DE3540638A1 - Verfahren zur erzeugung eines bildes - Google Patents

Description

Henkel, Feiler, Hänzel & Partner

D^r ph·¹ G
Dr rer. nat. L- Feuer Dipl.-Ing. W. Hänzel Dipl.-Ing. D Kottmann

Möhlstraße 37 D-8000 München 80

Tel.; 089/982085-87 Telex: 529802 hnkl d Telefax (Gr. 2+3): 089/981426 Telegramm: ellipsoid

FP-1478

KONISHIROKU PHOTO INDUSTRY CO., LTD., Tokio, Japan

Verfahren zur Erzeugung eines Bildes

-Λ-

Verfahren zur Erzeugung eines Bildes

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 sogenannte Zweikomponentenentwickler in Form einer Mischung aus Toner und Träger und sogen. Einkomponentenentwickler aus einem alleine, ohne mit einem Träger gemischt worden zu sein, verwendbaren magnetischen Toner mit einem magnetischen Material eingeteilt. In einem mit dem

Zweikoraponentenentwickler 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 Zweikomponententwickler 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 be-

20 wirken.

Bei der Entwicklung mit Hilfe einer Magnetbürste können die Tonerteilchen außer an den elektrostatischen Bildbezirken, an die sie angezogen wurden, auch an den Nicht-Bildbezirken, d.h. auf dem Bildhintergrund, haften bleiben. Hierdurch wird das Bild fleckig, d.h. es entsteht ein sogen. "Schleier". Die Schleierbildung ist hauptsächlich auf den Toner, der teilweise unangemessen geladene Tonerteilchen enthält, zurückzuführen und tritt häufig bei schwach geladenen Tonern, die keine üblicherweise für Toner erforderliche Ladungsmenge tragen, auf. Ferner kommt es zu dieser Erscheinung bei gegensinnig geladenen Tonern mit einer gegenüber der erforderlichen Hauptpolarität des Toners entgegengesetzten Polarität.

Zur Verhinderung einer Schleierbildung wurden bereits

die verschiedensten LadungsSteuertechniken ausprobiert. So wurde beispielsweise mit Erfolg bei der Entwicklung eine geeignete Vorspannung zwischen Entwicklerfördereinrichtung und dem das latente Bild tragenden Auf-

5 Zeichnungsmaterial angelegt.

Wenn jedoch zur Aufnahme des latenten Bildes ein Aufzeichnungsmaterial mit einem lichtempfindlichen organischen Photoleiter verwendet wird, hat es sich gezeigt, daß sich die Schleierbildung selbst bei Anlegen einer Vorspannung nicht verhindern läßt. Der Grund dafür ist noch nicht vollständig geklärt, vermutlich wird jedoch der Toner beim überbürsten des das latente Bild tragenden Aufzeichnungsmaterials durch Reibung mit dem organisehen Photoleiter aufgeladen und bleibt dann über die Bildbezirke des latenten Bildes hinaus infolge Anziehung auf dem Bildhintergrund haften. Der auf dem Bildhintergrund haftende Toner wird dann auch auf das Bildempfangsmaterial übertragen und dort fixiert, so daß die end-

20 gültige Bildkopie "verschleiert" ist.

Schließlich wird in einer Entwicklungsvorrichtung bei jeder Entwicklung der im Entwickler enthaltene Toner verbraucht, so daß dem Entwickler frischer Toner zugeführt werden muß, d.h. in einer Entwicklungsvorrichtung wird der Toner ständig erneuert. Dagegen wird der ursprünglich eingesetzte Träger (des Entwicklers) über lange Zeit hinweg immer wieder verwendet. Aus diesem Grunde verschlechtern sich bei wiederholtem Gebrauch die Eigenschaften des Trägers, wobei insbesondere die triboelektrischen Ladungseigenschaften des Trägers instabil werden. Dies führt zu einer Schleierbildung infolge Erhöhung des Anteils an schwach geladenem oder gegensinnig geladenem Toner, so daß man über längere Zeit hinweg keine größere Anzahl von qualitativ gleich-

■54 —

1 bleibenden Bildkopien herstellen kann.

Es wurde nun gefunden, daß die geschilderte Schleierbildung in hohem Maße vom Ausmaß der Schlagkraft, die ein Aufzeichnungsmaterial beim überbürsten mit einer Magnetbürste von dieser aufnimmt, abhängt.

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

Der Gegenstand der Erfindung ist in den Patentansprüchen näher erläutert.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines elektrophotographischen Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist eine Entwicklerfördereinrichtung von einem gegenüberliegenden, ein latentes Bild tragenden Aufzeichnungsmaterial mit einem lichtempfindlichen organischen Photoleiter in einem Entwicklungsbereich durch einen Spalt getrennt. Das (bei der Belichtung) auf dem Aufzeichnungsmaterial gebildete latente elektrostatische Bild bewegt sich zum Entwicklungsbereich, wobei sich im Entwicklungsbereich das Aufzeichnungsmaterial derart bewegt, daß das Verhältnis V /V_. der Lineargeschwindigkeit der Entwicklerfördereinrichtung V₀ zur Lineargeschwindigkeit des Aufzeichnungsmaterials V_ im Bereich von 1,9 < V /V_ < 4 liegt und die Entwicklerfördereinrichtung und das Aufzeichnungsmaterial sich in dieselbe Richtung bewegen. Mit der Entwicklerfördereinrichtung gelangen gleichzeitig in Bürstenform aufgerichtete Stift-

