandelt, welche Kohlenwasserstoff-Gruppen und hydrolysierbare Gruppen am Siliciumatom trägt. Bei einem derartigen Verfahren gibt man die Reaktionsteilnehmer und Dampf pneumatisch in parallelem Strom in einen Wirbelbett-Reaktor, der auf etwa 400°C erhitzt ist. Die siliciumorganischen Verbindungen reagieren mit Silanol-Gruppen auf der Oberfläche der SiO₂-Teilchen, und es erfolgt eine chemische Verknüpfung zwischen dem Siliciumatom der siliciumorganischen Verbindung und dem Siliciumatom des S1O2 über ein Sauerstoffatom. Man kann zur Herstellung von modifizierten Siliciumdioxiden jeden geeigneten Kohlenwasserstoff oder substituierten Kohlenwasserstoff benutzen, wobei die organische Gruppe direkt mit einem Siliciumatom der siliciumorganischen Verbindung verknüpft ist. Vorzugsweise benutzt man solche organischen Gruppen, welche dem Schleifmaterial hydrophobe Eigenschaften verliehen, damit die Stabilität des Entwicklers unter wechselnden Feuchtigkeitsbedingungen verbessert wird. Die organischen Gruppen können gesättigte oder ungesättigte Kohlenwasserstoff-Reste oder Derivate derselben sein. Gesättigte organische Gruppen sind Methyl, Äthyl, Propyl, Butyl, Chlorpropyl und Chlormethyl. Beispiele für typische siliciumorganische Verbindungen sind Dimethyldichlorsilan, Trimethyl-chlorsilan, Methyl-trichlorsilan, Vinyl-triäthoxy-silan. Die Art der organischen Gruppen kann die triboelektrischen Eigenschaften des Entwicklers beeinflussen. Man kann beispielsweise Siliciumdioxid, welches mit Aminopropylsilan behandelt wurde, zur Herstellung von Entwicklern des Umkehrtyps benutzen.

Die Teilchengröße des Schleifmaterials liegt im Submicron-Bereich von etwa 1 —500 ηιμ, vorzugsweise lObislOOn^.

Was die verhältnismäßige Härte des Schleifmittels anbelangt, so muß das Material härter als der Toner und das reibungsvermindernde Material sein. Die meisten der genannten Materialien können als sehr harte Materialien im Sinne der Mohs'schen Härteskala bezeichnet werden; man kann jedoch auch Material von geringerer Härte als Talkum gemäß der Mohs'schen Härteskala verwenden, solange es härter ist als der Toner und das reibungsvermindernde Material. Materialien, die weicher als Talkum sind, werden üblicherweise nach der Shore-Durometer-Penetrations-Technik klassifiziert und in die A, B, C und D-Skala dieses Verfahrens eingeordnet.

Die chemische Zusammensetzung des Schleifmaterials ist nicht kritisch, solange es keine schädlichen Verunreinigungen einführt oder die Abbildungs- und Entwicklungs-Aspekte eines elektrostatographischen Systems schädlich beeinflußt. Auch ist die Gestalt jedes Schleifmittel-Teilchens nicht besonders kritisch, da sowohl runde als auch irregulär geformte Additive wirksam sind. Bevorzugte Materialien sind hydrophobes Siliciumdioxid und hydrophobes Aluminiumsilicat.

Der erfindungsgemäße Entwickler findet in allen bekannten elektrostatographischen Trockenentwicklungssystemen Verwendung, z. B. Systemen mit einem Träger, wie der Magnetbürstenentwicklung und der Kaskadenentwicklung, sowie Systemen, welche nicht unbedingt einen Träger benötigen, wie z. B. der Pulverwolken-Entwicklung, der Faserbürsten-Entwicklung und Aufdrück- oderTouchdown-Entwicklung.

