DE2200249A1

DE2200249A1 - Elektrostatographischer Entwickler,sowie dessen Verwendung

Info

Publication number: DE2200249A1
Application number: DE19722200249
Authority: DE
Inventors: Fenity Robert D
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1971-01-06
Filing date: 1972-01-04
Publication date: 1972-07-27
Also published as: FR2121329A5; GB1376457A; CA973745A; US3725283A; NL7200169A; BE777720A; IT946358B

Description

¹ i ütentfinv.'äite

Di»)l. !¹Kj. F. We'ckmsnr·,

XEROX CORPORATION Dip?, !ng. h.Waicf-.mann, Dipl. Fhys. Ur. K. Fincka ' Xerox Square Dipl. Ing.F.A. Weickmann, Dipl.Ghem.B;itoÖer_o„., _r

Rochester, ϊ.Υ. 14603 8 München 27, Möhlstr. 22 ^⁷²⁹⁴⁶ 2 2O O 249

Elekbrostato.qrapliischer Entwickler, sowie dessen Verwendung.

Die Vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Elektrostatographie, insbesondere eine neue und verbesserte Komposition sowie ein Verfahren zur Entwicklung von elektrostatischeti Abbildungen,

Bei der Elektrostatographie gibt es das grundlegende elsktrophotographisehe Verfahren von CF. Carlson gemäß US-Patent 2,297,631; es besteht darin, daß man eine gleichförmige elektrostatische Ladung auf eine photo-leitende Isolierschicht aufbringt, die Schicht einem Licht- und -Schatten-Bild aussetzt, so daß ais Ladung selektiv auf den belichteten Bezirken der Schicht verteilt wird, und das erhaltene latente elektrostatische Bild entwickelt, indem man auf dem Bild ein fein-verteiltes elektroskopisch.es Material niederschlägt, welches üblicherweise als ^:!toner" be-• zeichnet wird. Der "toner" wird normalerweise auf diejenigen •Teile der Schicht gezogen, Vielehe eine Ladung enthalten, wobei ein "tonsr"~Bild entsteht, weiches dem latenten elektroskopischon Bild entspricht. Dieses. "toner"-Bild kann dann auf eine Trägsroberflache, wie Papier, übertragen v/erden, wo es nun durch Hitze dauerhaft fixiert wird. Anstelle dieses Hitze-FixierungsSchrittes kann man auch andere geeignete Fixierungsmittel, wie eine Lösungsmittel- oder Überzugs-Behandlung verwenden«

Sine Methode zur Aufbringung des elektroskopischen Materials auf das latente elektrostatische Bild ist das "Cascade"-Verfahren von L.E.Waikup gemäß US-Patent 2,613,551 und E* N₀ Wise gemäß US-Patent 2,618,552, 3ei diesem Gascade-Verfahren besteht der Entwickler prinzipiell aus einem Zv/eikompor.enten-S.ystem, welches ein fein-verteiltes elektroskopisches Material ("toner^:|) und einen Träger enthält. Der Träger besteht in allgemeinen aus einem Kernmaterial, wie Glas oder Sand, und einem tribcelektrischen Harz-tSberzug, wobei die "toner"-Teilchen durch die triboelektrische Wirkung lose auf den überzug festgehalten v/erden„ Träger und "toner" werden so ausgewählt, daß der "toner" eine Ladung entgegengesetzter Polarität sum latenten elektrostatischen Bild· annimmt j so daß "beia Hollen bz.w₀ ''Gascadieren" des TSnfc-,Wicklers über die das elektrostatische Bild-tragende Oberflache ' '.'· f N/ ^:2 Q 9 i 3 17 O S10'

die "toner"-Telichen auf das zu entwickelnde Bild gezogen werden. Wenn dagegen dfo "toner"-Teilchen eine Ladung gleicher Polarität wie das latente elektrostatische Bild haben, so sammeln sich die "toner"~Teilchen auf den Hintergrund-Bezirken.