-»δ-chen aus einem Zweikomponentenentwickler aus Toner und Träger, nämlich eine Magnetbürste, in den Entwicklungsbereich. Im Entwicklungsbereich wird das auf dem Aufzeichnungsmaterial befindliche latente elektrostatische Bild (mit der Magnetbürste) überbürstet, wobei eine Entwicklung unter Bildung eines Tonerbildes durch elektrostatisches Haftenbleiben der in der Magnetbürste enthaltenen Tonerteilchen auf den elektrostatischen Bildbezirken erfolgt. Danach wird das Tonerbild beispielsweise durch elektrostatische übertragung auf ein Bildempfangsmaterial, z.B. Papier, übertragen und dort in einer Fixiereinrichtung unter Bildung eines sichtbaren Bildes beispielsweise durch Kontakterwärmen mittels beheizter Walzen fixiert.

Der Ausdruck "Lineargeschwindigkeit der Entwicklerfördereinrichtung V " bedeutet hier und im folgenden die Geschwindigkeit der Bewegung in Förderrichtung, wenn die Magnetbürste in den Entwicklungsbereich eingeführt wird (C = die Geschwindigkeit in tangentialer Richtung, in welcher sich die Hülse bei Verwendung einer zylindrischen Entwicklerfördereinrichtung, z.B. einer Entwicklungshülse, dreht). Die "Lineargeschwindigkeit des das latente Bild tragenden Aufzeichnungsmaterials V_" bezieht sich auf die Geschwindigkeit der Bewegung in Bewegungsrichtung, wenn sich das plane bzw. ebene Aufzeichnungsmaterial durch den Entwicklungsbereich bewegt.

Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens müssen folgende zwei Bedingungen (a) und (b) erfüllt sein:

(a) Das Verhältnis V_c/V_. der Lineargeschwindigkeit der

O ir

Entwicklerfördereinrichtung ν_ς zur Lineargeschwin-

digkeit des Aufzeichnungsmaterial V_p muß im Bereich von 1,9 - 4 liegen und

(b) die Entwicklerfördereinrichtung und das Aufzeichnungsmaterial müssen sich im Entwicklungsbereich in dieselbe Richtung bewegen.

Wenn die beiden Bedingungen (a) und (b) erfüllt sind, lassen sich eine Schleierbildung verhindern und Bilder ausreichend hoher Bilddichte herstellen. Insbesondere wird bei Erfüllung der Bedingung (b) die Schlagkraft, die das Aufzeichnungsmaterial dann über Bürsten von der Magnetbürste empfängt, beträchtlich gemildert. Bei Erfüllung der Bedingung (a) lassen sich das Ausmaß der genannten Schlagkraft und die in dem Entwicklungsbereich geförderte Tonermenge innerhalb geeigneter Bereiche halten. Obwohl die Schlagkraft bei einem großen Wert für das Verhältnis V_g/V ebenfalls groß ist und ohne weiteres zu einer Schleierbildung infolge Haftenbleibens von Toner auf dem Bildhintergrund bzw. an den Nicht-Bildbezirken infolge triboelektrischer Reibung zwischen der Magnetbürste und dem organischen Photoleiter des Aufzeichnungsmaterials führt, läßt sich erfindungsgemäß eine Schleierbildung verhindern. Obwohl andererseits die Bilddichte infolge TonerVerknappung bei einem niedrigen Wert für das Verhältnis V_c/V sinkt, läßt sich erfindungsgemäß auch eine Verschlechterung der Bilddichte verhindern.

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 mit 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 befindlichen 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 magnetischen 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 im Entwicklungsbereich festgelegt. Damit das obere Ende der Magnetbürste im richtigen Maße mit der zu entwickelnden Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials in Berührung gelangen und dem Entwicklungsbereich trotzdem eine für eine hohe Bilddichte ausreichende Tonermenge zugeführt werden kann, sollte der Abstand (HS) vorzugsweise das etwa 0,8-fache der Spaltweite (MW) betragen. Die Spaltweite

(MW) beträgt vorzugsweise 0,3 - 4,0 mm. Bei einer Spaltweite (MW) unter 0,3 mm ist im Entwicklungsbereich nur unter Schwierigkeiten eine gleichmäßige Entwicklung gewährleistet, wobei sich die Bilddichte infolge Verknappung der Tonermenge bei der Entwicklung verschlechtern kann. Wenn andererseits die Spaltweite (MW) 4,0 mm übersteigt, verschlechtert sich im Entwicklungsbereich der Gegenelektrodeneffekt zwischen Tonerteilchen und latentem Bild unter Verschlechterung der Bilddichte. Ferner wird der Kanteneffekt infolge stärkeren Haftenbleibens von Toner an den äußeren Bildbereichen relativ zum zentralen Teil des latenten Bildes deutlicher ausgeprägt.

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 Gleich- -··■··■ 20 spannung die Tonerteilchen daran gehindert, am Hinter-

grund, 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 ver-

bessert wird. Die Spannung kann einen Absolutwert von etwa 0 - 300 Volt, vorzugsweise von 100 - 200 Volt, aufweisen. Der Effektivwert des Wechselstroms kann beispielsweise etwa 100 V bis 5 kV bei einer Frequenz von vorzugsweise 100 Hz bis 10 kHz betragen.

30

Das erfindungsgemäß verwendete Aufzeichnungsmaterial enthält einen lichtempfindlichen organischen Photoleiter. Der lichtempfindliche organische Photoleiter ist entweder alleine oder gegebenenfalls in einem Harzbindemittel dispergiert in Form einer lichtempfindli-

-Jt-

chen 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, nämlich 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.

