DE3508379C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein
elektrophotographisches
Aufzeichnungsverfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs
1 oder 2.
Als fotoleitfähiges Material, das in elektrophotographischen,
lichtempfindlichen, anorganischen Materialien benutzt werden kann,
sind Selen, Kadmiumsulfid und Zinkoxid bekannt. Diese photoleitfähigen
Materialien haben eine Anzahl von Vorteilen, wie z. B. die
Fähigkeit der Aufladung bis zu einem zweckentsprechenden Potential
in der Dunkelheit, einen kleinen Ladungsverlust in der Dunkelheit
oder die schnelle Ladungszerstreuung bei Lichteinstrahlung. Auf
der anderen Seite zeigen sie auch verschiedene Nachteile. Beispielsweise
schreitet bei photoleitfähigen Selen-Körpern die
Kristallisation auf Grund von Faktoren, wie Temperatur, Feuchtigkeit,
Staub, Druck, usw. leicht fort. Insbesondere geht die Kristallisation
bei einer Temperatur oberhalb von
40°C in ausgeprägtem Maße vor sich, was den Nachteil zur Folge
hat, daß sich die Aufladungseigenschaften verschlechtern oder weiße
Flecken auftreten. Bei photoleitfähigen Selen- oder Kadmiumsulfidkörpern
tritt der Nachteil auf, daß man bei längerer Benutzung
unter feuchten Bedingungen keine beständige Empfindlichkeit und
Haltbarkeit erreicht.
Andererseits erfordert ein photoleitfähiges Zinkoxid-Körper
eine Sensibilisierung mit einem Sensibilisierungsfarbstoff,
der im typischen Fall Bengalrosa ist. Da ein solcher
Sensibilisierungsfarbstoff durch die Corona-Beladung zerstört wird
oder durch die Belichtung eine Farbverblassung erleidet, zeigt sich
der Nachteil, daß sich längerfristig kein beständiges Bild ergibt.
Es wurden auch verschiedene organische photoleitfähige
Polymere vorgeschlagen, im typischen Fall Polyvinylcarbazol. Obgleich
diese Polymere den oben genannten anorganischen photoleitfähigen Materialien
in bezug auf das Filmbildungsvermögen, das leichte Gewicht,
die hohe Produktivität, usw. überlegen sind, konnten sie bisher kaum
praktisch eingesetzt werden, weil sie den anorganischen photoleitfähigen
Materialien in bezug auf Empfindlichkeit, Haltbarkeitseigenschaften
und Beständigkeit gegenüber Umgebungsveränderungen unterlegen
sind. Außerdem wurde noch kein geeigneter Sensibilisator gefunden,
der das organische photoleitfähige Material genügend sensibilisieren
kann.
Aus den oben erwähnten Gründen wurde in den letzten
Jahren auf dem Gebiet der niedermolekularen, organischen photoleitfähigen
Materialien anstelle der polymeren organischen photoleitfähigen
Materialien eine Reihe von Entwicklungen durchgeführt. Der Vorteil
der niedermolekularen organischen photoleitfähigen Materialien
liegt in dem vergrößerten Umfang geeigneter Verbindungen, was die
Wahl von Verbindungen mit hoher Empfindlichkeit und hohem Ladungshaltevermögen
gestattet, wodurch die durch den Einsatz der bekannten
organischen photoleitfähigen Polymeren verursachten Nachteile des
photoleitfähigen Körpers beseitigt werden können.
Der ein organisches photoleitfähiges Material (nachfolgend
als OPC abgekürzt) aufweisende photoleitfähige Körper hat
als Nachteil eine geringe Oberflächenhärte und ist daher für Kratzer
empfänglich. Aus diesem Grund kann die Oberfläche des Photoleiter-Körpers
nicht kräftig gereinigt werden. Daher sind die auf
seiner Oberfläche durch Corona-Beladung usw. gebildeten Materialien
von geringem Widerstand, auf der Oberfläche befestigtes Papierpulver
oder aus anderen Gründen gebildete andere Materialien von geringem
Widerstand schwierig zu entfernen. Insbesondere absorbieren die
vorgenannten Materialien unter hohen Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen
Feuchtigkeit, bis sich der Widerstand außerordentlich
stark verringert hat, was in nachteiliger Weise Störungen der latenten
Bilder verursacht.
Als Ergebnis verschiedener Untersuchungen zur Überwindung
dieser Nachteile von OPC-Körpern wurde nun gefunden,
daß es von günstiger Wirkung ist, wenn man einen magnetischen
Toner oder ein spezifisches magnetisches Pulver enthaltende magnetische
Teilchen mit einem OPC-Körper in Berührung
bringt.
In der Japanischen Offenlegungsschrift Nr. 43036/1979
wurde ein neues Entwicklungsverfahren vorgeschlagen. Dieses Verfahren
umfaßt die sehr dünne Aufbringung eines magnetischen Toners auf
eine Hülse, einer triboelektrischen Aufladung der Hülse
und dann die Entwicklung in der Weise, daß man diesen Toner unter
die sehr dichte Einwirkung eines magnetischen Feldes bringt, das
dem elektrostatischen Bild berührungslos gegenübersteht. Nach diesem
Verfahren erhält man ausgezeichnete Bilder, weil eine ausreichende
triboelektrische Aufladung durch die sehr dünne Aufbringung des magnetischen
Toners auf die Hülse ermöglicht wird und dadurch die Kontaktmöglichkeiten
zwischen der Hülse und dem Toner erhöht werden,
der Toner durch eine magnetische Kraft gehalten wird und der Magnet
und der Toner relativ zueinander bewegt werden, wodurch die gegenseitige
Agglomerierung zwischen Tonerteilchen zerfällt und auch eine
genügende Reibung mit der Hülse erreicht wird, und endlich, weil der durch
Magnetkraft gehaltene Toner und die Durchführung der Entwicklung
in der Weise, daß man den Toner kontaktlos dicht an das elektrostatische
Bild bringt, den Grundschleier vermeidet. Nach diesem Verfahren
konnte jedoch trotz des Einsatzes eines magnetischen Toners
die oben erwähnte Störung des latenten Bildes kaum beseitigt werden,
wenn es auf einen OPC-Körper angewandt wurde.
Aus der GB-OS 20 02 915 ist elektrophotographisches Aufzeichnungsverfahren
unter Verwendung eines lichtempfindlichen
Aufzeichnungsmaterials bekannt, das auf einem leitfähigen
Träger eine Schicht aus einer photoleitfähigen
Zusammensetzung aufweist, die ein polymeres organisches
photoleitfähiges Elektronendonor-Material enthält. Bei diesem
Material handelt es sich beispielsweise um
Polyvinylcarbazol.
Die JP-OS 58-189 646 beschreibt einen magnetischen Toner
mit 20-60 Gew.-% schwarzen magnetischen Eisenoxids, das
16-25 Gew.-% FeO enthält, einem durchschnittlichen
(Zahlenmittel) Teilchendurchmesser von 0,2-0,7 µm, einer
spezifischen Oberfläche von 2-10 m²/g sowie mit einem
Harzbindemittelanteil von 40-80 Gew.-%.
Aus der DE-OS 29 08 962 ist ein elektrophotographisches Kopierverfahren
bekannt, bei dem ein auf einem photoleitfähigen
Träger ausgebildetes latentes Bild unter Verwendung
eines Entwicklerwerkstoffes, der sowohl einen nicht-magnetischen
und elektrisch isolierenden als auch einen magnetischen
Toner enthält, mit Hilfe einer Magnetbürste zu
einem Tonerbild entwickelt wird (sog. Magnetbürstenverfahren),
wobei der dabei verwendete magnetische Toner einen
spezifischen Widerstand von 10¹⁰ bis 10¹⁴ Ω×cm aufweist.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein
elektrophotographisches Aufzeichnungsverfahren zur Verfügung
zu stellen, das die vorstehenden Nachteile, insbesondere
Störungen des latenten Bildes, die durch auf dem
elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterial befindliche
Verunreinigungen in Verbindung mit ungenügendem Reinigen
des Aufzeichnungsmaterials entstehen, vermeidet.
Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen elektrophotographischen
Aufzeichnungsverfahren mit den
Merkmalen des Patentanspruchs 1 bzw. in alternativer Weise
mit denjenigen des Patentanspruchs 2 gelöst.
Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Der Grund, weshalb erfindungsgemäß der Nachteil der
Neigung der Bildung von Störungen des latenten Bildes in dem
OPC-Körper überwunden wird, kann vermutlich der Berührung
des magnetischen Pulvers mit dem OPC-Körper
zugeschrieben werden.
Fig. 1 ist eine schematische Schnittansicht zur Erläuterung
einer Ausführungsform der Entwicklungsvorrichtung zur Durchführung
des erfindungsgemäßen Abbildungsverfahrens.
Ein spezifisches Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens
besteht darin, daß man eine Schicht eines Entwicklers, der
einen ein magnetisches Pulver mit einer spezifischen Oberfläche
von 2 bis 20 m²/g, gemessen durch die Stickstoffadsorptionsmethode
nach BET, enthaltenden magnetischen Toner aufweist, eine Schicht
eines Entwicklers, der das genannte magnetische Pulver und einen
magnetischen Toner enthaltende magnetische Teilchen aufweist, oder
eine Schicht eines Entwicklers, der die genannten, das genannte magnetische
Pulver und einen unmagnetischen Toner enthaltenden magnetischen
Teilchen aufweist, mit einem lichtempfindlichen OPC-Körper mit einer wie
nachstehend definierten Oberflächenhärte von 10 g oder mehr in Berührung bringt.
