DE3428433A1

DE3428433A1 - Entwickler und bilderzeugungsverfahren

Info

Publication number: DE3428433A1
Application number: DE19843428433
Authority: DE
Inventors: Yasuo Yokohama Kanagawa Mitsuhashi; Kazunori Tokio/Tokyo Murakawa; Kenji Yokohama Kanagawa Okado; Masaki Uchiyama
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1983-08-03
Filing date: 1984-08-01
Publication date: 1985-02-21
Anticipated expiration: 2004-08-02
Also published as: DE3428433C2; DE3428433C3; US4626487A

Description

Entwickler und Bilderzeuaunosverfahren

Die Erfindung betrifft einen Entwickler für die Elektrofotografie, die elektrostatische Aufzeichnung, die magnetische Aufzeichnung usiü. und ein Verfahren zur Erzeugung eines Bildes unter Verwendung· des Entwicklers.

In der Elektrofotografie wird ein Ladungsbild zunächst durch Ausnutzung von Fataleitern etwa Kadmiumsulfit, Polyvinylcarbazol, Selen und Zinkoxid erzeugt, in dem eine Fotoleiterschicht gleichmäßig aufgeladen und anschließend bildmäßig belichtet wird. Das Ladungsbild wird mit einem Pulvertoner oder Entwickler entwickelt, der im Vergleich zum Ladungsbild mit entgegengesetzter Polarität aufgeladen ist, und geijünschtenfalls kann das entwickelte Bild ferner auf ein Übertragungsblatt übertragen und anschließend fixiert werden.

Bei diesem Verfahren, insbesondere bei einer Vorrichtung mit einem Übertragungsschritt ist es im allgemeinen üblich, den restlichen Toner auf dem fotoempfindlichen Element, der

- 5 - λ / OO / OO DE £f 161

nicht übertragen wurde, zu entfernen und das f oto'empf indliche Element wiederholt zu verwenden.

Zur Entfernung des Resttoners auf dem fotoempfindlichen Element wird im allgemeinen eine Reinigungseinrichtung mit dem fotoempfindlichen Element in'Kontakt gebracht, wie es bei der Reinigung mittels Klinge, mittels Pelzbürste ader Magnetbürste üblich ist. Die Reinigungseinrichtung berührt das fDtoempfindliche Element unter einem angemessenen 'Druck und daher kann das fotoempfindliche Element beschädigt werden oder der Toner ■ kann auf dem fotoempfindlichen Element ankleben. Um das Ankleben des Toners auf dem fotoempfindlichen Element zu vermeiden, ist es bekannt sowohl ein wachsartiges reibungsreduzierendes Material als auch ein Schleifmaterial in den Toner einzuarbeiten, wie es in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. i»73^5/1973 beschrieben ist. Dieses Verfahren ist in der Tat effektiv, um das Ankleben des Toners zu vermeiden, jedoch hat es noch den folgenden Nachteil. Uenn ein reibungsverminderndes Material in einer ausreichenden Menge hinzugesetzt wird, um ein Ankleben des Toners zu vermeiden, wird es oft schwierig, Materialien mit niedrigem elektrischen Widerstand, etwa Papierpulver, Ozon-Oxidationsprodukte usw. zu entfernen, die auf der Oberfläche des fotoempfindlichen Elementes nach wiederholter Verwendung erzeugt werden oder deren kleben. Insbesondere in einer Umgebung mit hoher Temperatur und hoher. Feuchtigkeit wird der Nachteil beobachtet, daß das Ladungsbild auf dem fotoempfindlichen Element durch Materialien mit niedrigem elektrischen Widerstand beschä-

3Q digt wird.

Ferner ist es schwierig, die hinzuzusetzenden Mengen des die Reibung herabsetzenden Materials und des Schleifmaterials einzuregulieren, und daher ist es schwierig einen gg Entwickler mit stabilen Eigenschaften zu erhalten. Falls das Schleifmaterial in einer ausreichenden Menge hinzuge-

^DE

setzt wird, um das Kleben an dem Fotaempfindlichen Element zu unterdrücken können einige Schwierigkeiten auftreten, etwa Beschädigung des fotoempfindlichen Elements ader der Reinigungsklinge, Dadurch die Reinigung nicht in befriedigender lileise durchgeführt werden kann.

Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Entwicklers, der von den vorstehend erwähnten Nachteilen frei ist, der auf der Oberfläche des fataempfindlichen Materials kaum klebt, sowie das fataempfindliche Element und das Reinigungselement während der Reinigung wenig beschädigt. Ferner soll ein Bilderzeugungsverfahren unter Verwendung des vorstehend erwähnten Entwicklers geschaffen werden.

Der erfindungsgemäße Entwickler umfaßt gefärbte harzartige Teilchen und anorganische Feinteilchen (A) mit einer durch Stickstoffadsorption bestimmten spezifischen Oberfläche nach BET von 0,2 bis 3D m /g.

Das Bilderzeugungsverfahren gemäß der Erfindung umfaßt die Entwicklung eines Ladungsbildes auf einem Ladungsbildträger mit dem obigen Entwickler, Übertragung des erzeugten entwickelten Bildes auf ein Übertragungsmaterial und Entfernung des restlichen Entwicklers auf dem Ladungsbildträger.

Die anliegende Zeichnung zeigt sine Schnittansicht zur Verdeutlichung einer Ausführungsfarm des Entwicklungsschrittes beim erfindungsgemäßen Bilderzeugungsverfahren.

