DE2409169A1 - Fester entwickler fuer latente elektrostatische bilder - Google Patents
Fester entwickler fuer latente elektrostatische bilderInfo
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- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
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Description
Rochester, N. T. 1464-4 USA
Pester Entwickler für latente elektrostatische Bilder
Die Erfindung betrifft Abbildungssysteme, insbesondere verbesserte
elektrostatographische Entwicklermaterialien, ihre Herstellung
und Verwendung sowie elektrostatographische Abbildungsverfahren.
Die Bildung und Entwicklung von Bildern auf der Oberfläche von Photοleitermaterialien mit elektrostatischen Mitteln ist wohl
bekannt. Das. xerography sehe Grundverfahren, von CP. Carlson
in der US-PS 2 297 691 offenbart, umfasst das Aufbringen einer
gleichförmigen elektrostatischen Ladung auf einer isolierenden Photoleiterschicht, Belichten der Schicht mit einem Licht- und
-Schatten-Bild zum Löschen der Ladung auf den Flächen der Schicht,
die dem Licht ausgesetzt sind, und Entwickeln des sich ergebenden elektrostatischen, latenten Bildes durch Abscheiden eines
feinzerteilten elektroskopischen Materials, das auf dem Fachgebiet als Toner bezeichnet wird, auf dem Bild. Der Toner wird
normalerweise von den Bereichen .der Schicht angezogen, die eine Ladung zurückbehalten, wodurch sich ein Tonerbild bildet,
das dem latenten elektrostatischen Bild entspricht. Dieses Pulverbild kann dann auf eine Trägeroberfläche, wie z.B. Papier,
übertragen werden. Das übertragene Bild kann darauf z.B. durch Wärme dauernd auf dem Träger fixiert v/erden. Stact der Erzeugung
des latenten Bildes durch gleichförmiges Aufladen der Pho-
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toleiterschicht und anschliessendes Belichten der Schicht mit einem Licht- und -Schatten-Bild kann man das latente Bild durch
direktes Aufladen der Schicht in Bildanordnung erzeugen. Das Pulverbild kann auf der Photoleiterschicht fixiert werden, wenn
die Pulverbild-Übertragungsstufe eliminiert werden soll. Andere
geeignete Massnahmen zum Fixieren, wie z.B. eine Lösungsmittel- oder Beschichtungsbehandlung,können an die Stelle der vorigen
Wärmefixierungsschritte treten.
Zur Anwendung der elektroskopischen Teilchen bei dem zu entwickelnden
elektrostatischen latenten Bild sind verschiedene Methoden bekannt. Eine Entwicklungsmethode, wie sie von E.IT. Wise in der
US-PS 2 618 552 offenbart ist, ist als Kaskadenentwicklung bekannt.
Bei dieser Methode wird ein Entwicklermaterial, das verhältnismässig
grosse Trägerteilchen mit feinzerteilten, elektrostatisch darauf abgeschiedenen Tonerteilchen umfasst, zugeführt
und über die das latente elektrostatische Bild tragende Oberfläche gewalzt oder geschüttet (cascaded). Die Zusammensetzung
der Trägerteilchen ist so gewählt, dass die Tonerteilchen auf die gewnschte Polarität triboelektrisch aufgeladen werden. Wenn
die Mischung über die das Bild tragende Oberfläche geschüttet wird oder fliesst, werden die Tonerteilchen elektrostatisch abgeschieden
und an dem geladenen Teil des latenten Bildes festgehalten und an den ungeladenen oder Hintergrundteilen des Bildes
nicht abgeschieden. Die meisten Tonerteilchen, die zufällig auf dem Untergrund hängenbleiben, werden vom fliessenden Träger
entfernt, offenbar aufgrund der grösseren elektrostatischen Anziehung zwischen dem Toner und dem Träger als zwischen dem
Toner und dem entladenen Untergrund. Träger und überschüssiger Toner werden dann in den Kreislauf zurückgeführt. Diese Technik
ist ausgezeichnet für das Entwickeln von Linienkopierbildern.
Eine x-jeitere Methode zum Entwickeln elektrostatischer Bilder
ist das "Hagnetbürateiv'-Verfahren, wie es z.B. in der US-PS
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2 874 063 offenbart ist. Bei dieser Methode liegt ein Entwicklermaterial
vor, das Toner und magnetische Trägerteilchen enthält, die von einem Magneten getragen werden. Das Magnetfeld
verursacht eine Ausrichtung des magnetischen Trägers zu einer burstenähnlichen Anordnung. Diese "Magnetbürste" wird
mit der das elektrostatische Bild tragenden Oberfläche in Wechselwirkung gebracht, und die Tonerteilchen werden durch elektrostatische
Anziehung von der Bürste zu dem latenten Bild gezogen.
Eine andere Technik zum Entwickeln latenter elektrostatischer Bilder ist das "Pulverwolken-Veifahren, wie es z.B. von C.E.Carlson
in der US-PS 2 221 776 offenbart ist. Bei dieser Methode wird ein Entwicklermaterial, das elektrisch geladene Tonerteilchen
in einem gasförmigen strömenden Medium enthält, nahe der das latente elektrostatische Bild tragenden Oberfläche vorbeigeführt.
Die Tonerteilchen werden durch elektrostatische Anziehung aus dem Gas zu dem latenten Bild hin angezogen. Dieses
Verfahren ist besonders brauchbar'bei kontinuierlicher Tonentwicklung.
Andere Entwicklungsmethoden, wie z.B. die "touchdown"-Entwicklung,
wie sie von R.W. Gundlach in der TJS-PS 3 166 4 32 offenbart
ist, können verwendet v/erden, wo sie geeignet sind.
Das entwickelte Bild kann dann abgelesen oder auf der Abbildungsoberfläche
des photoleitfähigen Substrats dauernd fixiert werden, wenn diese Abbildung sob er.f lache nicht wiederverwendet
werden soll. Für den Fall, dass die Abbildungsoberfläche aus einem wiederverwendbaren Material besteht und bei der Herstellung
von nachfolgenden elektrostatographischen Kopien verwendet werden soll, kann das entwickelte Bild auf ein anderes
Substrat, wie z.B. Papier, übertragen und dann dauernd darauf fixiert werden. Zahlreiche Techniken sind vorgeschlagen worden,
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um dieses Tonerbild auf sein Substrat zu fixieren, einschliesslieh
dem überziehen des Tonerbildes mit einem transparenten Film und ein durch Lösungsmittel oder Wärme bewirktes Aufschmelzen
der Tonerteilchen auf das Substratmaterial. Der bei der thermischen Fixierung des Toners beteiligte Energiebedarf ist
beträchtlich, da diese thermoplastischen Tonermaterialien oft Temperaturen im Bereich von 177 bis 2O5°C (350 bis 4000F) und
darüber erfordern, um sie auf das Substrat aufzuschmelzen. Daher
würde eine beträchtliche Senkung der Schmelztemperaturen des Toners zu einer entsprechenden Senkung des Energiebedarfs
eines solchen Abbildungsverfahrens führen. Jede Senkung der Schmelztemperatur des Toners würde auch eine Senkung der Betriebstemperaturen
innerhalb des Kopiergeräts und somit eine Senkung der Anforderungen der Temperatursteuereinheit innerhalb
eines solchen Geräts ermöglichen.
Obwohl einige der vorgenannten Entwicklungstechniken heute kommerziell eingesetzt werden, ist die am meisten verwendete
kommerzielle elektrostatographische Entwicklungstechnik die als
"Kaskadenentwicklung" bekannte Technik. Ein für allgemeine Zwecke vorgesehenes Bürokopiergerät, das mit diesem Entwicklungsverfahren
arbeitet, ist in der US-PS 3 099 9^3 beschrieben. Die Kaskadentechnik
wird im allgemeinen in einem handelsüblichen Gerät ausgeführt, indem eine Entwicklermischung über die Oberseite
einer das latente elektrostatische Bild tragenden Trommel mit einer horizontalen Achse gestreut (kaskadiert) wird. Der
Entwickler wird von einem Sammelbehälter zum oberen Teil der Trommel mit Hilfe eines endlosen Förderbandes transportiert. Der
Entwickler, wird entlang einem Teil der Oberfläche der Trommel
nach unten in den Sammelbehälter geschüttet und nachfolgend durch das Entwicklungssystem in den Kreislauf zurückgeführt, um
v/eitere latente elektrostatische Bilder zu entwickeln. Kleine Tonermengen werden periodisch dem Entwicklergemisch zugesetzt,
um die durch die Entwicklung bedingten Tonerverluste zu kompen-
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sieren. Dieser Vorgang wird dann für jede von dem Gerät hergestellte
Kopie wiederholt, und zwar gewöhnlich viele tausend Mal während der "brauchbaren Lebensdauer des Entwicklers.
So ergibt sich aus der vorstehenden Beschreibung sowie aus anderen
Entwicklungstechniken, dass der Toner mechanischem Abrieb unterliegt, was. die Teilchen zu unerwünscht feinem Staub zerbrechen
lässt. Tonerstaub ist für den Betrieb des Geräts schädlich, da er extrem schwierig von wiederverwendbaren Abbildungsoberflächen zu entfernen ist und auch dazu neigt, auf andere
Teile des Geräts zu fliegen und sich auf kritischen Geräteteilen, v.'ie z.B* optischen Linsen, niederzuschlagen. Die Bildung
von Staubteilchen wird verzögert, wenn der Toner ein zähes oder widerstandsfähiges, hochmolekulares Harz enthält, das in der
Lage ist, den Scher- und Schlagkräften zu widerstehen, die dem Toner in dem Gerät erteilt werden. Leider können viele hochmolekulare
Materialien nicht in automatischen Hochgeschwindigkeitsgeräten eingesetzt werden, da sie nicht schnell während eines
Pulverbild-Wärmefixierungsschrittes geschmolzen werden können. Versuche, Toner mit hohem Schmelzpunkt mit Hilfe von übergrossen
Heizeinheiten hoher Kapazität rasch zu schmelzen, wurden mit den Problemen konfrontiert, das Verkohlen der das Papier
aufnehmenden Platten zu verhindern und die von der Schmelzeinheit oder den Schmelzeinheiten entwickelte Wärme angemessen
zu verteilen. So sind, um das Verkohlen oder die Verbrennung zu vermeiden, zusätzliche Ausstattungen, wie z.B. komplexe und kostspielige
Kühleinheiten, erforderlich, um die grosse, von der Schmelzeinrichtung erzeugte Wärmemenge angemessen zu handhaben.
