DE3540297A1 - Verfahren zur erzeugung eines bildes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung eines Bildes durch Entwickeln eines mit Hilfe eines organischen Photoleiters auf elektrophotographischem oder elektrostatographischem Wege oder durch elektrostatisches Bedrucken gebildeten latenten elektrostatischen

15 Bildes mit einem Zweikomponentenentwickler.

Derzeit werden über latente elektrostatische Bilder z.B. auf elektrophotographischem Wege von bestimmten Bildinformationen sichtbare Bilder erzeugt. Beispielsweise werden bei einem elektrophotographischen Verfahren auf einem Aufzeichnungsmaterial durch Aufladen und Belichten latente elektrostatische Bilder erzeugt und diese dann mit Hilfe eines Entwicklers mit als "Toner" bezeichneten, elektroskopischen farbigen Teilchen zu sichtbaren Bildern entwickelt. Diese werden dann üblicherweise auf ein Bildempfangsmaterial übertragen und dort zu sichtbaren Bildern fixiert.

Bei der Entwicklung solcher latenter elektrostatischer Bilder verwendbare Entwickler werden in sogen. Zweikomponentenentwickler in Form einer Mischung aus Toner und Träger und sogenannte Einkomponentenentwickler aus einem alleine, ohne mit einem Träger gemischt worden zu sein, verwendbaren magnetischen Toner mit einem magnetischen Material eingeteilt. In einem mit dem

-χι Zweikomponentenentwickler arbeitenden System wird der Toner durch mechanisches Verrühren mit dem Träger triboelektrisch aufgeladen. Auf diese Weise kann man die Ladungspolarität und die Ladungsmenge des Toners durch geeignete Wahl der Trägereigenschaften, der Rührbedingungen u.dgl. in erheblichem Maße steuern. In dieser Hinsicht ist ein Zweikomponentenentwickler einem Einkomponentenentwickler überlegen.

Die Entwicklung selbst besteht in einer Magnetbürstenentwicklung, einer Kaskadenentwicklung u.dgl., vorzugsweise einer Magnetbürstenentwicklung. Bei der Magnetbürstenentwicklung werden "Entwicklerstiftchen" durch Magnetkraft auf einer Entwicklerfördereinrichtung bürstenförmig aufgerichtet. Nach Bildung der Magnetbürste wird mit dieser die Oberfläche eines ein latentes Bild tragenden Aufzeichnungsmaterials überbürstet, wobei an den latenten elektrostatischen Bildern Tonerteilchen haften bleiben und somit eine Entwicklung bewirken.

Bei der Entwicklung mit Hilfe einer Magnetbürste stellt die Intensität des elektrischen Feldes im Entwicklungsbereich eine der wichtigsten Bedingungen, die die Entwicklungseigenschaften bestimmen, dar. Faktoren, die die Intensität des elektrischen Feldes festlegen, sind das Oberflächenpotential beim Aufladen des das Aufzeichnungsmaterial für das latente Bild bildenden lichtempfindlichen Photoleiters, der Abstand zwischen dem das latente Bild tragenden Aufzeichnungsmaterial und der Entwicklerfördereinrichtung im Entwicklungsbereich sowie der elektrische Widerstand des Entwicklers, insbesondere des Trägers bei einem Zweikomponentenentwickler. Die Intensität des elektrischen Feldes ergibt sich aus den Beziehungen zwischen diesen Faktoren.

Man bedient sich nun in zunehmendem Maße lichtempfindlicher organischer Photoleiter. Diese zeichnen sich nicht nur durch eine hohe Haltbarkeit bei hoher Temperatur und stabile Lichtempfindlichkeitseigenschaften über lange Zeit hinweg, sondern auch durch eine hohe Zuverlässigkeit bei geringen Kosten aus. Wegen ihrer in der Regel geringen Lichtempfindlichkeit ist bei solchen organischen Photoleitern der Potentialunterschied zwischen den bei der Belichtung vom Licht getroffenen Nichtbildbezirken und den nicht-belichteten Bildbezirken gering. Aus diesem Grund ist dann auch die Dichte des mit Hilfe eines lichtempfindlichen organischen Photoleiters hergestellten sichtbaren Bildes außerordentlich gering. Schließlich besitzen lichtempfind-

15 liehe organische Photoleiter ausgesprochen heikle

Eigenschaften, weswegen bereits geringe Schwankungen in den Entwicklungsbedingungen einen großen Einfluß auf das sichtbare Bild ausüben. Folglich lassen sich also mit lichtempfindlichen organischen Photoleitern nur unter größten Schwierigkeiten gleichbleibend qualitativ hochwertige sichtbare Bilder herstellen.

Der Erfindung lag nun die Aufgabe zugrunde, ein von den geschilderten Nachteilen bekannter Maßnahmen freies und wiederholt durchführbares Verfahren zur Herstellung gleichbleibend qualitativ hochwertiger, von Fehlern freier und eine hohe Bilddichte aufweisender Bilder anzugeben .

Der Gegenstand der Erfindung ist in den Patentansprüchen näher erläutert.

Erfindungsgemäß sind über einen Entwicklungsbereich ein Aufzeichnungsmaterial für ein latentes Bild mit einem lichtempfindlichen organischen Photoleiter (im folgenden

einfach als "Aufzeichnungsmaterial" bezeichnet) und eine Entwicklerfördereinrichtung einander gegenüberliegend angeordnet. Das auf dem Aufzeichnungsmaterial erzeugte latente elektrostatische Bild wird zum Entwicklungsbereich hin bewegt. Gleichzeitig mit dem Aufzeichnungsmaterial wird in den Entwicklungsbereich auch eine Magnetbürste aus einem Zweikomponentenentwickler aus Toner und Träger eingeführt. Im Entwicklungsbereich wird dann das auf dem Aufzeichnungsmaterial be-

IC findliche latente elektrostatische Bild mit der Magnetbürste überbürstet, wobei durch elektrostatisches Haftenbleiben der in der Magnetbürste enthaltenen Tonerteilchen auf dem latenten elektrostatischen Bild eine Entwicklung erfolgt. Bei Durchführung der geschilderten Stufen müssen folgende drei Bedingungen (a) bis (c) erfüllt sein:

(a) Der lichtempfindliche organische Photoleiter des Aufzeichnungsmaterials muß bei der Aufladung, in der Regel negativen Aufladung, einen Absolutwert des maximalen Potentials des latenten elektrostatischen Bildes im Bereich von 400 - 700 V aufweisen;

(b) der Mindestwert (MW) des Spalts zwischen dem Auf-Zeichnungsmaterial und der Entwicklerfördereinrichtung im Entwicklungsbereich muß im Bereich von 0,30 - 0,65 mm liegen und

(c) der Träger muß aus einem Kernmaterial und einem aus einer monomeren Masse aus hauptsächlich (vorzugsweise zu 50 Gew.-% oder mehr) mindestens eines Monomeren der Formeln (I), (II) und/oder (III) oder einer das betreffende Polymerisat enthaltenden Masse erhaltenen fluorhaltigen Polymerisat beste-

35 ^hen·

Wenn die genannten drei Bedingungen (a), (b) und (c) erfüllt sind, läßt sich im Entwicklungsbereich ein elektrischer Feldzustand sicherstellen, der eine gute Entwicklung ermöglicht. Dabei erhält man qualitativ hochwertige Bilder hoher Bilddichte ohne Bildfehler und ohne Schleier.

Wenn der Absolutwert des maximalen Ladungspotentials (V) des organischen Photoleiters des Aufzeichnungsmaterials außerhalb des in Bedingung (a) festgelegten Bereichs liegt und weniger als 400 beträgt, wird es schwierig, die erforderliche elektrische Feldintensität zu erreichen. Wenn dieser Absolutwert dagegen 700 übersteigt, muß man die Filmdicke des organischen Photoleiters beim Aufzeichnungsmaterial erhöhen. Hierdurch sinkt jedoch die Empfindlichkeit unter einen für die Praxis brauchbaren Wert.

