DE3208635C2 - Elektrofotografischer Entwickler und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Elektrofotografischer Entwickler und Verfahren zu seiner Herstellung

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DE3208635C2
DE3208635C2 DE3208635A DE3208635A DE3208635C2 DE 3208635 C2 DE3208635 C2 DE 3208635C2 DE 3208635 A DE3208635 A DE 3208635A DE 3208635 A DE3208635 A DE 3208635A DE 3208635 C2 DE3208635 C2 DE 3208635C2
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Abstract

Ein Entwickler enthält Tonerteilchen und Körnchen eines Mittels zur Verbesserung der Fließfähigkeit, wobei die Korngröße dieser Körnchen das 0,1- bis 20fache der durchschnittlichen Teilchengröße der Tonerteilchen beträgt. Der Entwickler hat eine hohe Haltbarkeit und Fixierbarkeit und gute Entwicklungseigenschaften.

Description

Beschreibung
Die Erfindung betrifft einen elektrofotografischen Entwickler gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Herstellung des Entwicklers.
Beispiele für bekannte Verfahren zum Sichtbarmachen elektrischer Ladungsbilder durch Entwicklung mit Tonerteilchen sind das Magnetbürsten-Entwicklungsverfahren, das Kaskaden-Entwicklungsverfahren, das Pulverwolken-Entwicklungsverfahren, das Pelzbürsten-Entwicklungsverfahren und Flüssigentwicklungsverfahren. Durch Entwicklung erhaltene Tonerbilder können, falls dies erwünscht ist, auf ein blattförmiges Bildempfangsmaterial übertragen und fixiert werden.
Beispiele für bekannte Verfahren zum Fixieren von Tonerbildern sind ein Verfahren, bei dem Tonerteilchen mittels einer Heizvorrichtung oder Heizwalze erhitzt und geschmolzen und nach dem Schmelzen auf einem Bildträgermaterial verfestigt werden, ein Verfahren, bei dem Tonerteilchen durch Erweichen oder Lösen des in Tonerteilchen als Bindemittel enthaltenen Harzes mit einem organischen Lösungsmittel an einem Bildträgermaterial fixiert werden, und ein Verfahren, bei dem Tonerteilchen unter Anwendung von Druck an einem Bildträgermaterial fixiert werden.
Als Tonerteilchen für die bekannten Entwicklungsverfahren wurden bisher feine Pulver aus in Naturharzen oder Kunstharzen dispergierten Farbstoffen oder Pigmenten, zu denen erwünschtenfalls weitere Bestandteile hinzugegeben werden, verwendet.
Materialien für Tonerteilchen werden so ausgewählt, daß sie jeweils für ein bestimmtes Fixierverfahren geeignet sind. Es ist beispielsweise kaum möglich, Tonerteilchen, die für das in weitem Umfang angewandte Verfahren der Schmelzfixierung mittels Wärme unter Anwendung einer Heizvorrichtung geeignet sind, bei
einem Heizwalzen-Fixierverfahren, einem Lösungsmittel-Fixierverfahren, einem Druckfixierverfahren oder anderen Fixierverfahren anzuwenden.
Das Verfahren zum Fixieren von Tonerteilchen unter Anwendung von Druck (Druckfixierverfahren) ist z. B. aus der US-PS 32 69 626 bekannt Das Druckfixierverfahren hat verschiedene Vorteile, die beispielsweise darin bestehen, daß der Energieverbrauch niedriger ist, daß keine Verschmutzung auftritt daß direkt nach dem Einschalten einer Kopiervorrichtung ohne Wartezeit kopiert werden kann, daß keine Gefahr des Verbrennens oder Ansengens von Kopien besteht daß mit hoher Geschwindigkeit fixiert und daß eine einfache Kopiervorrichtung angewandt werden kann.
Das Druckfixierverfahren hat jedoch bestimmte Nachteile, die beispielsweise darin bestehen, daß die Tonerteilchen schlecht fixierbar sein können und daß sich Tonerteilchen an der Druckwalze absetzen (Offset-Erschunung), was dazu führen kann, daß als Bildempfangsmaterial dienendes Papier an der Druckwalze anklebt und sich um die Druckwalze herumwickelt Zur Vermeidung dieser Nachteile des Druckfixierverfahrens sind verschiedene druckfixierbare Tonerteilchen entwickelt worden. Aus der GB-PS 12 10 665 sind z. B. druckfixierbare Tonerteilchen bekannt die einen aliphatischen Bestandteil und ein thermoplastisches Harz enthalten. Aus den US-PS 37 88 994 und 39 74 078, der GB-PS 14 31 699 und der JA-OS 108 134/1977 sind druckfixierbare Kapseltonerteilchen bekannt die im Kern ein weiches Material enthrken. Aus der GB-PS 14 14 159 sind druckfixierbare Tonerteilchen bekannt die ein Blockcopolymer aus einem klebrigen und harten Polymer und einem weichen Polymer enthalten.
