Die vorliegende Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf einen Träger
für die Elektrofotografie und ein Entwicklungsmittel für die Elektrofotografie
unter Verwendung eines solchen Trägers. Insbesondere bezieht sich die Erfindung
auf einen Träger für die Elektrofotografie zur Entwicklung eines elektrostatischen
latenten Bildes in einem bildaufbauenden Verfahren unter Verwendung der Elektrofotografie
und auf ein Entwicklungsmittel für die Elektrofotografie unter Verwendung eines
solchen Entwicklungsmittels.
Technologischer Hintergrund
Als elektrostatisches latentes Bildentwicklungsverfahren für
die Elektrofotografie ist ein zweikomponentiges Entwicklungsverfahren bekannt, das
eine Elektrifizierung eines Toners durch Reibung, Transport eines Entwicklungsmittels,
Kontakt mit einem elektrostatischen latenten Bild und eine Entwicklung durch Mischen
eines isolierenden nicht magnetischen Toners und magnetischen Trägerteilchens
zusammen ermöglicht.
Der teilchenförmige Träger, der bei einem solchen zweikomponentigen
Entwicklungsverfahren verwendet wird, wird üblicherweise hergestellt durch
Beschichten eines magnetischen Trägerkernmateials mit einem geeigneten Material,
um die Bildung eines Toners auf der Oberfläche des Trägers zu verhindern,
zum Bilden einer gleichförmigen Oberfläche des Trägers, zur Verlängerung
der Lebensdauer des Entwicklungsmittels, zum Verhindern einer Beschädigung
oder der Reibung durch einen Träger eines Fotoleiters (Sensibilisator) und
zum Kontrollieren der elektrischen Polarität oder des Ausmasses der Elektrifizierung
und für andere Zwecke.
Übliche kunststoffbeschichtete Träger sind jedoch nicht
befriedigend bezüglich der Dauerhaftigkeit, da die Beschichtung sich leicht
ablöst durch Schock oder andere Ursachen, beispielsweise durch Rühren
bei der Anwendung.
Zur Vermeidung dieses Problems haben die Anmelder gemäss der
japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. Hei 2-187771 ein Verfahren entwickelt
und vorgeschlagen, bei dem eine auf Polyolefin basierende Kunststoffschicht gebildet
wird, indem direkt eine Polymerisation eines Polyolefin basierenden Monomers auf
einem Trägerkernmaterial aus Teilchen aus Ferrit oder anderen Materialien durchgeführt
wird. Der nach diese Verfahren hergestellte auf Polyolefin basierende kunststoffbeschichtete
Träger besitzt eine starke Adhäsion zwischen dem Kernmaterialteil und
der Beschichtung und ergibt keine Verschlechterung der Qualität des Bildes
und ist ausgezeichnet bezüglich Dauerhaftigkeit und Widerstandsfähigkeit,
selbst wenn das Kopieren kontinuierlich für eine lange Zeit wiederholt wird,
da die Beschichtung direkt auf dem Trägerkernmaterial gebildet wird.
Andererseits ist jedoch dieser auf Polyolefin basierende kunststoffbeschichtete
Träger nicht befriedigend im Hinblick auf die freie Kontrollierbarkeit der
elektrischen Polarität oder des Betrags der Elektrifizierung.
Die DE 38 25 954 A
offenbart einen Träger für die Elektrofotografie, der ein Kernmaterial
und auf diesem eine mittlere Kunststoffschicht und eine Schicht zur Kontrolle der
triboelektrischen Ladungsfähigkeit besitzt.
Die DE 15 97 888 A
offenbart ein elektrofotografisches Entwicklungsgemisch mit einer gleichmässigen
Oberfläche und fein verteiltem Teilchenmaterial, eingebettet in einer geglätteten
Oberfläche.
Die DE 39 26 029 A
bezieht sich auf einen Träger, der geeignet ist für die Verwendung bei
der Entwicklung von elektrostatischen latenten Bildern. Der Träger hat ein
Kernmaterial und eine Schicht, die Silikon-Kunststoffteilchen enthält. Die
Silikonteilchen besitzen eine Grösse, die kleiner ist als die Dicke der Kunststoffbeschichtung
und die Beschichtung basiert auf Styrol oder einer Art Acrylharzkunststoff und wird
mit einer Trockentechnik hergestellt.
Die EP-A-0 441 127 offenbart einen Träger mit einem zweikomponentigen
Entwickler zum Entwickeln von elektrostatischen latenten Bildern. Der Träger
umfasst ein Kernmaterial mit einem magnetischen Teilchen und einer ungleichmässigen
oberflächenbeschichteten Schicht eines polyolefinischen Kunststoffes.
Die Erfindung befasst sich mit den oben genannten Problemen, insbesondere
ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Träger für die Elektrofotografie
und ein Entwicklungsmittel für die Elektrofotografie unter Verwendung eines
solchen Trägers zu schaffen, welche eine freie Kontrolle der elektrischen Polarität
und des Betrages der Elektrifikation ermöglicht, wobei die Vorteile der ausgezeichneten
Eigenschaft des Trägers mit einer auf Polyolefin basierenden Kunststoffschicht
übernommen werden.
Offenbarung der Erfindung
Zur Lösung der oben genannten Aufgabe wird durch die vorliegende
Erfindung ein Träger für die Elektrofotografie gemäss Anspruch 1,
ein Entwicklungsmittel gemäss Anspruch 4 und ein Verfahren zur Herstellung
eines Trägers gemäss Anspruch 5 geschaffen.
Gemäss einer Weiterbildung der Erfindung wird ein Träger
für die Elektrofotografie vorgeschlagen, wobei die Beschichtung des hochmolekularen
Polyethylenkunststoffes auf der Oberfläche des genannten Kernträgermaterials
durchgeführt wird durch Behandeln des Kernträgermaterials mit einem Katalysator
und direktes Polymerisieren eines Ethylenmonomers auf der Fläche des auf diese
Weise behandelten Kernträgermaterials.
Zudem wird ein Entwicklungsmittel hergestellt durch Beimischen eines
Toners zum oben erwähnten Träger für die Elektrofotografie, wobei
ein Gewichtsverhältnis von Toner zu Träger von 2-10% vorgesehen ist.
Die vorliegende Erfindung schafft einen Träger für die Elektrofotografie,
der ausgezeichnet ist bezüglich Dauerhaftigkeit und Elektrifizierung (elektrostatische
Ladungsfähigkeit) und ermöglicht eine freie Kontrolle der elektrischen
Ladungspolarität oder des Betrages der Elektrifizierung und ein Entwicklungsmittel
für die Elektrofotografie unter Verwendung des Trägers.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die 1 zeigt ein vergleichendes Diagramm
der Änderung des Betrages der Elektrifikation durch die Kontrolle des Betrages
der Elektrifikation der Entwicklungsmittel unter Verwendung von Trägern gemäss
Beispiel 1 und ein vergleichbares Beispiel 1, wobei jeweils der Toner A verwendet
wird.
Bevorzugte Ausführung der Erfindung
Nachfolgend wir die bevorzugte Ausführung der Erfindung beschrieben.
I. Träger für die Elektrofotografie
Der Träger für die Elektrofotografie gemäss der vorliegenden
Erfindung besitzt ein Trägerkernmaterial und einen hochmolekularen Polyethylen-Kunststoff
zum Beschichten der Oberfläche des Trägerkernmaterials, wobei ein Kunststoff
oder eine Teilchenschicht, welche die Fähigkeiten haben, elektrische Ladung
zu kontrollieren, mit einer vorbestimmten Dicke auf der hochmolekularer Polyethylen-Kunststoff
gebildet wird.