Geeignete überzogene und nichtüberzogene Trägerteilchen für die Kaskadenentwicklung sind bekannt. Die Trägerteilchen bestehen aus jedem geeigneten festen Material, vorausgesetzt, daß die Trägerteilchen eine Ladung entgegengesetzter Polarität haben wie die Tonerteilchen, wenn sie in Kontakt mit den Tonerteilchen gebracht werden, so daß die Tonerteilchen an den Trägerteilchen haften und sie umhüllen. Wünscht man eine positive Reproduktion des elektrostatischen Bildes, so wählt man die Trägerteilchen so aus, daß die Tonerteilchen eine Ladung entgegengesetzter Polarität zum elektrostatischen Bild haben. Will man eine Umkehrungsreproduktion des elektrostatischen Bildes, so wählt man den Träger so aus, daß die Tonerteilchen eine Ladung der gleichen Polarität wie das elektrostatisehe Bild haben. Die Materialien der Trägerteilchen werden also nach ihren triboelektrischen Eigenschaften im Vergleich zum Toner ausgewählt; werden sie vermischt oder in Kontakt gebracht, so lädt sich eine Komponente in der triboelektrischen Reihe unterhalb der ersten Komponente steht — sie lädt sich negativ auf, wenn die andere Komponente in der triboelektrischen Reihe oberhalb der ersten Komponente steht Durch geeignete Auswahl der Materialien nach ihren triboelektrischen Eigenschaften erzielt man beim Vermisehen solche Polaritäten ihrer Ladung, daß die elektroskopischen Tonerteilchen auf der Oberfläche der Trägerteilchen haften und diese überziehen; die Tonerteilchen haften auch auf dem Teil der das elektrostatische Bild tragenden Oberfläche, welche eine größere Anziehungskraft für den Toner als für die Trägerteilchen hat Typische Träger sind beispielsweise Stahl, Flintschrot, Aluminium-kaliumchlorid, Rochelle-Salz, Nickel, Kaliumchlorat, granuliertes Zirkon, granu-

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liertes Siliciumdioxid, Methyl-methacrylai oder Glas. Die Träger können mit oder ohne Überzug verwendet werden. Viele der vorgenannten und weitere typische Träger sind in der US-PS 26 18 552 beschrieben. Man bevorzugt fertig überzogene Teilchen mit einem Durchmesser von etwa 500—2000 μπι, weil die Trägerteilchen dann eine ausreichende Dichte und Trägheit besitzen, so daß das Haften auf den elektrostatischen Abbildungen während der Kaskadenentwicklung vermieden wird. Das Haften von Trägerteilchen auf elektrostatischen Aufzeichnungsmaterialien ist unerwünscht wegen der Bildung von tiefen Kratzern auf der Oberfläche während der Bildübertragung und der Reinigung. Auch führt es zur Schädigung der Kopien, wenn große Trägerteilchen auf den elektrophotographischen Abbildungsoberflächen haften. Für die Magnetbürsten-Entwicklung sind Trägerteilchen mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von weniger als etwa 800 μπι ausreichend. Im allgemeinen erhält man befriedigende Resultate, wenn etwa 1 Teil Toner mit etwa 10-1000 Gewichtsteilen Träger bei der Kaskaden- und Magnetbürsten-Entwicklung benutzt werden.

Bezüglich der breiten relativen Mengenverhältnisse des Toners im Vergleich zu den Zusatz-Materialien ist folgendes zu sagen: Das reibungsvermindernde Material sollte mindestens in einer solchen Menge vorhanden sein, daß während der cyclischen Verwendung des Aufzeichnungsmaterials mindestens 20% derselben mit einem gleichmäßig verteilten haftenden Niederschlag des Materials versehen sind. Vorzugsweise sind etwa 100% der Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials mit dem reibungsvermindernden Material überzogen. Es wurde gefunden, daß 0,01 —10 Gew.-% des reibungsvermindernden Materials (bezogen auf das Gewicht des Toners) ausreichen, um eine solche Bedeckung zu erzielen. Ein besonders bevorzugtes Mengenverhältnis ist 0,1—2 Gew.-% des reibungsvermindernden Materials (bezogen auf das Gewicht des Toners).