Die anorganischen Feinteilchen mit einer durch Stickstoffadsorption bestimmten spezifischen Oberfläche nach BET van

2
0,2 bis 30 m /g, die im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet werden (nachstehend als "anorganische Feinteil-

gc chen A" bezeichnet) haben die Funktion, Materialien mit niedrigem elektrischen Widerstand wie Papierpulver, Ozon-

1 Oxidationdprodukte usw. und den Toner, der auf der Oberfläche des fotoernpfindlichen Elementes klebt, abzuschaben. Die anorganischen Feinteilchen A bilden eine sehr geringe Unebenheit auf der fDtoempfindlichen Oberfläche, wodurch sie in effektiver Weise zu einer Verringerung des Reibungswiderstandes zwischen der fotoempfindlichen Oberfläche und dem Reinigungselement beitragen und das Ankleben des Toners verhindern. Aus diesem Grunde sollten die anorganischen Feinteilchen A auch härter sein als die fotoempfindliche Oberfläche, insbesondere eine Mohs-Härte aufweisen, die größer als Talk ist (Mohs-Härte = 1). Ferner sollten die anorganischen Teilchen A vorzugsweise runde Ecken haben, da Formen mit scharfen Ecken eine Beschädigung des fotoempfindlichen Elementes und der Reinigungsklinge verursachen können. In dieser Hinsicht sollten die anorganischen Teilen A vorzugsweise solche sein, wie durch Sinterung gebildet werden. Unter dem Ausdruck "Sinterung ist. eine Verfahrensuieise zu verstehen, bei der die Teilchen bei einer Temperatur erhitzt werden, die nicht höher liegt als deren Schmelzpunkt, so daß sie nur in der Nähe der Oberflächen schmelzen und die Teilchen agglomerieren. Auf diese Ueise werden Bindungen zwischen den Teilchen mit im wesentlichen der gleichen Festigkeit wie in den inneren Bereichen gebildet. Die morphologische Eigenschaft der nach dem Sinterungsverfahren gebildeten Teilchen ist dergestalt, d=B die Formen eher rund sind als daß scharfe Ecken auftreten. Eine solche morphologische Eigenschaft kann auch beibehalten werden, wenn ein gesintertes Produkt aus na3- oder trockenkomprimierten Teilchen oder ein gesintertes Agglome-

gQ rat zu einer gewünschten Teilchengröße oder spezifischen Oberfläche zerkleinert bzw. vermählen wird.

Die anorganischen Feinteilchen A sollten vorzugsweise in blasser nicht leicht löslich sein, damit die Ladungseigen-

gg schäften des Entwicklers in einer Umgebung hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit nicht herabgesetzt werden. Es ist

möglich, Eisenoxid, Chromoxid, Kaiziumtitanat, Strontiumtitanat, Bariumtitanat, Magnesiumtitanat, Ceroxid, Zirkoniumoxid, Aluminiumoxid, Titanoxid, Zinkoxid und dergleichen zu vertuenden. Diese Verbindungen können entweder einzeln oder in Mischung verwendet werden.

Die anorganischen Teilchen A haben eine spezifische Oberfläche (BET) von Q,2 bis 3D m /g bestimmt durch Stickstof fadsorption. Außerhalb dieses Bereiches können die gewünschten Effekte nicht erhalten werden. Die anorganischen Teilchen A sollten zweckmäßigerweise eine spezifische Oberfläche (BET) von D,5 bis 15 m /g insbesondere 1,0 bis

6,G m /g aufweisen. Die durch Stickstoffadsorption bestimmte spezifische Oberfläche im Rahmen der vorliegenden Erfindung basiert auf Werten, die unter vorbeschriebenen Bedingungen mit Hilfe einer im Handel erhältlichen Vorrichtung (Modell 22DG hergestellt von Mikromeritics Co.) gemessen wurden, unter der Bedingung, daß die Probenmenge verkleine

überstieg

2
verkleinert wurde, wenn die spezifische Oberfläche 2DD m /g

Die vorstehend beschriebenen anorganischen Feinteilchen A können in einer Menge von vorzugsweise 0,1 bis 30 Gew.-% insbesondere von D,2 bis 10 Gew.-%, bezogen auf Eesamtmenge des Toners eingesetzt werden.

Ferner können die Oberflächen der anorganischen Feinteilchen A einer Behandlung mit einem bekannten organischen Haft- bzw. Kupplungsmittel unterzogen werden.

Es ist bevorzugt, feinere anorganische Teilchen mit einer durch Sticks toffadsorption bestimmten spezifischen Oberflä-

2 2

ehe (BET) von ^D bis hDQ m /g vorzugsweise 5D bis 350 m /g

2
insbesondere 7D bis 3DD m /g (nachstehend als "anorganische

qc Feinteilchen B" bezeichnet) in Kombination mit den anorganischen Teilchen A zu verwenden. In diesem Falle sollten

die anorganischen Feinteilchen A eine spezifische Oberflä-

2
ehe (BET) von 0,5 bis 30 m /g haben. Die anorganischen Feinteilchen B haben ferner die Funktion, Materialien mit niedrigem elektrischen Widerstand, etwa Papierpulver, Ozon-5 Oxidationsprodukte usw. und den an der fotoempfindlichen OberFläche klebenden Toner abzuschaben. Jedoch führt die gemeinsame Verwendung mit den anorganischen Teilchen B zu einem ausgezeichneten Effekt, da sie in spezfischer Weise zur Entfernung von sehr kleinen anhaftenden Teilchen von der fotoempfindlichen Oberfläche beitragen. Die anorganischen Teilchen B sind auch vorzugsweise in Wasser nicht leicht löslich und können beispielsweise aus Kalziumoxid, Magnesiumoxid, Kieselsäurepulver usw. bestehen. Es ist auch möglich, Siliciumdioxidfeinteilchen zu verwenden, die durch das Trocken- oder Naßverfahren erzeugt wurden.