Bei automatischen elektrophotographischen Vorrichtungen verwendet man üblicherweise eine photoleitende platte in Form einer zylindrischen Trommel, welche- kontinuierlich durch einen Zyklus von aufeinander folgenden Operationen ('Beladen, Belichten, Bitwickeln, übertragung und Reinigung) bewegt wird. Die Platte wird üblicherweise durch Corona-Sntladung mit einer positiven Polarität beladen, wobei man einen Corona-Generator des Typs gemäß US-Patent 2,777,95? (L.E. l/alkup) verwendet, der mit einer geeigneten Kochspannungsquelle verbunden ist; die beladene Platte .wird dann einem Licht- und -Schatten-Bild ausgesetzt, so daß die Ladungen auf deri belichteten Bezirken verteilt werden und ein latentes elektrostatisches Bild entsteht. Ein Entwickler, der einen "toner" enthält, der lose auf einem überzogenen Träger festgehalten ict, wird aus einem Heservoir auf einen Punkt oberhalb der Trommel geleitet, welche das latente elektrostatische Bild trägt; der Entwickler kann nun durch die Gravität auf die das Bild tragende Oberfläche fallen bzw. rollen und so ein Pulverbild bilden. Träger sowie gegebenenfalls nicht-verbrauchter "toner" werden in das Eeservoir zurückgeführt, so daß sie im Kreislauf durch das Entwicklungssystem geleitet v/erden können. Nach Bildung eines Pulverbildes auf dem elektrostatischen Bild während der Entwicklungsstufe wird das Pulverbild elektrostatisch mittels eines Corona-Generators (ähnlich dem oben beschriebenen) auf eine Trägeroberfläche übertragen. Bei einer automatischen Vorrichtung mit einer rotierenden Trommel wird eine Trägeroberfläche, auf welche ein Pulverbild übertragen werden soll, mit derselben Geschwindigkeit durch die Vorrichtung bewegt, wie die Peripherie der Trommel; die Trägeroberfläche berührt die Trommel in der Übertragungsposition, welche sich zwischen der Trommeloberfläche und dem Corona-Generator befindet. Die Übertragung erfolgt dur'ch den Corona-Generator, welcher die Trägeroberfläche mit einer elektrostatischen Ladung versieht, so daß das Pulverbild von der Trommel auf die Trägeroberfläche gezogen wird. Die- für die Bildübertragung erforderliche Polarität der Ladung hängt .von der visuellen Form der ursprünglichen Kopie im Ver-

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hältnis zur Koproduktion ab, ferner von den elcktroskopischen Eigenschaften des für die Entwicklung benutzten Entwickler» materials.. Will man z.B. eine positive Reproduktion von einem positiven Original machen, so benutzt man üblicherweise eine. Corona-Entladung positiver Polarität, um die Übertragung eines negativ geladenen "toner"-Bildes auf die Trägeroberfläche zu bewirken. V/ill man dagegen eine positive Reproduktion von einen negativen Original herstellen, so verwendet man üblicherweise ein positiv geladenes Entwickleriaaterial, welches von den beladenen Bezirken der Platte auf die unbeladenen Teile abgestoßen wird, so daß ein positives Bild entsteht, welches durch eine Corona-Entladung negativer Polarität übertragen werden kann«,

' Die derzeit in Entwicklungskompositionen benutzten überzogenen Träger funktionieren ziemlich befriedigend, jedoch ist die -Zeitdauer, in der man ein befriedigendes Funktionieren erwarten kann, durch zwei Faktoren stark beschränkt, nämlich Zusammenstoß oder mechanischer Fluß und/oder Abbaut Zusammenstoß -oder mechanischer Fluß werden durch das kontinuierliche Hin- und Herwerfen des Trägers im Entwicklungssystem bewirkt, wodurch die "toner"-Teilchen an der Trägeroberfläche haften«, Wenn die Menge des auf der Trägeroberfläche haftenden "toners" anwächst, werden die triboelektrisehen Eigenschaften des Trägermaterials verändert und gegebenenfalls bewirken diese Änderungen eine unbefriedigende Reproduktion Ahnlich führt der konti»