Das Schleifmaterial muß in einer solchen relativen Menge vorhanden sein, daß die Dicke des reibungsver- *o mindernden Films innerhalb des Submicron-Bereichs bleibt (d. h. weniger als 1000 πιμ), so daß ein störender Film vermieden wird. Die Menge darf aber nicht so groß sein, daß der reibungsvermindernde Film entfernt oder seine Bildung verhindert wird. Ist die Menge so groß, *5 daß kein Film gebildet wird, so wirkt das milde Schleifmaterial direkt auf das Aufzeichnungsmaterial und beim langdauernden Gebrauch führt dies zu einer Verkürzung der Lebensdauer des Aufzeichnungsmaterials sowie der Reinigungsmittel, die bei diesem System verwendet werden. Solange etwa 0,5 ιτιμ des reibungsvermindernden Materials als untere Grenze auf der Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials vorhanden sind, treten die vorteilhaften Effekte der vorliegenden Erfindung ein. Der Fachmann kann leicht die optimalen Mengenverhältnisse der beiden Additive bestimmen, indem er die Dicke des restlichen reibungsvermindernden Films beobachtet Die Verwendung von radioaktiven Markierungen im reibungsvermindernden Material ist ein wirksame Mittel zur Optimierung der Mengen-Verhältnisse. Langdauernde Vergleichsversuche sind ebenfalls hilfreich. Im allgemeinen erzielt man mit 0,01 -10 Gew.-% des Schleifmaterials (bezogen auf das Gewicht des Toners) die gewünschten Resultate; besonders bevorzugt sind 0,1 —2 Gew.-%.

Der erfindungsgemäße Trockenentwickler kann zur Entwicklung elektrostatischer Abbildungen auf jeder geeigneten, ein latentes elektrostatisches Bild tragenden

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65 Oberfläche verwendet werden, z. B. bei üblichen photoleitenden Oberflächen. Bekannte photoleitende Materialien sind glasförmige Selen, organische oder anorganische Photoleiter, die in eine nichtphotoleitende Matrix eingebettet sind, organische oder anorganische Photoleiter, die in eine photoleitende Matrix eingebettet sind. Derartige photoleitende Materialien sind z. B. in den US-PS 28 03 542,29 70 906,31 21 006,31 21 007 und 31 51 092 beschrieben.

In den folgenden Beispielen ist die Herstellung der erfindungsgemäßen Entwickler und ihre Verwendung in Entwicklungs- und Reinigungsverfahren beschrieben. Sofern nicht anders angegeben, beziehen sich die Teile und Prozentzahlen auf das Gewicht. Die Beispiele zeigen verschiedene bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.

Beispiel 1 (Vergieichsbeispiel)

Die Trommel aus gasförmigem Selen einer automatischen Kopiermaschine wird unter Verwendung eines Corona-Generators auf etwa 700 V positiv beladen, dann durch eine Vorlage belichtet, so daß ein latentes elektrostatisches Bild entsteht. Die Selen-Trommel wird durch eine Magnetbürsten-Entwicklungsstation gedreht. Ein Kontroll-Entwickler besteht aus zwei Teilen Toner, welche ein Polystyrol-Harz enthalten, und 100 Teilen Trägerkügelchen aus Stahl. Die Tonerteilchen haben eine durchschnittliche Teilchengröße von etwa 12 μπι, die Trägerkügelchen etwa 125 μπι. Nachdem das latente elektrostatische Bild in der Entwicklerstation entwickelt wurde, wird das erhaltene Tonerbild in der Übertragungsstation auf ein Papierblatt übertragen. Die restlichen Tonerteilchen, die nach der Passage durch die Übertragungsstation auf der Selen-Trommel zurückbleiben, werden durch drei verschiedene Verfahren entfernt. In jedem Fall (auch in den folgenden Beispielen) wird eine saubere Selen-Trommel eingesetzt

