DE2834309A1

DE2834309A1 - Einkomponenten-entwickler fuer elektrophotographische zwecke

Info

Publication number: DE2834309A1
Application number: DE19782834309
Authority: DE
Inventors: Tatsuo Aizawa; Toshihiro Kouchi; Hiroshi Takayama
Original assignee: Mita Industrial Co Ltd
Current assignee: Kyocera Mita Industrial Co Ltd
Priority date: 1977-08-05
Filing date: 1978-08-04
Publication date: 1979-02-15
Also published as: JPS5751671B2; JPS5428142A; FR2399684A1; GB2002532A; DE2834309C2; CA1122461A; IT1097938B; NL186605C; FR2399684B1; GB2002532B; IT7826525A0; NL7808237A; AU522193B2; US4265992A; NL186605B; AU3854778A

Description

P ATEHTANW XlTE

DR. E. WIEGAND DIPL-ING. W. NIEMAinN

MÖNCHEN HAMBURG

DR. M. KÖHLER DIPL-ING. C GERNHARDT

MÖNCHEN MÖNCHEN - - .

3 2034303

TELEFON: 53 03 38/9 8000 MÖNCHEN 2, TELEGRAMME: KARPATENT MATH HDENSTRASS E 12 TE LE Xi 529068 KARP O

W. 43 252/78 Zi/RS 4. August 1978

Mita Industrial Company Limited Osaka (Japan)

Einkomponenten-Entwickler für elektrophotographische Zwecke

Die Erfindung bezieht sich auf einen Einkomponenten-Entwickler für elektrophotographische Zwecke und betrifft insbesondere einen elektrisch leitenden magnetischen Entwickler, mit welchem eine Entwicklung ohne die Verwendung

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eines magnetischen Trägers durchführbar ist und bei welchem feine, die Fixierung und den elektrischen Widerstand regelnde Teilchen dicht an den Oberflächen von magnetempfindlichen * Fixierteilchen in einem im wesentlichen nicht eingebetteten Zustand gehalten werden, wobei ein geringer elektrischer Widerstand und eine gute Fließfähigkeit, die für den Entwicklung svorgang wünschenswert sind, aufrechterhalten werden können und eine Verschmutzung des Hintergrundes oder von Teilen einer Kopiermaschine mit den vorstehend erwähnten feinen Teilchen stark herabgesetzt werden kann, die von den Oberflächen der magnetempfindlichen Fixierteilchen abgetrennt worden sindo

Ein sogenanntes Magnetbürstenverfahren ist bisher in weitem Umfang als eines der Verfahren zum Entwickeln von elektrostatischen, latenten Bildern angewandt worden, die auf elektrophotographischem Weg entstanden sind. Gemäß dem grundlegenden Magnetbürstenverfahren werden Tonerteilchen mit einem Pigment und ein Harz, welches dem Pigment eine Fixiereigenschaft und die gewünschten elektrischen Charakteristica erteilt,, mit einem magnetischen Träger, wie Eisenpulver, gemischt, um einen Entwickler zu bilden. Eine,das elektrostatische, latente Bild tragende Fläche eines Trägers wird mit Magnetbürsten in innige Berührung gebracht, welche aus diesem Entwickler bestehen, um das latente Bild mit den Tonerteilchen sichtbar zu machen. Bei diesem Verfahren, bei welchem ein derartiges Gemisch aus einem Toner und einem magnetischen Träger verwendet wird, werden nur die Tonerteilchen durch den Entwicklungsvorgang verbraucht, so daß sich das Mischverhältnis von Toner zu magnetischem Träger ändert. Es muß daher eine mühevolle Maßnahme getroffen werden, um den Toner einer Entwicklungsvorrichtung zuzuführen und ein vorbestimmtes Mischverhältnis zwischen dem Toner und dem magnetischen Träger aufrechtzuerhalten.

(magneto-sensitive)

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Ein sogenannter magnetischer Entwickler, wie er in der US-PS 3 639 245 oder in der offengelegten JA-Patentanmeldung 2o 729/75 offenbart ist, ist als ein Entwickler bekannt, der eine Entwicklung mit einem Toner allein ohne die Verwendung eines besonderen Trägers gestattet. Ein gewöhnlich verwendeter, magnetischer Entwickler dieser Art wird im allgemeinen dadurch gebildet, daß ein Pulver aus einem magnetischen Material, wie Trieisentetroxid, wahlweise mit einem anderen Pigment in einem Harzbindemittel dispergiert, die sich ergebende Zusammensetzung in die Form von Teilchen gebracht und eine elektrisch leitende Substanz, wie Ruß, in die Oberflächen der Teilchen eingebettet wird, um den gesamten Teilchen die Eigenschaft zu erteilen, daß sie magnetisch angezogen werden, und um die Oberflächen der Teilchen elektrisch leitend zu machen.

Dieser magnetische Entwickler hat den einen Vorteil, daß ein klares und scharfes Bild mit einem verringerten Randeffekt mit Hilfe der Magnetbürsten-Entwicklung erzielt werden kann, ohne daß ein magnetischer Träger od. dgl, verwendet wird. Die Herstellung dieses magnetischen Entwicklers ist jedoch mit verschiedenen Nachteilen und Schwierigkeiten verbunden.

Diese bekannten magnetischen Entwickler" sind immer noch unzureichend, was die Fließfähigkeit der Entwicklerteilchen betrifft. Aufgrund dieser unzureichenden Fließfähigkeit treten verschiedene Schwierigkeiten beim Entwicklungsvorgang auf. Da der bekannte magnetische Entwickler keine Fließfähigkeit hat, die ausreicht, um den Entwickler beispielsweise gleichförmig auf eine Entwicklungswalze oder eine Entwicklungsbuchse aufzubringen, entstehen an der Oberfläche der Buchse Anhäufungen an Entwickler. Der Hintergrund wird dabei oft verschmutzt, wenn derartige

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Anhäufungen von Entwicklerteilchen nach unten auf einen Kopierbogen od. dgl. fallen. Darüber hinaus entstehen leicht aufgrund der ungleichförmigen Haftung der Entwicklerteilchen an der Oberfläche der Entwicklungsbuchse verschwommene und unscharfe Bilder.

Zur Verbesserung der Fließfähigkeit der Teilchen eines magnetischen Entwicklers ist ein Verfahren bekannt, bei welchem fein verteiltes Siliciumdioxyd als Schmiermittel den magnetischen Entwicklerteilchen zugegeben wird. Da der elektrische Widerstand des Siliciumdioxydpulvers, das außen an den Teilchen des elektrisch leitenden, magnetischen Entwicklers haftet, verhältnismäßig hoch ist, nimmt der elektrische Widerstand des Entwicklers als Ganzes zu.Hierdurch entstehen derartige Nachteile, wie ein Verschwinmen der Bildkonturen.

Wenn eine Zusammensetzung, bei deren Herstellung ein Pulver aus magnetischem Material, wie Trieisentetroxid, wahlweise mit einem anderen Pigment in einem Harzbindemittel dispergiert wird, in die Form von kugelförmigen Teilchen gebracht wird, die an ihrer Oberfläche feine Aufbauchungen und Dellen haben oder eine kraterartige rauhe Oberfläche besitzen, und wenn diese kugelförmigen Teilchen zur Erzielung eines Entwicklers mit feinen Teilchen trocken gemischt werden, welche die Fließfähigkeit und den elektrischen Widerstand regeln und aus Ruß od. dgl. bestehen, wurde festgestellt, daß die feinen Teilchen an der Oberfläche der kugelförmigen Teilchen gehalten werden und ein geringer elektrischer Widerstand und eine hohe Fließfähigkeit, die für den Entwicklungsvorgang wünschenswert sind, in dem sich ergebenden Entwickler erzielt werden, und daß trotz der Anwesenheit der feinen Teilchen auf der Oberfläche der kugel- I förmigen Teilchen in einem nicht eingebetteten Zustand eine |

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Isolierung der feinen Teilchen von der Oberfläche der kugelförmigen Teilchen im wesentlichen verhindert wird und eine Verschmutzung des Hintergrundes im allgemeinen nicht auftritt. Aufgrund dieser Feststellung wurde dieser hervorragende Entwickler geschaffen (vgl. offengelegte JA-Patentanmeldung 88 277/76).

