DE3027121A1

DE3027121A1 - Verfahren zum fixieren mittels einer schmelzwalze

Info

Publication number: DE3027121A1
Application number: DE19803027121
Authority: DE
Inventors: Yasuo Mitsuhashi
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1979-07-17
Filing date: 1980-07-17
Publication date: 1981-02-05
Also published as: US4499168A; DE3027121C2

Description

Tokyo, Japan

Verfahren zum Fixieren mittels einer Echmelzwalze

20 25 30 35

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Fixieren mittels einer Schmelzwalze unter Verwendung eines Entwicklungspulvers, das für Elektrophotographieverfahren, elektrostatische Aufzeichnungsverfahren, magnetische Aufzeichnungsverfahren usw. angev/endet werden kann.

Verschiedene Typen von Elektrophotographieverfahren sind, beispielsweise aus der US-PS 2 297 691 und den GB-PSS 1 165 406 und 1 165 405, bekannt. Bei diesen Verfahren werden unter Anwendung verschiedener Vorrichtungen reproduzierte Bilder erhalten, zu deren Herstellung folgende Verfahrensschritte durchgeführt werden: Erzeugung eines elektrischen Ladungsbildes auf einem mit einem photoleitfähigen Material aufgebauten, lichtempfindlichen Element, Entwicklung des

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BAD ORIGJNAL

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Ladungsbildes unter Verwendung eines Entwicklungstoners, anschließende Übertragung des Tonerbildes auf ein Bildübertragungsmaterial wie Papier, falls dies notwendig ist, und schließlich Fixierung des auf diese Weise übertragenen Bildes durch Hitze, Druck oder Lösungsmitteldampf.

Wenn in den gesamten Verfahrensschritton der Schritt der Übertragung des Tonerbildes auf ein Bildübertragungsmaterial eingeschlossen ist, so wird ein weiterer Schritt hinzugefügt, bei dem restlicher Toner entfernt wird.

Bekannte Verfahren zur Sichtbarmachung elektrischer Ladungsbilder unter Verwendung eines Toners sind beispielsweise das Magnetbürstenverfahren (US-PS 2 874 063), das Kaskaden-Entwicklungsverfahren (US-PS 2 618 552),das Pulverwolkenverfahren (US-PS 2 221 776), ein Verfahren, bei dem ein elektrisch leitfähiger, magnetischer Toner eingesetzt wird (US-PS 3 909 258) und andere Verfahren.

Als Toner, die für diese Entwicklungsverfahren geeignet sind, sind bisher feine Pulver aus einem natürlichen oder synthetischen Uarzmaterial, in dem Farbstoffe und Pigmente dispergiert sind, eingesetzt worden. Beispielsweise v/erden als Toner pulverisierte T·-· i Lehen _mit einem Durchmesser von 1 bis 30 jum oder einem ähnlichen Durchmesser, die durch Dispergieren eines Farbmittels in einem Bindemittelharz wie Polystyrol hergestellt worden sind, eingesetzt. Für magnetische Toner sind Magnetit und ähnliche, magnetische Teilchen enthaltende Materialien verwendet worden. Im Falle des Systems, bei dem der sog. Zweikomponenten-Entwickler eingesetzt wird, wird der Toner im Gemisch mit Trägerteilchen wie Glasperlen, Eisenpulver usw. verwendet.

Diese Toner müssen verschiedene physikalische und chemisehe Eigenschaften haben, jedoch haben die meisten der

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bekannten Toner bestimmte Mängel, die nachstehend erwähnt werden. Beispielsweise neigen die meisten Toner, die durch Erhitzen leicht schmelzen, dazu, daß sie während der Lagerung oder innerhalb der Reproduktions- bzw. Kopier-Vorrichtung zusammenbacken oder koagulieren. Die meisten anderen Toner verschlechtern ihre triboelektrischen Eigenschaften und ihr Fl i eßvermöp;en aufgrund von Temperaturveränderungen in der Umgebung. Die meisten Vertreter von wieder anderen Tonern fuhren aufgrund einer gegenseitigen Beeinträchtiäunji zwischen dem Toner, den Trägerteilchen und dem lichtempfindlichen Element, die von Zusammenstößen zwischen den Tonerteilchen und den Trägerteilchen sowie von der Berührung zwischen diesen Teilchen und der Oberfläche des lichtempfindlichen, plattenförmigen Elements als Ergebnis der wiederholten Entwicklung bei kontinuierlichem Betrieb der Kopiervorrichtung herrührt, zu Veränderungen in der Bilddichte oder zu einer Erhöhung der Hintergrundsdichte. Weiterhin verursachen die meisten Vertreter von wieder anderen Tonern eine Erhöhung der Hintergrundsdichte, wenn die Dichte des reproduzierten Bildes durch eine Erhöhung der an der Oberfläche des lichtempfindlichen, plattenförmigen Elements anhaftenden Menge des Toners vergrößert werden soll, wodurch die Erscheinung der sog. Schleierbildung verursacht wird.

Eine der verschiedenen, unerwünschten Erscheinungen, die vorstehend erwähnt worden sind, tritt infolge der Sprödigkeit der Tonerteilchen ein. Da die Tonerteilchen spröde sind, werden sie durch die Einwirkung mechanischer Kräfte leicht pulverisiert, was vom Gesichtspunkt der Produktivität bei der Herstellung des Toners aus einen Vorzug darzustellen scheint. Andererseits neigen jedoch solche Tonerteilchen dazu, daß sie durch eine Last, die innerhalb der Entwicklungsvorrichtung an die Tonerteilchen angelegt wird, leicht zerquetscht bzw. zerbrochen und pul-

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verisiert werden, v/odurch unerwünschte Lrschoinungon wie cine Verunreinigung dor Trägerteilchen und des Entwicklungszylinders oder die Erscheinung dc;r Schloicrbildung in dem reproduzierten Bild aufgrund des Umstands, daß die Tonerteilchen selbst hinsichtlich ihrer Ladung nicht mehr genau reguliert werden können, hervorgerufen worden. Durch die Sprödigkeit der Tonerteilchen wird die Haltbarkeit des Ent v;.i ck 1 r rr in hohem Maße beeinträchtigt.

Zur Vermeidung solcher Verschlochterungserscheinunqen ist die Verwendung verschiedener polymerisierter Substanzen mit hohem Molekulargewicht in Betracht gezogen worden. Wenn man jedoch berücksichtigt, daß beim letzten Schritt der Reproduktion bzw. des Kopierens üblicherweise eine Bildfixierung unter Einwirkung von Hitze durchgeführt wird, wird der Einsatz von polymerisiorten Substanzen mit hohem Molekulargewicht vom Gesichtspunkt der Energieeinsparung aus nicht bevorzugt, da die Fixiertemperatur bei der Bildfixierung mit einer solchen polymeren Substanz erhöht werden müßte, wofür eine viel größere Wärmemenge notv/endig wäre. Zur Beseitigung solcher Verschlechterungserscheinungen ist auch die Zugabe einer kleinen Menge eines Plastifizierungsmittels in dom Toner vorgeschlagen worden. Auch dieser Vorschlag ist problematisch, und zwar in der Hinsicht, daß dadurch das riießvermögen des Toners beeinträchtigt wird und auch das Trägerteilchen verunreinigt v/erden usw. , weshalb dieser Vorschlag nicht immer zum Erfolg führt.

Andererseits ist ein mechanisches Zerquetschen oder Zerbrechen nicht durchführbar, wenn der Toner zu hart ist, wodurch eine Herstellung des Toners in der Praxis schwierig gemacht wird.

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Aus verschiedenen Gründen, die vorstehend erwähnt worden sind, sind bisher als Bindemittelharz für den Toner Polystyrol oder Copolymere von Styrol und Butylmethacrylat mit einem relativ niedrigen Molekulargewicht von wenigen

β bis mehreren Tausend und einer geeigneten Härte eingesetzt worden.