Die organischen, in der vorliegenden Erfindung verwendeten
fotoleitfähigen Körper sind u. a. solche, bei denen organische, fotoleitfähige
Polymere, wie Polyvinylcarbazol, benutzt werden, und
jene, bei denen niedermolekulare organische fotoleitfähige Materialien
und isolierende Polymere als Bindemittel Verwendung finden. Unter
ihnen werden die lichtempfindlichen Körper mit Schichtstruktur mit
einer Ladungen transportierenden und einer Ladungen erzeugenden Schicht
erfindungsgemäß bevorzugt. Die Ladungen erzeugende Schicht wird dadurch
gebildet, daß man ein Ladungen erzeugendes Material, z. B. ein Azo-Farbstoff,
wie Sudan-Rot, Dian-Blau, Dienus-Grün B, usw., ein Chinon-Farbstoff,
wie Algol-Gelb, Pyrenchinon, Indanthren-Brilliantviolett
RRP, usw., Chinocyanin-Farbstoff, Perylen-Farbstoff, Indigo-Farbstoff,
wie z. B. Indigo, Thioindigo, usw. Bisbenzimidazol-Farbstoff,
wie Indisch-Echtorange-Toner, usw., Phthalocyanin-Farbstoff, wie
Kupfer-Phthalocyanin, usw., Chinacridon-Farbstoff und andere, in
einem Harzbinder, wie z. B. Polyester, Polystyrol, Polyvinylbutyral,
Polyvinylpyrrolidon, Methylzellulose, Polyacrylester, Zelluloseester,
usw. dispergiert. Ihre Dicke kann 0,01 bis 1 µ, vorzugsweise
0,05 bis 0,5 µ betragen.
Die Ladungen transportierende Schicht wird in der Weise gebildet,
daß man ein Defektelektronen transportierendes Material, darunter
Verbindungen, die in der Haupt- oder der Seitenkette polycyclische,
aromatische Verbindungen, wie Anthracen, Pyren, Phenanthren, Coronen,
usw., stickstoffhaltige cyclische Verbindungen, wie Indol, Carbazol,
Oxazol, Isoxazol, Thiazol, Imidazol, Pyrazol, Oxadiazol, Pyrazolin,
Thiadiazol, Triazol, usw., Hydrazon-Verbindungen, usw. in einem
Harz mit Filmbildungseigenschaft auflöst. Diese Auflösung erfolgt
deshalb, weil Ladungen transportierende Materialien im allgemeinen
ein niedriges Molekulargewicht haben und selbst ein geringes Filmbildungsvermögen
aufweisen. Diese Harze können u. a. sein Polycarbonat,
Polymethacrylsäureester, Polyallylat, Polystyrol, Polyester, Polysulfon,
Styrol-Acrylnitril-Copolymer, Styrol-Methylmethacrylat-Copolymer
und dergl. Die Ladungen transportierende Schicht sollte vorzugsweise eine Dicke
von 5 bis 20 µm haben. Bei dem Harz für die Bildung der Oberflächenschicht
eines lichtempfindlichen Körpers, so z. B. der Ladungen transportierenden
Schicht, sind auch Eigenschaften, wie Abriebwiderstand oder Gleitvermögen,
wichtig. Zur wirksamen Lösung der Aufgabe der vorliegenden
Erfindung ist jedoch ein Harz besonders erwünscht, das eine Glasübergangstemperatur
(Tg) bei der "Peak"position von 60°C oder höher,
insbesondere 80°C oder höher, hat, gemessen durch ein Differential-Abtastkalorimeter
(DSC).
Die Oberflächenhärte des bei der vorliegenden Erfindung
zur Verwendung kommenden, lichtempfindlichen OPC-Körpers sollte vorzugsweise
10 g oder mehr betragen, insbesondere 12 bis 100 g, gemessen
nach dem nachfolgend beschriebenen Verfahren.
Ein lichtempfindlicher OPC-Körper wird auf einem Probenhalter,
beispielsweise eines bekannten Oberflächenmeßgerätes
befestigt. Der Probenhalter wird mit einer
Geschwindigkeit von 50 mm/min einer vertikalen Last (x g) bewegt,
um die lichtempfindliche OPC-Oberfläche zu ritzen. Die vertikale
Last wird mit einer konisch geformten Diamantnadel aufgebracht,
wobei der Kegelwinkel 90° beträgt und die Spitze als Halbkugel mit
einem Durchmesser von 0,01 mm geformt ist. Die Breite des eingeritzten
Kratzers wird beispielsweise mit einem an den Mikrohärtetester
angeschlossenen
Mikroskop gemessen.
Dieser Vorgang wird unter Veränderung der Last x auf
beispielsweise 10 g, 15 g, 20 g, 25 g, 30 g, 35 g, 40 g usw. wiederholt.
Die Last zur Erzeugung eines Kratzers von 50 µm wird aus der
linearen Regressionsbeziehung zwischen der Kratzerbreite (arithmetischer
Mittelwert der maximalen Kratzerbreite und der minimalen Kratzerbreite)
und der Last berechnet. Der Wert der Last bei einer Kratzerbreite von 50 µm wird als die
Härte des lichtempfindlichen OPC-Körpers definiert. Wenn der lichtempfindliche
OPC-Körper eine Trommel ist, wird der Körper so auf den
Probenhalter gesetzt, daß sich der Kratzer nicht in der Axialrichtung
der Trommel bildet.
Als Bindemittel für die Ladungen transportierende Schicht kann ein
Vinylpolymer alleine oder im Gemisch mit anderen Harzen dienen.
Ebenso kann ein Polycarbonatharz alleine oder im Gemisch mit anderen
Harzen eingesetzt werden. Vinylpolymere umfassen Homopolymere von
Vinylmonomeren und Copolymere von zwei oder mehr Vinylmonomeren,
darunter Styrol, p-Chlorstyrol, Vinyltoluol, Methylmethacrylat,
Acrylnitril, N-Vinylcarbazol, usw. Weitere Copolymere aus Vinylmonomeren
und mit diesen copolymerisierfähigen Monomeren, wie z. B.
Dienmonomeren, können ebenfalls verfügbar sein.
Das bei der vorliegenden Erfindung einzusetzende Bindeharz
für den Toner kann umfassen Homopolymere des Styrols und der
Derivate des Styrols, wie z. B. Polystyrol, Poly-p-chlorstyrol,
Polyvinyltoluol; Copolymere des Styroltyps, wie z. B. Styrol-p-Chlorstyrol-Copolymer,
Styrol-Propylen-Copolymer, Styrol-Vinyltoluol-Copolymer,
Styrol-Vinylnaphthalin-Copolymer, Styrol-Methylacrylat-Copolymer,
Styrol-Ethylacrylat-Copolymer, Styrol-Butylacrylat-Copolymer, Styrol-Octylacrylat-Copolymer,
Styrol-Methylmethacrylat-Copolymer, Styrol-Äthylmethacrylat-Copolymer,
Styrol-Butylmethacrylat-Copolymer,
Styrol-α-Chlormethylmethacrylat, Styrol-Acrylnitril-Copolymer,
Styrol-Vinylmethylether-Copolymer, Styrol-Vinylethylether-Copolymer,
Styrol-Vinylmethylketon-Copolymer, Styrol-Butadien-Copolymer, Styrol-Isopren-Copolymer,
Styrol-Acrylnitril-Indol-Copolymer, Styrol-Maleinsäure-Copolymer,
Styrol-Maleinsäureester-Copolymer, usw.; Polymethylmethacrylat,
Polybutylmethacrylat, Polyvinylchlorid, Polyvinylacetat,
Polyethylen, Polypropylen, Polyester, Polyurethan, Polyamid, Epoxyharz,
Polyvinylbutyral, Polyacrylsäureharz, Naturharz, modifiziertes
Naturharz, Terpenharz, Phenolharz, aliphatisches oder alicyclisches
Kohlenwasserstoffharz, aromatisches Petroleumharz, chloriertes
Paraffin, Paraffinwachs, Carnaubawachs, usw. Diese Bindemittelharze
können einzeln oder als Gemisch eingesetzt werden.
Wenn bei der vorliegenden Erfindung ein Einkomponenten-Entwickler
eingesetzt wird, bedient man sich eines magnetischen
Toners, der magnetisches Pulver enthält. Das in den erfindungsgemäß
einzusetzenden magnetischen Toner einzufügende magnetische Pulver
kann ein Material sein, das in einem magnetischen Feld magnetisiert
wird, darunter z. B. das Pulver eines ferromagnetischen Metalls,
wie Eisen, Kobalt oder Nickel oder dessen Legierungen, oder Verbindungen,
wie Magnetit oder γ-Fe₂O₃, Ferrit.
Damit die oben erwähnte Wirkung eintritt, soll das magnetische
Pulver insbesondere eine spezifische Oberfläche nach BET,
gemessen nach der Stickstoffadsorptionsmethode, von 2 bis 20 m²/g,
vorzugsweise 2,5 bis 12 m²/g haben. Der Gehalt des magnetischen Toners
soll vorzugsweise 10 bis 70 Gew.-% betragen, bezogen auf das Tonergewicht.
Der bei der vorliegenden Erfindung einzusetzende magnetische
Toner sollte vorzugsweise eine auf das Volumen bezogene mittlere
Teilchengröße von 5 bis 20 µ, insbesondere 6 bis 15 µ haben.
Wenn bei der vorliegenden Erfindung ein Zweikomponenten-Entwickler
eingesetzt wird, benutzt man einen Entwickler, der einen
nichtmagnetischen oder einen magnetischen Toner aufweist.
Die bei der vorliegenden Erfindung einzusetzenden magnetischen
Teilchen haben ein magnetisches Pulver und ein Bindemittel.
Die magnetischen Teilchen sollten so ausgebildet sein, daß sie
reibungselektrische Ladungen tragen, die in ihrer Polarität den
Tonerteilchen entgegengesetzt sind. Das magnetische Pulver kann ein
Material sein, das in einem magnetischen Feld magnetisiert wird,
darunter Pulver eines ferromagnetischen Metalls, wie Eisen, Kobalt
oder Nickel oder deren Legierungen, oder Verbindungen, wie Magnetit
oder γ-Fe₂O₃, Ferrit. Diese magnetischen Pulver sollen vorzugsweise
mit einer organischen Verbindung behandelt werden, wie etwa einer
Kupplungsbehandlung usw. Damit der oben erwähnte Effekt eintritt,
soll das magnetische Pulver insbesondere eine spezifische Oberfläche
nach BET, gemessen nach der Stickstoffadsorptionsmethode, von 2 bis
20 m²/g, vorzugsweise 2,5 bis 12 m²/g haben. Das Bindemittel kann irgendein
in der Technik bekanntes thermoplastisches oder wärmehärtbares
Harz sein. Der Gehalt des magnetischen Pulvers kann vorzugsweise
10 bis 80 Gew.-%, insbesondere 30 bis 75 Gew.-% betragen, bezogen auf
das Gewicht der magnetischen Teilchen. Die Größe der magnetischen
Teilchen beträgt vorzugsweise etwa 8 bis 50 µ, insbesondere 10 bis
30 µ, ausgedrückt als auf das Volumen bezogene mittlere Größe. Die
magnetischen Teilchen sollten vorzugsweise eine auf das Volumen bezogene
mittlere Teilchengröße von etwa dem 3fachen oder weniger der
Teilchengröße des Toners haben. Die bei der Erfindung einzusetzenden
magnetischen Teilchen werden vorzugsweise in der Weise hergestellt,
daß man magnetisches Pulver und ein Bindemittel unter Erhitzung
knetet und nach dem Abkühlen auf eine gewünschte Teilchengröße zerkleinert.
