DE3012530C2 - - Google Patents
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- DE3012530C2 DE3012530C2 DE3012530A DE3012530A DE3012530C2 DE 3012530 C2 DE3012530 C2 DE 3012530C2 DE 3012530 A DE3012530 A DE 3012530A DE 3012530 A DE3012530 A DE 3012530A DE 3012530 C2 DE3012530 C2 DE 3012530C2
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Description
Die Erfindung betrifft einen pulverförmigen Entwickler
für Elektrophotographie von der im Oberbegriff des
Anspruchs 1 angegebenen Art.
Ein derartiger Entwickler, dessen feine Oxidteilchen aus
Siliziumoxid bestehen, gehört zu den aus der DE-OS 22 61 969
als vorbekannt entnehmbaren Entwicklerzusammensetzungen.
Ein solcher Entwickler ist insbesondere geeignet für die
sogenannte Magnetbürstenentwicklung von elektrostatischen
latenten Bildern, wobei die magnetisierbaren Trägerteilchen,
die von einer rotierenden Magnetwalze zum Bildträger
gefördert werden, als Transportmittel für die an
ihnen durch triboelektrische Aufladung anhaftenden Toner
teilchen dienen. Bei jedem Entwicklungsvorgang wird ein
Teil der Tonerteilchen durch Anhaften am entwickelten
Bild verbraucht, während die Trägerteilchen nicht verbraucht
werden, sondern zur Gänze im Entwickler verbleiben.
Bei diesem vorbekannten Toner sind die Siliziumoxid
teilchen in der Tonerkomponente dispergiert und dienen
zur Verbesserung von deren Fließfähigkeit.
Aus der DE-AS 10 89 265 ist ein Einkomponenten-Entwickler
pulver für elektrostatische Kopierverfahren bekannt, bei
dem die aus elektroskopischem Material bestehenden Ent
wicklerteilchen einen Überzug aus kolloidalem Silizium
dioxid aufweisen. Dieses ist in Bezug auf die Entwickler
teilchen positiv triboelektrisch und haftet permanent an
den Entwicklerteilchen. Dadurch werden die Aufladungs
eigenschaften des Entwicklerpulvers so verändert, daß
eine Umkehrentwicklung des Bildes, d. h. positiv von
negativ oder umgekehrt, möglich wird.
Bei der Verwendung des eingangs genannten, aus Tonerteilchen
und Trägerteilchen bestehenden Entwicklerpulvers,
insbesondere bei der Magnetbürstenentwicklung hat es sich
gezeigt, daß diejenigen Tonerteilchen, die beim Entwicklungs
vorgang nicht verbraucht werden, sondern im Entwickler
verbleiben, bei längerem Gebrauch des Entwicklers
mit den Trägerteilchen verkleben, bzw. an deren Oberfläche
anschmelzen. Hierdurch wird die Fähigkeit der Träger
teilchen zu weiterer triboelektrischer Aufladung mit ggf. neu
hinzugefügten Tonerteilchen merklich herabgesetzt, so daß
sich die Betriebseigenschaften des Entwicklerpulvers im
Gebrauch verschlechtern. Dies zeigt sich am Nachlassen der
Bildqualität insbesondere in Form ungenügender oder
ungleichmäßiger Schwärzung und Schleierbildung.
Durch die vorbekannte Verwendung von Siliziumoxidteilchen
derart, daß sie an der Oberfläche der Tonerteilchen bleibend
anhaften, kann dieser Erscheinung nicht entgegengewirkt
werden, da auch ein solcher permanenter Überzug der
Fähigkeit zu gegenseitiger triboelektrischer Aufladung
zwischen Toner- und Trägerteilchen entgegenwirkt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Entwickler
der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem das beschriebene
anbacken der nicht verbrauchten Tonerteilchen
an den Trägerteilchen verhindert wird und der dadurch
gleichbleibend gute Entwicklungseigenschaften auch bei
langer Betriebsdauer aufweist.
Die Lösung der Aufgabe ist im Anspruch 1 angegeben. Der
Anspruch 2 gibt vorteilhafte Größenverhältnisse der
erfindungsgemäß verwendeten Teilchen an.
Es hat sich überraschenderweise gezeigt, daß durch die
erfindungsgemäß vorgesehene Werkstoffpaarung zwischen
Trägerteilchen und feinen Oxidteilchen derart, daß
keine Reibungsaufladung stattfindet, ein neuartiger
Effekt erzielt wird: Die feinen Oxidteilchen lagern sich
abwechselnd an der Oberfläche der Tonerteilchen, und zwar
durch entgegengesetzte triboelektrische Aufladung, und
an der Oberfläche der Trägerteilchen, und zwar durch
Adhäsion bzw. Ladungsinduktion, an und pendeln im
Gleichgewichtszustand zwischen diesen beiden Komponenten
hin und her. Hierdurch wird einerseits die Oberfläche
der Trägerteilchen vor einem permanenten Anbacken oder
Anschmelzen von Tonerteilchen geschützt, andererseits
aber die Fähigkeit zur gegenseitigen triboelektrischen
Aufladung zwischen Toner- und Trägerteilchen nicht
beeinträchtigt. Die feinen Oxidteilchen aus Siliziumoxid
oder Aluminiumoxid sind nicht bleibender Bestandteil
der Tonerkomponente oder der Trägerkomponente, sondern
eine selbständige dritte Komponente, so daß der erfindungs
gemäße Entwickler als Dreikomponentenentwickler
bezeichnet werden kann.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der
Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1(A) bis 1(G) schematische Darstellungen zur Erläuterung
des Verhaltens der Oxidteilchen, wie sie im erfindungsgemäßen
Entwicklermaterial verwendet werden;
Fig. 2 eine schematische Seitenschnittansicht eines
Entwicklungsgeräts, in welchem das erfindungsgemäße Entwickler
material Anwendung findet;
Fig. 3 ein Kurvenschaubild, das die Beziehung zwischen der
Ladungsmenge und der Aufrührzeit des erfindungs
gemäßen Entwicklermaterials zeigt;
Fig. 4 ein Kurvenschaubild, das die Beziehung zwischen der
Ladungsmenge des erfindungsgemäßen Entwicklermaterials
und der Zahl der Kopien zeigt, und
Fig. 5 ein Kurvenschaubild, das die Beziehung zwischen dem
Gehalt der elektrisch Oxidteilchen
im Erfindungsgemäßen Entwicklermaterial und der
Ladungsmenge zeigt.
