DE3142974A1 - Entwickler fuer elektrophotographische zwecke und entwicklungsverfahren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Entwickler für die Entwicklung von elektrostatischen Ladungsbildern bei Verfahren wie Elektrophotographieverfahren, elektrostatischen Aufzeichnungsverfahren und elektrostatischen Druckverfahren. Die Erfindung betrifft insbesondere einen Entwickler für elektrophotographische Zwecke, der stark und gleichmäßig positiv geladen werden kann und mit dem bei dem direkten oder indirekten, elektrophotographischen Entwicklungsverfahren negative elektr.ostatische Ladungsbilder unter Erzeugung von Bildern hoher Qualität sichtbar gemacht werden können. Die Erfindung betrifft auch ein Entwicklungsverfahren, bei dem ein solcher Entwickler eingesetzt wird.

Aus der US-PS 2 297 691 und anderen Druckschriften

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Deutsche Bank (München) Kto. 51/61070 Dresdner Bank (München) Kto. 3939 844 Postscheck (München) Kto. 670-43-804

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ist eine Vielzahl von Elektrophotographieverfahren bekannt. Im allgemeinen wird ein photoleitfähiges Material eingesetzt und werden durch verschiedene Mittel auf einem lichtempfindlichen Element elektrob statische Ladungsbilder erzeugt. Dann werden die Ladungsbilder unter Anwendung eines nachstehend als Toner bezeichneten Entwicklungspulvers entwickelt. Die erhaltenen Tonerbilder können, falls dies notwendig ist, auf ein Kopiermaterial bzw. Bildempfangsmaterial wie Papier kopiert werden, und danach können die Bilder unter Erzielung eines kopierten Produkts bzw. einer Kopie durch Anwendung von Hitze, Druck oder Lösungsmitteldampf fixiert werden. Im Fall der Anwendung eines Schrittes, bei dem ein Tonerbild kopiert wird, ist im allgemeinen ein Schritt vorgesehen, bei dem auf dem lichtempfindlichen Element vorhandener, restlicher Toner entfernt wird.

Als Verfahren zum Sichtbarmachen von elektrostatisehen Ladungsbildern unter Anwendung eines Toners können das aus der US-PS 28 74 063 bekannte Magnetbürstenverfahren, das aus der US-PS 26 18 522 bekannte Kaskadenverfahren, das aus der US-PS 22 21 776 bekannte Pulverwolkenverfahren, das· aus der US-PS 39 09 258 bekannte Verfahren, bei dem ein leitfähiger, magnetischer Toner eingesetzt wird, und das aus der japanischen Patentpublikation Nr. 9475/1966 bekannte Verfahren, bei dem verschiedene isolierende, magnetische Toner

eingesetzt werden, erwähnt werden, ao

Als Toner für diese bekannten Entwicklungsverfahren sind feine Pulver eingesetzt worden, die aus in einem natürlichen oder einem synthetischen Harz dispergierten Farbstoffen oder Pigmenten bestehen. Für die Verwendung als Toner wird beispielsweise eine Dispersion

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aus in einem als Bindemittel dienenden Harz wie Polystyrol dispergierten Farbmitteln unter Bildung von Teilchen mit einer Teilchengröße von 1 bis 30 pm pulverisiert. Als magnetischer Toner wird ein Toner eingesetzt, in den magnetische Teilchen wie Magnetitteilchen eingemischt sind. Im Fall des Systems, bei dem ein sogenannter Zweikomponentenentwickler eingesetzt wird, wird der Toner im allgemeinen in Form einer Mischung mit Trägerteilchen wie Glasperlen oder Eisenpulver angewendet.

Als Ladungsregulierungsmittel, die bei einem

solchen System der trockenen Entwicklung zur Einstellung einer positiven Ladung eingesetzt werden, können im allgemeinen beispielsweise Aminoverbindungen, quaternäre Ammoniumverbindungen und organische Farbstoffe, insbesondere basische Farbstoffe und deren Salze, erwähnt werden. Übliche Ladungsregulierungsmittel, die zur Einstellung einer positiven Ladung eingesetzt werden, sind beispielsweise Benzyldimethylhexadecylammoniumchlorid, Decyltrimethylammoniumchlorid, Nigrosinbase, Nigrosinhydrochlorid, Safranine und Kristallviolett. Wigrosinbase und Nigrosinhydrochlorid werden besonders häufig als Ladungsregulierungsmittel zur Einstellung einer positiven Ladung eingesetzt. Diese Materialien werden im allgemeinen zu thermoplastischen Harzen 'hinzugegeben und durch Schmelzen unter Erhitzen dispergiert, und die Mischung wird pulverisiert, worauf, falls dies erforderlich ist, die Größe der Teilchen

30 vor der Anwendung reguliert wird.

Diese als Ladungsregulierungsmittel dienenden Farbstoffe haben jedoch komplizierte Strukturen mit variierenden Eigenschaften und eine schlechte Stabil!- tat. Sie können außerdem aufgrund einer Zersetzung

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während des heißen Verknetens und aufgrund von mechanischen Stößen, von Reibung und von Änderungen der Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen usw. zersetzt oder denaturiert werden, wodurch die Erscheinung einer verminderten Befähigung zur Ladungsregulierung hervorgerufen wird.

Wenn die Entwicklung in einer Kopiervorrichtung unter Anwendung eines Toners durchgeführt wird, der diese Farbstoffe als Ladungsregulierungsmittel enthält, werden demgemäß diese Farbstoffe bei einer Erhöhung der Anzahl der wiederholten Kopiervorgänge zersetzt oder verschlechtert, was dazu führt, daß sich der Toner während einer längeren Verwendung verschlechtert.

Ein gleichmäßiges Dispergieren dieser als Ladungsregulierungsmittel dienenden Farbstoffe in einem thermoplastischen Harz ist sehr schwierig, weshalb die durch Pulverisieren erhaltenen Tonerteilchen den schwerwiegenden Nachteil aufweisen, daß sie in verschiedenem Ausmaß triboelektrisch geladen werden. Aufgrund dieses Nachteils sind üblicherweise verschiedene Verfahren durchgeführt worden, um ein gleichmäßigeres Dispergieren dieser Farbstoffe in dem Harz zu erzielen·. Basischer Nigrosinfarbstoff wird zur Verbesserung der Verträglichkeit mit thermoplastischen Harzen beispielsweise als Salz mi't einer höheren Fettsäure eingesetzt. Unveränderte Fettsäure oder ein dispergiertes Produkt des Salzes werden jedoch häufig an der Toneroberfläche freigelegt,

^O wodurch eine Verunreinigung der Tonerträger verursacht wird, was dazu führen kann, daß das Fließvermögen des Toners vermindert wird oder eine Schleierbildung oder eine Herabsetzung der Bilddichte verursacht werden. Ein alternatives Verfahren zur Verbesserung des Dispergierens dieser Farbstoffe in den Harzen besteht darin,

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daß die Farbstoffpulver zusammen mit Harzpulvern mechanisch zerkleinert und vermischt werden, bevor diese Materialien einer Schmelzknetung unterzogen werden. Die den Farbstoffen innewohnende, schlechte Dispergierbarkeit kann jedoch nicht vermieden werden, und eine wirklich ausreichende Gleichmäßigkeit der Ladung ist noch nicht erzielt worden.

Die meisten zur Einstellung einer positiven Ladung dienenden Ladungsregulierungsmittel sind hydrophil, und die Farbstoffe können aufgrund ihrer schlechten Dispergierbarkeit in den Harzen an der Oberfläche: des Toners freigelegt werden, wenn der Toner nach ^; der Schmelzknetung pulverisiert wird. Während der Verwendung eines solchen Toners unter sehr feuchten Bedingungen führen die hydrophilen Eigenschaften dieser Farbstoffe dazu, daß es schwierig wird, gute Bilder zu erhalten.

Wie vorstehend beschrieben wurde, können im Fall des Einsatzes von bekannten Farbstoffen mit Ladungsregulierungseigenschaften, die zur Einstellung einer positiven Ladung führen, Unterschiede in der Menge der Ladung hervorgerufen werden, die auf den Tonerteilchen durch triboelektrische Ladung zwischen Tonerteilchen;, zwischen Toner und Tonerträger oder zwischen Toner und einem Toner-Trägerelement wie einem Zylinder oder einer Manschette erzeugt wird, und aufgrund dieser Unterschiede in der Ladung treten Schwierigkeiten

° . wie eine Sehleierbildung, ein Verstreuen des Toners und eine Verunreinigung des Tonerträgers auf. Diese unerwünschten Erscheinungen werden deutlicher sichtbar, wenn eine große Anzahl von Kopierpapieren aufgestapelt wird, so daß ein Ergebnis erhalten wird, das fur eine Kopiervorrichtung ungeeignet ist.

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Unter sehr feuchten Bedingungen wird auch der Wirkungsgrad der Übertragung von Tonerbilöern deutlich herabgesetzt, weshalb ein solcher Toner nicht mehr geeignet ist. Auch unter den Bedingungen einer normalen

b Temperatur und einer normalen Feuchtigkeit kann aufgrund der Veränderlichkeit des zur Einstellung einer positiven Ladung als Ladungsregulierungsmittel eingesetzten Farbstoffs bei einer langen Lagerung des Toners ein Agglomerieren oder Zusammenbacken des Toners eintreten, was oft dazu führt, daß der Toner nicht mehr verwendet werden kann.

Andererseits sind als Verfahren zum Fixieren von auf einem Träger befindlichen Tonerbildern verschiedene Fixierverfahren bekannt, bei denen Hitze, Druck oder Lösungsmittel angewendet werden. Bei den Fixierverfahren hat das Verfahren, bei dem unter Anwendung von Druck fixiert wird, den Vorteil, daß eine geringe Energiemenge benötigt wird und daß für das Kopieren

20 keine Wartezeit erforderlich ist.