Die so hergestellten magnetischen Teilchen werden bevorzugt,
da auf ihren Oberflächen Binderharzoberfläche und Magnetpulveroberfläche
freiliegen.
Der bei dem Zweikomponenten-Entwickler einzusetzende
magnetische Toner kann gleich oder verschieden sein von dem vorgenannten,
bei dem Einkomponenten-Entwickler einzusetzenden magnetischen
Toner. Desgleichen kann als der in dem Zweikomponenten-System zu
verwendende unmagnetische Toner das beschriebene Binderharz für
Toner eingesetzt werden, in das bekannte Farbstoffe eingearbeitet
werden. Der Toner sollte vorzugsweise eine volumenmäßige mittlere
Teilchengröße von 5 bis 20 µ, insbesondere 6 bis 15 µm haben.
Ferner wird vorzugsweise ein unmagnetisches, anorganisches,
feines Pulver mit einer spezifischen Oberfläche nach BET von 0,5 bis
500 m²/g, insbesondere 50 bis 400 m²/g, gemessen mit der Stickstoffadsorptionsmethode,
dem magnetischen Toner, dem nichtmagnetischen
Toner oder den magnetischen Teilchen in dem erfindungsgemäß einzusetzenden
Entwickler zugesetzt. Insbesondere wird der Zusatz des
nichtmagnetischen anorganischen feinen Pulvers zum Toner bevorzugt.
Durch die Zugabe dieses feinen Pulvers wird die oben beschriebene
Störung der latenten Bilder gemildert. Wahrscheinlich geschieht dies
deshalb, weil das feine Pulver eine große spezifische Oberfläche
hat, wodurch das auf der Trommel wie oben erwähnt haftende niederohmige
Material durch Adsorption oder Anhaften an diesem feinen
Pulver entfernt werden kann. Als derartiges nichtmagnetisches anorganisches
Pulver kann Pulver oder feinteiliges Material aus beispielsweise
Aluminiumoxid, Titandioxid, Bariumtitanat, Magnesiumtitanat,
Calciumtitanat, Strontiumtitanat, Zinkoxid, Kieselerde, Ton, Glimmer,
Wollastonit, Diatomeenerde, verschiedenen anorganischen Oxid-Pigmenten,
Chromoxid, Ceroxid, rotem Eisenoxid, Antimontrioxid, Magnesiumoxid,
Zirkonoxid, Bariumsulfat, Bariumcarbonat, Calciumcarbonat und
Siliciumdioxid dienen. Insbesondere werden feine Siliciumdioxid-Teilchen
bevorzugt.
Die hier erwähnten feinen Siliciumdioxidteilchen betreffen
feine Teilchen mit Si-O-Si-Bindungen, darunter die nach dem Trockenverfahren
und die nach dem Naßverfahren hergestellten Teilchen. Als
Naßverfahren sind verschiedene bekannte Verfahren einsetzbar. Beispielsweise
fällt hierunter das Verfahren der Zersetzung von Natriumsilikat
mit einer Säure, das allgemein durch das folgende Reaktionsschema
angegeben wird:
Na₂O · xSiO₂ + HCl + H₂O → SiO₂ · nH₂O + NaCl;
das Verfahren der Zersetzung von Natriumsilikat mit einem Ammoniumsalz
oder einem Alkalisalz (nachfolgend ist das Reaktionsschema abgekürzt);
das Verfahren der Bildung eines Erdalkalimetallsilikats
aus Natriumsilikat mit nachfolgender Zersetzung mit einer Säure
unter Bildung von Kieselsäure; das Verfahren der Umsetzung einer
Natriumsilikatlösung mit einem Ionenaustauscherharz zu Kieselsäure;
oder das Verfahren, bei dem natürliche Kieselsäure oder natürliches
Silikat benutzt wird.
Als die hier erwähnten feinen Siliciumdioxidteilchen ist
wasserfreies Siliciumdioxid oder aber irgendein Silikat, wie etwa
Aluminiumsilikat, Natriumsilikat, Kaliumsilikat, Magnesiumsilikat,
Zinksilikat und dergl. einsetzbar. Ihre Teilchengröße sollte als
die primäre Teilchengröße in dem Bereich von 0,01 bis 2 µm liegen.
Es werden jene Materialien bevorzugt, die wenigstens 85 Gew.-% SiO₂
enthalten.
Die feinen Siliciumdioxidteilchen nach dem Trockenverfahren
sind die sogenannte Trockenverfahrenkieselsäure oder Rauch-Kieselsäure,
die nach herkömmlichen Verfahren hergestellt werden können.
Beispielsweise ist ein Prozeß bekannt, der die pyrolytische Oxidationsreaktion
von Siliciumtetrachlorid-Gas in einer Sauerstoff/Wasserstoff-Flamme
benutzt, wobei das zugrundeliegende Reaktionsschema sich
wie folgt darstellt:
SiCl₄ + 2H₂ + O₂ → SiO₂ + 4HCl.
In dieser Herstellungsstufe ist es auch möglich, ein feines Verbundstoff-Pulver
aus Siliciumdioxid mit Metalloxiden zu erhalten, indem
man zusammen mit den Siliciumhalogeniden andere Metallhalogenide,
wie z. B. Aluminiumchlorid oder Titanchlorid, einsetzt. Diese Ausführungsformen
liegen auch im Bereich der vorliegenden Erfindung.
Ihre Teilchengröße, ausgedrückt als mittlere primäre
Teilchengröße, liegt in dem Bereich von 0,001
bis 2 µm, insbesondere vorzugsweise von 0,002 bis 0,2 µm.
Typische Beispiele dieser feinteiligen Kieselsäure umfassen
verschiedene handelsübliche Kieselsäuren, vorzugsweise solche
mit hydrophoben Gruppen an der Oberfläche
und im übrigen jene, die mit Silan-Kupplungsmitteln, Titan-Kupplungsmitteln,
Silikonölen und in den Seitenketten Amingruppen tragenden
Silikonölen, usw. behandelt sind. Wenn der magnetische Toner ein
Toner zur Entwicklung negativer latenter Bilder ist, wird die Verwendung
positiv aufladbarer feiner Kieselsäureteilchen besonders
bevorzugt. Ferner sollten die genannten positiv aufladbaren, feinen
Kieselsäureteilchen vorzugsweise reibungselektrische Ladungen von
+10 µc/g oder mehr, insbesondere +30 µc/g oder mehr haben, gemessen
nach dem unten beschriebenen Verfahren.
Die positiv aufladbaren, feinen Kieselsäureteilchen
werden hier wie folgt definiert. 2 g feine Kieselsäureteilchen,
die über Nacht in einer Umgebung von 25°C und 50 bis 60% relativer
Feuchtigkeit stehen gelassen worden waren, und 98 g Träger-Eisenpulver,
das nicht mit einem Harz beschichtet war und eine primäre
Teilchengröße von etwa 0,050 bis 0,075 mm (200 bis 300 Mesh) hat,
wurden in einem Aluminiumtopf
innig gemischt (mit den Händen etwa 50 Hubbewegungen vertikal
geschüttelt), und die triboelektrischen Ladungen der feinen Kieselsäureteilchen
wurden nach der konventionellen Abblasemethode unter
Benutzung einer Aluminiumzelle mit Sieb von 0,037 mm Öffnungsweite
(400 Mesh) gemessen. Die feinen Kieselsäureteilchen mit nach dieser
Methode gemessenen positiven triboelektrischen Ladungen werden als
positiv aufladbare feine Kieselsäureteilchen definiert.
Um solche positiv aufladbaren feinen Kieselsäureteilchen
zu erhalten, wendet man vorzugsweise die Behandlung mit einem Kupplungsmittel
oder einem Amine aufweisenden Silikonöl an. Beispiele
für solche Behandlungsmittel sind Aminosilan-Kupplungsmittel:
modifizierte Silikonöle mit Amingruppen in den Seitenketten, die
durch die folgende Formel dargestellt werden:
worin R₁ Wasserstoff, eine Alkyl-, Aryl- oder Alkoxygruppe, R₂ eine
Alkylen- oder Phenylengruppe und R₃ und R₄ Wasserstoff, eine Alkyl-
oder Arylgruppe bedeuten unter der Bedingung, daß die obige Alkyl-,
Aryl-, Alkylen- oder Phenylengruppe Amine oder Substituenten, wie
etwa Halogene, aus dem Umkreis von Substituenten aufweist, durch
welche die Beladungseigenschaften nicht beeinträchtigt werden.
Diese Silikonöle umfassen beispielsweise
handelsübliche Produkte mit den folgenden Eigenschaften:
Viskosität bei 25°C (mPa · s) | |
Aminäquivalent | |
1200 | |
3500 | |
60 | 360 |
70 | 830 |
250 | 7600 |
3500 | 2000 |
750 | 1900 |
1700 | 3800 |
90 | 4400 |
20 | 320 |
20 | 320 |
90 | 8800 |
2300 | 3800 |
3500 | 3800 |
1300 | 1700 |
Das hier erwähnte Aminäquivalent bezieht sich auf die
äquivalente Menge je ein Amin (g/Äquiv.). Dies ist der Wert, den
man erhält, wenn man das Molekulargewicht durch die Anzahl der Amin-Gruppen
je ein Molekül dividiert.