Abbau, nuierliche Gebrauch des Trägers zu verschleiß und Abblättern äes Harz-Überzugs, so daß das Kernmaterial freigesetzt wird; die Verwendung eines derart beschädigten Trägers führt zur Auslöschung des Drucks bzw«, zu einer schlechten Druckqualität_o

Die hauptsächlichsten Faktoren₉ welche die Lebensdauer eines Trägers beschränken, nämlich Zusammenstoß und Abbau₉ sind ein direktes Resultat der Defekte, welche mit der Ver-= Wendung eines Hars-Überzuges zusammenhängen» Die Hars-Uberzüge haben jedoch die für einen wirksamen Träger erforderlichen Eigenschaften, nämlich geringe Feuchtigkeitseapfindlichkeit, gute triboelektrische Eigenschaften und 'Dichte_o Die niedrige Ifeuchtigkeitsempfindlichkeit ist erforderlich, us Änderungen der triboelektrisehen Eigenschaften des Trägers bei Änderung der-'-Unweltbedinsungen zu vermeiden» Die triboelektrisehen Eigen-

schäften dos Trägers sind wichtig, da die wechselseitige Elektrifikation von Träger und "toner", d.h. ihre relativen Stellungen in der tribbelektrischen Reihe, ein wesentlicher Faktor für die Gesamtquaiität des erhaltenen Druckes ist. Die Dichte des Trägers ist ein wichtiger Faktor zur Verhinderung des Haftens dos trägers auf der Bild-tragenden Oberfläche. Die Beschränkungen, welche sich bei der Verwendung eines überzogenen-Trägers ergeben, v/erden daher geduldet, v/eil man die für eine wirksame Entwicklung erforderliehen Eigenschaften erhalten will·

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein verbesserter Entwickler zur Entwicklung von latenten elektrostatischen Abbildungen, mit dem die oben erwähnten Schwierigkeiten überwunden werden, die mit dem Trägermaterial in Zusammenhang stehen.

Der erfindungsgemaße elektrostatographische Entwickler enthält einen Träger, der aus einer kristallinen Phase besteht, welche in einer Glas-Matrix dispergiert ist, wobei das kristalline Material entweder ein Oxid eines Elements der Gruppe IV oder ein Doppeloxid von Titan, Zirkon, Zinn, Hafnium oder Germanium und einem Erdalkalimetall, Cadmium oder Blei ist. Diese Materialien besitzen die für einen wirksamen elektrostatographischen Entwickler-Träger erforderlichen Eigenschaften, ohne daß man einen Harz-Überzug verwenden muß; deshalb erleiden sie keinen Abbau und/oder mechanischen Fluß wie die bislang verwendeten überzogenen Träger.

Der nicht-überzogene erfindungsgemaße Träger besteht aus einer kristallinen Phase, die in einer Glas-Matrix dispergiert ist, wobei die kristalline Phase aus ein oder mehr der folgenden Bestandteile besteht: (1) kristalline Oxide der Metalle der· Gruppe IV, insbesondere Zirkondioxid, Titandioxid, Zinnoxid, Germaniumoxid, Hafniumoxid und Bleioxid, wobei die Oxide von Germanium oder Hafnium im allgemeinen weniger bevorzugt sind, da sie sehr teuer sind; (2) die kristallinen Doppeloxide von Titan, Zirkon, Zinn, Hafnium oder Germanium und entweder einem Erdalkalimetall, insbesondere Calcium, Strontium und"Barium, oder Κ.χΛ bzt*. Cadmium, -insbesondere die Titanate, Zirkonate und

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Stannate von einem oder mehr der Erdalkalimetalle, Cadmium oder Blei, z.B. Bleititanat, (PbTiO₅), Bleizirkonat ((PbZrO₃), Bleistannat (PbSnO₃), Bariumtitanat (BaTiO₃), Calciumtitanat (CaTiO₃), Bariumzirkonat (BaZrO₇), Calciumzirkonat (CaZrO₃), Bariumstannat (BaSnO,), Calciumstannat (CaSnO^), Barium-strontium-titanat (BaSrTiO₃), Barium-calcium-titanat (BaCaTiO₃), Cadmiumzirkonat (CdZrO₃), etc., sowie Mischungen derselben, wie eine feste Lösung von Bleititanat und Bleizirkonat. Diese Materialien werden üblicherweise als semikristalline Keramik oder Glas-Keramik bezeichnet.

