DE3051020C2 - - Google Patents
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- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G13/00—Electrographic processes using a charge pattern
- G03G13/06—Developing
- G03G13/08—Developing using a solid developer, e.g. powder developer
- G03G13/09—Developing using a solid developer, e.g. powder developer using magnetic brush
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Developing Agents For Electrophotography (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen isolierenden
Entwickler gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Der für die Entwicklung eines auf einem Ladungsbildträger
befindlichen Ladungsbildes verwendete Entwickler
muß mehrere Bedingungen gleichermaßen gut erfüllen,
damit schleierfreie und hochwertige Bilder entwickelt
werden können. Wichtige Anforderungen an den verwendeten
Entwickler sind z. B. eine gute Fixierbarkeit,
eine gute Übertragbarkeit von dem Entwicklerträger
auf den Ladungsbildträger sowie ausreichende Unempfindlichkeit
gegenüber Schwankungen in der Luftfeuchtigkeit.
Weitere Anforderungen an den Entwickler sind
von dem jeweils verwendeten Entwicklungsverfahren abhängig.
Bekannte Entwickler sind oft nicht in der
Lage, diesen unterschiedlichen Anforderungen gleichermaßen
gerecht zu werden.
Aus der US-PS 41 37 188 ist ein Verfahren zur Herstellung
eines isolierenden, mangnetischen Toners bekannt. Bei diesem
bekannten Verfahren wird ein thermoplastisches Harz
mit einem Ladungssteuerstoff unter Hitze verknetet, abgekühlt
und anschließend zu feinen Teilchen granuliert,
wobei die feinen Teilchen mit einem heißen Gas bei einer
Temperatur in Berührung gebracht werden, die höher als der
Tonererweichungspunkt aber unter 500°C liegt. Bei dem
bekannten Toner ist es wichtig, daß die Tonerteilchen eine
durchschnittliche Teilchengröße im Bereich von 7 bis 30 µm
aufweisen, wobei Teilchen mit einer Größe von weniger als
1 µm nur bis zu einem Anteil von 0,10 Gew.-% vorhanden
sind. Ferner kann der Toner 20 bis 70 Gewichtsteile ferromagnetisches
Material pro 100 Gewichtsteile des Toners
enthalten. In den Beispielen sind Toner mit mehr als 50 Gew.-%
Magnetteilchen verwendet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Entwickler
gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart weiterzubilden,
daß die entwickelten Bilder eine hohe Bilddichte,
Widergabetreue und beständige Bildqualität haben.
Diese Aufgabe wird mit dem Entwickler gemäß dem kennzeichnenden
Teil von Anspruch 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des Entwicklers sind in den
Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Beschreibung von
Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung
näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 den Querschnitt einer Vorrichtung, mit der das
Entwicklungsverfahren ausgeführt wird,
Fig. 2 eine graphische Darstellung, die den Zusammenhang
zwischen dem Magnetpulver-Gehalt und der
triboelektrischen Ladung zeigt,
Fig. 3 eine graphische Darstellung, die den Zusammenhang
zwischen dem Magnetpulver-Gehalt und der
Bilddichte zeigt,
Fig. 4 eine graphische Darstellung, die den Zusammenhang
zwischen der Teilchengröße eines Toners
und der an den Tonerteilchen wirkenden Kraft
zeigt, und
Fig. 5 eine graphische Darstellung, die den Zusammenhang
zwischen der Teilchengröße eines Toners
und dem Verbrauchsanteil der Tonerteilchen
zeigt.
Die Fig. 1 zeigt eine Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels
einer Entwicklungsvorrichtung
zur Durchführung eines Entwicklungsverfahrens mit dem beanspruchten Entwickler.
Ein trommelförmiger Ladungsbildträger 1 läuft in Pfeilrichtung um, wogegen ein
mehrpoliger Permanentmagnet 9 nicht drehbar befestigt
ist. Eine nichtmagnetische Trommel 4 b läuft als Entwicklerträger
in der gleichen Richtung wie der Ladungsbildträger
1 um (der Ausdruck "gleiche Richtung" betrifft
hierbei den Bereich, in dem der Ladungsbildträger
1 und die Trommel 4 b einander gegenüberliegen, der nachstehend auch als Entwicklungsabschnitt bezeichnet wird.
Der Ladungsbildträger 1 selbst läuft im Uhrzeigersinn um,
während die Trommel 4 b entgegen dem Uhrzeigersinn
umläuft). Auf die Oberfläche der nichtmagnetischen
Trommel 4 b wird von einem Entwicklerbehälter 12 her zugeführter
isolierender magnetischer Einkomponenten-Entwickler
11 aufgeschichtet, dessen Tonerteilchen durch
die Reibung zwischen der Trommeloberfläche und den
Tonerteilchen eine elektrische Ladung mit zur Polarität
der Ladungsbilder entgegengesetzter Polarität erteilt
wird.
Nahe der Oberfläche der Trommel 4 b ist (in einem
Abstand von 50 bis 500 µm) eine Eisenrakel 10 einem
Magnetpol des mehrpoligen Permanentmagneten 9 gegenübergesetzt
(S-Pol in Fig. 1). Auf diese Weise kann die Dicke
der Tonerschicht so gesteuert werden, daß sie (mit
einer Dicke von 30 bis 300 µm) dünn und gleichförmig
ist. Durch Steuerung der Drehzahl der Trommel 4 b wird
die Oberflächenschichtgeschwindigkeit der Entwicklerschicht
oder vorzugsweise die Geschwindigkeit im Inneren
der Entwicklerschicht im wesentlichen gleich der Geschwindigkeit
des Ladungsbildträgers 1 gemacht oder dieser
Geschwindigkeit nahegebracht. Anstelle der Eisenrakel 10
kann ein Permanentmagnet als magnetische Rakel zur Bildung eines magnetischen
Gegenpols verwendet werden. Ferner kann zwischen die Trommel 4 b
und dem Ladungsbildträger eine
Wechselspannung angelegt werden.
Gemäß der vorstehenden Beschreibung wird
die den mehrpoligen Permanetmagneten
9 enthaltende nichtmagnetische Trommel 4 b
dazu verwendet als Entwicklerträger gleichförmig
magnetischen Einkomponenten-Entwickler
zu befördern, währen die Rakel 10 in Form
einer dünnen magnetischen Platte oder eines Permanentmagneten
nahe der Oberfläche der Trommel 4 b so angeordnet
wird, daß eine gleichförmige und dünne Entwicklerschicht
entsteht.