Das erste Verfahren verwendet eine zylindrische Bürste mit einem Durchmesser von 10 cm, 15 Denier-Polypropylen mit einer Faserhöhe von 0,95 cm und einer Faserdichte von etwa 54000 Fasern pro 2,5 cm². Die Bürste befindet sich so an der Trommel, daß die Faser-Interferenz 0,25 cm beträgt, und wird mit 175 Umdrehungen pro Minute rotiert. Die Qualität der Kopien ist zuerst ausgezeichnet; nach 25 000 Kopien ist jedoch die Hintergrunddichte sehr hoch, die Auflösung beträchtlich vermindert die Bildausfüllung im ganzen und die Strichkopie sowie die Eckenschärfe sind schlecht Bei Besichtigung der Trommel sieht man leichte Abnützungserscheinungen und einen beträchtlichen Aufbau von Toner auf der Oberfläche.

Das zweite Verfahren verwendet ein Reinigungsgewebe gemäß US-PS 31 86 838. Hierbei benutzt man ein Kunstfaservlies, das unter Druck von 9 kp pro 2,5 cm² in Kontakt steht; die relative Geschwindigkeit zwischen Gewebe und Aufzeichnungsmaterial beträgt 3,8 cm pro Sekunde, der Abstand vom Gewebekontakt zum Bogen beträgt 032 cm. Wiederholt man den Kopierprozeß 5000mal, so zeigen die Kopien einen recht guten Linienkontrast und wenig Hintergrundsniederschlag. Jedoch besitzen große feste Teile ein ausgewaschenes Aussehen. Durch mikrographische Untersuchung der Trommeloberfläche sieht man, daß sich ein beträchtlicher Tonerfolm aufgebaut hat

Das dritte Verfahren arbeitet mit einem Seziermesser zur Entfernung von restlichem Toner. Ein rechteckiger

0,16 cm dicker Streifen aus gummiartigem Polyurethan, dessen eines Ende abgeschrägt ist, so daß das Reinigungsende einen Winkel von 60°C bildet, wird parallel zur Trommelachse angebracht. Das abgeschrägte Ende der Klinge wird in Meißelhaltung (nicht s in Wischhaltung) bezüglich der sich bewegenden Trommel gehalten. Die resultierende Vertikalkraft, die man benötigt, um die gesamte Klinge gegen die Trommeloberfläche zu pressen, beträgt 1,5 kp (auf der Springskala). Die Kopien zeigen zunächst in jeder Hinsicht gute Eigenschaften; nach 2000 Kopien jedoch ist die Bildqualität deutlich schlechter, es zeigt sich eine hohe Hintergrundsdichte, eine geringe Bildausfüllung und eine verminderte Auflösung. Bei Inspektion der Trommel sieht man einen beträchtlichen Aufbau von Toner auf der Oberfläche.

Im vorhergehenden ist das Problem gezeigt, das bei der Verwendung eines typischen Toners auftritt, welcher seiner Natur nach dazu neigt, sich auf dem Aufzeichnungsmaterial aufzubauen. Der steigende Aufbau ist zweifellos die Hauptursache für die Verminderung der Kopienqualität.

Beispiel 2 (Vergleichsbeispiel) _M

Man wiederholt das Entwicklungsverfahren gemäß Beisiel 1, jedoch wird der Entwickler in folgender Weise modifiziert: 0,1 Teil Zinkstearat einer Teilchengröße von 0.75 bis 40 μιη wird vorsichtig mit einem Teil Toner vermischt Das erhaltene Gemisch wird 10 min gründlieh in einem Szegvari-Verreiber gemahlen. Nach Übertragung des entwickelten Bildes wie in Beispiel 1 verwendet man die Klinge und das Verfahren wie in Beispiel !,jedoch ist die Klingenkraft 0.1 kp. Nach 2000 Zyklen zeichnen sich die Kopien durch hohe Dichte und hohe Hintergrundsniederschläge aus. Die Oberfläche der Selentrommel zeigt einen dicken Film. Der Filmniederschlag besteht entweder aus Zinkstearat oder einer Kombination desselben mit Toner.

