DE1772220A1 - Elektrostatografischer Entwicklerstoff - Google Patents

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. R Weickmann, Dr. Ing. A.Weickmann

Dipl.-Ing. H.Weickmann, Dipl^Phys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A-Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

SBPO

BANK XEROX LIMITED, Rank Xerox House, 338, Euston Road, London, H.V/. 1/England

8 MÜNCHEN 27, DEN

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 48 3921/22

Elektrostatografischer
wicklerstoff

Die Erfindung bezieht sich auf die elektrostatografische Bilderzeugung und insbesondere auf einen hierzu geeigneten Entwicklerstoff.

Die Elektrostatografie findet ihre Anwendung beim xerografisehen Verfahren, wie es erstmals in der US-Patentschrift 2 297 691 beschrieben ist. Bei diesem Verfahren wird ein Fotoleiter auf seiner Oberfläche gleichmäßig elektrostatisch aufgeladen und dann mit einem Bild mittels aktivierender elektromagnetischer Strahlung belichtet, wodurch die Ladung in den belichteten Flüchenteilen des Fotoleiter selektiv abgeleitet v/ird, während sie in den nicht belichteten Flächenteilen verbleibt, wodurch ein elektrostatisches latentes Bild erzeugt wird. Dioses wird darm entwickelt oder sichtbar gemacht, indem fein vorteilte

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elektroskopische Zeichenteilchen, die auch als "Toner" bezeichnet werden, auf dem Fotoleiter abgelagert werden. Der Toner wird normalerweise von den noch mit Ladung versehenen Flächenbereichen der fotoleitfähigen Schicht angezogen, so daß sich ein dem latenten elektrostatischen Bild entsprechendes Tonerbild ergibt. Dieses Tonerbild kann dann auf einen Bildträger, z.B. ein Blatt Papier, übertragen werden. Das übertragene Bild wird dann auf dem Bildträger beispielsweise durch Einschmelzen dauerhaft fixiert. An Stelle der Erzeugung eines latenten Bildes durch gleichmäßiges Aufladen der fotoleitfähigen Schicht und Belichtung mit einem Licht-Schatten-Bild kann das Bild auch direkt durch bildmäßig verteilte Aufladung hergestellt werden. Das Pulverbild kann auf der Bildstoffschicht fixiert werden, wenn der Übertragungsschritt unterbleiben soll. Auch kann zur Fixierung eine Behandlung mit einem Lösungsmittel oder das Aufbringen eines Überzuges durchgeführt werden.

" Zum Aufbringen der elektroskopischen Teilchen auf das latente elektrostatische Bild bei der Entwicklung sind verschiedene Verfahren bekannt. Ein kommerziell angewendetes Entwicklungsverfahren ist die in den US-Patentschriften 2 618 551 und 2 618 552 beschriebene Kaskadierungsentwicklung. Hierbei wird ein au3 relativ großen Trägerteilchen, denen feine Tonerteilchen elektrostatisch anhaften, bestehender Entwicklerstoff über die mit dem elektrostatischen Bild versehene Fläche geführt Oder gerollt oder ka3kadiert. Die ZusammensetEung der Trägerteilohen ist derart gewählt, daß die Tonorteilohen. reibungeelektrieoh mit

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der gewünschten Polarität aufgeladen werden. Während der Entwicklerstoff über die Bildfläche bewegt wird, werden die Tonerteilchen elektrostatisch von den geladenen Bildflächenteilen 'des latenten Bildes angezogen und gebunden, während keine Ablagerung auf den ungeladenen Hintergrundflächenteilen des Bildes erfolgt. Die meisten Tonerteilchen, die zufällig auf den Hint ergrundf lächeilt eilen abgelagert wurden, werden durch rollen ^teilchen ««en*, was seine Hrsacne of-

fenbar in der größeren elektrostatischen Anziehung zwischen Toner- und Trägerteilchen als zwischen Tonerteilchen und den entladenen Hintergrundflächenteilen hat. Der Trägerstoff und der überschüssige Toner werden dann weiter verwendet.

Das Kaskadierungsverfahren hat zur Entwicklung in automatischen Kopiermaschinen eine weitläufige Anwendung gefunden. In diesen Haschinen befördern kleine Becher auf einem endlosen Band die aus relativ großen Tragerteilchen und kleineren Tonerteilchen bestehende Entwicklerstoff mischung zu einem Punkt oberhalb des { elektrostatischen Bildes, von dem aus die Mischung durch ihre Schwerkraft über die Bildfläche fällt. Die Trägerteilchen werden dann mit den nicht verbrauchten Tonerteilchen in die zur Wiederverwendung bestimmte Sammelmenge geleitet. Geringe Mengen Toner werden von Zeit zu Zeit zur Entwicklerstoff mischung hinzugefügt, um den durch die Entwicklung bedingten Tonerverbrauch zu kompensieren. Dieses Verfahren wird für jede erzeugte Kopie in der Maschine wiederholt und normalerweise viele tausend Male

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während der Lebensdauer der Errtwickl erst offmischung durchgeführt. Es ist einzusehen, daß bei diesem Verfahren sowie auch in anderen Entwicklungsverfahren die Entwicklerstoffmischung einer starken mechanischen Einwirkung ausgesetzt ist, die den Toner und die Trägerteilchen verschlechtert. Diese Verschlechterung tritt in erster Linie durch Scherungs- und Aufprallwirkungen auf, bedingt durch die Sturzbewegung der Entwickler- k Stoffmischung auf die Bildfläche und durch die Bewegung der Fördereinrichtung durch den im Sammelvorrat enthaltenen Entwicklerstoff.

