DE3035512A1

DE3035512A1 - Magnetbuersten-entwickelverfahren fuer elektrografische verfahren, die einen doppelkomponentenentwickler verwenden

Info

Publication number: DE3035512A1
Application number: DE19803035512
Authority: DE
Inventors: Tateki Oka; Kenji Tabuchi; Susumu Sakai Osaka Tanaka
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1979-10-24
Filing date: 1980-09-19
Publication date: 1981-05-07
Also published as: US4345014A; JPS5662256A

Description

vcr-Aiegs-ir'r... Frj-Jliid'ciiz "z-'s-'criftt ©in Sntwicksi ■verfahren 2i2r 7τνϊ7 ;^:*.di*Äg in dsr Elsktrografi© und ißsbesoiidsrs" oin Magii®tbürstsa=Satwiek©l¥@r£alir@n Ver-wsndimg in der Slisktrografi©^ bsi der ©ixa Zwei= od Dopp©lkompozi®ntenentvriekl@r alt ©!©ktrisefe isolisrea den magnetisi©rbar©zi Tollehen als Träger Tand ®l isoliei-esden aieatesigaQtiEiQjr-baFisa f©ileh@ja als verwendet wi

Seit kurzem v/urdsials Entx-jiekler für ©ia Magnet bürsten» 10 Entwicke!verfahren in d©r Elektrografie elektrisch isolierende magnetisierbare Teilchen mit kleinem Durehmesser (5r-«3o μ) hergestellt durch Dispergieren feinen magneti-

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sierbaren Pulvers in einet* Bindemittel oder Bindematerial, als Träger anstatt dar herkömmlichen Eisenteilchen etc. mit großem Durchmesser (80<*-? 200 μΐη) praktisch verwandet. In Verbindung mit dem obenstehenden ist aus der JP-PA 54-66134 di© Verwendung eines Entwicklers bekannt, der aus elektrisch isolierenden magnetisierbaren Teilchen mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 5 bis 30 μια hergestellt durch Dispergieren von magnetisierbarer!! Pulver in elektrisch isolierendem Harz mit einem spe2ifi» sehen Widerstand größer als 10 Π °cm und elektrisch isolierenden,, nichtmagaetislerbaren Teilchen (Toner) mit einem mittleren Teilshendurchmesser von 3 bis -30 μκ und einem Volum©siwiderstand größer als 10 IL °cm besteht_o Der bekannt® Zx-isikomponentenentwickler der vorstehend

1,*3 bsso'LvIc^b©«.©?! ki-'c hat den Vorteil ₉ daß die Qualität der ΙζοόΙθτ'&φμ Bilder hervorragend ist und darüber hinaus» daß der Bereich„ in dem das Mischungsverhältnis von Träger zu Toner verändert werden kann_s verglichen mit herkömmlichen Entwicklern groß ist_o Im Gegensatz hier-

£0 zu treten bei dem herkömmlichen Zweikomponentenentwiek» ler der vorstehend beschriebenen Art jedoch die folgenden Schwierigkeiten auf_? daß_ff da die elektrisch Isolierenden magnetisierbaren Teilchen als Träger eine sehr kleine Größe aufweisen^ diese dazu neigen an der Fotoaufnehmeroberfläche während des Entvrickelns. anzuhaften und wenn der an der Fotoaufnehmerfläche verbleibende Entwickler durch eine Reinigungsklinge od. dgl. nach dem Übertragen

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der entwickelten Bilder entfernt wird die magnetisierbaren Teilchen zwischen der Fotoaufnehmerfläche und der Klinge gehalten werden, was zu zahlreichen Unan-• nehmlichkeiten, wie beispielsweise ein Verletzen der Fotoaufnehmerfläche durch das in den magnetisierbaren Teilchen enthaltene magnetisierbar Pulver, führt oder daß, da die magnetisierbaren Teilchen teilweise in einer sehr kleinen Menge infolge ihrem Anhaften an der Fotoaufnehmerfläche verbraucht werden und die Tendenz besteht, daß der Träger während kontinuierlicher Verwendung über eine lange Zeitdauer hinweg verringert wird, wenn nicht solche magentisierbaren Teilchen zur Wiederbenutzung gesammelt werden, was konsequenterweise zu einem Anstieg ungenügender Entwicklung infolge Verringerung des Trägers führt.

Demgemäß ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Magnetbürsten-Entwickelverfahren für Elektrografie mit einem verbesserten Zweikomponentenentwickler mit stabiler Wirkungsweise und einfacher Struktur, wie beispielsweise sich auflösendem Pulver, Kornzusammen-

i zu schaffen, ι
Setzung etc.,Vdas in großem Umfang mit niedrigen Kosten hergestellt werden kann, wobei die elektrisch isolierenden magnetisierbaren Teilchen während dem Entwickeln nicht an der Fotoaufnehmerfläche anhaften und bei dem hervorragende Kopierbilder erzielt werden.