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

Harzbindemittel für die organische Photoleiter enthaltenden lichtempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien können isolierende Harze, z.B. durch Additionspolymerisation, Polyaddition 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 wieder^r kehrende Monomereneinheiten der genannten Harze enthaltende Mischpolymerisate, nämlich isolierende Harze, wie Vinylchlorid/Vinylacetat-Mischpolymerisatharze, Vinylchlorid/Vinylacetat/Maleinsäureanhydrid-Misch- IQ polymerisatharze, Styrol/Acryl-Mischpolymerisatharze u.dgl. oder ansonsten polymere organische Halbleiter, wie Poly-N-vinylcarbazol u.dgl. _f 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.

2Q Die die lichtempfindliche Lage mit dem organischen Photoleiter tragenden Aufzeichnungsmaterialien können die verschiedensten Formen und (mechanischen) Eigenschaften aufweisen. Vorzugsweise sollte das Aufzeichnungsmaterial mit dem lichtempfindlichen organischen Photoleiter nach dem Aufladen einen Absolutwert für das Oberflächenpotential von beispielsweise 400 - 700 V aufweisen.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erlau-₃Q tert. Im einzelnen zeigen:

Fig. 1 bis 6 Querschnitte durch völlig verschieden

aufgebaute, erfindungsgemäß verwendbare Aufzeichnungsmaterialien und

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

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 Zweikomponentenentwicklers 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 u.dgl., aliphatische α-Methylenmonocarbonsäureestern, wie Methylacrylat, Ethylacrylat, n-Propylacrylat, Laurylacrylat, 2-Ethylhexylacrylat, Methylmethacrylat, Ethylmethacrylat, n-Butylmethacrylat, Laurylmethacrylat, 2-Ethylhexylmethacrylat u.dgl., Vinylnitrilen, wie Acrylnitril, Methacrylnitril u.dgl.,

gg Vinylpyridinen, wie 2-Vinylpyridin, 4-Vinylpyridin u.dgl.,

-Xl-

Vinylethern, z.B. Vinylmethylether, Vinylisobutylether u.dgl., Vinylketonen, wie Vinylmethy!keton, Vinylethylketon, Methylisopropenylketon u.dgl., ungesättigten Kohlenwasserstoffen, 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. kolophoniummodifizierte Phenolformaldehydharze, Epoxyharze, Polyesterharze, Polyurethanharze, Polyamidharze, Celluloseharze, Polyetherharze 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 um oder weniger, insbesondere und vorzugsweise von 8-12 pm.

Der Träger von erfindungsgemäß verwendbaren Zweikomponen tenentwicklern kann entweder elektrisch leitend oder iso lierend sein und ist bezüglich seines Aufbaus keinen speziellen Beschränkungen unterworfen. Er kann jedoch beispielsweise aus Kernteilchen aus einem magnetischen Material, die auf ihrer Oberfläche mit einem Harz be-

schichtet sind, aus einem feinteiligen magnetischen Pulver, das in einem Harzbindemittel dispergiert ist, und dergleichen 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., Vinylhalogeniden, wie Vinylchlorid, Vinylbromid, Vinylfluorid u.dgl., Vinylestern, wie Vinylacetat, Vinylpropionat, Vinylbenzoat, Vinylbutyrat u.dgl., aliphatischen α-Methylenmonocarbonsäureestern, 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, PoIyvinylbutyralharze, Polyesterharze, Styrol/Butadien-Harze, Polyvinylformalharze, Polycarbonatharze, fluorhaltige Harze u.dgl. alleine oder in Mischung in Frage.

Besonders gut eignen sich fluorhaltige Harze, Vinyl- QQ chlorid/Vinylacetat-Harze oder Polyesterharze, insbesondere fluorhaltige Harze, wie Polyvinylidenfluorid, Polytetrafluorethylen, Polyfluor(meth)acrylate u.dgl..

Bei einer Ausführungsform eines erfindungsgemäß ver-3g wendbaren Zweikomponentenentwicklers, bei dem als Trä-

ger ein mit einem Harz beschichteter, insbesondere pulverförmiger Träger verwendet wird, ist ein pulver- oder teilchenformiges Kernmaterial auf der (Teilchen-)Oberfläche mit einer Hülle aus einem Polymerisat mit Vorzugsweise mindestens 50 Gew.-% an Monomereneinheiten der Formeln:

R¹

j (D

CH₂ = C

coo (CHa)_n

oder

I (H)

CH₂ = C

COO(CH₂)_p(CF₂)_qH

worin bedeuten:

1 2

R und R jeweils ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe ;

η und ρ jeweils eine ganze Zahl von 1 bis 8 und m und q jeweils eine ganze Zahl von 1 bis 19, oder einer Masse mit einem solchen Polymerisat und gegebenenfalls sonstigen Zusätzen versehen.

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

CH₂ = C (I·)

COOCH₂c_£F_{2 l+1}

oder

R⁴

^CH2 ⁼ ? (II·)

COOCH₂(CF₂)_rH

bevorzugt.