Die bekannten Entwicklungsverfahren verwenden Trägerteilchen mit und ohne Überzugsstoffe bei verschieden guten Ergebnissen. Überzogene Trägerteilchen können durch teilweise oder völlige Abtrennung des Überzuges von dem Teile henkern beschädigt oder verschlechtert werden. Diese Abtrennung kann in Form von Span-. bildung, Abblätterungen oder der Trennung ganaer Schichten auftreten und wird hauptsächlich durch das schlechte Anhaften der Überzugs stoffe verursacht, die beim Aufprallen und bei Reibungsberührung mit Maschinenteilen sowie anderen Trägerteilchen leicht abgetrennt werden. Überzogene Trägerteilchen verschlechtern sich auf diese Weise und müssen häufig ersetzt werden» wodurch Kosten und Zeitaufwand verursacht werden. Werden beschädigte Trägerteilchen nicht ausgewechselt, so treten Bildbeeinträchtigungen und schlechte Bildqualität auf. Die durch die abgelösten Überzugsstoffe gebildeten feinen Teilchen wandern durch die Maschine und bilden unerwünschte Ablagerungen auf kritischen mechanischen

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Teilen. Ferner ändern sich mit der Verschlechterung der ,Überzüge die reibungselektrischen Eigenschaften des Trägerstoffes "und ergeben gleichfalls eine schlechte Bildqualität.

Nicht überzogene Trägerteilchen haben drei schwerv/iegende Nachteile. Einmal haben sie oft ein zu geringes Gewicht, um nicht an der geladenen Bildplatte anzuhaften. Vorzugsweise soll das spezifische G-ewicht des Trägerstoffe3 zwischen ca. g 3 und ca. 8 liegen. Schwerere Trägerstoffe verursachen. Beschädigungen der Bildfläche durch Aufprallwirkungen. Der zweite Nachteil besteht darin, daß die nicht überzogenen Trägerstoffe die für einen elektrostatografisch zu verwendenden Stoff erforderlichen reibungselektrischen Eigenschaften nicht aufweisen· Die damit auftretenden Probleme werden in der folgenden Be-Bchreibung noch erläutert. Bei der Reproduktion kontrastreicher Bilder, wie z.B. Briefe, Zeichnungen usw., sind Toner- und Trägerstoffe erwünscht, deren gegenseitige Elektrifizierung relativ stark ist. Die Stärke dieser Vorgänge ist meistenteils durch den Abotand zwischen den relativen Plätzen dieser Stoffe in. der reibungselektrischen Reihe bestimmt. Haben jedoch anderweitig verträgliche elektroskop!sehe Toner- und Trägerstoffe innerhalb der reibungselektrischen Reihe einen zu großen Abstand, bo sind- die hiermit erzeugten Bilder wegen der Anziehungskräfte zwischen den Träger-* und den Tonerteilchen, die dann in der Größenordnung der Anziehungskräfte des latenten elektrostatischen⁵ Bildes liegen, hinsichtlich ihrer Tönungsdichte ieehr βokLeöht* Obwohl diese durah Erhöhung der Tonerkon»entration

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innerhalb der Entwicklermischling verbessert werden kann, treten dann jedoch unerwünscht starke Tonerablagerungen in den Hintergrundflächenteilen sowie erhöhte mechanische Einwirkungen sowie Ansammlungen des Toners auf. Auch kann zur Verbesserung der Dichte die anfängliche elektrostatografische Aufladung der Bildplatte verstärkt werden, jedoch müßte sie zur Ablösung der To· nerteilchen von den Trägerteilchen einen sehr hohen Y/ert haben. Eine zu starke elektrostatografische Ladung der Bildplatte ist jedoch nicht nur wegen der dazu erforderlichen hohen Leistung unerwünscht, sondern bewirkt auch ein Anhaften der Trägerteilchen an der Bildfläche, so daß diese nicht mehr über diese hinwegrollen. Eine Bildverschlechterung und eine*'¹ starke Mitübertragung von Trägerteilchen treten oft auf, wenn die Trägerteilchen an wiederverwendbaren elektroatatografiachen Bildflächen anhaften. Die Probleme der Mitilbertragung von Trägerteilchen sind insbesondere dann vorhanden, wenn der Entwicklerstoff zur Entwicklung durchgehend getöntei* Fläöhenteile ' verwendet wird, wobei übermäßig große Mengen Tonerteilchen von den Tragerteilchen abgelöst werden, wodurch "viele Trägerteiichen praktisch frei von Tonerteilchen sind. Ferner "begünstigt das Anhaften von Trägerteilchen an wiederverwendbaren¹elektrbstatografischen Bildflächen die Erzeugung unerwünschter Kratzer auf diesen Flächen während der Bildübertragung und der BiIdfläohenreinigung. Man erkennt daher, daß viele Stoffe, die sonst für Trägerteilohen geeignete Eigenschaften haben, wegenihrer zu hohen Reibungselektrizität ungeeignet sind. Der rei-

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bungselektrische Wert für herkömmliche Elektrostatografieverfahren soll pro Gramm Toner zwischen 8 -und 30 Mikrοcoulomb liegen.