Es sind jedoch noch keine druckfixierbaren Tonerteilchen erhalten worden, die in bezug auf die praktische Anwendung zufriedenstellend sind, leicht hergestellt werden können, eine ausreichende Druckfixierbarkeit zeigen, kein Absetzen an der Druckwalze und kein Herumwickeln von Papier um die Druckwalze hervorrufen, bei wiederholter Anwendung stabile Fntwicklungseigenschaften und eine stabile Druckfixierbarkeit zeigen, an einem Tonerträger, einem metallischen Entwicklungszylinder und der Oberfläche eines elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials nicht kleben bleiben und eine gute Lagerbeständigkeit haben, d L, nicht agglomerieren und nicht zusammenbacken.
In neuerer Zeit wird ein Verfahren zur Entwicklung elektrostatischer Ladungsbilder mit einem Einkomponenten-Entwickler, der ein feines magnetisches Pulver enthaltende Tonerteilchen aufweist und bei dem keine Tonerträgerteilchen eingesetzt werden, angewandt Bei diesem Entwicklungsverfahren muß das als Bindemittel der Tonerteilchen dienende Harz in bezug auf das feine magnetische Pulver ein gutes Dispergiervermögen und gute Berührungseigenschaften haben, und die Tonerteilchen müssen eine hohe Schlagfestigkeit und eine gute Fließfähigkeit haben.
Einkomponenten-Entwickler werden in der am 21. April 1980 eingereichten US-Fortführungsanmeldung 1 41 919 und in der am 18. Mai 1981 eingereichten US-Fortführungsanmeldung 2 64 516 vorgeschlagen. Wenn die Entwicklung mittels dei durch die Reibung zwischen einem Einkomponenten-Entwickler und einem Entwicklungszylinder verursachten triboelektrischen Ladung bewirkt wird, wird das isolierende Bindemittel durch Stöße oder durch langzeitige Anwen ung abgetrennt und das abgetrennte isolierende Bindemittel haftet durch triboelektrische Wirkung am Entwicklungszylinder an, wobei es sich ansammelt was dazu führt daß die Dauerhaftigkeit der Entwicklung beeinträchtigt wird.
Aus der US-PS 37 75 326, der japanischen Patentpublikation 35 867/1976, der JA-OS 64 931/1976 und den US-PS 40 22 738 und 41 08 653 ist bekannt daß Polyethylenharz ein Material mit einer ausgezeichneten Druckfixierbarkeit ist Es sind jedoch keine haltbaren Entwickler bekannt, die auch bei einem niedrigen Druck eine ausgezeichnete Druckfixierbarkeit zeigen und die Herstellung von einigen 10 000 Blatt Kopien aushalten können.
Bei druckfixierbaren Tonerteilchen besteht ein Widerspruch zwischen der Druckfixierbarkeit und der Dauerhaftigkeit der Entwicklung. Je besser die Druckfixierbarkeit ist um so schlechter ist die Fließfähigkeit der Tonerteilchen. Dadurch wird die Dauerhaftigkeit der Entwicklung in beträchtlichem Ausmaß verschlechtert, und in extremen Fällen wird nach der Herstellung von nur einigen Kopien jede weitere Wiedergabe des Originals unmöglich. Tonerteilchen, die bei einem niedrigen Druck fixiert werden können, sind erwünscht, um zu vermeiden, daß Papiere sich einrollen oder kräuseln, glänzend werden oder ihre Dicke verändern.