1. Trägerkernmaterial(1) Material
Es gibt keine spezielle Beschränkung des Kernträgermaterials
des Trägers nach der vorliegenden Erfindung. Gut bekannte Materialien für
den auf zweikomponenten-basierenden Träger für die Elektrofotografie können,
wie beispielsweise nachfolgend aufgeführt, verwendet werden:
1) Ferrit, Magnetit oder dergleichen; Materialien wie Eisen, Nickel und Kobalt,
2) eine Legierung oder Mischung dieser Metalle mit einem Metall, wie beispielsweise
Kupfer, Zink, Antimon, Aluminium, Beli, Zinn, Wismuth, Beryllium, Mangan, Magnesium,
Selen, Wolfram, Zirkonium und Vanadium,
3) eine Mischung des oben genannten Ferrits oder dergleichen mit einem Metalloxid,
wie beispielsweise Eisenoxid, Titanoxid, Magnesiumoxid, einem Nitrid, wie beispielsweise
Chromnitrid und Vanadiumnitrid, ein Carbid, wie beispielsweise Siliciumcarbid und
Walframcarbid,
4) ferromagnetische Ferrite und
5) eine Mischung davon.
(2) Form und Teilchengrösse
Es besteht keine spezielle Begrenzung bezüglich der Form. Sowohl
kugelförmige als auch irreguläre Formen sind möglich. Bezüglich
der Teilchengrösse werden Teile mit einem Durchmesser von 20-100 &mgr;m bevorzugt.
Sind die Teilchen kleiner als 20 &mgr;m, kann ein Anheften (Ausbreiten) des Trägers
am elektrischen latenten Bildträger (Fotoleiter im allgemeinen) erfolgen. Sind
die Teilchen grösser als 200 &mgr;m, können Streifen aus Trägern
entstehen und die Qualität des Bildes mindern.
(3) Mischungsverhältnis
Das Gewichtsverhältnis des Trägerkernmaterials zum gesamten
Träger ist höher als 90 Gew.%, vorzugsweise höher als 95 Gew.%. Ist
das Verhältnis kleiner als 90 Gew.%, so kann die aufgetragene Schicht zu dick
sein, und es besteht dann die Möglichkeit, dass die Dauerhaftigkeit und die
Stabilität der Elektrifikation, welche für das Entwicklungsmittel erforderlich
sind, nicht befriedigend ist aufgrund einer Ablösung der aufgetragenen Schicht,
Zunahme des Betrages der Elektrifikation oder anderen Problemen, wenn der Träger
dem Entwicklungsmittel ausgesetzt wird. Dies kann eine geringe Reproduzierbarkeit
von feinen Linien, Abnahme in der Bilddichte und andere Probleme betreffend die
Qualität des Bildes verursachen. Das Zusammensetzungsverhältnis wird so
gewählt, dass es hinreichend ist, damit die aufgetragene Kunststoffschicht
die Oberfläche des Trägerkernmaterials vollständig beschichten kann.
Dieser Wert ist abhängig von der physikalischen Eigenschaft des Trägerkernmaterials
und des Verfahrens zum Beschichten.
(4) Elektrisch leitende Schicht
eine elektrisch leitende Schicht wird auf die Trägerkernmaterial-Teilchen
aufgetragen, bevor, falls notwendig, mit einem hochmolekularen Polyethylen-Kunststoff
beschichtet wird.
Als elektrisch leitende Schicht, welche auf dem Trägerkernmaterial-Teilchen
gebildet wird, wird beispielsweise eine elektrisch leitende Schicht verwendet, in
welcher elektrisch leitende Teilchen in einem geeigneten bindenden Kunststoff dispergiert
sind. Die Bildung einer solchen elektrisch leitenden Schicht ist wirksam bei der
Verbesserung der Entwicklungseigenschaft und ergibt klare Bilder mit einer hohen
Bilddichte und klarem Kontrast. Der Grund wird darin gesehen, dass das Vorhandensein
der elektrisch leitenden Schicht den elektrischen Widerstand des Trägers auf
eine geeignete Höhe senkt, um ein Leck oder eine Ansammlung von elektrischer
Ladung auszubalancieren.
Als elektrisch leitende Teilchen, die zugegeben werden zur elektrisch
leitenden Schicht werden die nachfolgenden bevorzugt: Druckerschwärze, wie
beispielsweise Druckerschwärze und Acetylenschwärze, Carbid, wie beispielsweise
SiC, magnetisches Pulver, wie beispielsweise Magnetit, SnO2 und Titanschwarz.
Als bindender Kunststoff der elektrisch leitenden Schicht werden die folgenden verwendet:
verschiedene thermoplastische Kunststoffe und wärmehärtbare Kunststoffe,
wie beispielsweise auf Polystyrol basierende Kunststoffe, Poly(metha)acrylsäure
basierende Kunststoffe, Polyolefin basierende Kunststoffe, Polyamid basierende Kunststoffe,
Polycarbonat basierende Kunststoffe, Polyäther basierende Kunststoffe, Polysulfonsäure
basierende Kunststoffe, Polyester basierende Kunststoffe, Epoxid basierende Kunststoffe,
Polybutyral basierende Kunststoffe, Harnstoff basierende Kunststoffe, Urethan/Harnstoff
basierende Kunststoffe, Silicon basierende Kunststoffe, und Teflon basierende Kunststoffe
und Mischungen, ein Copolymer, ein Block-Polymer, ein Pfropf-Polymer und ein Polymer-Gemisch
dieser Kunststoffe.
Eine elektrisch leitende Schicht wird gebildet durch Beschichten mit
einer Flüssigkeit, in welcher die oben erwähnten elektrisch leitenden
Teilchen im oben erwähnten geeigneten bindenden Kunststoff dispergiert sind,
der Oberfläche der Trägerkernmaterial-Teilchen mittels des Sprühbeschichtungsverfahren,
dem Tauchverfahren oder anderen Verfahren. Die Schicht kann auch gebildet werden
durch Schmelzen/Mischen/Zerkleinern der Kernträgermaterial-Teilchen, elektrisch
leitender Teilchen und einem bindenden Kunststoff. Die Schicht kann zudem auch gebildet
werden, indem ein polymerisierbares Monomer auf der Oberfläche des Kernträgermaterial-Teilchens
in der Gegenwart der elektrisch leitenden Teilchen polymerisiert wird. Die Grösse
und der hinzugegebene Betrag der oben erwähnten elektrisch leitenden Teilchen
sollten die Eigenschaften des Trägers gemäss der vorliegenden Erfindung
schliesslich gewährleisten. Eine mittlere Teilchengrösse, die eine homogene
Dispersion in der oben erwähnten Kunststofflösung von 0.01-2 &mgr;m,
vorzugsweise 0.01-1 &mgr;m ermöglicht, ist akzeptierbar. Die Menge der hinzuzufügenden
elektrisch leitenden Teilchen ist abhängig von der Art und anderen Faktoren
und ist nicht spezifizierbar. Die Zugabe von 0.1-60 Gew.% zum bindenden Kunststoff
der elektrisch leitenden Schicht, vorzugsweise 0.1-40 Gew.% ist akzeptabel. Besteht
die Schwierigkeit, dass die Reproduzierbarkeit von feinen Linien abnimmt, wenn diese
wiederholt gruppiert werden und ein solcher Träger verwendet
wird, bei dem das Packungsverhältnis kleiner ist als 90 Gew.% und die Dicke
der aufgetragenen Schicht vergleichsweise dick ist, so kann diese Schwierigkeit
vermieden werden, indem die oben erwähnten elektrisch leitenden Teilchen hinzugefügt
werden.
Die Trägerkernmaterial-Teilchen, auf denen die funktionelle Schicht,
wie beispielsweise eine elektrisch leitende Schicht gebildet wird, wird nachfolgend
einfach als "Trägerkernmaterial-Teilchen" bezeichnet, so lange ein Missverständnis
vermieden werden kann.