Unvollständige Abführung der entwickelten Wärme führt zu Unbequemlichkeiten des Bedienenden und zu Schäden an wärmeempfindlichen
Geräteteilen. Weiterhin überwiegen oft der von den Heiz- und Kühleinheiten beanspruchte grossere Raum und die höheren Betiebskosten
die durch die gesteigerte Gerätegeschwindigkeit erzielten Vorteile. Andererseits sind die niedermolekularen Har-
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ze, die leicht durch Wärme bei verhältnismässig niederen Temperaturen
geschmolzen werden, oft unerwünscht, weil diese Materialien dazu neigen, dicke Filme auf !wiederverwendbaren Photoleiteroberflächen
zu bilden. Diese Filme führen leicht zu Bildverschlechterung und tragen zu einer Verkürzung der Betriebszeit
des Geräts bei. Zudem neigen die niedermolekularen Harze zur Bildung von klebrigen Bildern auf dem Kopierblatt,
die sich oft auf anderen, benachbarten Blättern abbilden. Weiterhin neigen Tonerteilchen, die niedermolekulare Harze enthalten,
zum Verbrücken, Zusammenbacken und Verfestigen im Transportbehälter sowie in dem Xerographiergerät. Auch muss das Tonermaterial
in der Lage sein, eine Ladung der richtigen KLarität
anzunehmen, wenn es mit der Oberfläche von Trägermaterialien im Schutt-, Magnetbürsten- oder "touchdown"-Entv;icklungssystem
in reibende Berührung gebracht wird. Einige harzartige Materialien, die viele in xerographischen Tonern erwünschte Eigenschaften
besitzen, lösen und verteilen eich nur ausser3t massig und
können in automatischen Kopier- und Vervielfältigungsgeräten nicht verwendet werden. Andere Harze verteilen sich gut, bilden
aber Bilder, die sich durch geringe Dichte, massige Auflösung oder hohen Untergrund auszeichnen. Weiterhin sind manche
Harze für Verfahren ungeeignet, wo elektrostatische übertragung angewandt wird. Viele thermoplastische Materialien, wie
z.B. solche, die derzeit in elektrostatographischen Tonern Verwendung
finden, waren stets schwer zu verformen wegen ungünstiger ideologischer Eigenschaften. Die vermutlich am weitgehendsten
akzeptierte Technik zum Modifizieren dieser Thermoplaste, um die Bildung solcher Materialien zu erleichtern, bestand im
Einschliessen von bestimmten Zusätzen in den Materialien, die ihre Schmelzviskosität herabsetzen sollten. Diese Zusätze, auf
dem Fachgebiet im allgemeinen als "Weichmacher"'bezeichnet,
umfassen nichtflüchtige organische Flüssigkeiten oder niedrigschmelzende Feststoffe, z.B. Phthalsäure-, Adipinsäure und
Sebacinsäureester und Arylphosphorsäureester.
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Die Wechselwirkung des Weichmachers und des Harzes in der
Schmelze führt zu einer deutlichen Verbesserung der rheologisehen
Eigenschaften der Masse, indem eine Verschiebung sowohl der Glasübergangstemperatur als auch der Schmelzpunkte der
Masse zu niederen Temperaturen hin bewirkt x^ird. Diese Verschiebung
der Glasübergangstemperatur der thermoplastischen Materialien, die als elektrostatographische Toner verwendet werden,
isi^beträchtlich und kann diese einzelnen, feinzerteilten Tonerteilchen
zur Bildung grb"s<serer Agglomerate veranlassen. Dieses
Agglomerieren, im allgemeinen auf dem elektrcstatographischen Gebiet als "blocking" bezeichnet, beeinträchtigt die
freien Fliesseigenschaften des Toners in nachteiliger V/eise. Zum Beispiel kann beim Kaskadenentwickeln das Moment dieser
grösseren Tonerteilchen beim Rollen über die Abbildungseinheit
die Anziehungskräfte des latenten Bildes übersteigen und daher zu einem Ausbleiben der Entwicklung des latenten Bildes
"durch diese grösseren Tonerteilchen führen. Da die meisten thermoplastischen Materialien in einer oder mehrfacher Hinsicht
Nachteile aufweisen, besteht ein ständiger Bedarf nach verbesserten Tonern und Entxiicklern.
Es ist daher ein Ziel der Erfindung, einen Toner zu schaffen, der die zuvor genannten Mangel überwindet, der der Filmbildung
bei Verwendung in herkömmlichen xerographischen Kopier- und
Vervielfältigungsgeräten widersteht, der Bilder mit vermindertem Untergrund liefert, der frei fliesst und nicht agglomeriert,
der in höheren Geschwindigkeiten und Mengen mit geringerer Wärmeenergie geschmolzen werden kann, Bilder mit hoher Auflösung
liefert, der gegenüber mechanischer Abnutzung während des Entwicklungsvorgangs beständig ist und verbesserte Verteilungseigenschaften besitzt; weiterhin soll die Erfindung eine Tonerzusammensetzung
mit einer Schmelztemperatur liefern, die erheblich niedriger liegt als die des nicht modifizierten Gegenstücks
ist und doch hinsichtlich der Glasübergangstemperatur
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vernaltnisinäcsig unverändert bleibt; weiterhin soll die Erfindung
zu verbesserten Abbildungsverfahren unter Verwendung
einer der modifizierten Tonerzusammensetzungen gemäss der Erfindung
führen; und schliesslich soll die Erfindung einen Toner und Entwickler liefern, der physikalische und chemische
Eigenschaften besitzt, die denen von bekannten Tonern und Entwicklern
überlegen sind.
Gegenstand der Erfindung sind ein feinzerteilter, tiefschmelzender
Toner mit einem Farbstoff, einem ein Vinylharz enthaltenden thermoplastischen Harz und wenigstens einem Arylsulfonamid-Formaldehyd-Addukt
sowie Entwicklergemische, die diesen Toner enthalten, der elektrostatisch an den Trägeroberflächen
haftet, und Verfahren zum Entwickeln latenter elektrostatischer Bilder hiermit, insbesondere ist Gegenstand der Erfindung ein
festes, elektrostatographisch.es Entwicklermaterial mit Teilchen
'aus feinzerteiltem Tonermaterial mit einer Teilchengrösse von
bis zu etwa JO Mikron, einem Schmelzpunkt von wenigstens etwa 430C (1100F)^ einer Schmelzviskosität von weniger
als etwa 2,5 ^ Ί0~ poise bei Temperaturen bis zu etwa 232°C
F), das ein Färbemittel, ausgewählt aus der Gruppe der Pigmente,
Farbstoffe und deren Gemische, ein thermoplastisches Harz aus einem Vinylpolymerisat mit einem Schmelzpunkt von wenigstens
etwa 430C (1100F) . und etwa 5 bis etwa 55 Gew.-%,
bezogen auf das Gewicht des Viny!polymer!sats, eines Arylsulfonamid-Formaldehyd-Addukts
mit einem Schmelzpunkt zwischen etwa 100C (500F) und etwa 1210C (250°F) der allgemeinen Formel
SO0ITH-C-H
C- Il
1 P
worin R und R entweder Wasserstoff oder eine Methylgruppe sind, daß, wenn R1 oder 32 eine Methylgruppe mit der Aufgabe
worin R und R entweder Wasserstoff oder eine Methylgruppe sind, daß, wenn R1 oder 32 eine Methylgruppe mit der Aufgabe
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ist, die andere Gruppe Wasserstoff ist, enthält.
Zur Erfindung gehören auch Abbildungsverfahren, bei denen die
verbesserten Tonerzusammensetzungen eingesetzt werden, sowie
eine Methode zur Senkung der Schmelztemperatur der thermoplastischen
Materialien, während gleichzeitig die Materialien ihre Glasübergangstemperatur verhältnismässig unverändert beibehalten.
Mir optimalen Betrieb bei eleMrostatographischen Hochgeschwindigkeit
sgerät en, die Papier aufnehmende Bänder verwenden, sollte der Toner einen Schmelzbereich zwischen etwa 4-0 und etwa
150°C (110 bis 3000F) und eine Schmelzviskosität von weniger
—4 ο
als etwa 2,0 χ 10 poise bis zu Temperaturen von etwa 150 C
(3000F) besitzen. Tonerschmelztemperaturen unter etwa(300°F)150°c
sind bevorzugt, weil Probleme der Wärmeverteilung und der Pa-.
pierverschlechterung vermieden werden. Die erfindungsgemässen
Entwickler, die die verbesserten Tonerzusammensetzungen enthalten,
zeichnen sich durch hervorragende Schmelzgeschwindigkeiten, hohe Reinigungsfähigkeit von elektrostatischen Bildoberflächen,'
grössere triboelektrische Stabilität, dichtere · Tonerbilder und erhöhte Beständigkeit gegenüber mechanischem
Abrieb aus. Unerwarteterweise wird in Problemen sowohl der
Feuergefährlichkeit als.auch überschüssigen Energieverbrauchs, xirie sie bei elektrostatographischen Eochgeschwindigkeitsentwicklungsverfahren
angetroffen vierden, begegnet, wenn Toner,
die die oben beschriebenen Arylsulfonamid-Formaldehyd-Addukte enthalten, eingesetzt werden.