Durch Steigerung der Klingenkraft gegenüber der *o Trommel auf 1,5 kp bleibt die Kopienqualität über 2000 Zyklen gut

Das obige Beispiel zeigt, daß durch Verwendung eines reibungsvermindernden Materials, d. h. Zinkstearat in dem Entwickler, zusammen mit Reinigungsvorrichtungen, die eine ausreichende Kraft bei der Reinigung entfalten, der Aufbau von schädlichen Filmen wirksam kontrolliert werden kann.

In den folgenden Beispielen wird gezeigt daß bei Verwendung eines Schleifmaterials zusammen mit dem filmbildenden Schmiermittel Kopien von außergewöhnlich hoher Qualität erhalten werden, wobei der Aufbau des Films noch wirksamer kontrolliert werden kann.

Beispiel 3

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Man wiederholt das Entwicklungsverfahren gemäß Beispiel 1, modifiziert den Entwickler aber in folgender Weise: Der Toner gemäß Beispiel 1 wird mit 03% Zinkstearat versetzt und 10 min in einem Szegvari-Ver- W reiber vermählen. Anschließend gibt man 1,0 Gew.-% eines vorbehandelten Submicron-Siliciumdioxids zu und mahlt weitere 10 min. Die vorbehandelten Siliciumdioxid-Teilchen erhält man durch Flammenhydrolyse-Zersetzung von reinem Siliciumtetrachlorid in der Gasphase in einer Oxyhydrogen-Flamme von etwa 1100° C und anschließende Reaktion mit Dimethyl-dichlorsilan in einem erhitzten Wirbelbett-Reaktor. Etwa 75% der auf der Oberfläche der frisch hergestellten Siliciumdioxid-Teilchen vorhandenen Silanol-Gruppen reagieren in dem Wirbelbett-Reaktor mit dem Silan. Die Siliciumdioxid-Teilchen haben etwa 3 Silanol-Gruppen pro 100 Ä² der Oberfläche vor der Reaktion mit dem Silan. Die Analyse des Endprodukts ergibt 99,8% S.O₂, der Rest besteht aus Kohlenstoff, Chlor, Schwermetallen, Fe₂O₃, Al₂O₃, TiO₂ und Na₂O₃. Die Teilchengröße liegt zwischen etwa 10—30 πιμ, die Oberfläche beträgt etwa90-150m²/g.

Der relative Reibungskoeffizient der verschiedenen Materialien wird nach den oben beschriebenen Methoden bestimmt und hat die folgenden Werte: Selen 5,23, Toner 3,92, Zinkstearat 0,67. Der Toner hat eine Shore Durometer-Härte, die größer als 100 ist (auf der A- und B-Skala), Zinkstearat 66 (auf der A-Skala) und 52 (auf der B-Skala). Der vorbehandelte Siliciumdioxid hat eine Härte von etwa 5 auf der Mohs'schen Skala. Nach Übertragung des entwickelten Bildes wie im Beispiel 1 wird die Klingenreinigungsmethode gemäß Beispiel verwendet, wobei man eine Klingenkraft von 1,5 kp einsetzt. Nach 2000 Zyklen zeichnen sich die Kopien durch dieselbe außergewöhnlich hohe Bildqualität wie die ursprünglichen Kopien aus. Bei Inspektion der Selen-Trommel zeigt sich, daß der Film weniger als 30 πιμ dick ist.