Aus der DE-AS 22 61 969, der DE-OS 27 30 379 und der DE-OS 24 31 200 sind druckfixierbare elektrostatografische Entwickler bekannt, die neben Tonerteilchen P.-imärteilchen eines Mittels zur Verbesserung der Fließfähigkeit enthalten. Die aus der DE-AS 22 61 969 und der DE-OS 27 30 379 bekannten Entwickler enthalten als Mittel zur Verbesserung der Fließfähigkeit pulverförmiges, hydrophobes Siliciumdioxid, während der aus der DE-OS 24 31 200 bekannte Entwickler als Mittel zur Verbesserung der Fließfähigkeit hochdisperse Kieselsäure enthält. Druckfixierbare Tonerteilchen werden mit einem Mittel zur Verbesserung der Fließfähigkeit vermischt, um ihre Haltbarkeit bei der Entwicklung zu verbessern. Wenn feine Teilchen (Primärteilchen) eines Mittels zur Verbesserung der Fließfähigkeit deren Teilchengröße (etwa 5 bis 50 ntn) viel kleiner als die Teilchengröße der Tonerteilchen ist, verwendet werden, werden zwar am Anfang gute Bilder erzeugt, jedoch werden die Primärteilchen des Mittels zur Verbesserung der Fließfähigkeit während der zum Kopieren durchgeführten Wiederholung der Entwicklung in das Innere der Tonerteilchen aufgenommen oder von den Tonerteilchen abgetrennt, was dazu führt, daß das für das Kopieren erforderliche Mittel zur Verbesserung der Fließfähigkeit oft nicht in genügender Menge vorhanden ist, so daß die erhaltene Bilddichte sehr niedrig ist. Solche unerwünschten Erscheinungen treten anscheinend auf, weil die Primärteilchen des Mittels zur Verbesserung der Fließfähigkeit eine geringere Größe und eine größere Härte als die ein weiches Material enthaltenden druckfixierbaren Tonerteilchen haben. Wenn andererseits von Anfang an große Mengen von Primärteilchen des Mittels zur Verbesserung der Fließfähigkeit verwendet werden, wird die Druckfixierbarkeit des Entwicklers beeinträchtigt und werden das Aufzeichnungsmaterial und der Entwicklungszylinder verunreinigt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektrofotografischen Entwickler aus Tonerteilchen und
I einem Mittel zur Verbesserung der Fließfähigkeit bereitzustellen, der auch bei langer, wiederholter Verwendung
ft stabile Entwicklungseigenschaften und eine stabile Fixierbarkeit zeigt und eine hohe Bilddichte liefert, eine
'! ausgezeichnete Druckfixierbarkeit zeigt, keine Offset-Erscheinung hervorruft, nicht an den Oberflächen eines
S elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials und eines Entwicklungszylinders anhaftet und eine ausgezeichne-
;> 5 te Lagerbeständigkeit hat
; Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Mittel zur Verbesserung der Fließfähigkeit in Form von Körnchen vorliegt die durch Verfestigung von Primärteilchen eines Mittels zur Verbesserung der Fließfähigkeit mit *; einer durchschnittlichen Teilchengröße von 5 bis 100 nm mittels Agglomerieren oder Granulieren mit einen,
: Harz erhalten worden sind, wobei die Korngröße dieser Körnchen das 0 1- bis 20fache der durchschnittlichen
fi ίο Teilchengröße der Tonerteilchen beträgt.
F- Der erfindungsgemäße Entwickler kann gegebenenfalls ferner Primärteilchen eines Mittels zur Verbesserung
g der Fließfähigkeit enthalten.
ΐ'3 Die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend erläutert.
'-'■ Der erfindungsgemäße Entwickler enthält Körnchen eines Mittels zur Verbesserung der Fließfähigkeit, die
;·■ is hergestellt werden, indem Primärteilchen eines Mittels zur Verbesserung der Fließfähigkeit durch Agglomerie-
• ren oder Granulieren mit einem Harz verfestigt werden.
'-'._ Während der Wiederholung des Kopiervorgangs wird der Entwickler in einem Entwicklerbehälter gerührt, so
■; daß sich allmählich alle Primärteilchen des Mittels zur Verbesserung der Fließfähigkeit von den Körnchen des
ψ Mittels zur Verbesserung der Fließfähigkeit ablösen. Deshalb ist in dem Entwickler immer eine bestimmte
p 20 Menge diskreter Primärteilchen des Mittels zur Verbesserung der Fließfähigkeit vorhanden, was dazu führt, daß
1 die Haltbarkeit des Entwicklers in bedeutendem Ausmaß erhöht wird.
\ Als Mittel zur Verbesserung der Fließfähigkeit können Materialien wie kolloidales Siliciumdioxid oder Alumi-
i niumoxidpulver verwendet werden, ur.d die durchschnittliche Teilchengröße der Primärteilciien beträgt 5 bis
I 100 nm.
I 25 Als Harz für die Verfestigung der Primärteilchen können Naturharze oder Kunstharze verwendet werden.