Jedes geeignete Vinylharz mit einom Schmelzpunkt von wenigstens
etwa 43 C (110 F) kann in den erfindungsgemässen Tonern verxvendet
werden. Das Vinylharz kann ein Homopolymerisat oder ein Copolymerisat von 2 oder mehreren Vinylmonomeren sein. Typische
Monomereinheiten, die zur Bildung von Vinylpolymerisaten
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verwendet werden können,-umfassen: Styrol, p-Chlorstyrol;
Vin.ylnapntb.alin; äthylenisch ungesättigte Mono-olefine wie
Äthylen, Propylen, Butylen, Isobutylen und dergl.; Vinylester wie Vinylchlorid, Vinylbromid, Vinylfluorid, Vinylacetat,
Vinylpropionat, Vinylbensoat, Vinylbutyrat und dergl.; Ester
von alphamethylen-aliphatischen Monocarbonsäuren wie Methylacrylat,
Athylacrylat, n-Butylacrylat, Isobutylacrylat,
Dodecylacrylat, n-Octjrlacrylat, 2-Chloräthylacrylat, Phenylacrylat,
Hethyl-alpha-chloracrylat, Methylmethacrylat, Äthylmethacrylat,
Butylmethacrylat und dergl.; Acrylnitril, Methacry}.
nifcril, Acrylamid, Vinyläther wie Vinylmethyläther, Vinylisobutyläther,
Vinylüthyläther und dergl.; Vinylketone wie Vinylmethylketon,
Vinylhexylketon, Hethylisopropenylketon und dergl.;
Vinylidenhalogenide wie Vinylidenchlorid, Vinylidenchlorfluorid
und dergl. ; und N-Vinyl-Verbiridungen wie 1-Vinylpyrrol, N-Vinylcarbazol,
IT-Vinylindol, N-Vinylpyrrolidin und dergl. und deren
Gemische. Im allgemeinen haben geeignete, im Toner eingesetzte Vinylharze ein Gewichtsdurchschnittsmolekulargewicht zwischen
etwa 3C00 und etwa 500 000.
Tonerharze mit einemverhältnismässig hohen Proaentgehalt an
Styrolharz sind bevorzugt. Die Gegenwart eines Styrolharzes ist bevorzugt, v/eil mit einer gegebenen Menge an Adduktmaterial ein
grösseres Mass an Bildqualität erzielt werden kann. Weiterhin werden dichtere Bilder erhalten, wenn wenigstens etwa 25 Gew.-/£,
bezogen auf das Gesamtgewicht des Harzes in dem Toner, eines Styrolharzes im Toner vorliegt. Das Styrolharz kann ein Homopolymerisat
von Styrol oder Styrο!homologen oder Copolymerisate
von Styrol mit anderen Monomerengruppen sein, die eine einzelne,
durch eine Doppelbindung an ein Kohlenstoffatom gebundene Methylengruppe enthalten. So umfassen typische Monomere Stoffe,
die mit Styrol durch AdditionspolyniGrisation c©polymerisiert
werden können: p-Chlorstyrol; Viny!naphthalin; äthylenisch un-
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gesättigte Mono-olefine wie Äthylen, Propylen, Butylen, Isobutylen
und dergl..;. Vinylester wie Vinylchlorid, Vinylbromid, Vinylfluorid, Vinylacetat, Vinylpropionat, Vinylbenzoat,
Vinylbutyrat und dergl.; Ester von älpha-mothylenaliphatischen
Monocarbonsäuren-wie Methylacrylat, A'thylacrylat, η-Butylacrylat,
Isobutylacrylat, Dodecylacrylat, n-Octylacrylat, 2-Chloräthylacrylat,
Phenylacrylat, Methyl-alpha-chloracrylat, Methylmethacrylat,
Äthylmethacrylat, Butylmethacrylat und dergl.; Acrylnitril, Methacrylnitril, Acrylamid, Vinyläther wie Vinylmethyläther,
Vinylisobutyläther, Vinyläthyläther und dergl.; Vinylketone wie Vinylmethylketon, Vinylhexylketon, Methylisopropenylketon
und dergl.; Vinylidenhalogenide wie Vinylidenchlorid, Vinylidenchlorf luorid und dergl. ; und N-Vir^/l-Verbindungen
wie H-Vinyl-pyrrol, Έ-Vinylcarbazol, ϊί-Vinylindol,
K-Vinylpyrrolidin und dergl. und deren Gemische. Die Styro!harze
können auch durch Polymerisation von Gemischen von 2 oder mehreren dieser ungesättigten monomeren Stoffe mit einem Styrolmonomeren
hergestellt werden. Der Ausdruck "Additionspolymerisation"
soll bekannte Polymerisationstechniken einschliessen, wie z.B. radikalische, anionische und kationische Polymerisations
verfahren.
Die Vinylharze, einschliesslich der Harze vom StyroItyp, können
auch, mit einem oder mehreren Harzen, wenn gewünscht, gemischt werden. Wird das Vinylharz mit anderem Harz gemischt, ist das
zugesetzte Harz bevorzugt ein anderes Vinylharz, da sich die sich ergebende Mischung durch besonders gute triboelektrische Stabilität
und einheitliche Beständigkeit gegenüber physikalischem Abbau auszeichnet. Die zum Mischen mit dem Harz vom Styroltyp
oder anderem.Vinylharz verwendeten Vinylharze können durch Additionspolymerisation jedes geeigneten Viny!monomeren hergestellt
vjerden, wie z.B. eines der oben beschriebenen Vinylmonomeren.
Andere thermoplastische Harze können auch mit den erfindungsgemässen
Vinylharzen gemischt werden. Typische thermo-
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plastische Harze, die nicht vom Vinyltyp sind, umfassen: harz-(rosin)-modifizierte
Pheiiol-Formaldehyd-Harze, ölmodifizierte
Epoxyharze, Polyurethaiiharze, Celluloeeharze, Polyätherharze
und deren Gemische. Enthält die Harzkomponente des Toners Styrol, das mit einem anderen ungesättigten Monomeren copolymerisiert
ist, oder eine Mischung von Polystyrol und einem anderen Harz, ist eine Styrolkomponente von wenigstens etwa 25 Gew.-%, bezogen
auf das Gesamtgewicht des in dem Toner vorhandenen Harzes, bevorzugt, da dichtere Bilder erhalten werden und ein grösseres
Mass an Bildqualität mit einer gegebenen Menge des Adduktmaterials
erzielt wird.
Die Kombination von Harzkomponente, Färbemittel und Addukt, gleich,
ob die Harzkomponente ein Homopolymerisat, Copolymerisat oder eine Mischung ist, sollte eine Agglomerationstemperatur (blocking
temperature) von wenigstens etwa 4-J0C (11O0F) und eine Schmelz-
-4·
viskosität von weniger als etwa 2,5 x 10 poise bei Temperaturen
bis zu etwa 232°C (4500F) haben. Zeichnet sich der Toner
durch eine Agglomerationstemperatur (blocking temperature) von weniger als etwa 43°C (11O0F) aus, neigen die Tonerteilchen zum
Agglomerieren während der Lagerung und des Betriebs des Geräts und bilden auch unerwünschte Filme auf der Oberfläche von x^iederverwendbaren
Fhotorezeptoren, was die Bildqualität nachteilig beeinflusst. Ist die Schmelzviskosität des Toners grosser als
etwa 2,5 χ 10~4 pdse bei Temperaturen über etwa 232°C (4500F),
haftet das Tonerniaterial gemäss der Erfindung im allgemeinen
nicht in geeigneter Weise an einem Empfängerblatt, selbst unter Schmelzbedingungen herkömmlicher elektrostatographischer Geräte,
und kann leicht durch Reiben entfernt xferden.
Die A^lsulfonamid-Formaldehyd-Addukte in den bevorzugten Ausführungsformen
der Erfindung können unter dem 2-Methylbenzol-sulfonamid-Formaldehyd-Addukt,
dem 4-Methylbenzol-sulfonamid-Formaldehyd-Addukt
und deren Gemischen ausgewählt werden. Zusätzlich
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können geeignete Sulfonamid-Formaldehyd-Adöukte abgeleitet v/erden
von N-Cyclohexyl-p-toluol-sulfonaraid, H-Äthyl-p-toluolsulfonamid,
o-Toluol-sulfonamid, p-Toluol-sulfonamid, IT,H-Dip-hydroxyäthyl-p-toluol-sulfonamid,
Ν,ϊ'Τ-Dimethylbenzol-sulfonamid,
Er-Cyclohexylbenzol-sulfonamid, K-Cyclohexyi-J,^-dichlorbenzol-sulfonamid,
U-Allyl-p-toluol-sulfonamid, IT,E-Dip-hydroxyäthyl-p-toluol-sulfonamid,
N-Cyclohexyl-p-toluolsulfonamid und dergl. Diese Addukte werden durch Kondensation
von Arylsulfonamiden mit Formaldehyd gebildet und besitzen im allgemeinen -einen Schmelzpunkt zwischen etwa 10 und etwa 121 C
(50 bis 2500F). Einige dieser Produkte sind im Handel erhältlich.
Im allgemeinen wird das Addukt in einer Menge von etwa 5 bis etwa 55 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der harzartigen
Komponente des Toners, eingesetzt. Vorzugsweise wird das Addukt in einer Menge von etwa 10 bis etwa 40 Gew.-/u, bezogen
;auf das Gesamtgewicht der harzartigen Komponente des Toners,
verwendet, weil bei Steigerung der relativen Menge des Addukts in dem Toner über etwa 60 % die mechanische Festigkeit, die
Kriechfestigkeit und die Dauerhaftigkeit.des letztlich geschmolzenen
Tonerbildes rasch zu sinken beginnt. Daher bildet sich, wenn brüchige, nichtpolymere Verbindungen, xvie z.B. die in der
US-PS 3 272 64ΖΙ- offenbarten Verbindungen in automatischen Kopierund
"Vervielfältigungsgeräten verwendet x^erden, sehr stark Tonerstaub,
und die geschmolzenen Tonerbilder neigen zum Abbröckeln und zum Abblättern von den sie aufnehmenden Blättern, wenn die
Blätter gefaltet werden. Weiterhin neigen einige feste, nichtpolymere Materialien zum Verdampfen oder Sublimieren und bilden
giftige oder brennbare Dämpfe. Wenn weniger als etwa 3 % des
Addukts in dem Toner verwendet werden, sind die Schmelz-, Fliessund
triboelektrischen Eigenschaften des Toners praktisch die gleichen wie bei einem Toner, der das Addukt nicht enthält. T.7enn
gewünscht, können in dem Toner Adduktgemische verwendet werden»
Eine Steigerung der relativen Adduktmenge senkt die Schmelzviskosität dos fertiger· Toners. Es wurde gefunden, dass der
Schmelzpunkt von Tonerzusammensetzungen im allgemeinen mit der
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Schaelzviskosität von Polymertonerzusammensetzungen in Beziehung
steht. Im Einklang mit der Erfindung kann die Schmelzviskosität einer PoljnnertonerzuGainmensetzung durch Zusatz eines
verhältnisirJissig tief schmelz enden Arylsulfonamid-Porinaldehyd-Addukts
herabgesetzt werden, wobei das Addukt die Glasübergangstemperatur der Polymertonerzusammensetzung nicht xiesentlieh
nachteilig beeinf3.usst und folglich die Agglomerationstemperatur
des Toners nicht beeinflusst v/ird. So weisen aufgrund der erheblichen Senkung der Schmelztemperatur da1 Tonerzusammensetzungen
gemäss der Erfindung Abbildungsverfahren, die diese Tonerzusammensetzungen
verwenden, deutlich verminderten Energiebedarf
hinsichtlich der thermischen Fixierung von entwickelten Tonerbildern auf. Zudem verhindert die Aufrechterhaltung verhältnismässig
konstanter Glacübergangstemperaturen in den Tonerzusammensetzungen
auch das Agglomerieren oder "blocking" der diskreten, feinzerteilten Tonerteilchen in Entwicklerbehältern. Ohne
sich, hierauf festlegen zu wollen, v/ird angenommen, dass es für die gefundenen Ergebnisse zwei mögliche Mechanismen gibt. Zum
einen v/ird vermutet, dass das Arylsulfonamid-Formaldehyd-Addukt
als Lösungsmittel für den Polymertoner im flüssigen Zustand
bei erhöhter Temperatur wirkt, nicht aber im festen Zustand bei Raumtemperatur. Andererseits ermöglicht das Addukt über seinem
Schmelzpunkt und über der Glasübergangstemperatur des Tonerharzes genügende Deformation des Polymeren, um die Fixierung bei
tieferen Temperaturen zu ermöglichen.