In den Formeln bedeuten:

4

15 R und R jeweils ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe ;

1=1 oder 2 und
r eine ganzö Zahl von 2 bis

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

Polymerisate aus Monomeren der Formeln (I) und/oder (II) 25 können beispielsweise wiederkehrende Einheiten der folgenden Formeln enthalten:

(1)

CHa I ^ CH2 T-C *

COOCH2CF3

(2)

CH3

I

■e CH₂ ~c }

C00CH2CF2CF3

CH₃ I CH2 -C θϊ

COOCH₂CP 2CF ₂H COOCH3

(4)

CH₃ 1 CH2 - C ·>

COOCH2CF2CP2CP2CP2H

(5)

·£ CH2 -

5q

COOCH2CF2CF2CP2H

(6)

-e CH₂ -CH ^

COOCH 2CF2CP 2CP 2CF

(7)

CH₃ I

-e CH2 -c $

C00CH2CF2CP2CF2CP2CP2H

CH₃ CH₃

ecH ~c ^₂

C^₅₂₀

COOCH2CF2CP2CP3 CUOCH₃

Das betreffende Polymerisat erhält man durch Polymerisieren einer Monomerenmasse mit vorzugsweise mindestens 50 Gew.-% an Monomeren der Formeln (I) und/oder (II) und gegebenenfalls sonstigen Monomeren, wie Styrol, z.B. Styrol selbst, p-Chlorstyrol, a-Methylstyrol u.dgl., aliphatischen a-Methylenmonocarbonsäureestern, wie Methylacrylat, Ethylacrylat, n-Propylacrylat, Laurylacrylat, 2-Ethylhexylacrylat, Methylmethacrylat, Ethylmethacrylat, n-Butylmethacrylat, Laurylmethacrylat, 2-Ethylhexylmethacrylat u.dgl..

Bei einer anderen Ausführungsform eines erfindungsgemäß verwendbaren Zweikomponentenentwicklers, bei dem als Träger ein mit einem Harz beschichteter, insbesondere pulverförmiger Träger verwendet wird, ist ein pulver- oder teilchenförmiges Kernmaterial auf der (Teilchen-)-Oberfläche mit einer Hülle aus einem Polymerisat mit vorzugsweise mindestens 50 Gew.-% an Monomereneinheiten der Formel:

^X \ /^X (in)

C = C _X2/ \_X4

12 3 4
worin X , X , X und X , die gleich oder verschieden sein können, jeweils für ein Wasserstoff-, Chlor- oder Fluoratom oder eine kurzkettige Perfluoralkyl- oder Perfluoralkoxygruppe stehen, wobei mindestens zwei der

12 3 4 30 Reste X , X , X und X Fluoratome darstellen,

oder einer Masse mit einem solchen Polymerisat und gegebenenfalls sonstigen Zusätzen versehen.

Monomere der Formel (III) sind beispielsweise: 35

■#■■:■■■ .I-·--:--.:.

1 (1) CF₂=CF₂ (Tetrafluorethylen);

(2) CF =CF (Hexafluorpropylen);

CF₃
5

(3) CF₂=CFCl (Chlortrifluorethylen);

(4) CH₂=CF₂ (Vinylidenfluorid);

10 (5) CF₀=CF (Perfluorpropylvinylether). OC₃F₇

Dieses Polymerisat erhält man durch Polymerisation einer Monomerenmasse mit vorzugsweise mindestens 50 Gew.-% an mindestens einem Monomeren der Formel (III) und gegebenenfalls sonstigen Monomeren, wie Ethylen, Propylen und dergleichen.

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, α-Methylstyrol u.dgl., aliphatischen a-Methylenmonocarbonsäureestern, wie Methylacrylat, Ethylacrylat, n-Propylacrylat, Laurylacrylat, 2-Ethylhexylacrylat, Methylmethacrylat, Ethylmethacrylat, n-Butylmethacrylat, Laurylmethacrylat, 2-Ethylhexylmethacrylat u.dgl., oder Mischpolymerisaten aus Kombination zweier oder mehrerer der genannten Monomeren, wie Mischungen derselbe^ enthalten.

Beispiele für unter den verschiedensten Handelsbezeichnungen erhältliche, erfindungsgemäß benutzbare Polymerisate sind:

1) Vinylidenfluorid/Tetrafluorethylen-Mischpolymerisate: -(CH-CF₀-) (CF-CF--)-

i Δ 2 2

2) Polytetrafluorethylen (PTFE) : -fCF-CF-)— 5

3) Polychlortrif luorethylen (PCTFE) : -(CF₂CFCl-)—

4) Polyvinylidenfluorid (PVdF) : —(CH-CF--)—

2 2. η

5) Tetrafluorethylen/Hexafluorpropylen-Mischpolymerisate (FEP) : —(CF₂CF-CF,

CF.

6) Tetrafluorethylen/Perfluoralkylvinylether-Mischpolymerisate (PFA) : -(CF₀CF₉-)—^CF₀CFt-

OC₃F₇

7) Tetrafluorethylen/Ethylen-Mischpolymerisate (ETFE):

20 —(OI₂CH₂*-* CF₂CF £

8) Chlortrifluorethylen/Ethylen-Mischpolymerisate (ECTFE) :

9) Vinylidenfluorid/Hexafluorpropylen-Mischpolymeri sate: -(CH₂CF₂-)—(-CF₂CF-)—

CF₃

10) Vinylidenfluorid/Chlortrifluorethylen-Mischpolymerisate:

11) Vinylidenfluorid/Pentafluorpropylen-Mischpolymerisate

12) Tetrafluorethylen/Perfluornitrosomethan-Mischpolymerisate

13) Tetrafluorethylen/Perfluormethylvinylether-Mischpolymerisate: —^CF₀CF₀-)—(-CF₀CF-)-

OCF₃

14) Tetrafluorethylen/Propylen-Mischpolymerisate: H CF ₂ CF ₂-f—(-CH ₂ CH4—
CH₃

Das magnetische Material des Trägers kann aus einem Metall oder einer Legierung von Metallen mit ferromagnetischen Eigenschaften, wie Eisen, Kobalt, Nickel u.dgl. oder Verbindungen dieser Elemente, in typischer Weise Ferrit oder Magnetit, oder Legierungen, die kein ferromagnetisches Element enthalten, jedoch durch geeignete Wärmebehandlung Ferromagnetismus entwickeln, z.B. den verschiedensten Legierungen, wie Whisler-Legierungen mit Mangan und Kupfer, z.B. Mangan/Kupfer/ Aluminium, Mangan/Kupfer/Zinn u.dgl., oder Chromdioxid und sonstigen Legierungen, bestehen.