Wenn eine Rakel aus einem magnetischen Material
verwendet wird, wird bezüglich des Magnetpols des innerhalb
der Trommel 4 b angeordneten Permanentmagneten
ein magnetischer Gegenpol gebildet, wodurch Tonerteilchen-Ketten
zwischen der Rakel und dem Entwicklerträger aufgerichtet
werden, deren aufgerichtete Tonerteilchen nach
dem Vorbeilaufen an der Rakel wieder zurücksinken, so
daß die Entwicklerschicht dünner wird. Daher dient die
Rakel aus magnetischem Material zur Bildung einer dünnen
Entwicklerschicht, mit der
Bilder hoher Qualität
auf dem Ladungsbildträger erzeugt werden können. Ferner wird durch die
erzwungene Bewegung des Entwicklers die Entwicklerschicht
gleichförmiger. Man erzielt daher eine dünne und gleichförmige
Tonerschicht wie sie mittels einer Rakel
aus nichtmagnetischem Material nicht erzielbar ist.
Wenn bei einem bekannten Verfahren
die Tonerteilchen in der Entwicklungsvorrichtung allein durch die magnetische Anziehungskraft
zwischen den Tonerteilchen und dem Permanentmagneten
an der Oberfläche der Trommel gehalten und zum
Entwicklungsabschnitt transportiert werden, wird der
Gehalt an Magnetpulver im Toner unvermeidbar höher
als 50 Gew.-%.
Wenn das Magnetfeld des Permanentmagneten beträchtlich
verstärkt wird, kann der Magnetpulver-Gehalt in dem
Toner herabgesetzt werden. Dies führt jedoch zu großen
Abmessungen der Entwicklungsvorrichtung und zu gesteigerten
Kosten, so daß daher diese Maßnahme in der Praxis
nicht anwendbar ist.
Wenn im Gegensatz dazu
der Toner in der Entwicklungsvorrichtung sowohl
durch die magnetische Anziehungskraft zwischen den Tonerteilchen
und dem Permanentmagneten als auch durch eine durch
elektrische Reibung zwischen den Tonerteilchen und der Trommeloberfläche hervorgerufene Anziehungskraft
gehalten und
transportiert wird, ist es möglich,
den Gehalt an magnetischem Material im Toner
herabzusetzen. Andererseits ist bei einem solchen Entwicklungsverfahren
die Ladungsmenge der Tonerteilchen geringer
als bei dem vorstehenden Verfahren.
Bei einer Trommeloberflächen-Magnetflußdichte von 30 bis
130 mT und vorzugsweise von 60 bis 130 mT, wie sie zur
Erzielung schleierfreier Bilder angewandt wird, ist es
daher notwendig, daß der Anteil des magnetischen Pulvers
im Toner 10 bis 50 Gew.-% und vorzugsweise 15 bis
35 Gew.-% beträgt. Wenn der Anteil nicht in diesem
Bereich liegt, ist es nicht möglich,
die die Tonerteilchen haltende Magnetkraft zu überwinden und die Tonerteilchen
wirksam zur Oberfläche des Ladungsbildträgers zu
übertragen, wenn die Entwicklerschicht in dessen Nähe
gebracht wird.
Gemäß dem Entwicklungsverfahren wird eine Entwicklerschicht
in der Weise ausgebildet, daß sie die
bildfreien Bereiche des Ladungsbildträgers nicht
berührt und der Entwickler nur zu den Bildbereichen
des Ladungsbildträgers übertragen wird.
Hierbei ist als "Bildbereich" derjenige Bereich
gemeint, an dem die Tonerteilchen haften sollen.
Der bildfreie Bereich ist derjenige Bereich, an dem die Tonterteilchen
nicht haften sollen, d. h. der Hintergrund-Bereich.
Bei der Übertragung wächst durch die Anziehungskraft
des elektrischen Felds die Dicke der dem Bildbereich
entsprechenden Entwicklerschicht in Richtung des
elektrischen Felds an, während das magnetische
Feld darüber hinaus ein Anheben und Wachsen des Toners im Magnetpolbereich
bewirkt, so daß eine Bürste
entsteht. Diese Erscheinung wird "Tonerstreckung" genannt.
Wenn die Oberfläche der Entwicklerschicht und
der Ladungsbildträger einander näherkommen,
berührt der Bereich der Tonerstreckung direkt die Bildbereiche
des Ladungsbildträgers. Wenn der
Entwicklerträger und der Ladungsbildträger sich wieder voneinander
entfernen, bleibt der Toner auf der Oberfläche
des Ladungsbildträgers zurück, wodurch die Entwicklung
erfolgt.
Dieses Entwicklungsverfahren unterscheidet sich
von dem sog. Kontakt-Entwicklungsverfahren oder dem
Übersprung-Entwicklungsverfahren, da
der Entwickler die bildfreien Bereiche
nicht berührt, jedoch aufgrund der Tonerstreckungs-Erscheinung
mit den Bildbereichen in Berührung kommt.
Wenn der Abstand bzw. Spalt zwischen der Oberfläche
der Entwicklerschicht und dem Ladungsbildträger
größer als genannt wird,
erfolgt die Entwicklung in der Weise, daß zusätzlich zu
der beschriebenen Entwicklung
diejenigen Tonerteilchen, die trotz ihrer Streckung
im elektrischen Feld den Ladungsbildträger
nicht erreichen, vom Spitzenbereich der Bürsten abgerissen werden und zum Ladungsbildträger
hin fliegen.
Bei dem Entwicklungsverfahren kann die Entwicklung auch
in der Weise ausgeführt werden, daß in Abhängigkeit von der Größe
des Abstands zwischen dem Ladungsbildträger und
dem Entwicklerträger die Tonerstreckung und das Überspringen
in Kombination erfolgt.
Auf diese Weise ist es möglich, durch Nutzung
der Tonerstreckung die den Spalt überwindende Tonermenge
zu verringern, so daß der Einfluß einer in dem
Spalt bestehenden Luftströmung, der auf die Tonerteilchen
einwirkenden Schwerkraft und der Vibration des Ladungsbildträgers
sowie des Entwicklerträgers in einem hohen
Ausmaß verringert wird. Folglich können Bilder
mit guter Reproduzierbarkeit, hoher Wiedergabetreue
hervorragender Qualität und ohne Schleierbildung erzielt
werden.
Wenn der Spaltabstand entsprechend diesen
Bedingungen gewählt wird, werden gute Ergebnisse erzielt.
Um die Tonerstreckung ausreichend sicherzustellen, wird
der Spaltabstand zwischen der Oberflächenschicht des
Entwicklers (im bildfreien Bereich, in dem kein
Ansteigen und Anwachsen der Tonerteilchen auftritt) und
des Ladungsbildträgers auf nicht mehr als dem
Dreifachen der Dicke der Entwicklerschicht gehalten.
Die Bedingung, unter der die Entwicklung
hauptsächlich durch die Streckung des Toners und zusätzlich
durch das Überspringen von Tonerteilchen
erfolgt, besteht darin, daß der Spaltabstand nicht größer
als das Zehnfache der Dicke der Entwicklerschicht beträgt.