Die für die in den Addukten und Harzen gemäss der Erfindung enthaltenen Einheiten angegebenen speziellen Formeln verkörpern
die überwiegende Mehrheit der vorhandenen Einheiten, schliessen
jedoch das Vorliegen von anderen Monomereinheiten oder Reaktionskomponenten als den angegebenen nicht aus. So enthalten z.B. einige handelsübliche Stoffe, wie z.B. Polystyrole und polychlorierte
Po lyjhenylv erb indungen Spuren homologer oder nicht umgesetzter
oder teilweise umgesetzter Monomerer. Jede solche winzige Kenge
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solcher Stoffe kann in den erfindungsgemessen Materialien zugegen
sein.
Jedes geeignete Pigment oder jeder geeignete Farbstoff kann als Färbemittel für die Tonerpartikel, verwendet werden. Tonerfärbemittel
sind wohlbekannt und umfassen z.B. Euss, Nigrosin (Anilinschwarz, erhalten durch Oxidation von Anilin), Anilinblau, Calco Oil Blue, Chromgelb, Ultramarinblau, duPont Oil Red,
Chinolingelb, Methylenblauchlorid, Phthalocyaninblau, Malachitgrün-Oxalat,
LampenrusG, Dijodeosin (Rose Bengal) und deren Gemische.
Die Pigmente oder Farbstoffe sollten im Toner in einer ausreichenden Menge vorhanden sein, um ihn stark anzufärben, so
dass er auf dem Aufzeichnungsmedium ein klar sichtbares Bild ergibt.
So kann der Toner, wenn z.B. herkömmliche eLektrostatographische Kopien von maschinengeschriebenen Dokumenten gewünscht
v/erden, ein schwarzes Pigment, vjie z.B. Russ oder einen
schwarzen Farbstoff, wie z.B. Amaplast Black, ein im Handel erhältlicher
Farbstoff, enthalten. Im allgemeinen wird das Pigment in einer Menge von etwa 1 bis etwa 20 Gew.-;-j, bezogen auf
das Gesamtgewicht des gefärbten Toners, verwendet. Ist das eingesetzte Tonerfärbemittel ein Farbstoff, können beträchtlich geringere
Mengen an Färbemittel verwendet werden. Da jedoch eine Reihe der obigen, in elektrostatographischen Tonerzusammensetzungen
verwendeten Pigmente sowohl die Glasübergangs- als auch die Schmelztemperaturen der Tonerzusammensetzungen gemäss der Erfindung
nachteilig beeinflussen können, sollte ihre Konzentration bevorzugt nicht über etwa 10 Gew.-% des gefärbten Toners betra- .
gen.
Die erfindungsgemässen Tonerzusammensetzungen können nach jeder
beliebigen, wohlbekannten Tonermisch- und Yerkleinerungstechnik
hergestellt werden. Zum Beispiel können die Bestandteile innig durch Verschneiden, Mischen und Mahlen der Komponenten gemischt
und darauf das sich ergebende Gemisch mikropulverisiert werden.
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eit ere wohlbekannte Technik zur Herstellung von Tonerteilchen
ist das Sprühtrocknen einer in einer Kugelmühle gemahlenen TonerzuEamBiensetzurig mit einen Färbemittel, einem Harz und
einem Lösungsmittel.
-ö1-
Im allgemeinen fällt die Qualität der Tonerfixierung bei einer
gegebenen Schmelztemperatur mit einem Anstieg der Tonerschmelzviskosität.
Wenn, wie oben erörtert, die Schmelzviskosität der
Toners gerneοε der Erfindung grosser ist als etwa 2,5 x 1O~ poise
bei Temperaturen über etwa 232°C (4500F), haften die Tonermaterialien
nicht in geeigneter Weise an dem sie aufnehmenden Blatt, selbst unter Schmelzbedingungen eines herkömmlichen elektrost
at ü graphischen Geräts. So hilft der/Wert der Schmelz viskosität
des Toners geinäss der Erfindung bei der Bestimmung des Ausmasses
des Fliessens und 3indringeiis des Toners in die Oberfläche
eines aufnehmenden Substrats, wie z.B. Papier, während der Wärmefixierstufe. Der Ausdruck "Schmelz\riskosität", wie er hier verxvendet
wird, ist ein Mass für das Verhältnis von Scherspannung zu Schergeschwindigkeit (shear stress to shear rate) in Poise
bei einer gegebenen Temperatur. Alle Viskositätsmessungen erfolgten
unter Verwendung eines Perronti-Shirley Cone Anol Plate
Viscosimeters.
Sollen die erfindungsgemässen Tonergemische in einem Kaskadenentwicklungsverfahren
eingesetzt werden, sollte der Toner eine durchschnittliche Teilchengrösse von weniger als etwa 30 Mikron
und vorzugsweise zwischen etwa 4- und etwa 20 Mikron für optimale Ergebnisse haben. Für die Verwendung in Pulverwolkenentwicklungsverfahi'en
sind Teilchendurchmesser von etwas weniger als 1 Mikron bevorzugt.
Geeignete beschichtete und unbeschichtete Trägermaterialien für die Kaskadenentwicklung sind auf dem Fachgebiet wohl bekannt.
Die Trägerteilchen umfassen jedes geeignete feste Material, vorausgesetzt,
dass die l'rägerteilchen eine zur Ladung der Toner-
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teilchen entgegengesetzte Ladung annehmen, wenn sie in engen Kontakt mit den Tonerteilchen gebracht werden, so dacs die
Tonerteilchen an den Trägerteilchen haften und sie umgehen. Wenn eine positive Reproduktion der elektrostatischen Bilder
gewünscht wird, wird das Trägerteilchen so ausgewählt, dass die Tonerteilchen eine Ladung mit einer Polarität annehmen,
die der des elektrostatischen Bildes entgegengesetzt ist. Wird andererseits eine Umkehrreproduktion des elektrostatischen Bildes
gewünscht, wird der Träger so gewählt, dass die Tonerteilchen eine Ladung mit der gleichen Polarität wie das elektrostatische
Bild annehmen. So werden die Materialien für die Trägerteilchen gemäss ihren triboelektrischen Eigenschaften
hinsichtlich des elektroskopischen Toners ausgewählt, so dass, wenn sie gemischt oder in gegenseitigen Kontakt gebracht werden,
eine Komponente des Entwicklers positiv geladen wird, wenn die andere Komponente in.der triboelektrischen Reihe unter derer
st en Komponente steht, und negativ, vjenn die andere Komponente über der ersten Komponente in einer triboelektrischen Reihe
steht. Durch geeignete Auswahl von Materialien entsprechend ihren triboelektrischen Wirkungen sind die Polaritäten ihrer ladung,
wenn sie gemischt v/erden, so, dass die elektroskopischen Tonerteilchen an den Oberflächen der Trägerteilchen haften und
sie überziehen und ebenfalls an dem Teil der das elektrostatische Bild tragenden Oberfläche haften, der den Toner stärker
anzieht als die Trägerteilchen. Typische Q1I1 Uger umfassen 'Natriumchlorid,
Ammoniumchlorid, Aluminiumkaliunchlorid, Rochellesalz·,
natriumnitrat, Aluminiumnitrat, Kaliumchlorat, körniges Zirkon,
körniges Silicium, Methylmethacrylat, Glas, Siliciumdioxid,
iiickel, Stahl, Eisen, Ferrite und dergl. Die Träger können mit.
oder ohne'überzug eingesetzt werden. Viele der vorgenannten
und andere typische Träger sind von L.Ji. walkup et al in der
US-PS 2 638 416 und li.lT.V/ise in der US-PS 2 618 552 beschrieben.
Ein Durchmesser der abschliessend beschichteten Trägerteilchen
zwischen etwa 50 Likron und etwa IGOG Kikron ir;t bevorzugt,
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v/eil- dann die Trägerteilchen genügend Dichte und Kasse besitzen,
um ein Haften an den elektrostatischen Bildern während des Kaskadenentwicklungsproζesses zu vermeiden. Ein Haften von Trügerkügelchen
an elektrostatographischen Trommeln ist unerwünscht aufgrund der Bildung von tiefen Kratzern auf der Überfläche während
der Bildübertragung und der Trommelreinigung, insbesondere, wenn das Reinigen mit einem Gewebereiniger erfolgt, x»/ie z.B.
von W.P. Graff, Jr., et al in der US-PS 3 186 838 offenbart.
Auch tritt Fehldruck auf, wenn Trägerteilchen an den elektrostatographischen Abbildungsoberflächen haften. Allgemein ausgedrückt
v/erden befriedigende Ergebnisse erhalten, wenn etwa ein
Teil Toner mit etwa 10 bis 200 Gew.-Teilen Träger verwendet werden.