Bei diesem von der Anmelderin zu einem früheren Zeitpunkt geschaffenen Entwickler werden jedoch die feinen Teilchen, wie Ruß, nicht vollständig an den Oberflächen der fixierenden, magnetempfindlichen, kugelförmigen Teilchen fixiert. Wenn daher die Trockenmischung dieser beiden Teilchen innerhalb einer kurzen Zeit fertiggestellt wird, wird eine große Menge an Ruß einverleibt, um den elektrischen Widerstand zu verringern. Wenn die Anzahl der Aufbauchungen und Dellen auf den Oberflächen der magnetempfindlichen Teilchen klein ist, wird der Ruß häufig beim Rühren des Entwicklers in einem Entwicklertank oder bei der Magnetbürsten-Entwicklung von den Oberflächen der fixierenden, magnetempfindlichen Teilchen isoliert oder abgelöst und verstreut, so daß ein optisches System einer Kopiermaschine oder der Hintergrund eines Kopierbogens verschmutzt wird. Diese Isolierung der Rußteilchen ist besonders auffällig, wenn die fixierenden magnetempfindlichen Teilchen solche Teilchen sind, die dadurch hergestellt werden, daß ein feines Pulver aus einem magnetischen Material mit einer Schmelze eines Harzbindemittels geknetet und die Mischung unter Kühlen pulverisiert wird und die sich ergebenden Teilchen durch Sieben klassifiziert werden. Die fixierenden, magnetempfindlichen Teilchen haben in diesem Fall an ihren Oberflächen keine Aufbauchungen oder Dellen oder, wenn sie welche haben, ist die Zahl der Aufbauchungen und Dellen sehr gering. Da das feine Pulver aus dem magnetischen Material vom Harzbindemittel abgedeckt und umschlungen ist, haben

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die fixierenden, magnetempfindlichen Teilchen einen verhältnismäßig hohen elektrischen Widerstand. Diese Teilchen sollten daher mit einer großen Menge an Ruß trocken gemischt werden. Aus diesem Grund wird die Isolierung oder Ablösung des Rußes bei den vorstehend erwähnten, fixierenden, magnetempfindlichen Teilchen besonders deutlich sichtbar.

Bei dem vorstehend erwähnten Einkomponenten-Entwickler, der durch ein trockenes Mischen der fixierenden, magnetempfindlichen Teilchen mit Ruß hergestellt worden ist, wird bei einem zunehmenden Mischungsanteil von Ruß die Neigung deutlich sichtbar, daß sich Kohlenstoffteilchen von einem fixierten Bild ablösen, wenn mit einem Finger od.dgl. über das fixierte Bild gerieben wird. Die Folge ist, daß das fixierte Bild sehr leicht unscharf und verschwommen wird. Dieser Einkomponenten-Entwickler ist daher im Hinblick auf die Reibbeständigkeit eines fixierten Bildes noch unzureichend.

Unabhängig von der herkömmlichen Auffassung, daß die die Fließfähigkeit und den elektrischen Widerstand regelnden feinen Teilchen, wie Ruß, an den Oberflächen der fixierenden, magnetempfindlichen Teilchen gehalten werden können, wenn feine Aufbauchungen oder Wölbungen und Dellen an den Oberflächen dieser fixierenden, magnetempfindlichen Teilchen ausgebildet werden, bei deren Herstellung ein feines Pulver aus einem magnetischen Material in einem Harzbindemittel dispergiert wird, oder wenn diesen fixierenden, magnetempfindlichen Teilchen kraterartige, rauhe Oberflächen erteilt werden, wurde folgendes festgestellt: Wenn ein aromatisches Vinylharz und/oder ein Acrylharz in Kombination mit einem ein niedriges Molekulargewicht aufweisenden Olefinharz als Bindemittel verwendet wird, in

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welchem ein feines Pulver aus einem magnetischen Material zu dispergieren ist, haben die sich ergebenden, fixierenden, magnetempfindlichen Teilchen die Eigenschaft, daß sie die die Fließfähigkeit und den elektrischen Widerstand regelnden, feinen Teilchen, wie Ruß, dicht und fest an ihren Oberflächen halten, so daß die vorstehend beschriebenen Nachteile wirksam beseitigt werden können.

Es ist daher hauptsächlich Ziel und Zweck der Erfindung, einen trägerfreien Einkomponenten-Entwickler für elektrophotographische Zwecke zu schaffen, bei welchem trotz der Tatsache, daß die die Fließfähigkeit und den elektrischen Widerstand regelnden feinen Teilchen, wie Ruß, in einem nicht eingebetteten Zustand auf den Oberflächen der fixierenden magnetempfindlichen Teilchen gehalten werden, diese feinen Teilchen beim Rühren, Entwickeln-und Fixieren nicht isoliert oder abgelöst werden.

Ferner ist es Ziel und Zweck der Erfindung, einen Einkomponenten-Entwickler für elektrophotographische Zwecke zu schaffen, der eine hohe Fließfähigkeit, einen geringen elektrischen Widerstand, keine Neigung zur Verschmutzung des Untergrundes und eine hohe Reibbeständigkeit eines fixierten Bildes hat.

Weiterhin ist es Ziel und Zweck der Erfindung, einen Einkomponenten-Entwickler für elektrophotographische Zwecke zu schaffen, der eine ausgezeichnete Anpassungsfähigkeit an den Entwicklungs- und Fixiervorgang hat.

Schließlich ist es Ziel und Zweck der Erfindung, einen Einkomponenten-Entwickler für elektrophotographische Zwecke zu schaffen, der sehr einfach mit verhältnismäßig niedrigen Herstellungskosten hergestellt werden kann.

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ΛΟ

Die Erfindung schafft daher einen Einkomponenten-Entwickler für elektrophotographische Zwecke aus einer Trockenmischung aus fixierenden, magnetempfindlichen Teilchen (im vorstehenden oft als "magnetempfindliche Teilchen" bezeichnet) mit einer Teilchengröße von 5 bis 5o/um und feinen, die Fließfähigkeit und den elektrischen Widerstand regelnden Teilchen (im vorstehenden oft als "feine Teilchen" bezeichnet) mit einer Teilchengröße bis zu 1/um in einer Menge von ο,οοΐ bis 2 Gewichtsteile pro loo Gewichtsteile der fixierenden, magnetempfindlichen Teilchen, wobei die fixierenden, magnetempfindlichen Teilchen aus einer gekneteten Masse bestehen, die (A) F^O^ oder Y-F₂O,, (B) Ruß, (C) ein Harzbindemittel, das hauptsächlich aus mindestens einem Harz besteht, das aus der Gruppe der aromatischen Vinylharze und Acrylharze ausgewählt ist,und (D) ein Olefinharz mit niedrigem Molekulargewicht bei einem auf das Gewicht bezogenen (A):(B):(C):(D)-Mischungsverhältnis von (2o bis 8o) : (o,5 bis 2o) : (18 bis 4o) : (o,5 bis 3o) enthält, und wobei die die Fließfähigkeit und den elektrischen Widerstand regelnden feinen Teilchen im wesentlichen untrennbar an den Oberflächen der fixierenden, magnet empfindlichen Teilchen haften und halten.