I Beispiele für das Harz sind: Hompolymere oder Copolymere von Styrol oder substituierten Styrolen, Polyvinyl-
1 toluol, Epoxidharze, Polyesterharze, Acrylharze, Xylolharze, lolyamidharze, Ionomerharze, Furanharze, Keton-
I harze, Terpenharze, mit Phenol modifizierte Terpenharze, Terpentinharz, mit Terpentinharz modifizierte Pen-
p taerythritester, mit Naturharz modifizierte Phenolharze, mit Naturharz modifizierte Maleinsäureharze, Cuma-
I 30 ron-Inden-Harze, mit Maleinsäure modifizierte Phenolharze, alicyclische Kohlenwasserstoffharze, Petroleumharze, Celluloseacetatphthalat, Methylvinylether/Maleinsäureanhydrid-Copolymere, Stärke-Pfropf polymere. Polyvinylbutyral, Polyvinylalkohol, Polyvinylpyrrolidon, chloriertes Paraffin, cyclisierter Kautschuk, Wachse und Fettsäuren. Diese Harze können allein oder in Fv»rm einer Kombination mehrerer Harze eingesetzt werden. Diese Harze können in Lösungsmitteln aufgelöst werden; ein Mittel zur Verbesserung der Fließfähigkeit wird 35 dazu hinzugegeben und vermischt, und die erhaltene Mischung wird getrocknet, worauf zur Herstellung der Körnchen gemahlen wird. Eine schwache Verfestigung wird bevorzugt, weil sich solche schwach verfestigten Primärteilchen eines Mittels zur Verbesserung der Fließfähigkeit leicht von den Körnchen ablösen, wodurch die Haltbarkeit des Entwicklers erhöht wird.
Das Gewichtsverhältnis des Mittels zur Verbesserung der Fließfähigkeit zu dem Harz beträgt vorzugsweise 40 100 Gew.-Teile des Mittels pro 0,1 bis 100 Gew.-Teile Harz und insbesondere 100 Gew.-Teile des Mittels pro 03 bis eOTJew.-Teile Harz.
Die Korngröße der Körnchen des Mittels zur Verbesserung der Fließfähigkeit beträgt das 0,1- bis 20fache, vorzugsweise das 1- bis 2Ofache und insbesondere das 5- bis 15fache der durchschnittlichen Teilchengröße der Tonerteilchen. Wenn die Korngröße weniger als das 0,1 fache der durchschnittlichen Teilchengröße der Toner-45 teilchen beträgt, ist die Haltbarkeit des Entwicklers nicht ausreichend. Andererseits erscheinen auf dem Entwicklungszylinder einer Entwicklungsvorrichtung Streifen, die einer ungleichmäßigen Verteilung der Tonei teilchen, d. h. einer Störung der gleichmäßigen Verteilung der Tonerteilchen, zuzuschreiben sind, wenn die Korngröße mehr als das 20fache der durchschnittlichen Teilchengröße der Tonerteilchen beträgt.
Die erwünschte Korngröße der Körnchen des Mittels zur Verbesserung der Fließfähigkeit kann durch 50 Mahlen und Klassieren, falls dies notwendig ist, erzielt werden.
Der Gehalt der Körnchen des Mittels zur Verbesserung der Fließfähigkeit in einem Entwickler beträgt vorzugsweise 0,1 bis 10 Gew.-Teile und insbesondere 03 bis 3 Gew.-Teile der Körnchen des Mittels zur Verbesserung der Fließfähigkeit pro 100 Gew.-Teile der Tonerteilchen. Wenn der Gehalt der Körnchen des Mittels zur Verbesserung der Fließfähigkeit weniger als 0,1 Gew.-Teile pro 100 Gew.-Teile der Tonerteilchen 55 beträgt, ist die Dauerhaftigkeit der Entwicklung nicht ausreichend, während die Fixierbarkeit niedrig ist, wenn der Gehalt mehr als 10 Gew.-Teile pro 100 Gew.-Teile der Tonerteilchen beträgt.
Tonerteilchen können ein Bindemittel, ein Farbmittel und, falls erwünscht, magnetische Teilchen und Zusatzstoffe enthalten. Die durchschnittliche Teilchengröße der Tonerteilchen beträgt vorzugsweise 5 bis 30 μιτι und insbesondere 10 bis 15 μπι.
60 Als Bindemittel wird ein Material bevorzugt, das leicht an Papierfas« .n fixiert bzw. befestigt werden kann, wenn es an die Papierfasern gedruckt wird. Besonders bevorzugte Bindemittel sind: ethylenische Polymere, die bei 14O0C eine Schmelzviskosität von 10 bis 106 mPa s haben, beispielsweise Polyethylen, Polypropylen Ethylen/ Propylen-Copolymere, Ethylen/Acryl-Copolymere und Ethylen/Vinylacetat-Copolymere; Kautschuke wie Styrol/Isopren-Copolymere und Styrol/Butadien-Copolymere; Elastomere wie Polyurethan-Elastomere und gesät-65 tigte, lineare Polyester; Fettsäuren und deren Derivate wie Stearinsäure, ölsäure, Myristinsäure, Stearinsäureamid, Ölsäureamid und Zinkstearat und Wachse wie Paraffinwachs und Carnaübawavhs.