2. Hochmolekularer Polyethylen-Kunststoff(1) Art
Hochmolekulare Polyethylen-Kunststoffe, die üblicherweise als
"Polyethylen" bezeichnet werden, haben ein nummer-mittleres Molekulargewicht höher
als 10'000 oder ein mittleres Molekulargewicht höher als 50'000 und werden
in der vorliegenden Erfindung bevorzugt verwendet. Die folgenden haben ein nummer-mittleres
Molekulargewicht kleiner als 10'000 und werden ausgeschlossen von den hochmolekularen
Polyethylen-Kunststoffen für die vorliegende Erfindung: Polyethylenwachs (Mitsui
High Wax, Mitsui Petrochemical Industries, Ltd.), Dialen 30 (Mitsubishi Gas Chemical
Co., Ltd.), Nisseki Lespole (Nippon Oil Co., Ltd.), San Wax (Sanyo Chemical Industries,
Ltd.), Polyrets (Neutral Wax, Polymer Co., Ltd.), Neowax (Yasuhara Chemical Co.,
Ltd.), AC Polyethylen (Allied Chemical Inc.), Eporen (Eastman Kodak Corp.), Hoechst
Was (Hoechst Corp.), A-Wax (BASF Corp.), Polywax (Petrolie Co., Ltd.), Escomer (Exxon
Chemical Co., Ltd.) oder dergleichen. Obwohl der Polyethylenwachs beschichtet wird
bei der üblichen Tauchmethode und der üblichen Spraymethode durch Lösen
in heissem Tuluol oder dergleichen, ist die mechanische Stärke des Kunststoffes
schwach und der Kunststoff wird abgelöst durch Schärkräfte oder dergleichen
in der Entwicklungsmaschine nach langem Gebrauch.
Es ist auch möglich, die Eigenschaft durch Zugabe von wenigstens
einer Art funktioneller Teilchen zu steuern, wie beispielsweise die oben erwähnten
elektrisch leitenden Teilchen und Teilchen mit der Fähigkeit, die elektrische
Ladung in dem oben erwähnten hochmolekularen Polyethylen-Überzug zu steuern.
(2) Methode zum Beschichten mit Kunststoff
Obwohl gut bekannte Verfahren, wie das Tauchverfahren, das Flüssigbettverfahren,
das Trockenverfahren, das Trockensprayverfahren zur Herstellung des Trägers
(zum Beschichten des Kunststoffs) gemäss der vorliegenden Erfindung, wird das
folgende Polymerisationsverfahren zum Beschichten des auf Polyethylen basierenden
Kunststoffs bevorzugt, da die Kunststoffbeschichtung stark ist und die Beschichtung
sich nicht einfach ablöst.
(3) Polymerisationsverfahren
"Das Polymerisationsverfahren" ist ein Verfahren zum Herstellen eines
mit Polyethylen-Kunststoff beschichteten Trägers durch Behandeln der Oberfläche
des Trägerkernmaterials mit einem Ethylen polymerisierbaren Katalysator und
durch direktes Polymerisieren von Ethylen (bildendes Polyethylen) auf der Oberfläche,
wie dies beispielsweise in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. sho 60-106808
und hei 2-187770 beschrieben ist.
Die Polyethylen-Kunststoff-Schicht wird gebildet durch Suspendieren
von 1) einem Produkt, das vorher gebildet wird durch Kontaktieren einer hochaktiven
Katalysatorkomponente, die Titan und/oder Zirkon enthält und lösbar ist
in einem Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel, wie beispielsweise Hexan oder Heptan
mit dem Trägerkernmaterial und 2) einer Organoaluminium-Komponente im genannten
Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel, Hinzufügen eines Ethylenmonomers und
Polymerisieren auf der Oberfläche des Trägerkernmaterials. Im Fall, dass
Teilchen oder elektrisch leitende Teilchen mit den oben erwähnten elektrischen
Übertragungseigenschaften hinzugefügt werden, werden diese hinzugefügt,
wenn die oben erwähnte hochmolekulare Polyethylen-Kunststoff-Schicht gebildet
wird.
Da damit eine Polyethylenschicht direkt auf der Oberfläche des
Trägerkernmaterials gebildet wird, wird eine Beschichtung erhalten, die bezüglich
Stärke und Dauerhaftigkeit ausgezeichnet ist.
Wenn funktionelle Teilchen, wie elektrisch leitende Teilchen und Teilchen
mit der Eigenschaft, elektrische Ladungen zu kontrollieren, im Polymerisationssystem
wie dieses dispergiert sind bzw. enthalten sind, während ein
hochmolekularer Polyethylen-Kunststoff durch Polymerisation wächst bzw. gebildet
wird, so werden die funktionellen Teilchen in dieser Beschichtung eingeschlossen
und eine hochmolekulare Polyethylen-Kunststoff-Beschichtung wird gebildet, in welcher
diese funktionellen Teilchen enthalten sind.
Im Fall, dass der Betrag der Elektrifikation in einem hochmolekularen
mit Polyethylen-Kunststoff beschichteten Träger tiefer oder höher ist
als verschiedene Toner (positiv geladener Toner oder negativ geladener Toner), so
wird ein Kunststoff ausgewählt aus der Gruppe A und der Gruppe B, wie unten
aufgeführt, hinzugeführt bzw. beschichtet je nach Anwendung.
Gruppe A
Fluor basierender Kunststoff (wie beispielsweise Fluorvinyliden-Kunststoff)
Tetrafluorethylen-Kunststoff, Trifluorchlorethylen-Kunststoff und
Polyamid basierender Kunststoff (wie beispielsweise Nylon-6, Nylon-66 und Nylon-11),
Styrol basierender Kunststoff (Polystyrol, ABS, AS und AAS),
Chlorvinyliden-Kunststoff,
Polyester basierender Kunststoff (wie beispielsweise Polyethylentetraphtalat,
Polyethylennaphthalat, Polyutylenterephthalat, Polyacrylat, Polyoxybenzoil und Polycarbonat),
Polyäther basierender Kunststoff (wie beispielsweise Polyacetal und Polyphenylenäther)
und
Ethylen basierender Kunststoff (wie beispielsweise EVE, EEA, EAA, EMAA, EAAM
und EMMA).
Noch spezifischer,
wenn der Betrag der Elektrifikation des (+) Toners erhöht wird, wird ein Kunststoff
der Gruppe A verwendet.
Wenn der Betrag der Elektrifikation des (+) Toners erniedrigt wird,
so wird ein Kunststoff der Gruppe B verwendet.
Wenn der Betrag der Elektrifikation des (–) Toners erhöht
wird, so wird ein Kunststoff der Gruppe B verwendet.
Wenn der Betrag der Elektrifikation des (–) Toners erniedrigt
wird, so wird ein Kunststoff der Gruppe A verwendet.
(2) Elektrische Ladung kontrollierendes Teil
Wenn der Betrag der Elektrifikation in einem hochmolekularen Polyethylen-Kunststoff
beschichteten Träger tiefer oder höher ist als verschiedene Toner (positiv
elektrifizierte Toner oder negativ elektrifizierte Toner), so werden elektrische
Ladung kontrollierende Teile (Agent) ausgewählt von der Gruppe A und der Gruppe
B (wie nachfolgend aufgeführt), je nach Anwendung hinzugefügt.
Gruppe A
Salicilsäure-Metallkomplex, wie beispielsweise Bontron E-48 und Bontron
E-88 (beide Orient Chem. Ind. Co., Ltd.)
Phenol basierende Kondensate, wie beispielsweise Bontron E-89 und Bontron F-21
(beide Orient Chem. Ind. Co., Ltd.)