In neuerer Zeit wird jedoch von verschiedenen Verwenderkreisen ein starkes Interesse an einer Verbesserung der Betriebszuverlässigkeit von Reproduktions- bzw. Kopiervorrichtungen geäußert. Die Hersteller von Kopiervorrichtungen streben nun die Entwicklung und Herstellung von Kopiervorrichtungen an, die vom Gesichtspunkt der Wartung aus eine längere Betriebsfähigkeit haben. Unter solchen Umständen wurde bei der Überprüfung der verschiedenen Eigenschaften von Tonern festgestellt, daß Polystyrol oder Copolymere von Styrol und Butylmethacrylat mit einem relativ niedrigen Molekulargewicht, wie sie vorstehend erv/ähnt worden sind, in bezug auf ihre Karte als Bindemittelharz für Toner nicht zufriedenstellend sind und daß Materialien mit einer größeren Härte benötigt werden.

In den letzten Jahren hat sich das Schmelzwalzen-Fixierverfahren allgemein als Bildfixierverfahren in Kopiervorrichtungen verbreitet. Bei den meisten Schmelzwalzen-Bildfixiervorrichtungen, die in gegenwärtig im Handel erhältliche Kopiervorrichtungen eingebaut sind, wird auf die Oberfläche der Walze üblicherweise öl aufgebracht. Das Aufbringen von Öl führt jedoch aufgrund der Verdampfung des Öls zur Belästigung der Bedienungspersonen, zu einer Bildung von Ölflecken auf den Blättern, zu einem komplizierten Aufbau der Fixiervorrichtung, die nicht selten zu mechanischen Störungen neigt, und zu einer Erhöhung der Herstellungskosten und verschiedenen anderen, unerwünschten Erscheinungen. Aus diesem Grund ist die Bereit-

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stellung einer Schmelzwalzen-Bildfixiervorrichtung erwartet worden, bei der auf die Walze kein Öl oder nur eine sehr geringe Ölmenge aufgebracht wird. Eine solche Verbesserung kann jedoch nicht erzielt v/erden, ohne daß c der Toner selbst verbessert wird. Die Schwierigkeit bei der Anwendung einer Schmelzwalzen-Bildfixiervorrichtung, bei der auf die Walze kein Öl aufgebracht wird, besteht darin, daß der Toner in ausreichendem Maße von der Bildfixierwalze ablösbar sein sollte, damit das fehlende

-ig Aufbringen von Öl kompensiert wird. Es ist nämlich schwierig, einen Toner zu erhalten, der unter Beibehaltung einer möglichst niedrigen Fixiertemperatur die Eigenschaft hat, ein Absetzen (des Toners an der Walze) und ein Herumwickeln (um die Walze) zu verhindern, und es ist noch schwieriger, einen Toner zu erhalten, bei dem sowohl die Bildfixierungs- als auch die Entwicklungseigenschaften ausgezeichnet sind.

Bei den bekannten Tonern hat das Bindemittelharz eine Molekulargewichts-Verteilungskurve mit einem Spitzenwert des Molekulargewichts oder mit einer Vielzahl von Spitzenwerten im Bereich des niedrigen Molekulargewichts, oder das Bindemittelharz ist eine Mischung von vollständig verschiedenen Verbindungen, die alle eine unterschiedliehe Molekulargewichtsverteilung haben.

Von Tonern, wie sie vorstehend erwähnt worden sind, kann nicht behauptet werden, daß sie sowohl hinsichtlich der Bildfixiereigenschaften als auch hinsichtlich der Ent-Wicklungseigenschaften ausgezeichnete Toner sind.

Bisher sind verschiedene Verfahren zur Verbesserung der Bildfixiereigenschaften eines Toners in bezug auf die Schmelzwalzen-Fixierung vorgeschlagen worden. Aus der US-PS 3 941 898 ist beispielsweise ein Toner bekannt,

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bei dem als Bindemittelharz ein vernetztes Polymer eingesetzt wird. Bei dem aus der US-PS 3 941 898 bekannten Verfahren kann eine merkliche Verbesserung in bezug auf die Eigenschaft der Verhinderung des Absetzens und des Herumwickeins festgestellt werden, jedoch verbleiben noch verschiedene Nachteile. Beispielsweise kann durch ein bloßes Vernetzen keine zufriedenstellende Bildfixiereigenschaft erzielt werden, da die Fixiertemperatur noch niedrig ist, und es ist schwierig, den Tonern, bei denen

10 solche vernetzten Polymere als Bindemittelharz eingesetzt werden, zufriedenstellende Entwicklungseigenschaften zu verleihen, weil es schwierig ist, in dem vernetzten Polymeren ein Pigment zu dispergieren und v/eil das vernetzte Polymere mit anderen Polymeren nicht verträglich ist.

Ferner ist aus der DE-OS 2352604 ein Toner bekannt, bei dem ein Polypropylen mit niedrigem Molekulargewicht mit einem Harz vom Styroltyp vermischt ist. Bei dem aus der DE-OS 2352604 bekannten Toner ist es notwendig, eine große Menge Polypropylen mit niedrigem Molekulargewicht einzubeziehen, um eine zufriedenstellende Wirkung hinsichtlich der Eigenschaft der Verhinderung des Absetzens zu erzielen. Andererseits zeigt der Toner jedoch in erhöhtem Maße die Eigenschaft, zu koagulieren, wodurch die Entwicklungseigenschaften des Toners in einem nachteiligen Ausmaß ver-

25 schlechtert werden.

Es ist demnach Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Fixieren mittels einer Schmelzwalze unter Verwendung eines Entwicklungspulvers bereitzustellen, bei dem kein Absetzen des Tonerbildes an der Schmelzwalze verursacht wird, bei dem eine Schmelzwalzen-Fixiervorrichtung angewendet werden kann, in der auf die Walze kein Öl aufgebracht wird, und bei dem ein Entwicklungspulver eingesetzt wird, das weniger zum Anhaften an den Trägerteilchen, dem Trägerelement

35 für den Toner, der Oberfläche des lichtempfindlichen

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Elements und der Reinigungsklinge usw. und zu einer Beeinträchtigung dieser Elemente neigt, eine ausgezeichnete Schlagfestigkeit hat, kein Koagulieren verursacht und ein ausgezeichnetes Fließvermögen und eine ausgezeichnete Haltbarkeit sowie eine niedrige Fixiertemperatur hat.

Diese Aufgabe wird durch das im Patentanspruch 1 gekennzeichnete Verfahren gelöst.

Das in dem Entwicklungspulver enthaltene polymere Material vom Vinyltyp hat vorzugsweise mindestens einen Spitzenwert des Molekulargewichts im Molekulargewichtsbereich von 5 χ 1O³bis 8 χ ίο⁴ bzw. von 10⁵ bis 1,5 χ 10⁶.

Die beigefügten Zeichnungen werden nachstehend kurz erläutert.

Fig. 1 ist eine schematische Querschnittsansicht einer Entwicklungsvorrichtung, bei der ein magnetischer Entwickler angewendet wird, und

Fig. 2 ist eine schematische Querschnittsansicht eines Beispiels einer Schmelzwalzen-Bildfixiervorrichtung.

Nachstehend wird die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung erläutert.

Ein Polymer vom Vinyltyp, das in einem durch die GeI-Permeations-Chromatographie (GPC) gemessenen Chromatogramm einen Spitzenwert des Molekulargewichts im Molekulargewichtsbereich von 10 bis 2 χ 10 aufweist, leistet einen wirksamen Beitrag zur Lösung der Aufgabe der Erfindung.