Die erfindiingsgemässen Tonerzusammensetzungen können zur Entwicklung
latenter elektrostatischer Bilder auf jeder geeigneten, ein latentes elektrostatisches Bild tragenden Oberfläche, einschliesslich
herkömmlicher photoleitfähiger Oberflächen, verwendet werden. Übliche photoleitfähige Materialien umfassen glasartiges
Selen, organische oder anorganische Photoleiter, die in einer nichtphotoleitfähigen Matrix eingebettet sind, organische oder anorganische,
in eine photoleitfähige Matrix eingebettete Photoleiter oder dergl. Repräsentative Patente, in denen photoleitfähige
Materialien offenbart sind, sind z.B. die US-PS 2 803 5^2 (Ullrich),
US-PS 2 970 906 (Bixby), US-PS 3 121 006 (Middleton), US-PS
3 121 00? (Middleton) und US-PS 3 151 982 (Oorrsin).
Weitere Merkmale, bevorzugte Ausführungsformen und Vorteil der
Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Herstellung von Tonermaterialien genäss dor Erfindung und ihrer
Verwendung zum Entwickeln latenter elektrostatischer Bilder. Teile und Prozentsätze beziehen sich, sofern nicht anders angegeben,
auf das Gewicht.
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Eine Kontrollprobe von etwa einem Teil einer herkömmlichen Tonerzusammensetzung mit'einem Gemisch von Styrol/n-Butyl-methacrylat-Copolymerisat,
Polyvinylbutyral und Russ als Färbemittel, wie sie in der US-PS 3 079 34-2 offenbart ist, wird mit etwa 99 Gew.-TIn.
beschichteter Trägerperlen gemischt, wie sie in der US-PS 3 526 beschrieben sind, um so eine Entwicklermischung zu bilden. Der
Toner hat eine blocking-Ternperatur von etwa 55°G ('1300F). In
einem modifizierten Xerox 3600-III-Kopiergerät werden mit der
Entwicklermischung Kopien eines Standard-Probemusters hergestellt,
die dann durch eine Standard-Xerox ZOGG-Schmelzeinheit
geführt werden, x^elche aussen an dem XeiOx-3600-III-Kopiergerät
angebracht ist. Die Temperatur der Schmelzeinheit wird mit
einer Temperatur-Proportional-Steuerung reguliert und mittels
eines Thermoelements aufgezeichnet, wobei die Temperatur der Schmelzeinheit in Schritten von etwa 5>5°C (100F) verändert wird,
um die Fixiertemperatur für eine annehmbare Kindestfixierung
und Heissdruck (hot offset) zu bestimmen. Der minimale Fixierpunkt
liegt bei 10+_ 2 "Taber-Cyclen". Der Ausdruck "Taber-Cyclen"
bedeutet das Mass an erzielter Fixierung unter Verwendung einer Testmethode, die auf der Widerstandsfähigkeit eines fixierten
Tonerbildes gegenüber Abrieb mit einer Taber-Abriebvorrichtung,
Modell 174- (Welch Scientific öo.), beruht. Nach dem lurchgang
durch die Schmelzeinheit werden die Kopieblätter auf einer
Probekarte mit einem Durchmesser von etwa 10,8 cm (4,25 Zoll)
befestigt und unter Verwendung eines Standard-CS-10-Testrades dem Abrieb unterworfen. Die Zahl der Cyclen bzw. Umdrehungen,
die für eine 20 %igen Abnahme der Bilddichte erforderlich sind, wird aufgezeichnet. Eine Minimumtemperatur der Schmelzeinheit
liegt vor, wenn etwa 20 % Abnahme der Bilddichte beobachtet wird. Im allgemeinen stellt ein Abrieblauf von 10__+ 2 Umdrehungen des
Abriebrades ein annehmbares Schmelzen dar. Die Minimumtemperatur der Schmelzeinheit, bei welcher leserliche Kopien mit diesem
Toner erhalten v/erden, liegt bei etwa 193°C (3800F). Dio
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Maximaltemperatur der Schmelzeinheit, bei der ein Heissabdruck
auf der Walze der Schmelzeinheit auftritt, liegt bei
etwa 2210C
Eine Tonerzusammensetzung mit etwa 81 Gew.-TIn. eines Copolymerisats
aus etwa 65 Gew.-TIn. Styrol und 35 Gew.-TIn. Butylmethacrylat,
etwa 9 Gew.-TIn. Russ (Heo Spectra Mark II, erhältlich
von der Columbian Carbon Co.), und etwa 10 Gew.-TIn. ^rylsulfonamid-Formaldehyd-Addukt (Santolite MHP, erhältlich
von Monsanto Co.) wird hergestellt. Fach dem Schmelzen und Vormisohen
wird die Tonerzusammensetzung einer Kautschukmühle zugeführt
und innig vermählen, um eine gleichförmig dispergierte Zusammensetzung des Russes in dem Harzkörper zu ergeben. Das
sich ergebende Gemisch wird dann gekühlt und fein in einem DüsenpulveriGator zerteilt, um Tonerteilchen mit einer durchschnittlichen
Teilchengrösce im Bereich zwischen etwa 10 und etwa 20 Mikron zu ergeben. Der Toner besitzt eine blocking-Temperatur
von etwa 5^°C (1300E1). Etwa 1 Teil der pulverisierten
Tonerteilchen wird mit etwa 91 Gew.-TIn. der Tragerperlen des
Beispiels I gemischt und an die Stelle des Entwicklers im Testgerät, itfie es in Beispiel I beschrieben ist, gesetzt. Unter
praktisch identischen-Testbedingungen wurde gefunden, dass die minimale Schmelztemperatur, bei welcher leserliche Kopien erhalten
werden mit diesem Toner, etwa 163 C (325 F) ist. Die Maximaltemperatur der Schmelzeinheit, bei welcher ein Heissabdruck
auf-der Walze der Schmelzeinheit erfolgt, liegt bei etwa
2100C (4100F). Diese Ergebnisse zeigen deutlich, dass dieser
Toner eine Senkung von.etwa 3"I0C (55°F) der für die Kontrollprobe
des Beispiels I erforderlichen Schmelztemperatur ermöglicht. Der Toner löst sich gut und hochaufgelöste Bilder,
die praktisch frei sind von Untergrund, werden erhalten.
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Beispiel III.
Eine Toner zusammensetzung mit etvra 71 Gew.-TIn. eines Copolymerisats
aus etwa 65 Gew.-TIn. Styrol und 35 Gew.-TIn Butylmethacrylat,
etwa 9 Gew.-TIn. Russ (Neo Spectra Mark II, der Columbian Carbon Co.) und etwa 20 Gew.-TIn. Arylsulfonamid-Formaldehyd-Addukt
(Santolite MHP, erhältlich von Monsanto Co.), wird hergestellt. Nach dem Schmelzen und Vormischen wird die
Tonermasse einer Kautschukmühle zugeführt und innig vermählen,
um eine gleichförmig dispergierte Zusammensetzung des Russes
in dem Harzkörper zu ergeben. Die erhaltene Mischung wird dann gekühlt und in einem Düsenpulverisator feinst zerteilt, um
Tonerteilchen mit einer durchschnittlichen Teilchengrösse im Bereich zwischen etwa 10 und etwa 20 Mikron zu ergeben. Der
Toner besitzt eine blocking-Temperatur von etwa ^ & (130 F).
Etwa 1 Teil der pulverisierten Tonerteilchen wird mit etwa Gew.-TIn. der Trägerperlen des Beispiels I gemischt und an die
Stelle des Entwicklers in dem Testgerät, wie in Beispiel I beschrieben, gesetzt. Unter praktisch identischen Testbedingungen
wurde gefunden, dass die minimale Schmelztemperatur, bei der leserliche Kopien erhalten werden mit diesem Toner, etwa 157 C
F) betragt. Die maximale Schmelztemperatur, bei der ein
Heissabdruck auf die Walze der Schmelzeinheit erfolgt, liegt bei etwa 2100C (4100P). Diese Ergebnisse zeigen deutlich, dass
dieser Toner eine Senkung von etwa 36°C (650F) der für die Kontrollprobe
des Beispiels I erforderlichen Schmelztemperatur ermöglicht. Der Toner löst sich gut, und hochaufgelöste Bilder,
die praktisch frei von Untergrund sind, werden erhalten.
Eine Tonerzusammensetzung mit etwa 61 Gew.-TIn. eines Copolymerisate
aus etwa 65 Gew.-TIn. Styrol und 35 Gew.-TIn. Butylmethacrylat,
etwa 9 Gew-Tln. Russ (Neo Spectra Mark II) und etwa 30 Gew.-TIn. Arylsulfonamid-Formaldehyd-Addukt (Santolite MIEP)
wird hergestellt. Nach dem Schmelzen und Vormischen wird die
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Tonerzusammensetzung einer Kautschukmühle zugeführt und innig
vermischt, um eine gleichförmig dispergierte Zusammensetzung
des Kusses in dem Kunstharzkörper zu ergeben. Die erhaltene
Mischung wird dann gekühlt und in einem Dusenpulverisator (jet
pulverizer) feinst zerteilt, um Tonerteilchen mit einer durchschnittlichen
Teilchengrösse im Bereich zwischen etwa 10 und etwa 20 Mikron zu ergeben. Der Toner hat eine blocking Temperatur
von etwa 54-0C (1300F). Etwa 1 Teil der pulverisierten .
Tonerteilchen wird mit etwa 99 Gew_-Tln. der Trägerperlen des Beispiels I gemischt und an die Stelle des Entwicklers in dem
Testgerät, wie in Beispiel I beschrieben, gesetzt. Unter praktisch identischen Testbedingungen findet man, dass die MinimalSchmelztemperatur,
bei welcher leserliche Kopien erhalten werden mit diesem Toner, etwa 154- C (310 F) beträgt. Die maximale
Schmelztemperatur, bei der ein Heissabdruck auf die Walze der Schmelzeinheit erfolgt, liegt bei etwa 207°C (4050Ii1).
Diese Ergebnisse zeigen klar, dass dieser Toner eine Senkung der für die Kontrollprobe des Beispiels I erforderlichen Schmelztemperatur
von etwa 39°C (700P) ermöglicht. Der Toner löst sich
gut, iind hochauflösende Bilder, die praktisch frei von Untergrund
sind, werden erhalten.