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Diese Aufgabe wird gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gelöst durch ein Magnetbürsten-Entwickelverfahren für die Elektrografie gekennzeichnet durch die Arbeitsschritte: Verwenden eines Zweikomponentenentwicklers, der als Träger elektrisch isolierende magnet!sierbare Teilchen, die hauptsächlich aus magnetisierbarem Pulver und Bindemittel bestehen und als Toner elektrisch isolierende nichtmagnetisierba» Teilchen, die hauptsächlich aus Farbmaterial, Farbstoff und thermoplastischem Harz als Bindemittel bestehen, aufweist; Anziehen des Entwicklers an einen Entwickelzylinder aus nichtmagnetisierbarem Material mittels eines Magnetelementes, welches im Entwickelzylinder zum Ausbilden der Magnetbürste aus dem Entwickler auf dem Entwickelzylinder angeordnet ist; und in Kontakt bringen der Magnetbürste mit dem elektrostatisch latenten Bild, welches unter dem Anlegen einer Tonerschleierbildung verhindernden Vorspannung auf einem Aufnehmerelement ausgebildet ist, um das elektrostatisch latente Bild in ein sichtbares Bild zu entwickeln. Das Magnetbürsten-Entwickelverfahren weist weiterhin einen Arbeitsschritt auf, bei dem ein Anhaften von Siliziunoxid an den Oberflächen der elektrisch isolierenden nichtmagnetisierbaren Teilchen bewirkt wird, um die magnetische Anziehungskraft, die durch das Magnetelement auf die elektrisch isolierenden magnetisierbaren Teilchen, die das Aufzeichnungsmedium berühren, ausgeübt wird, größer als die elektrische Abstoßkraft zu machen, die auf die magnetisierbaren Teil-

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ORIGINAL INSPECTED

chen in Richtung auf daj Aufzeichnungsmedium zu wirkt, um so ein Anhaften der elektrisch isolierenden magnetisierbaren Teilchen am Aufzeichnungsmedium zu verhindern.

Durch die vorstehend beschriebene Anordnung gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein vorteilhaftes Magnetbürsten-Entwickelverfahren gegeben, bei dem Eopierbilder hoher Qualität unter weitgehender EIimiiiierung der Nachteile des herkömmlichen Entwickel-Verfahrens dieser Art erzeugt werden können.

Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird anhand der einzigen Figur beschrieben, die einen Entwickelteil eines Magnetbürsten-Entwickelgerätes, bei dem das Entwickelverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung angewendet werden kann, in der Seitenansicht als Ausschnitt zeigt.

Der Zweikomponentenentwickler zur Verwendung bei der Elektrografie gemäß der vorliegenden Erfindung weist elektrisch isolierende magnetisierbare Teilchen, die hauptsächlich aus magnetisierbarem Pulver und Bindemittel bestehen, und elektrisch isolierende nichtmagnetisierbare Teilchen auf, die hauptsächlich aus einem Farbstoff„ Färbemittel und thermoplastischem Harz bestehen und ist dadurch gekennzeichnet, daß ein

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Anhaften von SIl iziunoxid an den nichtmagnetisierbaren Teilchen als Inhalt bewirkt wird.

Die magnetisierbaren Teilchen sollten normalerweise 67 ~ 300 Gewichtsteile und insbesondere 150 ^- 300 Gewichtsteile des magnetisierbaren Pulvers auf 100 Gewichtsteile des Bindemittels enthalten und haben einen mittleren Teilchendurchmesser von 10-—'35 μ und insbesondere 15^/~-^>3Ο μ. Die nichtmagnetisierbaren Teilchen andererseits sollten normalerweise 2'—'20 Gewichtsteile jeweils des Farbstoffes und des Färbemittels auf 100 Gewichtsteile des thermoplastischen Harzes aufweisen und 0,05'-^2 Gewichtsteile Kieselerde, die an der Oberfläche anhaften und einen mittleren Teilchendurchmesser 5 '—'25 μ und insbesondere 9>—'18 μ aufweisen.

Das Mischungsverhältnis von magnetisierbaren Teilchen zu nichtmagnetisierbaren Teilchen sollte zwischen 65 : 35 bis 99 :1 und insbesondere 80 : 20 bis 97 :3 als Gewichtsverhältnis betragen.

Anzumerken ist, daß in der vorliegenden Beschreibung die elektrisch isolierenden magnetisierbaren Teilchen solche Teilchen bezeichnen, die einen Volumenwiderstand höher als 10 -Ώ-'αη aufweisen, während die elektrisch isolierenden nichtmagnetisierbaren Teilchen jene Teilchen angeben, die einen Volumenwiderstand höher als 10¹³-Π- 'cm aufweisen.

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Die Gründe für die Begrenzung der Zusammensetzungen

des Entwicklers gemäß der vorliegenden Erfindung werden im folgenden beschrieben.

Bei dem Magnetbürsten-Entwickelverfahren, welches einen Zweikomponentenentwickler verwendet, wird im allgemeinen der Entwickelvorgang so ausgeführt, daß die magnetisierbaren Teilchen als Träger und die nichtmagnetisierbaren Teilchen als Toner gegenseitiger elektrostatischer Anziehung durch triboelektrische Aufladung durch Vermischen und Verrühren ausgesetzt sind und dadurch in Form einer Bürste auf der Umfangsflache der Trommel oder des äußeren Zylinders aus nichtmagnetisierbarem Material, in dem ein Magnetelement umschlossen ist, angezogen werden um bis zu einer Entwickelposition transportiert zu werden und gegen elektrostatisch latente Bilder, die auf der Fotoaufnehmeroberflache In der bekannten Art und Weise ausgebildet sind zu reiben. In Verbindung mit dem obenstehenden und als Ergebnis der Untersuchungen zur Ermittlung der Gründe für das Anhaften der magnetisierbaren Teilchen, die mit einer Polarität entgegengesetzt zu der der nichtmagnetisierbaren Teilchen (damit der gleichen Polarität wie die der Fotoaufnehmerfläche) aufgeladen sind, an der Fotoaufnehmeroberfläche wurde herausgefunden, daß das Anhaften der magnetisierbaren Teilchen von der Ladungsmenge und Größenordnung ihrer