Bei einem Druckfixierverfahren muß ein Tonermaterial eingesetzt werden, das weniger klebrig ist, jedoch eine größere Kohäsionskraft und damit einen kleinen Reibungskoeffizienten hat. Bekannte Tonermaterialien von diesem Typ sind Polymere von äthylenischen Olefinen, typischerweise Polyäthylen. Die Herstellung eines Toners für die Entwicklung von negativen Ladungsbildern unter Anwendung von Polyäthylen

^O ist jedoch zur Zeit schwierig. Nach dem bekannten Stand der Technik werden Nigrosinbase und Nigrosinhydrochlorid häufig als Ladungsregulierungsmittel zur Einstellung einer positiven Ladung eingesetzt. Diese Ladungsregulierungsmittel können zwar auf Tonermaterialien, die für die Anwendung bei thermischen

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Fixierverfahren vorgesehen sind, typischerweise auf Polystyrol, vergleichsweise wirksam in der Hinsicht einwirken, daß sie den Toner positiv aufladbar machen, sie zeigen jedoch bei Polymeren von äthylenischen

5 " ." Olefinen keinerlei Wirksamkeit.

Zur näheren Erläuterung der vorstehend erwähnten Entwicklungsverfahren können die Entwicklungsverfahren grob in trockene und in nasse Entwicklungsverfahren eingeteilt werden. Bei den trockenen Entwicklungsverfahren können des weiteren zwei Gruppen unterschieden werden, und zwar Verfahren, bei denen ein Entwickler des Zweikomponentensystems eingesetzt wird, und Verfahren, bei denen ein Entwickler des Einkomponentensystems eingesetzt wird. Zu den Entwicklungsverfahrendes Zweikomponentensystems gehören verschiedene Verfahren, bei denen für den Transport bzw. die Beförderung des Toners verschiedene Träger eingesetzt werden, beispielsweise das Magentbürstenverfahren, bei dem als Träger Eisenpulver eingesetzt wird, das Kaskadenverfahren, bei dem als Träger Kügelchen oder Perlen eingesetzt werden, und das Pelzbürstenverfahren, bei dem Pelz angewendet wird.

Andererseits gehören zu den Entwicklungsverfahren des Einkomponentensystems das Pulverwolkenverfahren, bei dem' Tonerteilchen in einem zerstäubten Zustand eingesetzt werden, das Berührungs-Entwicklungsverfahren (oder Tonerentwicklung), bei dem die Entwicklung durch-

geführt wird, indem Tonerteilchen direkt mit der Oberfläche des elektrostatischen Ladungsbildes in Berührung gebracht werden, das Sprungverfahren, bei dem Tonerteilchen nicht direkt mit der Oberfläche des elektrostatischen Ladungsbildes in Berührung ge/~

⁰⁰ bracht werden, sondern geladen und mittels des

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elektrischen Feldes, das durch das elektrostatische Ladungsbild erzeugt wird, zu dem Ladungsbild hinfliegen gelassen werden, und das magnetische Trockenentwicklungsverfahren (Magne -Dry-Verfahren) bei dem die b Entwicklung durchgeführt wird, indem magnetische, leitfähige Toner mit der Oberfläche des elektrostatischen Ladungsbildes in„Berührung gebracht werden. Bei den Entwicklungsverfahren des Zweikomponentensystems wird notwendigerweise ein gemischter Entwickler eingesetzt, der aus Trägerteilchen und Tonerteilchen besteht, und bei dem üblichen Verlauf der Entwicklung werden Tonerteilchen in einer viel größeren Menge verbraucht als Trägerteilchen, was dazu führt, daß sich das Mischungsverhältnis der beiden Teilchenarten verändert, wodurch Veränderungen in der Dichte der erhaltenen Bilder hervorgerufen werden. Ein anderer Nachteil, der diesem Verfahren innewohnt, besteht darin, daß :.;ieh die Tonerteilchen, deren Verbrauch schwierig ist, bei einer längeren Verwendung verschlechtern,

20 wodurch die Bildqualität herabgesetzt wird.

Andererseits wird bei den Einkomponenten-Entwicklungsverfahren, beispielsweise bei dem magnetischen Trockenentwicklungsverfahren, bei dem ein magnetischer Toner eingesetzt wird, und bei dem Berührun'gs-Entwicklungsverfahren, bei dem kein magnetischer Toner eingesetzt wird, der Toner mit der gesamten zu entwickelnden Oberfläche in Berührung gebracht, und zwar unabhängig davon, ob der jeweilige Oberflächenbereich zum Bild

°® gehört oder nicht. Aus diesem Grund besteht das Problem, daß der Toner auch an dem nicht zum Bild gehörenden· Oberflächenbereich anhaften kann, wodurch leicht eine Verschmutzung, die Bildung,des sogenannten Hintergrundsschleiers, hervorgerufen wird. (Diese Verunreinigung durch Schleierbildung stellte auch den Nachteil

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dar, der in ähnlicher Weise bei dem Entwicklungsverfahren des Zweikomponentensystems verursacht wurde,) Auch bei dem Pulverwolkenverfahren kann ein Anhaften von pulverförmigen Tonerteilchen an dem nicht zum Bild gehörenden Oberflächenbereich nicht vermieden ;

werden, weshalb auch dieses Verfahren den Nachteil ; hat, daß es von der Bildung von Hintergrundsschleiern

nicht frei ist.

Weiterhin ist als sogenanntes Sprungverfahren,

das zu den Entwicklungsverfahren des Einkomponenten- ^- systems gehört, e.in Verfahren bekannt, bei dem ein Toner-Trägerelement, beispielsweise ein Blatt oder eine Folie, gleichmäßig mit einem Toner beschichtet und unter Ausbildung eines kleinen Zwischenraums gegenüber einer elektrostatische Ladungen eines Ladungsbildes aufweisenden Oberfläche angeordnet wird und bei dem der Toner von dem Toner-Trägerelement her durch die Ladungen des. elektrostatischen Ladungsbildes angezogen und dadurch zum Anhaften an der das elektrostatische Ladungsbild tragenden Oberfläche gebracht wird (siehe US-PS 28 39 400).

Dieses Verfahren hat den Vorteil, daß an die nicht zum Bild gehörenden, keine elektrostatischen Ladungen aufweisenden Bereiche kein Toner angezogen wird. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die vorstehend erwähnte Schleierbildung kaum eintritt, weil der Toner mit den nicht zum Bild gehörenden Be-

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reichen nicht in Berührung gebracht wird. Außerdem werden keine Trägerteilchen eingesetzt, weshalb weder die vorstehend erwähnte Änderung des Mischungsverhältnisses noch eine Verschlechterung von Trägerteilchen

eintreten können.
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Bei diesem Verfahren, bei dem ein elektrisches Feld vorgegeben wird, um den vorher auf einem blatt- bzw. folienförmigen Toner-Trägerelement befindlichen Toner anzuziehen, ist es jedoch schwierig, den Toner gleichmäßig und in einer dünnen Schicht auf das Trägerelement aufzubringen, weshalb die Neigung besteht, daß die Tonerschicht Unregelmäßigkeiten aufweist. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß auch eine gleichmäßige Freigabe des Toners zu dem elektrostatisehen Ladungsbild hin schwierig ist, wenn die aufgetragene Tonerschicht dem elektrostatischen Ladungsbild gegenüberliegt.

In diesem Zusammenhang wurde in den japanischen Offenlegungsschriften 43027/1979 und 18656/1980 eine Entwicklungsvorrichtung für den Einsatz eines magnetischen Toners vorgeschlagen, die ein bewegliches Toner-Trägerelement (Zylinder- bzw. Manschettenwalze) und einen im Inneren des Trägerelements vorgesehenen, statischen Magneten aufweist und bei der ein zur Regulierung der Tonerdicke dienendes, aus einem magnetischen Material bestehendes Element, das dem Magnetpol des Magneten gegenüberliegt, in der Nähe der Außenoberfläche der Zylinder- bzw. Manschettenwalze angeordnet ist.

Durch diese Entwicklungsvorrichtung wird ein gleichmäßiges und dünnes Auftragen des Toners auf die Außenoberfläche der Zylinderwalze ermöglicht. Durch diese Entwicklungsvorrichtung sind die vorstehend erwähnten Nachteile überwunden worden, und diese Vorrichtung kann als eine Vorrichtung zum Entwickeln von elektrostatischen Ladungsbildern angesehen werden, die zur Erzeugung von sehr genauen und stabilen Bildern führen kann.

^3& Die Erfinder haben festgestellt, daß bei der

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wiederholten Fortsetzung des Kopiervorgangs unter Anwendung einer bekannten Sprungentwicklungsvorrichtung besonders unter den Bedingungen einer hohen Temperatur oder einer hohen Feuchtigkeit das Problem einer Verschlechterung der Bildqualität durch Verminderung der Bilddichte auftritt. Als Ergebnis von Untersuchungen, die in dieser Hinsicht durchgeführt wurden, wurde festgestellt, daß eine der Ursachen für diese Erscheinung in der Stabilität und der Zuverlässigkeit des zur Lädungsregulierung dienenden Bestandteils liegt, weshalb die Anbringung der Entwicklungspulver an dem Zylinder bzw» der Manschette und die Übertragung der Entwicklungspulver von dem Zylinder bzw. der Manschette abgeändert wurden.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Entwickler für elektrophötographische Zwecke zur Verfügung zu stellen, durch den die verschiedenen Probleme überwunden werden, die mit den bekannten, positiv aufladbaren Tonern verbunden waren, und der stark und gleichmäßig positiv geladen werden und unter Erzeugung von Bildern hoher Qualität zur Sichtbarmachung negativer, elektrostatischer Ladungsbilder eingesetzt werden kann.

Durch die Erfindung soll auch ein Entwickler für elektrophotographische Zwecke zur Entwicklung von negativen Ladungsbildern zur Verfügung gestellt ■ werden, bei dem ein Polymeres eines äthylenischen Olefins, ein für den Einsatz bei dem Druckfixiersystem

30 geeignetes Material, angewendet wird.

Weiterhin soll durch die Erfindung ein Entwickler zur Verfügung gestellt werden, durch dessen Einsatz die Menge bzw. das Ausmaß der triboelektrisehen Aufladung zwischen Tonerteilchen oder zwischen Toner

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und Tonerträger oder zwischen Toner und Toner-Trägerelement wie im Fall eines Einkomponentenentwicklers stabil und gleichmäßig gemacht werden kann, ohne daß eine Schleierbildung, ein Verstreuen des Toners oder

b ein Agglomerieren bzw. Zusammenbacken des Toners auftreten, und mit dem eine große Anzahl von haltbaren Kopien erhalten werden kann.