Beim Entwickler gemäß der Erfindung haften und halten die die Fließfähigkeit und den elektrischen Widerstand regelnden feinen Teilchen unter Rühr-, Entwicklungs- und Fixierbedingungen untrennbar an den fixierenden, magnetempfindlichen Teilchen. Dies läßt sich leicht dadurch bestätigen, daß die Verschmutzung des optischen Systems einer üblichen elektrophotographischen Kopiermaschine untersucht wird, nachdem der Entwickler über eine bestimmte Zeitspanne bei einem Kopierversuch verwendet worden ist. Die Bestätigung läßt sich ebenso leicht finden, indem der Untergrund eines entwickelten Kopierbogens untersucht und der Reibwiderstand des fixierten Bildes überprüft wird, wie dies insbesondere

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in den nachstehenden Beispielen gezeigt wird.

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Um die feinen Teilchen, wie Ruß od.dgl., auch unter Reibbedingungen untrennbar auf den Oberflächen der magnetempfindlichen Teilchen zu halten, ist es sehr wichtig, daß eine Kombination aus einem aromatischen Vinylharz und/oder einem Acrylharz mit einem ein niedriges Molekulargewicht aufweisenden Olefinharz als Bindemittel für die Dispersion eines feinen Pulvers aus einem magnetischen Material verwendet wird.

Wenn beispielsweise, wie im nachstehenden Vergleichsbeispiel 1 gezeigt, ein aromatisches Vinylharz und/oder ein Acrylharz allein als Bindemittel verwendet werden und die fixierenden magnetempfindlichen Teilchen durch Kneten, Kühlen, Pulverisieren und Klassifizieren hergestellt werden, und wenn eine verhältnismäßig große Menge an Ruß mit den sich ergebenden magnetempfindlichen Teilchen trocken gemischt wird, wird der zugemischte Ruß von den magnetempfindlichen Teilchen getrennt, wodurch eine Verschmutzung des optischen Systems einer Kopiermaschine, eine Verschmutzung des Untergrundes eines Kopierbogens und eine Verringerung der Reibbeständigkeit eines fixierten Bildes (Verlaufen oder Verschwimmen der Linien in einem fixierten Bild) hervorgerufen wird.

Wenn dagegen ein aromatisches Vinylharz und/oder ein Acrylharz und ein Olefinharz mit einem niedrigen Molekulargewicht in Kombination als Bindemittel gemäß der Erfindung verwendet und die magnetempfindlichen Teilchen durch Kneten, Kühlen, Pulverisieren und Klassifizieren hergestellt werden, werden die feinen Rußteilchen nicht von den magnetempfindlichen Teilchen getrennt, selbst wenn eine verhältnismäßig große Menge an Ruß trocken zugemischt wird. Es entsteht in

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diesem Fall überhaupt keine Verschmutzung des optischen Systems einer Kopiermaschine und ebenso wenig eine Verschmutzung des Untergrundes eines Kopierbogens. Das sich ergebende fixierte Bild besitzt eine besonders ausgezeichnete Reibbeständigkeit. Diese Tatsache geht aus den nachstehenden Beispielen näher hervor.

Ein Zweikomponenten-Entwicklungstoner mit einem Pigment, einem Styrolharz und einem Olefinharz mit niedrigem Molekulargewicht ist bekannt. Es ist auch bekannt, daß bei der Verwendung eines derartigen Zweikomponenten-Entwicklers aufgrund der besonderen Wirkung des Olefinharzes mit niedrigem Molekulargewicht eine Wärmefixierung unter Verwendung einer Heizwalze möglich ist, ohne daß eine Flüssigkeit zur Verhinderung eines Versatzes verwendet wird (vgl. offengelegte JA-Patentanmeldung 65 231/74). Das ein niedriges Molekulargewicht aufweisende Olefinharz, das den magnetempfindlichen Teilchen gemäß der Erfindung einzuverleiben ist, hat die Wirkung, daß die trocken zugemischten feinen Teilchen untrennbar auf den Oberflächen der magnetempfindlichen Teilchen gehalten werden. Die Eigenschaft oder Wirkung des ein niedriges Moleku arge"-wicht aufweisenden Olefinharzes, das gemäß der Erfindung verwendet wird, ist daher auch unter Berücksichtigung der bekannten Tatsache nicht naheliegend.

Der Grund, weshalb das ein niedriges Molekulargewicht aufweisende Olefinharz, das in den magnetempfindlichen Teilchen enthalten ist, die Wirkung hat, daß die feinen Rußteilchen od.dgl. untrennbar gemäß der Erfindung gehalten werden, ist nicht vollständig geklärt. Beim Einkomponenten-Entwickler gemäß der Erfindung haften und halten die feinen Teilchen in einem nicht eingebetteten Zustand an den Oberflächen der magnetempfindlichen Teilchen. Die

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Kraft, die fähig ist, eine derartige Adhäsion der feinen Teilchen an den magnetempfindlichen Teilchen zu erzielen, kann eine elektrostatische Kraft (Coulomb-Kraft) und eine van der Waal-Kraft sein. Es wird daher angenommen, daß das ein niedriges Molekulargewicht aufweisende Olefiriharz die Wirkung hat, daß eine oder beide dieser zwei Kräfte unterstützt oder verstärkt werden. Diese Betrachtungsweise paßt gut mit der Tatsache zusammen, daß ein Olefinharz mit einem niedrigen Molekulargewicht hervorragende elektrische Eigenschaften, wie einen hohen elektrischen. Widerstand, eine hohe Dielektrizitätskonstante und eine hohe Beladbarkeit hat. Diese Annahme paßt ferner mit der Tatsache zusammen, daß ein Olefinharz mit einem niedrigen Molekulargewicht eine verhältnismäßig gute Affinität zu Ruß hat.

Gemäß der Erfindung ist es wichtig, daß ein Harzbindemitter, das hauptsächlich aus mindestens einem Element aus der Gruppe der aromatischen Vinylharze und Acrylharze besteht, aus verschiedenen Harzbindemitteln ausgewählt und zur Dispersion eines feinen Pulvers aus einem magnetischen Material, wie"Trieisentetroxid",verwendet wird. Wenn ein derartiges Harzbindemittel in Kombination mit einem ein niedriges Molekulargewicht aufweisenden Olefinharz verwendet wird, übt das Harzbindemittel die hervorragende Wirkung aus, daß die trocken zugemischten feinen Teilchen untrennbar gehalten werden.

Als aromatisches Vinylharz können Homopolymere und Copolymere eines Monomeren verwendet werden, das durch die nachstehende Formel wiedergegeben ist:

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wobei R^ für ein Wasserstoffatom oder eine niedrige Alkylgruppe steht (der hier verwendete Ausdruck "niedrig" bedeutet "mit bis zu 4 Kohlenstoffatomen"), R₂ für eine niedrige Alkylgruppe, eine niedrige Alkoxygruppe, eine Nitrogruppe, eine Aminogruppe, ein Halogenatom oder einen anderen Substituenten steht, und η Null oder eine ganze Zahl von 1 oder 2 ist.

Das Monomere kann beispielsweise folgende Stoffe umfassen: Styrol, a-Methylstyrol, Vinyltoluole (o-, m- und p-Methylstyrole), o-,° m- und p-Äthylstyrole, tert,-Butylstyrol, Cyclohexylstyrol, Phenylstyrol, Methoxystyrol, Chlorstyrol, Nitrostyrol und Aminostyrol. Ferner können Copolymere dieser Monomere mit anderen äthylenisch ungesättigten Monomeren im Rahmen der Erfindung verwendet werden.