Das vorstehend erwähnte Trockenverfahren betriFFt ein Ver-Fahren zur Herstellung von Siliciu^/ndioxidf einteilchen, die durch DampFphasenoxydation von Siliciumhalogeniden gebildet werden. Beispielsweise gibt es ein VerFahren, bei dem die pyrolytische Oxidation in einer SauerstoFf-WasserstofF-Flamme von Siliciumtetrachlorid-Gas ausgenutzt wird. Die grundlegende Reaktionsgleichung kann wie Folgt dargestellt werden:

+2H„ + 0

H 2 <L C

Auch bei dieser Herstellungsstufe ist es möglich, ein Vsrbundfeinpulver von Siliciumdioxid und Metalloxiden unter Verwendung von anderen Metallhalogeniden, etwa Aluminiumchlorid oder Titanchlorid zusammen mit den Siliciumhalogeniden zu erhalten. Solche Ausführungsformen sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung mit umfaßt.

Andererseits sind verschiedene bekannte Verfahren als IMaB-verfahren geläufig. Beispielsweise ist ein Verfahren um-

faßt, bei dem Natriumsilikat mit einer Säure versetzt wird, uie es durch die folgende Reaktionsgleichung verdeutlicht wird:

IMa₂D-XSiD₂ + HCl + H₃D ■—5=SiO₂.nH₂O +NaCL

Andererseits gibt es ein Zersetzungsverfahren von Natriumsilikat mit einem Ammoniumsalz oder einem Alkalisalz; ferner kann ein Erdalkalimetallsilikat aus Natriumsilikat gebildet werden und mit einer Säure zur Bildung von Kieselsäure zersetzt werden. Ein weiteres Verfahren besteht darin, daß man eine IMatriumsilicatlösung mit einem Ionenaustauscherharz zu Kieselsäure umsetzt; schließlich gibt es ein V/erfahren, bei dem man natürliche Kieselsäure oder Silikat ausnutzt.

Für die feinen kieselsäurehaltigen Teilchen können wasserfreies Siliciumdioxid oder sonst irgendein Silikat, etwa Aluminiumsilikat, Natriumsilikat, Kaliumsilikat, Magnesiumsilikat, Zinksilikat oder dergleichen eingesetzt werden.

Die anorganischen Feinteilchen B einschließlich kieselsäurehaltige Feinteilchen sollten an ihrer Oberfläche vorzugsweise einer Behandlung mit einem organischen Mittel, etwa einer Behandlung mit einem Kupolungs- oder Haftmittel, einer Behandlung mit Öl oder einer Behandlung mit einer Fettsäure oder einem Metallsalz davon unterzogen werden.

Die anorganischen Feinteilchen B sollten vorzugsweise in OQ einer Menge von D,01 bis 20 Gewichtsprozent, insbesondere 0,03 bis 5 Gewichtsprozent, bezogen auf die Gesamtmenge des Toners (nämlich der Gesamtmenge der gefärbten Harzteilchen und der anorganischen Teilchen A und B) eingesetzt werden.

op- Diese Feinteilchen A und B sollten vorzugsweise in einer Form existieren, daß sie an der Oberfläche der Tonerteil-

chen, nämlich den gefärbten Harzteilchen haften. Insbesondere soll die Haftung eher schwach oder tribuelektrisch sein, ujobei diese eher durch Trockenvermischen als durch Schmelzvermischen erhalten wird.

Die gefärbten Harzteilchen, die Bestandteile des' erfindungsgemäßen Entwicklers in Kombination mit den obigen anorganischen Feinteilchen A und den anorganischen Feinteilchen B (falls verwendet) sind, enthalten ein Bindemittelharz und ein Färbemittel.

Das Bindemittelharz kann zusammengesetzt sein aus Homopolymeren oder Copolymeren von Styrol und seinen Derivaten, etwa Polystyrol, Poly-p-chlor .styrol, Polyvinyl toluol, Styrol-p-ChlorstyrDl-Copalymer, Styrol-V/inyltoluol-Copalymer;Styrol-Acrylat-Copoymere etwa Styrol-Methylacrylat-Copolymer, Styrol-Ethylacrylat-Copoymer, Styrol-n-Butyl-Acrylat-Copolymer; Styrol-Methacrylat-Copoymere etwa Styrol-Methylmethacrylat-Copolymer, Styrol-Ethylmethacrylat-Copolymer, Styrol-n-Butylmethacrylat-Copolymer; Mehrkomponenten-Copolymere von Styrol, Acrylaten und Methacrylaten; andere Copolymere von Styrol mit Vinylmonomeren etwa Styrol-Acrylnitril-Copolymer, Styrol-Vinylmethylether-Copolymer, Styrol-Uinylethylether-Copolymer, Styrol-Butadien-Copolymer, Styrol-Uinylmethylketon-Copolymer, Styrol-Acrylnitril-Inden-Copolyr^er, Styrol-M alein-äureester-Copolymer, Polymethylmeth2cryl=t, Polybutylmethscrylat, Polyvinylacetat, Polyester, Polyamide, Epoxyharz, Polyvinylbutyral, Polyacrylsäureharz, Phenolharz, aliphäti-

gQ sches oder alicyclisches Kohlenwasserstoffharz, Erdölharz, chloriertes Paraffin, Paraffinwachs. Diese Bindemittelharze können entweder einzeln oder als Mischung verwendet werden. Insbesondere wenn das Bindemittelharz für den Toner zur Anwendung in einem Druckfixiersystem vorgesehen werden Q5 soll, ist es möglich ein niedermolekulares Polyethylen, ein niedermolekulares Polypropylen, ein Ethylen-V/inylacetat-

Copolymer, ein Ethylen-Acrylat-Copolymer, eine höhere Fettsäure, ein Polyamidharz oder ein Polyesterharz entweder einzeln oder als Mischung zu verwenden.