Durch die Erfindung soll auch ein Entwickler zur Verfügung gestellt werden, durch den stabile Bilder reproduziert werden können, die weder durch Änderungen der Temperatur noch durch Änderungen der Feuchtigkeit beeinträchtigt werden, wobei der Entwickler insbesondere im Fall einer hohen Feuchtigkeit einen hohen Wirkungsgrad der Übertragung haben soll.

Durch die Erfindung soll auch ein"Entwicklungsverfahren zur Verfügung gestellt werden, das eine ausgezeichnete Beständigkeit hat und beispielsweise bei der kontinuierlichen Anwendung ausgezeichnete Eigenschaften hat.

Durch die Erfindung soll des weiteren ein Entwicklungsverfahren zur Verfügung gestellt werden, das auch bei Änderungen der Umgebungsbedingungen, beispielsweise bei einer hohen Temperatur und einer hohen Feuchtigkeit¹, stabil ist.

Gegenstand der Erfindung ist ein Entwickler für elektrophotographische Zwecke, der fein verteilte Kieselsäure enthält, die durch ein nasses Verfahren hergestellt worden ist und einen pH-Wert von 6 bis 11 hat, wenn.sie in einer. Konzentration von 4 Gew.-%

in destilliertem Wasser suspendiert wird. 35

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"1 Eine besondere Ausgestaltung der Erfindung besteht in einem Entwicklungsverfahren, bei dem ein Ladungsbild-Trägerelement, das auf seiner Oberfläche ein elektrostatisches Ladungsbild trägt, und ein Entwickler-Trägerelement, das auf seiner Oberfläche einen isolierenden Entwickler trägt, so angeordnet werden, daß im Entwicklungsbereich zwischen dem Ladungsbild-Trägerelement und dem Entwickler-Trägerelement ein vorbestimmter Spalt vorhanden ist, wobei auf dem Entwickler-Trä- gerelement ein Entwickler getragen wird, der fein

verteilte, durch ein nasses Verfahren hergestellte

^ ^. Kieselsäure enthält, und bei dem die Entwicklung durchgeführt wird, indem der Entwickler im Entwicklungsbereich auf das Ladungsbild-Trägerelement übertragen wird.

Bevorzugte Ausführungsformen der 'Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert.
' -

Fig. 1 zeigt einen Schnitt einer Ausführungsform * V einer Entwicklungsvorrichtung, die für den Entwicklungsschritt des erfindungs— gemäßen Verfahrens eingesetzt werden kannV Ί ^/iAi*-- 25 während des Entwicklungsschrittes.

Die Zugabe von fein verteiltem Siliciumdioxid, das unter dem Namen kolloidales Siliciumdioxid bekannt ist (z. B. von Aerozil 200, R 972; Nippon Aerozil Co., Ltd. V-zu einem Entwickler ist bekannt. Solches Siliciumdioxid war jedoch für die Sichtbarmachung von negativen, elektrostatischen Ladungsbildern nicht geeignet, weil durch die Zugabe von solchem Siliciumdioxid auch Toner, die einen Farbstoff mit positivem Ladungsregulierungsvermögen enthielten, in Toner mit

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der Eigenschaft der negativen Aufladbarkeit umgewandelt wurden. Als Ergebnis von Untersuchungen,. die von den Erfindern im Zusammenhang mit der vorstehend erwähnten Erscheinung durchgeführt wurden, wurde festgestellt, daß bekanntes, durch ein trockenes Verfahren hergestelltes Siliciumdioxid die Ladung von positiv aufladbaren Tonern vermindert oder die Polarität der Ladung umkehrt. Die Untersuchungen wurden mit dem Ziel der Herstellung eines Toners, der die Eigenschaft hat, daß er in stabiler Weise in hohem Maße positiv geladen werden kann, bis in die Einzelheiten gehend fortgesetzt. Als Ergebnis wurde gefunden, daß fein verteilte, durch ein nasses Verfahren hergestellte Kieselsäure in wirksamer Weise hinzugegeben werden kann.

Zur Herstellung der fein verteilten, erfindungsgemäß einzusetzenden Kieselsäure nach einem nassen Verfahren können verschiedene bekannte Verfahren angewendet werden. Ein Beispiel dafür ist die Zersetzung von Natriumsilicat, die durch das nachstehend gezeigte, allgemeine Reaktionsschema dargestellt wird (das Reaktionsschema wird nachstehend weggelassen):

₂₂ + HCl + H₂O —> SiO₂.nH₂0 + NaCl

Andere bekannte Verfahren sind ein Verfahren, bei dem Natriumsulfat mit Ammoniumsalzen oder Alkalimetallsalzen zersetzt wird, ein Verfahren, bei dem Natriumsilicat in ein Erdalkalimetallsilicat umgewandelt .

und dann mit einer Säure unter Bildung von Kieselsäure zersetzt wird, ein Verfahren bei dem eine Lösung von Natriumsilicat mit einem Ionenaustauscher unter Bildung von Kieselsäure behandelt wird, und ein Verfahren bei dem natürliche Kieselsäure oder natürliches Silic.at

³⁵ angewendet wird.

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In die erfindungsgemäß einzusetzende, fein verteilte Kieselsäure sind zusätzlich zu wasserfreiem Siliciumdioxid Silicate wie Aluminiumsilicat, Natriumsilicat, Kaliumsilicat, Magnesiumsilic.at und Zinksilicat eingeschlossen. Ihre Teilchengröße, als durchschnittliche, primäre Teilchengröße ausgedrückt, liegt geeigneterweise im Bereich von 0,01 bis 2 pm. Im Fall eines Toners für die thermische Fixierung beträgt die auf den Entwickler bezogene Menge, in der eine solche fein verteilte Kieselsäure angewendet wird, 0,01 bis 20 Gew.~%f damit die Kieselsäure ihre Wirkung zeigt, und vorzugsweise 0,1 bis 3 %, damit der Toner mit einer ausgezeichneten Stabilität die Eigenschaft der positiven Aufladbarkeit zeigt. Als bevorzugte Art der Zugabe sei erwähnt, daß vorzugsweise 0,01 bis 3 Gew.-%, auf den Entwickler bezogen, einer fein verteilten Kieselsäure an der Oberfläche der Tonerteilchen anhaften können.

Fein verteilte, durch ein nasses Verfahren hergestellte Kieselsäure, die erfindungsgemäß eingesetzt werden kann, ist unter den nachstehenden Handelsnamen erhältlich:

Carplex Nipsil Tokusil, Finesil Vitasi!

Si!ton, Silnex Starsil Himezil Siloid Hi-sil

Shionogi & Co., Ltd. Nippon Silica Co., Ltd. Tokyuama Soda Co., Ltd.

Taki Fertilizer Manufacturing Co., Ltd.

Mizusawa Chemical Co., Ltd. Kamishima Chemical Co., Ltd. Ehime Pharmaceutical Co., Ltd. Fuji Devidson Chemical Co., Ltd. Pittsburgh Plate Glass Co..

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10

15

Durosil ültrasil

Manosil

Hoes eh.

Sil-Stone

Nalco

Quso

Santocell

Imsil

Calcium Silikat

Calsil

Fortafil

Microcal

Manosil.

Vulkasil

Tufknit

Silmos

Starlex

Frucosil

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Füllstoff-Gesellschaft Marquart

!Füllstoff-Gesellschaft Marquart'

Hardman and Holden Chemische Fabrik Hoesch K-G Stoner Rubber Co. Nalco Chem. Co. Philadelphia Quartz Co. Monsanto Chemical Co. Illinois Minerals Co. Chemische Fabrik Hoesch K-G Füllstoff-Gesellschaft Marquart Imperial Chemical.Industries, Ltd. Joseph Crosfield S Sons, Ltd. Hardman and Holden Farbenfabriken Bayer, A.G. Durham Chemical, Ltd. Shiraishi Kogyo Co., Ltd. Kamishima Chemical Co., Ltd.

Taki Fertilizer Manufacturing Co., Ltd.

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1 Diese Kieselsäuren können mit einer auf einen

Durchschnittswert im Bereich von 0,01 bis 2 pm eingestellten, primären Teilchengröße eingesetzt werden.

Wie vorstehend erwähnt wurde, wird erfindungsgemäß eine fein verteilte, durch ein nasses Verfahren hergestellte Kieselsäure eingesetzt, um die gewünschte Wirkung zu erzielen. Von den durch ein nasses Verfahren hergestellten, fein verteilten Kieselsäuren werden diejenigen besonders bevorzugt, die mindestens 85 Gew.-% SiOp enthalten.

'■■■■.'■. '■:'■.■.■-■

Die erfindungsgemäß einzusetzenden, durch ein nasses Verfahren hergestellten, fein verteilten Kiese 1-säuren haben im Unterschied zu dem üblicherweise in bekannten Tonern eingesetzten, nach einem trockenen Verfahren hergestellten Siliciumdioxid'die Eigenschaft, daß sie stark positiv aufgeladen werden können» Die durch ein nasses Verfahren hergestellten, fein verteil-

20 ten Kieselsäuren weisen in ihrer inneren Struktur

Mikroporen auf und enthalten auch eine große Menge : von Wassermolekülen, die durch Van der Waals-Kräfte ; an Silanolgruppen gebunden sind, die sich an der Oberfläche der erwähnten Poren befinden. Im Unterschied zu dem Wasser,- das an der Oberfläche von Siliciumdioxid adsorbiert wird, das durch ein trockenes Verfahren hergestellt worden ist, bleibt der Wassergehalt in der erwähnten, inneren Struktur von fein verteilter Kieselsäure relativ stabil, und er wird durch Änderun- gen der Ümgebungsbedingungen nicht beeinflußt. Die Eigenschaft der stabilen, positiven Aufladbarkeit, die der Toner zeigt, der als erfindungsgemäßes Merkmal fein verteilte, durch ein nasses Verfahren hergestellte Kieselsäure enthält, kann dem vorstehend beschriebenen,

³⁵ stabilen Wassergehalt in der inneren Struktur der

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Kieselsäure zugeschrieben werden. Der Wassergehalt in der inneren Struktur von fein verteilter Kieselsäure, der durch den Gewichtsverlust (in %) ausgedrückt werden kann, den die Kieselsäure zeigt, wenn sie beispielsweise 2 h lang auf 900°C erhitzt wird (Glühverlust), beträgt vorzugsweise 0,1 bis 10 Gew.-% und insbesondere 0,3 bis 6 Gew.-%.