Als derartig äthylenisch ungesättigte Monomere, die mit dem aromatischen Vinylmonomer copolymerisierbar sind, seien beispielsweise folgende Monomere genannt: Vinylester wie Vinylacetat, Vinylformiat und Vinylpropionat, äthylenisch ungesättigte Carbonsäuren wie Acrylsäure, Methacrylsäure, Maleinsäureanhydrid, Fumarsäure, Crotonsäure und Itaconsäure, Ester hieraus wie Äthylacrylat, Methylmethacrylat, 2-Äthylhexylacrylat und 3-Hydroxyäthylacrylat, Amide hieraus wie Acrylamid und Methacrylamid, äthylenisch ungesättigte Nitrile wie Acrylnitril und Methacrylnitril, N-Viny!verbindungen wie N-Viny!pyrrolidon, N-Vi-

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nylindol und N-Vinylcarbazol, Vinylather wie Vinylmethyläther und VinyIisobutylather, Vinylketone wie Vinylmethylketon und Vinylhexylketon, Olefine wie Äthylen, Propylen und 4-Methylpenten, und Diolefine wie Butadien und Isopren.

Das aromatische Vinylcopolymer kann ein sogenanntes ungelenktes Copolymer, Blockcopolymer oder Pfropfcopolymer sein. Copolymere, die im Rahmen der Erfindung bevorzugt verwendet werden, sind Styrol/Butadien-Copolymere, Vinyltoluol/Butadien-Copolymere, Styrol/Acrylsäureester-Copoly-mere, Vinyltoluol/Acrylsäureester-Copolymere, Styrol/Acrylsäureester/Butadien-Copolymere, Vinyltolüol/Acrylsäureester/-Butadien-Copolymere und Styrol/Äthylen-Copolymere.

Um das eingangs genannte Ziel der Erfindung wirkungsvoll zu erreichen, ist es zweckmäßig, daß das gemäß der Erfindung verwendete aromatische Vinylharz mindestens 15 Mol-%, insbesondere mindestens 5o Mol-$ an aromatischen Vinyleinheiten enthält.

Das gemäß der Erfindung verwendete Acrylharz umfaßt Homopolymere und .Copolymere der Acrylsäure, Acrylsäureester, Acrylamid, Acrylnitril, Methacrylsäure und Methacrylsäureester. Bevorzugte Beispiele sind Homopolymere der Acrylsäureester, Homopolymere der Methacrylsäureester, Acrylsäureester/Methacrylsäureester-Copolymere und Acrylsäureester/-Vinylacetat-Copolymere.

Das aromatische Vinylharz und das Acrylharz können im Rahmen der Erfindung allein oder in Kombination verwendet werden. Darüber hinaus können je nach Wunsch andere Harze, wie beispielsweise ein Polyvinylacetalharz, ein Epoxyharz, ein Polyesterharz, ein Phenolharz oder ein Erdölharz

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dem aromatisches Vinylharz und/oder Acrylharz in einer derartigen Menge einverleibt werden, welche die dem Harzbindemittel anhaftenden Eigenschaften nicht wesentlich herabsetzt oder ändert. Die Menge des anderen Harzes kann beispielsweise bis zu 5o Gew.%, bezogen auf das gesamte Harzbindemittel, betragen.

Als Polyvinylacetalharz können Polymere verwendet werden, die durch Acetalisieren von verseiftem Polyvinylacetat, wie Polyvinylbutyral und Polyvinylformal, gewonnen werden.

Als Epoxyharz können Bis- und Tris-Epoxoverbindungen verwendet werden, die durch eine Reaktion eines mehrwertigen Phenols, mehrwertigen Alkohols oder eines phenolischen Harzes vom Resoltyp mit einem Epihalogenhydrin erhalten worden sind. Ein typisches Epoxyharz ist eine Bis-Epoxyverbindung der allgemeinen Formel

' CH₉-CH-CH₉-*- O-R,-O-CH₉-CH-CH₉^ 0-R₃-O-CH₂-CH-CH₂ \²/ ^{2 3}I² ^dn V

0 OH O

wobei R, für einen Rest eines zweiwertigen Phenols, insbesondere einen Rest des Bis-2,2-(4-hydroxyphenyl)propans steht.

Ein derartiges Epoxyharz kann je nach Wunsch in Kombination mit einem reaktionsfähigen Harz, wie einem Polyvinylacetalharz, einem Phenolharz oder einem Acrylsäureharz verwendet werden.

Als Polyesterharz können gesättigte Polyesterharze mit einem verhältnismäßig niedrigen Erweichungspunkt verv/endet

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werden, wie beispielsweise Äthylen/Butylen-Terephthalat/ Isophthalat-Copolymere, Äthylen/Butylen-Terephthalat/Isophthalat/Adipat-Copolymere, Maleinsäureharze, nämlich Harze, die aus einem Naturharz-Maleinsäureanhydrid-Additionsprodukt und einem mehrwertigen Alkohol .gewonnen werden, und Alkydharze.

Als Phenolharze können Phenolharze vomResoltyp erhalten werden, die durch Kondensieren eines Phenols wie Phenol, o-, m- oder p-Kresol, Bisphenol A, p-tert.-Butylphenol oder p-Phenylphenol mit Formaldehyd in Anwesenheit eines AlkalikatalysatoiB gewonnen werden. Als Phenolharz können auch Harze verwendet werden, die durch Modifizieren dieser Phenolharze mit Naturharz oder Xylolharz erhalten werden. . .

Es ist zweckmäßig, daß das gemäß der Erfindung verwendete aromatische Vinylharz oder Acrylsäureharz ein verhältnismäßig niedriges Molekulargewicht, beispielsweise ein Molekulargewicht von 5oo bis 75ooo, insbesondere von looo bis 3oooo, hat.

Als gemäß der Erfindung"zu verwendende Olefinhafze mit niedrigem Molekulargewicht können Homopolymere und Copolymere der Monomere genannt werden, welche durch die nach stehende Formel wiedergegeben sind:

CH₂=CH

wobei R^ . eine Alkylgruppe mit bis zu 4 Kohlenstoffatomen oder ein Wasserstoffatom bedeutet wie

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beispielsweise Äthylen, Propylen, Penten-1 und 4-Methylpenten-1, und modifizierte Harze dieser Homopolymere und Copolymere. Der hier verwendete Ausdruck "modifiziertes Harz" bezieht sich auf Harze, die durch Oxydieren eines Polyolefins wie Polyäthylen gewonnen werden, d.h. oxydiertes Polyäthylen, Harze, die durch Aufpfropfen einer kleinen Menge eines anderen äthylenisch ungesättigten Monomeren wie Maleinsäureanhydrid,' eines Acrylsäureester oder eines Methacrylsäureesters auf ein Polyolefin erhalten sind , d.h. m'aleinsäure-modifiziertes Polypropylen und mit Acrylsäureester gepfropftes Polyäthylen,und andere bekannte modifizierte Polyolefine.

Es ist zweckmäßig, daß das durchschnittliche Molekulargewicht des ein niedriges Molekulargewicht aufweisenden Olefinharzes in der Größenordnung von etwa looo bis etwa loooo liegt und daß der Erweichungspunkt (gemessen nach dem Ring-Kugelverfahren) des Olefinharzes mit dem niedrigen Molekulargewicht in der Größenordnung von 80 bis l6o°C liegt.

Gemäß der Erfindung ist es wesentlich, daß (A) Fe₃O^ oder γ-FpO,, (B) Ruß, (C) Harzbindemittel und (D) das ein niedriges Molekulargewicht aufweisende Olefinharz in den fixierenden magnetempfindlichen Teilchen mit einem (A) : (B):(C):(D)-Gewichtsverhältnis von (2o bis 80) : (o,5 bis 2o) : (18 bis 4o) : (o,5 bis 3o), insbesondere von (4o bis 75) : (1 bis lo) : (2o bis 35) : (l bis 15) enthalten sind.

