DE2725264A1

DE2725264A1 - CARRIERS AND THE DRY ELECTROPHOTOGRAPHIC OR ELECTROGRAPHIC DEVELOPER INCLUDED

Info

Publication number: DE2725264A1
Application number: DE19772725264
Authority: DE
Inventors: Akira Hashimoto; Masashi Itoh; Michiharu Narushima; Shizuoka Numazu; Kazumi Ohtaki
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1976-06-07
Filing date: 1977-06-03
Publication date: 1977-12-29
Also published as: JPS597097B2; JPS52149124A; GB1526166A

Description

Träger und diesen enthaltender elektrophotographischer oder elektrographischer Trockenentwickler Carrier and electrophotographic or electrographic dry developer containing the same

Die Erfindung betrifft unter Verwendung bestimmter neuer Träger hergestellte verbesserte Trockenentwickler zur Trockenentwicklung von auf elektrographischem oder elektrophotographischem Wege erzeugten latenten Bildern.This invention relates to improved dry developers made using certain novel carriers for Dry development of on electrographic or electrophotographic Paths created latent images.

Aus der US-PS 3 565 805 ist ein elektrographischer oder elektrophotographischer Entwickler bekannt, der aus einem thermoplastischen Entwicklerpulver (Toner) und einem durch Dispergieren einer klebrigmachenden Substanz, z.B. eines Dimethy!polysiloxans, Erdöls, Fettsäureesters eines Polyglykoläthers, Tierfetts und dergleichen, auf der Oberfläche eines magnetischen Granulats hergestellten Träger besteht. Bei Verwendung dieses Trockenentwicklers wird zugegebenermaßen das Auftreten von Flecken am Bildhintergrund verhindert und die Bilddichte erhöht, nachteilig an dem bekannten Trockenentwickler ist jedoch, daßFrom US-PS 3,565,805 an electrographic or electrophotographic developer known from a thermoplastic developer powder (toner) and one obtained by dispersing a tackifying substance, e.g. of a dimethyl polysiloxane, petroleum, fatty acid ester a polyglycol ether, animal fat and the like, prepared on the surface of a magnetic granulate Carrier exists. Admittedly, when using this dry developer, stains appear on the background of the image prevents and increases the image density, however, a disadvantage of the known dry developer is that

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das magnetische Granulat nach der Entwicklung an den Bildbezirken haften bleiben kann, so daß sich die Zusammensetzung des Entwicklers in der Entwicklungsstation ändert, d.h. der Gehalt des Entwicklers an dem magnetischen Granulat abnimmt (wodurch er seine Wirksamkeit verliert). Darüber hinaus besteht eine Gefahr, daß das an den Bildbezirken haftengebliebene magnetische Granulat bei äußerer Schlageinwirkung leicht zusammen mit danebenliegendem Toner von der Unterlage abfällt, wodurch die Bildkopie beschädigt werden kann.the magnetic granules can stick to the image areas after development, so that the composition of the developer in the development station changes, i.e. the content of the developer in the magnetic granulate decreases (whereby it loses its effectiveness). In addition, there is a risk that the picture districts Magnetic granules that have adhered slightly when exposed to external impact together with adjacent toner from falls off, which can damage the copy.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen hervorragende Entwicklungseigenschaften aufweisenden Trockenentwickler zur Verwendung auf elektrophotographischem und elektrographischem Gebiet zu schaffen, dessen Träger auch bei äußerer Schlageinwirkung nicht von der Unterlage abfällt. The invention is based on the object of a dry developer having excellent development properties for use in the electrophotographic and electrographic fields, and also their supports does not fall off the base in the event of external impact.

Gegenstand der Erfindung ist insbesondere ein Trockenentwickler zur Verwendung auf elektrophotographischem und elektrographischem Gebiet, der aus einem im wesentlichen aus einem Harz bestehenden Toner und einem Träger in Form eines magnetischen Granulats, dessen Oberfläche mit einem Polybuten einer Viskosität von 1500 bis 6000 cps beschichtet ist, gebildet ist.The invention relates in particular to a dry developer for use on electrophotographic and electrographic field consisting of a toner consisting essentially of a resin and a carrier in the form a magnetic granulate, the surface of which is coated with a polybutene having a viscosity of 1500 to 6000 cps is formed.