Als Ergebnis von
Versuchen und gemäß den vorstehend angeführten Betrachtungen
wird ein Spaltabstand D zwischen dem Entwicklerträger
und dem Ladungsbildträger vorzugsweise folgendermaßen
gewählt:
50 µm≦D ≦500 µm.
Die obere Grenze ist ein Wert, der die Wiedergabe
schmaler Linien (mit 100 µm Breite) in der Vorlage mit
der kleinsten im Handel erhältlichen Type mit hoher
Auflösung erlaubt, während die untere Grenze ein
Wert ist, der unter Berücksichtigung der Dicke der
Entwicklerschicht festgelegt wird.
Gemäß Versuchsergebnissen hat die auf dem Entwicklerträger
beförderte Entwicklerschicht vorzugsweise
folgende Dicke a :
30 µm≦a ≦300 µm.
Bei der Entwicklung bildet diese Entwicklerschicht
unter Wirkung des Magnetfelds Bürsten.
Die Höhe der Bürsten ist gewöhnlich das Dreifache der
Dicke der Entwicklerschicht, so daß es zum Erreichen
des Ladungsbildträgers notwendig ist, daß der
Spaltabstand b zwischen der Entwickler-Oberflächenschicht
und dem Ladungsbildträger folgende Bedingung
genügt:
b ≦300 µm.
Ferner wird im allgemeinen ein gutes Ergebnis
erzielt, wenn die Bedingung b ≧a/5 eingehalten wird.
Wie vorstehend erläutert, ist es bei dem
Entwicklungsverfahren
notwendig, daß der Toner bei der Reibung mit
einer Fläche eine geeignete triboelektrische
Ladung erzeugt und ein geeignetes magnetisches Moment
hat. Das heißt, wenn der Toner auf die Oberfläche der
Trommel in Form einer dünnen Schicht aufgebracht und
in das elektrische Feld der Ladungsbilder transportiert
wird, jedoch keine ausreichende triboelektrische Ladung
hat, ist die Entwicklungsdichte verringert. Wenn ferner
der Toner kein ausreichendes magnetisches Moment hat,
führt dies zu einer Schleierbildung.
Hinsichtlich der triboelektrischen Ladung und
der Bilddichte wurden Tonerteilchen mit einem Gehalt
von 0 bis 70 Gew.-% Magnetpulver untersucht. Die
Ergebnisse sind in den Fig. 2 und 3 dargestellt. In
der Fig. 3 stellt die Kurve L₁ eine Maximaldichte-Kurve
dar während die Kurve L₂ eine Schleier-Dichte-Kurve
darstellt. Wie aus der Fig. 2 ersichtlich ist, nimmt bei
einem Magnetpulvergehalt von mehr als 50 Gew.-% die
triboelektrische Ladung sehr stark ab, während nach
Fig. 3 die Bilddichte unter einen brauchbaren Wert
absinkt. Es wird angenommen, daß dies auf den Umstand
zurückzuführen ist, daß der elektrische Widerstand der
verwendeten Magnetpulver (Magnetit) so gering ist, daß
die Erzeugung einer geeigneten triboelektrischen
Ladung gestört wird. Wie ferner aus Fig. 3 ersichtlich
ist, ergibt bei einem Magnetpulvergehalt von nicht mehr
als 10 Gew.-% der Toner undeutliche Bilder mit starker
Schleierbildung, da die magnetische Anziehungskraft im
Magnetfeld gering und die Streckung der
magnetischen Bürsten ungleichmäßig
ist, so daß die Tonerteilchen bis zu den bildfreien
Bereichen gelangen.
Im folgenden wird die Abhängigkeit der an den
Tonerteilchen wirkenden Kräfte von der Teilchengröße
untersucht, um die Entwicklungseigenschaften in Abhängigkeit
von der Teilchengröße
angeben zu können.
Die an den Tonerteilchen wirkende Kraft F ist
die Summe aus einer Kraft Fe, die durch die Ladung des
Ladungsbilds auf dem Bildträger hervorgerufen
wird, einer Kraft Ft, die durch die Ladung der
Tonerschicht auf dem Entwicklerträger verursacht wird, einer
magnetischen Anziehungskraft Fm, einer Schwerkraft Fg und
einer Wechselwirkungskraft Fs
zwischen den Tonerteilchen. Es ergibt sich folgende
Kraft F :
F =Fe +Ft +Fm +Fg +Fs.
Die Kraft Fe ist annähernd durch folgende
Gleichung gegeben:
wobei
Vo
das Potential des elektrischen Ladungsbilds,
ε
t
die Dielektrizitätskonstante der Tonerschicht,
ε
i
die Dielektrizitätskonstante der Isolierschicht,
ε
p
die Dielektrizitätskonstante der photoempfindlichen Schicht,
lt
die Dicke der Tonerschicht,
la
die Dicke des Spalts,
li
die Dicke der Isolierschicht,
lp
die Dicke der photoleitfähigen Schicht und
Pt
die elektrische Ladungsmenge der Tonerteilchen
ist.
Ferner gilt für die Kraft Ft folgende Gleichung:
wobei P die elektrische Ladungsdichte der Tonerschicht
ist.
Für die Kraft Fm gilt:
wobei M die Magnetisierungsstärke eines Tonerteilchens,
H die Magnetfeldstärke und Z die Lage eines
Tonerteilchens in bezug auf einen Magnetpol ist.
Ferner gilt:
Fg =mt · g
wobei mt das Gewicht eines Tonerteilchens ist. Wenn Fs
vernachlässigt wird, die jeweiligen Kräfte für lt =130 µm,
la =20 µm und VO =500 V berechnet werden
und die Kraft F gegen die Teilchengröße aufgetragen wird,
ergibt sich das in Fig. 4 gezeigte Ergebnis.
In dem Bereich kleiner Tonerteilchen ist jedoch
Fs so bedeutend, daß das Ergebnis etwas von dem Ergebnis
nach Fig. 4 abweichen kann. Die an den Tonerteilchen
wirkende Kraft nach Fig. 4 hat einen gewissen Schwankungsbereich,
da die an der Oberfläche der Tonerschicht
wirkende Kraft von der an der unteren Fläche der
Tonerschicht wirkenden verschieden ist.
Im folgenden wird der Zusammenhang zwischen den
Entwicklungseigenschaften und der Tonerteilchengröße
veranschaulicht. Die Entwicklungsvorrichtung nach Fig. 1
mit dem feststehenden Magneten und der umlaufenden
Trommel 4 b hatte folgende Dimensionierung: Die Trommel 4 b
hatte einen Durchmesser von 50 mm; die
Magnetflußdichte auf der Zylinderoberfläche betrug 70 mT ; der Abstand
zwischen der Oberfläche der Trommel 4 b und der
Schneide-Rakel beträgt 10 bis 100 µm; der Abstand zwischen
der Oberfläche der Trommel 4 b und der Oberfläche
der photoleitfähigen Trommel betrug 150 µm.