Bevorzugte feine Siliciumdioxidteilchen sind jene, die
einen nach der Methanol-Titrationsmethode gemessenen Hydrophobizitätswert
in dem Bereich von 30 bis 80 zeigen. Für diese hydrophobische
Behandlung kann das in der Technik bekannte Verfahren der
hydrophoben Modifizierung dienen. Die Hydrophobizität kann durch
eine Behandlung mit einer organischen Siliciumverbindung verliehen
werden, die zu einer Umsetzung mit oder einer physikalischen Adsorption
an den feinen Siliciumdioxidteilchen befähigt ist. Als bevorzugte
Methode werden die feinen Siliciumdioxidteilchen nach oder gleichzeitig
mit ihrer oben beschriebenen Behandlunng mit einem Silan-Kupplungsmittel
auch mit einer organischen Siliciumverbindung
behandelt.
Beispiele für solche organischen Siliciumverbindungen
sind Hexamethyldisilazan, Trimethylsilan, Trimethylchlorsilan,
Trimethyläthoxysilan, Dimethyldichlorsilan, Methyltrichlorsilan,
Allyldimethylchlorsilan, Allylphenyldichlorsilan, Benzyldimethylchlorsilan,
Brommethyldimethylchlorsilan, α-Chloräthyltrichlorsilan,
β-Chloräthyltrichlorsilan, Chlormethyldimethylchlorsilan, Triorganosilylmercaptan,
Trimethylsilylmercaptan, Triorganoslilylacrylat,
Vinyldimethylacetoxysilan und ferner Dimethyläthoxysilan, Dimethyldimethoxysilan,
Diphenyldiäthoxysilan, Hexamethyldisiloxan,
1,3-Divinyltetramethyldisiloxan, 1,3-Diphenyltetramethyldisiloxan
und Dimethylpolysiloxane mit 2 bis 12 Siloxan-Einheiten je Molekül
und mit je einer den endständigen Einheiten an Si gebundenen
Hydroxygruppe. Die Verbindungen können einzeln oder als Gemisch
aus 2 oder mehr Verbindungen eingesetzt werden.
Die Methanol-Titrationsprüfung ist ein experimenteller
Test für die Bestimmung und Bestätigung des Maßes der Hydrophobizität
der feinen Siliciumdioxidteilchen, deren Oberflächen der Hydrophobierungsbehandlung
unterzogen wurden.
Die in der vorliegenden Erfindung definierte "Methanol-Titrationsprüfung"
wird zur Bestimmung der Hydrophobizität der behandelten
feinen Siliciumdioxidteilchen wie folgt durchgeführt. Eine Probe
feiner Siliciumdioxidteilchen in einer Menge von 0,2 g wird in einen
mit 50 ml Wasser beschickten Erlenmeyer-Kolben von 250 ml Inhalt
gegeben. Aus einer Bürette wird tropfenweise Methanol zugesetzt,
bis die gesamte Menge des Siliciumdioxids damit benetzt ist. Bei
diesem Vorgang wird der Kolbeninhalt durch einen Magnetrührer ständig
gerührt. Der Endpunkt wird festgestellt, wenn die Gesamtmenge der
feinen Siliciumdioxidteilchen in der Flüssigkeit suspendiert ist.
Die Hydrophobizität wird angegeben durch den Prozentsatz des
Methanols in dem flüssigen Wasser/Methanol-Gemisch am Endpunkt.
Die Menge der bei der vorliegenden Erfindung einzusetzenden
feinen Siliciumdioxidteilchen kann 0,01 bis 20% betragen, um
die Wirkung zu erzielen, insbesondere 0,1 bis 3%, wodurch sich eine
postitive Belandungseigenschaft mit ausgezeichneter Stabilität zeigt.
Um die bevorzugte Art und Weise der Teilchenzugabe zu beschreiben,
ist es wünschenswert, daß 0,01 bis 3 Gew.-%, bezogen auf das Entwicklergewicht,
der behandelten feinen Siliciumdioxidteilchen auf
den Oberflächen der Tonerteilchen zur Anhaftung kommen.
Als Farbstoff für den Toner der Erfindung können die
in der Technik bekannten Farbstoffe eingesetzt werden, wie Ruß,
Kupfer-Phthalocyanin, Eisenschwarz, rotes Eisenoxid, γ-Fe₂O₃ usw.,
und die in der Technik bekannten Ladungsregler sind für die vorliegende
Erfindung verfügbar. Beispielsweise können verwendet werden
Benzyldimethylhexadecylammoniumchlorid, Decyltrimethylammoniumchlorid,
Nigrosin, Safranin-γ und Kristallviolett, Metallkomplexe, usw.
Der erfindungsgemäße Entwickler kann ferner nötigenfalls
Gleitmittel, elektrische Leitfähigkeit verleihende Mittel, Fixiermittel,
wie etwa Polytetrafluorethylen-Pulver, Polyvinylidenfluorid-Pulver,
Metallsalze höherer Fettsäuren, Ruß, elektrisch leitendes
Zinnoxid, niedermolekulares Polyethylen, niedermolekulares Polypropylen,
usw. enthalten.
Der magnetische Toner der Erfindung kann ferner vorzugsweise
einen spezifischen Durchgangswiderstand von 10¹⁰ Ohm · cm oder
mehr, insbesondere 10¹² Ohm · cm oder mehr haben. Der hier genannte
spezifische Durchgangswiderstand ist definiert als der Wert, der
sich aus dem Stromwert bei Messung eine Minute nach Anlegen eines
elektrischen Feldes von 100 V/cm an einen unter einem Druck von
100 kg/cm² formgepreßten Toner berechnet.
Der Gehalt der magnetischen Teilchen bei einem Zweikomponenten-Entwickler
ist so gewählt, daß die Entwicklungseigenschaft
des Toners erhalten bleibt. Er kann 1 bis 95 Gew.-%, vorzugsweise
5 bis 90 Gew.-%, insbesondere 10 bis 75 Gew.-% betragen. Das für
den Toner und die magnetischen Teilchen verwendete Bindemittel kann vorzugsweise
30 Gew.-% oder mehr der Bestandteilseinheit der Styrolkomponente
enthalten, damit die Aufgabe der Erfindung gelöst wird
und gute Bilder erhalten werden.
Bei der vorliegenden Erfindung findet das Verfahren Anwendung,
bei dem die Entwicklerschicht veranlaßt wird, mit einem
lichtempfindlichen OPC-Körper in Berührung zu kommen.
Das magnetische Pulver in dem magnetischen Toner
oder den magnetischen Teilchen kratzt die Oberfläche des lichtempfindlichen
Körpers, um die auf der Oberfläche des lichtempfindlichen
Körpers anhaftenden Stoffe zugleich mit dem Schleifen der Oberfläche
zu entfernen. Demgemäß ist die Beziehung zwischen dem Gehalt des
magnetischen Pulvers in dem magnetischen Toner oder den magnetischen
Teilchen (W Gew.-%) und der Härte der Oberfläche des lichtempfindlichen
Körpers (H Gramm) wichtig. Wenn der Gehalt des magnetischen
Pulvers zu klein ist, kann die obige Wirkung nur mit Schwierigkeit
erzielt werden, während eine zu große Menge bei der Entwicklung und/oder
Reinigung zu einer Schädigung des lichtempfindlichen Körpers
führt. Die Beziehung zwischen dem Gehalt des magnetischen Pulvers
(W Gew.-%) und der Oberflächenhärte des lichtempfindlichen Körpers
(H Gramm) folgt der Formel: 0,2W/H6,0, insbesondere
der Formel 0,5W/H5,0.
Um die Oberfläche des lichtempfindlichen Körpers gleichmäßig
zu schleifen, ist die spezifische Oberfläche nach BET
(S m²/Gramm) ebenfalls wichtig. Wenn die spezifische Oberfläche
nach BET des magnetischen Pulvers groß ist, kann die vorgenannte
Wirkung nur mit Schwierigkeit erreicht werden. Wenn die spezifische
Oberfläche des magnetischen Pulvers nach BET zu klein ist, wird die
Oberfläche des lichtempfindlichen Körpers leicht beschädigt. Die
Beziehung zwischen der spezifischen Oberfläche nach BET des magnetischen
Pulvers und der Härte der Oberfläche des lichtempfindlichen
Körpers genügt der Formel: 30S · H600, insbesondere
der Formel 40S · H360.
Ein Beispiel des bei der vorliegenden Erfindung benutzten
Entwicklungsgeräts ist in der beigefügten Zeichnung dargestellt. Nach
der Figur wird durch Rotieren der Hülse 3 und/oder des Vielpol-Magneten
4 der Entwickler 2 in Pfeilrichtung abgegeben, und der Entwick
ler wird unter Bildung einer Entwicklerschicht 6 durch das Blatt 5
reguliert. Die auf der Hülse 3 gebildete Entwicklerschicht 6 ist
so angelegt, daß sie an dem Entwicklungsabschnitt den lichtempfind
lichen Körper 1 berührt. Zwischen der Hülse und dem lichtempfind
lichen Körper 1 kann eine Vorspannung angelegt werden.
Als Übertragungsverfahren können bei der vorliegenden
Erfindung die Verfahren dienen, die in der Technik bekannt sind,
darunter das elektrostatische Übertragungssystem, das Vorspannung-
Walzensystem, das Druckübertragungssystem, das magnetische Übertra
gungssystem, usw. Zur Reinigung des lichtempfindlichen Körpers von
restlichem Toner dient das in der Technik bekannte
Klingenreinigungs
verfahren. Unmittelbar vor der Reinigungs
stufe kann, falls notwendig, eine Deelektrifizierungsstufe, usw.
vorgesehen werden, um die Tonerreinigung zu erleichtern. Das Polie
ren der lichtempfindlichen Oberfläche mit magnetischen Teilchen oder
magnetischem Toner wird primär in der Entwicklungsstufe und der
Reinigungsstufe durchgeführt. Um ein wirksames Polieren bei dem er
findungsgemäßen Abbildungsverfahren durchzuführen, findet zur Lösung
der Aufgabe das Blattreinigungssystem als ausgezeichnete
Kombination des Entwicklers der Erfindung und des lichtempfindlichen
Körpers Anwendung.