Wenn die Menge an Trieisentetroxid*oder Y-F₂O., unterhalb des oben angegebenen Bereiches liegt, ist es schwierig, ohne die Verwendung eines magnetischen Trägers eine zufriedenstellende Entwicklung durchzuführen. Wenn die Menge

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.."'., ^ 2834303 "".

an Trieisentetroxid oder γ-Ρ₂0, über dem vorstehend angegebenen Bereich liegt, wird die Fixiereigenschaft herabgesetzt. Wenn die Menge an Ruß in den magnetempfindlichen Teilchen unter dem oben angegebenen Bereich liegt, läßt sich die erforderliche elektrische Leitfähigkeit nicht erzielen, so daß eine Verzerrung der Bildkonturen auftritt. Wenn die Menge an Ruß in den magnetempfindlichen Teilchen den vorstehend angegebenen Bereich übersteigt, wird die Fixiereigenschaft herabgesetzt. Wenn die Mengen von Trieisentetroxid und Ruß den vorstehend angegebenen Bereich übersteigen, -wird die mechanische Festigkeit der magnetempfindlichen Teilchen herabgesetzt und es wird schwierig, die Teilchengröße innerhalb eines bestimmten Bereiches zu regein.

Wenn die Menge an Harzbindemittel aus dem aromatischen Vinylharz und/oder dem Acrylharz unter dem oben angegebenen Bereich liegt, wird die.Fixiereigenschaft oder _udie mechanische Festigkeit der Teilchen herabgesetzt. Wenn die Menge des Harzbindemittels den.oben angegebenen Bereich übersteigt, wird keine ausreichende elektrische Leitfähigkeit erzielt, wodurch eine Verzerrung der Bildkonturen entsteht. Ferner wird die Formbarkeit der Teilchen, d.h. die Pulverisierung zu-Teilchen, herabgesetzt. Wenn die Menge des Olefins mit niedrigem Molekulargewicht unterhalb des, oben angegebenen Bereiches liegt, wird es schwierig, die trocken zugemischten feinen Teilchen aus Ruß od.dgl. unter Rühr-, Entwicklungs- und Fixierbedingungen im wesentlichen untrennbar an den Flächen der magnetempfindlichen Teilchen zu halten. Wenn die Menge der feinen Teilchen den oben angegebenen Bereich überschreitet, wird eine Agglomeration unter den Entwicklerteilchen auffällig sichtbar und es wird schwierig, die Entwicklerteilchen auf die Entwicklungsbuchse zu heben und die Anpassungsfähigkeit an den Entwicklungsvorgang wird vermindert.

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Bekannte Zusatzstoffe oder Modifiziermittel können den gemäß der Erfindung verwendeten magnetempfindlichen Teilchen nach bekannten Rezepten zugegeben werden, falls dies erwünscht sein sollte. Beispielsweise Pigment-Dispersionsmittel wie Fettsäuremetallseifen, Harzsäureseifen, Naphthensäuremetallsalze und bekannte oberflächenaktive Mittel und Farbstoffe wie Ölruß,"Ölblauy Nigrosin und"Spilon Black" können zugegeben oder einverleibt werden.

Die gemäß der Erfindung verwendeten magnetempfindlichen Teilchen werden dadurch hergestellt, daß eine Zusammensetzung aus Trieisentetroxid, Ruß, Harzbindemittel und dem ein niedriges Molekulargewicht aufweisenden Olefinharz mit dem oben genannten Gewichtsverhältnis bei einer Temperatur geknetet wird, die über den Schmelzpunkten des Harzbindemittels und des Olefinharzes mit niedrigem Molekulargewicht liegt, und daß die geknetete Zusammensetzung oder Masse in Teilchen geformt wird.

Das Olefinharz mit niedrigem Molekulargewicht ist im allgemeinen mit dem aromatischen Vinylharz und/oder Acrylharz nicht verträglich. Bei der Durchführung des vorstehend erwähnten Khetvorganges ist es daher zweckmäßig, daß die Knetbedingungen so gewählt werden, daß das aromatische Vinylharz und/oder Acrylharz eine kontinuierliche Phase bilden und das Olefinharz mit niedrigem Molekulargewicht eine dispergierte Phase, wie das Trieisentetroxid und der Ruß, bildet.

Wenn das Bindemittelharz zuerst mit Trieisentetroxid und Ruß schmelzgeknetet wird und anschließend das Olefinharz mit niedrigem Molekulargewicht gemischt und mit der gekneteten Zusammensetzung geknetet wird, wurde festgestellt, daß das Olefinharz mit niedrigem Molekulargewicht in guten Bedingungen dispergiert wird, während eine dispergierte Pha-

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se entsteht. Es kann ein Entwickler erzielt werden, der verschiedene hervorragende Eigenschaften aufweist, wie beispielsweise eine Fi-xiereigenschaft, eine Abweichbeständigkeit (offset resistance), eine leichte Fließcharakteristik und einen elektrischen Widerstand. Es wird angenommen, daß'die Ursache wahrscheinlich darin liegt, daß das Olefinharz mit niedrigem Molekulargewicht eine verhältnismäßig/gute Affinität zu Trieisentetroxid, Y-F₂Q^ oder Ruß hat und in der Matrix des Harzbindemittels in der Form dispergiert ist, die von den Teilchen des Trieisentetroxids oder Rußes mitgerissen wird.

Der Knetvorgang kann nach bekannten Verfahren vorgenommen und mit bekannten Einrichtungen durchgeführt werden-, soweit das vorstehend erwähnte Erfordernis erfüllt ist.Es können beispielsweise eine heiße Walze, ein Mischer ^; und ein Kneter als Kneteinrichtung verwendet werden. Die Knetbedingungen sind nicht besonders kritisch. Die Knettemperatur liegt in einem Bereich von loo bis 22o°C, vorzugsweise von Ho bis 17o°C. Die Knetzeit liegt in einem Bereich von 2 bis 3o min, vorzugsweise von 3 bis 2o min, so daß eine homogene Schmelzdispersion gebildet werden kann und eine thermische Zersetzung der Harze u.dgl. im wesentlichen nicht hervorgerufen wird.

Die Entwicklerteilchen können aus dieser gekneteten Masse dadurch hergestellt werden, daß die geknetete Masse auf Raumtemperatur oder eine niedrigere Temperatur gekühlt und die gekühlte Masse durch eine Strahlmühle, Kugelmühle, Walzenmühle oder eine Vibrationsmühle pulverisiert wird und die sich ergebenden Teilchen durch ein Sieb klassifiziert werden, wenn dies erwünscht ist.

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-Ar -

2i

Die Entwicklerteilchen können auch dadurch hergestellt werden, daß die entsprechenden Komponenten in einem Hochgeschwindigkeitsrührer, wie einem Supermixer, unter derartigen Bedingungen gerührt werden, daß eine Reibwärme entsteht, welche das Bindemittelharz und das Olefinharz mit niedrigem Molekulargewicht schmelzt oder erweicht. Selbst wenn dieses Verfahren anstelle des vorstehend erwähnten Heißknetverfahrens verwendet wird, können integrierte Entwicklerteilchen erzielt werden.

Anstelle der Pulverisierung der gekühlten Masse kann auch eine direkte Sprühgranulation und Zentrifugalgranulation der geschmolzenen Mischung der entsprechenden Komponenten angewandt werden. Auch in diesem Fall können magnetempfindliche Teilchen gemäß der Erfindung hergestellt werden.

Es ist zweckmäßig, daß die durchschnittliche Teilchengröße der magnetempfindlichen Teilchen, welche für den Entwickler gemäß der Erfindung verwendet werden, zwischen 2 und 80/um, vorzugsweise zwischen 5 und 5o/um, beträgt, auch wenn die bevorzugte Teilchengröße in gewissem Umfang in Abhängigkeit von dem Herstellungsverfahren schwankt. Es ist besonders vorteilhaft, daß die Verteilung der Teilchengröße der magnetempfindlichen Teilchen so ist, daß die Teilchen mit einer über 5o /um liegenden Größe weniger als 2o% der gesamten Teilchen ausmachen und daß die Teilchen mit einer unter 5/um liegenden Größe weniger als 15% der gesamten Teilchen ausmachen. Die magnetempfindlichen Teilchen haben eine quasi pulverisierte Form (amorphe Form), aber wenn es erwünscht ist, ist es möglieh, im wesentlichen kugelförmige Teilchen zu erzielen, indem die amorphen Teilchen durch Heißluft hindurchgeschickt werden.

