DE3714010A1 - Mit plasmapolymerisiertem film beschichteter traeger und vorrichtung zu dessen herstellung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Träger zum Gebrauch in elektrophotographischen Entwicklern und eine Vorrichtung zur Herstellung des Trägers, und im speziellen einen Ferritträger, der mit einem durch Plasmapolymerisation hergestellten Film, d. h. einem plasmapolymerisierten Film, beschichtet ist.

Einen Toner und einen Träger enthaltende Zweikomponentenentwickler werden in der Elektrophotographie für die Entwicklung elektrostatischer latenter Bilder durch einen Kaskadenprozeß, einen Magnetbürstenprozeß oder dgl. verwendet.

Der in einem derartigen Zweikomponentenentwickler enthaltene Toner wird zur Entwicklung benutzt und anschließend übertragen und fixiert, um Kopiebilder zu liefern und wird dabei allmählich verbraucht, während der Träger gesammelt wird, zurückgeführt wird und mit dem Toner erneut benutzt wird.

Wenn der Träger durch das Sammeln und Zurückführen wiederholt benutzt wird, tritt das Problem auf, daß Tonerpartikel an den Trägerpartikeln anhaften, die Eigenschaften des Trägers beeinträchtigt werden und Kopiebilder geringerer Qualität geliefert werden.

Zum Beispiel beschreibt die nichtgeprüfte japanische Patentanmeldung SHO 59-53 857 ein Verfahren zum Beschichten von Trägerpartikeln mit Harz, wie z. B. Fluorkohlenstoffharz, um dieses Problem zu lösen.

Harzbeschichtete Trägerpartikel werden im allgemeinen hergestellt durch Ausblasen und Heizen der Trägerpartikel in Form einer Pulverwolke, Besprühen der Wolke mit einer Überzugslösung aus einem Harz in einem Lösungsmittel und Trocknen der beschichteten Partikel (Zerstäubertrocknungsprozeß), oder durch Eintauchen der Trägerpartikel in eine Überzugslösung und Entfernen des Lösungsmitteln durch Heizen. Diese konventionellen Verfahren zur Herstellung von beschichteten Trägerpartikeln sind mit der Schwierigkeit verbunden, daß eine Zusammenballung von Trägerpartikeln aufgrund der Zerstäuberbedingung oder der Ausblasrate auftritt und das des weiteren durch das Heizen die beschichtete Trägersubstanz abgebaut wird. Tatsächlich können Partikel, die eine Substanz mit niedrigem Schmelzpunkt enthalten, z. B. Trägerpartikel mit Bindemittel, nicht durch das konventionelle Verfahren, das Heizen beinhaltet, beschichtet werden.

Ein weiteres Problem des konventionellen Verfahrens besteht darin, daß die beschichteten Trägerpartikel eine relativ dicke Beschichtung aufweisen und daß die Dicke der Beschichtung ungleichmäßig ist. Die dicke Beschichtung führt zu der Schwierigkeit, daß der Träger triboelektrisch geladen wird, was, bei wiederholtem Gebrauch, zum Aufbau einer elektrischen Ladung führt. Ferner ergibt sich bei dem durch Zerstäubungstrocknung beschichteten Träger das Problem, daß einige Trägerpartikel lokal unbeschichtet bleiben, wodurch ein Anhaften von Tonerpartikeln im unbeschichteten Bereich ermöglicht wird.

Kurz gesagt beinhaltet die Herstellung von beschichteten Trägern das Problem der Zusammenballung von Trägerpartikeln und des Qualitätsverlustes des Trägers, während beim beschichteten Träger das Problem einer großen oder unebenen Schichtdicke oder eine unvollständige Beschichtung auftritt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorgenannten Nachteile zu beseitigen und einen Träger zu schaffen, der für elektrophotographische Entwickler brauchbar ist und der über die gesamte Oberfläche seiner Partikel gleichförmig beschichtet ist, wobei ein dünner gleichförmiger Film durch einen Tieftemperaturtrocknungsprozeß, d. h. Plasmapolymerisation, hergestellt ist.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Träger zu schaffen, der hervorragend ist in Ladefähigkeit, Abriebfestigkeit, Wasserabstoßung etc.

Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Beschichten von Magnetpartikeln durch einen Trocknungsprozeß zu schaffen.

Genauer gesagt liefert die vorliegende Erfindung einen Träger für elektrophotographische Entwicklung, der mit einem Fluor und/oder Silizium enthaltenden Kohlenwasserstoffilm, der durch Plasmapolymerisation erhalten wird, beschichtet ist.

Der Träger gemäß der vorliegenden Erfindung zum Gebrauch in elektrophotographischen Entwicklern ist dadurch gekennzeichnet, daß der Träger durch ein Plasmapolymerisationsverfahren beschichtet ist, wodurch elektrophotographische Entwickler geschaffen werden, die eine geringere Wahrscheinlichkeit der Zusammenballung, der Qualitätsverschlechterung, etc. aufweisen.

Durch die vorliegende Erfindung wird ferner eine Vorrichtung zur Beschichtung von magnetischen Partikeln geschaffen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie Mittel aufweist zur Herstellung eines Plasmas zur Anregung eines Beschichtungsmaterials und Mittel zum Transport der magnetischen Partikel in einer Richtung, während die Partikel magnetisch gehalten und im Plasma gedreht werden.

Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden anhand der beiliegenden Zeichnungen erläutert.

Fig. 1 bis 10 zeigen in schematischer Schnittdarstellung eine Plasmapolymerisationsvorrichtung, die zur Herstellung des Trägers gemäß der Erfindung verwendet werden kann;

Fig. 11 bis 13 zeigen eine Plasmapolymerisationsvorrichtung zum Gebrauch für die Herstellung des Trägers gemäß der Erfindung, wobei Fig. 11 eine Perspektivdarstellung ist, Fig. 12 eine schematische Darstellung ist, und Fig. 13 ein Diagramm zur Erläuterung des Betriebs der Vorrichtung ist;

Fig. 14 zeigt eine Modifikation der Vorrichtung nach Fig. 13;

Fig. 15 ist ein Graph, der die ansteigenden Eigenschaften des Ladungsbetrages eines Toners zeigt, die beim Gebrauch eines Trägers gemäß der Erfindung bzw. mit konventionellen Trägern bestimmt wurden;

Fig. 16 ist ein Graph, der die Wiederverwendungseigenschaften des Betrags der Tonerladung zeigt, die beim Gebrauch von Trägern gemäß der Erfindung und von konventionellen Trägern bestimmt wurden;

Fig. 17 zeigt eine Vorrichtung zum Testen von Trägerbeschichtungsfilmen auf Abriebfestigkeit; und

Fig. 18 zeigt eine Vorrichtung zum Messen des Ladungsbetrages am Toner.

In der folgenden Beschreibung sind in allen Zeichnungen gleiche Teile mit gleichen Bezugsziffern versehen.