Wenn das Blattreinigungssystem angewandt wird, beträgt
der Druck, mit dem das Klingenblatt im statischen Zustand, d. h. bei ruhendem Aufzeichnungsmaterial, gegen den
lichtempfindlichen Körper gedrückt wird, vorzugsweise 1 bis 100 g/cm,
insbesondere 4 bis 50 g/cm, ausgedrückt als auf den lichtempfindlichen
Körper je Längeneinheit des Blattes ausgeübte Last. Bei einem Druck
von weniger als 1 g/cm tritt eine ungenügende Reinigung auf, während
ein Druck über 100 g/cm den lichtempfindlichen Körper leicht zerstört.
Die auf den lichtempfindlichen Körper je Blattlängeneinheit ausgeübte
Last kann aus dem Modul und der Form des für das Blatt benutzten
Materials und der Größe der Verschiebung der Spitze des gegen den
lichtempfindlichen Körper gepreßten Blattes von der Spitze (dem
Teil, mit dem das Blatt den lichtempfindlichen Körper berührt, wenn
es dagegen gedrückt wird) des Blattes im unbelasteten Zustand berech
net werden. Ferner sollte die Klinge vorzugsweise aus Polyurethan
gummi bestehen, insbesondere aus einem Polyurethangummi mit einer
Härte von 50 bis 90, ausgedrückt als Gummihärte gemäß JIS (japanische
Industrienorm).
Ein Gemisch aus 100 Gew.-Teilen eines Copolymers aus
Styrol-Butylmethacrylat-Dimethylaminoäthylmethacrylat (Gew.-Ver
hältnis 7 : 2,5 : 0,5; Molekulargewicht (w)=220 000), 80 Gew.-Teilen
Magnetit mit einer spezifischen Oberfläche nach BET von 5 m²/g und
3 Gew.-Teilen Polyäthylenwachs wurde durch Schmelzen auf einem
Walzenstuhl geknetet. Nach dem Abkühlen wurde das geknetete Gemisch
durch eine Hammermühle grob zerkleinert, worauf eine Mikropulveri
sierung durch eine Strahlzerkleinerungsmaschine folgte. Die Teilchen
wurden durch einen Windsichter klassifiziert, wobei man ein schwarzes
Pulver mit Teilchengrößen von etwa 5 bis 20 µm erhielt.
Andererseits wurden unter Rührung auf 100 Gew.-Teile nach dem
Trockenverfahren synthetisierte, feine SiO₂-Teilchen (130 m²/g)
12 Gew.-Teile Silikonöl mit Aminogruppen in den Seitenketten (Visko
sität bei 25°C: 70 mPa · s; Aminäquivalent: 830) aufgesprüht, und die
Behandlung wurde in der Weise durchgeführt, daß man die Temperatur
60 Minuten auf etwa 250°C hielt. Die so erhaltene, behandelte
Kieselsäure hatte triboelektrische Beladungen von +130 µc/g.
Zu 100 Gew.-Teilen der wie oben hergestellten schwarzen
feinen Teilchen wurden 0,4 Gew.-Teile der obigen feinen Silicium
dioxidteilchen zugesetzt, die mit einem Silikonöl mit Amingruppen
in den Seitenketten behandelt worden waren, um einen Toner zu bilden.
Es wurde gefunden, daß der Toner einen spezifischen Widerstand von
10¹⁴ Ohm · cm hatte.
Auf der anderen Seite wurde zur Herstellung einer licht
empfindlichen Trommel ein lichtempfindlicher
OPC-Körper mit Schichtstruktur auf einem elektrisch leitenden Zylinder hergestellt.
Der lichtempfindliche OPC-Körper hatte eine Ladungen transportierende Schicht,
die ein Methylmethacrylat-Styrol-Copolymer (Gew.-Verhältnis: 9 : 1)
+it einer durch DSC gemessenen Tg von 80°C oder höher aufwies. Die
Oberfläche des lichtempfindlichen Körpers hatte nach dem oben beschrie
benen Meßverfahren eine Härte von 21 g. In der Ladungen transportierenden Schicht
wurde als Ladungen transportierendes Mittel die nachfolgend dargestellte Ver
bindung benutzt:
und 100 Teile Methylmethacrylat-Styrol wurden auf 100 Gew.-Teile
des Ladungen transportierenden Mittels eingemischt. In der Ladungen erzeugenden
Schicht dient Kupfer-Phthalocyanin des β-Typs als Ladungen erzeugendes
Mittel, und die Ladungen erzeugende Schicht wurde durch Mischen von
50 Gew.-Teilen Polyvinylbutyral mit 100 Gew.-Teilen des Ladungen erzeugenden
Mittels gebildet. Als Trägerschicht diente ein Polyamid.
Der lichtempfindliche Körper besteht aus einem elektrisch leitfähi
gen Zylinder, einer Trägerschicht, einer Ladungen erzeugenden Schicht
und einer Ladungen transportierenden Schicht.
Die lichtempfindliche Trommel wurde durch Corona-Beladung
bei -6 KV und einer Oberflächenliniengeschwindigkeit von 66 mm/s be
laden. Dann folgte die Einstrahlung des Originalbildes, um das latente
Bild zu bilden. Das latente Bild wurde dadurch entwickelt, daß man
das in Fig. 1 gezeigte Drehhülsen-Drehmagnet-Entwicklungsgerät mit
einem Hülsendurchmesser von 50 mm, einer magnetischen Flußdichte
an der Hülsenoberfläche von 0,07 T (700 Gauss), einer Anzahl von 12 Magnet
polen und einem Abstand zwischen Blatt und Hülse von 0,4 mm in einen
Abstand von 0,3 mm zwischen der lichtempfindlichen Trommeloberfläche
und der Hülsenoberfläche einstellte, eine Gleichstrom-Vorspannung
von -100 Volt an die Hülsenoberfläche anlegte, die durch Einsatz
des oben genannten Toners auf der Hülse gebildete Tonerschicht ver
anlaßte, mit der lichtempfindlichen Trommel in Berührung zu kommen
und dann unter Corona-Einstrahlung von -7 KV von der Rückseite des
Übertragungspapiers das Pulverbild übertrug, woran sich die Fixierung
durch beheizte Walzen anschloß. Man erhielt scharfe Bilder. Der rest
liche Toner auf dem lichtempfindlichen Körper wurde durch ein Blatt aus
Polyurethan (Härte 65°) entfernt. Bei Durchführung eines Betriebs
tests mit 3000 Blatt unter hohen Temperatur- und Feuchtigkeitsbedin
gungen (32°C, 90%) konnten gute Bilder ohne Bildstörungen erhalten
werden.
Es wurde der Versuch im wesentlichen in der gleichen
Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt, wobei jedoch die magnetische
Tonerschicht auf der Hülse so eingestellt war, daß sie die licht
empfindliche OPC-Trommel nicht berührte. Als Ergebnis des Betriebs
tests unter hohen Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen traten
ausgeprägte Bildstörungen auf.
Es wurde Beispiel 1 wiederholt, wobei jedoch ein
Styrol-Acrylnitril-Copolymer (Gew.-Verhältnis 7 : 3, Molekularge
wicht (w)=250 000) mit einer Tg von 80°C oder höher anstelle
des Methylmethacrylat-Styrol-Copolymers des Beispiels 1 als Binder
in der Ladungen transportierenden Schicht eingesetzt wurde. Man erhielt gute
Ergebnisse. Die Härte des lichtempfindlichen Körpers betrug 15 g.
Anstelle der feinen Siliciumdioxidteilchen des Beispiels 1
wurden feine Kieselsäureteilchen (triboelektrische Ladungen: +160 µc/g)
eingesetzt, die gebildet wurden durch Behandlung feiner, nach dem
Trockenverfahren (spezifische Oberfläche: etwa 200 m²/g) synthetisch
hergestellter Siliciumdioxidteilchen mit 5% Aminopropyltriethoxy
silan und 15% amino-modifiziertem Silikonöl (Viskosität: 750 mPa · s (Cps);
Aminäquivalent: 1900). Im übrigen wurde im wesentlichen die gleiche
Arbeitsweise wie in Beispiel 1 verfolgt. Man erhielt gute Ergebnisse.
Der Toner hatte einen spezifischen Durchgangswiderstand von 10¹⁴ Ohm · cm.
Beispiel 1 wurde wiederholt, wobei jedoch Polymethylmeth
acrylat (Molekulargewicht (w)=1 000 000) mit einer Tg von 80°C
oder höher anstelle des in Beispiel 1 benutzten Methylmethacrylat-
Styrol-Polymers als Binder in der Ladungen transportierenden Schicht eingesetzt
wurde. Man erhielt gute Ergebnisse. Die Oberfläche des lichtempfind
lichen Körpers hatte eine Härte von 26 g.
Der Magnetit wurde durch 90 Gew.-Teile γ-Fe₂O₃ mit einer
spezifischen Oberfläche nach BET von 6 m²/g ersetzt. Im übrigen wurde
die gleiche Arbeitsweise wie in Beispiel 1 verfolgt. Als Ergebnis
konnten gute Bilder ohne Störungen erhalten werden. Der Toner hatte
einen spezifischen Durchgangswiderstand von 10¹⁵ Ohm · cm.
Die Versuche wurden nach im wesentlichen der gleichen
Arbeitsweise wie in Beispiel 1 wiederholt, wobei jedoch Magnetite
mit spezifischen Oberflächen nach BET von 3 m²/g und 10 m²/g benutzt
wurden, die auf der Oberfläche mit Titan-Kupplungsmittel TTS behan
delt waren. Man erhielt gute Ergebnisse. Der Magnetit in Beispiel 6
enthielt 1 Gew.-% TTS, und der Magnetit in Beispiel 7 enthielt
3 Gew.-% TTS.
Beispiel 1 wurde wiederholt, wobei jedoch ein Toner
verwendet wurde, dem ferner 0,6% eines elektrisch leitenden Zinn
oxids mit einer spezifischen Oberfläche nach BET von 55 m²/g zuge
setzt worden war. Man erhielt gute Ergebnisse.