Der reibungselektrische Wert eines Trägerstoffes soll nicht merklich durch die Feuchtigkeit der Umgebung beeinflußt werden, da dies die Bildqualität bei höheren Feuchtigkeitswerten verschlechtern und den Aufbau sowie den Betrieb der Maschine komplizieren würde. Die bisher als Trägerstoffe verwendeten nicht überzogenen Glasarten sind für eine kommerzielle Verwendung nicht geeignet, da sie sehr empfindlich gegenüber Feuchtigkeitaeinflüssen sind.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Entwicklung elektrostatischer latenter Bilder unter Vermeidung der vorstehend genannten Nachteile zu ermöglichen. Hierzu soll ein Entwicklungsstoff geschaffen werden, der gegenüber Feuchtigkeit s einfluss en relativ unempfindlich, relativ widerstandsfähig gegenüber Abnutzung, verbesserte reibungselektrische Eigenschaften und eine relativ hohe Dichte hat. Der Trägerstoff soll eine homogene Struktur haben.

Die vorstehenden sowie weitere Wesenszüge werden gemäß der Erfindung erreicht, indem die Entwicklung eines latenten elektrostatischen Bildes durch Aufbringen einer Entwicklerstoff mischung durchgeführt wird, die aus fein verteilten Teilchen eines Toners, der an der Oberfläche nicht überzogener

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Glasträgerteilchen anhaftet, besteht. Hierbei sind die Trägerteilchen aus einer homogenen Mischung einer Glaszusammensetzung gebildet, die ca. 10 bis ca. 40 Teile Oxide von Silizium, ca. 5 bis ca. 50/Oxide von Barium und Oxide von Metallen der Gruppe Titan, Blei und deren Mischungen enthält. Bei der Entwicklung wird ein Teil der Tonerteilchen,von dem latenten Bild angezogen und auf diesem in entsprechender bildmäßiger Vertei- ^ lung gebunden, so daß ein sichtbares Bild entsteht.

Für elektrostatografische Zwecke enthält die vorzugsweise Stoffzusammensetzung ca. 16 bis 20 Teile Oxide von Titan, 4 bis 6 Teile Oxide von Barium, 30 bis 32 Teile Oxide von Silizium, 40 bis 44 Teile Oxide von Blei und ca. 2 bis 4 Teile Oxide von Zirkonium. Im Hinblick auf Wirtschaftlichkeit enthält die vorzugsweise Stoffzusammensetzung jedoch ca. 34 bis 37 Teile Oxide von Titan, 43 bis 48 Teile Oxide von Barium, 11 bis 13 Teile Oxide von Silizium und 3,5 bis 4,5 Teile Oxide von Kalzium.

Die nicht überzogenen Trägerteilchen haben ein spezifisches Gewicht von ca. 3fO bis ca. 6,0 und erzeugen qualitativ gute Bilder innerhalb eines großen Feuchtigkeitsbereiches der umgebenden Atmosphäre.

Obwohl auch andere Komponenten zur leichteren Herstellung der Gla3kömer sowie als natürliche Verunreinigungen vorhanden sein können, stellte sich heraus, daß über ca. 5 Gew.-# der Zx-Ie Te;: :'_,-i :-, Kalium und Lithium entweder einzeln oder in

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Kombination eine Empfindlichkeit der TragerteiIchen gegenüber hoher Feuchtigkeit verursachen. Durch das Vorhandensein dieser Stoffe werden die TrLLgerteilchen gegenüber Feuchtigkeit empfindlich, wodurch ihre Verwendung für elektrostatografische Bilderzeugungsverfahren bei hoher Umgebungsfeuchtigkeit nicht möglich ist.

Ein Durchmesser der Trägerteilchen von ca. 30 Mikron bis ca. έ 1 000 Mikron wird für elektrostatografische Zwecke verwendet, da die Teilchen dann eine zur Vermeidung des Anhaftens an dem elektrostatischen latenten Bild ausreichende Massenträgheit besitzen.

Jeder geeignete pigmentierte oder gefärbte elektroskopische Tonerstoff kann zusammen mit den nicht überzogenen Trägerteilchen verwendet werden. Typische Tonerstoffe sind: Kopalharz, Sandaracharz, Kolophonium, Kumaronindenhars, Asphalt, Gilsonit, l'henolforinaldehydharze, mit Kolophonium abgeänderte Phenolformaldehydharze, Methacrylharze, Polystyrolharze, Polypropylenharze, Epoxyharze, Polyäthylenharze und deren Mischungen* Der jeweils zu verwendende Tonerstoff ergibt sich aus seinem Abstand gegenüber den Trägerteilchen in der reibungselektrischen Reihe sowie aus der Entwicklung eines negativ oder positiv geladenen Bildes. Stoffzusammensetzungen für •lektroskopiache Toner finden sich in den UB-Patentschriften 2 659 670, 2 753 308, 3 079 342, Re 25 136 und 2 788 288.

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Diese Tonerarten haben einen mittleren Teilchendurchmeoser zwischen ca. 1 und 30 Mikron. Vorzugsweise wird ein Toner aus Styrol -K -buty line thacry la !-Copolymer, Polyvinylbutyral und Kuß verwendet, der nach dem in der US-Patentschrift 3 079 342 beschriebenen Verfahren hergestellt ist, da er ausgezeichnete reibungselektrische Eigenschaften und eine tiefschwarze Färbung hat.