Das Entwicklermaterial enthält elektrisch isolierende Toner
teilchen, die im wesentlichen aus Pigment und/oder Farbstoff sowie
thermoplastischem Harz bestehen, Trägerteilchen, die im wesentlichen
aus magnetisierbaren Teilchen und Kunstharz bestehen
und durch Reibungskontakt mit den elektrisch isolierenden
Tonerteilchen reibungselektrisch auf eine Polarität aufgeladen
werden, die der der elektrisch isolierenden Tonerteilchen
entgegengesetzt ist, sowie elektrisch isolierende feine Oxidteilchen,
die aus Silizium- oder Aluminiumoxid bestehen und durch Reibungskontakt
mit den elektrisch isolierenden Tonerteilchen
reibungselektrisch auf entgegengesetzte Polarität wie diese,
jedoch durch die Trägerteilchen nicht reibungselektrisch
aufgeladen werden.
Als elektrisch isolierende Tonerteilchen sind
insbesondere solche geeignet, die einen spezifischen
Widerstand von mehr als 10¹⁴ Ωcm und einen durch
schnittlichen Teilchendurchmesser von 2 bis 30 µm, vorzugsweise 5 bis
25 µm aufweisen. Als Pigment, Farbstoff und thermoplastisches
Harz, die die Hauptbestandteile der elektrisch isolierenden
Tonerteilchen bilden, können die im Handel verfügbaren Stoffe
verwendet werden. Beispielsweise kann als thermoplastisches
Harz eines genommen werden, das auch als Bindemittel der
Trägerteilchen verwendet wird. Zur Bildung der
elektrisch isolierenden Tonerteilchen werden das Pigment
und der Farbstoff normalerweise jeweils im Verhältnis
von 2 bis 20 Gewichtsteilen zu 100 Gewichtsteilen des thermo
plastischen Harzes hinzugegeben. Als Pigment kann
Ruß, wie etwa Ofenruß oder
Azetylenruß verwendet werden.
Liegt das Pigment in einer Menge von weniger
als 2 Gewichtsteilen vor, dürfte eine ausreichende, die
Entwicklung nicht erreicht werden; wenn die Menge
20 Gewichtsteile überschreitet, so wird der spezifische
Widerstand herabgesetzt, was zu einer Verminderung der
Reibungsaufladung zwischen den Tonerteilchen und
den Trägerteilchen führt, wodurch z. B. die Bildqualität
verschlechtert wird. Der Farbstoff, der außer zur Farbgebung
noch zur Beeinflussung der Aufladung hinzugegeben wird, kann
danach ausgewählt werden, ob eine positive
oder negative Ladung den Tonerteilchen aufgeprägt werden soll.
Farbstoff zum Aufprägen von positiven Ladungen sind etwa öllösliche
Farbstoffe, wie etwa Ölschwärze aus der Nigrosin-Gruppe oder Kristall
violett. Farbstoffe zur Aufprägung von negativen Ladungen sind
etwa Metallkomplexfarbstoffe, wie etwa Polatin-Farben oder Orazol-Farben.
Der Farbstoff wird die gewünschte Wirkung nicht voll
zeigen, wenn die Menge geringer als 2 Gewichtsteile
beträgt. Wenn die Menge 20 Gewichtsteile überschreitet,
wird die Bildqualität verschlechtert, was auf eine
Verminderung der Ladungsmenge der Tonerteilchen und
Trägerteilchen zurückzuführen ist. Der durchschnittliche
Teilchendurchmesser der elektrisch isolierenden Tonerteilchen
beträgt 2 bis 30 µm und vorzugsweise 5 bis 25 µm. Wenn
der Durchmesser kleiner als 2 µm ist, so wird das Fließvermögen
beträchtlich vermindert und in großer Menge Staub erzeugt,
was im Gebrauch unerwünscht ist.
Bei einem Durchmesser von mehr als 30 µm ist
die Bildqualität aufgrund des rauhen Grunds der Abbilder
vermindert. Der spezifische Widerstand wird auf mehr als
10¹⁴ Ωcm eingestellt, um eine gute Bildübertragung auch
auf Papier mit niedrigem Widerstand bzw.
in einer Atmosphäre mit hoher Feuchtigkeit
zu ermöglichen.
Als Trägerteilchen sind solche mit einem spezifischen
Widerstand von mehr als 10¹² Ωcm und einem durchschnittlichen
Teilchendurchmesser von 5 bis 40 und insbesondere von 15 bis
25 µm geeignet. Die Trägerteilchen bestehen im wesentlichen
aus magnetisierbarem Pulver und Kunstharz, wobei bedarfsweise
Kohlenstoff hinzugefügt wird, zur Beeinflussung der elektrischen
Aufladung oder des elektrischen Widerstands.
Als magnetisierbares Pulver und Kunstharz, die die Haupt
bestandteile der Trägerteilchen bilden, können die handelsüblichen
Werkstoffe verwendet werden. Beispielsweise können feine Teilchen
aus Magnetit, Ferrit oder Reinsteisen mit einem durchschnittlichen
Teilchendurchmesser von weniger als 3 µm und vorzugsweise
weniger als 1,5 µm als magnetisierbares Pulver verwendet
werden. Als Kunstharz können durch Wärme härtbare Harze,
wie etwa modifiziertes Akrylharz, Phenolharz, Melaminharz oder
Harnstoffharz verwendet werden, ebenso wie thermoplastische
Harze, wie etwa Polystyrol, Polyethylen, Polypropylen,
Vinylharze, Polyakrylat, Polymethakrylat, Polyvinylidenchlorid,
Polyakrylnitril, Polyether, Polycarbonat, thermoplastisches
Polyester, Harze der Zellulosegruppe und Kopolymere.
Das Mischungsverhältnis des Kunstharzes zum
magnetisierbaren Pulver, das einen großen Einfluß auf die
Größe der Magnetisierung der Trägerteilchen hat, bedarf einer
besonderen Aufmerksamkeit und sollte normalerweise bei 67 bis
300 Gewichtsteilen und vorzugsweise bei 150 bis 300 Gewichtsteilen
des magnetisierbaren Pulvers zu 100 Gewichtsteilen des
Kunstharzes liegen. Dieses Verhältnis wird dadurch bestimmt, daß
bei weniger als 67 Gewichtsteilen magnetisierbarer Pulver eine
ausreichende Magnetisierung nicht erhalten werden kann, was zu
einer Verschlechterung bei der Transporteigenschaft führt. Wenn
der Anteil des magnetisierbaren Pulvers bei mehr als 300 Gewichts
teilen liegt, so wird eine genügende Bindefähigkeit
durch die extrem kleine Menge von Kunstharz
nicht erreicht und die Teilchen werden in unerwünschter Weise brüchig.
Die Menge des erforderlichenfalls hinzuzufügenden Kohlenstoffs
sollte vorzugsweise weniger als 15 Gewichtsteile bezüglich 100
Gewichtsteile des Kunstharzes betragen, so daß der spezifische
Widerstand der Trägerteilchen größer als 10¹² Ωcm bleibt.