Wenn der Mindestwert (MW) des Spalts zwischen dem Auf-Zeichnungsmaterial und der Entwicklerfördereinrichtung außerhalb des durch Bedingung (b) festgelegten Bereichs liegt und weniger als 0,30 mm beträgt, erreicht man im Entwicklungsbereich keine gleichmäßige Entwicklung, wodurch Bildfehler entstehen, übersteigt andererseits der Mindestwert (MW) des Spalts 0,65 mm, verschlechtert sich der Gegenelektrodeneffekt zwischen den Tonerteilchen und dem latenten Bild im Entwicklungsbereich, so daß die Bilddichte stark abnimmt. Darüber hinaus stellt sich hierbei auch ein deutlich stärkerer Kanteneffekt infolge stärkeren Haftenbleibens von Toner am Randteil des latenten Bildes relativ zu seinem zentralen Teil ein.

Wenn die Bedingung (c) für den Träger erfüllt ist, ist er elektrisch isolierend und besitzt einen elektrischen

13 Widerstandswert von üblicherweise 10 Q -cm oder mehr.

In diesem Falle kommt es dann nicht zu einem Ladungsabfluß aus dem auf den Aufzeichnungsmaterial gebildeten latenten elektrostatischen Bild über eine mit Hilfe des Zweikomponentenentwicklers mit dem betreffenden Träger gebildete Magnetbürste oder aus dem Toner. Folglich lassen sich die Ladungen des latenten elektrostatischen Bildes vor einer Änderung in der Ladungsverteilung oder die Ladungen des Toners vor einer Verschlechterung, die zu Bildfehlern führen würde, bewahren, was wiederum gute Entwicklungseigenschaften gewährleistet.

Der elektrische Widerstandswert entspricht einem Wert, den man rechnerisch aus folgender Gleichung erhält:

15 Elektrischer Widerstands- _ VxF wert ρ (n·cm) ± _{x h}

Hierbei wird der Stromwert (i in Ampere) gemessen, nachdem eine Probe in einer Meßzelle mit einem Querschnitt von 1 cm² (F in cm²) bis zu einer Höhe von 0,03 - 0,08 cm (h in cm) eingefüllt, die Oberfläche der Probe mit einem Gewicht von 1 kg beschwert und die angelegte Spannung (V in Volt) geändert wurde.

Da der Träger mit einem Überzug aus dem fluorhaltigen Polymerisat oder der das betreffende Polymerisat enthaltenden Masse versehen ist und das fluorhaltige Polymerisat eine starke Neigung zur negativen Aufladung zeigt, ist die positive Aufladbarkeit des Toners gut. Folglich sind die Entwicklungseigenschaften des Auf-Zeichnungsmaterials, das üblicherweise auf ein negatives Oberflächenpotential aufgeladen wurde, gut genug, um eine Verbesserung der Bilddichte erreichen und eine Schleierbildung verhindern zu können. Da das fluorhaltige Polymerisat darüber hinaus auch noch hervorragend wasserbeständig ist, läßt sich die Haltbarkeit des

1 Trägers erhöhen.

Die Entwicklerfördereinrichtung zur Zufuhr eines Zweikomponentenentwicklers zu einem Entwicklungsbereich besteht vorzugsweise aus einem Entwicklungszylinder. Der Entwicklungszylinder kann aus mehreren Zylindern oder einem einzigen Zylinder bestehen. Vorzugsweise erfolgt die Bilderzeugung in einem Entwicklungszylinder aus (lediglich) einem einzigen Zylinder. Die Entwicklerfördereinrichtung kann so konstruiert sein, daß eine Vorspannung angelegt werden kann. So kann sie beispielsweise aus einer zylindrischen Hülse zur Aufnahme einer Magnetbürste auf ihrer Oberfläche und einem Magneten mit mehreren Polen im Inneren der Hülse bestehen. Auf diese Weise läßt sich die auf der Hülse bzw. dem Zylinder befindliche Magnetbürste durch Drehen der Hülse bzw. des Zylinders in den Entwicklungsbereich fördern oder vorschieben.

Die auf einer Entwicklerfördereinrichtung befindliche Magnetbürste sollte in den Entwicklungsbereich vorzugsweise in einem Zustand gleichmäßiger Höhe eingeführt werden, um eine gleichmäßige Entwicklung ohne Unregelmäßigkeiten sicherzustellen. Zu diesem Zweck wird im oberen Teil des Entwicklungsbereichs der Entwicklerfördereinrichtung vorzugsweise eine Rakel vorgesehen, um die Höhe der Magnetbürste einzustellen. Durch diese Rakel wird die Magnetbürste in konstanter Höhe abgeschnitten. Die Rakel kann entweder aus einem magnetisehen oder einem nicht-magnetischen Material bestehen.

Der Abstand zwischen der Kante der Rakel und der Oberfläche der Entwicklerfördereinrichtung (HS) wird entsprechend der Spaltweite (MW) zwischen dem Aufzeichnungsmaterial und der Entwicklerfördereinrichtung festgelegt.

-J3-

Damit das obere Ende der Magnetbürste im richtigen Maße mit der zu entwickelnden Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials in Berührung gelangen und im Entwicklungsbereich trotzdem eine für eine hohe Bilddichte ausreichende Tonermenge zugeführt werden kann, sollte der Abstand (HS) vorzugsweise das etwa O,8-fache des Mindestwerts (MW) des Spalts betragen.

Im Entwicklungsbereich kann gewünschtenfalls eine Vorspannung angelegt werden. Die Vorspannung ist in der Regel eine Gleichspannung, sie kann jedoch auch eine Gleichspannung sein, der eine Wechselspannung überlagert ist. In letzterem Falle werden durch die Gleichspannung die Tonerteilchen daran gehindert, am Hintergrund, d.h. an anderen Stellen als den Bildbezirken, haftenzubleiben. Durch die Wechselspannung werden die Tonerteilchen rasch von den Trägerteilchen getrennt, wodurch die Haftung des Toners am latenten Bild verbessert wird. Die Spannung kann einen Absolutwert von etwa O - 300 V aufweisen. Der Effektivwert des Wechselstroms kann beispielsweise etwa 100 V bis 5 kV bei einer Frequenz von vorzugsweise 100 Hz bis 10 kHz betragen.

Das bei der geschilderten Entwicklung gebildete Tonerbild wird beispielsweise durch elektrostatische Übertragung auf ein Bildempfangsmaterial, z.B. Papier, übertragen. Das übertragene Tonerbild wird dann in einer Fixiereinrichtung, beispielsweise in einer erwärmten Kontaktfixiereinrichtung, mit Hilfe beheizter Walzen fixiert, wobei ein dauerhaftes sichtbares Bild erhalten wird.

Das erfindungsgemäß verwendete Aufzeichnungsmaterial enthält einen lichtempfindlichen organischen Photoleiter. Der lichtempfindliche organische Photoleiter ist

-70-

entweder alleine oder gegebenenfalls in einem Harzbindemittel dispergiert in Form einer lichtempfindlichen Lage auf eine elektrisch leitende Unterlage aufgetragen. Die lichtempfindliche Lage sollte vorzugsweise zweischichtig ausgebildet sein. Die eine Schicht bildet dann eine Ladungen erzeugende Schicht mit einer Ladungen erzeugenden Substanz, die durch Absorption von sichtbarem Licht Ladungsträger erzeugt. Diese Schicht ist mit einer zweiten Schicht, närulich einer Ladungen transportierenden Schicht mit einer Ladungen transportierenden Substanz kombiniert. Letztere Schicht transportiert die in der Ladungen erzeugenden Schicht erzeugten positiven und/oder negativen Ladungsträger. Indem die beiden notwendigen Funktionen der lichtempfindlichen Lage, nämlich die Erzeugung und der Transport von Ladungen auf zwei getrennte Schichten aufgeteilt werden, vergrößert sich der Spielraum für die Wahl der Substanzen oder Substanzsysteme zur Ausbildung einer optimalen lichtempfindlichen Lage, d.h. man kann die lichtempfindliche Lage zur Verwendung bei den verschiedensten elektrostatographischen Verfahren hinsichtlich Oberflächenpotential, Ladungshaltigkeit, Lichtempfindlichkeit, Stabilität bei wiederholtem Gebrauch u.dgl. optimal ausgestalten.