Weitere Untersuchungen von fein verteilter, durch ein nasses Verfahren hergestellter Kieselsäure, die eine stabile und starke, positive Aufladung von Tonern ermöglicht, ergaben, daß vorzugsweise eine fein verteilte Kieselsäure eingesetzt wird, die einen pH-Wert von 6 bis 11 und vorzugsweise 7 bis 9 zeigt, wenn sie in einer Konzentration von 4 Gew.-% in Wasser suspendiert wird. Dies beruht anscheinend auf einer Beeinflussung durch verschiedene Elemente, die in den zur Herstellung der fein verteilten Kieselsäure eingesetzten Ausgangsmaterialien oder in den während des Herstellungsschrittes eingesetzten Behandlungsmitteln enthalten sind. Insbesondere kann angenommen werden, daß der Einbau oder die Einmischung von Alkalimetallelementen zu einer vorteilhaften Wirkung führt. Was die Alkalimetalle betrifft, so wurde durch Versuche festgestellt, daß eine Kieselsäure, die eine geeignete Menge von Natriumionen enthält, besonders bedeutende Wirkungen zeigt. Um eine stabile, positive Aufladung von Tonern zu erzielen, wird der Einsatz einer Kieselsäure, die die vorstehend erwähnten pH-Bedingungen erfüllt und eine geeignete Menge von Natriumionen enthält, besonders bevorzugt. Der bevorzugte, in Form von Na„Q berechnete Natriumgehalt, der die vorstehend erwähnten pH-Werte ergeben kann, beträgt 0,01 bis 10 Gew.-%. Es kann angenommen werden, daß dies auf dem Einfluß der Wechselwirkung zwischen Natriumionen,

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die in der Nähe der Oberfläche der fein verteilten, zu Tonern hinzugegebenen Kieselsäure in SiOp-Gitter eingebaut sind oder an der Oberfläche von fein verteilter Kieselsäure anhaften, einerseits und Wasser, das im Inneren der fein verteilten Kieselsäure enthalten oder an ihrer Oberfläche absorbiert ist, andererseits auf die Bildung von stabilen, positiven Ladungen beruht.

Demnach werden von den erfindungsgemäß einzusetzen-den, fein verteilten, durch ein nasses Verfahren hergestellten Kieselsäuren diejenigen bevorzugt, die in einer wäßrigen Suspension einen pH-Wert von 6 bis 11 haben und die insbesondere Natrium in einer Menge -■ von 0,01 bis 10 % (als Na-O berechnet) enthalten, wobei der als Na„0 berechnete Natriumgehalt 0,1 bis 2,0 % beträgt, wenn in einer wäßrigen Dispersion ein besonders bevorzugter pH-Wert erhalten "werden soll»

In Tabelle 1 werden besonders bevorzugte Beispiele für fein verteilte, durch ein nasses Verfahren hergestellte Kieselsäuren, die erfindungsgemäß eingesetzt werden können, gezeigt.

- 22 Tabelle 1

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Handelsname Qualität	SiO2(%)	Glühver lust (%) (9OO°C;2h)	pH-Wert (4%-ige Suspension	Na20(%)
Nipsil VN3	93,7	4,9	6/0	0,34
(Nippon Silica) AQ	93,3	5,0	6,0	0r58
LP	93,4	5,8	6,0	0,31
NS	94,7	3,8	6,0	0,47
ER	94,7	4,0	7 bis 8,5	0,55
NA	92,9	4,6	ία-bis 11	1,69
Ε-200A	94,2	4,5	6 bis 7	0,29
Finesil E-50	>94	4,5	6,5
(Tokuyama T-32 Soda Co.)	>94	4,5	6.5
Hi-SiI- 233	94	5.3	- 7,0	1/7
(Pittsburgh Plate Glass Co.)
Siloid 79	99,4	5,0	7,5	0,10
(Fuji-Devidson 161 Chemical Co.) 244	99;4 99,4	16,0 ί 6,5	7,5 7,5	0,10 0,10
Imsil A-IO	99,5	0,3 j	7,0	0,1
(Illinois Min., Co.) A-108	99,5	0,3	7,0	0,1
H	ti	tt	It	It
S	Il	η	Il	Il
K	It	it	Il	Il
Carplex #1120	86 bis 92	4,5 bis'6,5	10,4.;bis il0,9	0,1
(Shionogi & Co., # 67 Ltd.)	90 bis 96	4,5 bis<S,5	7,0'bis 8,0	0,1

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Handelsname,	Qualität	#1200	SiO2U)	Glühver lust (%) (900 C;2h)	7	pH-Wert (4%-ige Suspension)	N	a2OU)
Vitasil	# 220	G30	85	4 bis	7 7	8,0 bis 9,0	2	»o
(Taki Fertilizer #550 Manufacturing Co.) #1500	G32	85 85	4 bis' 4 bis	7	6,5 bis 7,5 6f5 bis 7,5	2
	85	4 bis		I0,0bisl1,0	2	,0
QÜSO	97	11		8-, 5	1	5o
(Philadelphia Quartz Comp.)	97	11	8,5	l

Die Oberfläche dieser durch nasse Terfahren hergestellten, fein verteilten Kieselsäuren kann auch mit einer organischen Verbindung behandelt werden.

Beispiele für Harze, die für den erfindungsgemäßen Toner als Bindemittel eingesetzt werden können, sind Homopolymere von Styrol und dessen Derivaten wie Polystyrol, Poly-p-chlorstyrol und Polyvinyltoluol, Styrol-Copolymerisate wie Styrol/p-Chlorstyrol-Copolymerisat, Styrol/Propylen-Copolymerisat, Styrol/Vinyltoluoi-Copolymerisat, Styrol/Vinylnaphthalin-Copolymerisat, Styrol/Methylacrylat-Copolymerisat, Styrol/ÄthyIacrylat-Copolymerisat, Styrol/Butylacrylat-Copolymerisat, Styrol/Octylacrylat-Copolymerisat, Styrol/Methylmethacrylat-Copolymerisat, Styrol/Äthylmethacrylat-Copolymerisat, Styrol/Butylmethacrylat-Copolymerisat, Styrol/Methyl-ei-chlormethacrylat-Copolymerisat, Styrol/ Acrylnitril-Copolymerisat, S'tyrol/Vinylmethyläther-Copolymerisat, Styrol/Vinyläthyläther-Copolymerisat, Styrol/Vinylmethylketon-Copolymerisat, Styrol/

" "* " "3H2974

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Butadien-Copolymerisat, Styrol/Isopren-Copolymerisat, Styrol/Acrylnitril/Inden-Copolymerisat, Styrol/Maleinsäure-Copolymerisat und Styrol/Maleat-Copolymerisat, Polymethylmethacrylat, Polybutylmethacrylat, Polyvinylchlorid, Polyvinylacetat, Polyäthylen, Polypropylen, Polyester, Polyurethane, Polyamide, Epoxidharze, Polyvinylbutyral, Polyacrylsäureharze, Terpentinharz., modifiziertes Terpentinharz, Terpenharz, Phenolharze, aliphatische oder alicyclische Kohlenwasserstoffharze, aromatische Petrolharze, chlorierte Paraffine und

Paraffinwachs. Diese als Bindemittel dienenden Harze können entweder einzeln oder als Mischung von zwei "**" oder mehr Harzen eingesetzt werden.

Wenn ein Toner für die Druckfixierung hergestellt werden soll, wird vorzugsweise ein Polymeres eines äthylenischen Olefins verwendet. Unter den Polymeren eines äthylenischen Olefins sind Homopolymere eines äthylenischen Olefins wie Äthylen, Propylen oder Butylen oder Copolymerisate, die hauptsächlich aus solchen Monomeren bestehen, beispielsweise Polyäthylen, Polypropylen, Äthylen/Äthylacrylät-Copolymerisat, Äthylen/ Vinylacetat-Copolymerisat, Äthylen/Propylen-Copolymerisat oder Äthylen/Butylacrylat-Copolymerisat zu verstehen. Unter diesen Polymeren bestehen Polyäthylen oder ein Äthylen-Copolymerisat hauptsächlich aus Äthylen, und die'se Polymere haben bei 140⁰C eine Schmelzviskosi-

4
tat von 10 bis 10 mPa.s.

Die erfindungsgemäß eingesetzten Polymere von äthylenischen Olefinen sind sogenannte scharfschmelzende Bindemittelsubstanzen, weshalb es während des Dispergierens von Farbmitteln schwierig ist, die Schmelzviskosität der Bindemittelsubstanzen auf einem hohen Wert zu halten. Deshalb besteht die Neigung, daß sich

- 25 - DE 1647

die Dispergierbarkeit von Farbmitteln verschlechtert. In dieser Hinsicht kann durch die erfindungsgemäß in den Toner einzumischende, fein verteilte Kiesel- ■_-.■■ säure die Schmelzviskosität in sehr wirksamer Weise auf einem hohen Wert gehalten werden, wodurch die Dispergierbarkeit von Farbmitteln verbessert wird.

Der anzuwendende Entwickler kann im Fall des Einsatzes von Polymeren eines äthylenischen Olefins nach verschiedenen bekannten Verfahren hergestellt werden. Ein solcher Entwickler wird jedoch vorzugsweise hergestellt, indem Polymere eines äthylenischen Olefins, Farbmittel, eine fein verteilte, durch ein nasses Verfahren hergestellte Kieselsäure und, falls :

erforderlich, das vorstehend erwähnte Bindemittel oder Zusatzstoffe geschmolzen und geknetet werden, indem die erhaltene Mischung nach einem bekannten Verfahren granuliert wird, worauf zur Herstellung von feinen Teilchen mit einer Größe von etwa 1 bis 35 jum klassiert wird, und indem die erhaltenen, feinen Teilchen des weiteren mit einer fein verteilten, durch : ein nasses Verfahren hergestellten Kieselsäure vermischt werden. Bei der Durchführung dieses Verfahrens können die vorstehend erwähnten, feinen Teilchen geeigneter-

25 weise 10 Gew.-% oder mehr, vorzugsweise 30 Gew.-%

oder mehr und insbesondere 60 Gew.-% oder mehr eines Polymeren eines äthylenischen Olefins und geeigneterweise 5 bis 40 Gew„-%, vorzugsweise 7 bis 3b Gew.-% und insbesondere 10 bis 30 GeWi-% einer fein verteilten, durch ein nasses Verfahren hergestellten Kieselsäure ; enthalten, worauf die erwähnten, feinen Teilchen geeigneterweise mit 0,1 bis 10 GeWo-%, vorzugsweise mit 0,3 bis 7 Gew.-% und insbesondere mit 0,5 bis 5 Gew.^% einer fein verteilten, durch ein nasses Verfahren

35 hergestellten Kieselsäure vermischt werden.