Als Entwickler wurde magnetischer Toner mit einem
vorbestimmten Gewicht W und einer durchschnittlichen Teilchengröße
von 1 µm bis 50 µm in den Entwicklerbehälter
12 eingegeben und die Entwicklung so lange
ausgeführt, bis das Gewicht des magnetischen Toners auf
ein Zehntel absank. Eine Teilchengewichtsverteilung wurde
zu Beginn als W 1(R ) % bzw. zum Zeitpunkt der Gewichtsabnahme
auf ein Zehntel als W 2(R ) % gemessen, nämlich
als Funktion der Teilchengröße R.
Auf diese Weise kann der Verbrauch von
Toner infolge der Bildentwicklung durch folgende
Gleichung als Funktion der Teilchengröße R dargestellt
werden:
Die Fig. 5 ist eine graphische Darstellung, in
welcher der Verbrauch an Toner (bzw. der prozentuale Verbrauchsanteil
gegen die Teilchengröße R aufgetragen ist. Je
größer der Verbrauch ist, um so einfacher ist die
Entwicklung. Je kleiner der Verbrauch ist, um
so schwieriger ist die Entwicklung, wobei
der Toner gleichzeitig dazu neigt, sich
im Entwicklerbehälter 12 anzusammeln. Die Fig. 5 zeigt,
daß Tonerteilchen auf eine Größe von 10 bis 35 µm leicht
auf die Oberfläche des Ladungsbildträgers
übertragbar sind, während Tonerteilchen mit einer Größe
von mehr als 35 µm nicht zur Entwicklung beitragen und
in dem Entwicklerbehälter sowie auf der Trommel 4 b angesammelt
werden. Der Verbrauch an Tonerteilchen
mit einer Größe von nicht mehr als 5 µm ist hoch. Dies
wird darauf zurückgeführt, daß die kleinen
Teilchen an den großen Teilchen haften und die Entwicklung
mit derart zusammengesetzten Teilchen erfolgt
und daß ferner die kleinen Tonerteilchen zusammenbacken und
in dieser Form zur Entwicklung beitragen. Die in Fig. 5
dargestellten Daten ändern sich in einem gewissen Ausmaß
in Abhängigkeit von unterschiedlichen Bedingungen bei
der Entwicklung, jedoch ist der Kurvenverlauf nahezu gleich,
sofern die Magnetflußdichte im Bereich von 60 bis 130 mT
liegt, die Dicke der Tonerschicht auf der Trommel 4 b im
Bereich von 30 bis 300 µm und der Spaltabstand
zwischen der Trommeloberfläche und der Oberfläche des
photoleitfähigen Materials im Bereich von 50 bis 500 µm
liegt.
Andererseits ist der Zusammenhang zwischen der Bildqualität
und der Teilchengröße nachstehend dargestellt:
Bei normaler Temperatur und normaler Feuchtigkeit wird
die beste Bildqualität dann erzielt, wenn die durchschnittliche
Teilchengröße ungefähr 5 bis 10 µm beträgt;
wenn die durchschnittliche Teilchengröße
nicht mehr als 5 µm beträgt, ist die Bilddichte gering
und die Bildqualität schlecht. Wenn die mittlere Teilchengröße
10 bis 20 µm beträgt, werden gute Ergebnisse
erzielt, jedoch werden durch verstreute Tonerteilchen
verschlechterte Bilder erzielt, wenn die mittlere Teilchengröße
20 µm übersteigt. Daher ist ein Toner aus Tonerteilchen
mit 5 bis 20 µm Größe vorteilhaft,
wobei die Tonerteilchen mit einer Größe von 5 bis
10 µm den größten Teil ausmachen sollten.
Bei hoher Feuchtigkeit ergibt sich bei hauptsächlich
aus Tonerteilchen mit der Größe von 5 bis 10 µm
zusammengesetzten Toner eine Zusammenballung der Tonerteilchen,
so daß nur eine schlechte Bildqualität erzielbar
ist. Es wurde festgestellt, daß eine Zusammenballung
der Tonerteilchen kaum auftritt und eine gute
Bildqualität erzielbar ist, wenn zusätzlich zu Tonerteilchen
mit der Größe von 5 bis 20 µm Tonerteilchen mit
der Größe von 20 bis 35 µm in einem Anteil von 10 bis
50 Gew.-% und vorzugsweise von 10 bis 35 Gew.-% im
Toner enthalten sind.
Wenn der Toner nur Tonerteilchen mit der Größe
von 20 bis 35 µm enthält, kann nicht die beste Bildqualität
erzielt werden. Wenn dieser Toner jedoch zusätzlich
dazu kleinere Tonerteilchen enthält, wird die
Zusammenballung dieser kleinen Tonerteilchen verhindert.
Gemäß Fig. 5 werden auch bei mehrfacher
Entwicklung die Tonerteilchen mit der Größe von
20 bis 35 µm nicht auf der Trommel 4 b angesammelt. Ferner
werden bei hoher Feuchtigkeit die Tonerteilchen mit einer
Größe von mehr als 35 µm nur zu
einem geringen Anteil zum Ladungsbildträger 1 hin übertragen,
wodurch sie sich ansammeln können, so daß die
Auflösung geringer wird. Daher liegt der Anteil derartiger
Tonerteilchen im Entwickler bei
nicht mehr als 10 Gew.-% und am besten nicht mehr
als 6 Gew.-%. Wenn ferner Tonerteilchen von nicht
mehr als 5 µm Größe in einem großen Anteil enthalten
sind, hat der Toner eine schlechte Fließfähigkeit, wobei
die sich ergebende Bilddichte verringert ist. Daher
liegt der Anteil derartiger Tonerteilchen bei
nicht mehr als 1 Gew.-% und am besten nicht mehr
als 0,5 Gew.-%.
Bei dem
Entwicklungsverfahren werden daher gute Bilder bei normaler Temperatur
und normaler Feuchtigkeit sowie auch bei hoher
Feuchtigkeit ohne Verschlechterung der Bildqualität
und unter hoher Beständigkeit selbst bei vielfachem
Kopieren erzielt, wenn der isolierende magnetische
Entwickler 10 bis 50 Gew.-% magnetischer Tonerteilchen
in der Größe von 20 bis 35 µm, nicht mehr als 10 Gew.-%
magnetischer Tonerteilchen in der Größe von mehr als
35 µm und nicht als 1 Gew.-% magnetischer Tonerteilchen
in der Größe von nicht mehr als 5 µm enthält.
Die Ermittlung der Verteilung der Teilchengröße
erfolgte durch Ermittlung der Anzahl von Teilchen einer
bestimmten Teilchengröße mit Hilfe eines
Mikroskops wobei
das Ergebnis anschließend in Gewichtsprozent umgesetzt wurde.