25 Ladungen erzeugende Substanzen sind beispielsweise

Anthanthronpigmente, Perylenderivate, Phthalocyaninpigmente, Azofarbstoffe, Indigoidfarbstoffe und dergleichen. Ladungen transportierende Substanzen sind beispielsweise Carbazol-, Oxadiazol-, Triarylamin-, PoIyarylalkan-, Hydrazon-, Pyrazolin-, Stilben- und Styryltriarylaminderivate.

Harzbindemittel für die organische Photoleiter enthaltenden lichtempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien können isolierende Harze, z.B. durch Additionspolymerisation, Polyaddition

-Vd-

oder Polykondensation erhaltene Harze, wie Polyethylen, Polypropylen, Acrylharze, Methacrylharze, Vinylchloridharze, Vinylacetatharze, Epoxyharze, Polyurethanharze, Phenolharze, Polyesterharze, Alkydharze, Polycarbonatharze, Silikonharze, Melaminharze u.dgl. sowie zwei oder mehrere wiederkehrende Monomereneinheiten der genannten Harze enthaltende Mischpolymerisate, nämlich isolierende Harze, wie Vinylchlorid/Vinylacetat-Mischpolymerisatharze, Vinylchlorid/Vinylacetat/Maleinsäureanhydrid-Mischpolymerisatharze, Styrol/Acryl-Mischpolymerisatharze u.dgl. oder ansonsten polymere organische Halbleiter, wie Poly-N-vinylcarbazol u.dgl. , sein.

Die elektrisch leitenden Unterlagen der Aufzeichnungsmaterialien können beispielsweise aus Folien von Metallen, wie Aluminium, Nickel, Kupfer, Zink, Palladium, Silber, Indium, Zinn, Platin, Gold, rostfreiem Stahl, Messing, Bronze u.dgl. bestehen.

Die die lichtempfindliche Lage mit dem organischen Photoleiter tragenden Aufzeichnungsmaterialien können die verschiedensten Formen und (mechanischen) Eigenschaften aufweisen.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert. Im einzelnen zeigen:

Fig. 1 bis 6 Querschnitte durch völlig verschieden aufgebaute, erfindungsgemäß verwendbare Aufzeichnungsmaterialien und

Fig. 7 eine schematische Darstellung einer Entwicklungseinheit zur Durchführung der Entwicklung im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens.

-κι Bei den in den Fig. 1 und 3 dargestellten Aufzeichnungsmaterialien ist auf eine elektrisch leitende Unterlage 11 eine lichtempfindliche Verbundlage 14 aus einer Ladungen erzeugenden Schicht 12, die hauptsächlich aus einer Ladungen erzeugenden Substanz besteht, und einer Ladungen transportierenden Schicht 13, die als Hauptbestandteil eine Ladungen transportierende Substanz enthält, aufgetragen. Bei den Aufzeichnungsmaterialien gemäß Fig. 2 und 4 ist zwischen der lichtempfindlichen Lage 14 und der elektrisch leitenden Unterlage 11 eine Zwischenschicht 15 vorgesehen. Bei den Aufzeichnungsmaterialien gemäß den Fig. 5 und 6 ist direkt bzw. über eine Zwischenschicht 15 auf die elektrisch leitende Unterlage 11 eine lichtempfindliche Lage 14 mit einer in einer Schicht 16, die hauptsächlich aus einer Ladungen transportierenden Substanz besteht, dispergierten Ladungen erzeugenden Substanz 17 aufgetragen.

Der Toner des erfindungsgemäß zu verwendenden Zwei-

komponentenentwicklers enthält in einem Harzbindemittel dispergierte Tonerbestandteile, z.B. Färbemittel. Als Harzbindemittel für den Toner eignen sich die verschiedensten thermoplastischen Harze, z.B. Polymerisate von Monomeren, wie Styrol, z.B. Styrol selbst, p-Chlorstyrol, a-Methylstyrol und dgl., aliphatische a-Methylenmonocarbonsäureestern, wie Methylacrylat, Ethylacrylat, n-Propylacrylat, Laurylacrylat, 2-Ethylhexylacrylat, Methylmethacrylat, Ethylmethacrylat, n-Butylmethacrylat, Laurylmethacrylat, 2-Ethylhexylmethacrylat u.dgl.,

OQ Vinylnitrilen, wie Acrylnitril, Methacrylnitril u.dgl., Vinylpyridinen, wie 2-Vinylpyridin, 4-Vinylpyridin u.dgl., Vinylethern, z.B. Vinylmethylether, Vinylisobutylether u.dgl., Vinylketonen, wie Vinylmethylketon, Vinylethylketon, Methylisopropylketon u.dgl., ungesättigten Koh-

25 lenwasserstoffen, wie Ethylen, Propylen, Isopren,

Butadien u.dgl., sowie halogenierten Produkten derselben und halogenhaltigen ungesättigten Kohlenwasserstoffen, wie Chloropren u.dgl., oder durch Kombination von zwei oder mehreren der genannten Monomeren erhaltene Mischpolymerisate sowie Mischungen derselben, oder Nicht-Vinylkondensationsharze, z.B. kolophoniummodifizier te Phenolformaldehydharze, Epoxyharze, Polyesterharze, Polyurethanharze, Polyamidharze, Celluloseharze, PoIyetherharze u.dgl., oder Mischungen dieser Harze mit den genannten Vinylharzen. Die Färbemittel können beispielsweise aus Ruß, Nigrosinfarbstoffen, Anilinblau, Chalcoölblau, Chromgelb, Ultramarinblau, Methylenblau, Rose Bengal, Phthalocyaninblau oder Mischungen derselben bestehen. Andere Tonerbestandteile als Färbemittel sind beispielsweise Ladungssteuerstoffe, Mittel zur Verhinderung von Geisterbildern, die freie Fließbarkeit verbessernde Mittel u.dgl.. Gewünschtenfalls können auch feinteilige magnetische Pulver mitverwendet werden.

Erfindungsgemäß benutzbare Toner erhält man in üblicher bekannter Weise. Diese Toner besitzen eine durchschnittliche Teilchengröße von 20 μΐη oder weniger, insbesondere und vorzugsweise von 8-12 μΐη.

Bei den in erfindungsgemäß zu verwendenden Zweikomponentenentwicklern verwendeten Trägern handelt es sich um teilchenförmige Materialien mit einem Kernmaterial, einem fluorhaltigen Polymerisat mit Monomereneinheiten der Formeln (I), (II) und/oder (III) (vorzugsweise in einer Menge von 50 Gew.-% oder mehr) oder einer das betreffende Polymerisat enthaltenden Masse und gewünschtenfalls sonstigen Substanzen.

Von den Monomeren der Formeln (I) und (II) werden im Hinblick auf ihre triboelektrischen Ladungseigenschaften

Monomere der folgenden Formeln

R³

^CH2 * ^C _{ (IV)

R

oder
4

CH₀ = C (V)

² I

COOCH₂(CF₂)_rH

bevorzugt.

In den Formeln bedeuten:

R und R jeweils ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe ;
20 1=1 oder 2 und

r eine ganze Zahl von 2 bis 4.

Bevorzugte Monomere der Formeln (I) oder (II) sind 1,1-Dihydroperfluorethylmethacrylat und 1,1,3-Trihydroperfluor-n-propylmethacrylat.

Polymerisate aus Monomeren der Formeln (I) und/oder (II) können beispielsweise wiederkehrende Einheiten der folgenden Formeln enthalten:

-ΜΙ

(1)

CH₃ I * CH₂-C ■}

5 I

COOCH₂CF₃

(2)

CH₃-

ίο ■ !