- 26 - DE 1647.

Als Farbmittel, die für den erfindungsgemäßen Toner einzusetzen sind, können bekannte Farbmittel wie Carbon Black oder Eisenschwarz eingesetzt werden, und in Kombination mit der erfindungsgemäß einzusetzenden, fein verteilten, durch ein nasses Verfahren hergestellten Kieselsäure können alle Farbstoffe verwendet werden, die üblicherweise als Ladungsregulierungsmittel zur Einstellung einer positiven Ladung verwendet werden. Beispiele für solche Farbstoffe sind Benzyldimethylhexadecylammoniumchlorid, Decyltrimethylammoniumchloritl, Nigrosinbase, Nigrosinhydrochlorid, Safranin ^ und Kristallviolett.

- -.■.-"" In den erfindungsgemäßen Toner können auch magnetische Pulver eingemischt werden, damit der Toner als magnetischer Toner verwendet werden kann. Als magnetische Pulver können Substanzen eingesetzt werden, die magnetisiert werden, wenn sie in ein. magnetisches Feld hineingebracht werden. Beispiele dafür sind Pulver aus stark magnetischen Metallen wie Eisen, Kobalt oder Nickel oder Legierungen oder Verbindungen wie Magnetit, Hämatit oder Ferrit. Diese magnetischen Pulver können in einer Menge von 15 bis 70 Gew.-%, .

auf das Gewicht des Toners bezogen, enthalten seih. 25

Der erfindungsgemäße Toner kann außerdem, falls dies erwünscht ist, mit Trägerteilchen wie Glaskugelchen, Nickelpulver oder Ferritpulver vermischt und dann als Entwickler für elektrostatische Ladungsbilder ^® eingesetzt werden.

Das erste besondere Merkmal des auf diese Weise zusammengesetzten, positiv aufladbaren Entwicklers, das auf dem Einsatz der vorstehend erwähnten, fein verteilten, durch ein nasses Verfahren hergestellten

- 27 - DE 1647

Kieselsäure als Ladungsregulierungsmittel beruht, besteht darin, daß besonders in dem Fall, daß der Entwickler für elektrophotographische Zwecke eingesetzt wird, zwischen den Tonerteilchen im wesentlichen keine Veränderungen der Menge bzw. des Ausmaßes der triboelektrischen Ladung auftreten. Außerdem gibt es keine Erscheinungen wie eine Schleierbildung bei der Entwicklung, ein Verstreuen des Toners oder ein Zusammenbacken oder Agglomerieren des Toners, die bei den bekannten -.-. " Entwicklern nicht vermieden werden können, weil der erfindungsgemäße Entwickler in stärkerem Maße zum Tragen von Ladungen befähigt ist. Daher gibt es keine durch solche Nachteile verursachte Verschlechterung des Toners nach einer langzeitigen Verwendung, weshalb über eine lange Zeit Bilder mit einer hohen Qualität.

erhalten werden können. Der erfindungsgemäße Entwickler weist auch einige besonders wichtige Eigenschaften auf» Eine dieser Eigenschaften besteht darin, daß die Befähigung des Toners zum Tragen von Ladungen überraschenderweise durch Änderungen von Umgebungsbedingungen wie der Temperatur oder der Feuchtigkeit im wesentlichen nicht verändert wird, was besonders darin zum Ausdruck kommt, daß der Wirkungsgrad des Kopierens im Fall einer hohen Feuchtigkeit im wesent- ° liehen genauso hoch ist wie im Fall einer normalen .;.-■"■ Feuchtigkeit. Dies beruht darauf, daß eine fein verteilte Kieselsäure eingesetzt wird, bei der das Wasser in der inneren Struktur in stabiler Weise an Silanolgruppen adsorbiert ist, die sich an der Oberfläche

von Mikroporen befinden.

Das andere Merkmal besteht darin, daß die erfindungsgemäß einzusetzende, fein verteilte Kieselsäure im Gegensatz zu den bekannten Pigmenten oder Farbstoffen, für die aufgrund ihrer schlechten Dispergrer-

•\ 314797.4

- 28 - DF 1647

barkeit eine besondere Gruppe von Harzen ausgewählt werden muß, in Kombination mit allen Arten von Harzen eingesetzt werden kann, wodurch eine Herstellung Von Tonern ermöglicht wird, die hinsichtlich ihrer Zusammensetzung für einen weiten Anwendungsbereich geeignet sind. Erfindungsgemäße Toner können beispielsweise nicht nur als Toner für die thermische Fixierung, sondern auch als druckfixierbare Toner oder als verkapselte Toner eingesetzt werden.

10 .

Der erfindungsgemäße Entwickler kann für verschiedene Entwicklungsverfahren eingesetzt werden. Es können beispielsweise das Magnetbürsten-Entwicklungsverfahren, das Kaskaden-Entwicklungsverfahren, das aus der US-PS 39 09 258 bekannte Verfahren, bei dem ein elektrisch leitender, magnetischer Toner eingesetzt wird, das aus der japanischen Offenlegungsschrift 31136/1978 bekannte Verfahren, bei dem ein magnetischer Toner mit hohem Widerstand eingesetzt wird, die aus den japanischen Offenlegungsschriften 42141Λ979, .18656/1980 und 43027/1979 bekannten Verfahren, das Pelzbürsten-Entwicklungsverfahren, das Pulverwolkenverfahren und das Eindruck-Entwicklungsverfahren angewendet-werden. Der erfindungsge.mäße Entwickler ist für die Anwendung in den aus den erwähnten, japanischen Offenlegungs-Schriften 42141/1979 und 18656/1980 bekannten Verfahren besonders geeignet.

Der aus den vorstehend erwähnten, japanischen Offenlegungsschriften bekannte Entwicklungsschritt wird nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 1 näher erläutert. Fig. 1 zeigt einen Schnitt einer Ausführungsform einer Entwicklungsvorrichtung. Das in Fig. gezeigte Ladungsbild-Trägerelement 1 bewegt sich in Richtung des Pfeils. Der nicht magnetische Zylinder' 4bj

- 29 - DE 1647

1 der das Entwickler-Trägerelement darstellt, dreht

sich, wobei er sich in der gleichen Richtung wie die Oberfläche des Ladungsbild-Trägerelements fortbewegt. Im I.nneren des nicht magnetischen Zylinders· 4b ist ein mehrpoliger Permanentmagnet 9 angeordnet, der nicht gedreht werden kann. Ein aus dem Entwicklerbehälter 12 zugeführter, isolierender, magnetischer Einkomponenten-Entwlckler 11 wird auf die Oberfläche des magnetischen Zylinders aufgetragen, und dne Tonerteil-" chen werden durch die Reibung zwischen der Oberfläche des Zylinders und den Tonerteilchen mit einer zu der Polarität des elektrostatischen Ladungsbildes entgegengesetzten Polarität geladen. Des weiteren/ist in der Nähe der Oberfläche des Zylinders (mit einem Spalt

15 bzw. in einem Abstand von 50 bis 500 pm) eine aus

Eisen hergestellte Rakel 10 in einer Stellung angeordnet, die der Stellung eines Magnetpols (in der Fig. als S-PoI bezeichnet) des mehrpoligen Permanentmagneten 9 gegenüberliegt, wobei die Rakel dazu dient, die Dicke der Tonerschicht auf einen geringen (30 bis 300 pm) und gleichmäßigen Wert einzustellen. Durch Regulieren der Drehgeschwindigkeit des Zylinders 4b werden die Geschwindigkeit der Oberflächenschicht und vorzugsweise die Innengeschwindigkeit so einge- , stellt, daß sie der Geschwindigkeit der Oberfläche des Ladungsbild-Trägerelements im wesentlichen gleich oder annähernd gleich sind. Es ist auch möglich, daß die Rakel 10 nicht.aus Eisen, sondern aus einem Permanentmagneten hergestellt wird, so daß die Rakel einen magnetischen Gegenpol bildet. Im Entwicklungsbereich.

zwischen dem Entwickler-Trägerelement und der Oberfläche des Ladungsbild-Trägerelements kann auch eine Wechselvorspannung angelegt werden, die eine Frequenz von 200 bis 4000 Hs und einen v" -Wert von 500 bis 3000 V

°° haben kann.

- 30 - DE 1647

Wie vorstehend beschrieben wurde, wurde bei diesem Entwicklungsschritt ein nicht magnetischer Zylinder 4b* in dem ein mehrpoliger Permanentmagnet 9 enthalten war, angewendet, um den magnetischen Einkomponenten-Entwickler in stabiler.Weise auf dem Entwickler-Trägerelement zu halten. In der Nähe der Oberfläche des Zylinders 4b wurde auch, eine aus einer dünnen Platte eines magnetischen Materials oder eines Permanentmagneten hergestellte Rakel 10 angeordnet:, um eine dünne und gleichmäßige Entwicklerschicht zu bilden. Wenn eine solche Rakel aus einem magnetischen Material angewendet wird, wird zwischen dem in dem Entwickler-Trägerelement eingeschlossenen Magnetpol und der Rakel ein magnetischer Gegenpol gebildet, wodurch die Kette der Tonerteilchen zwischen der Rakel und dem Entwickler-Trägerelement zwangsweise hochgehoben wird. Dadurch wird in vorteilhafter Weise eine Regulierung von. anderen auf dem Entwickler-Trägerelement befindlichen Bereichen, beispielsweise die Einstellung einer geringen Dicke der Entwicklerschicht in dem Entwicklungsbereich, der der Oberfläche des elektrostatischen Ladungsbildes gegenüberliegt, ermöglicht. Außerdem kann dadurch, daß dem Entwickler eine solche Bewegung aufgezwungen.. wird, die Entwicklerschicht gleichmäßiger gemacht werden, so daß die Bildung einer dünnen und gleichmäßigen Schicht erzielt werden kann, was mit einer nicht magnetischen Rakel nicht erreichbar ist. Eine weitere Wirkung besteht darin, daß ein Zerbrechen oder Agglomerieren bzw. Zusammenbacken von Tonerteilchen verhin- dert wird, weil der Spalt zwischen der Rakel und dem Zylinder vergleichsweise größer eingestellt werden kann. Die Übertragung von Tonerteilchen im Entwicklungsbereich zu der Seite der elektrostatischen Ladungsbilder hin kann durch die anziehende Wirkung der elektro- "

°° statischen Ladungsbilder oder durch die Wirkung einer

■" " " 3U2974

- - 31 - DE 1647

Wechse!vorspannung erzielt werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird durch die nachstehenden Beispiele näher erläutert. In den Beispielen beziehen sich alle Angaben von Teilen auf das

Gewicht. .- ■

Beispiel 1 -' _; "■.".- ._ .-. ."■""■

10 ' - :

Picolastic D-150 (Polystyrolharz; hergestellt von Esso Petroleum Chemical Co.)