20

Ferner können die Träger erfindungsgemäß verwendbarer Zweikomponentenentwickler auch noch die verschiedensten Zusätze, z.B. Ladungssteuerstoffe, die Fließfähigkeit verbessernde Mittel u.dgl., enthalten.

25

Träger mit einem Harzüberzug auf einem Kernmaterial erhält man beispielsweise wie folgt: Mindestens ein Polymerisat der beschriebenen Art 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, nämlich eines teilchenförmigen magnetischen Materials, 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 Beschichtungslösung 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 Arbeiten in einem Wirbelbett ermöglicht es, die jeweiligen Teilchen mit einer gleichförmigen Schicht zu überziehen.

Die Beschichtungslösung kann auch noch weitere, mit dem zur Herstellung der (Hüll-)Schicht benötigten Polymerisat der beschriebenen Art verträgliche Harze zugemischt und/oder gelöst enthalten.

Das verwendete teilchenförmige Kernmaterial, d.h. die Teilchen aus dem magnetischen Material, können Teilchengrößen von 30 - 200, zweckmäßigerweise 40 - 120, vorzugsweise 50 - 75 μπι, aufweisen. Die Stärke der auf das Kernmaterial aufgetragenen (Hüll-)Schicht beträgt zweckmäßigerweise 0,2 - 5, vorzugsweise 0,5 - 2 μΐη. Wenn die Teilchengröße unter 30 \xm 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 mit derart geringer

PA ■'- -^::

Größe der Beschichtungsvorgang erhebliche Schwierigkeiten, d.h. man erhält nur unter größten Schwierigkeiten Träger mit gleichmäßigen (Hüll-)Schichten, übersteigt andererseits die Teilchengröße 200 μπι, ist die Gesamtoberfläche der Trägerteilchen pro Gewichtseinheit gering. Die Folge davon ist, daß die Förderfähigkeit des Toners zum Entwicklungsbereich derart schlecht wird, daß sich die Bilddichte der erhaltenen Bilder verschlechtert.

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

Besteht der Träger aus einer Dispersion des magnetischen Materials, d.h. des Kernmaterials, in dem erfindungsgemäß einsetzbaren Polymerisat der beschriebenen Art 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 Polykondensationsmaßnahmen bedienen. Die derart erhaltenen Trägerteilchen können Größen von beispielsweise 10 - 50, zweckmäßigerweise 15 - 40, vorzugsweise 20 - 30 μπι aufweisen. Die Trägerteilchen

können eine unbestimmte Form aufweisen oder durch eine bestimmte Behandlung zur Verbesserung der Fließfähigkeit kugelförmig 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 kaschiert 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 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

20 iⁿ den Entwicklungsbereich Q befördert.

Die Entwicklerfördereinrichtung besteht aus einer Hülse bzw. einem Zylinder 2 aus einem nicht-magnetischen Material, wie Aluminium, und einem im Inneren des Zylinders bzw. der Hülse 2 umfangsmäßig angeordneten Magneten 3 mit einer Reihe von Nord- und Südpolen. Der Zylinder bzw. die Hülse 2 wird derart gedreht, daß sie bzw. er sich bei fixiertem Magneten 3 im Entwicklungsbereich Q in Pfeilrichtung Y, d.h. in dieselbe Richtung wie das Aufzeichnungsmaterial 1, fortbewegen kann.

Die Umdrehungszahl, d.h. die Lineargeschwindigkeit (V ) des Zylinders bzw. der Hülse 2 wird über die Lineargeschwindigkeit (V ) des Aufzeichnungsmaterials 1 derart gesteuert, daß die bereits genannte Bedingung

35 1/9 < V_s/V_p < 4 erfüllt ist.

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 Hülse bzw. dem Zylinder 2. Die Oberfläche der Hülse bzw. des Zylinders 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 aufgebaut wird. Eine Rührschnecke 7 dient zum Rühren des Entwicklers D im Entwicklervorratsbehälter 6 und zum gleichmäßigen Vermischen der Komponenten. Vom Entwickler D im Entwicklervorratsbehälter 6 wird unter (stetiger) Wiederverwendung cl^es 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 Entwicklervorratsbehalter 6 fallengelassen. An die Hülse bzw. den Zylinder 2 wird über einen Schutzwiderstand R aus einer Vorspannungsquelle 1.0 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 der Spaltweite (MW) zwischen dem Aufzeichnungsmaterial 1 und der Hülse bzw. dem Zylinder 2 im Entwicklungsbereich Q betragen. Die Spaltweite (MW) beträgt, wie bereits erwähnt, vorzugs-

5 weise 0,3 - 4,0 mm.