Der durchschnittliche Teilchendurchmesser der Trägerteilchen
beeinflußt die Bildqualität, die Ladungsmenge und die Trans
porteigenschaften der Trägerteilchen, wobei bei einem
durchschnittlichen Teilchendurchmesser von weniger als 5 µm
die Transportfähigkeit beeinträchtigt wird, während
die Kopien bei einem Teilchendurchmesser von mehr
als 40 µm eine rauhe Körnung haben, was zu einer Verschlechterung
der Bildqualität führt.
Die Tonerteilchen und Trägerteilchen können in jedem
beliebigen Gewichtsverhältnis im Bereich von 2 (Tonerteilchen):
98 (Trägerteilchen) bis zu 50 : 50 und insbesondere von 6 : 94 bis
35 : 65 gemischt werden, wobei die Gesamtmenge mit 100 angenommen
wird. Es sollte jedoch darauf geachtet werden, daß bei einer
Tonerteilchenmenge von weniger als 1 Gew.-% die Bilddichte
unzureichend ist, während bei mehr als 50 Gew.-% eine große
Staubentwicklung der Tonerteilchen auftritt.
Die dem erfindungsgemäßen Entwicklermaterial als dritte
Komponente hinzuzufügenden elektrisch isolierenden feinen
Oxidteilchen sind aus Siliziumoxid oder Aluminiumoxid.
Es sind insbesondere Teilchen mit einem durchschnittlichen
Durchmesser von weniger als 0,1 µm geeignet. Die elektrisch
isolierenden feinen Oxidteilchen werden so gewählt, daß sie beim
Inkontaktbringen mit den elektrisch isolierenden Tonerteilchen
auf eine Polarität aufgeladen werden, die entgegengesetzt
zu der Polarität ist, auf die die Tonerteilchen bei ihrem
Reibungskontakt mit den Trägerteilchen reibungselektrisch
aufgeladen werden. Die elektrisch isolierenden feinen
Oxidteilchen werden jedoch nicht reibungselektrisch aufgeladen,
wenn sie mit den Trägerteilchen in Kontakt gebracht werden. Die
elektrisch isolierenden feinen Oxidteilchen werden im Verhältnis
von 0,05 bis 1,0 Gewichtsteilen auf 100 Gewichtsteile mit
den Tonerteilchen gemischt. Das Mischungsverhältnis
basiert darauf, daß bei einer Menge der elektrisch
isolierenden feinen Oxidteilchen von weniger als 0,05 Gewichts
teile die angestrebte Verlängerung der Lebensdauer des Entwickler
materials nicht erreicht werden kann. Übersteigt dagegen die Menge der
elektrisch isolierenden feinen Oxidteilchen 1,0 Gewichtsteile, so
wird die Ladungsmenge des Entwicklermaterials so klein, daß
sie für Entwicklungszwecke, insbesondere aufgrund der Staubentwicklung
nicht geeignet ist. Da die Tonerteilchen beim normalen
Entwicklungsvorgang auf eine Polarität entgegengesetzt zu der
des elektrostatischen Ladungsbildes aufgeladen werden,
werden die elektrisch isolierenden feinen Oxidteilchen auf die
gleiche Polarität wie das Ladungsbild aufgeladen.
Bei Umkehrentwicklung werden jedoch die Tonerteilchen
auf die gleiche Polarität und die elektrisch
isolierenden feinen Oxidteilchen auf entgegengesetzte Polarität
wie das Ladungsbild aufgeladen. Es können
im Handel verfügbare feine Teilchen aus
Siliziumoxid verwendet werden.
Obwohl die elektrisch isolierenden feinen Teilchen
aus Silizium- oder Aluminiumoxid reibungselektrisch
nicht bezüglich der Trägerteilchen aufgeladen
werden, haben sie die Eigenschaft, an elektrisch geladenen
Teilchen anzuhaften, unabhängig von deren Ladungspolarität,
und zwar aufgrund ihrer feinen Stuktur in Form von extrem feinen
Teilchen, und sie haften normalerweise auf der Oberfläche der
Trägerteilchen im Entwicklermaterial. Dieses Anhaften ist
jedoch sehr schwach im Vergleich zur elektrostatischen Anziehung.
Darüber hinaus ist der Teil der Oberfläche der Trägerteilchen,
an dem die elektrisch isolierenden feinen Oxidteilchen haften,
nicht dem Reibungskontakt mit den Tonerteilchen ausgesetzt, wird
aber auch nicht durch den Reibungskontakt mit den der anhaftenden
Oxidteilchen aufgeladen. Dadurch verlieren die
Trägerteilchen allmählich ihre Ladung mit der Folge, daß die elektrisch
isolierenden Oxidteilchen danach die Oberfläche der
Trägerteilchen verlassen. Danach wird die Oberfläche der
Trägerteilchen, von der sich die Oxidteilchen
abgelöst haben, wieder durch den Reibungskontakt mit den
Tonerteilchen aufgeladen, so daß frische
Oxidteilchen daran anhaften. Da diese Vorgänge sich
ständig wiederholen, wird das Verschmelzen von Überschuß-Toner
auf der Oberfläche der Trägerteilchen durch die
feinen Oxidteilchen verhindert, während gleichzeitig auch ein
Anhaften der Oxidteilchen auf den Trägerteilchen
in vorteilhafter Weise verhindert wird. Dadurch wird
die Lebensdauer des Entwicklermaterials verlängert. Da die
Oxidteilchen sich so verhalten, daß sie abwechselnd
auf der Oberfläche der Trägerteilchen anhaften oder diese
verlassen, und an den Tonerteilchen anhaften, dienen
die Oxidteilchen auch als Stabilisierungsmittel
zum Konstanthalten der Ladung der Trägerteilchen während
der gesamten Betriebszeit. Es hat sich gezeigt, daß die
Ladungsmengen sowohl der Tonerteilchen als auch der Trägerteilchen
vermindert werden, wenn die feinen Oxidteilchen
sowohl den Tonerteilchen als auch den Trägerteilchen zugemischt
werden, im Vergleich zu dem Fall,
wo lediglich die Tonerteilchen und Oxidteilchen
miteinander gemischt und gerührt werden. Die Ladungs
mengen der Tonerteilchen und Trägerteilchen werden noch
kleiner, wenn die Menge der Oxidteilchen
erhöht wird. Es kann damit durch Bemessung
der Menge der Oxidteilchen die Ladungsmenge
der Tonerteilchen und Trägerteilchen auf gewünschte
Werte eingestellt werden.