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Magnetisierung abhängt und daß neben der magnetischen Anziehungskraft durch das Magnetelement innerhalb der Entwicklertrommel, welches die magnetisierbaren Teilchen während dem Entwickeln an die Trommel anzieht, die elektrische Abstoßkraft, die durch die Vorspannung erzeugt wird, welche normalerweise an die Entwicklertrommel zur Verhinderung von Schlierenbildung und Ausrichtung der magnet!sierbaren Teilchen auf die Fotoaufnehmerfläche angelegt ist, auf die magnetisierbaren Teilchen wirkt und das unerwünschte Anhaften der magnetisierbaren Teilchen dann stattfindet, wenn die oben genannte elektrische Abstoßkraft größer als die magnetische Anziehung oder magnetische Anziehungskraft ist. Da die Ladungsmenge und Größe der Magnetisierung der magnetisierbaren Teilchen wie vorstehend beschrieben nicht nur von den Zusammensetzungen der magnetisierbaren Teilchen allein abhängt, sondern auch von den Zusammensetzungen der nichtmagnetisierbaren Teilchen sind diese ebenfalls festgelegt, so daß die besten Ergebnisse bezüglich der Verhinderung des Anhaftens der magnetisierbaren Teilchen an der Fotoaufnehmeroberfläche sowie der Qualität der kopierten Bilder erhalten werden.

Für das magnetisierbare Pulver und Bindemittel, die die Hauptbestandteile der magnetisierbaren Teilchen sind, können bekannte, üblicherweise verwendete Materialien angewendet werden. Beispielsweise können bevor-

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zugt für das magnetisierbar Pulver feine Teilchen von Magneteisenstein, Ferrit, reinem Eisen etc=» mit einem mittleren Teilchendurchmesser kleiner als 3 μ und insbesondere kleiner als 1,5 μ verwendet werden. Für das Bindemittel können inzwischen wärmeaushärtbare Harze wie beispielsweise modifiziertes Acrylharz, Phenolharz, Melaminharz, Ureaharz etc. neben thermoplastischen Harzen, wie beispielsweise Polystyren, Polyäthylen, Polypropylen, Hars?. der Yinylgruppe, Polyacrylat, Polymethacrylat, Polyvinylidenchlorid, Polyacrylonitrid, Polyäther, PoIycarbonat, thermoplastischer Polyester, Harze der Zellulosegruppe und Monomereopolymerharze etc. verwendet werden, weil die magnetisierbaren Teilchen als Träger wirken und nicht eine Fixierfähigkeit wie der Toner aufweisen müssen. Das Mischungsverhältnis von Bindemittel zu magnetisierbarem Pulver, welches einen großen Einfluß auf die Größe der Magnetisierung der magnet!sierbaren Teilchen hat bedarf besonderer Aufmerksamkeit und sollte normalerweise 67'—'300 Gewichtsteile und insbesondere 150 >-—' 300 Gewichtsteile magnetisierbares Pulver auf 100 Gewichtsteile Bindemittel betragen. Das vorstehende Verhältnis ist basierend auf der Erkenntnis bestimmt, daß, wenn das magnetisierbare Pulver weniger als 67 Gewichtsteile hat, eine ausreichende magnetische Anziehung nicht erreicht werden kann, was ein unerwünschtes Anhaften der magnetisierbaren Teilchen und eine Verschlechterung des Transport-

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Verhaltens zur Folge hat, während, wenn im Gegenteil der Anteil 300 Gewichtsteile übersteigt, da infolge der extrem kleinen Menge Bindemittel eine zufriedenstellende Bindefähigkeit nicht erreicht werden kann, obwohl die magnetische Anziehung erhöht ist, wodurch die Teilchen unerwünscht zerbrechlich werden. Auf der anderen Seite sollte der Kohlenstoff, der den magnetisierbaren Teilchen abhängig von der Notwendigkeit als Ladekontrollmit tel und Widerstandskontrollmittel bevorzugt unter dem Wert von 15 Gewichtsteilen innerhalb des Verhältnisses mit Bezug auf 100 Gewichtsteile Bindemittel gehalten werden, um den Volumenwiderstand der magnetisierbaren Teilchen auf einen Wert höher als 10¹⁰IL'cm zu halten. Der mittlere Teilchendurchmesser der magnetisierbaren Teilchen wurde bei dem vorstehend beschriebenen Verhältnis festgelegt, da er auf die Bildqualität, die Ladungsmenge und das Transportverhalten der Teilchen auf der Entwicklertrommel so einwirkt, daß, wenn der mittlere Teilchendurchmesser kleiner als 10 μ ist die magnetisierbaren Teilchen dazu neigen, an der Fotoaufnehmeroberfläche infolge der Verschlechterung ihrer Transportfähigkeit und erhöhten Ladungsmenge anzuhaften, während, wenn ihr Durchmesser über 35 μ ansteigt, die kopierten Bilder dazu neigen, rauh und körnig zu werden, was zu einer Verringerung der Bildqualität führt, obwohl die Größe der Magnetisierung erhöht ist.