Metallenthaltender Azo-Komplex, wie beispielsweise Bontron S-34, Bontron S-44
(beide Orient Chem. Ind. Co., Ltd.)
und T-95, TRH (Hodogaya Chem. Ind. Co. Ltd.).
Gruppe B
Quarternäres Ammonium, wie beispielsweise Bontron P-51 (Orient Chem. Ind.
Co., Ltd.) und TP-415 (Hodogaya Chem. Ind. Co., Ltd.)
Azin-Verbindung, wie beispielsweise Bontron N-01, Bontron N-04 und Bontron N-07
(alle Orient Chem. Ind. Co., Ltd.)
Triphenymethan-Derivate, wie beispielsweise Blue PR (Hoechst Corp.).
Spezifischer
Wenn der Betrag der Elektrifikation eines (+) Toners erhöht wird,
so wird ein elektrische Ladung kontrollierendes Mittel der Guppe A verwendet.
Wenn der Betrag der Elektrifikation eines (+) Toners erniedrig wird,
so wird ein elektrische Ladung kontrollierendes Mittel der Gruppe B verwendet.
Wenn der Betrag der Elektrifikation eines (–) Toners erhöht
wird, so wird ein elektrische Ladung kontrollierendes Mittel der Gruppe B verwendet.
Wenn der Betrag der Elektrifikation eines (–) Toners erniedrigt
wird, so wird ein elektrische Ladung kontrollierendes Mittel der Gruppe A verwendet.
Das oberflächenbehandelte Mittel (Mittel mit der Fähigkeit,
elektrische Ladung und Teilchen zu kontrollieren) wird auf die Oberfläche eines
hochmolekularen Polyethylen-Kunststoff beschichteten Trägers mit einer Dicke
von 0.01-2 &mgr;m, vorzugsweise 0.05-2 &mgr;m aufgetragen.
Ist die Dicke des oberflächenbehandelden Mittels kleiner als
0.01 &mgr;m, so ist es möglich, dass der angestrebte oberflächenverbessernde
Effekt nicht erhalten wird. Ist die Dicke des oberflächenbehandelden Mittels
höher als 2.0 &mgr;m, so kann sich das oberflächenbehandelnde Mittel
ablösen und ergibt eine geringere Dauerhaftigkeit.
Die Dicke der Beschichtung kann gemessen werden, indem der Träger
durchgeschnitten und ein SEM-Bild genommen wird.
(3) Herstellen und Fixieren der Kunststoff/Teilchenschicht mit elektrische
Ladung kontrollierenden Eigenschaften
Das Bilden und Fixieren der Kunststoff/Teilchenschicht mit der elektrische
Ladung kontrollierenden Fähigkeit gemäss der vorliegenden Erfindung wird
nach einer der drei folgenden Verfahren oder durch Kombinationen derselben durchgeführt,
wobei dies von den Eigenschaften, wie beispielsweise der Teilchengrösse, der
Löslichkeit gegenüber organischen Lösungsmitteln, Schmelzpunkt und
Härte des Kunststoffes oder des elektrische Ladung kontrollierenden Mittels
abhängt.
a. Fixieren durch mechanische Einwirkung
Die elektrische Ladung kontrollierende Schicht wird gebildet durch
Mischen eines hochmolekularen Polyethylen-Kunststoff beschichteten Trägers
und eines geeigneten Anteils eines Kunststoffes oder elektrische Ladung kontrollierenden
Mittels, unter Verwendung einer Zerkleinerungsmaschine, wie beispielsweise einem
Henshel-Mischer FM10L (Mitsui Miike Chem. Eng. Machine Co., Ltd.). Der Anteil des
Kunststoffes und des elektrische Ladung kontrollierenden Mittels, das hinzugefügt
wird, wird behandelt abhängig vom absoluten Wert des Betrages der zu ändernden
Elektrifikation. Obwohl die Behandlungszeit abhängig ist von der Menge des
Kunststoffes und des hinzugefügten des elektrische Ladung kontrollierenden
Mittels, des Anteils des hochmolekularen Polyethylens und anderen Faktoren, wird
eine Zeit von 0.5-5 Std. benötigt. Da beim Fixieren des Kunststoffes und des
elektrische Ladung kontrollierenden Mittels bei dieser mechanischen Einwirkung Staub,
wie beispielsweise Kunststoffpartikel entstehen, muss zusätzlich eine angemessene
Klassifikation durchgeführt werden.
b. Thermische Fixierung durch Erwärmen
Die elektrische Ladung kontrollierende Schicht wird gebildet durch
Mischen des hochmolekularen Polyethylen-Kunststoff beschichteten
Trägers, eines angemessenen Anteils an Kunststoff und einem eine elektrische
Ladung kontrollierenden Mittels unter Verwendung einer Maschine, mit der aufgeheizt
werden kann, wie beispielsweise eine thermische sphäronisierende Maschine (Hosokawa
Micron Co., Ltd.). Der Anteil des Kunststoffes und des elektrische Ladung kontrollierenden
Mittels, die bei dieser Behandlung hinzugefügt werden, ist abhängig vom
absoluten Wert der zu ändernden Elektrifikation. In der thermischen Sphäronisierungsbehandlung
ist es vor der Beschichtung notwendig, dass der Kunststoff und das elektrische Ladung
kontrollierende Mittel auf der Oberfläche des hochmolekularen Polyethylen-Kunststoff
beschichteten Trägers gleichförmig aufgetragen wird. Für diesen Zweck
wird eine Mischbehandlung, beispielsweise eine Behandlung in einer Kugelmühle,
eine Behandlung in einem V-Mischer und eine Behandlung in einem Henshel-Mischer
(für 1 Minute) durchgeführt, um den Kunststoff und das elektrische Ladung
kontrollierende Mittel auf der Oberfläche des hochmolekularen Polyethylen-Kunststoff
beschichteten Trägers elektrostatisch oder mechanisch aufzubringen. Eine fixierte
elektrische Ladung kontrollierende Schicht wird gebildet durch kurzzeitiges Erwärmen,
wobei eine gleichförmige Befestigung an der Oberfläche des hochmolekularen
Polyethylen-Kunststoff beschichteten Trägers erreicht wird.
c. Feucht-Fixation
Eine elektrische Ladung kontrollierende Schicht wird gebildet durch
Mischen des hochmolekularen Polyethylen-Kunststoff beschichteten Trägers und
eines angemessenen Anteils an Kunststoff und elektrische Ladung kontrollierendem
Mittel unter Verwendung einer Maschine, die eine Beschichtung nach dem Feuchte-Prinzip
ermöglicht, wie beispielsweise eine Universalmisch/Rührmaschine 5DMV-01-r
(Dalton Co., Ltd.). Der Anteil des Kunststoffes und des elektrische Ladung kontrollierenden
Mittels, die bei der Behandlung hinzugefügt werden, ist abhängig vom absoluten
Wert des Betrages der zu ändernden Elektrifikation. Bei dieser Behandlung wird
auf 30-40°C erwärmt, um eine Temperaturerniedrigung durch Verdampfen von
Lösungsmittel zu verhindern. Eine fixierte elektrische Ladung kontrollierende
Schicht wird gebildet durch Erwärmen nach der Behandlung der Beschichtung.
Das Verhältnis Trägerkernmaterialteil/Hochmolekular-Polyethylen-Kunststoff-Beschichtung
ist vorzugsweise 99/1-90/10 Gewichtsanteil und bevorzugter 99/1-95/5 Gewichtsanteil.
Möglich ist auch das Hinzufügen/Mitführen von wenigstens
einer Art funktioneller Teilchen, wie beispielsweise Teilchen mit der Fähigkeit,
die elektrische Ladung in der hochmolekularen Polyethylen-Kunststoff-Schicht zu
kontrollieren, um die Qualität zu erhöhen.