Es wurde ein Versuch nach im wesentlichen der gleichen
Arbeitsweise wie in Beispiel 1 durchgeführt, wobei jedoch anstelle
des behandelten Siliciumdioxids des Beispiels 1 feine, nach dem
Naßverfahren synthetisch hergestellte Siliciumdioxidteilchen mit
einer spezifischen Oberfläche nach BET von 85 m²/g eingesetzt wurden,
die mit Vinylethoxysilan (mit einem Gehalt von 3 Gew.-% Vinyltriethoxy
silan; triboelektrische Ladungen: -29,0 µc/g) behandelt waren. Man
erhielt scharfe Bilder. Bei Durchführung von Betriebstests mit
3000 Blatt bei hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit wurden gute
Bilder ohne Bildstörungen erhalten.
Beispiel 9 wurde wiederholt, wobei jedoch die Behandlung
mit Dimethylsilikonöl anstelle von Vinyltriethoxysilan durchgeführt
wurde. Es konnten gute Ergebnisse erzielt werden. Das mit Dimethyl
silikonöl behandelte Siliciumdioxid hatte triboelektrische Ladungen
von -33 µc/g.
Beispiel 9 wurde wiederholt, wobei jedoch ein unbehandeltes
Siliciumdioxid eingesetzt wurde. Es wurde gefunden, daß das Silicium
dioxid triboelektrische Ladungen von -30 µc/g hatte. Man erhielt gute
Ergebnisse.
Ein Gemisch aus 100 Gew.-Teilen eines Styrol-Butylmeth
acrylat-Dimethylaminoethylmethacrylat-Copolymers (Gew.-Verhältnis
7 : 2,5 : 0,5; Molekulargewicht (w)=220 000), 40 Gew.-Teilen
Magnetit mit einer spezifischen Oberfläche nach BET von 5 m²/g und
3 Gew.-Teilen Polyethylenwachs wurde durch Schmelzen auf einem Wal
zenstuhl geknetet. Nach dem Abkühlen wurde das geknetete Gemisch
durch eine Hammermühle grob zerkleinert, woran sich eine Mikropulve
risierung durch eine Strahl-Zerkleinerungsmaschine anschloß. Die
Teilchen wurden durch einen Windsichter klassifiziert, wobei man
ein schwarzes Pulver mit einer volumenmäßigen mittleren Teilchengröße
von etwa 13 µ erhielt.
Andererseits wurden unter Rührung auf 100 Gew.-Teile nach
dem Trocknungsverfahren synthetisierte, feine Siliciumdioxidteilchen
(spez. Oberfläche: etwa 130 m²/g) 12 Gew.-Teile Silikonöl mit Amin
gruppen in den Seitenketten (Viskosität bei 25°C: 70 mPa · s (Cps); Aminäqui
valent: 830) aufgesprüht, und die Behandlung wurde in der Weise durch
geführt, daß man die Temperatur 60 Minuten auf etwa 250°C hielt. Das
so erhaltene, behandelte Siliciumdioxid hatte triboelektrische La
dungen von +130 µc/g.
Zu 100 Gew.-Teilen der wie oben hergestellten schwarzen
feinen Teilchen wurden 0,4 Teile der obigen feinen Silicium
dioxidteilchen zugesetzt, die mit einem Silikonöl mit Amingruppen
in den Seitenketten behandelt worden waren, um einen Toner zu bilden.
Es wurde gefunden, daß der Toner einen spezifischen Widerstand von
10¹⁵ Ohm · cm hatte.
Es wurden auch magnetische Teilchen aus 100 Gew.-Teilen
eines Styrol-Methylmethacrylat-Butylmaleat-Copolymers (Gew.-Verhält
nis: 8 : 1,5 : 0,5; Molekulargewicht (w)=250 000), 200 Gew.-Teilen
Magnetit (spezifische Oberfläche nach BET 4 m²/g) und 5 Gew.-Teilen
Ruß hergestellt. Die Teilchen hatten eine volumenmäßige mittlere
Teilchengröße von 20 µ. Der obige Toner und die magnetischen Teil
chen wurden in einem Gewichtsverhältnis von 60 : 40 gemischt, um einen
Entwickler herzustellen.
Auf der anderen Seite wurde zur Herstellung einer licht
empfindlichen Trommel ein lichtempfindlicher
OPC-Körper mit Schichtstruktur auf einem elektrisch leitenden Zylinder hergestellt.
Der lichtempfindliche OPC-Körper hatte eine Ladungen transportierende Schicht,
die ein Methylmethacrylat-Styrol-Copolymer (Gewichtsverhältnis: 9 : 1)
mit einer durch DSC gemessenen Tg von 80°C oder höher aufwies. Die
Oberfläche des lichtempfindlichen Körpers hatte nach dem oben beschrie
benen Meßverfahren eine Härte von 21 g. In der Ladungen transportierenden Schicht
wurde als Ladungen transportierendes Mittel die nachfolgend dargestellte Verbin
dung benutzt:
und 100 Teile Methylmethacrylat-Styrol wurden auf 100 Gew.-Teile
des Ladungen transportierenden Mittels eingemischt. In der Ladungen erzeugenden
Schicht dient Kupfer-Phthalocyanin des β-Typs als Ladungen erzeugendes
Mittel, und die Ladungen erzeugende Schicht wurde durch Mischen von
50 Gew.-Teilen Polyvinylbutyral mit 100 Gew.-Teilen des Ladungen erzeugenden
Mittels gebildet. Als Trägerschicht diente ein Polyamid.
Der lichtempfindliche Körper besteht aus einem elektrisch leitfähi
gen Zylinder, einer Trägerschicht, einer Ladungen erzeugenden Schicht
und einer Ladungen transportierenden Schicht.
Die lichtempfindliche Trommel wurde durch Corona-Beladung
bei -6 KV und einer Oberflächenliniengeschwindigkeit von 66 mm/s be
laden. Dann folgte die Einstrahlung des Originalbildes, um das latente
Bild zu erzeugen. Das latente Bild wurde dadurch entwickelt, daß man
das in Fig. 1 gezeigte Drehhülsen-Drehmagnet-Entwicklungsgerät mit
einem Hülsendurchmesser von 50 mm, einer magnetischen Flußdichte
an der Hülsenoberfläche von 0,07 T (700 Gauss), einer Anzahl von 12 Magnetpolen
und einem Abstand zwischen Blatt und Hülse von 0,5 mm in einen Ab
stand von 0,4 mm zwischen der lichtempfindlichen Trommeloberfläche
und der Hülsenoberfläche einstellte, eine Gleichstrom-Vorspannung
von -100 Volt an die Hülsenoberfläche anlegte, die durch Einsatz
des oben genannten Toners auf der Hülse gebildete Tonerschicht ver
anlaßte, mit der lichtempfindlichen Trommel in Berührung zu kommen
und dann unter Corona-Einstrahlung von -7 KV von der Rückseite des
Übertragungspapiers das Pulverbild übertrug, woran sich die Fixierung
durch beheizte Walzen anschloß. Man erhielt scharfe Bilder. Der rest
liche Toner auf dem lichtempfindlichen Körper wurde durch ein Blatt
aus Polyurethan (Härte 65°) entfernt. Bei Durchführung eines Betriebs
tests mit 3000 Blatt unter hohen Temperatur- und Feuchtigkeitsbedin
gungen (32°C, 90%) konnten gute Bilder ohne Bildstörungen erhalten
werden.
Es wurde der Versuch im wesentlichen in der gleichen
Weise wie in Beispiel 12 durchgeführt, wobei jedoch die magnetische
Tonerschicht auf der Hülse so eingestellt war, daß sie die licht
empfindliche OPC-Trommel nicht berührte. Als Ergebnis des Betriebstests
unter hohen Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen traten ausge
prägte Bildstörungen auf.
Es wurde Beispiel 12 wiederholt, wobei jedoch ein
Styrol-Acrylnitril-Copolymer (Gew.-Verhältnis 7 : 3; Molekulargewicht
(w)=250 000) mit einer Tg von 80°C oder höher anstelle des Methyl
methacrylat-Styrol-Copolymers des Beispiels 12 als Bindemittel in
der Ladungen transportierenden Schicht eingesetzt wurde. Man erhielt gute Er
gebnisse. Die Härte des lichtempfindlichen Körpers betrug 15 g.
Anstelle der feinen Siliciumdioxidteilchen des Beispiels 12
wurden feine Kieselsäureteilchen (triboelektrische Ladungen: +160 µc/g)
eingesetzt, die gebildet wurden durch Behandlung feiner, nach dem
Trockenverfahren (spezifische Oberfläche: etwa 200 m²/g) synthetisch
hergestellter Siliciumdioxidteilchen mit 5% Aminopropylethoxy
silan und 15% amino-modifiziertem Silikonöl (Viskosität: 750 mPa · s (Cps);
Aminäquivalent: 1900). Im übrigen wurde im wesentlichen die gleiche
Arbeitsweise wie in Beispiel 12 verfolgt. Man erhielt gute Ergebnisse.
Der Toner hatte einen spezifischen Durchgangswiderstand von 10 ¹⁵ Ohm · cm.
Beispiel 12 wurde wiederholt, wobei jedoch Polymethylmeth
acrylat (Molekulargewicht (w)=1 000 000) mit einer Tg von 80°C
oder höher anstelle des in Beispiel 12 benutzten Methylmethacrylat-
Styrol-Copolymers als Binder in der Ladungen transportierenden Schicht eingesetzt
wurde. Man erhielt gute Ergebnisse. Die Oberfläche des lichtempfind
lichen Körpers hatte eine Härte von 26 g.
Der Magnetit wurde durch 90 Gew.-Teile γ-Fe₂O₃ mit einer
spezifischen Oberfläche nach BET von 6 m²/g ersetzt. Im übrigen wurde
die gleiche Arbeitsweise wie in Beispiel 12 verfolgt. Als Ergebnis
konnten gute Bilder ohne Störungen erhalten werden. Der Toner hatte
einen spezifischen Durchgangswiderstand von 10¹⁵ Ohm · cm.
Die Versuche wurden nach im wesentlichen der gleichen
Arbeitsweise wie in Beispiel 12 wiederholt, wobei jedoch Magnetite
mit spezifischen Oberflächen nach BET von 3 m²/g und 10 m²/g benutzt
wurden, die auf der Oberfläche mit Titan-Kupplungsmittel TTS behan
delt waren. Man erhielt gute Ergebnisse. Der Magnetit in Beispiel 17
enthielt 1 Gew.-% TTS, und der Magnetit in Beispiel 18 enthielt
3 Gew.-% TTS.
Beispiel 12 wurde wiederholt, wobei jedoch ein Toner
verwendet wurde, dem ferner 0,6% eines elektrisch leitenden Zinn
oxids mit einer spezifischen Oberfläche nach BET von 55 m²/g zuge
setzt worden war. Man erhielt gute Ergebnisse.