Als Toner kann in einem Trockenentwickler gemäß der Erfindung jeder in elektrophotographischen oder elektrographischen Trockenentwicklern übliche Toner verwendet werden. Dem Toner eines Trockenentwicklers gemäß der Erfindung können also beispielsweise thermoplastische Harze, wie Polystyrol, Kumaron/Inden-Harze, Kolophonium, Epoxid-As the toner in a dry developer according to the invention, any of electrophotographic or electrographic Conventional toners can be used for dry developers. The toner of a dry developer according to the invention For example, thermoplastic resins such as polystyrene, coumarone / indene resins, rosin, epoxy

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harze und dergleichen sowie Färbemittel, wie Chromogenschwarz ETOO (CI. Nr. 14 645), Solvent Black (CI. Nr. 26 150), Ruß (CI. Nr. 77 266) und dergleichen, bilden. Die Zubereitung eines solchen Toners erfolgt in üblicher bekannter Weise, wobei die genannten Bestandteile auf einem beheizten Walzenstuhl und dergleichen miteinander vermischt und verknetet, dann das erhaltene Knetgemisch abgekühlt und grob vermählen und schließlich mittels einer Strahlmühle und dergleichen pulverisiert wird. Hierbei erhält man dann einen Toner einer Korngröße von 5 bis 20 um.resins and the like as well as colorants such as Chromogen Black ETOO (CI. No. 14 645), Solvent Black (CI. No. 26 150), carbon black (CI. No. 77 266) and the like. Such a toner is prepared in the usual way known manner, the said components on a heated roller mill and the like with one another mixed and kneaded, then the kneading mixture obtained is cooled and coarsely ground and finally by means of a Jet mill and the like is pulverized. A toner with a grain size of 5 to 20 µm is then obtained.

Der mit Polybuten beschichtete Träger wird durch Vermischen eines magnetischen Granulats einer Korngröße von 50 bis 150 um mit, bezogen auf das Gewicht des magnetischen Granulats, 0,05 bis 1 Gew.-% Polybuten in einer Kugelmühle unter Erwärmen und anschließendes Abkühlen des erhaltenen Gemischs hergestellt. Das zu dem angegebenen Zweck verwendete Po^touten sollte zweckmäßigerweise eine Viskosität von 1500 bis 6000, vorzugsweise von 1700 bis 2500 cps, aufweisen. Mit Polybutenen anderer Viskositäten läßt sich die erfindungsgemäß zu lösende Aufgabe nicht lösen. Das Gewichtsverhältnis von beschichtetem Träger zu Toner sollte im Bereich von 100 : 1 bis 100 : 30 liegen.The carrier coated with polybutene is made by mixing magnetic granules with a grain size of 50 to 150 µm based on the weight of the magnetic Granules, 0.05 to 1 wt .-% polybutene in a ball mill while heating and then cooling the obtained mixture produced. The protocol used for the stated purpose should expediently be a Viscosity from 1500 to 6000, preferably from 1700 to 2500 cps. With polybutenes of other viscosities the problem to be solved according to the invention cannot be achieved. The weight ratio of coated carrier to Toner should be in the range of 100: 1 to 100:30.

Ein verwendbares magnetisches Granulat besteht beispielsweise aus Eisenpulver (d.h. reduziertem Eisenpulver oder elektrolytischem Eisenpulver eines Fe-Gehalts von über 99%), Magnetit, Kobalt, Nickel, Ferrit oder einer Legierung hiervon.Magnetic granules that can be used are, for example, iron powder (i.e., reduced iron powder or electrolytic iron powder with an Fe content of over 99%), magnetite, cobalt, nickel, ferrite or an alloy thereof.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Im einzelnen zeigen:The invention is explained in more detail below with reference to the drawings. Show in detail:

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Fig. 1 eine graphische Darstellung, aus der sich die Beziehung zwischen der Entwicklungshäufigkeit und der Bilddichte bei Applikation eines Trockenentwicklers gemäß der Erfindung auf ein lichtempfindliches elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial vom Zinkoxid/Bindemittel-Typ ergibt, undFig. 1 is a graph showing the relationship between the frequency of development and the image density when a dry developer is applied according to the invention to an electrophotographic photosensitive recording material of the zinc oxide / binder type, and

Fig. 2 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen der Entwicklungshäufigkeit und der relativen Menge des an den Bildbezirken haftengebliebenen Eisenpulvers .Fig. 2 is a graph showing the relationship between the development frequency and the relative amount of the iron powder adhering to the image areas.