Der Träger der vorliegenden Erfindung ist in Form von Glasperlen, Stahlperlen, Ferritpartikeln, feinen Eisenpartikeln oder dgl. Partikeln, die gewöhnlich für Träger verwendet werden und die mit einem Film beschichtet sind, der aus zumindest einer organischen Verbindung durch Plasmapolymerisation hergestellt ist. Insbesondere ist ein Träger wünschenswert, der durch Beschichtung von Ferritpartikeln mit einem derartigen plasmapolymerisierten Film hergestellt ist. Die Kerne des Trägers haben eine Partikelgröße von 10 µm bis 100 µm, vorzugsweise 30 µm bis 60 µm.

Die Dicke des plasmapolymerisierten Films zur Herstellung von ausreichend beschichteten Trägern beträgt einige 10 bis einige 10 000 Å, vorzugsweise 500 bis 7000 Å. Gemäß der vorliegenden Erfindung liefert selbst ein derart dünner Film gleichförmig und vollständig beschichtete Trägerpartikel. Falls die Dicke weniger als 80 Å beträgt, wird der Film, wenn der Träger in dem Entwickler aufgenommen benutzt wird, abgenutzt, während, wenn die Filmdicke größer ist als 15 000 Å, der Träger auf einen hohen Pegel aufgeladen wird und nicht mehr als solcher zu gebrauchen ist.

Der den Träger beschichtende plasmapolymerisierte Film beinhaltet Fluoratome und/oder Siliziumatome. Die Anwesenheit dieser Atome verbessert des Trägers Ladungsfähigkeit, elektrischen Widerstand, Abriebfestigkeit, Wasserabstoßung, etc. Der Gehalt von Fluor oder Silizium oder der zusammengesetzte Gehalt beider Elemente beträgt 5 bis 60 Gewichts-%, vorzugsweise 10 bis 40 Gewichts-%, basierend auf dem Gesamtbetrag des plasmapolymerisierten Films. Falls der Gehalt geringer ist als 5 Gewichts-%, zeigt der Träger eine geringere Widerstandsfähigkeit gegen Umgebungsbedingungen, insbesondere gegen Feuchtigkeit, eine geringere Fähigkeit aufgenommenen Toner abzugeben und einen verzögerten Anstieg im Ladungsbetrag und führt zu einem reduzierten Betrag der Sättigungsladung nach dem Anstieg. Falls der Gehalt 60 Gewichts-% übersteigt, so wird der Film nicht zufriedenstellend ausgebildet, während der Ladungsbetrag auf dem ausgebildeten Film übermäßig wird und der Träger als solcher unbrauchbar wird.

Der den Träger beschichtende plasmapolymerisierte Film kann Metallatome enthalten. Der Träger zeigt dann während des Kopiervorgangs verminderte Schwankungen des Ladungsbetrages, wodurch ein stabilisierter Ladungsbetrag zu allen Zeiten aufrecht erhalten wird. Dieser Effekt ist insbesondere in der Anfangsphase der Bewegung bemerkenswert. Der Metallgehalt beträgt vorzugsweise 0,1 bis 9 Gewichts-%, bevorzugt 1 bis 4 Gewichts-%, basierend auf dem Totalbetrag des plasmapolymerisierten Films. Bei Anwesenheit von weniger als 0,1 Gewichts-% Metall tritt dieser Effekt nicht auf, wohingegen die Anwesenheit von mehr als 9 Gewichts-% Metall zu einer verschlechterten Ladungsfähigkeit führt.

Die Gehalte von Fluor und/oder Silizium und Metall sind durch Auswahl eines geeigneten monomeren Materials oder geeigneter Plasmapolymerisationsbedingungen einstellbar.

Der durch einen plasmapolymerisierten Film, der Fluoratome und/oder Siliziumatome beinhaltet und ferner, wenn gewünscht, Metallatome beinhalten kann, beschichtete Träger kann durch einen Plasmapolymerisationsprozeß hergestellt werden unter Verwendung eines Fluor oder Silizium enthaltenden aliphatischen Kohlenwasserstoffs, eines Fluor oder Silizium enthaltenden aromatischen Kohlenwasserstoffs, einer Mischung dieser Kohlenwasserstoffe oder einer Mischung einer derartigen Verbindung mit anderen aliphatischen oder aromatischen Kohlenwasserstoffen, die des weiteren mit zumindest einem Metalldampf, einem metallorganischen Gas oder einer zu einem Gas sublimierten metallorganischen Verbindung vermischt sein können. Diese Verbindungen oder Mischungen werden in Form eines Gases verwendet.

Durch die Fluor oder Silizium enthaltenen aliphatischen Kohlenwasserstoffe wird die Ausbildung von härteren und kompakteren Filmen als durch die Fluor oder Silizium enthaltenden aromatischen Kohlenwasserstoffe bewirkt, obwohl die Abscheidungsrate geringer ist. Das gleiche Resultat wird erreicht, wenn diese Verbindungen zusammen mit fluor- oder siliziumfreien aromatischen Kohlenwasserstoffen oder aliphatischen Kohlenwasserstoffen zur Polymerisation verwendet werden.

Auf diese Weise wird der plasmapolymerisierte Film der vorliegenden Erfindung aus einem Gas hergestellt, das zumindest eine organische Verbindung beinhaltet, die ein Fluoratom und/oder ein Siliziumatom in ihrer Struktur aufweist, wobei das Gas der Plasmapolymerisation unterworfen wird, wodurch das in der organischen Verbindung enthaltene Fluoratom und/oder Siliziumatom wirksam in den resultierenden Film eingebettet werden kann, um dort vollständig der beabsichtigten Funktion zu dienen.

Der Anteil von Fluor-, Silizium- oder Metallatomen, die in den plasmapolymerisierten Film eingelagert werden, wird stark durch die Plasmabedingungen, einschließlich Druck, Substrattemperatur, angelegte Spannung, Abstand der Elektroden, Form des zugeführten Gases und Form des abgeführten Gases, beeinflußt. Ein Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß diese Atome in den plasmapolymerisierten Film wirksam mit guter Stabilität eingelagert werden können, ohne durch diese Plasmabedingungen beeinflußt zu werden.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die in ihrer Struktur ein Fluor-, Silizium- oder Metallatom enthaltende Verbindung in einer Dampfphase einer Plasmapolymerisationsreaktion unterworfen. Die Verbindung muß jedoch nicht immer bei Raumtemperatur und Atmosphärendruck in einer Dampfphase sein. Die Verbindung kann in einer flüssigen oder festen Phase sein, sofern sie durch Heizen, Anlegen eines Vakuums oder einiger anderer Verfahren, z. B. durch Schmelzen, Verdunsten oder Sublimieren, verdampft werden kann.

Während in der vorliegenden Erfindung Vinylfluorid, Vinylidenfluorid oder dgl. als Fluoratom enthaltende organische Verbindung verwendbar sind, sind als derartige Verbindungen auch Alkylfluoride, Arylfluoride, Styrolfluoride, Fluorohydrine, Fluoroform, etc. verwendbar.