Ferner wurde der gleiche Versuch unter Benutzung eines
lichtempfindlichen Körpers mit einem polymeren organischen fotoleit
fähigen Material unter Benutzung von Polyvinylcarbazol wiederholt,
wobei gute Ergebnisse erhalten wurden.
Es wurde ein Versuch nach im wesentlichen der gleichen
Arbeitsweise wie in Beispiel 12 durchgeführt, wobei jedoch anstelle
des behandelten Siliciumdioxids des Beispiels 12 feine, nach dem
Naßverfahren synthetisch hergestellte Siliciumdioxidteilchen mit
einer spezifischen Oberfläche nach BET von 95 m²/g eingesetzt wurden,
die mit Vinylethoxysilan (mit einem Gehalt von 3 Gew.-% Vinyltriethoxy
silan; triboelektrische Ladungen: - 32 µc/g) behandelt waren. Man
erhielt scharfe Bilder. Bei Durchführung von Betriebstests mit
3000 Blatt bei hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit wurden gute
Bilder ohne Bildstörungen erhalten.
Beispiel 20 wurde wiederholt, wobei jedoch die Behandlung
mit Dimethylsilikonöl anstelle von Vinyltriethoxysilan durchgeführt
wurde. Es konnten gute Ergebnisse erzielt werden. Das mit Dimethyl
silikonöl behandelte Siliciumdioxid hatte triboelektrische Ladungen
von -38 µc/g.
Beispiel 20 wurde wiederholt, wobei jedoch ein unbehandel
tes Siliciumdioxid eingesetzt wurde. Es wurde gefunden, daß das Silicium
dioxid triboelektrische Ladungen von -35 µc/g hatte. Man erhielt gute
Ergebnisse.
Ein Gemisch aus 100 Gew.-Teilen eines Styrol-Butylmeth
acrylat-Dimethylaminoethylmethacrylat-Copolymers (Gew.-Verhältnis
7 : 2,5 : 0,5; Molekulargewicht (w)=220 000), 6 Gew.-Teilen Ruß
und 3 Gew.-Teilen Polyethylenwachs wurde durch Schmelzen auf einem
Walzenstuhl geknetet. Nach dem Abkühlen wurde das geknetete Gemisch
durch eine Hammermühle grob zerkleinert, woran sich eine Feinpulveri
sierung durch eine Strahl-Zerkleinerungsmaschine anschloß. Die Teil
chen wurden durch einen Windsichter klassifiziert, wobei man ein
schwarzes Pulver mit einer volumenmäßigen mittleren Teilchengröße
von etwa 13 µ erhielt.
Andererseits wurden unter Rührung auf 100 Gew.-Teile
nach dem Trockenverfahren synthetisierte, feine Siliciumdioxidteil
chen (spezifische Oberfläche: etwa 130 m²/g) 12 Gew.-Teile Silikonöl
mit Amingruppen in den Seitenketten (Viskosität bei 25°C: 70 mPa · s (Cps);
Aminäquivalent: 830) aufgesprüht, und die Behandlung wurde in der
Weise durchgeführt, daß man die Temperatur 60 Minuten auf etwa 250°C
hielt. Das so erhaltene, behandelte Siliciumdioxid hatte triboelek
trische Ladungen von +130 µc/g.
Zu 100 Gew.-Teilen der wie oben hergestellten schwarzen
feinen Teilchen wurden 0,4 Gew.-Teile der obigen feinen Silicium
dioxidteilchen zugesetzt, die mit einem Silikonöl mit Amingruppen
in den Seitenketten gehandelt worden waren, um einen Toner zu bilden.
Es wurde gefunden, daß der Toner einen spezifischen Widerstand von
10¹⁵ Ohm · cm hatte.
Es wurden auch magnetische Teilchen aus 100 Gew.-Teilen
eines Styrol-Methylmethacrylat-Butylmaleat-Copolymers (Gew.-Verhält
nis: 8 : 1,5 : 0,5; Molekulargewicht (w)=250 000), 200 Gew.-Teilen
Magnetit (spezifische Oberfläche nach BET 5,6 m²/g, gemessen nach
der Stickstoffadsorptionsmethode) und 5 Gew.-Teilen Ruß hergestellt.
Die Teilchen hatten eine volumenmäßige mittlere Teilchengröße von
18 µ. Der obige Toner und die magnetischen Teilchen wurden in einem
Gewichtsverhältnis von 58 : 42 gemischt, um einen Entwickler herzustellen.
Auf der anderen Seite wurde zur Herstellung einer licht
empfindlichen Trommel ein lichtempfindlicher
OPC-Körper mit Schichtstruktur auf einem elektrisch leitenden Zylinder hergestellt.
Der lichtempfindliche OPC-Körper hatte eine Ladungen transportierende Schicht,
die ein Methylmethacrylat-Styrol-Copolymer (Gewichtsverhältnis: 9 : 1)
mit einer durch DSC gemessenen Tg von 80°C oder höher aufwies. Die Ober
fläche des lichtempfindlichen Körpers hatte nach dem oben beschriebenen
Meßverfahren eine Härte von 21 g. In der Ladungen transportierenden Schicht wurde
als Ladungen transportierendes Mittel die nachfolgend dargestellte Verbindung
benutzt:
und 100 Teile Methylmethacrylat-Styrol wurden auf 100 Gew.-Teile
des Ladungen transportierenden Mittels eingemischt. In der Ladungen erzeugenden
Schicht dient Kupfer-Phthalocyanin des β-Typs als Ladungen erzeugendes
Mittel, und die Ladungen erzeugende Schicht wurde durch Mischen von
50 Gew.-Teilen Polyvinylbutyral mit 100 Gew.-Teilen des Ladungen erzeugen
den Mittels gebildet. Als Trägerschicht diente Polyamid.
Der lichtempfindliche Körper besteht aus einem elektrisch leitfähi
gen Zylinder, einer Trägerschicht, einer Ladungen erzeugenden Schicht
und einer Ladungen transportierenden Schicht.
Die lichtempfindliche Trommel wurde durch Corona-Beladung
bei -6 KV und einer Oberflächenliniengeschwindigkeit von 66 mm/s be
laden. Dann folgte die Einstrahlung des Originals, um das latente
Bild zu erzeugen. Das latente Bild wurde dadurch entwickelt, daß man
das in Fig. 1 gezeigte Drehhülsen-Drehmagnet-Entwicklungsgerät mit
einem Hülsendurchmesser von 50 mm, einer magnetischen Flußdichte
an der Hülsenoberfläche von 0,085 T (850 Gauss), einer Anzahl von 12 Magnet
polen und einem Abstand zwischen Blatt und Hülse von 0,6 mm in einem
Abstand von 0,5 mm zwischen der lichtempfindlichen Trommeloberfläche
und der Hülsenoberfläche einstellte, eine Gleichstrom-Vorspannung
von -100 Volt an die Hülsenoberfläche anlegte, die durch Einsatz
des oben genannten Toners auf der Hülse gebildete Tonerschicht ver
anlaßte, mit der lichtempfindlichen Trommel in Berührung zu kommen
und dann unter Corona-Einstrahlung von -7 KV von der Rückseite des
Übertragungspapiers das Pulverbild übertrug, woran sich die Fixierung
durch beheizte Walzen anschloß. Man erhielt scharfe Bilder. Der rest
liche Toner auf dem lichtempfindlichen Körper wurde durch ein Blatt
aus Polyurethan (Härte 60°) entfernt. Der Kontaktdruck des Blatts
gegen den lichtempfindlichen Körper betrug 15 g/cm. Bei Durchführung
eines Betriebstests mit 3000 Blatt unter hohen Temperatur- und Feuch
tigkeitsbedingungen (32°C, 90%) konnten gute Bilder ohne Bildstörun
gen erhalten werden.
Es wurde Beispiel 23 wiederholt, wobei jedoch ein
Styrol-Acrylnitril-Copolymer (Gew.-Verhältnis 7 : 3; Molekulargewicht
(w)=250 000) mit einer Tg von 80°C oder höher anstelle des Methyl
methacrylat-Styrol-Copolymers des Beispiels 23 als Bindemittel in der
Ladungen transportierenden Schicht eingesetzt wurde. Man erhielt gute Ergebnisse.
Die Härte des lichtempfindlichen Körpers betrug 15 g.
Anstelle der feinen Siliciumdioxidteilchen des Beispiels 23
wurden feine Kieselsäureteilchen (triboelektrische Ladungen: +160 µc/g)
eingesetzt, die gebildet wurden durch Behandlung feiner, nach dem
Trockenverfahren (spezifische Oberfläche: etwa 200 m²/g) synthetisch
hergestellter Siliciumdioxidteilchen mit 5% Aminopropyltriethoxy
silan und 15% amino-modifiziertem Silikonöl (Viskosität: 750 mPa · s (Cps);
Aminäquivalent: 1900). Im übrigen wurde im wesentlichen die gleiche
Arbeitsweise wie in Beispiel 23 verfolgt. Man erhielt gute Ergebnisse.
Der Toner hatte einen spezifischen Durchgangswiderstand von 10¹⁵ Ohm ·cm.
Beispiel 23 wurde wiederholt, wobei jedoch Polymethyl
methacrylat (Molekulargewicht (w)=1 000 000) mit einer Tg von 80°C
oder höher anstelle des in Beispiel 23 benutzten Methylmethacrylat-
Styrol-Copolymers als Binder in der Ladungen transportierenden Schicht eingesetzt
wurde. Man erhielt gute Ergebnisse. Die Oberfläche des lichtempfind
lichen Körpers hatte eine Härte von 26 g.
Magnetit mit einer spezifischen Oberfläche nach BET von
5,6 m²/g wurde ersetzt durch 150 Gew.-Teile Magnetit mit einer spezi
fischen Oberfläche nach BET von 9,2 m²/g, das mit 3 Gew.-% Titan-
Kupplungsmittel (TTS) behandelt war. Im übrigen folgte man der glei
chen Arbeitsweise wie in Beispiel 23. Im Ergebnis konnten gute Bilder
ohne Störung erhalten werden.