Alle die üblichen gut bekannten elektrisch leitenden Teilchen,
wie beispielsweise Carbid, wie beispielsweise die oben erwähnte Druckerschwärze
und SiC, elektrisch leitenden magnetischen Teilchen, wie beispielsweise Magnetit,
SnO2, Titanschwarz oder ähnliches kann verwendet werden als elektrisch
leitendes Teilchen, das enthalten ist in der hochmolekularen Polyethylen-Kunststoff-Schicht.
Die mittlere Grösse des elektrisch leitenden Teilchens ist vorzugsweise im
Bereich von 0.01-5.0 &mgr;m.
4. Elektrische Leitfähigkeit des Trägers
Obwohl die optimale elektrische Leitfähigkeit des Trägers
abhängig ist vom System des Entwicklungsmittels, in welchem der Träger
verwendet wird, so ist im allgemeinen ein Wert von 102-1014
(&OHgr;·cm) bevorzugt.
Ist der Wert kleiner als 102 (&OHgr;·cm), kann eine
Trägerentwicklung vorkommen. Ist der Wert grösser als 1014
(&OHgr;·cm), kann ein Abbau der Qualität des Bildes, wie beispielsweise
der Bilddichte auftreten.
II. Entwicklungsmittel für die Elektrofotografie
Das Entwicklungsmittel für die Elektrofotografie gemäss
der vorliegenden Erfindung wird erhalten durch Mischen verschiedener Toner mit dem
oben erwähnten Träger.
1. Toner
Da der Toner als Toner gemäss der vorliegenden Erfindung wird
der Toner verwendet, der hergestellt wurde nach gut bekannten Methoden, wie beispielsweise
der Suspension-Polymerisationsmethode, der Zerkleinerungsmethode, der Einkappelungsmethode,
der Spraymethode, der mechanisch-chemischen Methode. Übliche Binder-Kunststoffe,
Kolorierungsmittel und andere Additive, wie beispielsweise elektrische Ladung kontrollierende
Mittel, Schmiermittel, abweichungsverhindernde Mittel und haftungsverbessernde Mittel
können falls notwendig hinzugefügt werden. Ein magnetischer
Toner, der eine verbesserte Entwicklungseigenschaft aufweist und der ein Versprühen
des Toners in der Maschine verhindert, wird ebenfalls durch Hinzufügen von
magnetischem Material hergestellt. Zusätzlich können Fliessmittel hinzugefügt
werden, welche die Fliessfähigkeit erhöhen. Als bindende Kunststoffe werden
Polystylen basierende Kunststoffe, wie beispielsweise Polystylen, Stylen/Butadiencopolymere
und Stylen/Acrylcopolymere; Ethylen basierende Copolymere, wie beispielsweise Polyethylen,
Ethylen/Vinylacetatcopolymere und Ethylen/Vinylalkoholcopolymere; Epoxy basierende
Kunststoffe; Phenol basierende Kunststoffe; Acrylphthalat-Kunststoff; Polyamid-Kunststoff;
Polyester basierende Kunststoffe und Maleinsäure-Kunststoff verwendet. Kolorierende
Mittel, die verwendet werden, können gut bekannte Farbstoffe/Pigmente, wie
beispielsweise Druckerschwärze, Kupfer-Phthalocyanin-Blau, Indus-Melia-Blau,
Peacock-Blau, Permanent-Rot, rote Oxide, Alizarin-Lack, Chrom-Grün, Malachit-Grün-Lack,
Methyl-Violet-Lack, Hansa-Gelb, Permanent-Gelb und Titanium-Oxid sein. Elektrische
Ladung kontrollierende Mittel, die verwendet werden sind positive elektrische Ladung
kontrollierende Mittel, wie beispielsweise Nigrosin, Nigrosinbasis, Triphenylmethan
basierende Kunststoffe, Polyvinylpyridine und quarternäres Ammoniumsalz; und
negative Ladung kontrollierende Mittel, wie beispielsweise Metallkomplexe von Alkyl
substituierter Salicylsäure, beispielsweise ein Chromkomplex oder ein Zinkkomplex
von Di-tert-butylsalicylsäure). Schmiermittel, das verwendet wird, ist Teflon
(Polytetrafluorethylen), Zinkstearat und Polyfluorvinyliden. Offset verhinderte
die Fixation verbessernde Mittel, die verwendet werden, sind Polyolefinwachse oder
dergleichen, wie beispielsweise niedrig-molekulare Polypropylene und deren Modifikationen.
Magnetische Materialien, die verwendet werden, sind Magnetit, Ferrit, Eisen und
Nickel. Verwendete Verflüssigungsmittel sind Silica, Titanoxid, Aluminiumoxid
oder dergleichen.
Die mittlere Grösse des Toners ist vorzugsweise kleiner als 20
&mgr;m, noch bevorzugter im Bereich von 5-15 &mgr;m.
2. Mischverhältnis
Das Gewichtsverhältnis von Toner/Träger gemäss der
vorliegenden Erfindung sollte im Bereich von 2-20 Gew.%, vorzugsweise 3-15 Gew.%,
und noch bevorzugter 4-12 Gew.% betragen. Ist das Verhältnis kleiner als 2
Gew.%, so kann die Elektrifikation des Toners hoch werden, so dass die Bilddichte
nicht hinreichend gegeben ist. Ist das Verhältnis höher als 20 Gew.%,
so ist es möglich, dass eine hinreichende Elektrifikation nicht erreicht werden
kann und dass der Toner sich von der Entwicklungsmaschine verbreitet und das Innere
der Kopiermaschine verschmutzt oder dass der Toner überläuft.
3. Anwendung
Das Entwicklungsmittel gemäss der vorliegenden Erfindung wird
verwendet in einem so genannten Zweikomponenten-Typ und 1.5 Komponenten-Typ Elektrofotografischem
System, wie beispielsweise einer Kopiermaschine (analog, digital, monochrom oder
Farbkopierer), einem Drucker (monochrom oder farbig) und für den Facsimile-Druck,
insbesondere sehr geeignet für Hochgeschwindigkeits/Ultrahochgeschwindigkeits-Kopiermaschinen
und Drucker oder dergleichen, in welchen die Beanspruchung des Entwicklungsmittels
in der Entwicklungsmaschine hoch ist. Es gibt keine Begrenzung bezüglich des
Typs der Bildentstehung, der Belichtung, des Typs (Gerät) für die Entwicklung
und verschiedene Arten der Steuerung (beispielsweise der Art der Steuerung der Dichte
des Toners in der Entwicklungsmaschine). Es ist einstellbar auf einen optimalen
Widerstand, eine Teilgrösse/Teilgrössenverteilung, ein magnetisches Pulver
und an einem Betrag der Elektrifikation des Trägers und des Toners, abhängig
vom System.
Beispiele
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend näher
erläutert.
Herstellen des Trägers(1) Herstellen einer titaniumhaltigen katalytischen Komponente
In einem 500 ml Behälter, dessen Atmosphäre durch Argon
ersetzt wurde, wurden 200 ml getrocknetes N-Heptan und 15 g (25 mmol) Magnesiumstearat,
das bei 120°C bei einem reduzierten Druck (2 mmHg) getrocknet wurde, zur Herstellung
eines flüssigen Breis bei Raumtemperatur zusammengegeben. Nach dem unter Rühren
tropfenweisen Zugeben von 0.44 g (2.3 mmol) Titantetrachlorid, erhitzte sich der
Inhalt und die Reaktion wurde unter Rückfluss während 1 Std. durchgeführt
und schliesslich wurde eine klare Viskoselösung des titaniumenthaltenden Katalysators
(der aktive Katalysator) erhalten.