Besonders gute Ergebnisse erhält man mit einem Glas-Keramik- \ Körper, der als kristalline Phase ein Titanat und/oder Zirkonat ■eines oder mehr der folgenden Elemente enthält: Cadmium, Blei, Barium, Strontium, oder Calcium, insbesondere Bleititanat, Bleizirkonat, Bariumtitanat, Barium-strontium-titanat, Bariumzirkonat, Bleizirkonat und Cadmiumzirkonat. Diese Oxide können in der kristallinen Phase als solche oder im Gemisch vorhanden sein, wobei:' die Mischungen entweder mit den Oxiden nicht-mischbar sind oder feste Lösungen derselben darstellen·

Die semikristallinen Keramik-Körper enthalten insgesamt etwa 5-70 % der oben genannten Metalloxide der Gruppe IV und/ oder Doppeloxide sowie etwa 50-95 % eines Glas-bildenden OxHs, wie SiOo, AIoO₃., BoO₃, P₂ ⁰C oder Mischungen derselben, wobei etwa 5-60 % (vorzugsweise etwa 20-40 #) des Körpers die oben genannten Metalloxide der Gruppe IV und/oder Doppeloxide als eine kristalline Phase enthalten, welche gleichförmig in der Glas-Matrix dispergiert ist; alle. Prozentzahlen beziehen sich auf das Volumen und auf Basis des Oxids. Die glasbildenden Oxide und die Metalloxide der Gruppe XV und/oder Doppeloxide betragen im allgemeinen etwa 90-100 VoI„-# der Gesamtkomposition, wobei die übrigen Komponenten, sofern sie vorhanden sind, aus einer großen Anzahl von bekannten Glas-Stabilisatoren oder Modifikationsmitteln bestehen.

Die semikristallinen Keramik-Körper werden hergestellt, indem man ein Gemisch der zu kristallisierenden Oxid-Komponenten , mit mindestens einem glasbildenden Oxid vermischt und das Gemisch eine ausreichende Zeit schmilst, bis eirae homogene Schmelze entstanden ist; dieser ^chmelzvorgang wird im allgemeinen bei Tempera- - - · 209831/0971 .

tursn über etwa 100O⁰C (vorzugsweise bei etwa 1000-1500 0) bewirkt, worauf man durch schnelles Abkühlen ein Glas herstellt. Die Bildung derartiger Gläser ist dem Fachmann wohl bekannt, so daß .für das volle Verständnis der vorliegenden Erfindung keine genauere Beschreibung erforderlich ist.

Das Glas kann dann weiterbehandelt v/erden, so daß es die für einen elektrostatographischen Träger gewünschte Größe und Gestalt erhält; hierzu wird die anschließende Kristallisation bei Temperaturen unterhalb des Schmelzpunktes des Glases durchgeführt. Das Glas wird vorzugsweise in die bekannte spherische Gestalt geformt; jedoch werden von der vorliegenden Erfindung auch andere Formen umfaßt, wobei derartige nicht-spherische Formen vorzugsweise keine scharfen Ecken und Kanten haben sollten, welche zu einem übermäßigen Verkratzen und Verschleiß der das latente elektrostatische Bild tragenden Oberfläche führen würden. Die Glas-Teilchen werden in einer Teilchengröße von mehr als etwa 30 Mikron hergestellt, vorzugsv/eise etwa 30-1000 Mikron; diese Größe ermöglicht es, daß der aus dem Glas hergestellte Träger über die ein latentes elektrostatisches Bild tragende Oberfläche rollen kann, ohne daß er durch die von der Bild-tragenden Oberfläche angezogenen "toner"-Teilchen zurückgehalten wird. Selbstverständlich können jedoch auch andere Größen und Formen verwendet werden, vorausgesetzt, daß der Träger zur Entwicklung eines latenten elektrostatischen Bildes geeignet ist, ohne daß man spezielle Vorrichtungen oder Maßnahmen zur Entfernung der Träger-Teilchen von der Bild-tragenden Oberfläche benötigt.