Wenn die Anzahl von Teilchen mit einer
Teilchengröße x mit n(x) bezeichnet wird, errechnet sich der
Gewichtsprozent-Anteil der Teilchen mit der Größe x
nach folgender Gleichung:
Für die Übertragung der Tonerbilder auf das
Bildempfangsmaterial ist eine elektrostatische Übertragung
vorzuziehen, jedoch können genauso gut eine
Korona-Übertragung oder eine Walzen-Übertragung angewandt
werden. Die auf diese Weise übertragenen
Tonerbilder können durch Wärme oder
Druck fixiert werden.
Die isolierenden magnetischen Tonerteilchen des
bei dem Entwicklungsverfahren verwendeten Entwicklers
können aus einem Bindemittel, Magnetpulver und gewünschtenfalls
aus Zusatzstoffen zusammengesetzt sein.
Als Bindemittel kann irgendein bekanntes
Bindemittel für Toner verwendet werden, bei dem
eine Druck- und Heißwalzen-Fixiervorrichtung mit
Ölbeschichtung anwendbar ist.
Beispielsweise können folgende Stoffe verwendet
werden:
Homopolymere von Styrol oder substituiertem Styrol wie Polystyrol, Poly-p-chlorstyrol und Polyvinyltoluol,
Copolymere von Styrol wie: Styrol-p-Chlorstyrol-Copolymer, Styrol-Vinyltoluol-Copolymer, Styrol-Vinylnaphthalin-Copolymer, Styrol-Acrylsäureester-Copolymer, Styrol-Methacrylsäureester-Copolymer, Styrol-Methyl-a-Chlormethacrylat-Copolymer, Styrol-Acrylonitril-Copolymer, Styrol-Vinylmethyläther-Copolymer, Styrol-Vinyläthyläther-Copolymer, Styrol-Vinylmethylketon-Copolymer, Styrol-Butadien-Copolymer, Styrol-Isopren-Copolymer, Styrol-Acrylonitril-Inden-Copolymer,
Polyvinylchlorid, Phenolharze, mit Naturharz modifizierte Phenolharze, mit Naturharz modifizierte Maleinsäureharze, Acrylharze, Methacrylharze, Polyvinylacetat, Siliconharze, Polyesterharze, Polyurethane, Polyamidharze, Furanharze, Epoxidharze, Xylolharze, Polyvinylbutyral, Terpenharze, Cumaron-Inden-Harze und Petrolharze.
Homopolymere von Styrol oder substituiertem Styrol wie Polystyrol, Poly-p-chlorstyrol und Polyvinyltoluol,
Copolymere von Styrol wie: Styrol-p-Chlorstyrol-Copolymer, Styrol-Vinyltoluol-Copolymer, Styrol-Vinylnaphthalin-Copolymer, Styrol-Acrylsäureester-Copolymer, Styrol-Methacrylsäureester-Copolymer, Styrol-Methyl-a-Chlormethacrylat-Copolymer, Styrol-Acrylonitril-Copolymer, Styrol-Vinylmethyläther-Copolymer, Styrol-Vinyläthyläther-Copolymer, Styrol-Vinylmethylketon-Copolymer, Styrol-Butadien-Copolymer, Styrol-Isopren-Copolymer, Styrol-Acrylonitril-Inden-Copolymer,
Polyvinylchlorid, Phenolharze, mit Naturharz modifizierte Phenolharze, mit Naturharz modifizierte Maleinsäureharze, Acrylharze, Methacrylharze, Polyvinylacetat, Siliconharze, Polyesterharze, Polyurethane, Polyamidharze, Furanharze, Epoxidharze, Xylolharze, Polyvinylbutyral, Terpenharze, Cumaron-Inden-Harze und Petrolharze.
Wenn eine Druck- und Heißwalzen-Fixiervorrichtung
ohne Ölbeschichtung eingesetzt wird, stellen
das Offset-Phänomen, d. h. die Übertragung
eines Teils der Tonerbilder auf
einer Fixierwalze und der enge Kontakt des Toners mit dem
Bildempfängermaterial beträchtliche Probleme dar.
Bei Tonern, die bereits mit einer geringen Wärmeenergie
fixierbar sind, besteht die Neigung zum Abbinden oder
Zusammenbacken bei der Lagerung oder im
Entwicklerbehälter. Daher muß auch dieses Problem
in Betracht gezogen werden. Diese Erscheinungen werden
in großem Ausmaß durch die physikalischen Eigenschaften
des Bindemittels im Toner beeinflußt. Es wurde
festgestellt, daß die Haftung des Toners am Bildempfangsmaterial
beim Fixieren dann verbessert wird, wenn
der Anteil eines magnetischen Materials im Toner
verringert wird, jedoch besteht die Neigung zum Auftreten
von Offset so wie Abbinden und Zusammenbacken.
Daher ist die Wahl
des Bindemittels dann von großer Bedeutung, wenn eine
Druck- und Heißwalzen-Fixiervorrichtung ohne Ölbeschichtung
verwendet wird.
Als vorteilhaftes Bindematerial können vernetzte
Copolymere der Styrolreihe genannt werden.
Als Copolymere, die zur Bildung von Styrolpolymeren
mit Styrol copolymerisiert werden, sind zu nennen:
Monocarbonsäuren oder substituierte Monocarbonsäure mit
einer Doppelbindung wie Acrylsäure, Methylacrylat, Ethylacrylat,
Butylacrylat, Dodecylacrylat, Octylacrylat,
Phenylacrylat, Methacrylsäure, Methylmethacrylat,
Ethylmethacrylat, Butylmethacrylat, Octylmethacrylat,
Acrylnitril, Methacrylnitril und Acrylamid,
Dicarbonsäuren oder substituierte Dicarbonsäuren mit
einer Doppelbindung wie Maleinsäure, Butylmaleat, Methylmaleat
und Dimethylmaleat, Vinylester wie Vinylchlorid,
Vinylacetat und Vinylbenzoat, Olefine
wie Ethylen, Propylen und Butylen,
Vinylketone wie Vinylmethylketon und Vinylhexylketon,
Vinylether wie Vinylmethylether, Vinylethylether
und Vinylisobutylether.
Es können ein oder mehrere Comonomere verwendet
werden.
Als Vernetzungsmittel werden hauptsächlich Verbindungen
mit zwei oder mehr polymerisierbaren Doppelbindungen
verwendet. Beispiele für derartige Zusammensetzungen
sind: aromatische Divinylverbindungen wie
Divinylbenzol und Divinylnaphthalin, Carbonsäureester
mit zwei Doppelbindungen wie Ethylenglykoldiacrylat,
Ethylenglykoldimethacrylat und 1,3-Butandioldimethacrylat,
Divinlverbindungen wie Divinylanilin,
Divinylether, Divinylsulfid und Divinylsulfon
und Verbindungen mit drei oder mehr Vinylgruppen.
Diese Zusammensetzungen können für sich allein oder
in Verbindung verwendet werden.