Da sich bei der in Fig. 7 dargestellten Vorrichtung 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, lassen sich bei Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, insbesondere bei der Entwicklung eines ein latentes Bild tragenden Aufzeichnungsmaterials mit einem lichtempfindlichen organischen Photoleiter mittels einer Magnetbürste aus einem Zweikomponentenentwickler, durch Steuern des Vorspannungswerts eine Schleierbildung mit Sicherheit verhindern und scharf gestochene Bilder hoher Bilddichte herstellen. Ferner können bei Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung Aufzeichnungsmaterialien mit einem lichtempfindlichen organischen Photoleiter unter Erhalt der diesen eigenen Eigenschaften, z.B. Haltbarkeit bei hoher Temperatur, über längere Zeit hinweg gleichbleibende Eigenschaften u.dgl.,immer wieder verwendet werden.

Dies ist, wie die vorhergehenden Erläuterungen und die Beispiele zeigen, auf folgende Gründe zurückzuführen: Da das Verhältnis V /V der Lineargeschwindigkeit der Entwicklerfördereinrichtung (V„) zur Lineargeschwindigkeit des das latente Bild tragenden Aufzeichnungsma-

-2-6-

terials V_p im Bereich von 1,9-4 liegt, und da sich die Entwicklerfördereinrichtung und das das latente Bild tragende Aufzeichnungsmaterial im Entwicklungsbereich in dieselbe Richtung bewegen, läßt sich die Schlageinwirkung, der das Aufzeichnungsmaterial mit dem lichtempfindlichen organischen Photoleiter von der Magnetbürste her ausgesetzt ist, beträchtlich vermindern, so daß sich eine triboelektrische Aufladung zwischen den Tonerteilchen und dem einen organischen Photoleiter enthaltenden Aufzeichnungsmaterial unterdrücken und gleichzeitig eine ausreichende Menge Toner in den Entwicklungsbereich einführen lassen. Wenn darüber hinaus der Träger noch eine (Hüll-)Schicht aus bzw. mit einem Polymerisat mit fluorhaltigen Monomereneinheiten der Formeln (I), (II) und/oder (III) als Hauptkomponente enthält, ist diese (Hüll-)Schicht vorzugsweise negativ aufladbar und zeigt eine große mechanische und chemische Haltbarkeit. Wenn solche Träger wiederholt verwendet werden, lassen sich sowohl die Ladungseigenschaften als auch die Ladungsmenge stabil halten, wobei die Bildung schwach geladener oder gegensinnig geladener Tonerteilchen unterdrückt wird. Auf diese Weise erhält man bei Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung über lange Zeit hinweg eine große

25 Zahl qualitativ gleichbleibender Bilder.

Wenn sich im Entwicklungsbereich die Entwicklerfördereinrichtung und das das latente Bild tragende Aufzeichnungsmaterial in entgegengesetzter Richtung bewegen oder wenn das Verhältnis V /V bei gleichsinniger Be-

O ir

wegungsrichtung von Entwicklerfördereinrichtung und Aufzeichnungsmaterial den Wert von 4 übersteigt, ist die Schlageinwirkung der Magnetbürste auf das den organischen Photoleiter enthaltende Aufzeichnungsmaterial so groß, daß der Toner durch Reibung mit dem den organi-

sehen Photoleiter enthaltenden Aufzeichnungsmaterial aufgeladen wird und die Bildkopie infolge Haftenbleibens an den latenten Bildstellen und zusätzlich auf dem Bildhintergrund verschleiert. Wenn das Verhältnis V_c/V den Wert von 1,9 unterschreitet/ wird nur eine unzureichende Tonermenge in den Entwicklungsbereich gefördert, was zu Bildern niedriger Bilddichte führt.

Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher veranschaulichen.

Beispiele 1 bis 6 und Vergleichsbeispiele 1 bis 3

Träger

Jeweils 15 g 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 μΐη erhalten wird. Die verschiedenen Träger werden mit "Träger A" bis "Träger F" bezeichnet.

CH₃

-f CH₂-O I COOCH₂CFa

(2)

CH₃

I io -^CH₂-C-)-

I
COOCH2CF2CF2H

CHa

CH^ji ₂₀

COOCH₂CH2CeFi9-n COOCH3

(4) 20

CH₃

COOCH2(CF2)4H

CH₃

C-^ -SCH₂-CH

COOCH₂CF 2 CF

(6)

COOCH₂CP3

35~V0'638

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

Toner B:

30 100 Gew.-Teile eines durch Umsetzen von Styrol,

Methylmethacrylat und n-Butylmethacrylat im Molverhältnis 50:20:30 erhaltenen Styrol/Methylmethacrylat/ n-Butylmethacrylat-Mischpolymerisats, 10 Gew.-Teile handelsüblicher Ruß und 3 Gew.-Teile eines handelsüblichen niedrigmolekularen Polypropylens werden in

-30-

einer Kugelmühle miteinander gemischt, dann verknetet, pulverisiert und klassifiziert, wobei ein Toner einer durchschnittlichen Teilchengröße von 11 μπι erhalten wird. Dieser Toner wird mit "Toner B" bezeichnet. 5

Toner C:

100 Gew.-Teile eines durch Umsetzen von Styrol, Methylmethacrylat und n-Butylmethacrylat im Molverhältnis 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 "Oil 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 als "Toner C" bezeichnet.

20 Entwickler

Entsprechend Tabelle I werden die "Toner A" bis "Toner C" und die "Träger A" bis "Träger F" miteinander gemischt, wobei neun 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 aufkaschiert ("Aufzeichnungsmaterial A").