Beispiele für brauchbare Alkylfluoride sind Methylfluorid, Äthylfluorid, Propylfluorid, Butylfluorid, Amylfluorid, Hexylfluorid, Heptylfluorid, Octylfluorid, Nonylfluorid, Decylfluorid, und dgl.

Beispiele für brauchbare Arylfluoride sind Fluorostyrol und dgl.

Beispiele für brauchbare Fluorohdrine sind Äthylenfluorohydrin und dgl.

Die Verbindung mit der folgenden Strukturformel ist ein Beispiel eines speziellen bevorzugten Fluor enthaltenden Monomers.

(Das Monomer mit der obigen Formel wird im folgenden als "F₈C₅MA" bezeichnet).

Beispiele für Siliziumatome enthaltende organische Verbindungen, die für die Erfindung verwendbar sind, sind Trichlorsilan, Trichlormethylsilan, Trichlorvinylsilan, Trichlor-β-Cyanomethylsilan, Trichlor-γ,γ,γ-Trifluoropropylsilan, Trichlorphenylsilan, Trichlorochlorphenylsilan, Dichlormethylsilan, Dichlordimethylsilan, Dichlormethylvinylsilan, Dichlordivinylsilan, Dichlormethyl-γ,γ,γ- Trifluorpropylsilan, Dichlordiphenylsilan, Dichlormethylphenylsilan, Chlordimethylsilan, Chlortrimethylsilan, Chlordimethyl-tert-Butylsilan, Chlortriphenylsilan, Tetramethylsilan, β-(3,4-Epoxycyclohexyl)Äthyltrimethoxysilan, γ-Glycidoxypropyltrimehtoxysilan, γ-Methacryloxypropyltrimethoxysilan, γ-Chloropropyltrimehtoxysilan, γ-Mercaptopropyltrimethoxysilan, γ-Aminopropytrimethoxysilan, N-(β-Aminoäthyl)-γ-Aminopropyltrimethoxysilan, N-(β- Aminoäthyl)-γ-Aminopropylmethyldimethoxysilan, Phenylsilatolan, Tetramethyldisiloxan, Hexamethyldisiloxan, Tetramethyoldivinyldisiloxan, Hexamehtyldisilazen, N-Trimethylsilylacetamid, N,O-Bistrimethylsilylacetamid, etc. Desgleichen sind brauchbar Monosilan, Disilan und dgl., die anorganische Gase sind.

Beispiele für brauchbare Metalle und Metall enthaltende Verbindungen sind die folgenden.
Al: Al(Oi-C₃H₇)₃, (CH₃)₃Al, (C₂H₅)₃Al, (i-C₄H₈)₃Al, AlCl₃
Ba: Ba(OC₂H₅)₃
Ca: Ca(OC₂H₅)₃
Fe: Fe(Oi-C₃H₇)₃, (C₂H₅)₂Fe, Fe(CO)₅
Ga: Ga(Oi-C₃H₇), (CH₃)₃Ga, (C₂H₅)₃Ga, GaCl₃, GaBr₃
Ge: GeH₄, GeCl₄, Ge(OC₂H₅)₄, Ge(C₂H₄)₄
Hf: Hf(Oi-C₃H₇)₄
In: In(Oi-C₃H₇)₃, (C₂H₅)₃In
K: KOi-C₃H₇
Li: LiOi-C₃H₇
La: La(Oi-C₃H₇)₄
Mg: Mg(OC₂H₅)₂, (C₂H₅)₂Mg
Na: NaOi-C₃H₇
Nb: Nb(OC₂H₅)₅
Sb: Sb(OC₂H₅)₃, SbCl₃, SbH₃
Sr: Sr(OCH₃)₂
Ti: Ti(Oi-C₃H₇)₄, Ti(OC₄H₉)₄, TiCl₄
Si: SiH₄, Si₂H₆, (C₂H₅)₃SiH, SiF₄, SiH₂Cl₂, SiCl₄ Si(OCH₃)₄, Si(OC₂H₅)₄
Ta: Ta(OC₂H₅)₅
V: VO(OC₂H₅)₃, VO(Ot-C₄H₉)₃
Y: Y(Oi-C₃H₇)₃
Zn: Zn(OC₂H₅)₂, (CH₃)₂Zn, (C₂H₅)₂Zn
Zr: Zr(Oi-C₃H₇)₄
Sn: (CH₃)₄Sn, (C₂H₅)₄Sn, SnCl₄
Cd: (CH₃)₂Cd
Co: CO₂(CO)₅
Cr: Cr(CO)₆
Mn: Mn₂(CO)₁₀
Mo: Mo(CO)₆, MoF₃, MoCl₆
W: W(CO)₆, WCk₆, WF₆

Des weiteren sind Vinylmetallmonomere, Metallphthalocyanine, etc. brauchbar.

Die zusammen mit den vorgenannten Verbindungen benutzbaren Kohlenwasserstoffe sind z. B. aliphatische Kohlenwasserstoffe wie Paraffinkohlenwasserstoffe, Äthylenkohlenwasserstoffe, Acetylenkohlenwasserstoffe und alizyklische Kohlenwasserstoffe, aromatische Kohlenwasserstoffe, etc.

Beispiele für brauchbare Paraffinkohlenwasserstoffe sind normale Paraffine wie Methan, Äthan, Propan, Butan, Pentan, Hexan, Heptan, Octan, Nonan, Decan, Undecan, Dodecan, Tridecan, Tetradecan, Pentadecan, Hexadecan, Heptadecan, Octadecan, Nonadecan, Eicosan, Heneicosan, Docosan, Tricosan, Tetracosan, Pentacosan, Hexacosan, Heptacosan, Octacosan, Nonacosan, Triacontan, Dotriacontan, Pentatricontan, etc; Isoparaffine wie Isobutan, Isopentan, Neopentan, Isohexan, Neohexan, 2,3-Dimethylbutan, 2-Methylhexan, 3-Äthylpentan, 2,2-Dimethylpentan, 2,4-Dimethyl- Pentan, 3,3-Dimethylpentan, Tributan, 2-Methylheptan, 3-Methylheptan, 2,2-Dimethylhexan, 2,2,5-Dimethylhexan, 2,2,3-Trimethylpentan, 2,2,4-Trimethylpentan, 2,3,3-Trimethylpentan, 2,3,4-Trimethylpentan, Isononan, etc; und dgl.

Beispiele für brauchbare Äthylenkohlenwasserstoffe sind Olefine wie Äthylen, Propylen, Isobuthyolen, 1-Buten, 2-Buten, 1-Penten, 2-Penten, 2-Methyl-1-Buten, 3-Methyl- 1-Buten, 2-Methyl-2-Buten, 1-Hexen, Tetramethyläthylen, 1-Hepten, 1-Octen, 1-Nonen, 1-Decen, und dgl.; Diolefine, wie Allen, Methylallen, Butadien, Pentadien, Hexadien, Zyklopentadien und dgl; Triolefine wie Ocimen, Alloocimen, Myrcen, Hexatrien und dgl; etc.