-e CH₂-C *

I
COOCH₂CF₂CF₃

(3) 15 CH₃ CH₃

I I

fCH₂ - C -) 6CH₂ - C —H

,80 ,20

COOCH₂CF₂CF₂H COOCH₃

20 (4)

CH₃ i

^CH₂ - C * I
COOCH₂CF 2CF2CF2CF2H

(5)

Π 6CH₂--

COOCh₂CF₂CF₂CF₂H

(6)

C00CH₂CF₂CF2CF₂CF₃

(7)

CH₃ I fCH₂-C }

I

COUCH2CF2CF2CF2CF2CF2H

(8)

CH₃ ^C.^Rz

I

₅₅^20 CUOCHzCFiSCF₂CF₃ COOCH₃

Monomere der Formel (III) sind beispielsweise:

(1) CF₂=CF₂ (Tetrafluorethylen);

(2) CF₂=CF (Hexafluorpropylen); CF₃

(3) CF₂=CFCl (Chlortrifluorethylen);

(4) CH₂=CF₂ (Vinylidenfluorid);

(5) CF₂=CF (Perfluorpropy!vinylether)

OC₃F₇

30 Die erfindungsgemäß verwendbaren Polymerisate erhält man durch Polymerisieren einer Monomerenmasse mit vorzugsweise 50 Gew.-% an mindestens einem Monomeren der Formeln (I), (II) und/oder (III) und gegebenenfalls sonstigen Monomeren, wie Ethylen, Propylen und der-

gleichen.

Massen, die mindestens ein erfindungsgemäß benutzbares Polymerisat mit Monomereneinheiten der genannten Art enthalten, können zusätzlich Polymerisate von Monomeren, z.B. Styrolen, wie Styrol, p-Chlorstyrol, a-Methylstyrol u.dgl., aliphatische a-Methylenmonocarbonsäureestern, wie Methylacrylat, Ethylacrylat, n-Propylacrylat, Laurylacrylat, 2-Ethylhexylacrylat, Methylmethacrylat, Ethylmethacrylat, n-Butylmethacrylat, Laurylmethacrylat, 2-Ethylhexylmethacrylat u.dgl., oder Mischpolymerisate aus Kombination zweier oder mehrerer der genannten Monomeren, sowie Mischungen derselben enthalten.

Beispiele für unter den verschiedensten Handelsbe-Zeichnungen erhältliche, erfindungsgemäß benutzbare Polymerisate sind:

1) Vinylidenfluorid/Tetrafluorethylen-Mischpolymeri· 20

sate: -fCH_oCF„-} (CF₀CF _oi~

ZZ ZZ

2) Polytetrafluorethylen (PTFE) : -(CF₀CF₀-)-

3) Polychlortrifluorethylen (PCTFE): —(CF

25 4) Polyvinylidenfluorid (PVdF) : —(CH₀CF₀-H--

5) Tetrafluorethylen/Hexafluorpropylen-Mischpolymerisate (FEP) : —(-CF₀CFj)—(CF₀CF-)—

6) Tetrafluorethylen/Perfluoralkylvinylether-Misch-

polymerisate (PFA) : -{CF₂CF₂^—fCF₃CF-)-

7) Tetrafluorethylen/Ethylen-Mischpolymerisate (ETFE):

8) Chlortrifluorethylen/Ethylen-Mischpolymerisate 5 (ECTFE) : —4CH₀CH,,-)—(-CF

9) Vinylidenfluorid/Hexafluorpropylen-Mischpolymerisate: —(CH₂CF^)—(-CF₂CF-)

CF₃ 10

0O) Vinylidenfluorid/Chlortrifluorethylen-Mischpolymerisate:

11) Vinylidenfluorid/Pentafluorpropylen-Mischpolymerisate

12) Tetrafluorethylen/Perfluornitrosomethan-Mischpolymerisate

13) Tetrafluorethylen/Perfluormethylvinylether-Mischpolymerisate: -H-CF .,CF^—(-CF₂CF-)—

OCF₃

14) Tetrafluorethylen/Propylen-Mischpolymerisate:

25 -(CF₀CF^—(-CH₀CH-)

CH₃

Der Träger eines erfindungsgemäß zu verwendenden Zweikomponentenentwicklers ist keinen bestimmten Begrenzungen unterworfen. Er kann beispielsweise aus Teilchen mit einem Kern aus einem magnetischen Material und einer Hülle aus einem Harz oder einem feinteiligen magnetischen Pulver, das in einem Harzbindemittel dispergiert ist, u.dgl. bestehen.

Als Harze zur Herstellung der Harzhülle auf dem magnetischen Kernmaterial oder zur Verwendung als Harzbindemittel zusammen mit einem feinteiligen magnetischen Pulver kommen Homopolymerisate von Monomeren, z.B. Styrolen, wie Styrol, p-Chlorstyrol, Methylstyrol u.dgl., Viny!halogeniden, wie Vinylchlorid, Vinylbromid, Vinylfluorid u.dgl., Vinylestern, wie Vinylacetat, Vinylpropionat, Vinylbenzoat, Vinylbutyrat u.dgl., aliphatischen a-Methylenmonocarbonsäure-

IQ estern, wie Methylacrylat, Ethylacrylat, n-Butylacrylat, Isobutylacrylat, Dodecylacrylat, n-Octylacrylat, 3-Chlorethylacrylat, Phenylacrylat, Methyl-achloracrylat, Methylmethacrylat, Ethylmethacrylat, Butylmethacrylat u.dgl., Vinylnitrilen, wie Acrylnitril, Methacrylnitril u.dgl., Vinylethern, wie Vinylmethylether, Vinylisobutylether, Vinylethylether u.dgl., Vinylketonen, wie Vinylmethylketon, Vinylhexylketon, Methylisopropenylketon u.dgl., oder sonstige Harze, wie Epoxyharze, kolophoniummodifizierte Formaldehydharze, Celluloseharze, Polyetherharze, Polyvinylbutyralharze, Polyesterharze, Styrol/Butadien-Harze, Polyvinylformalharze, PoIycarbonatharze, fluorhaltige Harze u.dgl. alleine oder in Mischung in Frage.

25

Besonders gut eignen sich fluorhaltige Harze, Vinylchlorid/Vinylacetat-Harze oder Polyesterharze, insbesondere fluorhaltige Harze, wie Polyvinylidenfluorid, Polytetrafluorethylen, Polyfluor(meth)acrylate und

30 dergleichen.

Das Kernmaterial des Trägers muß aus einem zur Bildung einer Magnetbürste fähigen Material, d.h. einem magnetischen Material, bestehen. Solche magnetische Materialien sind Metalle oder Legierungen von Metallen mit

-,ΜΙ Ferromagnetismus, z.B. Eisen, Kobalt, Nickel u.dgl.,

oder diese Elemente enthaltende Verbindungen, typischerweise Ferrit oder Magnetit, oder Legierungen, die kein ferromagnetisches Element enthalten, jedoch durch geeignete Wärmebehandlung Ferromagnetismus entwickeln, z.B. die verschiedensten Legierungen, wie Whisler-Legierungen mit Mangan und Kupfer, z.B. Mangan/Kupfer/ Aluminium, Mangan/Kupfer/Zinn u.dgl., oder Chromdioxid und sonstige Legierungen.