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Die vorstehend erwähnten, fixierenden, magnetempfindlichen Teilchen werden gemäß der Erfindung mit die Fließfähigkeit und den elektrischen Widerstand regelnden feinen Teilchen trocken gemischt, wobei die feinen Teilchen gleichförmig in einem nicht eingebetteten Zustand an den Oberflächen der magnetempfindlichen Teilchen haften. Diese feinen Teilchen sind vorzugsweise verschiedene Ruße, wie Ofen- und Kanalruß, insbesondere Corax L,(elektrisch leitender Ruß der Firma Degussa Co.) und Vulcan XC-72R (Ruß der Firma Cabor Co.). Geeignete Beispiele für elektrisch leitende feine Teilchen sind in der offengelegten JA-Patentanmeldung 88227/76 im einzelnen beschrieben.

Pie feinen Teilchen können in einer Menge von ο,οοΐ · bis 2 Gew.%, vorzugsweise yon o,l bis l,o Gew.%, bezogen auf die magnetempfindlichen Teilchen, trocken zugemischt werden. Das Trockenmischen kann unter Verwendung eines herkömmlichen Trockenmischers oder einer Rohrmühle durchgeführt werden. Wenn es^notwendig sein sollte, kann das Trockenmischen in Anwesenheit eines Mischmittels, wie beispielsweise Glasperlen, durchgeführt werden.

Der Entwickler, der durch dieses Trockenmischen hergestellt worden ist, wird dem vorgesehenen Zweck zugeführt, wie er ist oder nachdem er, je nach Bedarf, durch Sieben klassifiziert worden ist.

Der Entwickler gemäß der Erfindung hat einen verhältnismäßig niedrigen elektrischen Widerstand in der Größenordnung von Io bis Io · -^--cm. Aufgrund der Tatsache, daß der Böschungswinkel einer in Ruhe befindlichen Schüttung des Entwicklers gemäß der Erfindung im Bereich zwischen Io und 7o°, insbesondere zwischen 3o und 6o° liegt, wird leicht ersichtlich, daß der Entwickler gemäß der Erfindung

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eine überaus hervorragende Fließfähigkeit hat. Aufgrund der Tatsache, daß das durch die nachstehende Gleichung ausgedrückte Kohäsionsverhältnis (Rc) des Entwicklers gemäß der Erfindung unter Ίο%, vorzugsweise unter 5%, liegt, ist die Neigung zur Agglomeration oder Kohäsion der Entwicklerteilchen beträchtlich herabgesetzt: "

Rc = -γ- χ - loo ,

wobei Xo das Gewicht in g der Entwicklerteilchen bedeutet, die durch ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von o,o74 mm (2oo mesh) hindurchgehen, und X das Gewicht in g der Entwicklerteilchen bedeutet, die auf dem Sieb mit einer lichten Maschenweite von o,o74 mm (2oo mesh) zurückbleiben, nachdem die Entwicklerteilchen, die durch das Sieb mit einer lichten Maschenweite von o,o74 mm (2oo mesh) hindurchgegangen sind, für die Dauer von 60 min bei einer Temperatur von 5o°C gehalten worden sind.

Der Entwickler gemäß der Erfindung kann vorteilhafterweise zum Entwickeln von statischen Bildern mit Hilfe des Magnetbürstenverfahrens verwendet werden. Es lassen sich entwickelte Bilder mit einem hohen Kontrast und einer hohen Dichte und ohne eine Verzerrung der Bildkonturen erzielen, ohne daß Unannehmlichkeiten, wie eine Verschmutzun; des optischen Systems, durch einen aus der Entwicklungszone herausgeschleuderten Kohlenstoff und eine Verschmutzung des Untergrundes einer lichtempfindlichen Platte auftreten.

Ein von den Entwicklerteilchen entwickeltes Bild wird unter Anwendung von Druck oder Wärme fixiert, wie es ist, oder nachdem es auf einen Übertragungsbogen übertragen worden ist. Für eine unter Druck erfolgende Fixierung können zwei Druckwalzen aus Metall verwendet werden. Für eine un-

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ter Wärme erfolgende Fixierung kann eine mit Polytetrafluoräthylen beschichtete Walze verwendet werden,, in deren Innerem eine Heizeinrichtung untergebracht ist. In jedem Fall wird ein fixiertes Bild mit einer hervorragenden Reibbeständigkeit, d.h. ein fixiertes Bild erzielt, bei welchem die feinen Teilchen aus Ruß od.dgl. durch die Einwirkung von Reibung nicht abgelöst werden. Die Wärmefixierung kann im allgemeinen bei Temperaturen durchgeführt werden, die in einem verhältnismäßig breiten Bereich von I4o bis 2oo°C liegen. Die unter Druck erfolgende Fixierung kann unter einem linearen Druck (Walzendruck) von 2oo bis 5oo kp/cm durchgeführt werden, obgleich diese Temperatur- und Druckbedingungen in gewissem Umfang in Abhängigkeit von der Art des im Entwickler enthaltenen Bindemittels schwanken können. In jedem Fall wird die Entstehung einer Verschiebeerscheinung (offset phenomenon) verhindert werden. Dies ist ein weiterer Vorteil.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Beispielen näher erläutert.

Beispiel

Acrylharz (Dianearl BR-83, hergestellt von der Mitsubishi Rayon)

Butyralharz (Slec BL-I, hergestellt von der Sekisui Kagaku)

Polyolefin mit niedrigem Molekulargewicht (Sanwax 171 P, hergestellt von der Sanyo"Kasei)

Fe^Or (Synthetic Tetsuguro B6. hergestellt von der Toyo Shikiso)

Ruß (Corax L, hergestellt von der Degussa Co.)

16 Gewichtsteile 13 Gewichtsteile

12 Gewichtsteile 55 Gewichtsteile 4 Gewichtsteile,

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Eine Zusammensetzung mit den vorstehend aufgeführten Bestandteilen wurde pulverisiert und gemischt und anschließend geschmolzen und bei einer Temperatur von 15o°C mit Hilfe einer erhitzten Dreiwalzenmühle geknetet. Die geknetete Zusammensetzung wurde gekühlt und verfestigt und anschließend durch einen Zerstäuber pulverisiert. Dann wurden loo Gewichtsteile der auf diese Weise hergestellten Teilchen mit 0,8 Gewichtsteil Ruß (Corax L, hergestellt von der Degussa Co.) zusammen mit 5o Gewichtsteilen Glasperlen trocken gemischt. Die Glasperlen wurden anschliessend aus der trockenen Mischung entfernt. Die trockene Mischung wurde dann mit einem Klassifikator behandelt, um .einen Entwickler mit einer Teilchengröße von 5 bis 5o/um zu erzielen. Mit Hilfe des auf diese Weise hergestellten Entwicklers wurden Kopien hergestellt, indem die Entwicklung und Fixierung in einer elektrophotographisehen Kopiermaschine durchgeführt wurden, die mit einer mit Teflon beschichteten Fixierwalze versehen war (Denshi Copystar 7ooD, hergestellt von der Mita Industrial Co.). Es wurde keine Verschmutzung des Untergrundes in den Kopien beobachtet. Die Kopien hatten ein sehr klares und scharfes Bild mit einer hohen Dichte. Bei den gewonnenen Kopien konnte kein Verwischen oder Verschmieren der Bilder durch die Einwirkung von Reibung hervorgerufen werden. Als looo Kopien nach einem ununterbrochenen Kopierbetrieb hergestellt worden waren, wurde festgestellt, daß das Innere der Kopiermaschine überhaupt nicht verschmutzt war. Eine Abweichungserscheinung (offset phenomenon) wurde nicht beobachtet.