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Es muß jedoch beachtet werden, daß bei einer Vergrößerung des Anteils des Polymeren mit einem in diesem Bereich liegenden Molekulargewicht die für das Fixieren durch Hitzeeinwirkung erforderliche Bildfixiertemperatur entsprechend erhöht wird. Wie vorstehend erwähnt wurde, wird eine Erhöhung der Bildfixiertemperatur vom Gesichtspunkt der Energieersparung aus nicht bevorzugt. Aus diesem Grund ist es notwendig geworden, ein anderes Polymeres, und zwar ein Polymeres, dessen Spitzenwert im GPC-Chromatogramm im Molekulargewichtsbereich von 1CH bis 8 χ 10 liegt, in einer geeigneten Menge einzumischen. Ein solches Polymeres kann entweder in der Stufe seiner Synthetisierung so eingestellt werden, daß sein Molekulargewicht in den Bereichen von 10^ bis 8 χ 10 und von 10 bis 2 χ 10^ jeweils mindestens einen Spitzenwert aufweist, oder es kann hergestellt werden, indem man ein Polymeres (P), dessen Spitzenwert im Molekulargewichtsbereich von 10³ bis 8 χ 10⁴ liegt, und ein Polymeres (Q), dessen Spitzenwert im Molekulargewichtsbereich von 10 bis 2 χ 10 liegt, miteinander vermischt. Im letztgenannten Fall sollte das auf das Gewicht bezogene Mischungsverhältnis Q/P der Polymeren (Q) und (P) zwischen 2/1 und 1/50 liegen. Wenn das Mischungsverhältnis Q/P größer als 2/1 ist, wird in dem Fall, daß das gegenwärtig allgemein übliche Heißfixierverfahren angewandt wird, eine sehr große Wärmeenergiemenge benötigt, was nicht bevorzugt wird. Andererseits kann keine Wirkung des Vermischens der Polymeren P und Q festgestellt werden, wenn das Mischungsverhältnis Q/P kleiner als 1/50 ist. Es ist zwar nicht immer notwendig, daß die Polymeren P und Q eine identische Zusammensetzung haben, jedoch sollte das den Hauptbestandteil dieser Polymeren bildende Monomere vorzugsweise identisch sein.

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Zur Messung der Lage des Spitzenwertes des Molekulargewichts des Polymeren vom Vinyltyp in der Molekulargewichts-Verteilungskurve für den erfindungsgemäßen Zweck wird im allgemeinen ein geeignetes Verfahren der Gel-Permeations-Chromatographie angewendet, wie es nachstehend erläutert wird:

1. Meßbedingungen:

10 a) Temperatur 2 5°C

b) Lösungsmittel Tetrahydrofuran-Lösung

c) Fließgeschwindigkeit 1 ml/min

d) Konzentration der Probe 8 mg/ml der Tetrahydro

furan-Lösung

e) Gießmenge der Probe 0,5 ml

2. Säule:

Um eine zufriedenstellende Messung des Molekulargewichtsbereichs von 10 bis 2 χ 10 zu gewährleisten, wird in Kombination eine Vielzahl von im Handel erhältlichen Polystyrolgel-Säulen angewendet.

Nachstehend werden Beispiele für bevorzugte Kombinationen gezeigt:

1. Kombination von "p-STYRAGEL" 500, 10³, 10⁴ und 10⁵ (Waters Inc.).

2. Kombination von "SHODEX" A-802, A-803, A-804 und A-805

(Showa Denko K.K.).

3. Eichkurve: 35

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Die Eichkurve wird unter Anwendung eines Standard-Polystyrols gezeichnet. Als Standard-Polystyrole werden vorzugsweise die Polystyrole von Pressure Chemical Co. oder

2 Toyo Soda Kogyo K.K. mit den Molekulargewichten 6 χ 10 ;

5 2,1 χ 10³; 4 χ 10³; 1,75 χ 10⁴; 5,1 χ 10⁴; 1,1 χ ΙΟ⁵;

3,9 χ 10⁵; 8,6 χ 10⁵; 2 χ 10⁶ und 4,48 χ 10⁶ angewendet. Geeigneterweise werden mindestens 10 Arten solcher Standard-Polystyrole angewendet.

10 4. Nachweisvorrichtung:

Es wird eine Brechungsindex-Meßzelle angewendet.

Bei dem für das erfindungsgemäße Verfahren geeigneten Polymeren vom Vinyltyp handelt es sich um ein Polymeres,

in dem ein Monomer vom Vinyltyp enthalten ist. Beispiele für die Monomere vom Vinyltyp sind: Styrol und dessen Substitutionsprodukte; Monocarbonsäuren mit einer Doppelbindung und deren Substitutionsprodukte wie Acrylsäure, Methylacrylat, fithylacrylat, Butylacrylat, Dodecylacrylat, Octylacrylat, Phenylacrylat, Methacrylsäure, Methylmethacrylat, Äthylmethacrylat, Butylmethacrylat, Octylmethacrylat, Acrylnitril, Methacrylnitril, Acrylamid usw.; Dicarbonsäuren mit einer Doppelbindung und deren Substitutionsprodukte wie Maleinsäure, Butylmaleat, Methylmaleat, Dimethylmaleat usw.; Vinylester wie Vinylchlorid, Vinylacetat, Vinylbenzoat usw.; Vinylketone wie Vinylmethylketon, Vinyläthylketon usw. und Vinyläther wie Vinylmethyläther, Vinyläthyläther, Vinylisobutyläther usw. Diese Vinylmonomeren können einzeln oder in Kombination eingesetzt werden. Von diesen Polymeren vom Vinyltyp werden die Copolymere vom Styroltyp bevorzugt.

Diese Polymeren vom Vinyltyp mit dem vorstehend erwähnten GPC-Chromatogramm sind als Bindemittelharz in einer Menge von 30 bis 90 und vorzugsweise von 50 bis 85 Gew.%, auf

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das Gesamtgewicht des Entwicklungspulvers bezogen, enthalten.

Bei den Copolymeren vom Styroltyp handelt es sich um die Copolymere von Styrol und dessen Substitutionsprodukten wie o£,-Methylstyrol, p-Chlorstyrol usw. mit anderen Monomeren. Das Copolymerisationsverhältnis dieses Monomeren vom Styroltyp in den Copolymeren vom Styroltyp sollte vorzugsweise 30 bis 95 Gew.% oder insbesondere 50 bis 90 Gew.% betragen, wobei ein Copolymerisationsverhältnis des Monomeren vom Styroltyp von 60 bis 85 Gew.% besonders bevorzugt wird. Als Comonomere für die Monomeren vom Styroltyp in den Copolymeren vom Styroltyp v/erden Alkylester von Acrylsäure, bei denen die Alkylgruppe 1 bis 15 Kohlenstoffatome enthält, und Alkylester von Methacrylsäure, bei denen die Alkylgruppe 2 bis 15 Kohlenstoffatome enthält, bevorzugt.

Die Copolymeren vom Styroltyp können auch mit anderen Polymeren vom Vinyltyp vermischt werden. In diesem Fall sollte das Mischungsverhältnis der Copolymeren vom Styroltyp vorzugsweise 50 bis 100 und insbesondere 70 bis 100 Gew.%, auf die Gesamtmenge der Mischung der Polymeren vom Vinyltyp bezogen, betragen, wobei ein Mischungsverhältnis der Copolymeren vom Styroltyp von 90 bis 100 Gew.% besonders bevorzugt wird.

Die Copolymeren vom Styroltyp, die für die im erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzten Entwicklungspulver verwendet werden, können durch bekannte Polymerisationsverfahren, z. B. durch die Suspensionspolymerisation, die Emulsionspolymerisation, die Lösungspolymerisation und die Blockpolymerisation, hergestellt werden. Zur Einstellung des Molekulargewichts können die bekannten Hilfsmittel für die Einstellung des Molekulargewichts

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1 wie Laurylmercaptan, Phenylmercaptan, Butylmercaptan,

Dodecylmercaptan und andere Mercaptane sowie Kohlenstofftetrachlorid, Kohlenstofftetrabromid und andere halogenierte Kohlenwasserstoffe eingesetzt werden.

Um durch Vermischen verschiedener Arten von Copolymeren vom Styroltyp ein Entwicklungspulver zu erhalten, das für die Echmelzwalzen-Fixierung noch besser geeignet ist, kann es zufriedenstellend sein, eine Polymermischung herzu-

10 stellen, in der ein Copolymer A vom Styroltyp und ein

anderes Copolymer B vom Styroltyp enthalten sind, wobei für das Copolymere A vom Styroltyp (das ein mittleres Molekulargewicht M, und ein Copolymerisationsverhältnis der Monomeren vom Styroltyp von !^Gewichtsprozent aufweist) und das Copolymere B vom Styroltyp (das ein mittleres Molekulargewicht M₀ und ein Copolymerisationsverhältnis der Monomeren vom Styroltyp von W_p Gewichtsprozent aufweist) die Beziehungen M₇. < M_x, und W₇. > W_n gelten.