Peerless 155 (Carbon Black; hergestellt 5 von Columbia Carbon Co.)

Methylenblauchlorid * ' 5

Die vorstehenden Materialien wurden in einer Mischvorrichtung gründlich vermischt, und dann wurde die erhaltene Mischung mit einer auf 150 C erhitzten, zwei Walzen aufweisenden Mischwalze geknetet. Die geknetete Masse wurde abkühlen gelassen und dann mit einer Schneidmühle granuliert. Die erhaltenen Körnchen wurden dann mittels einer Pulverisiervorrichtung unter Anwendung eines Luftstroms pulverisiert und des weiteren unter Anwendung einer Windkraft-Klassiervorrichtung klassiert, wobei feine Teilchen mit einem durchschnittlichen Durchmesser von 10 bis 20 jum erhalten wurden.

Zu diesem Toner wurden 1,0 Gew.-Teile Hi-SiI 233 (hergestellt von Pittsburgh Plate Glass Co.) hinzugegeben, und in einem Henschel-Mischer vermischt. Zu 5 Teilen dieser Mischung wurden 100 Teile Eisenpulver als Tonerträger hinzugegeben, wodurch ein Entwickler erhalten

³⁵ wurde.

- 32 - DE 1647

Dann wurden nach einem üblichen Elektrophotographieverfahren auf einem lichtempfindlichen Element aus Zinkoxid negative, elektrostatische Ladungsbilder erzeugt, und durch Pulverentwicklung nach dem Magnetbürstenverfahren wurden unter Anwendung des vorstehend beschriebenen Entwicklers Tonerbilder erzeugt, die anschließend auf gewöhnliches Papier übertragen und auf dem Papier thermisch fixiert wurden. Die erhaltenen, kopierten Bilder hatten eine ausreichend hohe Dichte

XO mit einem Wert von 1,5, waren vollständig frei von Schleiern und stellten gute Bilder mit einer hohen Auflösung dar. Zur Prüfung der Haltbarkeit wurden unter Anwendung des vorstehend beschriebenen Entwicklers kontinuierlich kopierte Bilder hergestellt. Es wurde festgestellt, daß die nach dem Kopieren von 20.000 Blatt erhaltenen, kopierten Bilder in jeder Hinsicht den in der Anfangsstufe erhaltenen Bildern vergleichbar waren. Als die Umgebungsbedingungen so geändert

ο • wurden, daß eine Temperatur von 35 O und eine relative Feuchtigkeit von 85 % herrschten, war die Bilddichte mit einem Wert von 1,4 ebenfalls gut, und es wurden ebenfalls schleierfreie, klare Bilder .erhalten.

Vergleichsbeispiel 1

" ·

Ein Entwickler wurde in einer ähnlichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, wobei jedoch kein Hi-SiI 233 hinzugegeben wurde. Unter Anwendung dieses Entwicklers wurden auf dem lichtempfindlichen Element, aus Zinkoxid befindliche, negative Ladungsbilder entwickelt, und die erhaltenen Tonerbilder wurden anschließend auf gewöhnliches Papier kopiert und thermisch fixiert. · Die erhaltenen Bilder hatten eine niedrige Dichte mit einem Wert von 0,73, zeigten in_:hohem Maße Schleier-

35 bildung und waren nicht klar. Als unter Anwendung

- 33 - DE 1647

dieses Entwicklers die Haltbarkeit beim kontinuierlichen Kopieren getestet wurde, war die Bilddichte nach dem Kopieren von 2000 Blatt auf einen Wert von 0,50 gesunken, und auch die Schleierbildung war verstärkt. Unter; .";.._- den Bedingungen einer Temperatur von 35 C und einer Feuchtigkeit von 85 % hatten auch die in der.Anfangsstufe erzeugten Bilder eine niedrige Bilddichte mit einem Wert von 0,45-,

- . ■' Beispiel 2 .. . ■ . ' ; . '.. ■' ' -. ■■-■■' ; ■ Teile - -■."...-'■■.

Epikote #1007 (Epoxidharz; hergestellt 100 von Shell Chemical Co.)

Morgan A (Carbon Black; hergestellt von 10 Cabot Co.)

²O. Spirit Black AB2 2

Aus einem Ansatz der vorstehend angegebenen Materialien wurde nach dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren ein Toner hergestellt. Zu 10 Teilen einer Mischung dieses Toners mit 1,2 Gew.-Teilen Imusil A.108 (hergestellt von Illinois Mineral Co.) wurden ^ 100 Tei'le Eisenpulver mit einer Teilchengröße von 50 bis 100 μη hinzugegeben, wodurch ein Entwickler für die Magnetbürstenentwicklung hergestellt wurde.

Unter Anwendung, dieses Entwicklers wurden nach einem ähnlichen Verfahren wie in Beispiel 1 kopierte, fixierte ' Bilder erzeugt. Die erhaltenen Bilder hatten eine hohe Bilddichte mit einem Wert von 1,35, waren voll- _: ständig frei von Schleiern und hatten eine ausgezelehnete Helligkeitsabstufung und eine ausgezeichnete

- 34 - - DE 1647

" Auflösung. -Auch die Haltbarkeit war gut, was daraus hervorging, daß die Dichte der kopierten Bilder nach dem Kopieren von-20.000 Blatt einen Wert von 1,35 behielt, wobei keinerlei Schleierbildung auftrat.. •"5 Auch unter den Bedingungen einer Temperatur von 35 C und einer Feuchtigkeit von 85 % hatte die Dichte einen hohen Wert von 1,2, und_der Wirkungsgrad der Übertragung hatte einen ausgezeichneten Wert von 80 %.

. . Vergleichsbeispiel 2 · · ■

'Nach einem ähnlichen Verfahren'wie in Beispiel 2, wobei jedoch kein Imusil A-108 hinzugegeben wurde, wurde ein Entwickler hergestellt,' und die Entwicklung, die.Übertragung und das Fixieren wurden unter Anwendung der gleichen Vorrichtungen wie in Beispiel 2 durchgeführt. Als Ergebnis wurde eine Bilddichte mit dem niedrigen Wert von 0,63 erhalten. Es wurden nur unklare Bilder erhalten, die in hohem Maße Schleierbildung zeigten.

"® Unter den Bedingungen einer Temperatur von 35 C und einer Feuchtigkeit von 85 % hatte die Bilddichte den außerordentlich niedrigen Wert von 0,32, so daß die erhaltenen Bilder für die praktische Verwendung ungeeignet waren. ·

25 ■ .

Beispiel 3

Teile-

Polymist A-12 (Polyäthylen; hergestellt von· ' 100

Allied Chemical Co.) · '

Solvent .Black 3 ■ . ' 5

^3b Carplex #1120 (durch ein nasses-Verfahren 15 hergestelltes Siliciumdioxid; Shionogi & Co., Ltd.) ■

·■■.-"■ - 35 - DE 1647

Die vorstehend angegebenen Materialien wurden mit einer Mischvorrichtung gut vermischt und dann mit einer auf 150°C erhitzten, zwei Walzen aufweisenden Mischwalze geknetet. Dann wurde in einer ähnlichen Weise wie in Beispiel 1 pulverisiert und klassiert, wodurch feine Pulver mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 10 bis 20 pm hergestellt wurden. ' ^: Die Entwicklung und die Übertragung wurden unter Anwendung dieses Tonerpulvers in der gleichen-Weise wie in· Beispiel 1 durchgeführt, und zur Erzeugung von . '--.._■'-. Bildern wurde eine Druckfixierung mit einer Druckwalze durchgeführt. Die Bilddichte hatte den hohen Wert von 1,28, und auch nach dem Kopieren von .10.000 Blatt hatten die kopierten Bilder eine ausreichend hohe Bilddichte mit dem Wert 1,10, und die kopierten Bilder zeigten keine Schleierbildung und· hatten eine ausge- zeichnete Auflösung und eine ausgezeichnete Helligkeitsabstufung . ■ -■".":'-""■"■

20 Beispiele 4 bis 7

.Es wurden verschiedene Toner mit der in

Tabelle 2 . gezeigten Zusammensetzung hergestellt. · In allen Fällen wurden gute Ergebnisse erhalten.

Tabelle 2

Beispiel Als Biridemittel
Nr. eingesetztes

Harz

Farbstoff

Fein verteilte Kieselsäure

Dichte Dichte .

Anfängliche nach bei 35°C und

Bilddichte 20.COO 85 % Feuch-

Blatt tigkeit

Polyäthylen 130
(Hoechst AG)
10 0 Teile

Suiriizol black AR

5 Teile

■Paraffin wax, 155 (Paraffinwachs) (Nippen Seiiro)

50 Teile

,■Epotote D 14
(Toto Chemical Co.
100 Teile

Oil Black

HBB

2 Teile Vitasil #220 ; (Taki .Fertilizer Mfg. Co.) · 1,0 Teile

QUSO G 30 (Philadelphia Quartz Co.)
1,2 Teile

1,37

1,25

1,

1,20

1,0

Priolite AC-L
(Goodyear Chemicals) 100 Teile

Hitanol .

(Hitachi Chemical Co.)