Um eine einwandfreie Entwicklung einer
elektrostatischen latenten Abbildung
zu erreichen, ist es erforderlich, daß die
Komponenten im Entwicklermaterial (d. h. in dem frisch in das
Entwicklungsgerät eingegebenen Entwicklermaterial)
gleichmäßig verteilt sind. Bei einem Entwickler
mit hoher Lebensdauer, der wie das erfindungsgemäße
Entwicklermaterial, z. B. die Entwicklung
von mehr als 100 000 DIN A 4 Blättern ermöglicht,
müssen außerdem die beim Entwickeln verbrauchten Toner
teilchen und die daran anhaftenden und damit gleichzeitig
verbrauchten Oxidteilchen nachgefüllt werden,
um eine Verminderung der Bilddichte zu verhindern, die
sich bei einer Abnahme des Mischungsverhältnisses der
Tonerteilchen zu den Trägerteilchen ergibt.
Bei diesem erwähnten Nachfüllen
der Komponenten müssen diese im Entwicklermaterial
sofort gleichmäßig verteilt werden.
Da beim erfindungsgemäßen Entwicklermaterial die
feinen Oxidteilchen so beschaffen sind,
daß sie bezüglich der Tonerteilchen, aber
nicht bezüglich der Trägerteilchen
reibungselektrisch aufgeladen werden, ist eine
extrem lange Zeitdauer (normalerweise etwa 40 Stunden) zum
Mischen und Rühren erforderlich, wenn die drei Komponenten,
d. h. die Tonerteilchen, die Trägerteilchen
und die feinen Oxidteilchen gleichzeitig gemischt werden.
Auch ist eine gleichmäßige Verteilung insbesondere
der Oxidteilchen nur schwer zu erreichen,
wenn die Tonerteilchen und die Oxidteilchen
jeweils für sich zum Entwicklermaterial
nachgefüllt werden. Versuche haben gezeigt, daß
die Oxidteilchen, z. B. SiO₂, obwohl
sie zum klumpen neigen, doch sehr leicht
verteilbar sind, wenn sie durch Mischen mit den
Tonerteilchen reibungselektrisch aufgeladen
werden, wobei sie an den Tonerteilchen schon bei
einem leichten Rühren und Dispergieren anhaften und
ihre Kohäsion verlorengeht. Wenn dagegen die Tonerteilchen
und feinen Oxidteilchen einzeln in die Trägerteilchen
eingemischt werden, so finden, da im Entwicklermaterial
mehr Trägerteilchen als Tonerteilchen vorhanden sind, die
Oxidteilchen sozusagen weniger Partner für ihre
reibungselektrische Aufladung, mit entsprechend schlechterer
Dispersion und Adhäsion an den Tonerteilchen.
Wenn jedoch die Tonerteilchen und die Oxidteilchen
zuerst durch Mischen und Rühren reibungselektrisch
aufgeladen werden und dann mit den Trägerteilchen vermischt
werden, so werden die drei Komponenten leicht
und gleichmäßig verteilt.
Aufgrund dieser Erkenntnisse wird die Herstellung des
erfindungsgemäßen Drei-Komponenten-Entwicklermaterials,
das aus Tonerteilchen, Trägerteilchen und
elektrisch isolierenden feinen Oxidteilchen besteht,
vorzugsweise so durchgeführt, daß die Oxidteilchen durch Mischen
mit den elektrisch isolierenden Tonerteilchen einem
reibungselektrischen Aufladen unterzogen werden und daß danach die
Trägerteilchen hineingemischt und -gerührt werden. Nach
diesem Verfahren kann auch ein Nachfüll-Entwicklermaterial, das
aus den Tonerteilchen mit den auf ihrer Oberfläche elektro
statisch anhaftenden feinen Oxidteilchen
besteht, sehr schnell durch reibungselektrisches Aufladen
der elektrisch isolierenden feinen Oxidteilchen mittels
eines ausreichenden Mischens und Rührens mit den Tonerteilchen
erhalten werden. Wenn beispielsweise die Tonerteilchen und die
elektrisch isolierenden feinen Oxidteilchen für eine gleichmäßige
Dispersion im Gewichtsverhältnis von 99,7 : 0,3 gemischt und
gerührt werden sollen, so ist hierfür eine Zeitdauer von einer
Stunde ausreichend. Wenn dann zu dieser Mischung noch die
Trägerteilchen hinzugemischt werden, so wird
eine gleichmäßige Verteilung aller drei Komponenten
in etwa 10 Stunden erreicht, d. h. etwa 1/4 der
Zeitdauer, die für die Herstellung des Entwicklermaterials
durch gleichzeitiges Mischen aller drei Komponenten erforderlich
wäre. Auch kann eine gleichmäßige
Verteilung der Komponenten in kurzer Zeitdauer dann
erreicht werden, wenn die genannte Mischung als Nachfüllentwickler
material zu einem Entwicklermaterial, in dem die
Tonerteilchen und die feinen Oxidteilchen teilweise
verbraucht sind, zugegeben wird. Damit können nachteilhafte
Effekte, wie etwa die Schleierbildung in den entwickelten Bildern,
die von einer ungleichmäßigen Verteilung der Komponenten
im Entwicklermaterial herrühren, verhindert werden.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird das Verhalten
der elektrisch isolierenden feinen Oxidteilchen,
die im erfindungsgemäßen Entwicklermaterial
verwendet werden, anhand der Fig. 1(A) bis 1(H)
beschrieben und zwar am Beispiel von Siliziumoxidteilchen.
Zuerst werden durch Mischen und Rühren der elektrisch
isolierenden Tonerteilchen NT und der feinen Siliziumoxid
teilchen S die feinen Siliziumoxidteilchen
S negativ aufgeladen und elektrostatisch an die Oberfläche
der Tonerteilchen NT angezogen, die positiv aufgeladen sind,
wie in Fig. 1(A) dargestellt.
Durch anschließendes Mischen und Rühren der Tonerteilchen NT und
der Trägerteilchen MC zur Bildung des Entwicklermaterials
werden die Tonerteilchen NT auf positive Polarität
und die Trägerteilchen MC durch den Reibungskontakt
auf negative Polarität aufgeladen (Fig. 1(B)).