Bei der herkömmlichen Xerografie wird eine gleichmäßige positive Ladung auf die Oberfläche einer fotoleitfähigen Schicht aufgebracht. Bei der Belichtung mit einem Lichtbild werden die belichteten Flächenteile der Schicht entladen. Dann wird ein pulverförmiger Stoff gewählt, der gegenüber den gemäß der Erfindung ausgebildeten Trägerteilchen re Jbungselektrisch negativ ist. Die Vorteile der Erfindung sind jedoch in gleicher Weise auf die Entwicklung negativer latenter elektrostatischer Bilder anzuwenden. In diesem Falle werden ein elektroskopisches Pulver und eine Trägerstoffzusammensetzung gewählt, bei der das Pulver gegenüber dem TrägerstDff reibungselektrisch poaitiv ist. Die Auswahl geeigneter Tonerstoffe kann der Fachmann aus vielen Stoffen treffen, deren Lage innerhalb der reibungselektrischen Reihe bekannt ist. Die Stärke der durch einen Toner durch reibungselektrische Berührung mit einem Trägerstoff angenommenen Ladung kann leicht und schnell durch ein im folgenden noch beschriebenes Testverfahren ermitteil: werden.

Die folgendtn Beispiele dienen der weiteren speziellen Br-

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läuterung der Erfindung. Si'e stellen verschiedene vorzugsweise Ausfiüirungsformen der erfindungsgemäßen Trägerstoffe dar. Anteile und Prozentwerte beziehen sich auf das Gewicht, falls nicht anders angegebai.

In den folgenden Beispielon v/erden die reibungselektrischen Y/erte folgendermaßen bestimmt: Die bei Berührung von Trägerteilchen mit Tonerteilchen erzeugten relativen reibungselek- g trischen Werte werden mit einem Faraday'sehen Käfig gemessen. Die Anordnung umfaßt einen Messingzylinder mit einem Durchmesser von 2,5 cm und einer Länge von 2,5 cm. An jedem Ende des Zylinders wird ein lOOmaschiges Gitter angeordnet. Der Zylin- ' der wird gewogen, mit 2 g einer Mischung von Träger- und Tonerteilchen gefüllt und über einen Kondensator und ein parallel geschaltetes Elektrometer an Erde gelegt. Dann wird trockene komprimierte Luft durch den Messingzylinder geblasen, um den gesamten Toner von den Trägerteilchen zu trennen. Die Ladung des Kondensators wird dann am Elektrometer abgelesen. Dann ™ wird die Kammer nochmals gewogen, um den Gewichtsverlust festzustellen. Die erhaltenen Werte werden zur Berechnung der Tonerkonzentration und der Ladung in Mikrocoulomb pro Gramm Toner verwendet. Da die reibungselektrischen Messungen relativ sind, sollen sie zum Vergleich unter den gleichen Bedingungen nochmals durchgeführt werden. Daher wird ein Toner aus Styrol-nbutylmethacrylat-Copolymer, Polyvinylbutyral und Ruß, hergestellt nach dem in der US-Patentschrift 3 079 342 beschriebenen Verfahren, als ein reibungselektrischer Standardstoff sowie als Toner

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in allen folgenden Beispielen verwendet. Es können jedoch auch andere geeignete Tonerarten, wie sie oben aufgeführt sind, am Stelle dieses Toners verwendet werden.

Eine Entwicklerstoffmischung wird hergestellt, indem 1 Teil Tonerteilchen aus gefärbtem Styrole op olymer mit einem mittleren Teilchendurchmesser von ca. 10 bis ca. 20 Mikron mit ca. 100 Teilen Glastragerteilchen mit einem mittleren Durchmesser von ca. 600 Mikron gemischt werden. Die Glasträger-, teilchen bestehen aus ca. 71 % SiO₂, ca· 2 # Al₂O,, ca. 13 % CaO und ca. 14 $ Na₂O und haben ein spezifisches Gewicht von ca. 2,4.

Die folgenden Tests werden bei einer Umgebungstemperatur von ca. 21⁰O und einer relativen Feuchtigkeit von ca. 40 $ durchgeführt .

Der relative reibungselektrische Wert des Trägerstoffes beträgt, gemessen mit einem Faraday'sehen Käfig, ca· 9 Mikrocoulomb pro Gramm Toner. Die Entwicklerstoffmischung wird über eine Bildfläche kaskadiert, die ein positiv geladenes elektrostatisches Bild trägt. Das entwickelte Bild wird elektrostatisch auf ein Papierblatt übertragen, auf dem es durch Hitzeeinwirkung fixiert wird. Das erhaltene Bild ist dicht getönt und praktisch frei von Hintergrundablaserungen des Toners.

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Β!ΡΠ" SPIEL 11

Das Experiment aus Beispiel I wird wiederholt mit dem Unterschied, daß die Tests bei einer Umgebungstemperatur von ca. 21⁰C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von ca. 80 # durchgeführt werden. Der relative reibungselektrische Wert des Trägerstoffes beträgt, gemessen mit einem Faraday'sehen Käfig, ca. 3 Mikrocoulomb. pro Gramm Toner. Das wie in Beispiel I erhaltene fixierte Bild hat ein fahles, verwischtes Aussehen _Λ und starke Hintergrundablagerungen des Toners.