Wenn eine Andruck-Fixiervorrichtung verwendet wird,
ist es möglich, bekannte Bindemittelharze für
druckfixierbare Toner zu verwenden. Beispiele für derartige
Bindemittelharze sind:
Polyethylen, Polypropylen, Polymethylen, Polyurethan-Elastomer, Ethylen-Ethylacrylat-Copolymer, Ethylen-Vinylacetat-Copolymer, Ionomerharze, Styrol-Butadien-Copolymer, Styrol-Isopren-Copolymer und lineare, gesättigte Polyester.
Polyethylen, Polypropylen, Polymethylen, Polyurethan-Elastomer, Ethylen-Ethylacrylat-Copolymer, Ethylen-Vinylacetat-Copolymer, Ionomerharze, Styrol-Butadien-Copolymer, Styrol-Isopren-Copolymer und lineare, gesättigte Polyester.
Als magnetisches Pulver in den Tonerteilchen
können ferromagnetische Elemente,
Legierungen und Verbindungen mit diesen ferromagnetischen
Elementen, Legierungen und Verbindungen mit Eisen,
Kobalt, Nickel und Mangan wie Magnetit, Haematit und
Ferrit, andere ferromagnetische Legierungen
und andere herkömmliche magnetische Stoffe verwendet
werden.
Die durchschnittliche Teilchengröße von gewöhnlich
verwendeten magnetischen Pulvern beträgt 0,05 bis 5 µm
und vorzugsweise 0,1 bis 1 µm. Die Tonerteilchen enthalten
10 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 15 bis 40 Gew.-%
und am besten 15 bis 35 Gew.-% magnetischer Pulver.
Bei diesem Gehalt kommt
ein geeignetes magnetisches Moment zur Wirkung, so daß
gute Bilder herstellbar sind und auch die Fixierung
hervorragend ist.
In den Tonerteilchen
enthaltene Zusatzstoffe können zur Ladungssteuerung,
Färbung, Tönung und Fließfähigkeits-Verbesserung
zugesetzt werden und sind beispielsweise
Ruß, verschiedene Farbstoffe und Pigmente,
hydrophobe, feine Pulver aus kolloidalem Siliciumdioxid
und Plastifizierungsmittel.
Die
Tonerteilchen können folgendermaßen hergestellt werden:
In der Mahl- und Mischvorrichtung wie einer
Kugelmühle werden Bindemittelharz, magnetische Teilchen,
ein Ladungssteuerstoff und andere Tonerkomponenten
gemischt.
Die sich ergebende Mischung wird mittels eines
Schmelzknetgeräts wie eines Walzenmischers geknetet,
wonach das sich ergebende Produkt nach Abkühlung mittels
eines Brechwerks wie eines Hammerwerks grob in kleine
Brocken von weniger als einigen Millimetern Größe
zerkleinert und dann mittels eines Ultraschall-Düsenzerstäubers
zu fein aufgeteilten
Teilchen pulverisiert wird.
Die sich ergebenden Teilchen haben eine Größe von
0,1 bis 50 µm. Diese Teilchen werden zur Herstellung des
Toners nach ihrer Größe klassiert.
Wenn das Pulverisieren so gesteuert wird, daß
vor dem Klassieren eine vorbestimmte Teilchengrößenverteilung
erzielt wird, und das Klassieren unter Berücksichtigung
des spezifischen Gewichts des Toners und der
Zufuhrmenge erfolgt, können Toner mit einer vorbestimmten
Teilchengrößenverteilung hergestellt werden.
Bei dem Klassieren erfolgt ein Ausscheiden
der kleinen Pulverteilchen mittels eines
Windrichters,
während das Abscheiden
der großen Pulverteilchen mittels eines Windrichters
und eines
Filter-Klassiergeräts
erfolgt.
Das vorstehend beschriebene Verfahren zur Herstellung
eines geeigneten Toners
stellt nur ein Beispiel dar.
Der isolierende und magnetische Entwickler wird in Form
einer sehr dünnen Schicht auf eine Trommel aufgebracht,
so daß er triboelektrisch aufgeladen wird, und
danach die Entwicklung durchgeführt. Die auf diese Weise
entwickelten Bilder sind frei von Schleierbildung und
haben eine hohe Auflösung, wobei ferner eine elektrostatische
Übertragung möglich ist, da der Toner isolierend
ist. Dabei
ist es im Vergleich zu herkömmlichen Entwicklungsverfahren
möglich den Anteil des magnetischen Materials
im Toner zu verringern. Daher kann eine Walzenfixierung
an einem Bildempfangsmaterial wie gewöhnlichem
Papier durchgeführt werden.
Es ist ersichtlich, daß der
in dem Bereich von 10 bis 50 Gew.-% liegende Anteil an
magnetischem Pulver im
Entwickler sehr wirkungsvoll ist. Dies wird
ferner anhand der folgenden Beispiele gezeigt. Hierbei
wurde die Tonerteilchen-Größenverteilung mittels einer geeigneten
Vorrichtung
ermittelt. Die Gewichtsverteilung
wurde durch Multiplizieren der Häufigkeit der
Teilchen in der Teilchengrößenverteilung mit dem
Kubus der Teilchengröße berechnet.
70 Gew.-Teile eines vernetzten Styrol-Butylacrylat-Copolymers,
30 Gew.-Teile Magnetpulver (Magnetit,
mittlere Teilchengröße 0,25 µm) und 2 Gew.-Teile eines
metallhaltigen Farbstoffs
wurden mittels einer
Kugelmühle gemischt, mittels eines Walzenmischers geschmolzen
und geknetet, nach dem Abkühlen mittels eines
Hammerwerks grob zerkleinert und mittels eines Ultraschall-Düsenzerkleinerers
pulverisiert. Die sich ergebenden
Pulver wurden sortiert, wobei die Pulver mit
den Teilchengrößen 1 bis 40 µm als Toner verwendet
wurden. Die Teilchengrößenverteilung war wie folgt:
Ungefähr 0,2 Gew.-% der Teilchen hatten eine
Größe von nicht mehr als 5 µm, ungefähr 20 Gew.-% der
Teilchen eine Größe von 20 bis 35 µm und ungefähr
3 Gew.-% der Teilchen eine Größe von über 35 µm.
100 Gew.-Teile des sich ergebenden Toners und
0,3 Gew.-%Teile eines hydrophoben, kolloidalen Siliciumdioxids
wurden gemischt, um einen Entwickler herzustellen,
der für die Entwicklung verwendet wurde.