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Die nichtmagnetisierbaren Teilchen und insbesondere ihre Zusammensetzung hat auf das Anhaften der magnetisierbaren Teilchen an der Fotoaufnehmeroberfläche einen großen Einfluß. Farbstoff und Farbmittel sind zueinander in Beziehung zu setzen und, wenn eines der beiden bezüglich seiner Menge erhöht wird, kann die Ladungsmenge der magnetisierbaren Teilchen selbst dann verringert werden, wenn die andere Komponente eine kleine Menge aufweist. Der Farbstoff kann jedoch nicht den beabsichtigten Färbezweck erfüllen, wenn er weniger als 2 Gewichtsteile auf weist und beim Ansteigen über 20 Gewichtsteile wird der Volumenwiderstand extrem niedrig, was zu einer Reduzierung der Bildqualitäten infolge der Verschlechterung der Übertragereffizienz führt. Als Farbstoff kann normalerweise Ruß, wie beispielsweise Ofenruß, Acetylenruß usw. verwendet werden. Das Färbemittel, das neben dem Färben zum Zweck der Ladungskontrolle zugefügt wird, ist im Bereich 2 /~~s 20 Gewicht steilen festgelegt, da, wenn seine Menge kleiner als 2 Gewichtsteile ist, die Ladungsmenge der magnetisierbaren Teilchen erhöht wird, was ein Verhindern des Anhaftens der magnetisierbaren Teilchen an der Fotoaufnehmerfläche schwierig macht, während andererseits, wenn die Menge 20 Gewichtsteile überschreitet, die Übertragereffizienz bei gleichzeitiger Reduzierung der Bildqualität infolge eines extremen Ansteigens der Ladungsmenge der nichtmagnetisierbaren Teilchen und magnetisierbaren Teilchen verschlechtert ist, obwohl das An-

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haften der magnetisierbaren Teilchen verhindert werden kann. Für das Färbemittel, wie vorstehend beschrieben, sind öllösliche Färbemittel, wie beispielsweise Ölschwarz der Nigrosingruppe, Spiritusschwarz, Anilinschwarz etc.,basische Färbemittel, wie beispielsweise Kristallviplett, und Färbemittel des Metallkomplexes, wie beispielsweise Palatinfarbstoff, Orazolfarbstoff etc, geeignet.

Siliziumoxid,insbesondere zum Verhindern des unerwünschten Anhaftens der magnetisierbaren Teilchen, wird im Bereich von 0,05 ~~' 2 Gewichts% zugeführt, da, wenn die Menge weniger als 0,05 Gewichts% beträgt, der beabsichtigte Effekt nicht erzielt werden kann, während, wenn zwei Gewichtsprozent überschritten werden, eine Verschlechterung der Bildqualität erzeugt wird, obwohl das Anhaften der magnetisierbaren Teilchen verhindert wird. Für das vorstehend beschriebene Siliziumoxid kann im Handel erhältliche hydrophobe Kieselerde verwendet werden.

Als thermoplastisches Harz, welches als Bindemittel verwendet werden soll, können die gleichen Materialien wie die vorstehend beschriebenen Bindematerialien für die magnetisierbaren Teilchen verwendet werden.

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Der mittlere Teilchendurchmesser der nichtmagnetisierbaren Teilchen ist auf den Bereich von 5 —·' 25 μ und insbesondere 9 '-—18 μ festgelegt, da bei einer Größe kleiner als 5 μ die Flüssigkeit bemerkenswert reduziert ist, während bei einer Größe oberhalb von 25 μ die Kopierbilder rauh und körnig werden, was zu einer Verminderung der Qualität der Kopierbilder führt.

Die magnetisierbaren Teilchen und nichtmagnetisierbaren Teilchen können in jedem Gewichtsverhältnis im Bereich von 65 : 35 bis 99 : 1 und insbesonder 80 : 20 bis 97 : 3 unter Voraussetzung einer Gesamtmenge von 100 gemischt werden, die Aufmerksamkeit sollte jedoch auf die Tatsache gerichtet werden, daß, wenn die Menge der nichtmagnetisierbaren Teilchen kleiner als 1 Gewichts^ ist, die Bildschwärzungsdichte ungenügend ist, während im Gegensatz hierzu bei Ansteigen über 35 Gewichts^ die Tendenz der Nebelbildung aus nichtmagnetisierbaren Teilchen besteht.

Ein Hauptaspekt der vorliegenden Erfindung liegt darin, ein verbessertes Magnetbürstenentwickelverfahren zur Verwendung in der Elektrografie zu schaffen, bei der ein Entwickler mit elektrisch isolierenden magnetisierbaren Teilchen und elektrisch isolierenden nichtmagnetisierbaren Teilchen verwendet ist, wobei das Entwickelverfahren da-

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durch gekennzeichnet ist, daß die magnetische Anziehung oder Anziehungskraft, die auf die magnetisierbaren Teilchen wirkt, welche sich in der Entwickelposition befinden, in der die Magnetbürste aus dem Entwickler, die auf dem Entwicklerträgerelement, wie beispielsweise der Entwicklertrommel ausgebildet ist, sich mit dem das elektrostatisch latente Bild tragende Element, wie beispielsweise der Fotoaufnehmerfläche,im Reibkontakt befindet, größer als die elektrische Abstoßkraft ist, die auf die besagten magnetisierbaren Teilchen wirkt, um eine wirksame Entwicklung zu erzielen.

Obwohl die Entwicklung,bei der die auf die magnetisierbaren Teilchen wirkende magnetische Anziehungskraft größer als die auf diese Teilchen wirkende elektrische Abstoßkraft ist, durch Verwenden des bereits beschriebenen Entwicklers gemäß der vorliegenden Erfindung erzielt werden kann, ist es für eine weitere Verbesserung der Abstufung und der Auflösekraft durch Eliminieren von Unregelmäßigkeiten, Kratzern etc. in den kopierten Bildern zu bevorzügen, solche Beziehungen einzustellen, daß der Abstand d zwischen dem das elektrostatisch latente Bild tragenden Element (d. h. die Fotoaufnehmerfläche) und dem Entwicklerträgerelement (d. h. der Entwicklertrommel) 0,5 mm £· d £ 0,9 mm beträgt, die magnetische Kraft M des Magnetelementes im Entwicklerträgerelement 750 Gauss f M f- 1300 Gauss und