Beispiele für brauchbare Acetylenkohlenwasserstoffe sind Acetylen, Methylacetylen, 1-Butyn, 2-Butyn, 1-Pentyn, 1-Hexyn, 1-Heptyn, 1-Octyn, 1-Nonyn, 1-Decyn und dgl.

Beispiele für brauchbare alizyklische Kohlenwasserstoffe sind Zykloparaffine wie Zyklopropan, Zyklobutan, Zyklopentan, Zyklohexan, Zykloheptan, Zyklooctan, Zyklononan, Zyklodecan, Zyklundecan, Zyklododecan, Zyklotridecan, Zyklotetradecan, Zyklopentadecan, Zyklohexadecan und dgl; Zykloolefine wie Zyklopropen, Zyklobuten, Zyklopenten, Zyklohexen, Zyklohepten, Zykloocten, Zyklononen, Zyklodecen, und dgl; Terpene wie Limonen, Terpinolen, Phellandren, Sylvestren, Thujen, Caren, Pinen, Bornylen, Camphen, Fenchen, Zyklofenchen, Trizyklen, Bisabolen, Zingiberen, Curcomen, Humulen, Cadinen, Sesquibenihen, Selinen, Caryophyllen, Santalen, Cedren, Camphoren, Phyllocladen, Podocarpren, Miren und dgl.; Steroide; etc.

Beispiele für brauchbare aromatische Kohlenwasserstoffe sind Benzol, Toluol, Xylol, Hemimellitol, Pseudocumol, Mesitylen, Prehniten, Isodurol, Durol, Pentamethylbenzol, Hexamethylbenzol, Äthylbenzol, Propylbenzol, Cumol, Styrol, Biphenyl, Terphenyl, Diphenylmethan, Triphenylmethan, Dibenzyl, Stilben, Inden, Naphthalin, Tetralin, Anthracen, Phenanthren und dgl.

Der mit einem plasmapolymerisierten Film beschichtete Träger der vorliegenden Erfindung kann durch Plasmapolymerisation unter Verwendung einer der vorstehend genannten Fluor oder Silizium enthaltenden Verbindungen gefertigt werden, die zusammen mit zumindest einer der vorgenannten Metalle oder Metallverbindungen, wenn gewünscht, verwendet werden kann. Plasmapolymerisationsprozesse werden im allgemeinen in zwei Kategorien eingeteilt: Eine, die in einem Gerät mit parallelen Entladungselektroden durchgeführt wird, wobei jede die Form einer flachen Scheibe hat und innerhalb eines Rezipienten oder Reaktors angeordnet ist (Typ mit parallelen Elektroden mit Anwendung von kapazitiver Kopplung), und die andere, in der ein Gerät mit induktiver Kopllung mit einer gewundenen Spule, die um den Rezipienten herum angeordnet ist, verwendet wird. Eines dieser Geräte kann wahlweise entsprechend dem Verfahren der Trägerbeschichtung verwendet werden.

Fig. 1 zeigt Beispiele dieser Polymersationsgeräte, d. h. ein Plasmapolymerisationsgerät vom Parallelelektrodentyp (links in Fig. 1) und ein Plasmapolymerisationsgerät des Typs mit induktiver Kupplung (rechts). Die beiden Geräte sind, obwohl sie von einem einzigen Tisch 10 unterstützt dargestellt sind, tatsächlich unabhängig voneinander.

Das links in Fig. 1 dargestellte Gerät vom Parallelelektrodentyp weist parallele, flache, plattenähnliche Elektroden 3 auf, die einander gegenüber innerhalb des Reaktors 1 angeordnet sind. Die Elektroden sind mit einer Hochfrequenz- oder einer Niederfrequenzspannungsversorgung verbunden. Ein monomeres Gas wird in den Reaktor durch eine Monomerversorgungsleitung 2 eingeleitet, zusammen mit einem Trägergas, das über eine Trägergasversorgungsleitung 23 einströmt. Wenn das zu verwendende Monomer flüssig ist, wird es durch einen nicht dargestellten Verdampfer verdampft und dann in ähnlicher Weise durch die Leitung 2 eingelassen. Vor der Reaktion wird das innere des Reaktors 1 durch Betätigung eines Ventils 9 und einer Öldrehkolbenpumpe 4 evakuiert. Ein Unterdruckmesser 32 zeigt den während dieses Vorgangs erzeugten Unterdruck an; das vom Reaktorsystem über einen Gasauslaß 45 abgeführte Gas wird durch eine Kühlfalle 7 und eine mechanische Zwischenpumpe 5 (booster pump) entfernt, während Partikel in einem Teilchenfilter 6 gesammelt werden. Alternativ können Partikel magnetisch gesammelt werden. Ein Trägermaterial kann mit einem plasmapolymerisierten Film unter Verwendung dieser Vorrichtung beschichtet werden, indem der Träger, der in einem geeigneten Behältnis enthalten ist, auf der unteren Elektrode 3 unter der oberen, mit der Spannungsversorgung verbundenen Elektrode angeordnet wird und das monomere Gas der Plasmapolymerisation ausgesetzt wird, während durch eine geeignete Methode die Trägerpartikel in Schwingung oder Drehung versetzt werden.

Die Plasmapolymerisationsvorrichtung mit induktiver Kopplung (rechts in Fig. 1) hat grundsätzlich den gleichen Aufbau wie die Vorrichtung vom Parallelektrodentyp (links in Fig. 1) mit der Ausnahme, daß der Reaktor 1 außerhalb mit einem Elektrodenbereich 3 versehen ist und deshalb eine unterschiedliche Form hat. Die Vorrichtung mit induktiver Kopplung ist insbesondere nützlich, wenn ein Träger mit plasmapolymerisiertem Film beschichtet wird, während das Trägermaterial absinken kann.

Die Fig. 2 bis 14 zeigen im einzelnen Betriebsarten zur Beschichtung eines Trägers mit plasmapolymerisiertem Film, bei denen diese Vorrichtungen verwendet werden. Zur vereinfachten Darstellung sind die Entladungselektrodenanordnung und der Dampfablagerungsbereich hauptsächlich in den Fig. 3 und 10 dargestellt.

Fig. 2 zeigt einen Kunststoffbehälter 14, der die Trägerpartikel 13 enthält und auf der unteren der parallelen, flachen, plattenartigen Elektroden 12, die in einem Rezipienten 11 aufgenommen sind, angeordnet ist. Ein Vibrator 16 hat einen Vibrationsstab 15, der in Kontakt mit dem Behälter 14 steht und ihn insgesamt in eine Schüttelbewegung versetzt. Diese Schwingung bringt die Partikel 13 im Behälter 14 in eine Konvektionsbewegung. Das in den Rezipienten 11 eingebrachte Monomer (organische Verbindung) wird in einem Plasma polymerisiert, das durch Zuführung von hoch- oder tieffrequenter Spannung an die Elektroden 12 erzeugt wird. Da die Partikel 13 sich immer in einer Konvektionsbewegung befinden, können die Partikel während einer vorgegebenen Anlagerungszeit individuell gleichmäßig mit einem plasmapolymerisierten Film beschichtet werden.