Es wurde ein trommelförmiges Aufzeichnungsmaterial mit
drei Schichten, nämlich einer Isolierschicht aus
Polyesterharz, einer photoleitfähigen Schicht aus CdS
und Acrylharz und einem leitenden Schichtträger verwendet,
wobei zur Ausbildung von Ladungsbildern an der Oberfläche
dieses Aufzeichnungsmaterials die Oberfläche
der Isolierschicht durch Koronaentladung mit
6 kV bei einer linearen Oberflächengeschwindigkeit der
Trommel von 168 mm/s gleichförmig geladen,
einer Wechselstrom-Koronaentladung mit 7 kV und gleichzeitig
einer bildweisen Belichtung unterzogen und anschließend total
belichtet wurde.
Eine Entwicklungsvorrichtung nach Fig. 1 mit
einer Trommel 4 b mit einem Durchmesser von 50 mm, einer
Zylinderoberflächen-Magnetflußdichte von 70 mT
und einem Abstand von 0,1 mm zwischen einer
Eisenrakel und der Trommel aus Aluminium
wurde so eingestellt, daß der Abstand zwischen der Oberfläche
der Isolierschicht und der Oberfläche der Trommel
0,15 mm betrug. Die Ladungsbilder wurden mit dem
vorstehend beschriebenen Entwickler entwickelt. Anschließend
wurden die sich ergebenden Tonerbilder unter Anlegen
einer Gleichstrom-Koronaentladung von +7 kV an das
Bildempfangsmaterial aus Papier von der Rückseite her auf dieses
übertragen. Danach wurde mittels einer Heißwalzen-Fixiervorrichtung mit einer Walze aus
Siliconkautschuk, deren Oberfläche nicht mit einem
Silicon-Öl beschichtet war fixiert.
Es wurden schleierfreie Bilder
hoher Auflösung erzielt, wobei kein Offset zu
beobachten war. Die Tonerschicht auf der Trommel war
ungefähr 70 µm dick.
Die Verfahrensschritte nach Beispiel 1 wurden
mit der Ausnahme wiederholt, daß anstelle der Eisenrakel
ein Magnet verwendet wurde; es wurden im wesentlichen
die gleichen Ergebnisse wie bei dem Beispiel 1
erzielt.
Die Verfahrensschritte nach Beispiel 1 wurden mit
der Ausnahme wiederholt, daß ein Toner aus 75 Gew.-Teilen
Polystyrol, 25 Gew.-Teilen magnetischem Pulver (Ferrit,
mittlerer Teilchengröße 0,53 µm) und 2 Gew.-Teilen
eines metallhaltigen Farbstoffs gemäß dem Beispiel 1
verwendet wurde.
Das Fixieren erfolgte mit einer
Heißwalzen-Fixiervorrichtung,
bei der eine Siliconkautschuk-Walze
mit Silicon-Öl beschichtet war. Es wurden im
wesentlichen die gleichen Ergebnisse wie bei dem Beispiel
1 erzielt.
Die Verfahrensschritte nach Beispiel 1 wurden mit
der Ausnahme wiederholt, daß ein Entwickler aus 40 Gew.-Teilen
Polyethylen, 25 Gew.-Teilen Styrol-Butadien-Copolymer
und 35 Gew.-Teilen Magnetpulver (nadelartiges Magnetit
mit einer mittleren Teilchengröße von 0,35 µm und einem
Achsenverhältnis von 8 : 1) anstelle des Entwicklers gemäß
Beispiel 1 verwendet wurde und das Fixieren anstelle
des Fixierens gemäß dem Beispiel 1 mit einem Druck von
2,5 mPa unter Verwendung einer Fixiervorrichtung
mit
zwei Metallwalzen erfolgte.
Es wurde ein klares, scharfes und schleierfreies
Bild erzielt, wobei die Fixierfähigkeit hervorragend
war.
Die Verfahrensschritte nach Beispiel 1 wurden mit
der Ausnahme wiederholt, daß der Abstand zwischen der
Oberfläche der Trommel 4 b und der Rakel 200 µm betrug,
der Abstand zwischen der Oberfläche der Trommel 4 b und
der Oberfläche des Ladungsbildträgers 300 µm
betrug und an die Oberfläche der Trommel in dem Entwicklungsabschnitt
eine Wechselspannung mit 200 Hz
und 500 V angelegt wurde. Es wurden im wesentlichen
die gleichen Ergebnisse wie bei dem Beispiel 1 erzielt.
Die Tonerschicht war ungefähr 120 µm dick.
Die Verfahrensschritte nach Beispiel 1 wurden mit
der Ausnahme wiederholt, daß 80 Gew.-Teile Styrol-Butylacrylat-Copolymer
und 20 Gew.-Teile Magnetpulver verwendet
wurden. Es wurden die gleichen Ergebnisse wie
bei dem Beispiel 1 erzielt.
Unter Ausführung der Verfahrensschritte nach Beispiel 1
wurden verschiedene Entwickler hergestellt, die von
dem Entwickler nach Beispiel 1 hinsichtlich des Anteils von
Magnetpulver (Magnetit) verschieden
waren, wie es in Tabelle 1 gezeigt
ist.
Die triboelektrische Ladungsmenge eines jeden
Toners wurde durch Mischen mit Eisenpulvern nach
dem Abblasverfahren gemessen. Entsprechend den
Verfahrensschritten nach Beispiel 1 wurde jeder Entwickler
zum Entwickeln verwendet und fixiert. Die sich ergebende
Bilddichte, die Schleierdichte und die Fixiertemperatur
sind in der Tabelle 2 sowie den Fig. 2 und
3 gezeigt.
Aus den vorstehenden Ergebnissen ist ersichtlich,
daß der wirkungsvolle Magnetpulvergehalt
10 bis 50 Gew.-% Entwickler C, D
und E) beträgt, was eine hohe Bilddichte, eine geringe
Schleierdichte und eine nicht übermäßig hohe mittlere
Fixiertemperatur ergibt. Wenn im Gegensatz dazu der
Anteil unterhalb des genannten Bereichs liegt (Entwickler
A und B), werden undeutliche Bilder mit hoher Schleierdichte
erzielt. Wenn andererseits der Anteil höher
als der genannte Bereich ist (Entwickler F und G) wird ein
Entwickler erzielt, der eine geringe Maximaldichte ergibt
und der schlecht fixierbar ist.
50 Gew.-Teile Styrol-Butylacrylat-Copolymer,
50 Gew.-Teile Styrol-Maleinsäure-Copolymer, 30 Gew.-Teile
Magnetpulver und 2 Gew.-Teile eines metallhaltigen
Farbstoffs
wurden mittels einer Kugelmühle
gemischt und dann mittels eines Walzenmischers geschmolzen
und geknetet. Nach der Abkühlung wurde das sich
ergebende Produkt mittels eines Hammerwerks grob zerkleinert
und dann mittels eines Ultraschall-Düsenzerkleinerers
pulverisiert. Die sich ergebenden Pulver
wurden mittels eines Windsichters
klassiert
woduch ein Toner mit einer Durchschnittsteilchengröße
von 12,5 µm und der folgenden Teilchengrößenverteilung
erzielt wurde:
TeilchengrößeGew.-%
nicht mehr als 5 µm 0,31
20 bis 35 µm23,6
über 35 µm 2,1
100 Gew.-Teile des Toners wurden
mit 0,3 Gew.-Teilen von kolloidalem Siliciumdioxid
gemischt.