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die Vorspannung V_ß höher als das Restpotential der Fotoaufnehmerfläche, nämlich 50-—'100 V in absoluten Werten beträgt. Der Abstand d ist in dem obenstehenden Verhältnis eingestellt, weil, wenn er weniger als 0,5 mm beträgt, das Linienbild Im Flächenbild schwierig erkennbar wird, da der Kanteneffekt kaum vorhanden ist, was eine ungenügende Abstufung zur Folge hat und darüberhinaus für den Fall total schwarzer Teile der kopierten Bilder, eine unregelmäßige Schwärzungsdichte infolge der Reduzierung durch die Verringerung der transportierten Entwicklermenge erfolgen kann, während im Gegensatz hierzu, wenn der Abstand d den Wert 0,9 mm überschreitet, die Schwärzungsdichte in den Flächenbildteilen infolge eines extrem hohen Kanteneffektes reduziert ist. Entsprechend ist die Magnetkraft M des Magnetelementes im obenstehenden Bereich eingestellt, wcvi.lg wenn sie weniger als 750 Gauss beträgt, eine üngleichfönnigkeJt -"¹^ kopierten Bilder infolge eines ungleichförmigen Entwicklertransportes stattfinden kann, während im Gegensatz hierzu, wenn die Magnetkraft M den Wert 1300 Gauss übersteigt, die Magnetbürste extrem hart wird und so auf den kopierten Bildern Kratzer oder dgl. ausbildet unddarüberhinaus ein Ansteigen der Wärmeerzeugung durch die Bewegung des Magnetelementes erzeugt, was eine erhöhte Antriebskraft etc. erfordert.

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Obwohl die Entwicklervorspannung V_ß entsprechend dem verwendeten Fotoaufnehmer differieren kann, sollte die Vorspannung V_ß für den Fall, daß ein Fotoaufnehmer mit einem fotoleitfählgen Material hergestellt aus einer Mischung der Cadmiumsulfidgruppe und einem Harz verwendet wird, bevorzugt im Bereich von - 200 V^ - 450 V liegen, da das Restpotential maximal - 100 V beträgt, wenn ein derartiger Fotoaufnehmer mit negativer Ladung verwendet wird. Wenn die Vorspannung V_ß größer als - 200 V ist, kann durch das Anlegen der Vorspannung keine zufriedenstellende Wirkung erhalten werden, während im Gegensatz hierzu, wenn die Vorspannung niedriger als - 450 V ist, das Anhaften der magnetisierbaren Teilchen an der Fotoaufnehmeroberfläche selbst bei Verwendung eines Entwicklers gemäß der vorliegenden Erfindung anfängt.

Im folgenden wird das Entwickelverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung im einzelnen anhand der Fig. 1 beschrieben, die im schematischer Darstellung den Entwickelteil zur Verwendung des Magnetbürstenentwickel-Verfahrens zeigt.

Die Anordnung gemäß der Fig. 1 umfaßt im wesentlichen das Entwicklerträgerelement oder die Entwicklertrommel 1, das Magentfeld erzeugende Element oder die Magnetwalze 2, die drehbar in der Entwicklertrommel 1 für eine Drehbewegung in Pfeilrichtung aufgenommen ist und das, das elektrostatisch latente Bild tragende EIe-

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ment oder den Fotoaufnehnier 4,der bewegbar unterhalb und in der Nähe der Entwicklertrommel 1 für ^in@ Bewegung in Pfeilrichtung angeordnet ist. Der Fotoaufnehmer 4 umfaßt weiterhin eine fotoempfindliche Schicht 5, die auf einer leitfähigen Basis 6 aufgebracht ist und auf der das elektrostatisch latente Bild in der bekannten Art und Weise ausgeformt ist. Bei der vorstehenden Anordnung hat das elektrostatisch latent© Bild eine negative Polarität und die elektrisch isolierenden magnetisierbaren Teilchen θ und die elektrisch isolierenden nichtmagnetisierbaren Teilchen 9 im magnetisierbaren Entwickler 7 sind so ausgewählt, daß die nichtmagnetisierbaren Teilchen mit positiver Polarität und die magnetisierbaren Teilchen mit negativer Polarität durch die Reibung zwisehen diesen Teilchen aufgeladen sind. In dem magnetisierbaren Entwickler 7 funktionieren die magnetisierbaren Teilchen als sogenannter Träger und tragen die nichtmagnetisierbaren Teilchen, die an Ihnen über elektrostatische Kraft anhaften, bis zur Entwickelposition, um die nichtmagnetisierbaren Teilchen, die mit positiver Polarität aufgeladen sind, dem elektrostatisch latenten Bild mit negativer Polarität zuzuführen, damit diese an letzterem anhaften und eine Entwicklung zur Folge haben. Zur Verhinderung von Schleierbildung kann eine Vorspannung an die Entwicklertrommel 1,wie mit 3 in der Figo 1 bezeichnet, angelegt werden·

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Bei der vorstehend beschriebenen Anordnung sind die Entwickelbedingungen wie bereits beschrieben eingestellt, damit die magnetische Anziehungskraft, die auf die magnetisierbaren Teilchen 8 wirkt, welehe sich an der Entwickelposition befinden, in der die Magnetbürste auf der Entwicklertrommel 1 ausgebildet ist und mit der Fotoaufnehmerfläche 5 in Reibkontakt steht, größer als die elektrische Abstoßkraft ist, die auf die magnetisierbaren Teilchen ausgeübt wird und die Entwicklung durch die Verwendung des obenstehend beschriebenen Entwicklers gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird.