Bei dem erfindungsgemäßen Entwickler kann irgendein bekanntes Pigment Dder irgendein bekannter Farbstoff als Färbemittel eingesetzt werden. Beispielsweise können breit verwendete Farbstoffe und Pigmente eingesetzt werden, etwa Ruß, Phthalocyanin-Blau, Indanthren-Blau, Pfauenblau, Permanentrot, Kokosrot, Rhodamine~Pigment, Hanza-Geld, Permanentgelb, Benzidingelb usw.

Damit der erfindungsgemäße Toner in Form eines Magnettoners eingesetzt werden kann, kann ferner Magnetpulver eingearbeitet sein. Das in den Toner einzuarbeitende Magnetpulver kann ein Material sein, daß magnetisiert wird, wenn es in einem magnetischen Feld angeordnet wird. Geeignete Materialien sind Pulver von ferromagnetischem Metall, etwa Eisen, Kobalt oder Wickel oder Legierungen davon oder Verbindun-Q^Gn) etwa Magnetit, Hämatit oder y*-Eisenoxidferrit. Das Magnetpulver hat auch die Funktion eines Färbemittels und ist in einer Menge von 15 bis 7D Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge der sogenannten Tonerkomponenten einschließlich des nachstehend beschreibenen Trägers enthalten.

Der erfindungsgemäße Entwickler kann ferner mit anderen Zusatzstoffen gewünschtenfalls vermischt sein, souEit sie die Eigenschaften des Toners nicht beeinträchtigen. Solche Zusatzstoffe sind Mittel, um dem Toner freifließende Eigen-

OQ schaft zu verleihen, etwa kolloidales Siliciumdioxyd, Schmiermittel, etwa Teflon, Zinkstearat, Polyvinylidenfluorid oder Fixierhilfsmittel (beispielsweise niedermolekulares Polyethylen, niedermolekulares Polypropylen, usw) und ferner Mittel, die Leitfähigkeit verleihen, beispielsweise

gg Zinnoxid.

Bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Entwicklers kann irgendein gewünschtes Verfahren angewandt werden. Beispielsweise können die obigen Bestandteilsmaterialien mit Hilfe einer geheizten Knetmaschine, etwa einer Heizwalze, einem Kneter ader einem Extruder gut geknetet werden, worauf mechanisch zerkleinert und klassiert wird. Alternativ werden Materialien, etwa Magnetpulver in einer Lösung eines Bindemittelharzes dispergiert, worauf sprühgetrocknet wird. Es ist auch möglich, das Tonerherstellungsverfahren gemäß der Polymerisationstechnik anzuuiEnden, indem die benötigten Materialien mit den Monomeren für die Bildung des Bindemittelharzes vermischt und anschließend die resultierende Mischung in Emulsion oder Suspension polymerisiert wird, um einen Toner zu erhalten.

Der erfindungsgemäße Entwickler, der die vorstehEnd aufgeführten Tonerkomponenten umfaßt, kann gewünschtenfalls in Form einer Mischung mit Trägerteilchen, etwa Eisenpulver, Glasperlen, Nickelpulver, Ferritpulver usw. verwendet wer-πΈπ, um als Entwickler für Ladungsbilder eingesetzt zu ■ werden.

Das erfindungsgemäße Bilderzeugungsverfahren umfaßt die Entwicklung des Ladungsbildes auf einem Ladungsbildträger unter Verwendung des vorstehend beschriebenen Entwicklers, die Übertragung des erzeugten entwickelten Bildes auf ein Übertragungsmaterial und die Entfernung des restlichen Entwicklers von dem Ladungsbildträger.

QQ Der einzusetzende Ladungsbildträger enthält ein fotoempfindliches oder isolierendes Material, das zum Erzeugen und Halten von elektrischen Ladungsbildern darauf geeignet ist, beispielsweise solche mit einer organischen Polymerschicht auf der Oberfläche, fotoempfindliche Materialien

gg etwa organische fotoleitfähige Materialien (DPC), amorphes Se, amorphes Si und Zinkoxid. Insbesondere ist ein Element

-Ik-

mit einer organischen Polymerschicht auf der Oberfläche und ein fotoempfindliches Material aus amorphen Silicium bevorzugt.

Der erfindungsgemäße Entwickler ist bei verschiedenen Entwicklungsverfahren anwendbar.' Beispielsweise ist er bei folgenden Verfahren anwendbar:

Magnetbürstenentwicklungsverfahren, Kaskadenentwicklungsverfahren, ein Verfahren, wie es in der US-PS 39 09 258 beschrieben ist, bei dem ein leitfähiger Magnettoner verwendet wird, ein Verfahren, wie es in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 31136/1978 beschrieben ist, bei dem ein magnetischer Toner mit hohem spezifischen Widerstand verwendet wird, Verfahren, wie sie in den japanischen Offenlegungsschriften Nr. 42121/1979, 18656/1980 und 43027/1979 beschrieben sind, Pelzbürstenentwicklungsverfahren, Pulverwolkenentwicklungsverfahren, Absetzentwicklungsverfahren, Aufdruckentwicklungsverfahren und andere.