Die erfindungsgemäß zu verwendenden Träger mit einem Harzüberzug auf einem Kernmaterial erhält man beispielsweise wie folgt: Mindestens ein erfindungsgemäß einsetzbares Polymerisat oder eine mindestens ein solches Polymerisat enthaltende Masse wird in einem Lösungsmittel, z.B. einem Keton, wie Aceton, Methylethylketon u.dgl., Tetrahydrofuran, Dioxan, Dimethylsulfoxid u.dgl., gelöst, wobei eine Beschichtungslösung erhalten wird. Nach Applikation derselben auf die Oberfläche des Kernmaterials wird das Ganze getrocknet, wobei man einen Träger mit Polymerisatüberzug auf der Oberfläche des Kernmaterials erhält. Die Applikation der Beschichtungslösung auf das Kernmaterial kann durch Tauchen, Aufsprühen u.dgl. erfolgen. Insbesondere bedient man sich jedoch zur Applikation der Beschichtungslösung eines Wirbelbetts. Hierbei wird das Kernmaterial in einem Wirbelbett durch einen aufsteigenden und unter Druck stehenden Gasstrom bis zu einer "Gleichgewichtshöhe" aufgewirbelt, während die Be-Schichtungslösung von oben herab auf das Kernmaterial aufgesprüht wird, bevor dieses wieder nach unten fällt. Auf diese Weise wird das Kernmaterial beschichtet. Unter Wiederholung dieses Vorgangs läßt sich das Kernmaterial bis zu der gewünschten Dicke beschichten. Das

35 Arbeiten in einem Wirbelbett ermöglicht es, das je-

weilige Kernmaterial mit einer gleichförmigen (Hüll-) Schicht zu überziehen.

Die (Hüll-)Schicht sollte zweckmäßigerweise eine Stärke von 0,2 - 5 um, vorzugsweise von 0,5 - 2 μπι, aufweisen. Die Teilchengröße des Trägers sollte allgemein 30 - 200 um, zweckmäßigerweise 40 - 120 μΐη, vorzugsweise 50 - 75 um, betragen. Wenn die Teilchengröße unter 30 um liegt, besitzt der Träger nur eine geringe Fließfähigkeit. Gleichzeitig wird in diesem Falle die Förderfähigkeit des Toners zum Entwicklungsbereich derart verschlechtert, daß nur Bilder einer geringen Bilddichte erhalten werden. Schließlich bereitet bei Trägern derart geringer Größe der Beschichtungsvorgang erhebliche Schwierigkeiten, d.h. man erhält nur unter größten Schwierigkeiten Träger mit gleichmäßigen (Hüll-) Schichten, übersteigt andererseits die Teilchengröße 200 um, ist die Gesamtoberfläche der Trägerteilchen pro Gewichtseinheit gering. Die Folge davon ist, daß die Förderfähigkeit des Toners zum Entwicklungsbereich derart schlecht ist, daß sich die Bilddichte der erhaltenen Bilder verschlechtert.

Erfindungsgemäß verwendbare Träger können gewünschtenfalls auch noch Zusätze, wie Ladungssteuerstoffe, die Fließfähigkeit verbessernde Mittel u.dgl. enthalten.

Die erfindungsgemäß verwendeten Träger aus Kernmaterial und Hülle zeigen über lange Zeit hinweg eine stabile Feuchtigkeitsbeständigkeit und stabile triboelektrische Ladungseigenschaften. Selbst wenn ein solcher Träger wiederholt verwendet wird, bleiben seine Ladungseigenschaften und Ladungsmenge über lange Zeit hinweg stabil, d.h. die Bildung schwach geladener Toner oder von entgegengesetzt geladenen Tonern läßt sich über lange Zeit

-ΊΛ-

hinweg unterdrücken. Auf diese Weise kann man die Entwicklung über lange Zeit hinweg stabil halten.

Besteht der Träger aus einer Dispersion des magnetisehen Materials (d.h. des Kernmaterials) in dem erfindungsgemäß einsetzbaren Polymerisat oder in einer dieses Polymerisat enthaltenden Masse, so kann man diese Art Träger in üblicher bekannter Weise herstellen. So können beispielsweise die Trägerausgangsmaterialien miteinander verknetet, dann das Ganze gekühlt, zerkleinert und klassifiziert werden. Andererseits kann man sich auch der verschiedensten PoIykondensationsmaßnahmen bedienen. Die derart erhaltenen Trägerteilchen können Größen von beispielsweise

15 10 - 50, zweckmäßigerweise 15 - 40, vorzugsweise

20 - 30 μπι aufweisen. Zur Verbesserung der Fließfähigkeit können die Trägerteilchen vorzugsweise kugelig ausgebildet werden.

Bei der in Fig. 7 dargestellten Vorrichtung ist ein trommeiförmiges und drehbares Aufzeichnungsmaterial 1 derart aufgebaut, daß auf eine zylindrische, elektrisch leitende Unterlage 1a aus Aluminium eine lichtempfindliche Schicht 1b aus einem organischen Photoleiter aufkaschiert ist. Das Aufzeichnungsmaterial 1 wird in Pfeilrichtung X gedreht, auf seiner Oberfläche, an der die Entwicklung stattfinden soll, an der Stromaufseite des Entwicklungsbereichs Q mittels einer nicht dargestellten Ladungsstation auf

^O ein konstantes Potential im Bereich von -400 bis

-700 V aufgeladen und dann mit Hilfe einer nicht dargestellten Belichtungseinheit mit einem der Vorlage entsprechenden latenten elektrostatischen Bild versehen. Daran anschließend wird das latente elektrostatische Bild zur Entwicklung in den Entwicklungs-

1 bereich Q befördert.

Dem Aufzeichnungsmaterial 1 ist eine aus einer Hülse oder einem Zylinder 2 aus einem nicht-magnetischen Material, z.B. Aluminium, gebildete Entwicklerfördereinrichtung derart zugeordnet, daß der Mindestwert (MW) des Spalts zwischen dem Aufzeichnungsmaterial 1 und der Hülse bzw. dem Zylinder 2 im Entwicklungsbereich Q im Bereich von 0,30 - 0,65 mm liegt. Im Inneren der Hülse bzw. des Zylinders 2 ist umfangsmäßig ein Magnet 3 mit mehrere Nord- und Südpolen vorgesehen. Die Hülse bzw. der Zylinder 2 und der Magnet 3 sind relativ zueinander drehbar. Bei der in der Fig. 7 dargestellten Ausführungsform wird die Hülse bzw. der Zylinder 2 so gedreht, daß er bzw. sie sich bei fixiertem Magneten 3 im Entwicklungsbereich Q in Pfeilrichtung Y, d.h. in dieselbe Richtung wie das Aufzeichnungsmaterial *\_f fortbewegen kann.

Die Nord- und Südpole des Magneten 3 werden auf eine Magnetdichte von in der Regel 500 - 1500 Gauss magnetisiert, wobei sich auf der Oberfläche der Hülse bzw. des Zylinders 2 infolge Magnetkraft eine Schicht des Entwicklers D mit bürstenförmig aufgerichteten Stiftchen, d.h. eine Magnetbürste, bildet. Eine Rakel 4 aus einem magnetischen oder nicht-magnetischen Material bestimmt die Höhe und Menge der Magnetbürste. Eine Säuberungsklinge 5 entfernt die Magnetbürste nach dem Durchlaufen des Entwicklungsbereichs Q von der

SQ Hülse bzw. dem Zylinder 2. Die Oberfläche der Hülse

bzw. des Zylindes 2 gelangt nach der Säuberung erneut mit dem Entwickler D in einem Entwicklervorratsbehälter 6 in Berührung, wobei unter Zufuhr des Entwicklers D eine neue Magnetbürste gebildet wird. Eine Rühr- ° schnecke 7 dient zum Rühren des Entwicklers D im Ent-

-2A-

wicklervorratsbehälter 6 und zum gleichmäßigen Vermischen der Komponenten. Vom Entwickler D im Entwicklervorratsbehälter 6 wird unter (stetiger) Wiederverwendung des Trägers der Toner bei jedem Entwicklungsvorgang verbraucht, weswegen in geeigneter Weise aus einem Tonertrichter 8 neue Tonerteilchen T zugeführt werden. Die Tonerteilchen T werden mit Hilfe von Zufuhrwalzen mit konkaven Teilen auf ihrer Oberfläche in den Entwicklervorratsbehälter 6 fallengelassen. An die Hülse bzw. den Zylinder 2 wird über einen Schutzwiderstand R aus einer Vorspannungsquelle 10 eine Vorspannung angelegt.