Als Farbmittel können übliche Farbstoffe und Pigmente wie Ruß, Eisenschwarz, Phthalocyaninblau, Ultramarin, Chinacridon ur.r'.Benzidingelb eingesetzt werden.
Wenn magnetische Entwickler benötigt werden, können in die Tonerteilchen magnetische Pulver eingemischt werden. Die magnetischen Pulver sind beispielsweise ferromagnetische Elemente wie Eisen, Cobalt, Nickel und Mangan, Legierungen oder Verbindungen, die ein solches ferromagnetisches Element enthalten, wie Magnetit, Hämatit und Ferrit und andere übliche ferromagnetische Legierungen, die als magnetische Materialien bekannt sind. Die magnetischen Pulver können auch als Farbmittel dienen.
Außerdem können zu Zwecken wie der Ladungssteuerung und der Verhinderung des Agglomerierens Materialien wie Nigrosin, Metallkomplexe, kolloidales Siliciumdioxidpulver und pulverförmiges, fluorhaltiges Harz hinzugegeben werden.
Eine besondere Ausgestaltung der Erfindung besteht in einem Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Entwicklers, bei dem Tonerteilchen und die Körnchen des Mittels zur Verbesserung der Fließfähigkeit mittels einer Mischvorrichtung vermischt v/erden, die ohne Anwendung von Scherkraft betrieben wird. Der auf diese Weise hergestellte Entwickler wird bevorzugt.
Um die Anfangseigenschaften des Entwicklers zu verbessern, werden in den Entwickler vorzugsweise sowohl Primärteilchen als auch Körnchen eines Mittels zur Verbesserung der Fließfähigkeit eingemischt. In diesem Fall kann der Entwickler bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung durch ein Verfahren hergestellt werden, in dem ein erster Schritt, bei dem Tonerteilchen und Primärteilchen eines Mittels zur Verbesserung der Fließfähigkein, wobei die Primärteilchen eine durchschnittliche Teilchengröße haben, die kleiner als die durchschnittliche Teilchengröße der Tonerteilchen ist, mittels einer Mischvorrichtung unter Anwendung von Scherkraft vermischt werden, und ein zweiter Schritt, bei dem die in dem ersten Schritt erhaltene Mischung und Körnchen eines Mittcis zur Verbesserung der Fließfähigkeit mittels einer Miscuvorrichiurig ohne Anwendung von Scherkraft vermisch! werden, durchgeführt werden.
Das Mischungsverhältnis der Primärteilchen des Mittels zur Verbesserung der Fließfähigkeit zu den Tonerteilchen beträgt im ersten Schritt 0,01 bis 10 Gew.-Teile und vorzugsweise 0,1 bis 8 Gew.-Teile Primärteilchen pro 100 Gew.-Teile Tonerteilchen.
Um das gewünschte Mischungsverhältnis der Primärteilchen des Mittels zur Verbesserung der Fließfähigkeit zu den Tonerteilchen zu erhalten, können bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung die Tonerteilchen und Körnchen des Mittels zur Verbesserung der Fließfähigkeit (wobei die durchschnittliche Korngröße der Körnchen des Mittels zur Verbesserung der Fließfähigkeit vorzugsweise kleiner als die durchschnittliche Teilchengröße der Tonerteilchen ist) alternativ in einem ersten Schritt mittels -.<ner Mischvorrichtung unter Anwendung von Scherkraft vermischt werden, um die Körnchen des Mittels zur Verbesserung der Fließfähigkeit zu zerkleinern, was zu einer Umwandlung in die Primärteilchen führt, worauf der vorstehenderwähnte zweite Schritt durchgeführt wird.
Wenn die vorstehend erwähnten Mischungsverfahren angewendet werden, werden Tonerteilchen und Primärteilchen des Mittels zur Verbesserung der Fließfähigkeit in dem Entwickler auch in der Anfangsstufe der Entwicklung in ausreichendem Maße vermischt, was dazu führt, daß die Erzeugung von ungleichmäßigen Bildern verhindert werden kann und daß außerdem eine unerwünscht hohe Bilddichte und eine schlechte Druckfixierbarkeit. die hervorgerufen werden, wenn die Menge der Primärteilchen eines Mittels zur Verbesserung der Fließfähigkeit zu hoch bzw. zu niedri" i«t, verhindert werden können.
Unter einer "Mischvorrichtung, die unter Anwendung von Scherkraft betrieben wird" ist beispielsweise eine Mischvorrichtung zu verstehen, die in ihrem Inneren mit Rührflügeln ausgestattet ist, wobei das Drehen der Rührflügel dazu führt, daß Teilchen vermischt werden. Unter Anwendung einer solchen Mischvorrichtung kann innerhalb einer kurzen Zeit eine wirksame, gleichmäßige Vermischung erzielt werden, jedoch werden in Abhängigkeit von den Mischungsbedingungen die Teilchen in ihrer Gestalt verändert oder zerbrochen.