Für die Übertragung des entv/ickelten Bildes mit dem Entwickler gemäß der Erfindung auf ein Übertragungspapier, wie gewöhnliches bzw. unbeschichtetes Papier, können bekannte Verfahren, wie Koronaübertragung, Vorspannungswalzenübertragung, Wärmeübertragung, Magnetübertragung usw. angewandt werden.

Zur Entfernung des restlichen Entwicklers von dem foto-OQ empfindlichen oder isolierenden Material kann irgendein bekanntes Verfahren, etwa das Klingenreinigungsverfahren, das Pelzbürstenreinigungsverfahren oder das Magnetbürstenreinigungsverfahren angewandt werden. Aus der vorstehenden Erläuterung ergibt sich jedoch, daß der erfin_a5 dungsgemäße Entwickler Eigenschaften hat, die insbesondere für das Reinigungsverfahren mittels Klinge geeignet sind.

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Ferner kann die Fixierung des erfindungsgemäßen tntwicklers auf ein Übertragungselement p.emäß irgendeine;)} bekannten Verfahren, etwa Ofenfixierung, Heißwalzenfixie-,. rung, Druckfixierung, Blitzfixierung oder Mikrowellenfixierung durchgeführt werden. ■

Die Erfindung wird ferner unter Bezugnahme auf Herstellungsbeispiele zur Herstellung der erfindungsgemäßen anorganischen Teilchen A und Beispiele zur Herstellung und Bewertung des Entwicklers unter Verwendung solcher anorganischer Teilchen A verdeutlicht. Im folgenden bedeuten alle "Teile" "Gewichtsteile".

Herstellungsbeispiel 1
15

In einer Kugelmühle wurden 147,6 g Strontiumcarbonat und 79,9 g Titanoxid 8 Stunden lang einem Naßmischvorgang unterzogen und danach wurde die Mischung filtriert und getrocknet. 20 g dieser Mischung wurden unter einem Druck von 5 kg/cm geformt und anschließend bei 1100 ⁰C 8 Stunden lang unter Sinterung gebrannt. Danach v/ird das gesinterte Produkt zu feinen- Teilchen aus Stontiumtitanat mit einer spezifischen Oberfläche (BET) von 2,4

m /g mechanisch zerkleinert.
25

Herstellungsbeispiel 2

20 g Zirkoniumhydroxid wurden unter einem Druck von 50

kg/cm geformt und bei' 1800 ^PC 8 Stunden lang unter 30

Sinterung gebrannt. Danach wurde das gesinterte Produkt zu Zirkoniumoxid mit einer spezifischen Oberfläche (BET)

2
von 2,0 m /g mechanisch zerkleinert.

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Herstellungsbeispiel 3

Nachdem 197,3 g Bariumcarbonat mit 79,9 g Titanoxid in

einer Kugelmühle naß vermischt worden waren, wurde die 5

resultierende Mischung filtriert und getrocknet. 20 g

der Mischung wurden unter einem Druck von 5 kg/cm
geformt und bei 1200 ⁰C 8 Stunden lang gebrannt. 'Nach der mechanischen Zerkleinerung v/urden Bariumtitanatteilchen mit einer spezifischen Oberfläche (BET) von 3,0 2

m /g erhalten.

Herstellungsbeispiel 4

20 g Chromhydroxid wurden unter einem Druck von 5 kg/cm

ο

geformt und bei 1300 C 6 Stunden lang unter Sinterung gebrannt. Das gesinterte Produkt wurde zur Herstellung von Chromoxidteilchen mit einer spezifischen Oberfläche

(BET) von 2,4 m /g mechanisch zerkleinert.

Herstellungsbeispiel 5

In einer Kugelmühle wurden 100,8 g Calciumcarbonat und 71,7 g Titanoxid naß vermischt, und die Mischung wurde filtriert und getrocknet. 20 g der Mischung wurden unter einem Druck von 5 kg/cm geformt, 6 Stunden lang bei 1350 ⁰C gebrannt und zur Erzeugung von Calciumtitanat

mit einer spezifischen Oberfläche (BET) von 1,9 m~/g mechanisch zerkleinert.

Herstellungsbeispiel 6

20 g Zirkoniumhydroxid wurden unter einem Druck von 5 kg/cm geformt, bei 2000 ⁰C 10 Stunden lang gebrannt und zur Erzeugung von Zirkoniumoxidteilchen mit einer spezifischen Oberfläche (BET) von 6,7 m /g mechanisch zerkleinert ·

Herstellungsbeispiel 7

ο 20 g Cercarbonat wurden unter einem Druck von 5 kg/cm

geformt, bei 1600 ⁰C 10 Stunden lang gebrannt und danach zur Erzeugung von Ceroxidteilchen mit einer spezifischen Oberfläche (BET) von 9,6 m /g mechanisch zerkleinert.

Beispiel 1
10

Styrol-Butadien-Copolymer " 90 Teile

(Gewichtsverhältnis 84:16)

Styrol-Dimethylaminoethylmethacrylat- 10 Teile

Copolymer (Gewichtsverhältnis 90:10)

niedermolekulares Polyethylen 5 Teile

Magnetit . 60 Teile

Die obigen Materialien wurden gut vermischt und dann auf einer Walzenmühle schmelzgeknetet. Nach dem Abkühlen wurde die Mischung in einer Hammermühle grob zerkleinert, mit Hilfe einer Strahlmikroprallmühle pulverisiert und dann unter Verwendung eines V.'indsichters klassiert, wobei gefärbte Harzteilchen mit einem Durchmesser von 5 bis 20 um erhalten wurden. 100 Teile der gefärbten Harzteilchen wurden mit 1,5 Teilen des Strontiumtitanatfeinpulvers mit einer spezifischen Oberfläche von 2,4 ^m /S (hergestellt nach Herstellungsbeispiel 1) und 0,5 Teilen kolloidalem Siliciumdioxid (spezifische Oberflä-

2
ehe 90 m /g) zur Herstellung eines Toners vermischt.