(2) Ermitteln der Aktivität der Titanium enthaltenden katalytischen
Komponente
In einem 1-Liter Autoklaven, dessen Atmosphäre durch Argon ersetzt
wurde, wurden 400 ml getrocknetes Hexan, 0.8 mmol Trietylaluminium, 0.8 mmol Diethylaluminiumchlorid
und 0.004 mmol (als Titaniumatom) titanhaltige katalytische Komponente hergestellt
gemäss (1) zugegeben und der Inhalt auf 90°C erhitzt, wobei der Innendruck
des Systems 1.5 kg/cm2 G betrug. Nach der Zugabe von Wasserstoff bis
5.5 kg/cm2 G wurde Ethylen kontinuierlich zugegeben und der totale Druck
auf 9.5 kg/cm2 G gehalten. Die Polymerisation wurde während 1 Std.
durchgeführt und erhalten wurden 70 g des Polymers. Die Polymerisationsaktivität
war 365 kg/g. Ti/Hr, wobei das MFR (die Schmelzflussrate bei 190°C, bei einer
Beladung von 2.16 kg gemäss JIS K 7210) des erhaltenen Polymers 40 war.
(3) Herstellen eines Polyethylen beschichteten Trägers
In einem 2-Liter Autoklaven, bei dem die Atmosphäre durch Argon
ersetzt worden ist, wurden 960 g eines gesinterten Ferritpulvers F-300 (Powder Tech.
Corp., mittlere Partikelgrösse 50 &mgr;m) hinzugegeben und der Inhalt auf
80°C erhitzt und anschliessend wurde unter reduziertem Druck (10 mmHg) während
1 Std. getrocknet. Nach dem Kühlen des Inhaltes hinunter auf 40°C wurden
800 ml getrocknetes Hexan hinzugeführt und das Mischen gestartet. Nachdem 5.0
mmol Diethylaluminiumchlorid und Titanium enthaltende katalytische Komponente gemäss
(1) (0.05 mmol als Titaniumatom) hinzugefügt wurden, wurde die Reaktion für
30 Min. durchgeführt. Dann wurde der Inhalt auf 90°C erwärmt und
4 g Ethylen hinzugefügt, wobei der Innendruck 3.0 kg/cm2G betrug.
Nach dem Zuführen von Wasserstoff bis 3.2 kg/cm2G, wurden 5.0 mmol
Trietylaluminium hinzugegeben und die Polymerisation gestartet. Der Innendruck des
Systems erniedrigte sich und wurde stabilisiert bei 2.3 kg/cm2G in etwa
5 Min. Dann wurde ein Brei enthaltend 5.5 g Druckerschwärze (Mitsubishi Chem.
Co., Ltd., MA-100) in 100 ml getrocknetem Hexan hinzugefügt, wonach die Polymerisation
einsetzte und kontinuierlich Ethylen zugegeben wurde bei einem Innendruck von 4.3kg/cm2G
während 45 Min. (die Zugabe wurde gestoppt nachdem 40 g Ethylen dem System
zugeführt worden ist) und schliesslich wurden 1005.5 g Druckerschwärze
enthaltendes Polyethylenkunststoff beschichtetes Ferrit erhalten. Das erhaltene
Pulver war gleichförmig schwarz. Eine elektronenmikroskopische Untersuchung
ergab, dass die Oberfläche des Ferrits beschichtet war mit einer dünnen
Polyethylenschicht und dass die Druckerschwärze gleichmässig dispergiert
war in der Polyethylenschicht. TGA (thermo-gravimetrische Analyse) der Zusammensetzung
ergab, dass das Verhältnis von Ferrit/Druckerschwärze/Polyethylen gewichtsmässig
95.5/0.5/4.0 war.
Der Zwischenschritt-Träger erhalten durch diesen Schritt wurde
bezeichnet als "Träger A". Das Gewichtsmittel des Molekulargewichts des beschichteten
Polyethylen war 206'000.
Beispiel 1
In einen universelle 5-Liter Mischer/Rührmaschine (Dalton Co.,
Ltd., 5 DMV-01-r) wurden 1000 g des Trägers A und eine Lösung von 4.0
g eines auf Fluor basierenden Kunststoffes (Daikin Ind. Co., Ltd., Fluorvinyliden
VT100) als elektrische Ladung kontrollierendes Mittel in 150 ml Aceton hinzugegeben.
Dann wurde eine auf Fluor basierende Kunststoffschicht auf dem Träger A gebildet
durch Verdampfen des Lösungsmittels unter Rühren. Mit einem Sieb wurde
aggregiertes rohes Pulver, grosse Teilchenträger und aggregierter Kunststoff
entfernt. Zudem wurde zum Entfernen von unbeschichteten Teilchen oder dergleichen
eine Behandlung durchgeführt unter Verwendung eines Flüssigbettgasfluss-Klassifizierers
mit einer linearen Geschwindigkeit von 20 cm für 2 Std. Schliesslich wurde
der Träger B erhalten, bei dem die Dicke der auf fluor-basierenden Kunststoffbeschichtung
0.18 &mgr;m betrug.
Beispiel 2
In einen 10-Liter Henshel-Mischer (Mitsui Miike Co., Ltd., FM10L)
wurden 1000 g des Trägers A und 45 g eines auf Phenol basierenden Kunststoffes
(Orient Chem. Ind. Co., Ltd., E-84) als elektrische Ladung kontrollierendes Mittel
gegeben. Dann wurde eine elektrische Ladung kontrollierende Schicht eines phenol-basierendes
Kunststoffes auf dem Träger A gebildet, wobei als mechanische Beaufschlagung
mit einem Henshel-Mischer während 1 Std. gemischt wurde. Zum Entfernen des
überschüssigen elektrische Ladung kontrollierenden Mittels, das unfixiert
frei vorlag, und zum Entfernen grosser Träger und aggregierter elektrische
Ladung kontrollierenden Mittel wurde ein Sieb verwendet. Zudem wurde zum Entfernen
von Teilchen, wie beispielsweise die unfixierten elektrische Ladung kontrollierenden
Mittel, eine Behandlung durchgeführt, unter Verwendung eines Flüssigbetttypgasfluss-Klassifizierers
mit einer linearen Geschwindigkeit von 20 cm während 2 Std. Auf diese Weise
wurde ein Träger C erhalten, bei dem die Dicke der auf Phenol basierenden Kunststoffschicht
1.99 &mgr;m betrug.
Beispiel 3
In einen 10-Liter Henshel-Mischer (Mitsui Miike Co., Ltd., FM10L)
wurden 1000 g des Trägers A und 1.0 g eines Metall enthaltenden Azo-Komplexes
(Hodogaya Chem. Ind. Co. Ltd., T-95) als elektrische Ladung kontrollierendes Mittel
hinzugegeben. Dann wurde der Inhalt mit dem Mischer während 1 Min. gemischt,
um ihn elektrostatisch oder mechanisch auf der Oberfläche des Trägers
A zu befestigen. Dann wurde erwärmt mit einem heissen Wind bei 200°C unter
Verwendung einer Heizsphäronisierungsmaschine (Hosokawa Micron Co., Ltd., Heat
Spheronizing Apparatus) zum Schmelzen/Fixieren der elektrische Ladung kontrollierenden
Mittel im beschichteten Polyethylenkunststoff und zum Bilden einer elektrische Ladung
kontrollierenden Schicht auf einem Metall enthaldenden Azo-Komplexes auf dem Träger
A. Zum Entfernen überschüssiger elektrische Ladung kontrollierenden Mittel,
die unfixiert frei vorlagen, sowie zum Entfernen von Trägern mit einer grossen
Teilchengrössen und aggregierter elektrische Ladung kontrollierender Mittel
wurde ein Sieb verwendet. Zudem wurde zum Entfernen von Teilchen, wie beispielsweise
unfixierter elektrische Ladung kontrollierender Mittel, eine Behandlung durchgeführt
unter Verwendung des Flüssigbetttypgasfluss-Klassifizierers mit einer linearen
Geschwindigkeit von 20 cm für 2 Std. Auf diese Weise wurde der Träger
D erhalten, bei dem die Dicke der elektrische Ladung kontrollierenden Schicht des
metallenthaltenden Azo-Komplexes 0.05 &mgr;m betrug.