Fig. 3 zeigte eine Ausführungsform, in der die Trägerpartikel 13 von einem Trichter 17 in kleinen Mengen durch ein Plasma, das durch vertikal ausgedehnte, parallele Plattenelektroden 12 erzeugt wird, fallen können, wobei die Trägerpartikel beschichtet werden. Der beschichtete Träger wird in einem Behälter 18 gesammelt.

Fig. 4 zeigt ein Verfahren, bei dem die Trägerpartikel 13 von einem Trichter 17 auf ein Förderband 22, das auch als Elektrode dient, aufgebracht werden; das Monomer wird der Plasmapolymerisation auf dem Band während dessen Bewegung ausgesetzt. Das Band wird durch an dem Band in Abständen angebrachte Schwingungserzeuger 21 in Schwingung versetzt, so daß die Partikel gleichförmig beschichtet werden, während sie auf dem Band aufgrund der Schwingung gerollt werden. Der in der Entladungszone beschichtete Träger wird von einem Schaber 20 abgeschabt und in einem Behäter 18 gesammelt. Dieses Verfahren ist für eine Produktion in großer Menge geeignet.

Fig. 5 zeigt ein Verfahren aufgrund induktiver Kopplung mit Leistung von externen Elektroden 12, das im wesentlichen auf dem gleichen Prinzip wie das der Fig. 2 basiert. Bei diesem Verfahren wird eine hoch- oder tieffrequente Leistung über die Elektrode 12 einem durch eine Leitung 23 eingeleiteten Edelgas zugeführt, um das Gas anzuregen, das seinerseits einem von einer Versorgungsleitung 24 zugeführten Monomer Energie zuführt, um die Trägerpartikel 13, die von einem Trichter 17 herabfallen, zu beschichten. Da die Plasmaenergie auf diese Weise indirekt abgegeben wird, hat diese Methode den Vorteil, daß Schäden aufgrund des Plasmas vermindert werden. Da der Ort, an dem das Plasma produziert wird, vom Anlagerungsbereich getrennt ist, hat dieses Verfahren den weiteren Vorteil, daß das Plasma dauerhaft zugeführt werden kann.

Fig. 6 zeigt einen Isolierteller 25 mit konkaven Ausnehmungen, in die die Trägerpartikel 13 eingebracht werden. Während der Teller 25 durch einen Vibrator, der einen Elektromagneten 27 und einen Permanentmagneten 26 aufweist, gerüttelt wird, wird ein Plasma zwischen den Elektroden 12 erzeugt, um die Trägerpartikel 13 zu beschichten. Wenn der Teller 25 durch den unter ihm befindlichen Vibrator in seiner Eigenfrequenz bewegt wird und in einem Modus schwingt, indem die Partikel 13 in jeder Richtung rollen und die intensivste Konvektionsbewegung durchführen, können die Partikel effektiver gleichförmig beschichtet werden.

Fig. 7 zeigt ein Kaskadenverfahren, das auf dem gleichen Prinzip wie das der Fig. 2 beruht. Eine Kaskade 28 ermöglicht es, die Beschichtung der Trägerpartikel 13 mehrere Male zu wiederholen, so daß die Dicke des Films entsprechend der Anzahl der Wiederholungen gesteuert werden kann. Diese Methode ist für die Produktion großer Mengen geeignet.

Fig. 8 zeigt ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, daß ein Isolierteller 25, der einer Bratpfanne ähnelt, durch eine Plattenfeder 28 unterstützt ist und durch Vibration der Feder 28 mittels eines Elektromagnets 27, der unterhalb der Feder 28 vorgesehen ist, in Schwingung versetzt wird. Die auf dem Teller 25 befindlichen Trägerpartikel 13 werden durch die Vibration zwangsläufig nach oben bewegt und werden, während sie hochbewegt sind, durch die Plasmapolymerisation beschichtet. Die Trägerpartikel können durch diese Methode ebenfalls gleichmäßig beschichtet werden.

Fig. 9 zeigt ein Verfahren zur Beschichtung mittels Plasmapolymerisation, das auf dem Prinzip eines Mixers beruht. Mit diesem Verfahren werden die Trägerpartikel in einem Behälter 31 gleichförmig beschichtet, während sie durch die Drehung eines Rotors 30 mit hoher Geschwindigkeit durch einen Motor 29 gerollt und in der Schwebe bewegt werden.

Fig. 10 zeigt ein Verfahren zur Beschichtung mittels Plasmapolymerisation, in dem ein Vibrator 21, der einer Lautsprechermembrane ähnelt, angewendet wird. Entsprechend diesem Verfahren wird der Vibrator 21, an dem ein Teller 25 befestigt ist, nach dem Prinzip eines Lautsprechers in Schwingung versetzt, wodurch die Trägerpartikel in dem Teller 25 gedreht werden, in Schwingung versetzt werden, und in eine Konvektionsbewegung gebracht werden, um die Partikel gleichförmig mit einem plasmapolymerisierten Film zu beschichten.

Das Plasmapolymerisationsverfahren der vorliegenden Erfindung, das ein Tieftemperaturtrocknungsverfahren ist, ist frei von den Nachteilen, daß die zu beschichtenden Partikel aufgrund von Hitze oder Lösungsmitteln versetzt werden oder sich zusammenballen.

Wenn ein Träger mit einer hohen Einfriertemperatur oder Schmelzpunkt gleichförmig mit einem dünnen Film beschichtet werden soll, kann das Plasmapolymerisationsverfahren bei Erhitzung unter Verwendung eines Heizelementes, das an der Elektrode der in z. B. Fig. 4, 6, 8, 9 oder 10 gezeigten Form, durchgeführt werden. Wenn die Trägerpartikel durch einen Vibrator, eine Federplatte oder dgl. für die Plasmapolymerisation gerollt oder in der Schwebe gehalten werden, ist es wünschenswert, daß das gesamte System vollständig vorgeheizt ist.

Die Fig. 11 bis 13 zeigen eine Vorrichtung, in der ein magnetischer Träger mit einem plasmapolymerisierten Film beschichtet wird, während er gedreht wird und von einer rotierenden Hülse 106 unterstützt wird.

Bezugnehmend auf diese Zeichnungen beinhaltet diese Vorrichtung einen Vakuumbehälter 101, der gasdicht auf einer Grundplatte 101 B befestigt ist, und eine innerhalb des Behälters 101 vorgesehene Vorrichtung 102 für den Transport von fein zerteiltem Ferrit 103 in eine Richtung, während Ferritpartikel 103 r gedreht werden, und die Partikel 103 r durch ein magnetisches Feld gedämpft werden.

Die Drehtransportvorrichtung 102 besteht im wesentlichen aus einem Gehäuse 105 mit einem Ferritbehälter 104 in seinem oberen Bereich, der oben genannten Hülse 106, die oberhalb des Behälters 104 angeordnet ist und drehbar von dem Gehäuse 105 gelagert ist, einer Magnetwalze 107, die innerhalb der Hülse 106 vorgesehen ist, und einer Antriebsanordnung 108 mit einem nicht dargestellten Motor zum Antrieb der Hülse 106 und der Magnetwalze 107.