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Andererseits wurde ein Ladungsbild auf einem OPC-fotoempfindlichen Element 1 mit einer Oberflächenschicht aus einem Methylmethacrylat-Copolymeren erzeugt und der obige Toner wurde in der Entwicklungsvorrichtung für die Entwicklung angewandt, wie es in der beiliegenden Zeichnung gezeigt ist. Das Entwicklerträgerelement bestand aus einem Zylinder 2 aus rostfreiem Stahl mit einem Außendurchmesser von 50 mm. Die Oberflächenmagnetflußdichte auf dem Zylinder 2 betrug 700 Gauss und der Abstand zwischen der die Tonerdicke regulierenden Klinge 5 und der Zylinderoberfläche betrug 0,25 mm. Die Entwicklungsvorrichtung mit dem rotierenden Zylinder 2 und einem festangeordneten Magneten 3 (die Zylinderumfangsgeschwindigkeit war die gleiche wie die der Trommel, näm-15

lieh 66 mm/sek. bei entgegengesetzter Drehrichtung) wurde in einem Abstand von 0,25 mm zwischen der Oberfläche der obigen fotoempfindlichen Trommel 1 und der Oberfläche des Zylinders 2 angeordnet und ein Wechselstrom von 1600 Hz und 1400 V und eine Gleichstromvorspannung von -150 bis -300 V wurden an den Zylinder angelegt.

Der obige Toner 4 wurde in die Entwicklungsvorrichtung zur Entwicklung des Ladungsbildes eingebracht. Danach

wurde das Pulverbild übertragen, v/ährend die Rückseite 25

eines Ubertragungspapiers mit einem Koronagleichstrom ,

von -7 kV belichtet wurde, um eine Kopie zu erhalten. Die Fixierung wurde mit Hilfe einer Fixiervorrichtung durchgeführt, die in einer im Handel erhältlichen Kopiermaschine für gewöhnliches Papier vorhanden ist (Warenbe-30

zeichnung: NP-200, hergestellt von .Canon K.K.). Der restliche Toner auf dem fotoempfindlichen Element wurde unter Verwendung eines Klingenreinigungssystems entfernt. Das Klingenreinigungssystem bestand aus einer Klinge aus

einer Polyurethanplatte, welche in entgegengesetzter Po-' 35

sition bezüglich der Rotatio.nsrichtung der fotoempfind-

- 19 - ' DE 4161

lichen Trommel angeordnet und bei einem feststehenden Druck von 5-20 g/cm
Trommel gehalten wurde.

Druck von 5-20 g/cm gegenüber der fotoempfindlichen

Als Ergebnis konnten klare Bilder ohne Schleierbildung erhalten werden. Wenn der fortlaufende Kopiertest zur Herstellung von 3000 Kopierblättern in einer Umgebung normaler Temperatur und normaler Feuchtigkeit (20 ⁰C, 60

,Q %) niedriger Temperatur und niedriger Feuchtigkeit (15 C, 10 %) bzw. hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit

(30 ⁰C, 90 %) durchgeführt wurde, konnten gute Bilder bei jeder der Umgebungsbedingungen erhalten werden, ohne daß eine Bildstörung oder Schleierbildung durch Ankleben

. r. des Toners auf der Oberfläche des fotoempfindlichen EIe-Ib

mentes erfolgte.
Beispiel 2 ·

Styrol-Butylacrylat-Copolymer 100 Teile

(Gewichtsverhältnis 70:30)

Magnetit . .60 Teile

Nigrosin-Farbstoff = 2 Teile

niedermolekulares Polyethylen 5 Teile

Unter Verwendung der obigen Materialien wurden gefärbte Harzteilchen mit einem Durchmesser von 5 bis 20 im in ^

gleicher Weise wie in Beispiel 1 hergestellt. 100 Teile

. der gefärbten Harzteilchen wurden mit einem Teil Zirkoniumoxid mit einer spezifischen Oberfläche von 2,0 m /g (erhalten nach Herstellungsbeispiel 2) und 0,4 Teilen kolloidalem Siliciumdioxid (spezifische Oberfläche 35

DE₄₁₆₁ 3*28433 2

90 m /g) zur Herstellung eines Toners vermischt. Der Toner wurde in ähnlicher Weise wie in Beispiel 1 beschrieben angewandt, wobei ähnlich gute Ergebnisse erhalten wurden.

Beispiel 3

Styrol-Butylacrylat-Copolymer . 100 Teile

(Gewichtsverhältnis 70:30)
10

Magnetit 60 Teile

Gold-enthaltender Farbstoff 2 Teile

(Zapon Fast Black B)
15

niedermolekulares Polypropylen 3 Teile

Unter Verwendung der obigen Materialien v/urden gefärbte Harzteilchen mit einem Durchmesser von 5 bis 20 um in

ähnlicher Weise wie in Beispiel 1 hergestellt. 100 Teile der gefärbten Harzteilchen v/urden mit einem Teil Barium-