BMSPIEL III

Eine Entwicklerstoffmischung wird hergestellt, indem 1 Teil Tonerteilchen aus gefärbtem Styroleopolymer, beschrieben in Beispiel I, mit ca. 100 Teilen Glasträgerteilchen mit einem mittleren Durohmesser von ca. 600 Mikron gemischt werden.

Die Glasträgerteilohen bestehen aus ca. 71 $ SiOp* ca. 10 f> ™ Ma₂O, ca. 7 # KpO ^³³^ ^oa· ^² $ ^bO ^²³^ haben ein spezifisches Gewicht von oa. 2_f8,

Die folgenden Tests werden bei einer Umgebungstemperatur von ca. 21⁰O und einer relativen Luftfeuchtigkeit von oa. 40 # ■ durchgeführt.

Der relatW· reibung»elektrische Wert des Trägerstoffoo wird Bit einem Faraday's oh en Käfig gemessen und betr* g:t ^a, 10

OO0884/18OB BADOBlGtNAL

Mikr ο coulomb pro Gramm Toner. Die EntwicldLerstoffmischung wird über eine mit einem positiv geladenen elektrostatischen Bild versehene Bildfläche kaskadiert. Das entwickelte Bild wird dann elektrostatisch auf ein Papierblatt übertragen, auf dem es durch Hitzeeinwirkung fixiert wird. Das erhaltene Bild ist dicht getönt und praktisch frei von Tonerablagerungen in den Hint ergrund flächen·

ners ·

Das Experiment aus Beispiel III wird wiederholt mit dem Unterschied, daß die Tests bei einer Umgebungs temp era tür von ca, 21⁰C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von ca. 80 $ durchgeführt werden. Der relative reibungselektrisohe Wert des Trägerstoffes beträgt, gemessen mit einem Faraday*sehen Käfig, ca. 4 Mikrocoulomb pro Gramm Toner. Das erhaltene, nach Beispiel II entwickelte und fixierte Bild ist dicht getönt, besitzt jedoch relativ starke Hintergrundablagerungen des To-

BEISPIBL V

Eine Entwioklerstoffmischung wird hergestellt, indem 1 Teil Tonerteilchen aus gefärbtem Styroloopolymer, beschrieben in Beispiel I, mit oa. 75 Teilen Glasträgerteilohen mit einem mittleren Durohmesser von oa. 600 lükron gemischt.werden.

Di« Glasträgerteilohen bestehen aus ca. 50 % SiO₂, oa· 13 % Ba₂Of oa. 30 % BaO und oa« 7 £ TiO₂ und haben ein spezifisches ₃.»l.ht von ca. 3.5._009m/1806

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Die folgenden Testa werden* bei einer Umgebungstemperatur von ca. 21⁰C und einer relativen Feuchtigkeit von ca. 40 # durchgeführt .

Der relative reibungselektrische Wert des Trägerstoffes beträgt, gemessen mit einem Faraday'schen Käfig, ca· 4,8 Mikroooulomb pro Gramm Toner. Die Entwicklerstoffmischung wird über eine mit einem positiv geladenen elektrostatischen Bild versehene Bildfläche kaskadiert. Das erhaltene entwickelte Bild wird auf ein Papierblatt übertragen und auf diesem durch Hitzeeinwirkung fixiert. Das fixierte Bild hat sehr starke Hintergrundablagerungen und eine schlechte Auflösung.

BEISPIEL VI

Das Experiment aus Beispiel V wird wiederholt mit dem Unterschied, daß die Tests bei einer Umgebungstemperatur von ca. 27⁰C und einer relativen Feuchtigkeit von ca. 85 # durchgeführt werden. Das erhaltene gemäß Beispiel V entwickelte und \ fixierte Bild hat eine extrem schlechte Auflösung und sehr starke Hintergrundablagerungen.

BEISPIEL VII

Eine Entwicklerstoffmischung wird hergestellt, indem ein Teil Tonerteilchen aus gefärbtem Styroleopolymer, beschrieben in

Beispiel I, mit ca. 150 Teilen Glasträgerteilchen mit einem mittleren Teilchendurchmesser von ca. 400 Mikron gemischt werden.

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Die Glasträgerteilchen bestehen aus ca. 12 $ SiOp, ca. 1 % HaO, ca. 4 % CaO, ca. 1 # B₂O₅, ca. 45>5 # BaO und ca. 36,5 $ und haben ein spezifisches Gewicht von ca. 4,2.

Die folgenden Tests werden bei einer Umgebungstemperatur von ca. 21⁰C und einer relativen Feuchtigkeit von ca. 50 % durchgeführt .

Der relative reibungselektrische Wert der Trägerteilchen wird mit einem Faraday'sehen Käfig gemessen und mit ca. 19,2 Mikrocoulomb, pro Gramm Toner festgestellt. Die Entwicklerstoffmischung wird über eine mit einem positiv geladenen elektrostatischen Bild versehene Bildfläche kaskadiert. Das entwiekelte Bild wird auf ein Papierblatt übertragen und auf diesem durch Hitzeeinwirkung fixiert. Das fixierte Bild hat eine ausgezeichnete Auflösung, ausgezeichnete Dichte und praktisch . keine Hintergrundablagerungen.

BEISPIEL· VIII

Das Experiment aus Beispiel VII v/ird wiederholt mit dem Unterschied, daß die Bilder bei einer Umgebungstemperatur von ca. 27°C und einer relativen Feuchtigkeit von ca. 85 # hergestellt werden. Das gemäß Beispiel VII entwickelte und fixierte Bild hat eine ausgezeichnete Auflösung, gute Dichte und praktisch keine Hintergrimdablaceruncen.