Beispiel 4

Das Verfahren des Beispiels 3 wird wiederholt, jedoch besteht das doppelte Additiv aus 0,25% eines 10—20 μπι Cadmiumstearats und 1,0% eines 200 πιμ handelsüblichen hydrophoben Aluminiumsilicats. Der Reibungskoeffizient des Cadmiumstearats beträgt 0,25, die Shore Durometer-Härte 78 (auf der Α-Skala) und 66 (auf der B-Skala). Nach 2000 Zyklen liefert dieser Entwickler Kopien, die in jeder Hinsicht von außergewöhnlicher Qualität sind. Der Film auf dem Aufzeichnungsmaterial ist nicht dicker als 50 ιτιμ.

Beispiel 5

Das Verfahren des Beispiels 3 wird wiederholt, jedoch besteht das doppelte Additiv aus 0,25% eines 2—140 μίτι Glycerin-Monostearats und 1,0% des vorbehandelten Siliciumdioxids gemäß Beispiel 3. Der Reibungskoeffizient des Glycerin-Monostearats beträgt 1,57, die Shore Durometer-Härte auf der A-Skala 67, auf der B-Skala 31. Nach 2000 Zyklen liefert dieser Entwickler Kcpien, die in jeder Hinsicht von hervorragender Qualität sind. Der Film auf dem Aufzeichnungsmaterial ist nicht dicker als 30 mu.

Beispiel 6

Das Verfahren des Beispiels 3 wird wiederholt jedoch besteht das doppelte Additiv aus 4,0% eines handelsüblichen Polyäthylenglykols mit einem mittleren Molekulargewicht von etwa 4000 und einer Teilchengröße von 2— 14μπι und 6,0% eines handelsüblichen Materials, welches praktisch identisch ist mit dem vorbehandelten Siliciumdioxid gemäß Beispiel 3. Der Reibungskoeffizient des Polyäthylenglykols beträgt 1,63, die Shore Durometer-Härte auf der A-Skala 95. Der restliche Entwickler, welcher nach der Passage durch die Übertragungsstation auf der Selen-Trommel zurückbleibt wird durch eine rotierende Zylinderbürste und ein Vakuumsystem entfernt Nach 2000 Zyklen liefert

dieser Entwickler Kopien von ausgezeichneter Qualität. Der Film auf dem Aufzeichnungsmaterial ist nicht dicker als 70 ιημ.

Beispiel 7

Man wiederholt das Verfahren gemäß Beispiel 3. jedoch besteht das doppelte Additiv aus 0,25% Cholesterin und 1,0% des voi behandelten Siliciumdioxids gemäß Beispiel 3. Das Cholesterin hat eine Teilchengröße von 5-140μπι, einen Reibungskoeffizienten von 2,1 und eine Shore Durometer-Härte auf der B-Skala von 72. Nach 2000 Zyklen erhält man Kopien von ausgezeichneter Qualität. Der Film auf dem Aufzeichnungsmaterial ist nicht dicker als 30 mu.

ist wie in den Beispielen 3—8. Der restliche Film ist nicht dicker als 30 ιημ.

Beispiel 12

Das Verfahren des Beispiels 3 wird wiederholt, jedoch besteht das doppelte Additiv aus 0,25% Stearylalkohol und 1,0% Antimontrioxid. Der Stearylalkohol hat einen Reibungskoeffizienten, der geringer ist als der des Toners; auch die Shore Duromeler-Härte ist geringer als die des Toners. Das Antimonlrioxid-Pulver hat eine mittlere Teilchengröße von ΙΟΟιτιμ. Dieser Entwickler liefert nach 2000 Zyklen Kopien, deren Qualität ähnlich ist wie in den Beispielen 3—8. Der restliche Film ist nicht

is dicker als 40 ιημ.