An dieser Stelle ist anzumerken, daß als fotoleitfähiges Material, welches den Fotoaufnehmer bildet, neben den fotoleitfähigen Materialien der Cadmiumsulfidgruppe auch herkömmliche Materialien verwendet werden können, die aus Cadmiumsulfid oder Cadmiumsulfid und Cadmiumkarbonat bestehen und durch die allgemeine Formel CdS'nCdCO, (0 ^ η £ 4) repräsentiert sind oder aus solchen Substanzen zusammengesetzt sind und weiter metallisch aktiven Mitteln, wie beispielsweise Kupfer, Silber etc.,als Akzeptorverunreinigungen gedopt sind. Es ist unnötig zu sagen, daß die Form des Fotoaufnehmers nicht auf die Trommelform begrenzt ist, sondern jede andere Form, wie beispielsweise Filmform oder Bandform in Abhängigkeit von den Notwendigkeiten aufweisen kann.

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Im folgenden werden Beispiele gegeben, tun die vorliegende Erfindung zu erläutern ohne daß diese den Schutzumfang begrenzen.

Beispiel 1

HYMER-SBM 73 100 Gewichtsteile

(Handelsname für Styrenacrylcopolymer der Firma Sanyo Chemical Industries Ltd., Japan)

RB-BL 200 Gewichtsteile

(Handelsname für Eisen-Drei-Tetraoxid der Firma Chitan Kogyo Co., Ltd., Japan)

O 4 Gewichtsteile

(Handelsname für Ruß der Firma Mitsubishi Kasei Co., Ltd., Japan)

Die Mischung aus den obenstehenden Bestandteilen wurde ausreichend durch eine Dreikugelmühle geknetet und danach abgekühlt und darauffolgend durch eine gewöhnliches Verfahren zermahlen und klassifiziert um isolierende magnet!sierbare Teilchen mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 21 μ zu erhalten.

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Nach dem vorstehenden Vorgang werden 100 Gewichtsteile Styrenacrylcopolymerharz PICCOLASTIC D-125 (Handelsname der Firma Esso Standard Co., U.S.A.)» 8 Gewichtsteile Ruß MA^rIOO (bereits erwähnt) und 2 Gewichtsteile Ölschwarz BS (Handelsname der Firma Orient Chemical Co., Ltd., Japan) ausreichend miteinander durch eine bekannte Dreikugelmühle verknetet und danach abgekühlt und darauffolgend durch ein gewöhnliches Verfahren vermählen und klassifiziert um feine Teilchen mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 14 μ zu erhalten, denen hydrophobe Kieselerde R-972 (Handelsname der Firma Nippon Aerosil Co., Ltd., Japan) im Verhältnis gemäß der Tabelle 1 zugefügt wird, wobei durch ein ausreichendes Vermischen und Verrühren elektrisch isolierende nichtmagnetisierbare Teilchen an deren Oberflächen Kieselerde anhaftet erhalten werden.

Die magnetisierbaren Teilchen und die so erhaltenen nichtmagnetisierbaren Teilchen werden im Gewichtsverhältnis von 90 : 10 vermischt, um den Dreikomponentenentwickler herzustellen. Unter Anwendung dieses Entwicklers wurden Kopierversuche unter Verwendung eines Magnetbürstenentwickelgerätes, welches mit einem Rührwerk ausgestattet ist, durchgeführt, um den Zustand des Anhaftens der magnetisierbaren Teilchen an der Oberfläche des Fotoaufnehmers sowie die Bildqualitäten zu überprüfen, wobei die erhaltenen Ergebnisse zusammen mit den Ladungsmengen der magne tisierbaren Teilchen in der Tabelle 2 angegeben sind. Bei

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dem vorstehend beschriebenen Versuch waren die Entwickelbedingungen wie folgt:

Systemgeschwindigkeit (Bewegungsgeschwindigkeit des Fotoaufnehmers 11 cm/Sek

Entwickelvorspannung

Abstand d zwischen dem Fotoaufnehmer und der Entwicklertrommel

Magnetkraft der Magnetwalze

Oberflächenpotential des Fotoaufnehmers

am Bildteil
am Zwischenbildteil - 200.

- 300 V

0,7 mm

1000 Gauss

- 550 V

- 250 V

Fotoaufnehmer: Kadmiumsulfid als fotoleitfähiges Material mit Harz vermischt.

Tabelle 1

Beispiel	Bestandteile	der nichtmagnetisierbaren Teilchen	Ölschwarz Gew.Teile	Kieselerde Gew.%
Nr.	Styrenharz Gew.Teile	Ruß Gew.Teile	2	0
1	100	8	2	0,1
2	Il	8	2	0,2
3	ti	8	2	0,5
4	It	8	2	1,0
5	It	8

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Tabelle 2

-Η-

Beispiel Nr.	Ladungsmenge der magnetisierbaren Teilchen (μο/gr)	Anhaftung der magnetisierba ren Teilchen	Bildqualität
1	- 1,5	bemerkbar	günstig
2	- 1,3	nicht bemerkbar	Il
3	- 1,2	If	π
4	- 1,0	M	Il
VJl	- 0,8	ff	η

Wie aus den Ergebnissen der Tabelle 2 hervorgeht, findet die Anhaftung der magnetisierbaren Teilchen an der Fotoaufnehmeroberfläche unter den vorbestimmten Bedingungen dann statt, wenn die Ladungsmenge der magnetisierbaren Teilchen einen gewissen Wert übersteigt, aber bei dem Entwickelverfahren und dem Entwickler die hierfür gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wurden, konnte das unerwünschte Anhaften der magnetisierbaren Teilchen bei gleichzeitigem Erhalt von Kopierbildern mit hoher Qualität durchaus nicht bemerkt werden.