Das "Aufzeichnungsmaterial A" wird in einem modifizierten handelsüblichen Kopiergerät als Aufzeichnungsma-

terial 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 Schleierbildung und die maximale Bilddichte (D ) in den Bildkopien bestimmt. Die Ergebnisse finden sich in Tabelle

Das Oberflächenpotential (maximales Potential) des den organischen Photoleiter enthaltenden Aufzeichnungsmaterials A beträgt -550 V. Die Spaltweite (MW) zwischen dem Aufzeichnungsmaterial A und der Hülse beträgt 0,9 mm. Der Abstand (HS) zwischen der Rakelkante und der Hülse beträgt 0/6 mm. Als Magnet dient ein Fixmagnet. Die magnetische Flußdichte der Hülsenoberfläche beträgt 800 Gauss. Die an die Hülse angelegte Vorspannung (Gleichspannung) beträgt -100 V.

Die Schleierbildung ist als prozentuale Hintergrundflächenschwärzung der Kopie entsprechend der Hintergrundweiße in der Vorlage angegeben. Die Messung erfolgt mit Hilfe einer handelsüblichen Punktanalysenvorrichtung. Die maximale Bilddichte (D ) ergibt sich aus der relativen Dichte bei einer Bilddichte der Vorlage von 1.3.

	Entwickler	Träger	Linearge schwindig keit der Hülse; Vg	TABELLE I	Bewegungsrichtung van Hülse und Aufzeich nungsmaterial im Ent wicklungsbereich	VVP	Schleier	D max	3	3540638
	Toner		(mm/s)	Lineargeschwin digkeit des Auf- zeichnungsma— terials A; Vp					3
		A	300	(mm/s)	gleich	3	< 0,1		3
	A	B	400	100	gleich	2,7	£ 0,1	> 1'	3
Beispiel 1	A	C	4OO	150	gleich	2,7	< 0,1	> 1 ,	3
Beispiel 2	A	D	500	150	gleich	2,5	£ 0,1	> 1'	3
Beispiel 3	B	E	600	200	gleich	3	< 0,1	> 1'	8
Beispiel 4	B	F	350	200	gleich	3,5	< 0,1	> 1,	3
Beispiel 5	A	D	360	100	gleich	1,8	< 0,1	O,	3
Beispiel 6	B	D	900	200	gleich	4,5	0,9
Vergleichs beispiel 1	B	D	500	200	gegenläufig	2,5	1,5	> 1 ,
Vergleichs beispiel 2	B			200
Vergleichs beispiel 3

HO ■■··■■ ■"■-

Den Werten der Tabelle I ist zu entnehmen, daß bei Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens (Beispiele 1 bis 6) selbst nach 10 000 Kopiervorgängen immer noch ebenso (wie die erste Bildkopie) schleier-

5 freie Bildkopien hoher Dichte erhalten werden.

Im Vergleich dazu ist bei Vergleichsbeispiel 1 die Bilddichte geringer, da der Wert V_o/V unter 1,9 liegt. Beim Vergleichsbeispiel 2 ist eine erhebliche Schleierbildung feststellbar, da der Wert V /V 4 übersteigt. Beim Vergleichsbeispiel 3 ist eine erhebliche Schleierbildung feststellbar, da sich die Hülse und das Aufzeichnungsmaterial im Entwicklungsbereich gegenläufig bewegen.

Beispiele 7 bis 12 und Vergleichsbeispiele 4 bis 6

20 Träger Träger G:

Durch Auflösen von 15 g eines handelsüblichen Vinylidenfluorid/Tetrafluorethylen-Mischpolymerisats in 500 ml eines Lösungsmittelgemischs aus Aceton und Methylethylketon (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 μπι erhalten wird. Dieser Träger wird als "Träger G" bezeichnet.

Träger H:

Entsprechend "Träger G" wird ein "Träger H" hergestellt, wobei von einer Beschichtungslösung aus 9 g des handeis-

üblichen Vinylidenfluorid/Tetrafluorethylen-Mischpoly-

merisats und 6 g eines handelsüblichen Methylmethacrylat-Mischpolymerisats ausgegangen wird.

Träger I:

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

Toner

Toner A:

Entspricht dem Toner A der Beispiele 1 bis 6 und Vergleichsbeispiele 1 bis 3.

20

Toner B:

Entspricht dem Toner B der Beispiele 1 bis 6 und Vergleichsbeispiele 1 bis 3.

25

Entwickler

Unter Verwendung der "Toner A" und "Toner B" sowie der "Träger G" bis "Träger I" werden neun 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 6 und

Vergleichsbeispiele 1 bis 3.

Mit den erhaltenen Zweikomponentenentwicklern werden entsprechend Beispielen 1 bis 6 und Vergleichsbeispielen 1 bis 3 Kopiertests durchgeführt und diese in der geschilderten Weise ausgewertet. Hierbei werden die in der folgenden Tabelle II angegebenen Ergebnisse erhalten.