Beispiel 8

Das Verfahren des Beispiels 3 wird wiederholt, jedoch besteht das doppelte Additiv aus 0,25% handelsüblichen Polycaprolacton vom Molekulargewicht ca. 4000 und 1,0% des vorbehandelten Siliciumdioxids gemäß Beispiel 3. Das Polycaprolacton hat eine Teilchengröße von 2—140 μίτι, einen Reibungskoeffizienten von 2,0 und eine Shore Durometer-Härte auf der Α-Skala von 95. Nach 2000 Zyklen liefert dieser Entwickler Kopien, die in jeder Hinsicht von hervorragender Qualität sind. Der Film auf dem Aufzeichnungsmaterial ist nicht dicker als 30ηιμ.

Beispiel 9

Das Verfahren des Beispiels 3 wird wiederholt, jedoch besteht das doppelte Additiv aus 0,25% eines niedermolekularen wachsartigen, schmierbaren Telomers aus Tetrafluoräthylen und 1,0% des vorbehandelten Siliciumdioxids gemäß Beispiel 3. Das Telomer hat eine Teilchengröße von 2— 100μηι, einen Reibungskoeffizienten, der geringer ist als der des Toners, eine Shore Durometer-Härte von 72 auf der B-Skala und einen Schmelzpunkt von 300⁰C. Nach 2000 Zyklen liefert dieser Entwickler Kopien, deren Qualität denen gemäß Beispiel 3—8 vergleichbar ist. Der restliche Film ist nicht dicker als 30 ιημ.

Beispiel 10

Das Verfahren des Beispiels 3 wird wiederholt, jedoch besteht das doppelte Additiv aus 0,25% Terephthalsäure und 1,0% des vorbehandelten Siliciumdioxids gemäß Beispiel 3. Die Terephthalsäure hat einen Reibungskoeffizienten von 0,40 und eine Shore Durometer-Härte von 96 auf der B-Skala. Dieser Entwickler liefert nach 2000 Zyklen Kopien, deren Qualität ähnlich ist wie in den Beispielen 3—8. Der restliche Film ist nicht dicker als 40 mu-

Beispiel 11

Das Verfahren gemäß Beispiel 3 wird wiederholt, jedoch besteht das doppelte Additiv aus 0,25% Perchlorpentacyclodecan und 1,0% Titandioxid. Das Perchlorpentacyclodecan hat einen Reibungskoeffizienten von 1,0 und eine Shore Durometer-Härte von 87 auf der B-Skala. Das Titandioxid hat eine mittlere Teilchengröße von etwa 30ηιμ. Dieser Entwickler liefert nach 2000 Zyklen Kopien, deren Qualität ähnlich Beispiel 13

Das Verfahren des Beispiels 3 wird wiederholt, jedoch besteht das doppelte Additiv aus 0,25% Zinkstearat und 1,0% unbehandeltem Submikron-Siliciumdioxid. Das Siliciumdioxid ist identisch mit dem des Beispiels 3, jedoch ist es nicht vorbehandelt, um es organophi! zu machen. Der Prozeß wird bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von etwa 80% und bei einer durchschnittlichen Temperatur von 24° C durchgeführt. Die Hintergrunddichte, Auflösung, Bildfüllung in Strichkopien und die Eckenschärfe sind bei den ursprünglichen Kopien gut. Nach 900 Kopien jedoch hat sich die Hintergrunddichte mehr als verdoppelt, die Auflösung ist vermindert, die Bildfüllung in Strichkopien und die Eckenschärfe sind schwach. Das Aufzeichnungsmaterial zeigt einen stumpfen, feuchten, tonartigen Film, der durch übliche Reinigungsverfahren nicht entfernt werden kann.

Führt man das gleiche Verfahren bei einer relativen Feuchtigkeit von 30% bei etwa 24°C aus, so erhält man nach 2000 Zyklen ausgezeichnete Kopien, und es wird kein tonartiger Film auf der Aufzeichnungsmaterial-Oberfläche beobachtet.