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Beispiel

Styrolacrylsäure (Pliolite AC-L, hergestellt von der Goodyear Co.) 15 Gewichtsteile

Epoxyharz (Epikote Ioo4, hergestellt

von der Shell Chemical Co.) 13 Gewichtsteile

Polyolefin mit niedrigem Molekulargewicht (Hiwax 21o P, hergestellt von der Mitsui Sekiyu Co.) 7 Gewichtsteile

Fe^O^, (BL-5oo, hergestellt von der

TitaHium Kogyo Co.) 58 Gewichtsteile

Ruß (XC-72, hergestellt von der

Cabot Co.) 5 Gewichtsteile.

Eine Zusammensetzung mit den vorstehend aufgeführten Bestandteilen wurde in einer erhitzten Knetmaschine ausreichend geknetet. Die geknetete Zusammensetzung wurde aus der Knetmaschine herausgenommen, gekühlt, verfestigt, grob pulverisiert und durch eine Zapfenmühle fein pulverisiert. Dann wurden loo Gewichtsteile der auf diese Weise hergestellten Teilchen ausreichend mit o,8 Gewichtsteil Ruß (XC-72, hergestellt von der Cabot Co.) mit Hilfe eines V-förmigen Mischers trocken gemischt. Die trockene Mischung wurde mit einem Windsichter klassifiziert, um einen Entwickler mit einer Teilchengröße von 5 bis 5o /um herzustellen. Unter Verwendung des auf diese Weise hergestellten Entwicklers wurden Kopien in einer elektrophotographischen Kopiermaschine (Denshi Copystar 7ooD) angefertigt. Bei keiner Kopie wurde eine Verschmutzung des Untergrundes beobachtet. Das erzielte Bild war klar und scharf und hatte eine hohe Dichte. Nachdem looo Kopien kontinuierlich hergestellt worden waren, war das Innere der Kopiermaschine überhaupt nicht verschmutzt.

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Beispiel 3

Styrolharz (Piccolastic D-125, hergestellt von der Pennsylvania Chemical Co.) 2o Gewichtsteile

Polyesterharz (Vylon GV, hergestellt

von der Toyobo) Io Gewichtsteile

Polyolefin mit niedrigem Molekulargewicht (PA-51o, hergestellt von der Hoechst AG) 8 Gewichtsteile

Y-Fe₂Cv (MRM-B-45O, hergestellt von

der Toda Kogyo) 6o Gewichtsteile

Ruß (Nr. 3o, hergestellt von der

Mitsubishi Kasei) 4 Gewichtsteile.

Ein Entwickler mit einer Teilchengröße von 5 bis 5o/um wurde hergestellt, indem eine Zusammensetzung mit den vorstehend aufgeführten Bestandteilen in der in Beispiel 1 beschriebenen Weise behandelt wurde. Unter Verwendung des auf diese Weise hergestellten Entwicklers wurden Kopien in einer elektrophotographischen Kopiermaschine (Denshi Copystar 7ooD) hergestellt. Eine Verschmutzung des Hintergrundes konnte bei diesen Kopien nicht festgestellt werden. Das Bild war klar und scharf und hatte eine hohe Dichte. Das Bild wurde auch bei Reibeinwirkung nicht verschmiert. Nachdem looo Kopien kontinuierlich hergestellt worden waren, war das Innere der Kopiermaschine überhaupt nicht verschmutzt.

Beispiel 4

Styrolbutadiencopolymer (Pliolite S-5B, hergestellt von der Goodyear

Co.) 12 Gewichtsteile

Styrol-Olefin-Copolymer (Klyrvel 9o, hergestellt von der Velsicol

Chemical Co.) 5 Gewichtsteile

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- ar -■■ .

Naturharz-modifiziertes Maleinsäureharz (Teskit, hergestellt von der Tokushima Seiyu Co.) 5 Gewichtsteile

Polyolefin mit niedrigem Molekulargewicht (AC Polyäthylen 6A, hergestellt von der Allied
Chemical Co·) Io Gewichtsteile

Y-Fe₂O, (FX-641O-B. hergestellt

von aer Toda Kogyo) ' . 65 Gewichtsteile

Ruß (Reagal 3oo R. hergestellt

von der Cabor Co.) 5 Gewichtsteile.

Eine Zusammensetzung mit den vorstehend aufgeführten Bestandteilen wurde ausreichend geschmolzen und mit einer erhitzten Dreiwalzenmühle geknetet, gekühlt und verfestigt und mit einem Zerstäuber fein pulverisiert. Es wurde ein Entwickler mit einer Teilchengröße von 5 bis 25/um hergestellt, indem die auf diese Weise hergestellten Teilchen in der in Beispiel 2 beschriebenen Weise behandelt wurden. Eine lichtempfindliche ZnO-Platte wurde mit -5 KV aufgeladen, belichtet und unter Verwendung des auf diese Weise hergestellten Entwicklers entwickelt. Dann wurde ein flaches Übertragungspapier auf die lichtempfindliche Platte aufgelegt und mit der gleichen Polarität aufgeladen. Das Übertragungspapier wurde abgenommen und zwischen zwei erhitzte Fixierwalzen hindurchgeführt, um die Fixierung zu erzielen. Die gewonnene Kopie hatte ein Bild mit einer sehr hohen Dichte und mit einem sehr hohen Übertragungswirkungsgrad. Das Bild hatte einen hohen Kontrast und war klar und scharf. Eine Verschmutzung des Untergrundes könnte überhaupt nicht beobachtet werden.

Nachdem looo Kopien kontinuierlich hergestellt worden waren, waren die Spiegel, Linsen und anderen Elemente

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in der Kopiermaschine überhaupt nicht verschmutzt, obgleich die Entwicklerteilchen sehr klein waren.

Beispiel 5

Vinyltoluolharz (Pliolite VT,.

hergestellt von der Goodyear Co.) 13 Gewichtsteile

Terpen-Phenolharz (YS Polyster T-loo, hergestellt von der Yasuhara Yushi

Co.) 8 Gewichtsteile

Polyolefin mit niedrigem Molekulargewicht (Biscol 55o-P Sanyo Kasei) Io Gewichtsteile

Y-Fe_P0, (hergestellt von der

Titanium Kogyo Co.) 65 Gewichtsteile

Ruß (hergestellt von der Degussa

Co.) 5 Gewichtsteile.

Es wurde ein Entwickler hergestellt, indem eine Zusammensetzung mit den vorstehend aufgeführten Bestandteilen in der in Beispiel 4 beschriebenen Weise behandelt wurde. Eine lichtempfindliche Se-Platte wurde bei + 5 KV aufgeladen, belichtet und mit Hilfe des hergestellten Entwicklers entwickelt. Ein Übertragungsp.apier wurde auf die lichtempfindliche Platte aufgelegt und aufgeladen, um eine Bildübertragung zu bewirken. Das übertragene Bild wurde mit Hilfe einer mit Teflon beschichteten Walze fixiert. Das erzielte Bild war klar und scharf und hatte eine hohe Dichte. Eine Verschmutzung des Untergrundes wurde nicht beobachtet. Das Bild wurde.auch unter Reibeinwirkung nicht verschmiert. Als looo Kopien kontinuierlich hergestellt worden waren, war das Innere der Kopiermaschine überhaupt nicht verschmutzt.