In den graphischen Darstellungen ist mit 1 die mit einem Trockenentwickler gemäß der Erfindung erhaltene Kurve und mit 2 die mit einem Vergleichsentwickler erhaltene Kurve bezeichnet.In the graphs, 1 is the curve obtained with a dry developer according to the invention and with 2 denotes the curve obtained with a comparative developer.

Wie aus Figur 1 hervorgeht, ist bei dem durch die Kurve 1 charakterisierten Trockenentwickler gemäß der Erfindung auch bei mehrfach wiederholten Entwicklungsvorgängen praktisch keine Änderung der Bilddichte feststellbar. Wird dagegen der durch die Kurve 2 charakterisierte Vergleichsentwickler (bei dessen Herstellung anstelle des erfindungsgemäß verwendeten Polybutens ein sogenanntes weißes Mineralöl einer Viskosität von etwa 200 cps verwendet wurde) zum Einsatz gebracht, ist bei einer Erhöhung der Anzahl der Entwicklungsvorgänge eine merkliche Verringerung der Bilddichte feststellbar.As can be seen from FIG. 1, the dry developer characterized by curve 1 is in accordance with the invention practically no change in the image density can be detected even with repeated development processes. Will on the other hand, the comparative developer characterized by curve 2 (when it is produced instead of the developer according to the invention used polybutene a so-called white mineral oil with a viscosity of about 200 cps was used) when the number of development processes is increased, there is a marked decrease the image density detectable.

Aus Figur 2 geht hervor, daß bei Verwendung des Trockenentwicklers gemäß der Erfindung die relative Menge des an den Bildbezirken haftengebliebenen Eisenpulvers gering undFrom Figure 2 it can be seen that when using the dry developer according to the invention, the relative amount of iron powder adhered to the image areas is small and

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unabhängig von der Anzahl der Entwicklungsvorgänge praktisch (vollständig) fixiert. Beim Vergleichsentwickler ist die Menge des an den Bildbezirken haftengebliebenen Eisenpulvers groß und starken Schwankungen unterworfen. Dies wird besonders deutlich bei Erhöhung derAnzahl der Entwicklungsvorgänge.practical regardless of the number of development processes (completely) fixed. In the case of the comparative developer, the amount of that adhered to the image areas is Iron powder is large and subject to strong fluctuations. This becomes particularly evident when the number of Development processes.

Die in Figur 1 graphisch dargestellten Ergebnisse wurden bei einer Temperatur von 1O⁰C und einer relativen Feuchtigkeit von 3096 erhalten. Die in Figur 2 graphisch dargestellten Ergebnisse wurden ohne Ergänzen oder Rühren des Entwicklers erhalten. Die relative Menge an haftengebliebenem Eisenpulver entspricht einer Zählung aufgrund von Ka-Strahlen fluoreszierender Röntgenstrahlen.The results graphically depicted in Figure 1 were obtained at a temperature of 1O ⁰ C and a relative humidity of 3096th The results graphed in Figure 2 were obtained without replenishing or stirring the developer. The relative amount of iron powder adhered is a count due to Ka rays of fluorescent X-rays.

Die sich aus den Zeichnungen ergebenden Aussagen zeigen, daß ein Trockenentwickler gemäß der Erfindung sehr stabile Entwicklungseigenschaften besitzt.The statements resulting from the drawings show that a dry developer according to the invention is very stable Has development properties.

Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher veranschaulichen. The following examples are intended to illustrate the invention in more detail.

example 1

Durch Vermischen von 99,9 Gewichtsteilen Eisenpulver einer Korngröße von 60 bis 100 um mit 0,1 Gewichtsteil Polybuten einer Viskosität von 1700 cps in einer Kugelmühle unter Erwärmen auf eine Temperatur von 40°C und anschließendes Abkühlen des erhaltenen Gemische wird ein Träger hergestellt. By mixing 99.9 parts by weight of iron powder with a grain size of 60 to 100 µm with 0.1 part by weight of polybutene a viscosity of 1700 cps in a ball mill with heating to a temperature of 40 ° C and then After cooling the mixture obtained, a carrier is produced.

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Ferner werden 95 Gewichtsteile Polystyrol auf einem beheizten Walzenstuhl bei einer Temperatur von 130⁰C mit 5 Gewichtsteilen Nigrosin und 5 Gewichtsteilen Ruß verknetet, worauf das erhaltene Gemisch abgekühlt und grob vermählen wird. Schließlich wird das grob gemahlene Gemisch mittels einer Strahlmühle zu einem Toner einer Korngröße von 5 bis 20 um zerkleinert.Furthermore, 95 parts by weight of polystyrene are kneaded on a heated roller frame at a temperature of 130 ^° C. with 5 parts by weight of nigrosine and 5 parts by weight of carbon black, whereupon the mixture obtained is cooled and coarsely ground. Finally, the coarsely ground mixture is comminuted by means of a jet mill to give a toner with a grain size of 5 to 20 µm.

Zur Herstellung eines elektrophotographischen bzw. elektrographlschen Trockenentwicklers werden 5 Gewichtsteile des in der geschilderten Weise hergestellten Toners mit 95 Gewichtsteilen des in der geschilderten Weise hergestellten Trägers gemischt.To produce an electrophotographic or electrographic dry developer, 5 parts by weight of the mixed in the manner described toner with 95 parts by weight of the carrier prepared in the manner described.

Ein handelsübliches lichtempfindliches elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial mit einer Zinkoxid-Bindemittelschicht wird in üblicher bekannter Weise aufgeladen und bildgerecht belichtet, worauf das hierbei erhaltene latente elektrostatische Bild mit dem in der geschilderten Weise zubereiteten Trockenentwickler im Rahmen einer Magnetentwicklung entwickelt wird. Hierbei erhält man eine Bildkopie einer mittels eines handelsüblichen Oensitometers gemessenen Bilddichte von 2,32.A commercially available electrophotographic light-sensitive material having a zinc oxide binder layer is charged and in a conventional manner exposed imagewise, whereupon the latent electrostatic image obtained in this way is developed with the dry developer prepared in the manner described as part of a magnetic development. A copy of an image is obtained by means of a commercially available oensitometer measured image density of 2.32.

Bei 30-maliger Wiederholung desselben Entwicklungsverfahrens ändert sich - wie Kurve 1 von Figur 1 ausweist - die Bilddichte praktisch nicht. Ferner ist auch - wie Kurve 1 von Figur 2 ausweist - die relative Menge des an den Bildbezirken haftengebliebenen Eisenpulvers gering. Selbst nach mehr als 60-maliger Wiederholung des Entwicklungsvorgangs ist keine Erhöhung der relativen Menge an haftengebliebenem Eisenpulver feststellbar.If the same development process is repeated 30 times, the changes - as curve 1 of FIG. 1 shows - Image density practically not. Furthermore, as curve 1 of FIG. 2 shows, the relative amount of the Iron powder adhering to the image areas is low. Even after the development process was repeated more than 60 times, no increase in the relative amount of adhered iron powder was found.