Verwendet man das vorbehandelte Siliciumdioxid gemäß Beispiel 3 in dem Entwickler bei einer relativ hohen Luftfeuchtigkeit von ca. 80% und 24°C, so bleibt die Bildqualität ausgezeichnet, und es wird auf dem Aufzeichnungsmaterial kein Niederschlag von kolloidalern Siliciumdioxid beobachtet Es wird angenommen, daß das voluminöse unbehandelte Siliciumdioxid mit seiner großen Oberfläche als Trockenmittel fungiert, wobei das durch das Additiv aufgenommene Wasser in jeder Hinsicht schädlich auf die Entwicklungs- und Reinigungsstufen des Verfahrens einwirkt. Unter verhältnismäßig trockenen Bedingungen wird dies nicht beobachtet.

Beispiel 14

Das Verfahren des Beispiels 2 wird wiederholt, jedoch verwendet man eine Umkehrungsentwicklung. Man vermischt 100 Teile 250 μΐη Stahlkügelchen, die mit einem Gemisch aus einem Copolymeren von Polyvinylchlorid und Polyvinylacetat mit einem handelsüblichen Farbstoff überzogen sind, mit einem Teil eines Toners, der aus 65% Polystyrol, 35% Poly-n-butylmethacrylat und 10% Ruß besteht. Dieser Umkehrungsentwickler enthält auch (zusätzlich zu dem Zinkstearat gemäß Beispiel 2) 1,0 Gew.-% Al₂O₃ (bezogen auf das Gewicht des Toners). Das AI2O3 hat eine mittlere Teilchengröße von 30μπι. Man erzielt eine wirksame Entwicklung der entladenen Teile des Aufzeichnunes-

materials. Nach 1000 Zyklen sind die Kopien in jeder Beziehung ausgezeichnet. Der restliche Entwickler auf dem Aufzeichnungsmaterial ist nicht dicker als 300 πιμ.

Beispiel 15

Das Entwicklungsverfahren gemäß Beispiel 3 wird wiederholt, jedoch verwendet man anstelle von

Zinkstearat 0,25% Kupferstearat. Der Reibungskoeffizient des Kupferstearats ist geringer als der des Toners, die Shore Durometer-Härte ist ebenfalls geringer als die des Toners. Nach 2000 Zyklen liefert dieser Entwickler Kcpien, die in jeder Hinsicht von guter Qualität sind Der Film auf dem Aufzeichnungsmaterial ist nicht dicker als 30 πιμ.

Claims

Patentansprüche:

1. Elektrophotographischer Trockenentwickler, enthaltend einen Toner und eine kleine Menge, bezogen auf das Gewicht des Toners, eines fein s verteilten festen reibungsvermindernden Materials, dessen Härte geringer ist als die des Toners und dessen reibungsvermindernde Eigenschaften größer als die des Toners sind, gekennzeichnet durch eine kleine Menge, bezogen auf das Gewicht des Toners, eines fein verteilten, nicht schmierenden Schleifmaterials, dessen Härte größer ist als die des reibungsvermindernden Materials und des Toners.

2. Entwickler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er 0,01 — 10 Gew.—% des reibungsvermindernden Materials und 0,01—10 Gew.—% des Schleifmaterials, jeweils bezogen auf das Gewicht des Toners, enthält.

3. Entwickler nach Anspruch 1, dadurch gekenn- M zeichnet, daß er 0,1—2 Gew.—% des reibungsvermindernden Materials und 0,1—2 Gew.—% des Schleifmaterials, jeweils bezogen auf das Gewicht des Toners, enthält

4. Entwickler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schleifmaterial eine mittlere Teilchengröße von 1 —500 πιμ hat

5. Entwickler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schleifmaterial eine mittlere Teilchengröße von 10—100 πιμ hat. χ

6. Entwickler nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Toner eine mittlere Teilchengröße von weniger als 30 μπι hat.

7. Entwickler nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß er 10—1000 Gew.— Teile Trägerteilchen pro Teil Toner enthält, wobei die Trägerteilchen wesentlich größer als die Tonerteilchen sind.