Unter einer "Mischvorrichtung, die ohne Anwendung von Scherkraft betrieben wird" ist beispielsweise eine Mischvorrichtung zu verstehen, die keine Rührflügel aufweist, bei der vielmehr zum Vermischen von Teilchen der Behälter der Mischvorrichtung selbst in vertikaler oder seitlicher Richtung vibriert oder rotiert. Mit einer solchen Mischvorrichtung kann ein gleichmäßiges, sanftes Vermischen erzielt werden, so daß kaum eine Veränderung der Teilchengestalt und kaum ein Zerbrechen von Teilchen auftritt. Beispiele für Mischvorrichtungen, die ohne Anwendung von Scherkraft betrieben werden, sind:
Kugelmühlen ohne Kugeln; Zwillingstrommelmischer (V-Mischer) und Farbstoff-Schüttelvorrichtungen. Die Drehung eines Mischbehälters kann von Hand bewirkt werden.
Die Erfindung v/Wd durch die nachstehenden Beispiele näher erläutert Angaben von Teilen sind auf das Gewicht bezogen, falls nichts anderes angegeben ist.
Beispiel 1
Polymeres, hergestellt durch Auflösen von 20 Teilen eines
Ethylen/Ethylacrylat-Copolymers und 30 Teilen Castorwax (hydriertes
Ricinusöl) in 50 Teilen einer aus Styrol und Butyimethacrylat
(30 Teile: 20 Teile) bestehenden Monoinerenmischung und Polymerisieren 100 Teile
Metalikomplexfarbstoff (als Ladungssteuerstoff) 2 Teile
Magnetit 50 Teile
Eine Mischung der vorstehend angegebenen Bestandteile wurde bei 1300C mittels einer Walzenmühle verknetet, abgekühlt, pulverisiert und mittels einer Zickzack-Klassiervorrichtung klassiert, wobei Tonerteilchen mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 12^5 fim erhalten wurden.
60 g Primärteilchen eines hydrophoben, kolloidalen Sfliciumdioxids wurden zu 100 ml einer zweiprozentigen Lösung eines Styrol/Butylacrylat/Maleinsäureanhydrid-Harzes in Methylethylketon hinzugegeben und gerührt,
und das erhaltene gelartige Material wurde in einen Behälter hineingebracht und an der Luft getrocknet. Nach der Lufttrocknung wurde das Material in einer Reibschale gemahlen, wobei Körnchen eines Mittels zur Verbesserung der Fließfähigkeit mit einer durchschnittlichen Korngröße von 125 μιη erhalten wurden.
1,2 Teile der Körnchen des Mittels zur Verbesserung der Fließfähigkeit wurden 1 min lang mittels einer Mischvorrichtung ohne Anwendung von Scherkraft mit 100 Teilen der vorstehend erwähnten Tonerteilchen vermischt, um einen Entwickler herzustellen. Der erhabene Entwickler wurde in eine elektrofotografische Kopiervorrichtung (der Fixierdruck war ein Liniendruck von 245 N/cm) hineingebracht, und die Haltbarkeit des Entwicklers beim Kopieren wurde gemessen. Die maximale Dichte der Bilder betrug vom Beginn bis zu der »00 OOOsten Kopie l,2±0,2, und die Bilder waren scharf und klar.
Zu Vergleichszwecken wurden die Primärteilchen des hydrophoben, kolloidalen Siliciumdioxids ohne Granulieren mit Harz in ähnlicher Weise wie bei dem vorstehend beschriebenen Verfahren mit den Tonerteilchen vermischt, und unter Anwendung der vorstehend erwähnten, elektrofotografischen Kopiervorrichtung wurden Kopiervorgänge durchgeführt. Es konnten nur etwa 100 Blatt Kopien mit scharfen und klaren Bildern hergestellt werden.
Beispiel 2
Polyethylenwachs 50 Teile
Paraffin (Fp.: 700C) 50 Teile
Metallkomplexfarbstoff (als Ladungssteuerstoff) 2 Teile
Magnetit 50 Teile
Eine Mischung der vorstehend erwähnten Bestandteile wurde bei 1300C mittels einer Walzenmühle verknetet, abgekühlt, pulverisiert und mittels einer Zickzack-Klassiervorrichtung klassiert, wobei Tonerteilchen mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 10 μιη erhalten wurden.