Bei der Entwicklung eines latenten elektrostatischen Bildes sollte die Kante der Magnetbürste zu einer gleichmäßigen Entwicklung die Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials 1 vorzugsweise flach berühren. Zu diesem Zweck sollte der Abstand (HS) zwischen der Kante der Rakel 4 und der Oberfläche der Hülse bzw. des Zylinders 2 das etwa 0,8-fache des Mindestspaltwerts (MW) zwischen dem Aufzeichnungsmaterial 1 und der Hülse bzw. dem Zylinder 2 im Entwicklungsbereich Q betragen.

Da sich bei der in Fig. 7 dargestellten Vorrichtung die Größe und Richtung des Magnetfelds auf der Oberfläche der Hülse bzw. des Zylinders 2 mit der Drehung ändern, werden die Trägerteilchen auf der Oberfläche der Hülse bzw. des Zylinders 2 unter Rotationsvibration entsprechend der Drehbewegung der Hülse bzw. des Zylinders 2 zum Entwicklungsbereich Q gefördert.

Wie beschrieben, ist bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens durch Einhaltung der detailliert beschriebenen Parameter bezüglich Ladungspotential, Min-

destabstand zwischen Photoleiter und Entwicklerfördereinrichtung und Trägeraufbau des Zweikomponentenentwick lers ein angemessener elektrischer Feldzustand im Entwicklungsbereich sichergestellt. Auf diese Weise erhält man auch mit von Hause aus nur schwach lichtempfindlichen organischen Photoleitern unter Ausnutzung ihrer vorteilhaften Eigenschaften, z.B. einer hohen Haltbarkeit bei hoher Temperatur und stabilen Lichtempfindlich keitseigenschaften,über lange Zeit hinweg scharf gestochene, qualitativ hochwertige und fehlerfreie Bilder hoher Bilddichte.

Die folgenden Beispiele und Vergleichsbeispiele sollen die Erfindung näher veranschaulichen. 15

Beispiele 1 bis 9 und Vergleichsbeispiele 1 bis 5

20 Träger

Jeweils 15g verschiedener Polymerisate mit wiederkehrenden Einheiten der folgenden Formeln (1) bis (6) werden in 500 ml eines Lösungsmittelgemischs (Gewichtsverhältnis: 1:1) aus Aceton und Methylethylketon oder 1,1,2-Trifluor-1,2,2-trichlorethan gelöst, wobei sechs verschiedene Beschichtungslösungen erhalten werden. Unter Verwendung der jeweiligen Beschichtungslösung wird in einer Wirbelbettvorrichtung 1 kg eines handelsüblichen kugeligen Eisenpulverkernmaterials beschichtet, wobei jeweils ein Träger mit einer (Hüll-)Schicht einer Stärke von etwa 2 μπι erhalten wird. Die verschiedenen Träger werden mit "Träger A" bis "Träger F" bezeichnet.

30 35Λ029-7 -

-2S-

CH₃

I -£CH₂-C}-

COOCH₂CF₃

(2)

CH₃ I -^CH₂-C ->

COOCH2CF2CF2H

⁽³⁾ CH₃

< CH₂ -CH^ 6CH₂-C^₂

COOCH2CH2C9F19-H COOCH3

(4)

CHs I
-i CH₂-C }

COOCH₂(CF₂)4H

(5)

CH₃

-(CH₂-C -^- ^CH₂-CH

COOCH2CF2CF3

(6)

. I

COOCH₂CF

Vergleichsträger A und B:

In der geschilderten Weise wird unter Verwendung einer Beschichtungslösung in Form einer Lösung eines Methylmethacrylat/Styrol-Mischpolymerisats (Mischpolymerisat-Verhältnis: 70:30) in Methylethylketon als Lösungsmittel ein "Vergleichsträger A" hergestellt. Als "Vergleichsträger B" dient ein handelsüblicher, negativ
aufladbarer und mit einer (Hüll-)Schicht versehener
kugeliger Träger.

Die "Träger A" bis "Träger F" und "Vergleichsträger A" und "Vergleichsträger B" besitzen eine durchschnittliche Teilchengröße von 105 μπι.

15 Toner Toner A:

332 g Terephthalsäure, 90 g Polyoxypropylen-(2.2)-2,2-bis-(4-hydroxyphenyl)-propan und 587 g Bisphenol A

werden in einen mit einem Thermometer, einem Rührer

aus rostfreiem Stahl, einem Stickstoffeinlaßrohr aus
Glas und einem absteigenden Kühler ausgestatteten
Rundkolben gefüllt, worauf der Kolben in eine Mantelheizeinrichtung eingesetzt wird. Während das Kolbeninnere durch Einleiten von gasförmigem Stickstoff
durch das Gaseinlaßrohr unter einer Inertgasatmosphäre gehalten wird, wird die Temperatur erhöht. Nach Zugabe von 0,05 g Dibutylzinnoxid wird das Ganze unter Überwachung der Reaktion am Erweichungspunkt bei 200⁰C reagieren gelassen, wobei man letztlich ein Polyesterharz erhält.

100 Gew.-Teile des erhaltenen Polyesterharzes, 10 Gew,-Teile von handelsüblichem Ruß, 2 Gew.-Teile eines han-

35Λ0297

delsüblichen niedrigmolekularen Polypropylens und 2 Gew.-Teile eines handelsüblichen Ethylen-bisstearoylaraids werden in einer Kugelmühle miteinander vermischt, dann durchgeknetet, pulverisiert und klassifiziert, wobei ein Toner einer mittleren Teilchengröße von 10 um erhalten wird. Dieser Toner wird als "Toner A" bezeichnet.

Toner B:

100 Gew.-Teile eines durch Umsetzen von Styrol, Methylmethacrylat und n-Butylmethacrylat im Molverhältnis 50:20:30 erhaltenen Styrol/Methylmethacrylat/ n-Butylmethacrylat-Mischpolymerisats*und 3 Gew.-Teile eines handelsüblichen niedrigmolekularen Polypropylens

werden in einer Kugelmühle miteinander gemischt, dann

verknetet, pulverisiert und klassifiziert, wobei ein Toner einer -durchschnittlichen Teilchengröße von 11 um erhalten wird. Dieser Toner wird mit "Toner B" bezeichnet.
20

Toner C:

100 Gew.-Teile eines durch Umsetzen von Styrol, Methylmethacrylat und n-Butylmethacrylat im Molver-

hältnis 50:20:30 erhaltenen Styrol/Methylmethacrylat/ n-Butylmethacrylat-Mischpolymerisats, 10 Gew.-Teile von handelsüblichem Ruß, 3 Gew.-Teile eines handelsüblichen niedrigmolekularen Polypropylens und 2 Gew.-Teile des handelsüblichen Nigrosinfarbstoffs "0x1 Black SO" werden in einer Kugelmühle miteinander vermischt und dann verknetet, pulverisiert und klassifiziert, wobei ein Toner einer durchschnittlichen Teilchengröße von 11 um erhalten wird. Dieser Toner wird mit "Toner C" bezeichnet.

* 10 Gew.-Teile handelsüblicher Ruß

1 Entwickler

Entsprechend Tabelle I werden die "Toner A" bis "Toner C" und die "Träger A" bis "Träger F" bzw. "Vergleichsträger A" und "Vergleichsträger B" miteinander gemischt, wobei 14 verschiedene Zweikomponentenentwickler mit jeweils 2 Gew.-% Toner erhalten werden.

Lichtempfindliches Aufzeichnungsmaterial

Auf eine trommeiförmige, elektrisch leitende Unterlage aus Aluminium wird eine negativ aufladbare, zweischichtige lichtempfindliche Lage mit einem Anthanthronpigment als Ladung erzeugender Substanz und einem Carbazolderivat als Ladungen transportierender Substanz

15 aufkaschiert ("Aufzeichnungsmaterial A").