Eine Tonermasse mit etwa 51 Gew.-TIn. eines Copolymerisate aus
etwa 65 Gew.-TIn. Styrol und 35 Gew.-Tb.. Butylmethacrylat, etwa
9 Gew.-Tin. Ruse (Heo Spectra Mark II) und etwa 4-0 Gew.-TIn.
Arylsulfonamid-IPormaldeliyd-Addukt (Santolite MHP) wird hergestellt.
Fach dem Schmelzen und Vormischen wird die Tonerzusammenset
zung einer Eautschukmühle zugeführt und innig vermischt,
um eine gleichförmig dispergierte Zusammensetzung des Russes in dem Kunstharzkörper zu ergeben. Die erhaltene Mischung wird
dann gekühlt und in einem Dusenpulverisator feinst zerteilt, um Tonerteilchen mit einer durchschnittlichen TeilchengrÖsse
im Bereich zwischen etwa 10 und etwa 20 Mikron zu ergeben. Der
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Toner hat eine "blocking-Tempei*atur von etwa 54 C (130 IF )· Etwa
1 Teil der pulverisierten Tonerteilchen wird mit etwa
99 Gew.-TIn. der Trägerperlen des Beispiels I gemischt und an
die Stelle des Entwicklers im Testgerät, wie in Beispiel I beschrieben,
gesetzt. Unter praktisch identischen Testbedingungen findet man, dass die minimale Schmelztemperatur, bei der
leserliche Kopien mit diesem Toner erhalten werden, etwa 149°C (300 P) ist. Die maximale Schmelztemperatur, bei welcher ein
Heissabdruck auf die Walzte der Schmelz einheit erfolgt, liegt
bei etwa 2000C (39O0P). Diese Ergebnisse zeigen deutlich, dass
dieser Toner eine Senkung der für die Kontrollprobe dee Beispiels I erforderlichen Schmelztemperatur von etwa 45°C (800J1)
ermöglicht. Der Toner löst sich gut, und hochauflösende Bilder, die praktisch frei von Untergrund sind, werden erhalten.
Eine Kontrolltonerzusammensetzung mit etwa 91 Gew.-TIn. eines
Copolymer!sats aus etwa 80 Gew-Tln. Styrol und 20 Gew.-TIn.
Isobutylmethacrylat und et v/a 9 Gew.-TIn. Russ (Black Pearls L,
erhältlich von Cabot Corp.) wird hergestellt. Hach dem Schmelzen
und Vormischen wird die Tonerzusammensetzung einer Kautschukmühle zugeführt und innig vermischt, um eine gleichförmig
dispergierte Zusammensetzung des Kusses in dem Kunstharzkörper
zu ergeben. Die erhaltene Mischung wird dann gekühlt und in einem Düsenptilverisator feinst zerteilt, Tim Tonerteilchen mit einer
durchschnittlichen Teilchengrösse im Bereich zxri.schen"etwa
10 und etwa 20 Mikron zu ergeben. Der Toner hat eine blocking-Temperatur
von etwa 60°C (1400P). Etwa 1 Teil der pulverisierten Tonerteilchen wird mit etwa 99 Gew.-TIn. der Trägerperlen
des Beispiels I gemischiyund an die Stelle des Entwicklers in
dem Testgerät, wie in Beispiel I beschrieben, gesetzt. Unter praktisch identischen Testbedingungen findet man, dass die Minimalschmelztemperatur,
bei der leserliche Kopien mit diesem Toner erhalten werden, etwa 204-0C (4000P) ist. Die maximale
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Schmelztemperatur, bei welcher ein Heissabdruck auf der Walze
der Schmelzeinheit erfolgt, liegt bei etwa 2380C (4600F).
üine Tonerzusammensetzung mit etwa 81 Gew.-TIn. eines Copolymerisate
von etwa 80 Gew.-TIn. Styrol und 20 Gew.-TIn. IsobutyL-methacrylat,
etwa 9 Gew.-TIn. Huss (Black Pearls L) und etwa 10 Gew.-TIn. Arylsulfonamid-Foarmaldehyd-Äddukt (Santolite MHF)
wird hergestellt. Nach dem Schmelzen und Vormischen wird die Tonerzusammensetzung einer Kautschukmühle zugeführt und innig
vermischt, um eine gleichförmig dispergierte Zusammensetzung
des Kusses in dem Imnstfcarskörper zu erzielen. Die erhaltene
Mischung wird dann gekühlt und in einem Düsenpulverisator feinst zerteilt, um Tonerteilchen mit einer durchschnittlichen Teilchengröße
e im Bereich zwischen etwa 10 und etwa 20 Mikron zu ergeben. Der Toner hat eine blocking-Temperatur von etwa 600C (14-00F).
Etwa 1 Teil der pulverisierten Tonerteilchen wird mit etwa 99 Gew.-TIn. der Trägerperlen des Beispiels I gemischt und an
die Stelle des Entwicklers im Testgerät, wie in Beispiel I beschrieben, gesetzt. Unter paktisch identischen Testbedingungen
findet man, dass die Hinimalschmelztemperatur, bei welcher mit
diesem Toner"leserliche Kopien erhalten werden, etwa 171 C (370 F)
ist. Die maximale Schmelztemperatur, bei welcher ein Heissabdruck
auf der Walze der Schmelzeinheit erfolgt, liegt bei etwa 2210C (-'+300F). Diese Ergebnisse zeigen klar, dass dieser Toner
eine Senkung der für die Kontrollprobe des Beispiels VI erforderlichen Schmelztemperatur von etwa 33°C (60°F) ermöglicht.
Der Toner löst sich gut, und hochaufgelöste Bilder, die praktisch frei sind von Untergrund, werden erhalten.
Eine Tonerzusammensetzung mit et\^a 71 Gew.-TIn. eines Copolymerisate
aus etwa 80 Gew.-TIn. Styrol und 20 Gextf.-Tln. Isobutylmethacrylat,
etwa 9 Gew.-TIn. Russ (Black Pearls L) und etwa
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20 Gew.-Tin. Arylsulfonamid-Formaldehyd-Addukt (Santolite MHP)
wird hergestellt. Nach dem Schmelzen und Vormischen wird die Tonerzusammensetzung einer Kautschukmühle zugeführt und innig
vermischt, um eine gleichförmig dispergierte Zusammensetzung des Russes in dem Kunstharzkörper zu ergeben. Die erhaltene
Mischung wird dann gekühlt und in einem Düsenpulverisator feinst
zerteilt, um Tonerteilchen mit einer durchschnittlichen Teilchengrösse
im Bereich zwischen etwa 10 und etwa 20 Mikron zu ergeben. Der Toner hat eine blocking-Temperatur von etwa 60 C
(1400F). Etwa 1 Teil der pulverisierten Tonerteilchen wird mit
etwa 99 Gew.-TIn. der Trägerperlen des Beispiels I vermischt
und an die Stelle des Entwicklers im Testgerät, wie in Beispiel I
beschrieben, gesetzt. Unter praktisch identischen Testbedingungen findet man, dass die minimale Schmelztemperatur, bei der
leserliche Kopien mit diesem Toner erhalten werden, etv/a 1650C
(330 F) beträgt. Die maximale Schmelztemperatur, bei der ein
Heissabdruck auf die Walze der Schmelzeinheit erfolgt, liegt bei etwa 215°G (4200F). Diese Ergebnisse zeigen deutlich, dass
dieser Toner eine Senkung der für die Kontrollprobe des Beispiels VI erforderlichen Schmelztemperatur von etv/a 39°C (700F)
ermöglicht. Der Toner löst sich gut, und hochauflösende Bilder., die praktisch frei sind von Untergrund, v/erden erhalten.
Eine Tonerzusammensetzung mit etwa 61 Gew.-TIn. eines Copolymerisate
aus etwa 80 Gew.-TIn. Styrol und 20 Gew.-Tln.Isobutylmethacrylat,
etwa 9 Gew.-TIn. Euss (Black Pearls L) und etwa 30 Gew.-TIn. Arylsulfonamid-Formaldehyd-Addukt (Santolite MHP)
wird hergestellt. Nach dem Schmelzen und Vormischen wird die Tonerzusammensetzung einer Kautschukmühle zugeführt und innig
gemischt, um eine gleichförmig dispergierte Zusammensetzung
des Russes in dem Kunstharzkörper zu ergeben. Die erhaltene Mischung xd_rd dann gekühlt und in einem Düsenpulverisator feinst
zerteilt, um Tonerteilchen mit einer durchschnittlicher ClJeilchengrösse
im Bereich zwischen etwa 10 und etwa 20 Hikron zu
ergeben. Der- Toner hat eine blocking#einperatur von etwa 600C
409835/0977
F). Etwa 1 Teil der pulverisierten Tonerteilchen wird mit
etwa 99 Gex«r.-Tln. der Trägerperlen des Beispiels I gemischt
und an die Stelle des Entwicklers im Testgerät, wie in Beispiel I beschrieben, gesetzt. Unter praktisch identischen Testbedingungen
findet man, dass die minimale Schmelztemperatur,, bei der lesbare Kopien mit diesem Toner erhalten werden, etwa
160 C (3200P) ist. Die maximale Schmelztemperatur, bei der ein
Heissabdruck auf der walze der Schmelzeinheit erfolgt, liegt
bei etwa 210°C (41O0F). Diese Ergebnisse zeigen klar, dass dieser
Toner eine Senkung· der für die Kontrollprobe des Beispiels VI erforderlichen Schmelztemperatur von etwa 45°C (800F) ermöglicht.
Der Toner löst sich gut, und hochaufgelöste Bilder, die praktisch frei sind von Untergrund, werden erhalten.