Darüberhinaus konnten im Beispiel 1 durch Verändern der Magnetkraft der Magnetwalze auf 1300 Gauss Versuche zur Ermittlung des Zustandes der Anziehungskraft der magnetisierbaren Teilchen und der Bildqualität gemacht werden, bei

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denen die Menge des Siliziumoxidzusatzes O, 0,05, 0,1 und 0,2 Gewichts% betrug und deren Ergebnisse in der folgenden Tabelle 3 enthalten sind. (Kieselerde « Siliziumoxid )
Tabelle 3

Kieselerde- Zusatz (Gew.%)	0	0,05	0,1	0,2
Anhaften der magnetisierba- ren Teilchen	bemerkbar	nicht bemerkbar	nicht bemerkbar	nicht bemerkbar
Bildqualität	gut	gut	gut	gut

Weiterhin wurde beim Beispiel 1 der Abstand d zwischen der Fotoaufnehmerfläche und der Entwicklertrommel auf 0,5 mm verändert und es wurden ähnliche Versuche zur Ermittlung der Anziehungskraft der magnetisierbaren Teilchen an der Fotoaufnehmeroberfläche mit Kieselerde-Zusatzmengen von 0, 0,05 und 0,1 Gewichts^ durchgeführt und die Ergebnisse gemäß der Tabelle 4 erhalten.

Tabelle 4

Kieselerde-Zusatz (Gew.%)	0	0,05	0,1
Anhaften der magne-» tisierbaren Teilchen	bemerkbar	nicht bemerkbar	nicht bemerkbar
Bildqualität	gut	gut	gut

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Beispiel 2 -^f-

Unter Verwendung von 100 Gewichtsteilen Styrenacrylcopolymerharz, PLIOLITE ACL (Handelsname der Firma Goodyear Company Ltd., U.S.A.) und 200 Gewichtsteilen Eisen-Drei-Tetraoxid, BL-500 (Handelsname der Firma . Chitan Kogyo Co., Ltd., Japan) werden,ähnlich wie in Beispiel 1 beschrieben,elektrisch isolierende magnetisierbare Teilchen (Volumenwiderstand 10 Xl..cm) mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 16 μ erhalten.

Abweichend vom obenstehenden werden durch Verwenden von 100 Gewichtsteilen Styrenharz, PICCOLASTIC E-125 (Handelsname der Firma Esso Standard Co., U.S.A.), 2 Gewichtsteile ölschwarz, Nigrosinbasis EX (Handelsname der Firma Orient Chemical Co., Ltd., Japan), und 8 Gewichtsteile Ruß KETCHEN BLACK EC (Handelsname der Firma Lion Yushi Co., Ltd., Japan) feine Teilchen mit einem mittleren Durchmesser von 14 μ auf ähnliche Art und Weise wie beim Beispiel 1 beschrieben erhalten und durch den Zusatz von 1,5 Gewichts^ Kieselerde nicht magnetisierbare Teilchen (Volumenwiderstand 10 XJ..cm) mit an den Oberflächen anhaftender Kieselerde hergestellt.

Die magnetisierbaren Teilchen und die so erhaltenen nichtmagnetisierbaren Teilchen werden im Gewichtsverhält-

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nis von 80 : 2ß vermischt um <ien Zweikomponentenentwickler herzustellen. Unter Verwendung dieses Zweikomponentenentwicklers wurden Kopierversuche ähnlich wie beim Beispiel 1 mit dem Ergebnis durchgeführt, daß bei Erhalt von hervorragender Bildqualität kein Anhaften der magnetisierbaren Teilchen an der Fotoaufnehmeroberfläche festgestellt werden konnte.

Beispiel 5

Durch Verwenden von 100 Gewichtsteilen Styrenacrylcopolymerharz und 100 Gewichtsteilen Eisen-Drei-Tetroxid werden isolierende magnetisierbare Teilchen mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 30 μ auf ähnliche Art und Weise wie beim Beispiel 1 erhalten.

Andererseits werden bei der Verwendung von 100 Gewichtsteilen Styrenharz, PICCOLASTIC E-125 (bereits beschrieben), 2 Gewichtsteilen ölschwarz, Nigrosinbasis EX (bereits beschreiben) und 2 Gewichtsteilen Ruß KETCHEN BLACK EC (bereits beschrieben) werden auf ähnliche Art und Weise wie beim Beispiel 1 feine Teilchen erhalten und durch Zusetzen von 0,1 Gewichts% Kieselerde nichtmagnetisierbare Teilchem mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 10 μ hergestellt,

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Die so erhaltenen magnet!sierbaren Teilchen und nichtmagnetisierbaren Teilchen werden mit einem Gewichtsverhältnis von 90 : 10 miteinander vermischt um den Zweikomponentenentwickler herzustellen. Unter Verwendung dieses Zweikomponentenentwicklers wurden Kopierversuche auf ähnliche Art und Weise wie beim Beispiel 1 durchgeführt und als Ergebnis kein Anhaften der magnetisierbaren Teilchen an der Fotoaufnehmeroberfläche und Kopierbilder ausgezeichneter Qualität erhalten.

Zusätzlich wurde als Ergebnis eines weiteren Kopierversuches, der gegenüber dem Beispiel 3 mit veränderter Kieselerde-Zusatzmenge von 2 Gewichts^ durchgeführt wurde, kein Anhaften der magnetisierbaren Teilchen an der Fotoaufnehmeroberfläche bemerkt und die Bildqualität war vergleichsweise gut.

Obwohl die vorliegende Erfindung anhand der Beispiele mit Bezug auf die einzige Figur vollständig beschrieben worden ist, bleibt anzumerken, daß zahlreiche Veränderungen und Modifikationen innerhalb des Schutzumfanges möglieh sind.