2
titanat mit einer spezifischen Oberfläche von 3,0 m /g (erhalten gemäß Herstellungsbeispiel 2) und 0,4 Teilen kolloidalem Siliciumdioxid (spezifische Oberfläche 200

m /g) zur Herstellung eines Toners vermischt. Dieser Toner wurde in einer handelsüblichen Kopiermaschine (NP-400 RE, hergestellt von Canon K.K.) angewandt und der fortlaufende Kopiertest wurde zur Herstellung von 10.000 Kopierblättern unter entsprechenden Umgebungsbe-

dingungen (normale Temperatur-normale Feuchtigkeit, niedrige Temperatur-niedrige Feuchtigkeit und hohe Temperatur-hohe Feuchtigkeit) durchgeführt. In jedem der Fälle konnten gute Ergebnisse vom Anfang bis zum Ende erhalten

v/erden.
35

Vergleichsbeispiel 1

Beispiel 1 wurde wiederholt, außer daß das im Her-Stellungsbeispiel 1- erhaltene Strontiumtitanat nicht angewandt wurde. Wenn der fortlaufende Kopiertest unter Bedingungen hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit durchgeführt wurde, erfolgten nach 1000 Kopierblättern rißähnliche Unregelmäßigkeiten im Bild, während 'nach jQ 3000 Kopierblättern unter Bedingungen niedriger Temperatur und niedriger Feuchtigkeit ein merkliches Ankleben des Toners erfolgte.

Beispiel 4

Ein Toner wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer daß Feinteilchen aus Chromoxid mit

ρ
einer spezifischen Oberfläche von 2,4 m /g anstelle von

1,5 Teilen Feinteilchen aus Strontiumtitanat eingesetzt 2Q wurden. Wenn der fortlaufende Kopiertest unter den entsprechenden Umgebungsbedingungen (normale Temperaturnormale Feuchtigkeit, niedrige Temperatur-niedrige Feuchtigkeit und hohe Temperatur-hohe Feuchtigkeit) durchgeführt wurde, konnten im wesentlichen die gleichen guten 2g Ergebnisse wie in Beispiel 1 erhalten v/erden.

Wenn das gemäß dem Naßverfahren hergestellte kolloidale Siliciumdioxid mit einer spezifischen Oberfläche von 90 m /g durch ein gemäß dem Trockenverfahren hergestelltes

_A kolloidales Siliciumdioxid mit einer spezifischen Ober-ου 2 ? '?

fläche von 100 m /g, 170 m /g und 210 m /g ersetzt wurde und anschließend mit einem amin-modifizierten Siliconöl behandelt wurde, wurden auch gute Ergebnisses erhalten, ohne daß eine Bildstörung oder eine Schleierbildung

_oc durch Ankleben des Toners auf. der Oberfläche des foto-

empfindlichen Elementes auftrat.

Beispiel 5-8

Die Herstellung der Toner und der fortlaufende Kopierte test wurden gemäß der gleichen Verfahrensweise wie im Beispiel 4 wiederholt, außer daß zwei Teile Calciumtitanat mit einer spezifischen Oberfläche von 1,9 m /g, 1,5 Teile Zirkoniumoxid mit einer spezifischen Oberflä-

2
ehe von 6,7 m /g, ein Teil Strontiumtitanat mit einer

2
^q spezifischen Oberfläche von 2,0 m /g bzw. 0,8 Teile Ceroxid (Reinheit: 70 %) mit einer spezifischen Oberflä-

2
ehe von 9,6 m /g anstelle des im Beispiel 4 eingesetzten

Chromoxids verwendet wurden. In jedem Falle konnten gute Ergebnisse in ähnlicher Weise wie in Beispiel 4 erzielt , p- werden.

Beispiel 9

Das Beispiel 3 wurde wiederholt, außer daß Bariumtitanat „₀ durch Chromoxidfeinteilchen mit einer spezifischen Oberfläche von 2,4 m /g zur Herstellung eines Toners ersetzt wurde. Als Ergebnis des fortlaufenden Kopiertests unter Herstellung von 10.000 Kopierblättern, konnten gute Ergebnisse in gleicher Weise wie in Beispiel 3 erhalten _oc werden.

Beispiel 10

Der Toner von Beispiel 3 wurde in der in der beiliegenden Zeichnung gezeigten Entwicklungsvorrichtung ange-

wandt, die ein fotoempfindliches Element aus amorphem Silicium aufwies, auf dem ein Ladungsbild bei +420 V erzeugt wurde. Die Entwicklungsvorrichtung hatte einen ähnlichen Aufbau wie diejenige von Beispiel 1, jedoch

__ wurden verschiedene Bedingungen angewandt: eine Umfangs-35

geschwindigkeit der Trommel von 350 mm/sek, WechseIstrom von 1400 V und 1700 Hz und eine Gleichstromvorspannung von 100 bis 150 V wurden an den Zylinder angelegt. Nach der Entwicklung wurde das" resultierende Tonerbild übertragen, während die Rückseite eines Übertragungspapiers mit einer Gleichstromkoronaentladung von 7 kV belichtet wurde, wobei eine Kopie auf dem Übertragungsblatt erhalten Wurde. Die Fixierung wurde mit Hilfe einer Fixiervorrichtung einer handelsüblichen Kopiermaschine (NP-400 RE, hergestellt von Canon K.K.) durchgeführt. Der restliche Toner auf dem fotoempfindlichen Element wurde unter Verwendung eines Klingenreinigungssystemes, wie in Beispiel 1 erläutert, entfernt.

Der fortlaufende Kopiertest wurde zur Herstellung von 10.000 Kopierblättern unter Bedingungen hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit durchgeführt, wodurch keine Beeinträchtigung des Bildes oder Schleierbilduhg infolge des Anklebens des Toners auf dem fotoempfindlichen Element "⁰^ beobachtet wurde.