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BAD ORIGINAL BEISPIEL IX

Eine Entwicklerstoffmischung wird hergestellt, indem 1 Teil Tonerteilchen aus gefärbtem Styro2.copolym.er, beschrieben in Beispiel I, mit ca. 120 Teilen Glasträgerteilchen mit einem mittleren Teilchendurchmesser von ca. 400 Mikron gemischt werden.

Die Glasträgerteilchen bestehen aus ca. 46 fo BaO, ca. 20 $ ä TiOp und ca. 54 % SiOp und haben ein spezifisches Gewicht von ca. 4,5.

Die folgenden Testa werden bei einer Umgebungstemperatur von ca. 21⁰C und einer relativen Feuchtigkeit von ca. 50 # durchgeführt.

Der relative reibungselektrische Wert der Trägerteilchen beträgt, gemessen mit einem Faraday'sehen Käfig, ca. 10,1 Mikrocoulomb pro Gramm Toner. Die Entwicklerstoff mischung wird über eine mit einem positiv geladenen elektrostatischen Bild versehene Bildfläche kaskadiert. Das erhaltene entwickelte Bild wird elektrostatisch auf ein Papierblatt übertragen, auf dem es durch Hitzeeinwirkung fixiert wird. Das erhaltene fixierte Bild ist dicht, hat gute Auflösung und praktisch keine Hinter-· grundablagerungen.

BSISPIEIi X
Daa Experiment aue Beiepiel IX wird wiederholt mit desa. Unterschied,

Ü0S884/180Ü ^BAD ORIGINAL

daß die Bilder, bei einer Umgebungstemperatur von ca. 27⁰C und einer relativen Feuchtigkeit von ca. 85 % erzeugt werden.. Das gemäß Beispiel IX entwickelte und fixierte Bild ist dicht getönt, hat gute Auflösung und praktisch keine Hintergrundablagerungen.

Eine Entwioklerstoffmischung wird hergestellt, indem 1 Teil Tonerteilchen aus gefärbtem Styroleopolymer, beschrieben in Beispiel I, mit ca. 100 Teilen Glasträgerteilchen mit einem mittleren Teilchendurchmesser von ca. 400 Mikron gemischt werden.

Die Glasträgerteilchen bestehen aus ca. 46 # BaO, ca. 14 $ SiOp» ca. 53 # TiO₂ und ca. 7 $ ZrO₂ und haben ein spezifisches Gewicht von ca. 3»7·

Die folgenden Bilder werden bei einer Umgebungstemperatur von ca. 21⁰C und einer relativen Feuchtigkeit von ca. 50 $> hergestellt.

Die Entwicklerstoffmischung wird über eine mit einem positiv geladenen elektrostatischen Bild versehene Bildfläche kaskadiert. Das erhaltene entwickelte Bild wird elektrostatisch auf ein Papierblatt übertragen, auf dem es duroh Hitzeeinwirkung fixiert wird·. Bas fixierte Bild iat dicht getönt, hat eine gute Auflösung und praktisch kaine Hintergrundablagerungen.

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BAD

'BEISPIEL ΧΕΙ

Das Experiment aus Beispiel XI wird wiederholt mit dem Unterschied, daß die Bilder bei einer Umgebungstemperatur von ca. 21⁰G und einer relativen Feuchtigkeit von ca. 85 % erzeugt werden. Das gemäß Beispiel XI entwickelte und fixierte Bild ist dicht getönt, hat eine gute Auflösung und praktisch keine Hintergrundablagerungen.

BEISPIEL· XIII

Eine Entwicklerstoff mischung wird hergestellt, indem ein Teil Tonerteilchen aus gefärbtem Styrolcopolymer, beschrieben in Beispiel I, mit ca. 60 Teilen Glasträgerteilchen mit einem mittleren Teilchendurchmesser von ca. 600 Mikron gemischt werden.

Die Glasträgerteilchen bestehen aus ca. 50 # BaO, ca. 25 f° SiO₂ und ca. 25 fo TiOp "und haben ein spezifisches Gewicht

von ca. 4,3. "

Die folgenden Bilder werden bei einer Umgebungstemperatur von ca. 21⁰C und einer relativen Feuchtigkeit von ca. 50 $ hergestellt.

Die Entv/icklerotoffmisciiun -.vird über eine mit einen positiv

geladenen elektrostatisch« BiI-I vo.r^ehene Bildfläche haska-

diert. Dan erhaltene eiitv. ._el:-^r.- IxJ J wird elektrootatj sch '■f ein Blatt Papier ute:t "- » ·.: ii' eiern es 'lurch liitneein-

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wirkung fixiert wird. Das erhaltene fixierte Bild ist dicht getönt, hat gute Auflösung und praktisch keine Hintergrundablagerungen.

BEISPIEL XIV

Das Experiment aus Beispiel XIII wird wiederholt mit dem Unterschied, daß die Bilder bei einer Umgebungstemperatur von ca. 21⁰C und einer relativen Feuchtigkeit von ca. 85 $ hergestellt werden. Das gemäß Beispiel XIII entwickelte und fixierte Bild ist dicht getönt, hat eine gute Auflösung und praktisch keine Hintergrundablagerungen.