Das "Aufzeichnungsmaterial A" wird in einem modifizierten handelsüblichen Kopiergerät als Aufzeichnungsmaterial verwendet. Mit Hilfe dieses Aufzeichnungsmaterials werden unter praxisgerechten Bedingungen 10 000 Kopien hergestellt. Die bei den verschiedenen Beispielen und Vergleichsbeispielen eingehaltenen Parameter ergeben sich aus Tabelle I. Letztlich werden die maximale Bilddichte (Dmax) zu Beginn des Kopiervorgangs und nach Erhalt von 10 000 Kopien sowie die Schleierbildung ermittelt. Die Ergebnisse finden sich in Tabelle I. Der Abstand (HS) zwischen der Rakelkante und der Hülse bzw. dem Zylinder beträgt etwa MW χ 0,8 mm. Als Magnet dient ein Fixmagnet. Die magnetische Flußdichte der

Hülsen- bzw. Zylinderoberfläche beträgt 800 Gauss. Die an die Hülse bzw. den Zylinder angelegte Vorspannung (Gleichspannung) beträgt -100 V.

Die maximale Bilddichte (Dmax) ergibt sich aus der re-35

-M-

lativen Dichte bei einer Bilddichte der Vorlage von 1,3. Die Schleierbildung ist als prozentuale Hintergrundflächenschwärzung der Kopie entsprechend der Hintergrundweiße in der Vorlage angegeben. Die Messung erfolgt mit Hilfe einer handelsüblichen Punktanalysenvorrichtung .

TABELLE I

Beispiel 1
Beispiel 2
Beispiel 3
Beispiel 4
Beispiel 5
Beispiel 6
Beispiel 7
Beispiel 8
Beispiel 9

Oberflächenpo tential des Aufzeich- nungsmaterials (V)

-400 -500 -500 -500 -700 -500 -500 -500 -500

Träger

A A A B C D E E F

Toner Mindestspalt- wert (MW) (mm)

A A A A A B B B A

0,4

0,3

0,5

0,65

0,6

0,5

0,5

0,4

0,4

Zu Beginn des Kopiervorgangs

D
m

D
max

Schleier

1,3 oder mehr 1,3 oder mehr 1,3 oder mahr 1,3 oder mehr 1,3 oder mehr 1,3 oder mehr 1,3 oder mehr 1,3 oder mehr 1,3 oder mehr

0,1 oder
0,1 oder
0,1 oder
0,1 oder
0,1 oder
0,1 oder
0,1 oder
0,1 oder
0,1 oder

weniger weniger weniger weniger weniger weniger weniger weniger weniger

Nach Herstellung von 10 000 Bildkopien

D m

D max

Schleier (%)

1,3 oder mehr 1,3 oder mehr 1,3 oder mehr 1,3 oder mehr 1,3 oder mehr 1,3 oder mehr 1,3 oder mehr 1,3 oder mehr 1,3 oder mehr

0,1 oder 0,1 oder 0,1 oder 0,1 oder 0,1 oder 0,1 oder 0,1 oder 0,1 oder 0,1 oder

weniger

weniger

weniger

weniger

weniger

weniger \

weniger

weniger

weniger

Vergleichsbeispiel 1

Vergleichsbeispiel 2

Vergleichsbeispiel 3

Vergleichsbeispiel 4

^fergleichsbeispiel 5

-500

-500

-500

__5QQ

Vergleichsträger A

Vergleichsträger B

A A

B C

0,2 0,7

0,8 0,4

0,4

0,6
1,3

1,3

0,1 oder weniger

0,1 oder weniger 0,1 oder weniger

0,1 oder weniger

-	-	CO ;
0,8	0,6	cn
		O
0,7	0,5	Ki
		CD

(*)Auftreten von Bildfehlern

-ΜΙ Beispiele 10 bis 18 und

Vergleichsbeispiele 6 bis 10

Träger

Träger G:

Durch Auflösen von 15g eines handelsüblichen Vinylidenfluorid/Tetrafluorethylen-Mischpolymerisats in 500 ml eines Lösungsmittelgemischs aus Aceton und Methylethy1-keton (Gewichtsverhältnis: 1:1) wird eine Beschichtungslösung zubereitet. Mit dieser wird 1 kg eines handelsüblichen kugeligen Eisenpulverkernmaterials beschichtet, wobei letztlich ein Träger mit einer (Hüll-) Schichtdicke von etwa 2 μΐη erhalten wird. Dieser Träger

15 wird als "Träger G" bezeichnet.

Träger H:

Entsprechend Träger G wird ein "Träger H" hergestellt,

wobei von einer Beschichtungslösung aus 9 g des han-20

delsüblichen Vinylidenfluorid/Tetrafluorethylen-Mischpolymerisats und 6 g eines handelsüblichen Methylmethacrylat-Mischpolymerisats ausgegangen wird.

Träger I: 25

Mit Hilfe einer handelsüblichen Suspension eines Polytetrafluorethylen wird entsprechend "Träger G" ein "Träger I" hergestellt. Im Anschluß an den Beschichtungsvorgang erfolgen im vorliegenden Falle zusätzlich eine 1-stündige Wärmebehandlung in einem Ofen bei einer Temperatur von etwa 35O°C, ein Abkühlen auf Raumtemperatur und eine Klassifizierung.

Träger J:
^ Durch Auflösen von 25 g eines handelsüblichen Vinyliden-

fluorid/Tetrafluorethylen-Mischpolymerisats in 800 ml eines Lösungsmittelgemischs aus Aceton und Methylethylketon (1:1) wird eine Beschichtungslösung zubereitet. Mit deren Hilfe wird in einer Wirbelschichtvorrichtung 1 kg eines handelsüblichen Eisenpulverkernmaterials beschichtet, wobei ein Träger einer (Hüll-)Schichtdicke von 2 μ m erhalten wird. Dieser Träger wird als "Träger J" bezeichnet.

10 Träger K:

Entsprechend "Träger J" wird ein "Träger K" hergestellt, wobei jedoch von einer Beschichtungslösung aus 15 g eines handelsüblichen Vinylidenfluorid/Tetrafluorethylen-Mischpolymerisats und 10 g eines handels-

üblichen Methylmethacrylat-Mischpolymerisats ausgegangen wird.

Träger L:

Entsprechend "Träger I" wird ein "Träger L" hergestellt, wobei jedoch als Kernmaterial das bei der Herstellung des "Trägers J" verwendete Eisenpulver eingesetzt wird.

Unter Verwendung einer Beschichtungslösung aus einem Methylmethacrylat/Styrol-Mischpolymerisat (Mischpolymerisatverhältnis: 70:30) und Methylethylketon als Lösungsmittel wird in der geschilderten Weise ein "Vergleichsträger C" hergestellt. Als "Vergleichsträger D" dient ein handelsüblicher, negativ aufladbarer, kugeliger und mit einer (Hüll-)Schicht versehener Träger.

35

Toner Toner D:

Dieser Toner entspricht dem "Toner A" von Beispielen 1 bis 9 und Vergleichsbeispielen 1 bis 5.

Toner E:

Dieser Toner entspricht dem "Toner C" von Beispielen 1 bis 9 und Vergleichsbeispielen 1 bis 5.

Entwickler

Unter Verwendung der "Toner D" und "Toner E" sowie der "Träger G" bis "Träger L" bzw. "Vergleichsträger C" und "Vergleichsträger D" werden 14 verschiedene Arten von Zweikomponentenentwicklern mit jeweils 2 Gew.-% Toner hergestellt (vgl. Tabelle II).

Lichtempfindliches Aufzeichnungsmaterial

■

Das lichtempfindliche Aufzeichnungsmaterial

entspricht dem Aufzeichnungsmaterial der Beispiele 1 bis 9 und Vergleichsbeispiele 1 bis 5. 25

Mit den erhaltenen Zweikomponentenentwicklern werden entsprechend Beispielen 1 bis 9 und Vergleichsbeispielen 1 bis 5 Kopiertests durchgeführt und diese in der geschilderten Weise ausgewertet. Hierbei werden die in der folgenden Tabelle II angegebenen Ergebnisse erhalten.