Beispiel 4
In einen 5-Liter Universalmischer/Rührmaschine (Dalton Co., Ltd.,
5DMV-01-r) wurden 1000 g des Trägers A in einer Lösung enthaltend 2.0
g eines auf Fluor basierenden Kunststoffes (Daikin Ind. Co., Ltd., Fluorvinyliden
VT100) als elektrische Ladung kontrollierendes Mittel in 150 ml Aceton gegeben.
Dann wurde eine auf Fluor basierende Kunststoffschicht auf dem Träger A gebildet
durch Verdampfen des Lösungsmittels unter Rühren. Dann wurde mit einem
Henshel-Mischer während 1 Std. mechanisch beaufschlagt, wodurch die elektrische
Ladung kontrollierende Schicht gleichmässig und die elektrische Ladung kontrollierende
Schicht stärker gemacht wurden. Zum Entfernen des überschüssigen
rohen Pulvers, das unfixiert vorlag, der Träger mit einer grossen Partikelgrösse
und aggregierter Kunststoffe wurde ein Sieb verwendet. Zudem wurde zum Entfernen
unfixierter Kunststoffteilchen oder dergleichen eine Behandlung durchgeführt
unter Verwendung eines Flüssigbetttypgasfluss-Klassifizierers bei einer linearen
Geschwindigkeit von 10 cm während 2 Std. Erhalten wurde der Träger E,
bei dem die Dicke der auf Fluor basierenden Kunststoffschicht 0.09 &mgr;m betrug.
Beispiel 5
In einen 5-Liter Universal-Mischer/Rührmaschine (Dalton Co.,
Ltd., 5DMV-01-r) wurden 1000 g des Trägers A und eine Lösung enthaltend
25 g eines auf Silicon basierenden Kunststoffes (Shin-Etsu Chem. Ind. Co., Ltd.,
Silicone Varnish KBM-7103) als elektrische Ladung kontrollierendes Mittel in Methanol
hinzugegeben. Dann wurde eine auf Silicon basierende Kunststoffschicht auf dem Träger
A durch Verdampfen des Lösungsmittels durch Rühren gebildet. Zum Entfernen
von aggregiertem rohem Pulver, dem Träger mit grosser Teilchengrösse und
dem aggregierten Kunststoff wurde ein Sieb verwendet. Zudem wurde zum Entfernen
von unbeschichteten Teilen oder dergleichen eine Behandlung durchgeführt unter
Verwendung eines Flüssigbetttypgasfluss-Klassifizierers mit einer linearen
Geschwindigkeit von 20 cm während 2 Std. Der erhaltene Träger F hatte
eine Dicke der auf Fluor basierenden Kunststoffschicht von 1.1 &mgr;m.
Angewendetes Beispiel 1
Der Betrag der Elektrifikation wurde bestimmt im Hinblick auf die
Toner A-D im Hinblick auf jeden der Träger A-F, hergestellt gemäss den
Beispielen zur Herstellung der Träger und Beispiele 1-5, wobei eine Maschine
(Toshiba Chem. Co., Ltd., TP-500) zur Messung des Betrages der Elektrifikation verwendet
wurde. Die Messung wurde durchgeführt durch Mischen von 0.5 g jedes Toners
und 9.5 jedes Toners unter Verwendung einer Kugelmühle in einem 50 ml Behälter
aus synthetischem Kunststoff während 1 Std., bei einem Glasdruck von 0.8 kg/cm2
während einer Glaszeit von 50 Sek. unter Verwendung eines 500-mesh rostfreien
Stahlnetzes. Jeder Wert des bestimmten Betrages der Elektrifikation ist in der Tabelle
1 eingetragen.
Der Toner A wurde erhalten durch angemessenes Mischen der oben genannten
Materialien in einer Kugelmühle unter Verwendung von drei
auf 140°C erwärmten Rollen, Abkühlen der Mischung durch Stehenlassen
und grobes Zerkleinern unter Verwendung einer Rippenmühle und weiter feines
Verkleinern in einer Jet-Mühle.
Toner B:
Bisphenol A basierender Polyester-Kunststoff 100 Gewichtsteile
Der Toner B wurde erhalten durch geeignetes Mischen der oben genannten
Materialien in einer Kugelmühle unter Verwendung von drei auf 140°C erwärmten
Rollen, Abkühlen der Mischung durch Stehenlassen und grobes Zerkleinern unter
Verwendung einer Rippenmühle und weiter feines Verkleinern in einer Jet-Mühle.
Der Toner C wurde erhalten durch geeignetes Mischen der oben genannten
Materialien in einer Kugelmühle unter Verwendung von drei auf 140°C erwärmten
Rollen, Abkühlen der Mischung durch Stehenlassen und grobes Zerkleinern unter
Verwendung einer Rippenmühle und weiter feines Verkleinern in einer Jet-Mühle.
Der Toner D wurde erhalten durch geeignetes Mischen der oben genannten
Materialien in einer Kugelmühle unter Verwendung von drei auf 140°C erwärmten
Rollen, Abkühlen der Mischung durch Stehenlassen und grobes Zerkleinern unter
Verwendung einer Rippenmühle und weiter feines Verkleinern in einer Jet-Mühle.
Als Resultat wurde gefunden, dass, obwohl der Betrag der Elektrifikation
nicht hinreichend war im Hinblick auf die Toner A-D bezüglich des Trägers
A, wenigstens eine Art des Trägers in den Beispielen 1-5 (die Träger B-F)
die elektrische Ladung kontrollieren konnten in einem Elektrifikationsbereich ±
18-30 &mgr;C/g, wie dies erforderlich ist beim Drucken unter üblichen Maschinen,
im Fall, dass die elektrische Kontrollbehandlung durchgeführt wurde.
Anwendungsbeispiel 2
Die Elektrifikation wurde verglichen zwischen dem Träger A und
dem Träger B nach der Beschichtungsbehandlung. Dieser Vergleich wurde gemacht
durch Messen der Änderung des Betrages der Elektrifikation während der
Rührzeit (Rühren unter Verwendung einer Kugelmühle) vor der Messung
des Betrages der Elektrifikation im Hinblick auf den Toner A. Der Vergleich ergab,
dass der Träger B, welcher die Kunststoffbeschichtung aufweist, bezüglich
des anfänglichen Betrages der Elektrifikation und der nachherigen Stabilität
ausgezeichnet war. Ein solcher anfänglicher Anstieg des Betrages der Elektrifikation
beeinflusst die Stabilität des Bildes. Dieses Resultat ist in der
1 illustriert.
Vergleichsbeispiel 1
Der Betrag der Elektrifikation jedes Toners im Hinblick auf den Träger
A vor der elektrischen Ladungskontrollbehandlung, die erhalten wurde in den Beispielen
für die Herstellung des Trägers, wurde ähnlich wie beim Anwendungsbeispiel
1 durchgeführt. Das Resultat ist in der Tabelle 1 zusammengefasst.