Nach dem Aufladen der Trägerteilchen MC haften die feinen
SiO₂-Teilchen S, die negativ aufgeladen
sind und an der Oberfläche der Tonerteilchen NT
anhaften, auch an der Oberfläche der negativ
aufgeladenen Trägerteilchen MC, und zwar aufgrund der großen
Ladungsmenge der Trägerteilchen MC, obwohl die Adhäsion nicht
sehr stark ist, da es sich nicht um eine reibungselektrische
Aufladung handelt (Fig. 1(C)). Durch diese Adhäsion
der SiO₂-Teilchen S an der Oberfläche der
Trägerteilchen MC nimmt die Ladungsmenge der Trägerteilchen MC
ab, und die feinen SiO₂-Teilchen S werden wieder
zu den Tonerteilchen NT (Fig. 1(D))
angezogen. Da die SiO₂-Teilchen S und die Trägerteilchen MC
keiner gegenseitigen reibungselektrischen Aufladung unterliegen,
hängt die Menge der an den Trägerteilchen MC anhaftenden
feinen SiO₂-Teilchen S lediglich von der Ladungsmenge
der Trägerteilchen MC ab. Im Gleichgewichtszustand hängt die
Ladungsmenge des Entwicklermaterials von der Menge der feinen
SiO₂-Teilchen S auf den Trägerteilchen MC ab, und je mehr
feine SiO₂-Teilchen an den Trägerteilchen anhaften, um so
geringer ist die Ladungsmenge der Trägerteilchen (Fig. 1(E)).
Die geschilderten Vorgänge stellen Schlußfolgerungen dar aufgrund
der Ergebnisse von Beobachtungen des Zustands
des Entwicklermaterials unter Verwendung
eines Elektronenmikroskops. Obwohl nicht ganz zweifelsfrei ist,
ob diese Erscheinungen tatsächlich korrekt sind, wird
durch die Ergebnisse der Beobachtung doch bestätigt, daß die
Erscheinungen im großen und ganzen so ablaufen. Darüber hinaus
können die Wirkungen der Erfindung durch diese Beschreibung
der Vorgänge hinreichend erklärt werden.
Diese Vorgänge, bei denen die feinen SiO₂-Teilchen S an der
Oberfläche der Trägerteilchen MC anhaften, wie anhand
Fig. 1(C) beschrieben, und die Oberfläche der Trägerteilchen MC
dann wieder verlassen, werden im nachfolgenden im Detail analysiert.
Es wird auf Fig. 1(F) bezug genommen. Da ein Teil der Oberfläche
eines Trägerteilchens MC, an dem sich SiO₂-Teilchen S
angelagert haben, keinem Reibungskontakt mit den
elektrisch isolierenden Tonerteilchen NT ausgesetzt ist
und auch durch seinen Reibungskontakt mit den feinen
SiO₂-Teilchen S nicht aufgeladen wird, verliert dieser Teil der
Oberfläche allmählich seine Ladung, und die SiO₂-Teilchen S
verlassen schließlich diesen Teil der Oberfläche. Danach
wird dieser Teil der Oberfläche des Trägerteilchens MC, den die
SiO₂-Teilchen S verlassen haben und der seine
Ladung verloren hat, durch Reibungskontakte mit den
Tonerteilchen NT erneut aufgeladen.
Die oben beschriebenen Erscheinungen können wie folgt
zusammengefaßt werden.
- a) Die Menge der feinen SiO₂-Teilchen S, die eine Bereitschaft zur Anlagerung an der Oberfläche des Trägerteilchens MC haben, ist proportional zur Größe der Oberfläche des Trägerteilchens MC, an der noch keine SiO₂-Teilchen S angelagert sind (d. h. der aufgeladenen Oberfläche des Trägerteilchens MC).
- b) Die Menge der SiO₂-Teilchen S, die zum Verlassen der Oberfläche des Trägerteilchens MC neigen, ist proportional zur Menge der SiO₂-Teilchen S, die bereits an dem Trägerteilchen MC angelagert sind.
Wenn die Menge der bereits an den Trägerteilchen MC
anhaftenden SiO₂-Teilchen S groß ist, so
nimmt die Menge der an den Trägerteilchen MC
anlagerbaren SiO₂-Teilchen S ab, während die Menge der
zum Verlassen der Trägerteilchen MC neigenden
SiO₂-Teilchen S zunimmt, so daß insgesamt die Menge der an den
Trägerteilchen anhaftenden SiO₂-Teilchen S abnimmt. Wenn
dagegen die Menge der bereits an den Trägerteilchen MC
anhaftenden SiO₂-Teilchen S gering ist, so ist
die Menge der zum Anhaften an den Trägerteilchen MC
neigenden SiO₂-Teilchen S groß, während
die Menge der zum Verlassen der Trägerteilchen MC
neigenden SiO₂-Teilchen S klein, so daß die
Menge der an den Trägerteilchen MC angelagerten SiO₂-Teilchen S
zunimmt. Es stellt sich ein Gleichgewichtszustand
ein, wobei die an den Trägerteilchen MC
anhaftenden feinen SiO₂-Teilchen S ständig
die Plätze miteinander tauschen.
Bevor mit der Beschreibung der erfindungsgemäßen
Beispiele fortgefahren wird, wird im nachfolgenden anhand von
Fig. 2 ein Trockenentwicklungsgerät beschrieben, bei dem das
erfindungsgemäße Entwicklermaterial verwendet werden kann.
Das in Fig. 2 dargestellte Trockenentwicklungsgerät G,
bei dem das erfindungsgemäße Entwicklermaterial verwendet
wird, hat ein Gehäuse H, das sich über die Breite
eines Bildträgers D in der Form einer Trommel
erstreckt und im wesentlichen geschlossen ist, mit Ausnahme
einer Öffnung O in der Nähe der photoleitfähigen
Oberfläche Da des Bildträgers D, wo die Entwicklung der auf der
Oberfläche Da ausgebildeten elektrostatischen
Ladungsbilder durchgeführt wird; eine
Entwicklungsmanschette SD, die im Gehäuse H in der Nähe
der Oberfläche Da drehbar angeordnet ist; einen
Drehmagnet oder Mehrpolmagnet M, der in der Entwicklermanschette SD
drehbar eingeschlossen ist; sowie eine Transportvorrichtung R
für das Entwicklermaterial, die im Gehäuse H
unterhalb der Entwicklermanschette SD vorgesehen ist und eine
Drehwelle Rs, die sich axial im Entwicklergerätegehäuse H
erstreckt, auf der Welle Rs befestigte Drehscheiben Rd 1 und RD 2,
eine Mehrzahl von trogartigen Teilen U, die jeweils einen
U-förmigen Querschnitt besitzen und axial in gleichen Abständen
um die Umfangskanten der Drehscheiben Rd 1 und RD 2 in Form eines
Schaufelrads angeordnet sind, eine Vielzahl von plattenähnlichen
Teilen Rp, die an der Innenseite der entsprechenden trogartigen
Teilen U befestigt sind, wobei ein Zylinderteil Rc die Drehwelle Rs
teilweise umgibt, sowie eine Spiralfeder Rw, die spiralförmig
um die Drehwelle Rs innerhalb des Zylinderteils Rc gewunden
ist und als Transportvorrichtung für das Entwicklermaterial
dient, aufweist. Eine Entwicklermaterialzuführungsvorrichtung (nicht
dargestellt) ist oberhalb des Zylinderteils Rc der Entwicklermaterial
transportvorrichtung R zum Nachfüllen des Toners in das
Entwicklergerät G angeordnet.