Jn. XJ λ ü

In diesem Fall beträgt das Copolymerisationsverhältnis des Monomeren vom Styroltyp Vi_A in dem Copolymeren A 50 bis 98 Gew.% und das Copolymerisationsverhältnis des Monomeren vom Styroltyp W in dem Copolymeren B 35 bis 90 Gew.%.

Die wichtigen Punkte, die in diesem Fall beachtet werden müssen, bestehen in Folgendem:

(1) Das Bindemittelharz ist eine Mischung von Copolymeren vom Styroltyp mit verschiedenem mittlerem Molekularge-

30 wicht;

(2) das Copolymerisationsverhältnis des Monomeren vom Styroltyp in dem Copolymeren mit dem höheren mittleren Molekulargewicht ist kleiner als das Copolymerisationsverhältnis des Monomeren vom Styroltyp in dem Copolymeren

35 mit dem niedrigeren mittleren Molekulargewicht und

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(3) das Copolymere sollte vorzugsweise ein Copolymer vom Styrol-Acryl-Typ sein. Die Beachtung dieser Punkte führt zu den folgenden Kennzeichen:

Das erste Kennzeichen besteht darin, daß das Copolymer mit dem größeren mittleren Molekulargewicht zu zufriedenstellenden Eigenschaften in bezug auf die Verhinderung des Absetzens und des Herumwickeins führt, während das Copolymer mit niedrigem mittlerem Molekulargewicht zu der Eigenschaft einer niedrigen Fixiertemperatur führt. Solche günstigen Eigenschaften können bei einem Toner, in dem als Bindemittelharz ein Polymeres enthalten ist, das in seiner.Molekulargewichts-Verteilungskurve nur einen Spitzenwert aufweist, nicht erhalten werden.

Durch das zweite Kennzeichen wird die vorstehend erwähnte Tendenz in einem noch höheren Maße bevorzugt gemacht. Das heißt, daß die Fixiertemperatur des Polymeren mit einem niedrigen mittleren Molekulargewicht aufgrund dieses niedrigen Molekulargewichts kaum erhöht wird, während das Polymere mit einem niedrigen mittleren Molekulargewicht durch eine Erhöhung des Gehalts an dem Monomeren vom Styroltyp ausgezeichnete Entwicklungseigenschaften und ausgezeichnete Eigenschaften in bezug auf die Verhinderung des Blockierens erhält und seine Übergangstemperatur Tg erhöht wird. Andererseits wird die Fixiertemperatur des Polymeren mit einem hohen mittleren Molekulargewicht herabgesetzt, indem man den Gehalt des Monomeren vom Styroltyp vermindert.

Das dritte Kennzeichen besteht darin, daß durch eine geeignete Kombination der Monomeren sowohl hinsichtlich der Entwicklung als auch hinsichtlich der Bildfixierung ausgezeichnete Eigenschaften erhalten werden können.

Diese ausgezeichneten Eigenschaften scheinen dem Mono-

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] meren vom Styroltyp, das einen viel höheren Beitrag zur Entwicklung leistet, und dem Monomeren vom Acryltyp, das einen viel höheren Beitrag zur Bildfixierung leistet, zuzuschreiben zu sein.

Das im erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzte Entwicklungspulver kann außer den vorstehend erwähnten Polymeren vom Vinyltyp folgende Verbindungen in einem unter dem Gehalt der Polymeren vom Vinyltyp liegenden Verhältnis enthalten: Beispiele für solche Verbindungen sind Siliconharz, Polyester, Polyurethan, Polyamid, Epoxidharz, Polyvinylbutyral, Terpentinharz, modifiziertes Terpentinharz, Terpenharz, Phenolharz, aliphatisches oder alicyclisches Kohlenwasserstoffharz, aromatisches Petroleum-

15 harz, chloriertes Paraffin und Paraffinwachs.

Beispiele für feine Teilchen eines magnetischen Materials, die in das Entwicklungspulver einbezogen werden, um einen magnetischen Toner zu erhalten, sind Eisen, Mangan, Nickel,

20 Kobalt, Chrom und andere Metalle; Magnetit, Hämatit,

verschiedene Arten von Ferriten, Manganlegierungen und andere ferromagnetische Legierungen. Für diesen Zweck können alle Materialien eingesetzt werden, die magnetische Eigenschaften zeigen oder magnetisierbar sind. Diese Materialien werden für ihre Verwendung bis zur Erzielung eines durchschnittlichen Teilchendurchmessers von 0,05 bis 5 pm und vorzugsweise von 0,1 bis 2 μτα. pulverisiert. Die feinen magnetischen Teilchen, die in das magnetische Pulver einbezogen werden, sind vorzugsweise in einer Menge von 15 bis 70 und insbesondere von 25 bis 45 Gew.%, auf das Gesamtgewicht des Entwicklungspulvers bezogen, enthalten.

Weiterhin können zu dem im erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzten Toner zum Zwecke der Anfärbung und der

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Regulierung der Ladung usw. verschiedene Arten von Zusatzstoffen hinzugegeben werden. Beispiele für solche Zusatzstoffe sind Carbon Black, Eisenschwarz, Graphit, Nigrosin, Metallkomplexe von Monoazofarbstoffen, Preußischblau, Phthalocyaninblau, Hansagelb, Benzidingelb, Chinacridon und verschiedene Arten von Lackpigmenten. Auch Polytetrafluoräthylen, Verbindungen mit Schmierstoffeigenschaften wie Fettsäuren und deren Metallsalze und Bisamid, Plastifizierungsmittel wie Dicyclohexylphthalat usw. können

10 hinzugegeben werden. Auch hydrophobes, kolloidales

Siliciumdioxid usw. können als Mittel zur Verbesserung des Fließvermögens in einer Menge von 10 bis 40 Gew.% in dem Entwicklungspulver enthalten sein. Dieses Mittel zur Verbesserung des Fließvermögens kann natürlich separat von außen zu dem Entwicklungspulver für die Verwendung hinzugegeben werden. Dabei beträgt die hinzugegebene Menge 0,05 bis 5 Gew.%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Entwicklungspulvers.

Das vorstehend beschriebene, aus dem Bindemittelharz, dem magnetischen Pulver, dem Farbmittel, dem Mittel zur Regulierung der Ladung usw. hergestellte Entwicklungspulver hat, wie festgestellt wurde, eine hohe Beständigkeit gegenüber Belastungen, denen es innerhalb der Entwicklungsvorrichtung ausgesetzt ist, und während des Haltbarkeitstestes wurde auch festgestellt, daß das Entwicklungspulver keiner Verschlechterung infolge eines Pulverisierens unterliegt. Im Gegensatz dazu wurde festgestellt, daß die anderen Materialien, die in der Reproduktions- bzw. Kopiervorrichtung angewendet werden, z. B. die Oberfläche des lichtempfindlichen Elements, das Reinigungselement, die Oberfläche des EntwicklungsZylinders und die Trägerteilchen, wegen der hohen Härte der Tonerteilchen dazu neigen, abgerieben oder beeinträchtigt bzw. verschlechtert zu werden. Zur Beseitigung dieses Nachteils wird deshalb

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außerdem eine sehr kleine Menge eines Olefin-Homopolymeren oder -Copolymeren vom Äthylentyp mit einer Schmelzviskosität von 10 bis 10 mPa.s bei 140⁰C hinzugegeben. Wenn die Zugabe des Polymeren zu dem Entwicklungspulver für die Verwendung von außen erfolgt, kommt es während der wiederholten Verwendung in nicht zu vermeidender Weise zu Veränderungen im Gewichtsverhältnis zwischen dem Polymeren und dem Entwicklungspulver, wodurch Veränderungen in den Entwicklungseigenschaften usw. hervorgerufen werden. Aus diesem Grunde sollte dieser Zusatzstoff von Anfang an in dem Entwicklungspulver selbst enthalten sein.