Die Hülse 107 hat die Form eines Hohlzylinders aus Aluminium oder dgl. nichtmagnetischem, elektrisch leitenden Material und wird durch die Antriebsanordnung 108 mit in niedriger Geschwindigkeit n (Umdrehungen pro Minute) in der Gegenuhrzeigerrichtung in der Zeichnung gedreht. Die Magnetwalze 107 hat die Form eines Zylinders mit auf dem Umfang wechselweise angeordneten N-Polen und S-Polen, wie in Fig. 12 dargestellt ist, und wird in der gleichen Richtung wie die Hülse 106 mit einer hohen Geschwindigkeit N (Umdrehungen pro Minute) gedreht.

Der Behälter 104 ist mit einem drehbaren Rührwerk 109 zum Rühren des fein zerteilten, zu beschichteten Ferrits 103 versehen und weist angrenzend an die Hülse 106 eine Leitplatte 110 zum Leiten des Ferrits 103 zum Aufwärtstransport und einen Schaber 111 zum Abschaben des beschichteten Produkts von der Hülse 106 in den Behälter am Abschlußende des Transportweges auf. Eine Begrenzungsplatte 112 ist fein einstellbar am oberen Ende des Gehäuses 105 an der Seite der Hülse 106 vorgesehen, an der der Transport der Ferritpartikel beginnt. Die Grenzplatte 112 hat eine Ecke, die einer Messerschneide gleicht, die nahe an der Oberfläche der Hülse 106 angeordnet ist, und so ausgebildet ist, daß die Anzahl der Ferritpartikel 103 r, die eine transportierte Ferritborste, wie in Fig. 13 dargestellt ist, bilden, begrenzt wird. Vorzugsweise ist die Hülse 106 mit einer Heizung versehen. In der vorliegenden Ausführungsform ist eine ummantelte Heizung in dem Raum zwischen der Magnetwalze 107 und der Hülse 106 angeordnet. Anstatt die Hülse in dieser Weise von innen zu heizen, kann sie auch von außen durch Strahlung geheizt werden. Die Heizung wird, wenn notwendig, betrieben, um ein einfaches Anlagern des Beschichtungsmaterials an den Ferritpartikeln zu bewirken.

Der in Fig. 12 dargestellte Vakuumbehälter 101 ist in seinem Inneren mit einer Elektrode 113 versehen, die mit der gleichen Krümmung wie die Hülse 106 gekrümmt ist. Eine externe Hochfrequenzspannungsversorgung 114 ist mit der Elektrode verbunden. Die Elektrode 113 dient als obere Elektrode des Typs mit kapazitiver Kopplung, und die Hülse 106 dient als untere Elektrode. Die Hülse 106 ist, wie bei 115 dargestellt ist, geerdet. Der Behälter 101 kann auf einem vorgegebenen Unterdruck gehalten werden. Über einen oder eine Mehrzahl von Gasversorgungseinlässen wird die gasförmige Substanz 116 (Beschichtungsmaterial), die auf das fein zerteilte Ferrit 103 aufgebracht werden soll, einzeln oder zusammen mit einem Trägergas wie Argongas, in den Behälter 101 eingebracht. Ein Plasma 117 des Beschichtungsmaterials wird zwischen der oberen Elektrode 113 und der unteren Elektrode, d. h. der Hülse 106, erzeugt.

Wenn die Magnetwalze 107 und die Hülse 106 gedreht werden, wird das fein zerteilte Ferrit 103 magnetisch geführt und durch die Magnetwalze 107 an die Hülsenoberfläche angezogen und wird in Uhrzeigerrichtung in Fig. 13 aufgrund einer Differenz der Drehgeschwindigkeit transportiert. Das auf der Hülse 106 transportierte Ferrit bildet Borsten 103 h, z. B. aus drei Ferritpartikeln 103 r, wobei jedes magnetisch in Form einer geraden Kette, wie in Fig. 13 dargestellt ist, sich an das andere anschließt. Die Borsten 103 h behalten ihre Form, ungeachtet des aufeinanderfolgenden Wechsels der Polarität der Magnetwalze 107, während die Ferritpartikel 103 r der Borsten 103 h sich in ihren individuellen Positionen mit dem aufeinanderfolgenden Wechsel der Polarität der Magnetwalze 107 drehen (rollen). Das Plasma 117 wirkt entsprechend auf die Ferritpartikel 103 r und formt auf diese Weise, durch das Drehen während des Transports, einen homogenen und gleichförmigen Film auf den Ferritpartikeln 103 r nachfolgend aufgrund der Polymerisation von Molekülen. Die beschichteten Ferritpartikel 103 c werden durch einen Schaber 111 von der Hülse 106 beim Erreichen des Behälters 104 abgeschabt und fallen in den Behälter 104.

Die Dicke des gebildeten Beschichtungsfilms variiert mit der Art des Gases des Beschichtungsmaterials 116, Temperatur der Hülse 106, Entladungsfrequenz und Leistung der Spannungsversorgung 114, Dichte des produzierten Plasmas 117, der Zeitdauer, die das fein zerteilte Ferrit 103 benötigt, um durch das Plasma zu gelangen, d. h. der Geschwindigkeit der Hülse 106 und der Magnetwalze 107 relativ zueinander, etc. Entsprechend ist die Filmdicke durch Bestimmung dieser Parameter wie gewünscht steuerbar und ist von einigen 10 Å bis zu mehreren 1000 Å variabel. Der Film ist sowohl in Dicke als auch in Qualität gleichförmig. Der bedeutendste Parameter ist die Transportzeit Obwohl die Hülse 106 und die Magnetwalze 107 entsprechend der vorliegenden Ausführungsform beide im Gegenuhrzeigersinn bewegt werden, können sie in Uhrzeigerrichtung oder in entgegengesetzte Richtungen gedreht werden. Des weiteren kann die Hülse 106 stationär sein und lediglich die Walze 107 drehbar ausgebildet sein. Die gewünschte Filmdicke kann durch erneutes Aussetzen der beschichteten Ferritpartikel 103 c der Plasmapolymerisation erreicht werden, d. h. durch Rückführung der beschichteten Produkte mittels des Rührwerks 109 oder dgl., um einen Film eine wiederholte Anzahl von Malen auszubilden. Es ist jedoch möglich, einen Film gewünschter Dicke durch einen Behandlungszyklus zu erreichen, wenn die vorgenannten Parameter geeignet ausgewählt sind.

Fig. 14 zeigt die oben genannte Vorrichtung mit kapazitiver Kopplung in einer modifizierten Version als Vorrichtung vom induktiven Typ. Die modifzierte Vorrichtung hat den gleichen Aufbau wie die obige Vorrichtung mit der Ausnahme, daß der Unterdruckbehälter 101 an seinem oberen Bereich mit einer Spule 118 versehen ist, die mit einer Kühlwasserleitung versehen ist und mit einer Spannungsversorgung 114 verbunden ist, so daß die Vorrichtung nicht näher beschrieben wird.