Beispiel 23 wurde wiederholt, wobei jedoch ein Toner
verwendet wurde, dem ferner 0,6% eines elektrisch leitenden Zinn
oxids mit einer spezifischen Oberfläche nach BET von 55 m²/g zuge
setzt worden war. Man erhielt gute Ergebnisse.
Beispiel 23 wurde wiederholt, wobei jedoch anstelle des
Methylmethacrylat-Styrols-Copolymers des Beispiels 23 ein Polycarbonat
(Molekulargewicht (w)=30 000) mit einer Tg von 80°C oder höher
benutzt wurde. Man erhielt gute Ergebnisse. Der lichtempfindliche
Körper hatte eine Oberflächenhärte von 23 g.
Es wurde ein Versuch im wesentlichen nach der gleichen
Arbeitsweise wie in Beispiel 23 durchgeführt, wobei jedoch anstelle
des behandelten Siliciumdioxids des Beispiels 23 feine, nach dem
Naßverfahren synthetisch hergestellte Siliciumdioxdteilchen mit
einer spezifischen Oberfläche nach BET von 92 m²/g zugesetzt wurden.
Es konnten gute Ergebnisse ohne Bildstörung erhalten werden.
Es wurde ein Versuch nach im wesentlichen der gleichen
Arbeitsweise wie in Beispiel 23 durchgeführt, wobei jedoch unter
Benutzung von 100 Gew.-Teilen Styrol-Butylmethacrylat-Copolymer
(7 : 3), 7 Gew.-Teilen Ruß, 2 Gew.-Teilen Nigrosin und 4 Gew.-Teilen
niedermolekularem Polypropylen ein schwarzes Pulver erhalten wurde.
Man erzielte gute Ergebnisse.
Ein Entwickler aus dem schwarzen Pulver des Beispiels 31
und die magnetischen Teilchen des Beispiels 23 wurden in einem Ver
hältnis von 43 : 57 zur Herstellung eines Entwicklers gemischt. Unter
Benutzung dieses Entwicklers wurde die Arbeitsweise des Beispiels 23
im wesentlichen in gleicher Weise wiederholt. Als Ergebnis erhielt
man gute Bilder, die im wesentlichen frei von Bildstörungen waren,
wenngleich die Bilddichte etwas geringer war.
Es wurde ein Versuch nach der im wesentlichen gleichen
Arbeitsweise wie in Beispiel 23 durchgeführt, wobei jedoch anstelle
der feinen Siliciumdioxidteilchen des Beispiels 23 feine, nach dem
Naßverfahren synthetisch hergestellte Siliciumdioxidteilchen mit
einer spezifischen Oberfläche nach BET von 85 m²/g eingesetzt wurden,
die mit 5 Gew.-% Vinyltriethoxysilan behandelt waren. Man erhielt
gute Ergebnisse.
Claims (16)
1. Elektrophotographisches Aufzeichnungsverfahren mit
folgenden Schritten:
- a) Aufladen eines elektrophotographischen Aufzeichnungs materials mit einer negativen Coronaladung,
- b) bildmäßige Belichtung des aufgeladenen Aufzeichnungs materials unter Erzeugung eines Ladungsbildes,
- c) Bildung einer Schicht eines Entwicklers, der einen ma gnetischen Toner mit einem Gehalt an Magnetpulver auf weist, auf einem Entwicklerträgerelement,
- d) Vorbeiführen des Entwicklerträgerelementes an dem elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterial mit dem La dungsbild, wobei man die Entwicklerschicht auf dem Trä gerelement mit dem das Ladungsbild tragenden, elektropho tographischen Aufzeichnungsmaterial unter Erzeugen eines Tonerbildes in Berührung bringt,
- e) Übertragung des Tonerbildes auf ein Übertragungsmate rial und
- f) Reinigen des durch die Übertragungsstufe gegangenen elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials mittels eines Klingenreinigungsverfahrens,
dadurch gekennzeich
net, daß das elektrophotographische Aufzeichnungsmaterial
einen Träger und ein organisches photoleitfähiges Mate
rial mit einer Ladungen erzeugenden und einer Ladungen
transportierenden Schicht aufweist und daß der magneti
sche Toner und das elektrophotographische Aufzeichnungs
material folgende Beziehungen erfüllen:
0,2 W/H 6,0 und 30 S × H 600,worin W den Gehalt des magnetischen Pulvers in dem ma
gnetischen Toner in Gew.-% angibt, H die Härte der Ober
fläche des elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials
in Gramm und S die spezifische Oberfläche des Magnetpul
vers in mm²/g gemäß der BET-Methode ist, wobei die Härte
mittels eines Verfahrens gemessen wird, bei dem eine ko
nisch geformte Diamantnadel mit variabler Last über das
Aufzeichnungsmaterial gezogen wird und aus den so erhal
tenen Meßwerten mittels einer linearen Regressionsgeraden
die Last in Gramm ermittelt wird, die notwendig ist, um
eine Kratzerbreite von 50 µm zu erzeugen.
2. Elektrophotographisches Aufzeichnungsverfahren mit
folgenden Schritten:
- a) Aufladen eines elektrophotographischen Aufzeichnungs materials mit einer negativen Coronaladung,
- b) bildmäßige Belichtung des aufgeladenen Aufzeichnungs materials unter Erzeugung eines Ladungsbildes,
- c) Bildung einer Schicht eines Entwicklers, der magneti sche Teilchen sowie einen nicht-magnetischen oder magne tischen Toner aufweist, auf einem Entwicklerträgerele ment,
- d) Vorbeiführen des Entwicklerträgerelementes an dem elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterial mit dem La dungsbild, wobei man die Entwicklerschicht auf dem Trä gerelement mit dem das Ladungsbild tragenden, elektropho tographischen Aufzeichnungsmaterial unter Erzeugen eines Tonerbildes in Berührung bringt,
- e) Übertragung des Tonerbildes auf ein Übertragungsmate rial und
- f) Reinigen des durch die Übertragungsstufe gegangenen elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials mittels eines Klingenreinigungsverfahrens, dadurch gekennzeich net, daß das elektrophotographische Aufzeichnungsmaterial einen Träger und ein organisches photoleitfähiges Mate rial mit einer Ladungen erzeugenden und einer Ladungen transportierenden Schicht aufweist und daß der magneti sche Toner und das elektrophotographische Aufzeichnungs material folgende Beziehungen erfüllen: 0,2 W/H 6,0 und 30 S × H 600,worin W den Gehalt des magnetischen Pulvers in dem ma gnetischen Toner in Gew.-% angibt, H die Härte der Ober fläche des elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials in Gramm und S die spezifische Oberfläche des Magnetpul vers in mm²/g gemäß der BET-Methode ist, wobei die Härte mittels eines Verfahrens gemessen wird, bei dem eine ko nisch geformte Diamantnadel mit variabler Last über das Aufzeichnungsmaterial gezogen wird und aus den so erhal tenen Meßwerten mittels einer linearen Regressionsgeraden die Last in Gramm ermittelt wird, die notwendig ist, um eine Kratzerbreite von 50 µm zu erzeugen.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß die Ladungen transportierende Schicht ein Ladun
gen transportierendes Material und ein Bindemittelharz
mit einer Glasübergangstemperatur von mehr als 60°C auf
weist.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die Ladungen transportierende Schicht ein Defektelektro
nen transportierendes Material und ein Bindemittelharz
umfaßt, das aus der Gruppe Polycarbonat, Polymethacryl
ester, Polyallylat, Polystyrol, Polyester, Polysulfon,
Styrol-Acrylnitril-Copolymer und/oder Styrol-Methylmeth
acrylat-Copolymer ausgewählt ist.
5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß der Entwickler neben dem magnetischen Toner ein
nicht-magnetisches, anorganisches Feinpulver mit mittle
rem Teilchendurchmesser im Bereich von 0,001 bis 2 µm und
mit einer spezifischen Oberfläche nach BET von 0,5 bis
500 m²/g enthält.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
als nicht-magnetisches, anorganisches Feinpulver ein an
organisches Material verwendet wird, das aus der Gruppe
Aluminiumoxid, Titandioxid, Bariumtitanat, Magnesiumtita
nat, Kalziumtitanat, Strontiumtitanat, Zinkoxid, Zinn
oxid, Kieselerde, Ton, Glimmer, Wollastonit, Diatomeen
erde, Chromoxid, Ceroxid, rotem Eisenoxid, Antimontri
oxid, Magnesiumoxid, Zirkoniumoxid, Bariumsulfat, Barium
carbonat, Calciumcarbonat und Siliciumdioxid ausgewählt
ist.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
das nicht-magnetische, anorganische Feinpulver Silicium
dioxid-Feinteilchen umfaßt.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
die Siliciumdioxid-Feinteilchen zu dem Entwickler in
einer Menge zwischen 0,1 bis 3 Gew.-% hinzugesetzt
werden.
9. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der magnetische Toner zwischen 10 bis 70 Gew.-%
Magnetpulver enthält.
10. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Klinge beim Klingenreinigungsschritt
aus einem Polyurethankautschuk hergestellt ist.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß die Klinge aus einem Polyurethankautschuk mit einer
Kautschukhärte gemäß JIS von 50 bis 90 besteht.
12. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Magnetpulver ein oder mehrere magneti
sche Materialien, ausgewählt aus der Gruppe Eisen, Magne
tit, γ-Fe₂O₃ und Ferrit enthält.
13. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß der magnetische Toner einen spezifischen
Volumenwiderstand von 10¹² Ω · cm oder mehr hat.
14. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Ladungsbild entwickelt wird, während
zwischen dem elektrophotographischen Aufzeichnungsmate
rial und dem Entwicklungsträgerelement eine Vorspannung an
gelegt wird.
15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß man bei der Klingenreini
gungsmethode die Klinge in der Weise mit dem elektropho
tographischen Aufzeichnungsmaterial in Berührung bringt,
daß die im statischen Zustand von der Klinge auf das
elektrophotographische Aufzeichnungsmaterial je Längen
einheit der Klinge ausgeübte Last bis 100 g/cm beträgt.
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