Körnchen eines Mittels zur Verbesserung der Fließfähigkeit wurden in ähnlicher Weise wie bei dem
vorstehenden Beispiel 1 hergestellt.
100 Teile der Tonerteilchen und 2 Teile der Körnchen des Mittels zur Verbesserung der Fließfähigkeit wurden vermischt, um einen Entwickler herzustellen. Die Haltbarkeit des Entwicklers beim Kopieren wurde unter
Anwendung der gleichen elektrofotografischen Kopiervorrichtung wie in Beispiel 1 getestet. Die maximale
Dichte der Bilder betrug vom Beginn bis zu der 3000sten Kopie 1,4 ± 0,3, und die Bilder waren scharf und klar. Das Fixieren wurde mit einem Liniendruck von 98,1 N/cm bewirkt.
Zu Vergleichszwecken wurden die Primärteilchen des hydrophoben, kolloidalen Siliciumdioxids ohne
Granulieren mit Harz in einer ähnlichen Weise wie bei dem vorstehend beschriebenen Verfahren mit den
Tonerteilchen vermischt, und unter Anwendung der vorstehend erwähnten Kopiervorrichtung wurden
Kopiervorgänge durchgeführt. Die Bilddichte war schon sehr niedrig geworden, als die dritte Kopie hergestellt worden war.
Beispiel 3
Es wurden die in Beispiel 1 verwendeten Tonerteilchen eingesetzt.
Körnchen eines Mittels zur Verbesserung der Fließfähigkeit wurden durch das nachstehende Verfahren hergestellt.
100 g kolloidales Siliciumdioxid wurden zu 100 ml einer l%igen Lösung eines cyclisierten Kautschuks in Toluol hinzugegeben und gerührt, und das erhaltene gelartige Material wurde zur Lufttrocknung bei 50" C in einen Behälter hineingebracht Dann wurde das Material in einer Reibschale gemahlen, wobei Körnchen eines Mittels zur Verbesserung der Fließfähigkeit mit einer durchschnittlichen Korngröße von 160 μιη erhalten wurden.
Die erhaltenen Körnchen des Mittels zur Verbesserung der Fließfähigkeit (1,0 Teile) wurden zur Herstellung eines Entwicklers mit 100 Teilen der in Beispiel 1 eingesetzten Tonerteilchen vermischt
Der auf diese Weise hergestellte Entwickler wurde unter Anwendung der in Beispiel 1 angewendeten elektrofotografischen Kopiervorrichtung bezüglich der Haltbarkeit beim Kopieren getestet Die maximale Bilddichte betrug vom Beginn bis zu der 100 OOOsten Kopie 13 ± 0.2, jnd die Bilder waren scharf und klar.
Beispiel 4
100 Teile der in Beispiel 1 eingesetzten Tonerteilchen und 0,6 Teile kolloidales Siliciumdioxid wurden 30 s lang mittels einer unter Anwendung von Scherkraft betriebenen Mischvorrichtung vermischt Dann wurden zu der in der vorstehend beschriebenen Weise hergestellten Mischung 0,8 Teile der in Beispiel 1 eingesetzten Körnchen eines Mittels zur Verbesserung der Fließfähigkeit hinzugegeben und zur Herstellung eines Entwicklers 1 min lang mittels einer ohne Anwendung von Scherkraft betriebenen Mischvorrichtung (eines kleinen Zwillingstrommelmischers bzw. V-Mischers) vermischt
Der Entwickler wurde in eine elektrofotografische Kopiervorrichtung (der Fixierdruck war ein Liniendruck von 245 N/cm) hineingebracht, und die Haltbarkeit beim Kopieren wurde getestet Die maximale Bilddichte betrug vom Beginn bis zu der 100 OOOsten Kopie 132 ± OA und die Bilder waren scharf und klar.
Zu Vergleichszwecken wurden die Tonerteilchen, das kolloidale Siliciumdioxid (als Primärteilchen eines mittels zur Verbesserung der Fließfähigkeit) und die Körnchen des Mitteis zur Verbesserung der Fließfähigkeit zur Herstellung von Entwicklern entweder direkt mittels einer unter Anwendung von Scherkraft betriebenen
Mischvorrichtung oder direkt mittels einer ohne Anwendung von Scherkraft betriebenen Mischvorrichtung vermischt. Die erhaltenen Entwickler ergaben unregelmäßige Bilder und eine geringere Fixierbarkeit, d. h. eine schlechte Bildqualität und eine schlechte Fixierbarkeit, wenn sie für die Entwicklung von Ladungsbildern eingesetzt wurden.