Die zylinderförmige und aus nicht magnetisierbarem, elektrisch
leitenden Material, wie etwa Aluminium, bestehende Entwicklungs
manschette SD dreht sich z. B. im Gegenuhrzeigersinne
mit 30,2 U/min., mit geringem Abstand von der Oberfläche Da
des Bildträgers D, der sich im Uhrzeigersinne
dreht. Der Mehrpolmagnet M in Form einer Walze weist Magnetpole
N und S auf, die abwechselnd nacheinander am Außenumfang
angeordnet sind, und dreht sich mit einer Geschwindigkeit
von 1300 U/min. in der gleichen Richtung wie die Entwicklungs
manschette SD. Das Entwicklermaterial W
wird einer Bewegungskraft durch die Drehung der Entwicklungsmanschette SD
in Gegenuhrzeigerrichtung und durch den Magnet M
in Uhrzeigerrichtung ausgesetzt und dadurch über die Entwicklungsmanschette SD
in Uhrzeigerrichtung bewegt, und zwar aufgrund der
unterschiedlichen Umdrehungsgeschwindigkeiten zwischen der
Entwicklermanschette SD und dem Magnetteil M. Das Gehäuse H
weist weiterhin Seitenwände Hb und eine obere Wand Ha über und
in der Nähe der Entwicklungsmanschette SD sowie ein Gehäuseteil
Hm auf, das einen Teil des oberen Gehäuses Ha bildet und
durch Zapfen Hp und das vordere Ende des oberen Gehäuses Ha
in Stellung gehalten wird, während die innere Umfangsfläche Hm 1
des Gehäuseteils Hm einen bogenförmigen Querschnitt aufweist,
um mit der auf der Entwicklungsmanschette SD auszubildenden
Magnetbürste in Kontakt zu kommen. Am vorderen Ende des Gehäuses Hm
und an einer Verlängerung des Bogens der inneren Umfangsfläche
Hm 1 ist ein elastisches isolierendes Dichtungsteil F
angeordnet, das die Oberfläche Da der Bildträgertrommel D
berührt. Andererseits sind unterhalb der Entwicklungsmanschette SD
eine Platte K 1, die an einem Rand des Gehäuses H befestigt
ist und ein Austreten bzw. Vergeuden des Entwicklermaterials
verhindert, eine Platte K 2, die ein Verstreuen des Entwickler
materials verhindert, eine Hilfs-Reinigungsklinge b 1 und
ein Entwicklermaterial-Abstreifrakel b 2, die nacheinander
die Entwicklungsmanschette SD in und entgegen der Umdrehungsrichtung
der Entwicklungsmanschette SD berühren, sowie eine
weitere Reinigungsklinge b 3, die die Entwicklungsmanschette
entgegen der Umdrehungsrichtung berührt, sowie ein Entwicklermaterial-
Zuführungsflügel V vorgesehen, der sich im Uhrzeigersinne
dreht.
Das Entwicklermaterial W, das sukzessive und kontinuierlich
durch die trogartigen Teile U der Entwicklermaterialtransport
vorrichtung R bis zu einer Stelle A gebracht wird, wo
es der Bewegungskraft aufgrund der Drehung des Magneten M
ausgesetzt wird, wird von der Stelle A über die Entwicklungsmanschette
SD in Form einer Magnetbürste im Uhrzeigersinne bewegt,
so daß es gegen das auf der Oberfläche Da der Bildträgertrommel
D ausgebildete elektrostatische Ladungsbild
reibt, um dieses zu entwickeln. Nach der Entwicklung
wird das Entwicklermaterial W von der Entwicklungsmanschette SD
durch die Rakel b 2 abgestreift und weiter in die
trogartigen Teile U der Entwicklermaterialtransportvorrichtung
zugeführt, und zwar durch die Drehung des Zuführungs
flügels V.
Dieses Entwicklungsgerät G ist in der
DE-OS P 29 37 481 beschrieben, auf die
Bezug genommen wird.
Zur Erläuterung der Erfindung werden im nachfolgenden
Beispiele gegeben.
100 Gewichtsteile aus Styrol-Akryl-Copolymerharz
(Handelsname der Good Year Chemical Co., USA),
100 Gewichtsteile von Tri-Eisen-Tetroxid MAPICO BLACK BL-500
(Handelsname der Chitan Koygo Co., Ltd., Japan)
und 5 Gewichtsteile Ruß MA No. 100 (Handelsname der
Mitsubishikasei Co. Ltd., Japan) werden von einer
bekannten Dreiwalzenmühle ausreichend geknetet und
nach dem Zerkleinern klassiert, um Trägerteilchen mit
einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser
von 16 µm und einem spezifischen Widerstand von 10¹⁴ Ωcm
zu erhalten. Unabhängig von dem obigen werden 100 Gewichtsteile
Styrol-Akryl-Copolymerharz PICCOLASTIC D-125 (Handelsname der
Esso Standard Co., USA), 8 Gewichtsteile Ruß
und 2 Gewichtsteile Ölschwarz, der
mit der Dreiwalzenmühle ausreichend geknetet und danach zerkleinert und
klassiert, um elektrisch isolierende Tonerteilchen
mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser
von 14 µm und einem spezifischen Widerstand von 10¹⁵ Ωcm
zu erhalten.
0,25 Gewichtsteile von elektrisch isolierenden feinen Silizium
oxidteilchen Silika R-972 (Handelsname der Nippon Aerosil Co.,
Ltd., Japan) mit einem Teilchendurchmesser von weniger
als 1 µm werden zu 99,75 Gewichtsteilen der
elektrisch isolierenden Tonerteilchen
hinzugegeben und die sich ergebende Mischung
wurde weiter gemischt und während einer Stunde mit einer
bekannten Kugelmühle (ohne Kugel) bis zu ausreichender
Dispergierung gerührt, um das Nachfüll-Entwicklermaterial zu
erhalten. 900 Gewichtsteile der in der oben beschriebenen
Weise vorbereiteten Trägerteilchen werden 100 Gewichtsteile
des so erhaltenen Nachfüllentwicklermaterials hinzugegeben,
und die sich ergebende Mischung wurde weiterhin während einer
Zeitdauer von 15 Stunden durch einen V-Mischer gemischt und auf
gerührt, um das Entwicklermaterial zu bilden.