Wenn das Olefin-Polymer mit dem vorstehend erwähnten Viskositätsbereich in dem Entwicklungspulver in einer

Menge von 0,1 bis 5 und vorzugsweise von 0,2 bis 3 Gew.% enthalten ist, werden die Dispergierbarkeit und die Verträglichkeit des Pigments und des feinen magnetischen Pulvers in bezug auf das Entwicklungspulver verbessert, wodurch schädliche Wirkungen auf die Oberfläche des lichtempfindlichen Elements, das Reinigungselement usw. vermindert werden.

Beispiele für Olefin-Homopolymere und -Copolymere vom Äthylentyp, die für diesen Zweck geeignet sind, sind Polyäthylen, Polypropylen, Äthylen/Propylen-Copolymere, Äthylen/Vinylacetat-Copolymere, Äthylen/Äthylacrylat-Copolymere und Ionomere, in denen das Polyäthylengerüst enthalten ist. Die vorstehend erwähnten Copolymere sollten

ein Olefin-Monomer in einem Verhältnis von 50 bis 100

und vorzugsweise von 60 bis 100 Mol.% enthalten. Für die Messung der Schmelzviskosität wird das Brookfield-Verfahren angewendet. In diesem Fall wird ein Viskometer vom B-Typ eingesetzt, an dem eine Anpassungseinrichtung

für die Messung von kleinen Probemengen angebracht wird. 35

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Das im erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzte Entwicklungspulver wird zusammen mit Eisenpulver, Glasperlen, Nickelpulver, Ferritpulver und anderen Trägerteilchen, die je nach Erfordernis beigemischt werden, als Entwickler für elektrische Ladungsbilder verwendet. Dieses Entwicklungspulver kann auch zur Verbesserung seines Fließvermögens mit hydrophobem, kolloidalem Siliciumdioxid vermischt werden, oder es kann mit einem Schleifpulver wie Ceroxid vermischt werden, um zu verhindern, daß der Toner klebt.

Nachstehend wird das Elektrophotographieverfahren erläutert, in dem das Entwicklungspulver des erfindungsgemäßen Verfahrens eingesetzt wird.

Bekannte Verfahren zur Entwicklung von Ladungsbildern unter Verwendung eines Toners sind, wie schon erwähnt wurde, das Magnetbürstenverfahren, das Kaskaden-Entwicklungsverfahren, das Pulverwolkenvorfahren, ein Verfahren, bei dem ein elektrisch leitfähiger, magnetischer Toner eingesetzt wird (US-PS 3 909 258), ein Verfahren, bei dem ein magnetischer Toner mit einem hohen Widerstand eingesetzt wird, und andere Verfahren. Das im erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzte Entwicklungspulver eignet sich am besten für das Entwicklungsverfahren, bei dem der sog. Einkomponenten-Entwickler verwendet wird, in dem feine magnetische Teilchen enthalten sind.

Für das im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren anzuwendende Bildübertragungsverfahren, bei dem ein entwickeltes Bild auf ein Bildübertragungselement übertragen wird, können das Korona-Übertragungssystem, das Vorspannungs-übertragungssystem, ein System, bei dem elektrisch leitfähige Walzen angev/endet werden, und andere ·" elektrostatische Ubertragungssysteme und das Magnetfeld-

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1 Übertragungssystem angewendet v/erden.

Weiterhin kann das im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren durchgeführte Tonerentfernungsverfahren, bei dem restlicher Toner, der sich auf der lichtempfindlichen Schicht oder der isolierenden Schicht befindet, entfernt wird, aus dem Klingen-Reinigungssystem und dem Pelzbürsten-Reinigungssystem usw. ausgewählt werden.

Die Bildfixierung wird mittels einer Schmelzwalze durchgeführt. Im einzelnen wird das auf einem Bildträgerelement befindliche Entwicklungspulverbild durch ein Paar von Walzen hindurchlaufen gelassen, wobei mindestens eine der Walzen im erhitzten Zustand gehalten v/ird, um das Entwicklungspulver auf dem Bildträgerelement zu schmelzen. Das Entwicklungspulver, das bei der Bildfixierung gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt wird, führt weder zu einem Absetzen des Bildes auf der Walze noch zu einem Herumwickeln des Papiers um die

20 Walze. Die Oberfläche dieser Walze sollte vorzugsweise

mit einem fluoriertem Harz oder mit Siliconkautschuk beschichtet sein, wobei eine Beschichtung mit Siliconkautschuk in höherem Maße bevorzugt wird. Außerdem kann auf die Schmelzwalze eine Trennflüssigkeit wie Siliconöl

25 usw. aufgetragen werden.

Beispiel 1

Die nachstehenden, als Bestandteile dienenden Materialien werden in einer Kugelmühle pulverisiert und gut vermischt und dann in einer Walzenmühle geschmolzen und verknetet.

Polymermischung, bestehend aus 80 Gew.T eines Styrol/

Butylacrylat-Copolymeren mit einem mittleren ° Molekulargewicht von 9000 (Gewichtsverhältnis

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der Monomeren: 65/35) und 2O Gew.T eines Styrol/ Butylacrylat-Copolymeren mit einem mittleren Molekulargewicht von 205 000 (Gewichtsverhältnis der Monomeren: 65/35)/ mit Spitzenwerten von 10 500 und 20 000 in der durch GPC ermittelten Molekulargewichts-Verteilungskurve ... 100 Gew.T.

Magnetisches Pulver, bestehend aus Fe^O. mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 0,3 um ... 60 Gew.T.

Metallhaltiger Farbstoff (Zapon-Echtschwarz B, BASF) ... 2 Gew.T.

Polyäthylen mit einer Schmelzviskosität von 4 300 mPa.s bei 140⁰C ... 2 Gew.T.

Die verknetete Mischung wird nach dem Abkühlen mittels einer Hammermühle grob zerquetscht und dann mittels eines Ultraschall-Strahlbrechers pulverisiert. Das auf diese Weise erhaltene Pulvermaterial wird mittels eines Windsichters klassiert, woraus Teilchen mit einer Teilchengröße von 5 bis 35 /um gesammelt und als Entwicklungspulver eingesetzt werden. Zu 100 Gewichtsteilen dieses Ent-Wicklungspulvers v/erden 0,3 Gew.T hydrophobes, kolloidales Siliciumdioxidpulver hinzugegeben und damit vermischt, wobei der Entwickler für die Verwendung im erfindungsgemäßen Verfahren erhalten wird. Unter Verwendung dieses Entwicklers wird die Bildentwicklung folgendermaßen durch-

30 geführt:

An die Oberfläche der isolierenden Schicht einer lichtempfindlichen Trommel mit einer Dreischichtenstruktur, die aus einer aus einem Polyesterharz hergestellten, isolierenden Schicht, einer aus CdS und Acrylharz herge-

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stellten, lichtempfindlichen Schicht und einem elektrisch leitfähigen Substrat besteht, wird bei einer linearen Oberflächengeschwindigkeit der Trommel von 168 mm/s durch eine Koronaentladung mit +6 kV eine gleichmäßige Ladung angelegt. Anschließend wird gleichzeitig mit einer Bestrahlung des Originalbildes eine Wechselstrom-Koronaentladung mit 7 kV durchgeführt, worauf die gesamte Oberfläche der Trommel unter Erzeugung eines elektrischen Ladungsbildes auf der Oberfläche des lichtempfindlichen Elements gleichmäßig belichtet wird.