Beispiel 11

Styrol-Butadien-Copolymer 80 Teile

Styrol-Diethylaminoethylmethacrylat- 20 Teile

Copolymer

Magnetit 55 Teile

Mit Ausnahme der obigen Materialien wurden gefärbte Harzteilchen mit einem Durchmesser von 5 bis .20 um im wesentlichen entsprechend der gleichen Verfahrensweise wie in Beispiel 1 hergestellt. 100 Teile der gefärbten Harzteilchen wurden mit 1,5 Teilen Strontiumtitanatteil-

- 24 - DE 4161

ρ
chen mit einer spezifischen Oberfläche von 2,4 m /g (erhalten gemäß Herstellungsbeispiel 1 durch das Sinterungsverfahren) vermischt, um einen Toner zu erzeugen.

Die Bilderzeugung und die Wärmefixierung wurden unter Verwendung des Toners durchgeführt, wobei gute Bilder erhalten wurden. Wurde der fortlaufende Kopiertest unter Bedingungen hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit IQ durchgeführt, v/urden beim Kopieren von 1000 Blatt keine Unregelmäßigkeiten beobachtet, während eine geringfügige Störung des Bildes beim Kopieren von 3000 Blättern beobachtet wurde.

Beispiele 12 und 13

Beispiel 11 wurde wiederholt, außer daß das Zirkoniumoxid gemäß Herstellungsbeispiel 2 bzw. das Bariumtitanat gemäß Herstellungsbeispiel 3 anstelle des Strontium- _nn titanats von Herstellungsbeispiel 1 verwendet wurde, wobei im wesentlichen die gleichen Ergebnisse wie im Beispiel 11 erhalten wurden.

Beispiel 14

Das Beispiel 11 wurde v/iederholt, außer daß ohne Sinterung erzeugte Ceroxidteilchen mit einer spezifischen Oberfläche und 15 m /g anstelle des Strontiumtitanats von Herstellungsbeispiel 1 verwendet wurden, wodurch

beim Kopieren von 1000 Blättern eine leichte Rißbildung, 30

jedoch keine Bildstörung beobachtet wurde, während eine Bildstörung beim Kopieren von 3000 Blättern beobachtet wurde.

- 25 - ' DE 4161 3428433 Vergleichsbeispiel 2

Beispiel 1 wurde wiederholt, außer daß Ceroxid mit einer spezifischen Oberfläche von 50 m /g anstelle des Strontium tit anats von Herstellungsbeispiel 1 verwendet wurde, wodurch eine Bildstörung beim Kopieren von 1000 Blättern beobachtet wurde.

Vergleichsbeispiel 3

Das Beispiel 11 wurde im v/esentlichen wiederholt, außer daß ein durch das Naßverfahren erzeugtes Strontium-

2
titanat mit einer spezifischen Oberfläche von 42 m /g anstelle des Strontiontitanats von Herstellungsbeispiels

1 verwendet wurde, wodurch eine Bildstörung beim Kopieren von 10.000 Blättern beobachtet wurde.

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Claims

DE £»161 Patentansprüche

1J Entwickler gekennzeichnet durch gefärbte Harzteilchen und anorganische Feinteilchen (A) mit einer durch Stickstof f adsorption bestimmten spezifischen Oberfläche (BET)

2 von 0,2 bis 30 m /g.
2. Entuickler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er zusätzlich anorganische Feinteilchen (B) mit einer durch Stickstoffadsorption bestimmten spezifischen Oberflä-

2 ehe (BET) von UQ bis 400 m /g hat.
3. Entwickler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die anorganischen Feinteilchen (A) eine größere Mohs-Härte als Talk haben.
k. Entwickler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die anorganischen Feinteilchen (A) durch Sinterung erhalten worden sind.
5. Entwickler nach Anspruch k, dadurch gekennzeichnet, daß die anorganischen Feinteilchen (A) nach dem Sintern vermählen worden.sind.
6. Entwickler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

- 2 - .λ/ λλ/ ^ ^DE it 161

daß die anorganischen Feinteilchen (A) durch Sinterung erhalten worden sind.
7. Entwickler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daB die anorganischen Feinteilchen (A) nach dem Sintern zerkleinert worden sind.
8. Verfahren zur Erzeugung eines Bildes, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Ladungsbild auf einem Ladungsbildträger mit einem Entwickler entwickelt, das erzeugte entwickelte Bild auf ein Ubertragungsmaterial überträgt und den restlichen Entwickler auf dem Ladungsbildträger entfernt, wobei der Entwickler gefärbte Harzteilchen und anorganische Feinteilchen (A) mit einer durch Stickstoff-

adsorption bestimmten spezifischen Oberfläche (BET) von 0,2 bis 30 rn²/g enthält.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Entwickler zusätzlich anorganische Feinteilchen (B) roit einer durch Stickstoffadsorption bestimmten spezifisehen Oberfläche (BET) van 40 bis 400 m /g aufweist.
1G. Verfahren nach Anspruch B, dadurch gekennzeichnet, daß die anorganischen Feinteilchen (A) eine größere Mohs-Härte als Talk haben.
11. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die anorganischen Feinteilchen (A) durch Sintern erhalten worden sind.
12. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,

daß die anorganischen Feinteilchen (A) durch Sinterung erhalten worden sind.

ge
13. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Ladungsbildträger aus einem organischen Polymer

1 besteht.

Ii*. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Ladungsbildträger ein Fotoempfindliches Element aus 5 amorphem Silicium ist.

15. Verfahren nach Anspruch B, dadurch gekennzeichnet, daß der restliche Entwickler auf dem Ladungsbildträger durch Abschaben mit einer Reinigungsklinge entfernt uird.