Ein verbessertes Magnetbursten-Entwickelverfahren zur Anwendung in der Elektrografie verwendet einen Zweikomponentenentwickler, der elektrisch isolierende magnetisier-

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bare Teilchen und elektrisch isolierende nichtmagnetisierbare Teilchen aufweist. Bei dem Entwiekelverfahren ist die magnetische Anziehungskraft, die auf die magnetisierbaren Teilchen ausgeübt wird, welche sich in der Entwickelposition befinden, in der die Magnetbürste des Entwicklers, die auf dem Entwicklerträgerelement ausgebildet ist, sich in einem reibenden Kontakt mit den elektrostatisch latenten Bildern auf einem Aufnehmerelement befindet, größer als die elektrische Abstoßkraft, die auf die magnetisierbaren Teilchen wirkt, um ein Anhaften der magnetisierbaren Teilchen am Aufnehmerelement zu verhindern.

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Claims

1. Magnetbürstsn-Entwiekelverfahren zur Anwendung in der Elektrografieρ wobei ein 2weikomponeat®n©ntwiekler verwendet wird, der als Träger elektrisch isolierende magnetisierbare Teilchen, die hauptsächlich aus magnetisierbar em Pulver und Bindemittel bestehsn und als Toner elektrisch isolierende nichtmagnetislerbare Teilchen aufweist, die hauptsächlich aus Farbstoff, Färbemittel und thermoplastischem Harz bestehen, der Entwickler an eine Entwicklertrommel aus nichtmagnetisierbarem Material durch die Wirkung eines Magnetelementes, welches in der Entwicklertrommel zur Ausbildung einer Magnetbürste aus besagtem Entwickler auf der Entwicklertrommel vorgesehen ist, angezogen ist und die Magnetbürste mit einem elektrostatisch

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latenten Bild, welches auf einem Aufnehmerelement unter Einwirkung einer Tonerschlieren verhindernden Vorspannung ausgebildet ist,in Berührung gebracht wird, um das elektrostatisch latente Bild in ein sichtbares Bild zu entwickeln, dadurch gekennzeichnet , daß das Magnetbürsten-Entwickelverfahren weiterhin einen Arbeitsschritt aufweist, in dem ein Anhaften vonSiULziumoxid an den Oberflächen der elektrisch isolierenden, nichtmagnetisierbaren Teilchen bewirkt wird, um die magnetische Anziehungskraft, die durch das Magnetelement(2)auf die elektrisch isolierenden magnetisierbaren Teilchen(8),die das Aufnehmerelement (4) berühren, ausgeübt wird, größer als die elektrische Abstoßkraft zu raachen_} die auf die magnetisierbaren Teilchen in Richtung auf das Aufnehmerelement (4) zu wirkt, um dadurch ein Anhaften der elektrisch isolierenden magnetisierbaren Teilchen (8) am Aufnehmerelement (4) zu verhindern.

2. Magnetbürsten-Entwickelverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die elektrisch isolierenden magnetisierbaren Teilchen (8) als Träger einen Volumenwiderstand höher als 10 XI.cm und einen mittleren Teilchendurchmesser von 10 bis 35 μ aufweisen, wobei die Vorspannung höher als das Restpotential am Bildzwischenteil auf dem Aufnehmerelement mit 50 bis 100 V als absolutem Wert eingestellt ist, die elektrisch isolierenden nichtmagnetisierbaren Teilchen 9 als Toner an den Oberflächen an-

im,
haftendes SiliziumoxidfBereich von 0,05 bis 2 Gewichts#

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bezogen auf 100 Gewichtsteile thermoplastisches Harz aufweisen, der Abstand(d)zwischen dem Aufnehmerelement (4) und der Entwicklertrommel (1) im Bereich von 0,5 bis 0,9 mm eingestellt ist und die Magnetkraft des Magnetelementes (2) im Bereich von 750 bis 1300 Gauss liegt.

3. Zweikomponentenentwickler zur Verwendung für die Elektrografie mit elektrisch isolierenden magnetisierbaren Teilchen als Träger, die hauptsächlich aus magnetisierbarem Pulver und Bindemittel bestehen, und elektrisch isolierenden nichtmagnetisierbaren Teilchen als Toner, die hauptsächlich aus Farbstoff, Färbemittel und thermoplastischem Harz bestehen, dadurch gekennzeichnet , daß die elektrisch isolierenden nichtmagnetisierbaren Teilchen (9) an ihren Oberflächen anhaftendes Siliziumoxid aufweisen.

4. Zweikomponentenentwickler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die elektrisch isolierenden magnetisierbaren Teilchen (8) einen Volumenwider-

10

stand größer als 10 11.cm und einen mittleren Teilchendurchmesserbereich von 10 bis 35 μ aufweist.

5. Zweikomponentenentwickler nach Anspruch 3# dadurch gekennzeichnet , daß die elektrisch isolierenden nichtmagnetisierbaren Teilchen (9) auf ihren Ober-

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flächen anhaftendes Siliziumoxid(Bereich von 0,05 bis 2 Gewichts^ bezogen auf 100 Gewichtsteile thermoplastisches Harz aufweist.

6, Zweikomponentenentwickler nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet , daß das Mischungsverhältnis von elektrisch isolierenden magnetisierbaren Teilchen (8) zu elektrisch isolierenden nichtmagnetisierbaren Teilchen (9) im Bereich von 65 : 35 bis 99 : 1 und insbesondere im Bereich von 80 : 20 bis 97 : 3 bezogen auf das Gewicht liegt.

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ORIGINAL INSPECTED