Das auf diese Weise erhaltene Ladungsbild wird mit einer Entwicklungsvorrichtung entwickelt, wie sie in Fig. 1 gezeigt wird. Die in der Zeichnung gezeigte lichtempfindliehe Trommel 1 dreht sich mit einer konstanten Geschwindigkeit in Pfeilrichtung. Das elektrisch leitfähige Substrat la ist elektrisch geerdet. Die lichtempfindliche Schicht 1b ist mit der isolierenden Schicht bedeckt. Der Entwickler wird auf einem Zylinder 2 getragen und befördert. Der Zylinder 2 hat einen Durchmesser von 50 mm und die gleiche Umfangsgeschwindigkeit wie die lichtempfindliche Trommel 1. Die Drehrichtung des Zylinders 2 ist zur Drehrichtung der lichtempfindlichen Trommel entgegengesetzt. Im Inneren des Zylinders 2 befindet sich eine fest,

d. h. nicht drehbar, angeordnete Magnetwalze 5, durch die an der Oberfläche eine magnetische Flußdichte von ^7ϋ>° ^mT aufrechterhalten wird. Die Entfernung zwischen der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 1 und der Oberfläche des Zylinders 2 wird auf 0,15 mm eingestellt, und an die Oberfläche des Zylinders 2 wird eine Wechselstrom-Vorspannung von 600 V mit 200 Hz angelegt. Ein Behälter für die Aufnahme des isolierenden magnetischen Entwicklers 6 ist in einersolchen Stellung angeordnet, daß der hineingebrachte Entwickler mit der Oberfläche des Zylinders 2 in Berührung kommen kann. Eine Eisenklinge 4 ist

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so angeordnet, daß sie von der Oberfläche des Zylinders 2 0,1 mm entfernt ist. Die Eisenklinge 4 dient zur Regulierung der Menge des Entwicklers, der sich auf dem Zylinder 2 zum Entwicklungsabschnitt hinbewegt.

Nach der Entwicklung des Bildes mit der vorstehend erwähnten Entwicklungsvorrichtung wird das Pulverbild auf ein Bildübertragungspapxer übertragen, während von der rückseitigen Oberfläche des Papiers her mit einer Gleichstrom-Korona von + 7kV bestrahlt wird, wobei man das reproduzierte Bild erhält. Der noch auf der lichtempfindlichen Trommel verbleibende, unbenutzte Entwickler wird durch eine Reinigungsklinge aus Polyurethan entfernt. Die Bildfixierung wird in einer im Handel erhältlichen, mit gewöhnlichem Papier arbeitenden Kopiervorrichtung (NP-5000, Canon K.K.) unter Anwendung einer Schmelzwalze durchgeführt, deren Oberfläche mit . Siliconkautschuk bedeckt ist.

Fig. 2 ist eine schematische Querschnittsansicht der vorstehend erwähnten Schmelzwalze. Die Zeichnung zeigt eine Walze 11, in deren Innerem sich eine Heizquelle 11a befindet, mit einer Aluminiumtrommel 11b. Eine Hitzefixierwalze 12 ist folgendermaßen aufgebaut: die Umfangsoberfläche eines Kernes 12a ist mit Siliconkautschuk 12b bedeckt, so daß die Hitzefixierwalze von der vorstehend erwähnten Walze 11 Wärme aufnimmt. Mit der Hitzefixierwalze 12 ist eine Druckwalze 13 gepaart, die aus einer Aluminiumtrommel 13b, einer um die äußere Oberfläche der Trommel 13b herum angeordneten Abdeckung 13c aus Siliconkautschuk und einer im Inneren der Trommel 13b angeordneten Heizquelle 13a besteht. Die Heizquelle 13a hat eine schwächere Intensität als die vorstehend erwähnte Heizquelle 11a. Das Entwicklungspulverbild 15 auf einem Bildträgerelement 14 wird zum Schmelzen gebracht und fixiert, während das BiId-

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1 trägerelement zwischen der Hitzefixierwalze 12 und der Druckwalze 13 hindurchläuft.

Durch das vorstehend beschriebene Elektrophotographieverfahren kann ein zufriedenstellendes, schleierfreies reproduziertes Bild erhalten werden. Selbst nach einem Betriebstest mit 100 000 Blatt Kopierpapier ist die Bilddichte in den reproduzierten Bildern ausreichend hoch und vorteilhaft. Auf der lichtempfindlichen Trommel, der Reinigungsklinge und dem Entwicklungszylinder usw. können im wesentlichen keine Schaden und kein Schmelzen des Toners beobachtet werden.

Vergleichsbeispiel 1

Die Verfahrensschritte von Beispiel 1 werden wiederholt, wobei jedoch 100 Gew.T des Styrol/Butylacrylat-Copolymeren mit einem mittleren Molekulargewicht von 9000, jedoch kein Styrol/Butylacrylat-Copolymeres mit einem mittleren Molekulargewicht von 205 000 eingesetzt v/erden. Die am Anfang reproduzierten bzw. kopierten Bilder haben eine gute Qualität. Bei fortlaufendem Betriebstest erhöht sich jedoch die unerwünschte Schleierbildung, wodurch die Bildqualität in den reproduzierten Kopien verschlechtert

25 wird. In der nachstehenden Tabelle werden zum Vergleich Werte für die Bildqualität beim Beispiel 1 und beim Vergleichsbeispiel 1 gezeigt.

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	Beispiel 1	Vergleichs beispiel 1
Anzahl der kopierten Blätter	Bild- Schleier dichte dichte	Bild- Schleior- dichte dichte
Blätter am Anfang	1,25 0,00	1,22 0,01
10 000	1,20 0,00	1,23 0,01
20 000	1,21 0,01	1,11 0,02
30 000	1,10 0,01	1,06 0,03
40 000	1,23 0,00	0,78 0,03
50 000	1,24 0,02	0,51 0,05
60 000 70 000	1,19 0,01 1,05 0,01	Anhalten der Kopier vorrichtung
80 000	1,15 0,01
90 000	1,18 0,01
100 000	1,13 0,01

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Beispiel 2.

Die Verfahrensschritte von Beispiel 1 werden wiederholt, jedoch wird der Toner aus den folgenden Bestandteilen hergestellt:

Polymermischung, bestehend aus 92 Gew.T eines Styrol/ Butylacrylat/Butylmaleat-Copolymeren mit einem mittleren Molekulargewicht von 50 000 (Gewichts-Verhältnis der Monomeren: 70/20/10) und 8 Gew.T eines Styrol/Butylacrylat-Copolymeren mit einem mittleren Molekulargewicht von annähernd 800 000 (Gewichtsverhältnis der Monomeren: 65/35), mit Spitzenwerten von 61 000 und annähernd 1 000 000 in der durch GPC ermittelten Molekulargewichts-Verteilungskurve ... 100 Gew.T.

Magnetisches Pulver, bestehend aus Ferrit mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 0,2 um ... 50 Gew.T.

Metallhaltiger Farbstoff ... 2 Gew.T.

Polyäthylen mit einer Schmelzviskosität von annähernd 30 000 mPa.s bei 140°C ... 3 Gew.T.

Carbon Black ... 5 Gew.T.

Mit dem Toner können günstige Ergebnisse erhalten werden. 30

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1 Beispiel 3

Die Verfahrensschritte von Beispiel 1 werden v/iederholt, jedoch wird der Toner aus den nachstehenden Bestandteilen

2 hergestellt:

Polymermischung, bestehend aus 65 Gew.T eines Styrol/ Butylmethacrylat-Copolymeren mit einem mittleren Molekulargewicht von 21 000 (Gewichtsverhältnis der

-|Q Monomeren: 7/3) und 35 Gew.T eines Styrol/Butylmethacrylat-Copolymeren mit einem mittleren Molekulargewicht von 260 000 (Gewichtsverhältnis der Monomeren: 7/3), mit Spitzenwerten von 22 000 und 275 000 in der durch GPC ermittelten Molekular-

]5 gewichts-Verteilungskurve ... 100 Gew.T.

Magnetisches Pulver, bestehend aus Fe-O mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 0,3 jum ... 50 Gew.T.

Metallhaltiger Farbstoff ... 2 Gew.T.

Polyäthylen mit einer Schmelzviskosität von 4 300 mPa.s 25

bei 140°C ... 3 Gew.T.