Eine Tonerzusammensetzung mit etwa 51 Gew.-TIn. eines Copolymerisats
aus 80 Gew.-TIn. Styrol und 20 Gew.-TIn. Isobutylmethacrylat,
etwa 9 Gew.-TIn. Russ (Black Pearls L) und etxva
40 Gew.-TIn. Arylsulfonamid-Formaldehyd-Addukt'(Santolite KHP)
wird hergestellt. Nach dem Schmelzen und Vormischen wird die
Tonerzusammensetzung einer Eautschukmühle zugeführt und innig gemischt, um eine gleichförmig dispergierte Zusammensetzung
des Russes in dem Kuhstharzkörper zu ergeben. Die erhaltene
Mischung wird dann gekühlt und in einen Düsenpulverisator feinst
zerteilt, um Tonerteilchen mit einer durchschnittlichen Teilchengrösse
im Bereich zwischen etwa 10 und etwa 20 Mikron zu ergeben. Der Toner hat eine blocking-Temperatur von etwa 600G
(1400F). Etwa 1 Teil der pulverisierten Tonerteilchen wird mit
etwa 99 Gew.-TIn. der Trägerperlen des Beispiels I gemischt und an die Stelle des Entwicklers in dem Testgerät, wie in Beispiel I
beschrieben, gesetzt. Unter praktisch identischen Testbedingungen findet man, dass die minimale Schmelztemperatur, bei der
leserliche Kopien mit diesem Toner erhalten werden, etv;a 154°C
(3100F) bet:"ägt. Die maximale Schmelztemperatur, bei der ein
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24Ü9169
Heissabdruck auf der Walze der Schmelzeinheit auftritt, ist
etwa 2040C (400°F)..Diese Ergebnisse zeigen klar, dass dieser
Toner eine Senkung der für die Kontrollprobe des Beispiels VI erforderlichen Schmelztemperatur von etwa 500C (900J?) ermöglicht.
Der Toner löst sich gut, und hochaufgelöste Bilder, die praktisch frei sind von Untergrund, v/erden erhalten.
Proben der Entwicklerzusammensetzungen der Beispiele I bis V v.'u.-'aen Gern in Beispiel I beschriebenen Kopiergerät eingesetzt,
um Kopien des otandard-Testbildes herzustellen. Die Standard-Testmuster
sind gedruckt, um eine integrierte optische Dichte zu liefern, wie sie mit einem Welch Densitometer, Iiodell 383^,
zu 1,2+_ 0,1 bestimmt wird. Der Grad der Fixierung bei verschiedenen
Temperaturen unter Verwendung der Schmelzeinheit, wie sie
in Beispiel I beschrieben wurde, wird bestimmt. Die Ergebnisse werden in "Taber-Cyclen" wiedergegeben, die erforderlich sind,
um die Anfangsdichte um 20 % zu vermindern. Die Ergebnisse sind
in der nachfolgenden Tabelle I zusammengestellt:
| Temp.0F | Tabelle | I | 1 2 | 3 | aberr-Cyclen | 5 | |
| 290 | Durchschnittliche T | _ | 5 | 4 | 6 | ||
| Temp.0C | 300 | Beispiel | 3 | 8 | 7 | 12 | |
| 143 | 310 | 5 | 9 | 8 " | -15 | ||
| 149. | 320 | - | 8 | 14 | 12 | 18 | |
| 154 | 330 | - | 16 | 17 | 18 | 21 | |
| 160 | 350 | 2,0 | 20 | 23 | 22 | 27 | |
| 166 | 360 | 3,0 | 24 | 31 | 29 | 30 | |
| 177 | 370 | 3,5 | 29 | 31 | 37 | 34 | |
| 182 | 380 | 4,5 | 31 | 33 | 37 | 38 | |
| 188 | 6,0 | 39 | |||||
| 193 | 8,0 | ||||||
199 390 14,0 32 32 38 45
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2 3 I 2
| 205 | 400 | 17,0 | 40 | 30 | 35 |
| 210 | 410 | 19,5 | 43 | 41 | 50 |
| 216 | 420 | 20,5 | - | — | — |
Aus den obigen Ergebnissen geht hervor, dass die minimal annehmbare
Fixierstärke von 10+_ 2 Taber-Cyclen mit den erfindungsgemässen
Tonerzusammensetzungen bei einer Senkung von etwa 34
bis etwa 450C (60 bis etwa 800P) erreicht werden kann. Zudem
ist bei vergleichbaren !Fixiertemperaturen die erreichte Durchschnittszahl an Taber-Cyclen beträchtlich höher.
Die Glasübergangstemperatur eines Copolymerisatharzes mit etwa 65 Gew.-TIn. Styrol und etwa 35 Gew.-TIn. Butylmethacrylat wurde
unter Verwendung eines Differentialaufzeichnungs-Kalorimeters
bei 10°C/min. Aufheizgeschwindigkeit und 4 mcal/sec. Emfpindlichkeit
bestimmt. Die Messungen wurden in einer strömenden Stickst off atmosphäre durchgeführt, und die abgelesenen Temperaturen
wurden unter Verwendung des Schmelzpnkts von kristallinen Bezugssubstanzen
(Octadecon, Naphthalin und ρ-Nitrotoluol)auf
die thermische Verzögerung bezogen. Die Glasübergangstemperatur des vorgenannten Copolymerisatharzes wurde zu etwa 56,6°C
ermittelt. ITa eh. Mischen von etwa 10 Gew.-TIn. bzw. etwa 25 Gew.-TIn.
eines Arylsulfonamid-Formaldehyd-Addukts (Santolite MHP), bezogen auf das Gesamtgewicht der Mischung mit dem vorgenannten
Copolymer!satharz, wurde die Glasübergangstemperatur der Mischungen,
zu etwa 58,9°C bzw. 57,5°C ermittelt, was zeigt, dass innerhalb
des versuchsbedingten !Fehlers der Zusatz des Addukts die Glasübergangstemperatur des Copolymerisatharzes nicht wesentlich
nachteilig beeinflusst und folglich die blocking-Temperatur·
einer solchen Tonerzusammensetzung auf Harzbasis nicht nachteilig beeinflusst wird.
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Die Schmelzviskosität eines Copolymerisatharzes mit etwa 65 Gew.-Tin.
Styrol und etwa 35 Gew.-TIn. Butylmethacrylat wurde unter Verwendung eines Ferranti-Shirley-Konus - und -Plattenviskosimeters
bestimmt. Die Angaben beziehen sich auf eine ßchergeschwindigkeit von 30 sec. . Die Schmelzviskosität des vorgenannten
Copolymerisatharzes bei verschiedenen Temperaturen wurde zu etwa 8,0 χ 10* poise bei 140°C, 3,6 χ 10* poise bei
1500C, 1,9 χ 105 poise bei 16O0C und 1,1 χ 105 poise bei 1700C
ermittelt. Nach dem Mischen von etwa 25 Gew.-TIn. eines Arylsulfonamid-Formaldehyd-Addukts
(Santolite MIIP) mit dem vorerwähnten Copolymerharz wurde die Schmelaviskosität der erhalte-
7. ο 3
nen Mischung zu etwa 4,9 χ 10-^ poise bei I30 C, 2,8 χ 10- poise
bei 1400C, 1,1 χ 105 poise bei 1500C, 8,2 χ 10 poise bei 160°C
und 4,1 χ 10 poise bei I70 C gefunden, was zeigt, dass innerhalb
des Versuchsfehlers die Zugabe des Zusatzes zu einer zwischen dem etwa 3-his 4fachen liegenden Verringerung der Schmelzviskosität
des Copolymerisatharzes führt. Umgekehrt spiegelt sich die Änderung der Schmelzviskosität in beträchtlich geringeren
Schmelztemperaturen der Tonerzusammensetzungen wieder.
Der Ausdruck "Entwicklermaterial", wie er hier verwendet wird,
soll elektroskopische Tonermaterialien oder Kombinationen von Tonermaterial und Trägermaterial umfassen.
Obgleich spezielle Stoffe und Bedingungen in den vorstehenden Beispielen angegeben sind, sollen diese lediglich zur Veranschaulichung
der Erfindung&ienen. Verschiedene andere geeignete
thermoplastische Tonerharzkomponenten, Zusätze, Färbemittel und Entwicklungsverfahren, wie sie zuvor genannt v/urden, können
solche in den Beispielen mit ähnlichen Ergebnissen ersetzen. Andere Stoffe können auch dem Toner oder Träger zugesetzt v/erden,
zur Sensibilisierung, mit ihnen synergisticch. zusammenzuwirken
oder anderweitig die Schute!! zeigemchaft en oder andxe erwünschte
Eigens chartern des oystoms zu v&rbessom.
40 9835/0977 BAD ORiGINAi.
Claims (20)
- Pa t entansprücheFestes, elektrostatographxsches Entwicklermaterial mit Teilchen aus fein zerteiltem Tonermaterial mit einer Teilchengrösse von Ms zu etwa 30 Mikron, einem Schmelzpunkt von wenigstens etwa 43°C (1100F), einer Schmelzviskosität von weniger als etxva 2,5 χ 10"^ poise bei Temperaturen "bis zu etwa 2320C (4-500F), enthalt end ein Färbemittel aus der Gruppe der Pigmente, Farbstoffe und deren Gemische, ein thermoplastisches Harz aus einea Vinylpolymerisat mit einem Schmelzpunkt von wenigstens etwa 43 C (1100F) und etwa 5 bis etwa 55 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Viny!polymerisabs, eines Arylsulfonamid-Formaldehyd-Addukts mit einem Schmelzpunkt zwischen etwa 100C und etwa 1210C (etwa 50 his 250oF) der allgemeinen FormelSO0NH-C-HI!λ ρ sindworin R und R entweder Wasserstoff oder eine Methylgrupoe^ mit12
der Massgabe, dass, wenn Pl oder E eine Methylgruppe ist, die andere Gruppe "Wasserstoff ist« - 2. Entwicklermaterial nach Anspruch 1, worin das Viny!polymerisat ein Gexd-chtsdurchschnittsmolekulargewicht zwischen etwa 3 000 und etwa 500 000 hat.
- 3· Entwicklermaterial nach Anspruch 1 und/oder 2 worin" die fein zerteilten Tonerteilchen wenigstens etwa 25 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des thermoplastischen Hai^ses in dem Toner, eines Styrolharzes enthält.409835/0977
- 4. Entwicklermaterial nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, worin das Arylsulfonamid-Formaldehyd-Addukt 2-Methylbenzolsulf onamid-Formaldehyd-Addukt oder 4- Methylbenzölsulfonamid-Formaldehyd-Addukt ist.