BEISPIEL XV

Eine Entwicklerstoffmischung wird hergestellt, indem ein Teil Trägerteilchen aus gefärbtem Styrolcopolymer, beschrieben in Beispiel I, mit ca. 150 Teilen Glasträgerteilehen mit einer mittleren Teilchengröße von oa. 250 Mikron gemischt werden.

Die Glasträgerteilchen bestehen auo ca. 52 f> SiO₂, ca. 42 $ PbO, ca. 6 $ BaO, ca. 18 <?o TiO₂ und ca. 2 # ZrO₂ und haben ein spezifisches Gewicht von ca. 5,2.

Die folgenden Tests v/erden bei einer Umgebungstemperatur von ca. 21⁰C und einer relativen Feuchtigkeit von ca. 50 # durchgeführt .

•■Ö0988W180 5 _BAD ORIGINAL

Der relative reibungselektrische Wert der Trägerteilchen beträgt, gemessen mit einem Faraday'sehen Käfig, ca. 23,5 Mikraeoulomb pro Gramm Toner. Die EntwicklerStoffmischung wird über eine mit einem positiv geladenen elektrostatischen Bild versehene Bildfläche kaskadiert. Das erhaltene entwickelte Bild wird elektrostatisch auf ein Papierblatt übertragen, auf dem es durch Hitzeeinwirkung fixiert wird. Das erhaltene fixierte Bild ist dicht getönt, hat ausgezeichnete Auflösung und praktisch keine Hintergrundablagerungen.

BEISPIEL· XVl

Das Experiment aus Beispiel XV wird wiederholt mit dem Unterschied, daß die Bilder bei einer Umgebungstemperatur von ca. 21⁰C und einer relativen Feuchtigkeit von ca. 85 $ hergestellt werden. Das gemäß Beispiel XV entwickelte und fixierte Bild ist dicht getönt, hat ausgezeichnete Auflösung und praktisch keine Hintergrundablagerungen.

BEISPIEL· XVII

Eine Entwicklerstoffmischung wird hergestellt, indem ein Teil Tonerteilchen aus gefärbtem Styrolcopolymer, beschrieben in Beispiel I, mit ca. 100 Teilen Glasträgerteilchen mit einer mittleren Teilchengröße von ca. 400 Mikron gemischt werden. ■ Die Glasträgerteilchen bestehen auB ca. 12 # SiOg» ca. 45 # FbO, ca, 25 1» BaO und ca, 18 # TiO₂ und haben ein Bpesifieohes Gewicht von oa. 5,0,

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Die folgenden Bilder werden bei einer Umgebungstemperatur von ca. 21⁰C und einer relativen Feuchtigkeit von ca. 50 # hergestellt.

Die Entwicklerstoffmischung wird über eine mit einem positiv geladenen elektrostatischen Bild versehene Bildfläche kaskadiert» Das erhaltene entwickelte Bild wird elektrostatisch * auf ein Blatt Papier übertragen, auf dem es durch Hitzeeinwirkung fixiert wird. Das fixierte Bild ist dicht getönt, hat eine gute. Auflösung und praktisch keine Hintergrundablagerunigen·

BEISPIEL XVIII

Das Verfahren aus Beispiel XVII wird wiederholt mit dem Unterschied, daß die Bilder mit einer Umgebungstemperatur von 21⁰C und einer relativen Feuchtigkeit von 85 # erzeugt werden. Das gemäß Beispiel XVII entwickelte und fixierte Bild ist dicht getönt, hat eine gute Auf Lösung und praktisch keine Hintergrundablagerungen.

BEI SH El· XIX

Eine Entwicklerstoffmisolrang wird hergestellt, indem ein Teil Tonerteilchen aus gefärbtem Styrolcopolymer, beschrieben in Beispiel I, mit oa. 100 Teilen Glasträgerteilchen mit einem mittleren Durohmesser von oa. 400 Mikron gemisoht werden.

r j AvB

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Die Glasträgerteilchen bestehen aus ca. 11 $ SiO₂, ca. 0,5 $ NaO, ca. 3»5 # CaO, ca. 48 # BaO, ca. 36 Jß TiO₂ und ca. 1 # B₂O., und haben ein spezifisches Gewicht von ca. 4,2.

Die folgenden Tests werden bei einer Umgebungstemperatur von ca. 21⁰C und einer relativen Feuchtigkeit von ca. 50 % durchgeführt.

Der relative reibungselektrische Wert der Trägerteilchen beträgt, gemessen mit einem Faraday*schen Käfig, ca. 19 Mikrocoulomb pro Gramm Toner, Die Entwicklerstoffmischung wird über eine mit einem positiv geladenen elektrostatischen Bild versehene Bildfläche kaskadiert. Das erhaltene entwickelte Bild wird auf ein Papierblatt übertragen und auf diesem durch HitzeeinvD-rlcung fixiert. Das fixierte Bild hat eine gute Auflösung, gute Dichte und praktisch keine Hintergrundablagerungen,

BEISPIEL· XX

Das Experiment aus Beispiel XIX wird wiederholt mit dem Unterschied, daß die Bilder bei einer Umgebungstemperatur von ca. 21⁰C und einer relativen Feuchtigkeit von ca. 85 $ hergestellt werden. Das genäß Beispiel XIX entwiekelte und fixierte Bild hat eine gute Auflösung, gute Dichte und praktisch keine Hintergrundablagerungen.