Mit dem Toner können günstige Ergebnisse erzielt werden. Beispiel 4

Die Verfahrensschritte von Beispiel 1 werden im wesentlichen wiederholt, jedoch wird der Toner aus den folgenden Bestandteilen hergestellt:

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Polymermischung, bestehend aus 40 Gew.T eines Styrol/ Butylacrylat-Copolymeren mit einem mittleren Molekulargewicht von 14 000 (Gewichtsverhältnis der Monomeren: 65/35) und 60 Gew.T. eines Styrol/Butylacrylat/Acrylnitril-Copolymeren mit einem mittleren Molekulargewicht von 170 000 (Gewichtsverhältnis der Monomeren: 65/30/5), mit Spitzenwerten von 14 000 und 180 000 in der durch GPC ermittelten Kolekulargewichts-Verteilungskurve ... 100 Gew.T.

Magnetisches Pulver, bestehend aus Fe-O mit einem

durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 0,3 jam ... 40 Gew.T.

15 Metallhaltiger Farbstoff ... 2 Gew.T.

Polypropylen mit einer Schmelzviskosität von 280 mPa.s bei 140⁰C ... 2 Gew.T.

Mit dem Toner können günstige Ergebnisse erhalten werden.

Beispiel 5

Polymermischung, bestehend aus 80 Gew.T eines Styrol/ 3Q Butylacrylat-Copolymeren mit einem mittleren Molekulargewicht von 9 000 (Gewichtsverhältnis der Monomeren: 65/35) und 20 Gew.T eines Styrol/Butylacrylat-Copolymeren mit einem mittleren Molekulargewicht von 205 000 (Gewichtsverhältnis der Monomeren: 65/35) , mit Spitzenwerten von 10 500 und 220 000 in der durch GPC ermittelten Molekulargewichts -Verteilung s kurve ... 100 Gew.T.

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1 Magnetisches Pulver, bestehend aus nadeiförmigem

Magnetit mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 0,35 pm und einem Achsenverhältnis von 8/1 ... 70 Gew.T.

Metallhaltiger Farbstoff ... 2 Gew.T.

Polyäthylen mit einer Schmelzviskosität von annähernd 3x10 mPa.s bei 140⁰C ... 4 Gew.T. 10

Mit dem Toner können günstige Ergebnisse erhalten werden.

Beispiel 6
15

Styrol/Butylacrylat-Copolymer mit einem Spitzenwert von 12 000 in der durch GPC ermittelten Molekulargewichts-Verteilungskurve (Gewichtsverhältnis der Monomeren: 8/2) ... 70 Gew.T.

Styrol/Butylacrylat-Copolymer mit einem Spitzenwert von 210 000 in der durch GPC ermittelten Molekulargewichts-Verteilungskurve (Gewichtsverhältnis der Monomeren: 6/4) ... 30 Gew.T.

Magnetisches Pulver, bestehend aus Fe-jO. mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 0,3 pm ... 60 Gew.T.

Metallhaltiger Farbstoff (Zapon-Echtschwarz B, BASF) -... 2 Gew.T.

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T Die verknetete Mischung wird nach dem Abkühlen mittels

einer Hammermühle grob zerquetscht und dann mittels eines Ultraschall-Strahlbrechers pulverisiert. Das auf diese Weise erhaltene Pulvermaterial wird mittels eines Windsichters klassiert, woraus Teilchen mit einer Teilchengröße von 5 bis 35 jum gesammelt und als Entwicklungspulver eingesetzt werden. Zu 100 Gew.T dieses Entwicklungspulvers werden 0,3 Gew.T hydrophobes, kolloidales Siliciumdioxidpulver hinzugegeben und gut damit vermischt, wodurch der Entwickler erhalten wird. Die Bildentwicklung wird unter Verwendung dieses Entwicklers in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt. Die Bildfixierung wird unter Anwendung einer Fixiervorrichtung (einer Schmelzwalze, deren äußere Oberfläche mit Polyäthylen-'5 fluoridharz bedeckt ist) durchgeführt, die sich in einer im Handel erhältlichen Kopiervorrichtung (NP-200J, Canon K.K.) befindet.

Es wird ein klares, schleierfreies Bild erhalten. Auch

^ζυ die Bildfixiereigenschaft ist zufriedenstellend. Es werden kein Herumwickeln des Reproduktions- bzw. Kopierpapiers um die Bildfixierwalze und kein Absetzen des Bildes an der Bildfixierwalze festgestellt.

25 Vergleichsbeispiel 2

Die Verfahrensschritte von Beispiel 6 v/erden wiederholt, jedoch wird der Toner aus den folgenden Bestandteilen hergestellt:
30

Styrol/Butylacrylat-Copolymer mit einem Spitzenwert des Molekulargewichts von 12 000 in der durch GPC ermittelten Molekulargewichts-Verteilungskurve (Gewichtsverhältnis der Monomeren: 8/2) ... 100 Gew.T.

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1 Magnetisches Pulver ... 60 Gew.T.

Metallhaltiger Farbstoff ... 2 Gew.T.

5 Es wurde festgestellt, daß sich ein Teil des erhaltenen Tonerbildes an der Fixierwalze absetzte und daß die Bildqualität schlecht war.

Vergleichsbeispiel 3 10

Das Verfahren von Beispiel 6 wird wiederholt, jedoch wird der Toner aus den folgenden Bestandteilen hergestellt:

Styrol/Butylacrylat-Copolymer mit einem Spitzenwert 15 des Molekulargewichts von 210 000 in der durch GPC ermittelten Molekulargewichts-Verteilungskurve (Gewichtsverhältnis der Monomeren: 6/4) ... 100 Gew.T.

20 Magnetisches Pulver ... 60 Gew.T.

Metallhaltiger Farbstoff ... 2 Gew.T.

Es wurde festgestellt, daß die Bildfixierung nicht 25 zufriedenstellend war.

Vergleichsbeispiel 4

Die Verfahrensschritte von Beispiel 6 werden wiederholt,

jedoch wird <

hergestellt:

^ou jedoch wird der Toner aus den folgenden Bestandteilen

Styrol/Butylacrylat-Copolymer mit einem Spitzenwert des Molekulargewichts von 100 000 in der durch GPC

ermittelten Molekulargewichts-Verteilungskurve

(Gewichtsverhältnis der Monomeren: 7/3) 100 Gew.T.

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1 Magnetisches Pulver ... 60 Gew.T.

Metallhaltiger Farbstoff ... 2 Gew.T.

5 Es wurde festgestellt, daß die Bildfixierung nicht zufriedenstellend war.

Beispiel 7 10

Die Verfahrensschritte von Beispiel 6 v/erden wiederholt, jedoch wird der Toner aus den folgenden Bestandteilen hergestellt:

Styrol/Butylacrylat-Copolymer mit einem Spitzenwert des Molekulargewichts von 4 5 000 in der durch GPC ermittelten Molekulargewichts-Verteilungskurve (Gewichtsverhältnis der Monomeren: 7/3) ... 90 Gew.T.

Styrol/Butylacrylat-Copolymer mit einem Spitzenwert des Molekulargewichts von 800 000 in der durch GPC ermittelten Molekulargewichts-Verteilungskurve (Gewichtsverhältnis der Monomeren: 5/5)

25 ... 10 Gew.T.

Magnetisches Pulver, bestehend aus Ferrit mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 0,2 tun ... 50 Gew.T.
30

Metallhaltiger Farbstoff ... 2 Gew.T.

Es kann ein klares, schleierfreies Bild erhalten werden. Auch die Bildfixiereigenschaft ist zufriedenstellend.

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1 Beispiel 8

Die Verfahrensschritte von Beispiel⁵ werden wiederholt, jedoch wird der Toner aus den folgenden Bestandteilen hergestellt:

Styrol/Butylacrylat/Butylmaleat-Copolymer mit einem Spitzenwert des Molekulargewichts von 2 6 000 in der durch GPC ermittelten Molekulargewichts-Verteilungskurve (Gewichtsverhältnis dar Monomeren: 7,5/2/0,5) ... 80 Gew.T.

Styrol/Butylacrylat/Butylmaleat-Copolymer mit einem Spitzenwert des Molekulargewichts von 4 50 000 in der durch GPC ermittelten Molekulargewichts-Verteilungskurve (Gewichtsverhältnis der Monomeren: 6,5/3/0,5) ... 20 Gew.T.