Unter Verwendung dieses Entwicklermaterials und
unter intermittierendem Zuführen des Nachfüll-
Entwicklermaterials wurden unter Verwendung eines
im Handel verfügbaren elektrophotographischen Kopiergerätes
mit Tonbildübertragung, das das Entwicklungsgerät G mit
der Aufrühranordnung nach Fig. 2 aufweist, Kopierversuche
durchgeführt. Es ergaben sich Kopien mit guter Qualität
auch noch nach einer Entwicklung von 100 000
DIN A4 Blättern, wobei die Entwicklungsbedingungen
wie folgt waren.
Systemgeschwindigkeit (Bewegungsgeschwindigkeit des Bildträgers)110 mm/sec.
Entwicklungs-Vorspannung-300 V
Abstand zwischen Bildträger D und Entwicklungsmanschette SD0,7 mm
Magnetkraft der Magnetwalze M1000 G
Oberflächenpotential des Bildträgers D
Abschnitt mit Abbildung-550 V Abschnitt ohne Abbildung-200 bis -250 V
Abschnitt mit Abbildung-550 V Abschnitt ohne Abbildung-200 bis -250 V
Bei der Herstellung des Entwicklermaterials
wurde die Beziehung zwischen der Mischzeit und der Ladungsmenge
des Entwicklermaterials untersucht und die Ergebnisse in
Fig. 3 dargestellt. Daraus ist zu ersehen, daß eine gleichmäßige
Verteilung der drei Komponenten nach etwa 12 Stunden abgeschlossen
ist, da dann die Ladungsmenge des Entwicklermaterials einen
konstanten Wert erreicht. Andererseits sieht man aus Fig. 4, die die
Beziehung zwischen der Zahl der Kopien und der Ladungsmenge des
Entwicklermaterials zeigt, daß das erfindungsgemäße
Entwicklermaterial eine annähernd konstante Ladungsmenge
vom Beginn des Entwicklungsbetriebs bis zur Entwicklung
von 100 000 Kopien zeigt. Es ist hier anzumerken, daß
die oben genannte Ladungsmenge gemessen wurde unter annäherndem
Konstanthalten des Mischungsverhältnisses (Gewichtsverhältnis
1 : 9) der Tonerteilchen und der Trägerteilchen im Entwickler
material während des Kopierens von 100 000 Kopien, und
zwar durch periodisches oder intermittierendes Nachfüllen des
Nachfüllentwicklermaterials aus Tonerteilchen und SiO₂-Teilchen.
Dabei wurde die Nachfüllmenge des
Nachfüllentwicklermaterials auf 105 mg für jeden Entwicklungs
vorgang, der drei DIN A4 Kopien entspricht, eingestellt.
Aus diesen Ergebnissen ist ersichtlich, daß das erfindungsgemäße
Entwicklermaterial auch nach langem Gebrauch frei
von dem unerwünschten Anbacken von Überschuß-Toner
an der Oberfläche der Trägerteilchen und auch frei vom
bleibenden Anhaften der SiO₂-Teilchen an der
Oberfläche der Trägerteilchen ist, wodurch die Lebensdauer des
erfindungsgemäßen Entwicklermaterials beträchtlich verlängert wird.
Aus der in Fig. 5 dargestellten Kurve, die die
Änderung der Ladungsmenge bei Änderung des SiO₂-Gehalts im
Entwicklermaterial darstellt, wobei die Ladungsmenge jeweils den
Wert nach einem Rühren von 10 Stunden darstellt,
ist zu entnehmen, daß die Ladungsmenge mit
zunehmenden SiO₂-Gehalt abnimmt und daher die Ladungsmenge
des Entwicklermaterials auf den gewünschten Wert eingestellt
werden kann durch die Einstellung der hinzuzugebenden
Menge an Siliziumoxid im Bereich von 0,05 bis 1,0 Gewichtsteilen
zu 100 Gewichtsteilen der Tonerteilchen.
100 Gewichtsteile aus Styrol-Akryl-Kopolymerharz HYMER SBM 73
(Handelsname der Sanyo Chemical Industries Ltd.,
Japan), 200 Gewichtsteile aus Tri-Eisen-Tetroxid RB-BL (Handelsname
der Chitan Kogyo Co., Ltd., Japan) und 4 Gewichtsteile
Ruß MA No. 100, wurden in ähnlicher Weise wie in Beispiel 1
behandelt, um Trägerteilchen mit einem durchschnittlichen
Teilchendurchmesser von 21 µm und einem spezifischen Widerstand von
10¹³ Ω cm zu erhalten.
Unter Verwendung der so dargestellten Trägerteilchen und
der Tonerteilchen und der SiO₂-Teilchen nach Beispiel 1 wurde das
Drei-Komponenten-Entwicklermaterial mit dem gleichen
Mischungsverhältnis wie das Entwicklermaterial nach Beispiel 1
nach dem selben Verfahren und unter den selben Bedingungen wie Beispiel
1 für einen ähnlichen Kopierversuch vorbereitet, und die
sich einstellenden Ergebnisse waren im wesentlichen gleich
wie im Beispiel 1.
100 Gewichtsteile aus Styrol-Akryl-Kopolymerharz PLIOLITE ACL
und 200 Gewichtsteile aus Tri-Eisen-Tetroxid
MAPICO BLACK BL 500 wurden in ähnlicher
Weise wie in Beispiel 1 behandelt, um Trägerteilchen
mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 16 µm und
einem spezifischen Widerstand von 1 × 10¹⁴ Ωcm zu erhalten.
Unabhängig davon wurden 100 Gewichtsteile Styrol-Harz
PICCOLASTIC E-125 (Handelsname der Esso Standard
Co., USA), 8 Gewichtsteile Ruß KETCHEN BLACK
(Handelsname der Lion Yushi Co., Ltd., Japan)
und zwei Gewichtsteile Ölschwärze auf Nigrosinbasis EX (Handels
name der Orient Chemical Co., Ltd., Japan) in
ähnlicher Weise wie in Beispiel 1 behandelt, um elektrisch
isolierende Tonerteilchen mit einem durchschnittlichen
Teilchendurchmesser von 14 µm und einem spezifischen
Widerstand von 10¹⁵ Ω cm zu erhalten.
Unter Verwendung der so dargestellten Trägerteilchen und
Tonerteilchen sowie den SiO₂-Teilchen nach Beispiel 1
wurde ein Drei-Komponenten-Entwicklermaterial mit
dem gleichen Mischungsverhältnis wie in Beispiel 1 erhalten.
Bei einem Kopierversuch unter Verwendung des so dargestellten
Entwicklermaterials mit dem gleichen Kopiergerät wie in
Beispiel 1 wurden im wesentlichen gleiche Ergebnisse erzielt
wie mit dem Entwicklermaterial nach Beispiel 1.