Obwohl die oben beschriebenen Vorrichtungen zum Plasmabeschichten von magnetischen Partikeln ausgebildet sind, sind diese Vorrichtungen nicht nur für die Beschichtung von Trägern für den Gebrauch in elektrophotographischen Kopierverfahren verwendbar, sondern ebenso für magetische Partikel, für Magnetbänder, Platten, etc.

Wenn der Träger mit einem plasmapolymerisierten Film gemäß der vorliegenden Erfindung beschichtet ist, kann er in Bezug auf Ladungsfähigkeit, elektrischen Widerstand, Abriebfestigkeit, der Fähigkeit, aufgenommenen Toner abzugeben, Wasserabstoßung etc. verbessert werden und kann ebenso im Elektrisierungsgrad steuerbar ausgestaltet werden.

Der mit dem plasmapolymerisierten Film gemäß der Erfindung beschichtete Träger kann zusammen mit einem bekannten Toner zum Gebrauch als elektrophotographischer Entwickler in bekannter Weise verwendet werden.

Der den beschichteten Träger gemäß der Erfindung enthaltende Entwickler hat eine verbesserte Fließfähigkeit und ist steuerbar bezüglich der Ladefähigkeit, der Ladungsanstiegszeit, der Stabilität bei wiederholtem Gebrauch, etc.

Die vorliegende Erfindung wird in weiteren Einzelheiten anhand der folgenden Beispiele erläutert.

Beispiel 1

Ein Ferritträger (40 bis 60 µm Partikelgröße) wurde unter Verwendung des in Fig. 6 dargestellten Gerätes zur Plasmapolymerisation beschichtet unter Zuführung von 25 Normkubikzentimetern (sccm) Butadien und 110 Normkubikzentimetern F₈D₅MA (Methacrylat) in den Reaktor durch Gaseinlässe. Der plasmapolymerisierte Film wurde unter den folgenden Bedingungen angelagert. Der erhaltene beschichtete Träger wird als "Träger A" bezeichnet.

Anlagerungszeit:65 Minuten Frequenz:13,56 MHz Leistung:90 W Gasdruck:186,2 Pascal (1,4 Torr) insgesamt Substrat:Zu Beginn bei Raumtemperatur

Der erhaltene Träger A hatte eine Filmdicke von etwa 0,28 µm und eine Hauptpartikelgröße der Trägerkerne von etwa 48 µm.

Der Träger A und ein Toner positiver Polarität (12,8 µm Hauptpartikelgröße) mit der folgenden Zusammensetzung wurden in einem Mischungsverhältnis von 8% in eine Polyäthylenflasche eingebracht und dann zur Bereitung eines Entwicklers gemischt.

Tonerzusammensetzung

Styrolacrylharz (n: 12,400, w: 42,300, T: 62°C, Erweichungspunkt: 124°),6100 Gewichtsteile Ruß, Carbon black (MA¢8, Produkt der Mitsubishi Chemical Industries, Ltd.),6  5 Gewichtsteile Ladungssteuermittel (BONTRON N-01m, Produkt der Orient Chemical Industries, Ltd.),6  3 Gewichtsteile

Der auf diese Weise hergestellte Entwickler wurde bezüglich des Ladungsbetrages Qf(µC/g) und der Ladungsanstiegszeit unter Verwendung eines Entwicklungsprozeßtesters geprüft. Fig. 18 zeigt schematisch den Aufbau des Testers, der eine Trommel 34 aufweist, um die eine Entwicklereinheit 35, ein Lader 36 und ein Oberflächenpotentiometer 37 angeordnet sind. Zunächst wurde eine Mylarfilm 38 (mit bekannter elektrostatischer Kapazität) in engen Kontakt auf die Trommel aufgebracht und gleichförmig durch den Lader geladen, und das Oberflächenpotential V 0 wurde gemessen. Als nächstes wurde die Trommel in umgekehrter Richtung gedreht, um den Film zu entwickeln, und das Oberflächenpotential V 1 wurde dann gemessen. Die Potentialdifferenz V 0-V 1 entspricht dem Ladungsbetrag des Toners auf dem entwickelten Film. Anschließend wurde die auf dem entwickelten Film abgelegte Tonermenge Dv (mg/cm²) gemessen. Der Ladungsbetrag des Toners, Qf(µC/g), wurde aus diesen Werten berechnet. Fig. 15 zeigt das Resultat. Tabelle 2 zeigt den Ladungsbetrag des Toners nach einer Minute und nach zehn Minuten.

Der Entwickler wurde für weitere Kopiervorgänge benutzt, um die Wiederholungseigenschaften des Ladungsbetrages des Toners zu bestimmen. Fig. 16 zeigt das Ergebnis.

Als nächstes wurde die Abriebfestigkeit des Trägers unter Verwendung eines Abriebtesters, der schematisch in Fig. 17 dargestellt ist, bestimmt. Die gleiche Beschichtungssubstanz wie in Beispiel 1 wurde auf eine Aluminiumtrommel 39, 80 mm im Durchmesser, unter den gleichen Bedingungen wie oben plasmapolymerisiert. Eine gesinterte Platte 43, 10 mm Dicke, wurde durch Vermischen von 20 Gewichtsteilen Ferritträgers, 48 µm Partikelgröße, in 100 Gewichtsteilen des gleichen Styrolacrylharzes, das zur Herstellung des Toners benutzt wurde, und durch Sintern der Mischung hergestellt. Die gesinterte Platte 43 wurde unter einem Kontaktwinkel 44 von 45° mit einem Anlagedruck von etwa 5 g/mm unter Verwendung eines Gewichts 42 an die beschichtete Trommel 39 zur Anlage gebracht und gehalten, und die Trommel wurde durch einen Motor 40 in diesem Zustand mit 100 Umdrehungen/min. für etwa zehn Stunden gedreht. Der Film auf der Trommel wurde dann im Vergleich mit einer Referenzprobe (hergestellt von Minolta) auf entstandene Defekte überprüft. Tabelle 2 zeigt das Resultat.

Bezugnehmend auf Tabelle 2 wurde die Abriebfestigkeit entsprechend den folgenden Kriterien abgeschätzt: Go (gut), No (kein Problem) und Po (schlecht).

Der Film wurde mit einem Konus-Härtetester (pencil hardness) gemäß der japanischen Industrienorm JIS geprüft; die Resultate sind in Tabelle 2 angegeben.

Der Träger wurde des weiteren auf Feuchtebeständigkeit und die Veränderung des Ladungsbetrages des Toners mit der Zeit geprüft. Tabelle 2 zeigt die Resultate, die gemäß den folgenden Kriterien bestimmt wurden: Ex (exzellent), Fa (befriedigend) und Po (schlecht). Des weiteren ist in Tabelle 2 der elektrische Widerstand des Trägers, der unter einer gegebenen Last gemessen wurde, angegeben.