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BEISPIEl· XXI

Das Experiment aus Beispiel XIX wird wiederholt mit dem Unterschied, daß die Bilder bei einer Umgebungstemperatur von ca. 32⁰C und einer relativen Feuchtigkeit von ca. 85 $ hergestellt werden. Das gemäß Beispiel XIX entwickelte und fixierte Bild hat eine gute Auflösung, gute Dichte und praktisch keine Hintergrundablagerungen.

Obwohl spezielle Komponenten, und Stoffmengen in der vorstehenden Beschreibung vorzugsweiser Ausführungsformen der Erfindung genannt wurden, können auch andere Stoffe, wie sie weiter oben aufgeführt sind, mit ähnlichen Ergebnissen verwendet werden. Ferner können zusätzlich Stoffe beigegeben werden, die eine synergetische, verbessernde oder anderweitig abändernde Wirkung auf die Eigenschaften der Trägerteilchen haben· Beispielsweise kann ein Stoff zur Verbesserung der Kugelform der •Trägerteilchen während deren Herstellung eingelagert werden.

Andere Ausführungsformen und Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind dem Fachmann nach Kenntnis der vorstehenden Beschreibung möglich. Diese werden insgesamt durch den Grundgedanken der Erfindung umfaßt.

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Claims (1)

1. Patentansprüche :

   1. Elektrostatografische Entwicklerstoffmischung aus an der Oberfläche von Trägerteilchen elektrostatisch anhaftenden, fein verteilten Tonerteilchen, dadurch gekennzeichnet, daß 3edes Tragerteilchen aus einer homogenen Mischung einer Glaszusammensetzung besteht, die ca. 10 bis ca. 40 Gewichtsprozent Oxide von Silizium, ca. 5 bis ca. 50 Gewichtsprozent g Oxide von Barium und Oxide von Titan und/oder Blei bzw. deren Mischungen enthält.

   2. Entwicklerstoffmischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet„. daß jedes Trägerteilchen ca. 15 bis ca. 40 Gewichtsprozent Oxide von Titan enthält.

   3. Entwicklerstoff mischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Trägerteilchen bis zu 45 Gewichtsprozent Oxide von Blei enthält.

   4. Entwickleretoffmlschung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Trägerteilchen ca. 12 bis ca. 34 Gewichtsprozent Oxide von Silizium, ca. 40 bis ca« 50 Gewichtsprozent Oxide von Barium und ca. 20 bis· ca, 37 Gewichtsprozent Oxide von · Titan ef

   i>, iSn-wicklörstoffmisohung nach Anspruch 1, dadurch gekonnzeiolmet, daß jedes Trägerteilohen ca. 12 bis oa. 32 J^ ohtaprozent

   009884/ 1 80S ⁸^D original

   Oxide von Silizium, ca. 42 bis ca. 52 Gewichtsprozent Oxide von Blei, ca. 6 bis ca. 18 Gewichtsprozent Oxide von Barium und ca. 15 bis ca. 30 Gewichtsprozent Oxide von Titan enthält.

   6. Entwicklerstoffmischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Jedes Trägerteilchen ca. 12 bis ca. 32 Gewichtsprozent Oxide von Silizium, ca. 40 bis ca. 45 Gevrlchtsprozent

   fe Oxide von Blei, ca. 6 bis ca. 18 Gewichtsprozent Oxide von Barium und ca. 15 bis ca. 30 Gewichtsprozent Oxide von Titan enthält.

   7. Entwicklerstoffmischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Trägerteilchen ca. 34 bis ca. 37 Gewichtsprozent Oxide von Titan, ca. 43 bis ca. 48 Gewichtsprozent Oxide von Barium, ca. 11 bis ca. 13 Gewichtsprozent Oxide von Silizium, ca. 3»5 bis ca. 4>5 Gewichtsprozent Oxide von

   ^ Kalzium und ca. 0,5 bis ca. 1,5 Gewichtsprozent Oxide von Bor enthält»

   8· Entwioklerstoffmischung nach einem -dor Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß jedes Trägerteilchen weniger als 5 Gewichtsprozent Oxide von Natrium, Kalium und/oder Lithium enthält.

   9« Entwioklerstoffmisohung naoh einem der Ansprache 1 bis 8, da:¹¹ATOh gekennzeichnet, daß die Trägerteilchen einen Durohmesa ar vo» oa. 30 Mikron bis oa. 1 000 Mikron haben.

   PQ888W10O5 bad original

   10. Enfrvicklerstoffmischung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Tonerteilchen aus gefärbtem Styrol c op olymer bestehen.

   11. Entwicklerstoffmischung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Tonerteilchen aus Styrol-nbutylmethacrylat-Copolymer und Ruß bestehen.

   12. Elektrostatografisches Entwicklungsverfahren für latente elektrostatische Bilder unter Verwendung einer gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11 ausgebildeten Entwicklerstoffmischung, dadurch gekennzeichnet, daß die Entwicklerstoffmischung mit einem zu entwickelnden latenten elektrostatischen Bild in Berührung gebracht wird, bis zumindest ein Teil der fein verteilten Tonerteilchen von dem Bild angezogen und auf diesem in bildmäßiger Verteilung gehalten werden.

   13. Entwicklungsverfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, " daß die Entwicklerstoffmischung über das latente elektrostatische Bild kaskadiert wird.

   BAD ORIGINAL 009884/1805