Eisenteilchen mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser
von 80 µm wurden als Trägerteilchen verwendet, und ein
Drei-Komponenten-Entwicklermaterial wurde zum Vergleich durch
Mischen und Rühren mit einem V-Mischer während einer Zeit
dauer von 5 Stunden dargestellt, und zwar aus 4 Gewichtsteilen
einer durch Mischen und Rühren erhaltenen Mischung
aus Tonerteilchen und SiO₂-Teilchen nach Beispiel 1
mit einem Gewichtsverhältnis von 99,5 : 0,5 und 100 Gewichts
teilen Eisenteilchen. Unter Verwendung dieses Entwicklermaterials
wurden mit dem gleichen Kopiergerät wie in Beispiel 1 Kopier
versuche durchgeführt. Obwohl die Kopien am Anfang noch eine
gute Bildqualität aufwiesen, nahm die Bilddichte nach etwa
10 000 Kopien etwas ab und bei 20 000 Kopien wurden Schleier
effekte deutlich, bei merklicher Verminderung der Bilddichte,
so daß unbrauchbare Kopien geliefert wurden.
Nach Mischen und Rühren mit 0,5 Gewichtsteilen
Siliziumoxid, die den Trägerteilchen
hinzugefügt wurden, wurde beobachtet, daß die SiO₂-Teilchen
in einer Stunde vollständig verteilt waren, wobei
die SiO₂-Teilchen und die Eisenteilchen einer gegenseitigen
reibungselektrischen Aufladung unterlagen.
Unter Verwendung von 100 Gewichtsteilen Styrol-Akryl-
Kopolymerharz-PLIOLITE ACL, 100 Gewichtsteilen
Tri-Eisen Tetroxid MAPICO BLACK BL-100 (Handelsname
der Chitan Kogyo Co., Ltd., Japan) und
5 Gewichtsteilen Ruß MA No. 100 sowie
5 Gewichtsteilen Ölschwärze Oil Black BS
als Ausgangsstoffe wurden Trägerteilchen mit
einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 23 µm und
einem spezifischen Widerstand von 2 × 10¹⁴ Ω cm in ähnlicher
Wiese wie in Beispiel 1 dargestellt.
Ferner wurden unter Verwendung von 100 Gewichtsteilen
Styrolharz-PICCOLASTIC E 124 (Handelsname der
Esso Standard Co., USA), 8 Gewichtsteilen Ruß
KETCHEN BLACK EX und 2 Gewichtsteilen von
chrommetallhaltigem Farbstoff CR-20 (Handelsname der
Orient Chemical Co., Ltd., Japan) elektrisch isolierende
Tonerteilchen mit einem durchschnittlichen Teilchendurch
messer von 11 µm in ähnlicher Weise wie in Beispiel 1
hergestellt.
Danach wurde ein Drei-Komponenten-Entwicklermaterial in
ähnlicher Weise wie in Beispiel 1 unter Verwendung von 10
Gewichtsteilen einer Mischung dargestellt, die durch einstündiges
Mischen und Rühren der so erhaltenen Tonerteilchen und von
SiO₂-Teilchen R 972 im Gewichtsverhältnis
von 99,5 : 0,5 sowie 90 Gewichtsteilen Trägerteilchen
erhalten.
Unter Verwendung dieses Entwicklermaterials wurden bei dem
gleichen Kopiergerät wie in Beispiel 1, mit der Ausnahme, daß
die Polarität der Entwicklungsvorspannung und die des Oberflächen
potentials des Bildträgers umgekehrt waren, am Anfang gute Kopien
erhalten. Nach etwa 20 000 Kopien wurde jedoch ein merklicher
Schleiereffekt und eine Verminderung der Bilddichte festgestellt,
so daß die Kopien für den tatsächlichen Gebrauch ungeeignet waren.
In diesem Fall wurde festgestellt, daß die Tonerteilchen negativ
und die Trägerteilchen positiv aufgeladen wurden und daß die
SiO₂-Teilchen, obwohl sie nicht bezüglich der Tonerteilchen
reibungselektrisch aufgeladen wurden, bezüglich der Trägerteilchen
einer reibungselektrischen Aufladung unterlagen,
so daß sie bevorzugt in den Trägerteilchen verteilt wurden.
Zu den im Vergleichsversuch 2 hergestellten
Trägerteilchen und Tonerteilchen wurden feine Aluminiumoxid
teilchen Al₂O₃-C (hergestellt von Nippon Aerosil Co., Ltd.,
Japan) mit einem Teilchendurchmesser von weniger als 1 µm
als elektrisch isolierende feine Oxidteilchen hinzugefügt. Es
wurde festgestellt, daß in diesem Fall die feinen Aluminiunoxid
teilchen, obwohl sie bezüglich der Tonerteilchen reibungs
elektrisch aufgeladen wurden, (die Tonerteilchen werden negativ
und die feinen Aluminiumteilchen positiv geladen),
so daß sie leicht verteilt wurden, keine reibungselektrische
Aufladung bezüglich der Trägerteilchen zeigten.
Unter Verwendung der oben beschriebenen Trägerteilchen,
Tonerteilchen und feinen Aluminiumoxidteilchen wurde in ähnlicher
Weise wie in Beispiel ein Drei-Komponenten-Entwicklermaterial
dargestellt und zur Entwicklung positiver elektrostatischer
latenter Abbilder durch das im Vergleichsversuch verwendete
Kopiergerät verwendet, wobei sich Kopien mit guter Bildqualität
auch nach einer großen Anzahl von Kopien ergaben.
Claims (2)
1. Pulverförmiger Entwickler für Elektrophotographie,
enthaltend gefärbte, elektrisch isolierende Tonerteilchen,
magnetisierbare, elektrisch isolierende Trägerteilchen aus
mit Kunstharz gebundenem magnetischem Pulver, und elektrisch
isolierende feine Oxidteilchen aus Siliziumoxid oder Alu
miniumoxid, wobei der Werkstoff der Tonerteilchen so gewählt
ist, daß sich relativ zu den Trägerteilchen und relativ zu
den feinen Oxidteilchen jeweils eine triboelektrische Werk
stoffpaarung ergibt, die bei Reibungskontakt zu einer Auf
ladung der Tonerteilchen mit entgegengesetzter Polarität
zu den Trägerteilchen und den feinen Oxidteilchen führt,
dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoff
der Trägerteilchen so gewählt ist, daß sich relativ zu den
feinen Oxidteilchen aus Siliziumoxid oder Aluminiumoxid
eine triboelektrische Werkstoffpaarung ergibt, die bei
Reibungskontakt zu keiner gegenseitigen Aufladung führt.
2. Entwickler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Teilchengröße der Trägerteilchen 5 bis 40 µm,
der Tonerteilchen 2 bis 30 µm und der feinen
Oxidteilchen weniger als 0,1 µm beträgt.
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