Beispiel 5
100 Teile der Tonerteilchen von Beispiel 2 und 0,8 Teile kolloidales Siliciumdioxid wurden 3 min lang mittels einer unter Anwendung von Scherkraft betriebenen Mischvorrichtung mit 2460 U/min vermischt. Die erhaltene Mischung wurde 30 s lang mittels einer ohne Anwendung von Scherkraft betriebenen Mischvorrichtung (eines io Zwillingstrommelmischers bzw. V-Mischers) mit 1,0 Teilen der in Beispiel 1 eingesetzten Körncheneines Mittels zur Verbesserung der Fließfähigkeit vermischt, wobei ein Entwickler erhalten wurde.
Der erhaltene Entwickler wurde unter Anwendung der in Beispiel 1 angewendeten, elektrofotografischen Kopiervorrichtung dem Test bezüglich der Halbarkeit beim Kopieren unterzogen. Die maximale Bilddichte betrug vom Beginn bis zu der 3000sten Kopie 1,53 ±0,3, und die erhaltenen Bilder waren scharf und klar und 15 wurden mit einem Liniendruck von 98,1 N/cm fixiert.

Claims (12)

Patentansprüche
1. Elektrofotografischen Entwickler aus Tonerteilchen und einem Mittel zur Verbesserung der Fließfähigkeit, dadnrch gekennzeichnet, daß das Mittel in Form von Körnchen vorliegt, die durch Verfestigung von Primärteilchen eines Mittels zur Verbesserung der Fließfähigkeit mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 5 bis 100 nm mittels Agglomerieren oder Granulieren mjt einem Harz erhalten worden sind, wobei die Korngröße dieser Körnchen das 0,1- bis 20fache der durchschnittlichen Teilchengröße der Tonerteilchen beträgt
2. Entwickler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zur Verbesserung der Fließfähigkeit ίο kolloidales Siliciumdioxid oder Aluminiumoxid ist
3. Entwickler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß er pro 100 Gew.-Teile der Tonerteilchen 0,1 bis 10 Gew.-Teile der Körnchen enthält
4. Entwickler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß er ferner Primärteilchen eines Mittels zur Verbesserung der Fließfähigkeit enthält
5. Entwickler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet daß er pro 100 Gew.-Teile der Tonerteilchen 0,01 bis 10 Gew.-Teile der Primärteilchen enthält
6. Verfahren zur Herstellung eines elektrofotografischen Entwicklers nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Körnchen eines Mittels zur Verbesserung der Fließfähigkeit uk' Tonerteilchen mittels einer Mischvorrichtung ohne Anwendung von Scherkraft vermischt werden, wobei die durchschnittliche Korngröße der Körnehen das 0,1 - bis 20fache der durchschnittlichen Teilchengröße der Tonerteilchen beträgt
7. Verfahren zur Herstellung eines elektrofotografischen Entwicklers nach Anspruch 4 oder 5, gekennzeichnet durch
einen ersten Schritt bei dem Tonerteilchen und Primärteilchen eines Mittels zur Verbesserung der Fließfähigkeit wobei die durchschnittliche Teilchengröße der Primärteilchen kleiner als die durchschnittliche Teilchengröße der Tonerteilchen ist mittels einer Mischvorrichtung unter Anwendung von Scherkraft vermischt werden, und
einen zweiten Schritt bei dem die in dem ersten Schritt erhaltene Mischung und Körnchen eines Mittels zur Verbesserung der Fließfähigkeit mittels einer Mischvorrichtung ohne Anwendung von Scherkraft vermischt werden.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet daß im ersten Schritt 100 Gew.-Teile Tonerteilchen und 0,01 bis 10 Gew.-Teile Primärteilchen vermischt werden.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet daß die durchschnittliche Korngröße der im zweiten Schritt eingesetzten Körnchen größer als die durchschnittliche Teilchengröße der Tonerteilchen ist
10. Verfahren zur Herstellung eines elektrofotografischen Entwicklers nach Anspruch 4 oder 5, gekennzeichnet durch
einen ersten Schritt, bei dem Tonerteilchen und Körnchen eines Mittels zur Verbesserung der Fließfähigkeit mittels einer Mischvorrichtung unter Anwendung von Scherkraft vermischt werden, und
einen zweiten Schritt, bei dem die in dem ersten Schritt erhaltene Mischung und Körnchen eines Mittels zur Verbesserung der Fließfähigkeit mittels einer Mischvorrichtung ohne Anwendung von Scherkraft vermischt werden.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die durchschnittliche Korngröße der im ersten Schritt eingesetzten Körnchen kleiner als die durchschnittliche Teilchengröße der Tonerteilchen ist
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die durchschnittliche Korngröße der im zweiten Schritt eingesetzten Körnchen größer als die durchschnittliche Teilchengröße der Tonerteilchen ist.
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