100 Teile _

Basic Viole.t 2 Teile

Pigment Black 1 5 Teile Silmos (Shiraishi Kogyo Co.) 0,3 Teile

Imusil H 1,46

(111 inois Min. Co.)¹ 1^0 Teile'

1,30 1,15

1,38 1,15

DE 1647

Beispiel- 8

Eine Mischung aus 100 Teilen Zinkoxid, 20 Teilen eines Styrol/Butadien-Copo1ymerisats, 40 Teilen n-Butyl methacrylate 120 Teilen Toluol und 4 Teilen einer 1-prozentigen Lösung von Bengalrosa in Methanol wurde 6h lang in einer Kugelmühle dispergiert und gemischt. Die erhaltene Mischung wurde mit'einem Drahtstab auf eine 0,05 mm dicke Aluminiumplatte bzw. -folie aufgetragen, und das Lösungsmittel wurde mit heiße-r Luft , verdampft, wodurch eine Schicht gebildet wurde, die im. trockenen Zustand eine Dicke von 40 pm hatte'. Das auf diese Weise hergestellte, lichtempfindliche Element vom Zinkoxid-Bindemittel-Typ wurde dann unter Aüsbil- ' dung einer walzenförmigen Gestalt geformt. Die gesamte Oberfläche dieses lichtempfindlichen Elements wurde durch Koronaentladung mit -6 kV gleichmäßig geladen, · und' dann wurde das lichtempfindliche Element zur Erzeugung eines'elektrostatischen Ladungsbildes unter Anwendung eines Bildoriginals bildmäßig belichtet.

Das Entwickler-Trägerelement war eine nachstehend als Zylinder bezeichnete, zylindrische Manschette aus rostfreiem Stahl mit einem Außendurchmesser von 50 mm. Die magnetische Flußdichte auf der Oberfläche des Zylinders betrug 70 mT, und zwischen einer Klinge oder Rakel und der·Oberfläche des Zylinders befand sich ein Spalt von.0,2 mm. Diese Entwicklungsvorrichtung, die mit dem sich drehenden " Zylinder und einem feststehenden Magneten ausgestattet war und bei'der die Umfangsgeschwindigkeit des Zylinders.und die Umfangsgeschwindigkeit des walzenförmigen, lichtempfindlichen Elements gleich waren, wobei sich jedoch der ' Zylinder und das lichtempfindliche Element in entgegengesetzter Richtung drehten, wurde so eingestellt,

- 38 - DE 1647

daß sich zwischen der Oberfläche des walzenförmigen, lichtempfindlichen Elements und der Oberfläche des Zylinders ein Spalt von 0,25 mm befand, und dazwischen wurden eine Wechselspannung von 400 Hz und 1000 V " und eine Gle.ichstrorn-Vorspanriung von -150 V angelegt.

Als Entwickler wurde ein Toner eingesetzt, der . aus 100 Teilen Priolite S-5A (Styrol/Butädien-Copolymerisat; hergestellt von Goodyear Chemicals); 60 Teilen · Magnetit und 3 Teilen Nigrosinspiritus bestand, in

" die 1,0 % eines durch ein nasses Verfahren hergestellten Siliciumdioxids (Nipsil ER; hergestellt von Nippon Silica Co.) hineingegeben worden waren. Das elektrostatische Ladungsbild wurde unter Anwendung .dieses Entwicklers entwickelt, und das erhaltene Pulverbzw. Tonerbild wurde unter Erzeugung eines kopierten Bildes auf ein Aufzeichnungs- bzw. Bildempfangspapier übertragen, während an die Rückseite des .Bildempfangspapiers eine Gleichstrom-Korona- von -7 V angelegt wurde. Das Fixieren wurde mit einer im "Handel erhältlichen Kopiervorrichtung für gewöhnliches Papier (Handelsname :" NP-5000 ; hergestellt von Canon, Inc.) durchr geführt. Das erhaltene Bild war klar, zeigte eine hohe Dichte und eine hohe Auflösung und war frei von Schleiern. Die Anzahl der haltbaren Blätter bzw. Kopien war hoch und betrug 30.000, und selbst unter den Bedingungen einer Temperatur von 35°C und einer Feuchtigkeit von 8b % hatte die Dichte den hohen Wert von 1,25, wobei der Wirkungsgrad der Übertragung ebenfalls

³⁰ gut war und 85 % betrug.

Vergleichsbeispiel 3

In ähnlicher Weise wie in Beispiel 8, wobei jedoch • kein Nipsil ER hinzugegeben wurde, wurde ein Entwickler

■ ' . - 39 - DFJ .1647

· 1 hergestellt, und die Entwicklung, die Übertragung und das Fixieren wurden unter Anwendung der gleichen Vorrichtungen vie in Beispiel 8 durchgeführt. Als Ergebnis wurde eine Bilddichte erhalten, die den niedrigen Wert, von 0,63 hatte, und es wurden nur unklare

Bilder erhalten, die in hohem Maße Schleierbildung ■

zeigten. Unter den Bedingungen einer- Temperatur von 35°C und einer Feuchtigkeit von 85 % hatten die erhallenen Bilder eine außerordentlich niedrige Dichte, die 0,32-betrug, so daß die Bilder für di.e praktische Anwendung nicht geeignet waren.

'. .'■■■-

■Beispiel 9 ·

. . ■ Teile" . "■

AC Polyethylene (Polyäthylen; hergestellt 1Ό0 ■ von Allied Chemical' Co.) '

.Solvent Black 3 5 '

• 20 . '

EPT-IOOO (Magnetit; hergestellt von 60 ·

Toda Kogyo Co, )

.Es wurde ein ToncrpuLver -hergestellt, das aus

«"*■* ^AO den vorstehenden Material, i en bestand, und y.ur Herstellung eines Entwickler« wurde mit dem Toner 1 Teil Carplex # 120 vermischt. Unter Anwendung diones Entwicklers- wurden die Entwicklung und die Übertragung in der gleichen Weise wie in Beispiel 8 durchgeführt,

on .

worauf zur Erzeugung von Bildern eine Druckfixierung mit einer Druckwalze durchgeführt wurde. Die Bilder " waren klar und- zeigten keine Schleier. Als unter An-. wendung dieses Entwicklers die Haltbarkeit beim \ kontinuierlichen Kopieren getestet wurde, wurde festgestellt, daß die Bilder nach dem Kopieren von 10.000

" """"3U2974

- 40 - 'DE 1647

Blatt im wesentlichen die gleiche Qualität hatten wie die in der Anfangsstufe erzeugten Bilder.

Beispiel 10
b

' Teile

Polymist A-12 (Polyäthylen; hergestellt . 100 von Allied Chemical Co.)
10

Solvent Black 3 5

-w Imusil A-108 (durch· ein nasses Verfahren 15

hergestelltes Siliciumdioxid j Illinois Mini Co.) lh

KPT-IOUO (Map.neU't; hergestellt von Toda. " 60 Kogyo Co. ) "' .

Die vorstehend angegebenen Materialien wurden in einer Mischvorrichtung gut vermischt und dann mit einer"auf 150 C erhitzten, zwei Walzen' aufweisenden Mischwalze geknetet. Nach dem Abkühlen wurde .die erhaltene Mischung mit einer Schneidmühle granuliert und mit einer Pulverisiervorrichtung unter Anwendung eines \:,." . 25 Luftstroms pulverisiert. Das erhaltene Pulver wurde· ~ · des weiteren mit einer Windkraft-Klassiervorrichtung klassiert, wobei ein. Entwickler mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 13 pm erhalten wurde.

Unter Anwendung dieses Entwicklers wurden die Entwicklung und die Übertragung in ähnlicher V/eise wie. in Beispiel 8 durchgeführt, worauf eine Druckfixierung mit einer Druckwalze durchgeführt wurde. Die erhaltenen Bilder waren sehr klar, und sie zeigten

QF-.

keine Schleier und hatten eine Bilddichte von 1,30.

■ 3ΊΛ297Λ

■ - 41 - ' DE 1G47

Nachdem 10.000 haltbare Blätter kopiert worden waren, betrug die Bilddichte 1,20- und hatte damit im wesentlichen den gleichen Wert wie in der Anfangsstufe, und. das Bild hatte auch eine ausgezeichnete Auflösung.

"".-"" Beispiel 11 . . ' · ■

Eine aus- 100 Teilen Zinkoxid, 20 Teilen eines Styrol/Butadien-Copolymerisats, 40 Teilen n-Butyl-

10 methacrylat, 120 Teilen Toluol und 4 Teilen einer

1 %-igen Lösung von .Bengalrosa in Methanol bestehende Mischung wurde 6 h lang in einer Kugelmühle dispergiert und gemischt. Die erhaltene Mischung wurde mit einem Drahtstab auf.eine 0,05 mm dicke Aluminiumplatte bzw. -folie aufgetragen, und das Lösungsmittel wurde mit heißer Luft verdampft, wodurch eine Schicht gebildet wurde, die im trockenen Zustand eine Dicke von 40 pm hatte. Das auf diese Weise hergestellte, lichtempfindliche Element vom Zinkoxid-Bindemittel-Typ wurde dann unter Ausbildung einer walzenförmigen Gestalt -geformt. Die gesamte Oberfläche dieses lichtempfindlichen ■ Elements wurde durch Koronaentladung mit. -6 kV gleich- · mäßig geladen, und dann wurde auf das lichtempfindliche Element zur Erzeugung eines elektrostatischen Ladungs-

25 bildes ein Bildoriginal projiziert. . "

Das Entwickler-Trägerelement war eine nachstehend als Zylinder bezeichnete, zylindrische Manschette aus rostfreiem Stahl mit einem Außendurchmesser.von 50 _mm. Die magnetische Flußdichte auf der Oberfläche - . des Zylinders betrug 70 mT_fund zwischen einer Klinge oder Rakel und der Oberfläche des Zylinders befand sich ein Spalt von 0,2 mm. Diese Entwicklungsvorrich-" tung, die mit dem sich drehenden Zylinder und einem

^° feststehenden Magneten ausgestattet war und bei der

- 42 - . -DE 1647

die .Umfangsgeschwindigkeit des Zylinders und die Umfangsgeschwindigkeit des walzenförmigen, lichtempfindlichen Elements gleich waren, wobei sich jedoch der Zylinder und das lichtempfindliche Element in entgegengesetzter Richtung drehten, wurde so eingestellt, . daß sich zwischen der Oberfläche des" walzenförmigen, lichtempfindlichen Elements und der Oberfläche des Zylindern ein Spalt von 0,25 mm befand, und dazwischen wurden eine Wechselspannung von 400 Hz und 1000 V und eine Gleichstrom-Vorspannung von -150 V angelegt.

' ' Teile

Polyäthylen (PE 130; hergestellt von 100 Hoechst AG)

MethylenblaucHlorid ■ _ . 5

MagrieL-iL ■ . . 60

20

durch ein nasses Verfahren hergestelltes 15 Siliciumdioxid (Nipail ER; hergestellt von Nippon Silica Co.)