Metallhaltiger Farbstoff ... 2 Gew.T. 20

Magnetisches Pulver, bestehend aus Fe^O. mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 0,3 pn ... 70 Gew.T.

25 Mit dem Entwicklungspulver können günstige Ergebnisse erhalten werden.

Beispiel 9

Aus den nachstehenden Bestandteilen wird ein Entwicklungspulver hergestellt.

Styrol/Butylmethacrylat-Copolymer mit einem Spitzenwert des Molekulargewichts von 12 000 in der durch

GPC ermittelten Molekulargewichts-Verteilungskurve (Gewichtsverhältnis der Monomeren: 8/2) ... 50 Gew.T.

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Styrol/Butylraethacrylat-Copolymer _mj__t einem Spitzenwert des Molekulargewichts von 183 000 in der durch GPC ermittelten Molekulargewichts-Vertei— lungskurve (Gewichtsverhältnis der Monomeren: 7/3)

5 ... 50 Gew.T.

Carbon Black ... 6 Gew.T.

Metallhaltiger Farbstoff ... 2 Gew.T. 10 Preußischblau ... 2 Gew.T.

12 Gew.T. dieses Entwicklungspulvers werden mit 88 Gew.T eines als Träger dienenden Eisenpulvers (EFV 250/400, '5 Nippon Teppun K.K.) vermischt. Die Bildentwicklung wird unter Anwendung einer im Handel erhältlichen Kopiervorrichtung (NP-5000, Canon K.K.) durchgeführt.

Es kann ein klares, schleierfreies Bild erhalten v/erden. Auch die Bildfixiereigenschaft ist zufriedenstellend.

Beispiel 10

Die Verfahrensschritte von Beispiel 6 werden wiederholt, jedoch wird das Entwicklun«
Bestandteilen hergestellt:

jedoch wird das Entwicklungspulver aus den folgenden

Styrol/Butyliriethacrylat-Copolymer mit einem Spitzenwert des Molekulargewichts von 16 000 in der durch

GPC ermittelten Molekulargewichts-Verteilungskurve

(Gewichtsverhältnis der Monomeren: 9/1) ... 80 Gew.T.

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] Styrol/Butylmethacrylat/Laurylmethacrylat-Copolymer mit einem Spitzenwert des Molekulargewichts von 380 000 in der durch GPC ermittelten Molekulargewichts-Vorteilungskurve (Gewichtsverhältnis der

5 Monomeren: 7/2/1) ... 20 Gew.T. Magnetisches Pulver ... 50 Gew.T. Metallhaltiger Farbstoff ... 2 Gew.T.

Beispiel 11

Die Verfahrensschritte von Beispiel 6 werden wiederholt, jedoch wird der Toner aus den folgenden Bestandteilen hergestellt:

Styrol/Butylacrylat-Copolymer mit einem Spitzenwert des Molekulargewichts von 12 000 in der durch GPC ermittelten Molekulargewichts-Verteilungskurve (Gewichtsverhältnis der Monomeren: 8/2) ... 75 Gew.T.

Styrol/Butylacrylat-Copolymer mit einem Spitzenwert des Molekulargewichts von 210 000 in der durch GPC ermittelten Molekulargewichts-Verteilungskurve (Gewichtsverhältnis der Monomeren: 6/4) ... 2 5 Gew.T.

Magnetisches Pulver ... 60 Gew.T.

Metallhaltiger Farbstoff ... 2 Gew.T. 35

Es kann ein zufriedenstellendes, schleierfreies Bild erhalten werden. Auch die Bildfixiereigenschaft ist außer-

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1 ordentlich gut.

In der nachstehenden Tabelle werden die Bildfixiertemperatur, die Eigenschaften in bezug auf die Verhinderung des Absetzens und die Schleierdichte der erfindungsgemäßen Beispiele 6 bis 11 und der Vergleichsbeispiele 2 bis 4 gezeigt.

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IJ cn

Ol

	2	Fixiertemperatur	Absetζerschei nungen (200⁰C)	Schlcierdichte am Anfang	Schleierdichte nach dem Kopieren von 50 000 Blatt	(beträchtliche Schleierbildung
Vergleichs beispiele	3	1-10⁰C	X	0.01	0.0't I
Il	h	200°C		O.OÖ
Il	6	18O°C	Δ	0.01
Beispiele	7	15 5°C	O	0.01
Il	8	i6o°c	O	0.00	0.01
Il	9	ixi°c	O	0.00	0.01
π	O	13'-.°C	O	0.0 1	0.01
" 1	1	1->5°C	Q	0.01	0.02
Il 1	110°C	O	0.00	0.01
	0.01

X ^: Beträchtliches Absetzen

A ^: Merkliches Absetzen

■0 : fast kein Absetzen

O ^: vollkommen frei von Absetzerscheinungen

-VO-

Leerseite

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum Fixieren mittels einer Schmelzwalze, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Entwicklungspulver fixiert, in dem Polymere vom Vinyltyp enthalten sind, die in einem mittels der Gel-Permeations-Chromatographie gemessenen Chromatogramm mindestens einen Spitzenv/ert des Molekulargewichts im Molekulargewichtsbereich von 10 bis 8 χ 10 bzw. von 10 bis 2 χ 10 aufweisen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Entwicklungspuivor einsetzt, in dem 30 bis 99 Gew.% der Polymere '.ora Vinyltyp, auf das Gesamtgewicht des Entwicklungspulvers bezogen, enthalten sind.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Entwicklungspulver einsetzt, in dem feine Teilchen eines magnetischen Materials in einer Menge von 15 bis 70 Gew.%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Entv/icklungspulvers, enthalten sind.

XI

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BAD ORIGINAL

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1

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß man ein Entwicklungspulver einsetzt, bei dem das Polymer vom Vinyltyp ein Copolymer vom Styroltyp ist.

5 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß man ein Entwicklungspulver einsetzt, in dem, auf das Gesamtgewicht des Entwicklungspulvers bezogen, 0,1 bis

5 Gew.% eines Olefin-Homopolymeren oder -Copolymeren vom Äthylentyp mit einer Schmelzviskositat von 10 bis 1O⁶ mPa.s bei 14O°C enthalten sind.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Entwicklungspulver einsetzt, das durch Vermischen eines Polymeren P mit einem Spitzenwert des Molekulargewichts im Molekulargewichtsbereich von 10 bis 8 χ 10 und eines Polymeren Q mit einem Spitzenwert des Molekulargewichts im Molekulargewichtsbereich von 10 bis 2 χ 10 in einem Mischungsverhältnis von Q/P = 2/1 bis 1/50 hergestellt worden ist.

7. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Entwicklungspulver einsetzt, bei dem das Copolymerisationsverhältnis des Monomeren vom Styroltyp in dem Copolymeren vom Styroltyp 30 bis 100 Gew.%

25 beträgt.

8. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Entwicklungspulver einsetzt, bei dem der Copolymerisationsbestandteil in dem Copolymeren vom

30 Styroltyp ein Acrylsäurealkylester ist.

9. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Entwicklungspulver einsetzt, bei dem der Copolymerisationsbestandteil in dem Copolymeren vom

35 Styroltyp ein Methacrylsäurealkylester ist.

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T

10. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,

daß man ein Entwicklungspulver einsetzt, in dem eine Mischung eines Copolymeren Λ vom Styroltyp (mit einem mittleren Molekulargewicht M₇. und einem Copolymerisationsverhältnis eines Monomeren vom Styroltyp von W, Gew.%) und eines Copolymeren B vom Styroltyp (mit einem mittleren Molekulargewicht M und einem Copolymerisationsverhältnis eines Monomeren vom Styroltyp von W_ß Gew.%) enthalten ist, wobei die Be-TO Ziehungen M.< M und W, > W_ gelten.

I\ rs A Ii

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Entwicklungspulver einsetzt, bei dem das Copolymerisationsverhältnis W_A zwischen 50 und S8 Gew.% und das Copolymerisationsverhältnis Yl zwischen 35 und 90 Gew.% liegt.

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