TABELLE II

Entwickler

Toner Träger

Beispiel 7
Beispiel 8
Beispiel 9
Beispiel 10
Beispiel 11
Beispiel 12

Vergleichsbeispiel 4

Vergleichsbeispiel 5

Vergleichsbeispiel 6

A A A A A A

A A A

G G H H I I

G G G

Lineargeschwindig keit der Hülse; V„

(mm/s)

400 300 400 350 400 500

360

900

600

Lineargeschwindigkeit des Auf zeichnungsmaterials A; V_p

(mm/s)

150 100 150 100 150 200

200

200

200

Bewegungsrichtung
von Hülse und Aufzeichnungsmaterial
im Entwicklungsbereich

gleich
gleich
gleich
gleich
gleich
gleich

gleich
gleich
gegenläufig

ν,,/V^ Schleier

O ir / ο \

2,7
3,0
2,7
3,5
2,7
2,5

1,8
4,5

< 0,1

< 0,1

< 0,1
<. 0,1

< 0,1

< 0,1

< 0,1

0,9

1,4

max

> 1,3

> 1,3

> 1 ,3 >. 1 ,3

> 1 ,3

> 1,3

0,7

> 1 ,3

> 1 ,3

Aus Tabelle II geht hervor, daß bei Durchführung des

erfindungsgemäßen Verfahrens (Beispiele 7 bis 12) selbst nach kontinuierlicher Durchführung von 10 000 Kopiervorgängen immer noch ebenso (wie die erste Bildkopie) schleierfreie Bildkopien hoher Bilddichte erhalten
werden können.

In Vergleichsbeispiel 4 ist die Bilddichte schlechter, da der Wert V_g/V_p unter 1,9 liegt. Bei Vergleichsbeispiel 5 ist eine starke Schleierbildung feststellbar, da der Wert V_c/V- 4 übersteigt. Beim Vergleichsbei-

O ir

spiel 6 ist eine deutliche Schleierbildung feststellbar, da sich Hülse und Aufzeichnungsmaterial im Entwicklungsbereich gegenläufig bewegen.
15

- Leerseite -

Claims (11)

■ ·*<■..-■·■■ PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zur Erzeugung eines Bildes durch

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

¹^ einer dem Aufzeichnungsmaterial gegenüber angeordneten Entwicklerfördereinrichtung und *

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

dadurch gekennzeichnet, daß sich das Aufzeichnungsmaterial und die Entwicklerfördereinrichtung im Entwicklungsbereich in dieselbe Richtung bewegen und das Verhältnis V_c/V_c der Lineargeschwindigkeit der Entwicklerfördereinrichtung V zur Lineargeschwindigkeit des Aufzeichnungsmaterials V_ im Bereich von 1,9 < V_c/V_ < 4 liegt.

ir — ο ir ~~

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger aus einem Kernmaterial und einem PoIymerisat mit Monomereneinheiten der Formeln:

R¹
2 - ^Cj (i)

R²

CH₀ = C

COO(CH₂) (CF₂) H

worin bedeuten:

1 2
R und R jeweils ein Wasserstoffatom oder eine

Methylgruppe;

ⁿ und ρ jeweils eine ganze Zahl von 1 bis 8 und m und q jeweils eine ganze Zahl von 1 bis 19,

x¹. y?

oder

2 / 4

YT X*

12 3 4

worin X , X , X und X , die gleich oder verschieden sein können, jeweils für ein Wasserstoff-, Chlor- oder Fluoratom oder eine kurz-

kettige Perfluoralkxyl- oder Perfluoralkoxy-

gruppe stehen, wobei mindestens zwei der Reste X¹, X², X³ und X⁴ Fluoratome darstellen,

besteht. 25

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger derart aufgebaut ist, daß ein aus einem 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 - 200 μΐη aufweist und die Polymerisatschicht 0,2 - 5 um dick ist.
35

5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

daß das Kernmaterial des Trägers aus einem Metall

■'·*"- * ... oder einer Legierung mit ferromagnetischen Eigenschaften oder einer Legierung, die durch Wärmebe- ; Handlung ferromagnetische Eigenschaften erhält, besteht.

6. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymerisat des Trägers mindestens 5Ό Gew.-% an Monomereneinheiten der angegebenen Formeln enthält.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Entwicklerfördereinrichtung aus einer Hülse bzw. einem Zylinder mit einem darin angeordneten Magneten besteht.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, ■ daß im Stromaufteil des Entwicklungsbereichs eine Rakel zur Einstellung der Höhe und Menge der Magnetbürste vorgesehen ist.

9. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymerisat des Trägers aus Monomereneinheiten der Formeln:

R³

CH, - C ^(II)

COOCHaCiσ
^{2 λ}

35

ORIGINAL INSPECTED

R⁴

CH- = C (II¹)

I

COOCH₂(CF₂)_rH

worin bedeuten:

3 4
R und R jeweils ein Wasserstoffatom oder

eine Methy1gruppe; 1=1 oder 2 und

r eine ganze Zahl von 2 bis 4,

besteht.

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

(i) CH3

-e CH₂ :-c *

COOCH2CF3

⁽²⁾ CH₃

•e CH₂ -c $

C00CH2CF2CF3

(3)

CH₃ CH₃

I I

« CH₂ -C ^₃ eCH₂-C }₂₀

COOCH2CF 2CF 2H COOCH3

(4)

CH₃ I CH2 - C ·}

COOCH₂CF ₂CF 2CF zCF ₂H

(5)

CH2 -CH - CH

ι ⁹⁰ - 1

COOCH2CF2CF2CF2H

(6)

-e CH2 -COOCH2CF2CF 2CF 2CF 3

CH₂

CH₃ I

-c } COOCH2CF 2CF 2CF 2CP 2CF 2H

(8)

CH₃ 1

£ CH2 -C^₈₀ CH₂

C0QCH2CF2CF2CFS

CH 3 CÜ0CH3

(9)

(10) ₂

CF.

(11) CF (12)

(13)

10 besteht.

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