- 5. Entwicklermaterial nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, worin das Färbemittel in einer Menge von etwa 1 bis etwa 20 Gew.-% des Tonermaterials zugegen ist.r-
- 6. Entwicklermaterial nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5i worin das Harz ein Copolymerisat aus Styrol und einem Alkylmethacrylat ist.
- 7- Entwicklermaterial nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, worin die fein zerteilten Tonerteilchen auf der Oberfläche von Trägerteilchen mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser zwischen etwa 50 und etwa· Π 000 Mikron elektrostatisch aufgebracht sind.
- 8. Entwicklermaterial nach Anspruch 7, worin das Sntwicklermaterial etwa 1 Gew.-Teil der fein zerteilten Tonerteilchen und etwa 10 bis etwa 200 Gew.-Teile der Trägerteilchen enthält.
- 9. Festes elektrostatographisches Entwicklermaterial, das fein zerteilte Tonerteilchen enthält, die auf einer zum Festhalten der Tonerteilchen durch elektrostatische Anziehung befähigten Trägeroberfläche gleichförmig elektrostatisch aufgebracht sind, eine Teilchengrösse im Bereich von bis zu etwa 30 Mikron, eine Agglomerations-(blocking)Temperatur von wenigstens etx^a 43°C (1100F) und eine Schmelzviskosität von weniger als etwa 2,5 χ 10~ poise bei Temperaturen bis zu etwa 2320C (4500F) haben und ein Färbemittel aus der Gruppe der Pigmente, der Farbstoffe und deren Gemische ein thermoplastisches Harz aus einem Vinylpolymerisat , mit einem Schlemzpunkt von wenigstens etwa 43°C (1100F) und etv/a409835/0977 BAD ORIGINAL5 "bis etwa 55 Gew.-/», bezogen auf das Gewicht des Vinylpolymerisats, eines Arylsulfonamid-Forinaldehyd-Addulrfcs mit einem Schmelzpunkt zwischen etwa 10 C und etwa 121 C (etwa 50 und etwa 2500F) der allgemeinen FormelR9-\ Q /— SO2NH-C-HÖ worin E. und R entweder Wasserstoff oder eine Methylgruppe sind, mit der Ma&sgabe, dass, wenn R, oder R eine Methylgruppe2 ist, die andere Gruppe Wasserstoff ist, enthalten.
- 10. Festes elektrostatograpMsches Entwicklermaterial mit Träger- und Tonerteilchen, wobei die Tonerteilchen einen Schmelzpunkt von wenigstens etwa 43°C (1100F) haben und ein Färbemittel aus der Gruppe von Farbstoffen, Pigmenten und deren Mischungen, ein thermoplastisches Harz aus einem Vinylpolymerisat mit einem Schmelzpunkt von wenigstens etwa 4J0G (1100F) und etwa 5 bis etwa 55 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Vinylpolymerisats, eines Arylsulfonamid-Formaldehyd-Ad.dukts mit einem Schmelzpunkt zwischen etwa 100C und etwa 1210C (etwa 50 und etwa 2500F) der allgemeinen Formel—SO2IIH-C-H Öworin E^ und R2 entweder Wasserstoff oder eine Methylgruppe sind, 'mit der Massgabe, dass, vrenn R^ oder Rp eine Methylgruppe ist, die andere Gruppe Wasserstoff ist, enthalten.
- 11. Elektrostatographisches Abbildungsverfahren, bei welchem auf einer Oberfläche ein latentes elektrostatisches Bild er zeugt und das ' latente elektrostatische Bild durch Inberührungbringen mit "einem elektrostatographischen Entwicklermaterial ent-409835/0977wickelt wird, welches Teilchen enthält, die fein zerteiltes Toiiermaterial mit einer Teilchengrösse von bis zu etwa 30 Mikron, einem Schmelzpunkt von wenigstens etwa 43°C (1100P), einer-4· Schmelzviskosität von weniger als etwa 2,5 x 10 poise bei Temperaturen bis zu etv/a 2320C (etwa 4-50°]?) enthalten, wobei das Tonermaterial ein färbemittel aus der Gruppe der Pigmente, farbstoffe und deren Gemische, ein thermoplastisches Harz aus einem "Vinylpolymerisat mit einem Schmelzpunkt von wenigstens etwa 4-30C (1100F) und etwa 5 biß etwa 55 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Vinylpolyinerisats, eines Arylsulfonamid-Formaldehyd-Addukts mit einem Schmelzpunkt zwischen etwa 10°C und etwa 121°C (500E1 und etwa 25O0P) der allgemeinen Formel—< O >— SO-NH-C-Hworin R^ und Ep entweder Wasserstoff oder eine Methylgruppe sind, mit der Massgabe, dass, wenn R, oder Rp eine Methylgruppe ist, die andere Gruppe Wasserstoff ist, enthält, wodurch wenigstens ein Teil der Teilchen von der Oberfläche entsprechend dem latenten elektrostatischen Bild angezogen und auf ihr gehalten werden.
- 12. Elektrostatographisches Abbildungsverfahren nach Anspruch 11,bei welchem ein- Vinylpolymerisat mit einem Gewichtsdurchschnitts- j molekulargewicht zwischen etwa 3 000 und etwa 500 000 verx-zendet | wird.
- 13. Elektrostatographisches Abbildungsverfahren nach Anspruch 11 und/· oder 12, bei welchem die fein zerteilten Tonerteilchen mit einem Gehalt von wenigstens etwa 25 Gew.-%, bezogen auf das Ges.amtgewicht des thermoplastischen Harzes in dem Toner, eines Styrolharzes verwendet werden.409835/0977
- 14. Elektrostatographisches Abbildungsverfahren nach mindestens einem der Ansprüche 11 bis 13, bei welchem als Arylsulfonamid-Formaldehyd-Addukt 2-Methylbenzolsulfonamid-Formaldehyd-Addukt oder 4-Methylbenzolsulfonamid-Formaldehyd-Addukt ven^endet wird.
- 15- Elektrostatographisches Abbildungsverfahren nach mindestens einem der Ansprüche 11 bis 14, bei welchem das Färbemittel in einer Menge von etwa 1 bis etwa 20 Gew.-% des Tonermaterials verwendet wird.
- 16. Elektrostatographisches Abbildungsverfahren nach mindestens einem der Ansprüche 11 bis 15, bei welchem als Harz ein Copolymerisat aus Styrol und einem Alkylmethacrylat verwendet wird.
- 17· Elektrostatographisches Abbildungsverfahren nach mindestens einem der Ansprüche 11 bis 16, bei welchem die fein zerteilten Tonerteilchen auf die Oberfläche von Trägerteilchen mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser zwischen etwa 50 und etwa 100 Mikron elektrostatisch aufgebracht werden.
- 18. Slektrostatographisches Abbildungsverfahren nach Anspruch 17, bei welchem ein JEntwicklermaterial mit etwa 1 Gew.-% der fein zerteilten Tonerteilchen und etwa 10 bis etwa 200 Gew.-TIn. der Trägerteilchen verwendet wird.
- 19. Elektrostatographisches Abbildungs verfahr en, bei !welchem auf einer Oberfläche ein latentes elektrostatographisches Bild erzeugt und durch Inberührungbringen mit einem elektrostatographischen Entwicklermaterial entwickelt \iird, welches fein zerteilte Tonerteilchen, die auf einer zum Festhalten der Tonerteilchen durch elektrostatische Anziehung fähigen Trägeroberfläche gleichförmig elektrostatographisch aufgebracht sind, die eine Teilchengrösse im Bereich von bis zu etwa 30 Mikron, eine blocking-Temperatur von wenigstens etwa 43°C (1100F),eine Schmelz-409835/0977viskosität von weniger als etwa 2,5 x 10 poise bei Temperaturen bis zu etwa 232 C (4-500F) haben und ein Färbemittel aus der Gruppe der Pigmente, Farbstoffe und deren Gemische ein thermoplastisches Harz aus einem Vinylpolymerisat mit einem Schmelzpunkt von wenigstens etwa 43°C (1100F) und etwa 5 bis etwa 55 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Vinylpolymerisats, eines Arylsulfonamid-Formaldehyd-Addukts mit einem Schmelzpunkt zwischen etwa 10°C und etwa 121°C (etwa 500F und etwa 2500F) der allgemeinen FormelR ^y~^\— SO0NH-C-Hworin E^ und Ep entweder ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe sind, mit der Massgabe, dass, wenn E^ oder E0 eine Methylgruppe ist, die andere Gruppe Wasserstoff ist, enthalten, wodurch wenigstens ein Teil der fein zerteilten Tonerteilchen von der Oberfläche entsprechend dem latenten elektrostatischen Bild angezogen und auf ihr festgehalten wird.
- 20. Elektrostatographisches Abbildungsverfahren, bei welchem ein latentes· elektrostatisches Bild auf einer Oberfläche erzeugt und durch Inberührungbringen dieses latenten elektrostatischen Bildes mit einem elektrostatographischen Entwicklermaterial entwickelt wird, welches Träger- und Tonerteilchen enthält, wobei die Tonerteilchen einen Schmelzpunkt von wenigstens etwa 43 C (110 F) haben und ein Färbemittel aus der Gruppe der Farbstoffe, Pigmente und deren Gemische, ein thermoplastisches Harz aus einem Vinylpolymerisat mit einera Schmelzpunkt von wenigstens etwa 430C (110oF) und etwa 5 bis etwa 55 Gew.-% , bezogen auf das Gewicht des Vinylpolymerisats, eines Arylsulfonamid-Formaldehyd-Addukts mit einem Schmelzpunkt zwisehen etwa 10 und etwa 121°C (etwa 50 und etwa 2500F) der allgemeinen Formel409835/0977-34,SC0RH-C-H ■ Oworin E^ und R0 entweder Wasserstoff oder eine Methylgruppe sind, mit der Kassgatxe, dass, wenn E^ oder E0 eine Methylgruppe ist, die andere Gruppe Wasserstoff ist, enthalten, wodurch wenigstens ein Teil der fein zerteilten Tonerteilchen von der Oberfläche entsprechend dem latenten elektrostatischen Bild angezogen und auf ihr festgehalten wird.409835/0977
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| US3893934A (en) | 1975-07-08 |
| FR2219448A1 (de) | 1974-09-20 |
| JPS502544A (de) | 1975-01-11 |
| CA1020797A (en) | 1977-11-15 |
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