TABELLE II

	Oberflächen potential des Aufzeichnungs materials (V)
Beispiel 10	-500
Beispiel 11	-400
Beispiel 12	-500
Beispiel 13	-500
Beispiel 14	-700
Beispiel 15	-500
Beispiel 16	-500
Beispiel 17	-600
Beispiel 18	-600
Vergleichs beispiel 6	-500
Vergleichs beispiel 7	-500
Vergleichs beispiel 8	-500
Vergleichs beispiel 9	-500
Vergleichs beispiel 10	-500

Träger

G H H H H I J K L

H H

Vergleichsträger C

Vergleichsträger D

Toner	Durchschnitt liche Teilchen größe des Trägers	Mmest spalt wert (MW)
	(μηι)	(nun)
D	105	0,5
D	105	0,5
D	105	0,3
D	105	0,65
D	105	0,6
. D	105	0,5
D	65	0,4
D	65	0,5
D	65	0,6
D	105	0,2
D	105	0,7
D	65	0,7
E	105	0,6

120

0,6

TABELLE II (Fortsetzung)

10

Zu Beginn des

1,3

oder

mehr

I

mehr

Kopxervorgangs

oder

weniger

Nach Herstellung von 10 Bildkopien

max

mehr

8

Schleier

oder

000

11

max

1,3

oder

mehr

mehr

Schleier (%)

oder

weniger

oder

mehr

7

0,1

oder

(%)

Beispiel

12

1,3

oder

mehr

0,1

oder

weniger

1,3

oder

mehr

0,1

oder

weniger

Beispiel

13

1,3

oder

mehr

0,1

oder

weniger

1,3

oder

mehr

0,1

oder

weniger

Beispiel

14

1,3

oder

mehr

0,1

oder

weniger

1,3

oder

mehr

0,1

oder

weniger

Beispiel

15

1,3

oder

mehr

0,1

oder

weniger

1,3

oder

mehr

0,1

oder

weniger

Beispiel

16

1,3

oder

mehr

0,1

oder

weniger

1,3

oder

mehr

0,1

oder

weniger

Beispiel

17

1,3

oder

mehr

0,1

oder

weniger

1,3

oder

mehr

0,1

oder

weniger

Beispiel

18

1,3

oder

mehr

0,1

oder

weniger

1,3

oder

mehr

0,1

oder

weniger

Beispiel

Vergleichs beispiel 6

- (*]

0,1

iMi

1,3

oder

0,1

weniger

Beispiel

Vergleichs- beispiel 7

0,6

0,1

oder

weniger

1,3

weniger

Vergleichs- beispiel 8

0,6

oder

weniger

_

Vergleichs- beispiel 9

1,3

oder

0,1

oder

weniger

0,

Vergleichs- beispiel 10

1,3

oder

0,1

oder

weniger

0,

0,

0,1

0,

6

0,1

5

(*) Auftreten von Bildfehlern

-36-

Aus den Tabellen I und II geht hervor, daß bei Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens entsprechend Beispielen 1 bis 18 Bilder ausreichend hoher Bilddichte ohne Bildfehler und ohne Schleier erhalten werden. Scharf gestochene und schleierfreie Bilder erhält man selbst nach Herstellung von 10 000 aufeinanderfolgenden Kopien.

Im Gegensatz dazu treten bei den Vergleichsbeispielen 1 und 6 wegen zu geringer Mindestspaltbreite (MW) Bildfehler auf. Bei den Vergleichsbeispielen 2, 3, 7 und 8 ist wegen zu großer Mindestspaltdichte (MW) die Bilddichte unzureichend. Bei den Vergleichsbeispielen 4, 5, 9 und 10 erhält man zunächst, d.h. zu Beginn des Kopierens, schleierfreie Bilder hoher Bilddichte, die betreffenden Eigenschaften verschlechtern sich jedoch während des Kopierens in erheblichem Maße, und zwar dergestalt, daß man nach Herstellung von 10 000 aufeinanderfolgenden Kopien keine schleierfreien Bildkopien hoher Bilddichte mehr erhält.

Claims (11)

PATENTANSPRÜCHE

1) Ausbilden eines latenten Bildes auf einem Aufzeichnungsmaterial_mit. einem lichtempfindlichen organischen Photoleiter,

2) Ausbilden einer Magnetbürste mit einem Zweikomponentenentwickler aus Toner und Träger auf einer

dem Aufzeichnungsmaterial gegenüber angeordneten 15

Entwicklerfördereinrichtung und

3) Entwickeln des latenten Bildes durch Bürsten mit der Magnetbürste in einem Entwicklungsbereich,

dadurch gekennzeichnet, daß der Absolutwert des maximalen Ladungspotentials (V) für die Ausbildung des latenten Bildes 400 bis 700 beträgt, eine Mindestspaltöffnung zwischen dem Photoleiter und der Entwickler-

fördereinrichtung von 0,30 bis 0,65 mm eingehalten wird 25

und der Träger aus einem Kernmaterial und einem Polymerisat mit Monomereneinheiten der Formeln:

³⁰ CH₂ = C (I)

R²

I
35 CH₂ = C (II)

COO(CH₂)_p(CF₂) H

oder

V = c{^X. (HD

worin bedeuten:

¹^ R und R jeweils ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe;
η und ρ jeweils eine ganze Zahl von 1 bis 8;

m und q jeweils eine ganze Zahl von 1 bis 19 und

12 3 4
X , X , X und X , die gleich oder verschieden sein

können, jeweils ein Wasserstoff-, Chlor- oder

Fluoratom oder eine kurzkettige Perfluoralkyl- oder

Perfluoralkoxygruppe, wobei mindestens zwei der

1 2 3 4
Reste X , X , X und X für Fluoratome stehen,

besteht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger einen elektrischen Widerstand von mindestens

1 3
Xl«cm aufweist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger derart aufgebaut ist, daß ein aus dem Kernmaterial bestehender Kern auf seiner Oberfläche mit
einer Polymerisatschicht versehen ist.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern eine Teilchengröße im Bereich von 30 bis

μΐη aufweist und die Polymerisatschicht 0,2 bis μΐη dick ist.
35

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kernmaterial des Trägers aus einem Metall oder

oder einer Legierung mit ferromagnetischen Eigenschaften oder einer Legierung, die durch Wärmebehandlung ferromagnetische Eigenschaften erhält, besteht.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymerisat des Trägers mindestens 50 Gew.-% an Monomereneinheiten der angegebenen Formeln enthält.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet. (3aß die Entwicklerfördereinrichtung aus einer Hülse bzw. einem

Zylinder mit einem darin angeordneten Magneten besteht.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß im Stromauf teil des Entwicklungsbereichs eine Rakel

¹^ zur Einstellung der Höhe und Menge der Magnetbürste vorgesehen ist.

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymerisat des Trägers aus Monomereneinheiten

20 der Formeln:

-C _(IV)

oder

R⁴

30 COOCH₂CCF₂)_rH

CH₂ = C (V)

worin bedeuten:

3 4
R und R jeweils ein Wasserstoffatom oder eine

Methylgruppe;

1=1 oder 2 und

—4 — r eine ganze Zahl von 2 bis

besteht.

10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymerisat des Trägers aus Monomereneinheiten der Formeln:

(1) CH₃

,

•e· CH₂-C +

I COOCH₂CF₃

CH₃ I ir CH₂-C +

I COOCH₂CF₂CF₃

⁽³⁾ CH₃ CH₃

I

«CH2 - C -J- eCH₂ ~ C —J-_A

ι 80 ι

COOCH2CF2CF2H COOCH

(4)

CH₃

^CH₂ - C } I
COOCH₂CF 2CF2CF2CF2H

(5)

tCH 2-CHj₅; ^: eCH2— CH *„

I "

COOCh₂CF₂CF₂CF₂H

(6)

COOCH₂Cf₂CF₂CF₂CF₃

(7)

CH₃ I

-ecH₂-c ■> I

COOCH2CF2CF2CF2CF2CF2H

(8)

CH₃ CH₃

I I

g₅e₂ COOCH₂CF₂Cf₂CF₃ COOQI₃

(9)

(10)

CF₃

dl)

(12)

(13)

OC₃F₇

besteht.

11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Toner eine Teilchengröße von 8 bis 12 μΐη aufweist.