Vergleichsbeispiel 1

Ferritträgerpartikel wurden mit einem Styrolacrylharz und Vinylidenfluorid in einem Zerstäubungs-Trocknungsprozeß beschichtet; dieser beschichtete Träger wird im folgenden als "Träger G" bezeichnet. Der Träger wurde auf seine Eigenschaften in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 geprüft. Tabelle 2 zeigt das Resultat.

Beispiele 2 bis 6, Vergleichsbeispiele 2 bis 6

Die Träger B bis F und H bis L wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt und entsprechend geprüft. Der gleiche Ferritträger wie in Beispiel 1 wurde unter den in Tabelle 1 gegebenen Bedingungen beschichtet. Die Spannungsversorgungsfrequenz betrug 13,56 MHz, und die Substrattemperatur betrug zu Beginn des Beschichtungsprozesses 70°C. Die Testergebnisse sind in Tabelle 2 angegeben.

Tabelle 1

Tabelle 2

Vergleichsbeispiel 7

Der unbeschichtete Träger wurde hinsichtlich seiner Eigenschaften in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 geprüft. Der Träger wird im folgenden als "Träger M" bezeichnet. Tabelle 2 gibt die Ergebnisse.

Die erfindungsgemäßen Träger hatten einen etwa 2 bis 3 Größenordnungen höheren elektrischen Widerstand als der nicht beschichtete Träger M des Vergleichsbeispiels 7. Dies beseitigt das Probelm der Trägerentwicklung aufgrund der Vorspannungsladungsübertragung von der Hülse während der Entwicklung.

Die erfindungsgemäßen Träger hatten eine höhere Härte als der Träger G des Vergleichsbeispiels 1. Der Film war glatt und porenfrei und zeigte eine gute Adhäsion an dem Kern. Sie waren in Lösungsmitteln nicht löslich und hatten erhöhte TG- und Tm-Werte.

Der mit dem Träger G des Vergleichsbeispiels 1 vermischte Toner zeigte einen langsamen Ladungsanstieg und einen reduzierten Ladungsbetrag, wenn er zur Herstellung von 30 000 Kopien verwendet wurde, wohingegen durch die vorliegende Erfindung ein exzellenter Ladungsanstieg und ein befriedigender verbleibender Ladungsbetrag, selbst nachdem 60 000 Kopien hergestellt wurden, sichergestellt wird.

Des weiteren vermindert das in den plasmapolymersierten Film eingefügte Metall gemäß der Erfindung die veränderung des Ladungsbetrages auf dem Toner sehr und liefert einen stabilisierten Ladungsbetrag während des Langzeitbetriebs wie im in Fig. 16 dargestellten Fall der Träger B bis E.

Obwohl es vollständig klargestellt sein sollte, sei zusammenfassend gesagt, daß der Grund darin besteht, daß durch die Anwesenheit des Metalls eine übermäßige Ladung des Trägers selbst verhindert wird. Im speziellen vermittelt der plasmapolymerisierte Film, selbst wenn er dünn ist, dem Träger einen hohen Widerstand und ermöglicht es dem Träger folglich, in einer kurzen Zeitspanne eine triboelektrische Ladung und Entladung der Entwicklungshülse oder dgl. aufgrund von Überladung durchzuführen und dadurch den Ladungsbetrag des Toners zu verändern. Aufgrund dessen verhindert die Einlagerung einer geeigneten Metallmenge die Überladung des Trägers, was zu einem stabilisierten Ladungstrag des Toners führt.

Die Erfindung ist nicht auf die vorstehenden Ausführungsformen beschränkt. Wenn ein Ferritträger lediglich einer Plasmabehandlung unter Verwendung von CF₄ oder dgl. ausgesetzt wird (Flußrate: 100 sccm, Frequenz: 100 KHz, Leistung: 100 W) sind die Resultate mit denen des Beispiels 1 vergleichbar.

Der plasmapolymerisierte Film kann diskret sein, insofern wie die Trägerpartikel regelmäßig gleichförmig beschichtet sind.

Kurz gesagt, verbessert der auf den Träger aufgebrachte plasmapolymerisierte Film den Träger in seiner eigenen Ladefähigkeit, Abriebfestigkeit und Wasserabstoßung und ermöglicht es, den Elektrifizierungsgrad des Trägers selbst zu steuern.

Des weiteren können erfindungsgemäß die zum Beschichten verwendeten Materialien gleichförmig in der Dampfphase vermischt werden, wodurch die Ausbildung eines Films von gleichförmiger Qualität erleichtert wird. Dies stellt ebenso die erleichterte Ausgestaltung von Materialien sicher.

Des weiteren ist der erfindungsgemäße Träger gleichförmig mit einem plasmapolymerisierten Film, der eine geringe Dicke von einigen 10 Å bis etwa 10 000 Å aufweist, beschichtet, so daß der den Träger enthaltende Entwickler eine verbesserte Flußfähigkeit hat, ohne daß seine magnetische Adhäsion an der Hülse beeinträchtigt wird, und ferner ist es möglich, die Ladefähigkeit und Ladungsanstiegszeit zu steuern. Der erfindungsgemäße Träger, an dem der Toner nicht anhaftet, ist mit exzellenten Eigenschaften wiederholt verwendbar.

Andererseits wird der erfindungsgemäße Träger durch den Tieftemperaturtrocknungsprozeß der Plasmapolymerisation hergestellt und hat deshalb nicht den Nachteil, daß Hitze oder Lösungsmittel das Trägermaterial während der Beschichtung zersetzen.

Claims (7)

1. Entwickler mit einem Träger und einem Toner zum Gebrauch für die Entwicklung eines elektrostatischen Latentbildes durch Elektrophotographie, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger mit einem Fluor und/oder Silizium enthaltenden Kohlenwasserstoffilm, der durch Plasmapolymerisation hergestellt wird, beschichtet ist.

2. Entwickler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Film Metallatome enthält.

3. Entwickler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt von Fluor oder Silizium oder der gesamte Gehalt beider Elemente 5 bis 60 Gewichts-% beträgt.

4. Entwickler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallgehalt 0,1 bis 9 Gewichts-% beträgt.

5. Vorrichtung zum Aufbringen von chemischen Plasmadampf zur Herstellung eines Films auf Magnetpartikeln, gekennzeichnet durch:
Mittel für den Transport der Magnetpartikel in einer Richtung, während sie magnetisch gehalten und gedreht werden,
eine das Transportmittel beinhaltende Kammer,
eine Versorgungseinrichtung zum Zuführen eines gasförmigen Materials in die Kammer, und
eine eine Plasmaentladung in der Kammer bewirkende Spannungsversorgung.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Transportmittel eine Hülse, eine in der Hülse angeordnete Magnetwalze und eine Antriebseinrichtung zum Antrieb zumindest der Hülse oder der Magnetwalze umfaßt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Transportmittel ferner aufweist einen Behälter zur Aufnahme der Magnetpartikel, Mittel zum Entfernen des magnetischen Materials von der Oberfläche der Hülse und zum Einbringen in den Behälter und Mittel zum Aufbringen des im Behälter gesammelten magnetischen Materials auf die Oberfläche der Hülse.