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Beispiel 6

Unter Verwendung des in Beispiel 4 hergestellten Entwicklers wurde eine Entwicklung durchgeführt. Das entwickelte Bild auf einer lichtempfindlichen Platte aus einer Phthalocyaninverbindung würde auf ein Übertragung spapi er übertragen und fixiert. Die gewonnene Kopie hatte keinerlei Verschmutzung auf dem Untergrund, und das übertragene und fixierte Bild war klar und scharf und hatte eine hohe Dichte und einen hohen Kontrast. Das fixierte Bild hatte eine hohe Reibbeständigkeit. Nachdem der Kopiervorgang kontinuierlich durchgeführt worden war, war das Innere der Kopiermaschine überhaupt nicht verschmutzt.

Beispiel 7

Unter Verwendung des in Beispiel 4 hergestellten Entwicklers wurde eine Entwicklung durchgeführt. Das entwickelte Bild auf einer lichtempfindlichen Platte aus Polyvinylcarbazol wurde auf ein Übertragungspapier übertragen und fixiert. Die erzielte Kopie hatte keinerlei Verschmutzung des Untergrundes, und das übertragene und fixierte Bild war klar und scharf und hatte einen hohen Kontrast. Das fixierte Bild hatte eine hohe Beständigkeit gegen Reibung, und das Bild wurde unter der Einwirkung von Reibung nicht verschmiert oder verzerrt.

Vergleichsbeispiel 1

Es wurden Teilchen in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 mit der Ausnahme hergestellt, daß das Polyolefin mit niedrigem Molekulargewicht der Ausgangszusam-

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mensetzung nicht zugegeben wurde. Diese Teilchen wurden mit 0,8 Gevj.% Ruß trocken gemischt. Ein aus dieser Trockenmischung hergestellter Entwickler wurde mit dem Entwickler gemäß der Erfindung nach Beispiel 2 verglichen.

Vergleichsbeispiel 2

Aus der in Beispiel 2 verwendeten Ausgangszusammensetzung wurden Teilchen hergestellt. Diese Teilchen wurden jedoch überhaupt nicht mit Ruß trocken gemischt. Der sich ergebende Entwickler wurde mit dem Entwickler gemäß der Erfindung nach Beispiel 2 verglichen.

Vergleichsbeispiel 3

Die in Beispiel 2 verwendete Ausgangszusammensetzung wurde nicht geschmolzen oder geknetet, sondern in 7oo ml eines 5o/5o-gemischten Lösungsmittels aus Toluol/Methyläthylketon gelöst und dispergiert. Die sich ergebende flüssige Zusammensetzung wurde bei einer Trocknungstemperatur von 15O⁰C unter Verwendung einer Sprühpistole sprühgetrocknet, um Teilchen mit einer Teilchengröße von 5 bis 5o/Um herzustellen. Die sich ergebenden Teilchen wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 2 behandelt. Der sich ergebende Entwickler wurde mit dem Entwickler gemäß der Erfindung verglichen.

Die Ergebnisse der Vergleichsbeispiele sind in einer Tabelle gezeigt.

Die in der Tabelle angegebenen entsprechenden Eigenschaften wurden aufgrund einer Beobachtung mit dem bloßen Auge gemäß der nachfolgenden Skala beurteilt;

0 : praktisch zufriedenstellend X : praktisch nicht zufriedenstellend.

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T ab e 1 1 e

CD O CD OO

O CD CD

Aussehen

Böschungswinkel einer Schüttung (o)

spezifischer Durchgangswiderstand ( -CL-cm)

Bilddichte Randeffekt, Streuung

Verschmutzung des Untergrundes

F ixi ere igenschaft

Verschiebebeständigkeit

Reibbeständigkeit

Verschmutzung des Inneren einer Kopiermaschine nach der Herstellung von looo Kopien

Entwickler gemäß der Erfindung (Beispiel 2J	Entwickler des Ver gleichsbei spiels 1	Entwickler des Ver gleichsbei spiels· 2	Entwickler des Ver gleichsbei spiels 3
amorph	amorph	amorph	kugelförmig
32	36	39	29
5,3 x lo⁸	6,8 χ lo⁶	1,1 χ lo¹⁴	6,7 x lo⁷
0	0	X	0
0	0	X	0
0	X	X	0
0 ..	X	' 0	X
0	X	X	X
0	X	0	X
0	X	X	X

Die Erfindung bezieht sich also auf einen Einkomponenten-Entwickler für elektrophotographische Zwecke, der im wesentlichen aus einer trockenen Mischung besteht, welche fixierende,magnetempfindliche Teilchen und feine, die Fließfähigkeit und den elektrischen Widerstand regelnde Teilchen enthält. Wenn bei einem derartigen Einkomponenten-Entwickler ein aromatisches Vinylharz und/oder ein Acrylharz als Harzbindemittel für die magnetempfindlichen Teilchen in Kombination mit einem Olefinharz mit niedrigem Molekulargewicht verwendet wird, wird die Eigenschaft der magnetempfindlichen Teilchen, die die Fließfähigkeit und den elektrischen Widerstand regelnden feinen Teilchen auf den Oberflächen der magnetempfindlichen Teilchen zu halten, stark verbessert. Diese feinen Teilchen können unter Rühr-, Entwicklungs- und Fixierbedingungen im wesentlichen nicht von den magnetempfindlichen Teilchen· abgelöst v/erden. Eine Verschmutzung des Innenraums einer Kopiermaschine, insbesondere des optischen Systems, kann daher vollständig vermieden werden. Ebenso ist eine Verschmutzung des Bilduntergrundes vollständig vermieden. Die sich ergebenden fixierten Bilder haben einen sehr hohen Widerstand gegen Reibung und Abrieb. Schwierigkeiten und Unannehmlichkeiten, wie beispielsweise Verschwimmen und Verschmieren des Bildes, treten überhaupt nicht auf.

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Claims

Patentansprüche

Einkomponenten-Entwickler für elektrophotographische Zwecke, dadurch gekennzeichnet, daß der Einkomponenten-Entwickler im wesentlichen aus einer trockenen Mischung besteht, welche fixierende, magnetempfindliche' Teilchen mit einer Teilchengröße von 5 bis 5o/um und feine, die Fließfähigkeit und den elektrischen Widerstand regelnde Teilchen mit einer Teilchengröße bis zu 1 yum in einer Menge von o,oolbis 2 Gewichtsteile pro loo Gewichtsteile der fixierenden, magnetempfindlichen Teilchen enthält, und daß die fixierenden, magnetempfindlichen Teilchen aus einer gekneteten Masse bestehen, die. (A) F^O_A oder Y-F₉Ov, (E) Ruß, (C) ein Harzbindemittel, das hauptsächlich aus mindestens einem Harz aus der Gruppe der aromatischen Vinylharze und Acrylharze besteht, und (D) ein Olefinharz mit niedrigem Molekulargewicht bei einem auf das Gewicht bezogenen (A):(B):(C):(DJ-Mischungsverhältnis von (2o bis 8o) : (o,5 bis 2o) : (18 bis 4o) (o,5 bis 3o) enthält, und daß die die Fließfähigkeit und den elektrischen Widerstand regelnden feinen Teilchen im wesentlichen untrennbar an den Oberflächen der fixierenden, magnetempfindlichen Teilchen haften und halten.
2. Entwickler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Harzbindemittel (C) in den fixierenden, magnetempfindlichen Teilchen in der Form einer kontinuierlichen Phase vorhanden ist und das Olefinharz (D) mit niedrigem Molekulargewicht in den fixierenden, magnetempfindlichen Teilchen in der Form einer dispergierten Phase zusammen mit F^O^ oder Y-Fe₂O^ (A) und Ruß (B) vorliegt.

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ORIGINAL.

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3. Entwickler nach Anspruch 1, gekennzeichnet
durch einen elektrischen Y/iderstand von Io bis Io -β,-einen Böschungswinkel von 30 bis 60° und ein Kohäsionsverhältnis unter 5 %. .

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