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Zu Vergleichszwecken wird in der geschilderten Weise ein Vergleichsentwickler hergestellt, indem das erfindungsgemäß verwendete Polybuten durch das bereits genannte weiße Mineralöl einer Viskosität von etwa 200 cps ersetzt wird. Die Bilddichte der mit dem Vergleichsentwickler entwickelten Bildkopie ist zugegebenermaßen zunächst akzeptabel, wenn jedoch der Entwicklungsvorgang mehrmals wiederholt wird, fällt die Bilddichte der später hergestellten Bildkopien stark ab (vgl. Kurve 2 in Figur 1). Darüber hinaus ist bei dem Vergleichsentwickler auch die relative Menge des an den Bildbezirken haftengebliebenen Eisenpulvers im Vergleich zu dem Trockenentwickler gemäß der Erfindung groß. Darüber hinaus erhöht sich auch die relative Menge des an den Bildbezirken haftengebliebenen Eisenpulvers mit zunehmender Anzahl an Entwicklungsvorgängen.For comparison purposes, a comparative developer is prepared in the manner described by using the invention Polybutene used is replaced by the aforementioned white mineral oil with a viscosity of about 200 cps. The image density of the image copy developed with the comparative developer is admittedly initially acceptable, however, if the developing process is repeated several times, the image density of the later copied images will drop sharply (cf. curve 2 in Figure 1). In addition, the comparative developer also has the relative amount of the iron powder adhered to the image areas in comparison with the dry developer according to the invention great. In addition, the relative amount of iron powder adhering to the image areas also increases increasing number of development processes.

Example 2

In der im Beispiel 1 geschilderten Weise wird unter Verwendung eines Polybutene einer Viskosität von 3500 cps ein elektrophotographischer bzw. elektrographischer Trokkenentwickler hergestellt. Wird dieserrTrockenentwickler in der im Beispiel 1 geschilderten Weise getestet, liefert er ähnliche Ergebnisse wie der Trockenentwickler (gemäß der Erfindung) des Beispiels 1.In the manner described in Example 1, using a polybutene having a viscosity of 3500 cps an electrophotographic or electrographic dry developer was prepared. Will this dry developer Tested in the manner described in Example 1, it gives similar results as the dry developer (according to of the invention) of Example 1.

Example 3

In der im Beispiel 1 geschilderten Weise wird unter Verwendung eines Polybutene einer Viskosität von 5000 cps ein elektrophotographischer bzw. elektrographischer Trockenentwickler zubereitet. Wird der erhaltene TrockenentwicklerIn the manner described in Example 1, using a polybutene having a viscosity of 5000 cps an electrophotographic or electrographic dry developer is prepared. Becomes the obtained dry developer

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in der im Beispiel 1 geschilderten Weise getestet, erreicht man ähnlich gute Ergebnisse wie mit dem Trockenentwickler (gemäß der Erfindung) des Beispiels 1.tested in the manner described in Example 1, achieved you get similar good results as with the dry developer (according to the invention) of Example 1.

Example 4

In der im Beispiel 1 geschilderten Weise wird unter Verwendung eines Polybutene einer Viskosität von 5800 cps ein elektrophotographischer bzw. elektrographischer Trokkenentwickler zubereitet. Wird der erhaltene Trockenentwickler in der im Beispiel 1 geschilderten Weise getestet, liefert er entsprechend gute Ergebnisse wie der Trockenentwickler (gemäß der Erfindung) des Beispiels 1.In the manner described in Example 1, using a polybutene having a viscosity of 5800 cps an electrophotographic or electrographic dry developer is prepared. Becomes the obtained dry developer Tested in the manner outlined in Example 1, it gives correspondingly good results as the dry developer (according to the invention) of Example 1.

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Claims

1. Carrier, consisting of a magnetic granulate, the surface of which with a polybutene of a viscosity is coated from 1500 to 6000 cps.

2. Carrier according to claim 1, characterized in that the magnetic granules have a grain size of 50 to 150 µm.

3. Carrier according to claim 1, characterized in that the amount of polybutene, based on the magnetic granules, 0.05 to 1% by weight is -96.

4.ι Dry developer for use on electrophotographic or electrographic field, characterized in that it consists essentially of a a toner consisting of a resin and a carrier in the form of magnetic granules, the surface of which is coated with a polybutene having a viscosity of 1500 to 6000 cps is formed.

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ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED

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5. Dry developer according to claim 4, characterized in that the magnetic granules have a grain size from 50 to 150 µm.

6. Dry developer according to claim 4, characterized in that the amount of polybutene, based on the magnetic granules, 0.05 to 1 wt .-%.

7. Dry developer according to claim 4, characterized in that the weight ratio of coated Carrier to toner is 100: 1 to 100:30.

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