Vergleichsbeispiel 2
In einen 10-Liter Henshel-Mischer (Mitsui Miike Co., Ltd., FM10L)
wurden 1000 g des Trägen A, eine elektrische Ladung kontrollierendes Mittel
und 50 g eines auf Phenol basierenden Kunststoffes (Orient Chem. Ind. Co., Ltd.,
E-84) gemischt. Dann wurde eine elektrische Ladung kontrollierende Schicht auf dem
Träger A gebildet, wobei mechanisch beaufschlagt wurde durch Mischen unter
Verwendung des Henshel-Mischers während 1 Std. Zum Entfernen der unfixiert
frei vorliegenden elektrischen Ladung kontrollierenden Mittel und der grossen Teilchenträger
als auch der aggregierten elektrischen Ladung kontrollierender Mittel wurde ein
Sieb verwendet. Zudem wurde zum Entfernen der unfixierten elektrischen Ladung kontrollierenden
Mittel oder dergleichen eine Behandlung durchgeführt unter Verwendung eines
Flüssigbetttypgasfluss-Klassifizierers bei einer linearen Geschwindigkeit von
20 cm während 2 Std. Auf diese Weise wurde der Träger G erhalten, der
eine auf Phenol basierende Kunststoffschicht mit einer Dicke von 2.5 &mgr;m besitzt.
1 kg eines Entwicklungsmittels wurde hergestellt durch Mischen des
Trägers G und des Toners B bei einem Gewichtsverhältnis von 95/5. Die
Dauerhaftigkeit dieses Entwicklungsmittels wurde ermittelt durch 1'000 mal Kopieren
unter Verwendung einer handelsüblichen Kopiermaschine mittlerer Geschwindigkeit
(Fuji Xerox Co., Ltd., 5039) (40 Blatt/Min., A4). Es zeigte sich, dass Flecken im
Bild bereits am Anfang der Evaulation der Dauerhaftigkeit beim Kopieren auftraten
und dass diese Flecken mit der Anzahl der Kopien stärker wurden. Der Grund
dieser Flecken war das Ablösen des auf Phenol basierenden Kunststoffes.
Vergleichsbeispiel 3
In einen 5-Liter Universal-Mischer/Rührer (Dalton Co., Ltd.,
5DMV-01-r) wurden 1000 g des Trägers A und eine Lösung enthaltend 0.2
g eines auf Fluor basierenden Kunststoffes (Daikin Ind.Co., Ltd., Fluorvinyliden
VT100) als elektrische Ladung kontrollierendes Mittel in 150 ml Aceton gegeben.
Dann wurde auf dem Träger A eine auf Fluor basierende Kunststoffschicht durch
Verdampfen des Lösungsmittels unter Rühren gebildet. Zum Entfernen von
aggregiertem grobem Pulver und Träger mit grosser Teilchengrösse und aggregiertem
Kunststoff wurde ein Sieb verwendet. Zusätzlich wurde zum Entfernen von nicht
beschichteten Partikeln oder dergleichen eine Behandlung durchgeführt unter
Verwendung eines Flüssigbetttypgasfluss-Klassifizierers mit einer Geschwindigkeit
von 20 cm während 2 Std. Es wurde der Träger H erhalten, bei dem die auf
Fluor basierende Kunststoffschicht eine Dicke von 0.008 &mgr;m besitzt.
Bedingung für die Messung des Betrages der Elektrifikation: T/C = 5;
Rührzeit: 1 Std.
Blasdruck: 0.8 kg/cm2; 50 Sek.; 500 Mesh.
Gewerbliche Anwendung
Wie oben beschrieben, ist der Träger für die Elektrofotografie
gemäss der vorliegenden Erfindung geeignet als Feststoffträger oder dergleichen
in der Zweikomponenten-Entwicklungsmethode und das Entwicklungsmittel für die
Elektrofotografie, welche den Träger verwendet, ist geeignet als Entwicklungsmittel
für das elektrostatische latente Bild in verschiedenen Bereichen
betreffend die Bildherstellung.
Anspruch[de]
Träger für die Elektrophotographie, mit einem magnetischen
Kernträgermaterial und einem hochmolekularen Polyethylenkunststoff, der die
Oberfläche des Kernmaterials beschichtet, wobei eine Schicht, welche einen
Fluorvinylidenkunststoff, einen Tetrafluorethylenkunststoff, einen Tetrafluorethylen/Hexafluorethylen
Copolymerkunststoff, einen auf Phenol basierenden Kunststoff, einen metallhaltigen
Azokomplex oder einen auf Silikon basierenden Kunststoff aufweist und die Fähigkeit
besitzt, elektrische Ladung zu kontrollieren und eine Dicke von 0,01-2 &mgr;m
besitzt, auf der Oberfläche des hochmolekularen Polyethylenkunststoffes angeordnet
ist, welcher die Oberfläche des Kernmaterials beschichtet.Träger für die Elektrophotographie gemäss Anspruch 1,
wobei die Schicht mit der Fähigkeit zur Kontrolle der elektrischen Ladung einen
Fluorvinylidenkunststoff, einen Tetrafluorethylenkunststoff, einen Trifluorchlorethylenkunststoff,
einen Tetrafluorethylen/Hexafluorethylen Copolymerkunststoff, einen auf Phenol basierenden
Kunststoff oder einen metallhaltigen Azokomplex aufweist.Träger für die Elektrophotographie gemäss Anspruch 1
oder 2, wobei die Beschichtung des hochmolekularen Polyethylenkunststoffs auf der
Oberfläche des genannten Kernträgermaterials durchgeführt wird durch
Behandeln des Kernträgermaterials mit einem Katalysator und direktes Polymerisieren
eines Ethylenmonomers auf der Fläche des so behandelten Kernträgermaterials.Entwicklungsmittel für die Elektrophotographie, mit einem Träger
für die Elektrophotographie, gemäss einem der Ansprüche 1 bis 3,
und einem Toner, der mit dem genannten Träger mit einem Verhältnis von
2-20 Gew.% gemischt ist.Verfahren zur Herstellung eines Trägers für die Elektrophotographie
gemäss Anspruch 1, mit den folgenden Schritten:
Herstellen eines mit hochmolekularem Polyethylenkunststoff beschichteten Trägers
durch Behandeln eines magnetischen Kernträgermaterials mit einem Katalysator
und direktes Polymerisieren eines Ethylenmonomers auf der Oberfläche des so
behandelten Kernträgermaterials, und
Bilden einer Schicht mit einer Dicke von 0,01-2 &mgr;m, welche die Fähigkeit
besitzt, elektrische Ladung auf der Oberfläche des mit hochmolekularem Polyethylen
beschichteten Trägers zu kontrollieren,
wobei die Schicht mit der Fähigkeit elektrische Ladung zu kontrollieren einen
Fluorvinylidenkunststoff, einen Tetrafluorethylenkunststoff, einen Trifluorchlorethylenkunststoff,
einen Tetrafluorethylen/Hexafluorethylen Copolymerkunststoff, einen auf Phenol basierenden
Kunststoff, einen metallhaltigen Azkomplex oder einen auf Silikon basierenden Kunststoff
aufweist.Verfahren zum Herstellen eines Trägers für die Elektrophotographie
gemäss Anspruch 5, wobei die Schicht mit der Fähigkeit elektrische Ladung
zu kontrollieren durch mechanische Wirkung auf die Oberfläche des mit hochmolekularem
Polyethylenkunststoff beschichteten Trägers aufgebracht ist.Verfahren zum Herstellen eines Trägers für die Elektrophotographie
gemäss Anspruch 5, wobei die Schicht mit der Fähigkeit elektrische Ladung
zu kontrollieren durch Erwärmung auf der Oberfläche des mit hochmolekularem
Polyethylenkunststoff beschichteten Trägers aufgebracht ist.Verfahren zum Herstellen eines Trägers für die Elektrophotographie
gemäss Anspruch 5, wobei die Schicht mit der Fähigkeit elektrische Ladung
zu kontrollieren durch Benetzen auf der Oberfläche des mit hochmolekularem
Polyethylenkunststoff beschichteten Trägers befestigt wird.