²^ Die vorstehend angegebenen Materialien wurden in einer Mischvorrichtung gründlich vermischt und danach mit eiaer auf 150 C erhitzten, zwei Walzen aufweisenden Mischwalze geknetet. Das geknetete Produkt wurde abkühlen gelassen und dann mit einer Schneid-

30

mühle granuliert, worauf es mit einer Pulverisiervorrichtunp. unter Anwendung eines Luftstrahls pulverisiert wurde. Anschließend wurde mit einer Windkraft'-Klässiervorrichtung klassiert, wobei ein feines Pulver mit einem durchschnittlichen Teilche'ndurchmesser von· bis 20 /am erhalten wurde.

■·". 3H2974

- . ■ ' - 43 - DE 1647

Zu dem feinen Pulver wurden 0,1 Gew.-%, auf das Gewicht de.s Entwicklers bezogen, des vorstehend erwähnten, durch einnasses Verfahren hergestellten Silieiumdioxids Nipsil ER hinzugegeben, und die erhaltene Mischung wurde zur Herstellung eines Entwicklers in einem Henschel-Mischer gemischt. Nachdem in ähnlicher Weise wie vorstehend beschrieben"eine Entwicklung ■ · durchgeführt .worden war, wurde unter Anwendung einer - · elektrostatischen Korona ein kopiertes Bild auf ge-' wohnlichem Papier erhalten. Das Bild hatte eine hohe,

optische Reflexionsdichte mit dem Wert 1,4, und es · · ,^/^\ war klar und hatte eine hohe Auflösung ohne Schleier- .·.·,"-bildung. Das Bild wurde dann zum vollständigen Fixieren auf eine Druckfixiervorrichtung aufgebracht. Die Druckfixiervorrichtung wies Metallwalzen auf, die hartverchromt worden waren. Der Fixierdruck betrug 147 N/cm. · Unter Anwendung dieses Entwicklers wurden 10.000 'Blatt kontinuierlich kopiert, Dabei ergab sich, daß die nach dem Kopieren von 10.000 Blatt erhaltenen Bilder eine ähnliche Qualität hatten wie die in der Anfangsstufe erhaltenen Bilder und sehr gut waren, ohne daß sich der Entwickler verschlechterte und ohne daß der Zylinder de'r Entwicklungsvorrichtung verunrei- : nigt wur.de. Als nächstes wurden die Umwelteigenschaften :■ dieses Entwicklers geprüft. Als unter den Bedingungen einer Temperatur von 15°C und einer relativen Feuchtig- — keit von 15 % Bilder erzeugt wurden, waren diese Bilder frei von Schleiern, und die Bilddichte betrug 3 ,30'" · ' und hatte damit im wesentlichen den gleichen Wert ■ _wj__e die bei der Durchführung des Kopierens unter normalen Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen erhaltene Bilddichte. Auch unter' den Bedingungen einer Temperatur ^: von 35 C und einer relativen Feuchtigkeit von 85 % hatte die Bilddichte mit 1,25 einen ausreichend hohen".· Wert, und der Wirkungsgrad der Übertragung war ausge-

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zeichnet und betrug 85 %. Die Bilder zeigten auch eine ausgezeichnete Auflösung, woraus die ausgezeichneten Umwelteigenschaften dieses Entwicklers hervorgehen.-

Beispiel. 12 ■

Teile

Polyäthylen (AC Polyethylene-^6; hergestellt 100 von Allied Chemical Co.)

durch ein nasses Verfahren hergestelltes 20 Siliciumdioxid (Carplex #1120; hergestellt von Shionogi & Co., Ltd.)

Carbon Black . 5

Die vorstehend angegebenen Materialien wurden

20. in der gleichen V/eise wie in Beispiel 11 zur Herstellung eines feinen Pulvers mit einem durchschnittlichen Durchmesser von 10 pm verarbeitet. Zu dem feinen Pulver wurden 0,6 Gew.-%, auf das Gewicht des Pulvers bezogen, des vorstehend erwähnten, durch ein nasses Verfahren hergestellten Siliciumdloxids Carplex #1120 hinzugege-

ben, und die erhaltene Mischung wurde des weiteren • gründlich mit 80 Teilen EFV 250/400 (Elsenpulver; hergestellt von Nippon Iron Powder Co.) vermischt, wodurch ein Entwickler erhalten wurde. Dieser Entwick-' ler wurde bei einer Entwicklungsvorrichtung eingesetzt, die einen Zylinder mit einem Magnetpol aufwies, und unter Anwendung eineti Ladungsbildes, das auf einem ähnlichen lichtempfindlichen Element wie in Beispiel . 11 orzeup.t worden war, wurde eine, Magnetbürstenent-

'^^l° wicklung durchgeführt. Nach der Übertragung auf ge-

■ · ""■■■ '; 3H2.974.

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wohnliches Papier wurde beobachtet, daß das kopierte Bild frei von Schleiern war und eine hohe Auflösung sowie eine hohe Dichte (Bilddichte: 1,28) hatte. Beim kontinuierlichen Kopieren unter Anwendung dieses Ent-Wicklers wurde festgestellt, daß die Bilder nach dem Kopieren von lOOÖ Blatt im wesentlichen die gleiche Qualität hatten wie die in der Anfangsstufe erzeugten Bilder. Als die Umwelteigenschaften in einer ähnlichen Weise wie in Beispiel 11 geprüft wurden, betrug die Bilddichte bei einer Temperatur von' 15 C und einer relativen Feuchtigkeit von 15 % 1,25 und.bei einer

/i Temperatur von 35⁰C und einer relativen Feuchtigkeit '^: von 85 % 1,20, woraus hervorgeht, daß durch Änderungen in den Umgebungsbedingungen keine Änderungen in .den Entwicklungs- und Kopiereigenschaften hervorgerufen

werden. "· .'-'.-■:'

Zur'Prüfung des Dispersions- bzw. Verteilungszu-· stands von Carbon Black und von durch ein nasses V'erfahren hergestelltem Siliciumdioxid, die in dem Ent- .-; wickler enthalten sind, wurde eine Probe des Pulvers mit einem Elektronenmikroskop unter Durchstrahlung beobachtet, 'wobei-festgestellt wurde, daß Siliciumdioxid und Carbon Black sehr gleichmäßig dispergiert j£# 25 waren. . · .-"'.-"

Vergleichsbeispiel 4 " .

In ähnlicher Weise wie in Beispiel 11, wobei" jedoch das durch ein nasses Verfahren hergestellte Siliciumdioxid Nipsil ER beim Kneten nicht eingesetzt wurde und kein trockenes Mischen'durchgeführt wurde, wurde ein Entwickler hergestellt. Die Entwicklung wurde in ähnlicher Weise wie in Beispiel 11 durchge- ^; führt. Als Ergebnis wurden sehr schwache, umgekehrte

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Bilder erhalten, woraus hervorgeht, daß der Entwickler nicht die Eigenschaft der positiven Aufladbarkeit hat. · ·

b Vergleichsbeispiel 5 '

Die Herstellung eines Entwicklers und die Entwicklung wurden in ähnlicher Weise wie in Beispiel 12 durchgeführt, jedoch wurde anstelle des durch ein nasses Verfahren hergestellten Siliciumdioxids Carplex #1120 ein durch ein trockenes Verfahren hergestelltes .Siliciumdioxid (Aerozil #-200; Nippon Aerozil Co.) hinzugegeben. Bei der Entwicklung unter Anwendung des auf diese Weise hergestellten Entwicklers .wurden . nur sehr dichte, umgekehrte Bilder erhalten.

Claims (9)

Patentansprüche

1. Entwickler für elektrophotographisehe Zwecke, ^; dadurch gekennzeichnet, daß er fein verteilte Kieselsäure enthält, die durch ein nasses Verfahren hergestellt worden ist und einen pH-Wert von 6 bis 11 hat, wenn sie in einer Konzentration von 4 Gew»-% in . destilliertem Wasser suspendiert wird.

2® 2. Entwickler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die fein verteilte Kieselsäure in einer Menge von 0,01 bis 20 Gew.-%, auf das Gewicht des Entwicklers bezogen, enthalten ist,

3. Entwickler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die fein verteilte Kieselsäure 85 oder mehr Gew.-% SiO₂ enthält.

■4. Entwickler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die fein verteilte Kieselsäure Natrium (in Form von Na_?0 berechnet) in einer Menge von 0,01 bis 10 Gew. -% enthält. -

5. Entwickler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die fein verteilte Kieselsäure einen Gewichts-

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verlust, von 0,1 bis 10 Gew.-% zeigt, wenn sie 2 h lang auf 900⁰C erhitzt wird.

6. Entwickler, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einer Mischung von feinen Teilchen, wobei die Mischung ein Polymeres eines äthylenischen Olefins und fein verteilte, durchwein nasses Verfahren hergestellte Kieselsäure enthält, und aus fein verteilter, durch ein nasses Verfahren hergestellter Kieselsäure besteht.

7. Entwickler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die fein verteilte Kieselsäure einen pH-Wert von 6 bis 11 hat, wenn sie in einer Konzentration

Ib von 4 Gew.-% in destilliertem Wasser suspendiert wird.

8. Entwicklungsverfahren, dadurch"gekennzeichnet, daß ein Ladungsbild-Trägerelement, das auf seiner Oberfläche ein elektrostatisches Ladungsbild trägt, und ein Entwickler-Trägerelement, das auf seiner Oberfläche einen isolierenden Entwickler trägt, so angeordnet werden, daß im Entwicklungsbereich zwischen dem Ladungsbild-Trägerelement und dem Entwickler-Trägerelement ein vorbestimmter Spalt vorhanden ist, wobei auf dem Entwickler-Trägerelement ein Entwickler getragen wird, der fein verteilte, durch ein nasses Verfahren IuTf₁Ci-. L'e Ll te Kieselsäure uiith-Uit, und daß die Entwicklung durchgeführt wird, indem der Entwickler im Entwicklungsbereich auf das Ladungsbild-Trägerelement

^O übertragen wird.

9. Entwicklungsverfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die fein verteilte- Kieselsäure einen pH-Wert von 6 bis 11 hat, wenn sie in einer

° Konzentration von 4 Gew.-% in destilliertem Wasser suspendiert wird.