Gemäß den Verfahrensschritten nach Beispiel 1
erfolgte die Bilderzeugung unter Verwendung dieses
Entwicklers. Es wurden Bilder mit guter Reproduzierbarkeit
dünner Linien erzielt. Wenn die Bilderzeugung
bei hoher Feuchtigkeit, d. h. 85% bei 30°C
ausgeführt wurde, war die Bilddichte nicht wesentlich
geringer und wurden gute Bilder erzielt.
Nach einem dem Vorgang nach Beispiel 8 gleichartigen
Vorgang wurde ein Toner hergestellt, der eine
Durchschnittsteilchengröße von 9,8 µm und folgende
Teilchengrößenverteilung hatte:
TeilchengrößeGew.-%
nicht mehr als 5 µm 0,40
20 bis 35 µm18,7
über 35 µm 0,9
Der Toner wurde wie bei dem
Beispiel 8 verwendet und es wurden Ergebnisse erzielt,
die denjenigen bei dem Beispiel 8 gleichartig waren.
Nach einem dem Vorgang nach Beispiel 8
gleichartigen Vorgang wurde ein Toner mit einer
Durchschnittsteilchengröße von 14,6 µm und der
folgenden Teilchengrößeverteilung hergestellt:
TeilchengrößeGew.-%
nicht mehr als 5 µm 0,19
20 bis 35 µm32,6
über 35 µm 3,7
Der Toner wurde wie bei dem
Beispiel 8 verwendet und es wurden vergleichbare
Ergebnisse erzielt.
Nach einem dem Vorgang nach Beispiel 8
gleichartigen Vorgang wurde ein Toner mit einer
Durchschnittsteilchengröße von 18,0 µm und der folgenden
Teilchengrößenverteilung hergestellt:
TeilchengrößeGew.-%
nicht mehr als 5 µm 0,11
20 bis 35 µm43,5
über 35 µm 8,8
Der Toner wurde wie bei dem
Beispiel 8 verwendet und es wurden vergleichbare
Ergebnisse erzielt.
Die Verfahrensschritte nach Beispiel 8 wurden mit
der Ausnahme wiederholt, daß zur Herstellung eines
Toners 100 Gew.-Teile Styrol-Butylmethacrylat-Copolymer,
50 Gew.-Teile Magnetpulver und 2 Gew.-Teile
eines metallhaltigen Farbstoffs
verwendet wurden. Es wurde ein Toner hergestellt,
der eine Durchschnittsteilchengröße von 11,5 µm
und die folgende Teilchengrößenverteilung hatte:
TeilchengrößeGew.-%
nicht mehr als 5 µm 0,29
20 bis 35 µm19,3
über 35 µm 5,6
100 Gew.-Teile des
Toners wurden mit 0,2 Gew.-Teilen eines kolloidalen Siliciumdioxids
gemischt. Der Bilderzeugungsvorgang nach Beispiel
8 wurde mit der Ausnahme wiederholt, daß der
Abstand zwischen der Rakel und der Trommel
0,2 mm, der Abstand zwischen der Isolierschicht-Oberfläche
und der Oberfläche der Trommel betrug 0,3 mm und
an der Oberfläche der Trommel in den Entwicklungsabschnitt
eine Wechselspannung mit 200 Hz und 800 V angelegt
wurde.
Es wurden Bilder mit hoher Auflösung und guter
Gradation erzielt. Selbst bei hoher Feuchtigkeit war
die Bilddichte nicht geringer.
Nach den Verfahrensschritten gemäß Beispiel 8 wurde ein
Toner mit einer Durchschnittsteilchengröße von
8,5 µm und der folgenden Teilchengrößenverteilung
hergestellt:
TeilchengrößeGew.-%
nicht mehr als 5 µm 0,82
20 bis 35 µm14,3
über 35 µm 0,8
Unter Verwendung dieses Toners
erfolgte das Entwickeln wie bei dem Beispiel 12, wobei
vergleichbare Ergebnisse erzielt wurden.
Nach den Verfahrensschritten gemäß Beispiel 8 wurde ein
Toner mit einer Durchschnittsteilchengröße von
7,0 µm und der folgenden Teilchengrößenverteilung
hergestellt:
TeilchengrößeGew.-%
nicht mehr als 5 µm0,65
20 bis 35 µm3,5
über 35 µm0
Unter Verwendung dieses Toners
wurde die Bilderzeugung nach dem Verfahren gemäß Beispiel
8 ausgeführt. Die sich ergebenden Bilder waren
bei normaler Temperatur und Feuchtigkeit (20°C und
50%) gut, jedoch bei einer höheren Feuchtigkeit (85%
bei 30°C) bei geringerer Bilddichte
qualitativ schlechter.
Nach den Verfahrensschritten gemäß Beispiel 8 wurde
ein Toner mit einer Durchschnittsteilchengröße
von 15,7 µm und der folgenden Teilchengrößenverteilung
hergestellt:
TeilchengrößeGew.-%
nicht mehr als 5 µm 2,1
20 bis 35 µm62,3
über 35 µm18,0
Die Bilderzeugung
ergab zunächst gute Ergebnisse, jedoch
wurden nach 500 Kopien
mangelhafte Bilder erzielt.
Claims (6)
1. Isolierender magnetischer Entwickler auf Basis von
isolierenden, magnetischen Tonerteilchen, die 10 bis 50 Gew.-%
Magnetpulver enthalten, dadurch gekennzeichnet,
daß der Entwickler 10 bis 50 Gew.-% der magnetischen Tonerteilchen
in einer Größe von 20 bis 35 µm, nicht mehr als
10 Gew.-% der magnetischen Tonerteilchen in einer Größe
von 35 µm oder darüber und nicht mehr als 1 Gew.-% der
magnetischen Tonerteilchen in einer Größe von 5 µm oder
darunter enthält.
2. Magnetischer Entwickler nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die magnetischen Tonerteilchen ein
vernetztes Copolymeres der Styrolreihe enthalten.
3. Magnetischer Entwickler nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der Entwickler ein Feinpulver
aus kolloidalem Siliciumdioxid enthält.
4. Magnetischer Entwickler nach einem der Ansprüche
1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetischen
Tonerteilchen ein Ladungssteuerstoff enthalten.
5. Magnetischer Entwickler nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die magnetischen Tonerteilchen als
Ladungssteuerstoff einen metallhaltigen Farbstoff enthalten.
6. Magnetischer Entwickler nach einem der Ansprüche
1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Entwickler 10
bis 35 Gew.-% der magnetischen Tonerteilchen in einer
Größe von 20 bis 35 µm enthält.
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