Die Glas-Teilchen werden dann auf eine Temperatur (unterhalb des Schmelzpunktes des Glases) erhitzt, und zwar so lange, daß die Glas-Teilchen in semikristalline Keramik-Körper übergehen. Die hierzu erforderlichen Temperaturen und Zeiten hängen von der Zusammensetzung des Glases und vom gewünschten Kristallisationsgrad ab, wobei eine Temperatur- und/oder Zeit-Steigerung den Kristallisationsgrad wachsen läßt. Im allgemeinen wird das Glas auf Temperaturen von etwa 800-1200⁰C erhitzt, vorzugsweise etwa 900-HOO⁰C; die Zeitdauer muß so gewählt werden, daß der gewünschte Kristallisationsgrad innerhalb der oben beschriebenen Grenzen entsteht. Mit anderen Worten, das Zeit/Temperatur-Verhältnis wird so kontrolliert, daß ein semikristalliner Keramik-

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Körper entsteht, bei dem die kristalline Phase etwa 5-60 YoI.-% , vorzugsweise etwa 20-4-0 #, des Körpers beträgt. Die Auswahl des speziellen'Zeit/Temperatur-Verhältnisses dürfte dem Fachmann auf grund'· der obigen Erläuterungen ohne weiteres möglich sein. '"

Der semikristalline Keramik-Körper kann auch aus einem handelsüblichen Glas der gewünschten Oxid-Zusammensetzung hergestellt werden, oder man kann die gewünschte Oxid-Zusammensetzung in einem Glas bilden, wie es oben beschrieben wurde. So betrifft z.B. das Brit. Pat. Nr. 1.225.980 elektrostatographische Entwicklerträger aus Glas, welche aus homogenen Glas-Kampοsitionen hergestellt v/erden, die Oxide des Siliciums, Bariums, und Titans enthalten und mit einem oder mehr Oxiden des Bleis, Zirkons, 'und Calciums versetzt werden; diese Träger können gemäß vorliegender Erfindung behandelt werden, so daß sie einen Zweiphasen-Träger bilden, der eine kristalline Phase in einer Glas-Matrix dispergiert enthält. Ein besonders guter Träger wird aus einer Glas-Komposition gemäß dem oben genannten Brit_o Patent Nr. 1.225.980 erhalten, welche etwa 42 Gew.-# PbO, ca. 18,3 Gew.-# TiO₂, ca. 2,3 Gew.-# ZrO₂ und ca, 5,6 Gew«,-# BaO enthalten, wobei der Rest im wesentlichen aus SiO₂ besteht und die kristalline Phase des Endprodukts höchstwahrscheinlich PbTiO, ist; jedoch kann die kristalline Phase auch ein oder mehr der folgenden Bestandteile: PbZrO^, BaTiO.,, oder feste Lösungen derselben enthalten.

Ähnlich kann der Glas-Keramik-Träger hergestellt werden, indem man ein Glas aus Metalloxiden der Gruppe IY und/oder Doppeloxiden bildet; hierzu wird - wie oben erwähnt - das Metalloxid der Gruppe IV bzw. Doppeloxid mit einem Glas-bildenden Oxid kombiniert und dann das Glas unterhalb seines Schmelzpunktes rekristallisiert. V/ie in der parallel-laufenden US-Anmeldung Ser. No. 104,493 vom 6.1.1971 (D/2218) beschrieben ist, sind die Metalloxide der Gruppe I¥ und die Doppeloxide wirksame elektrostatographische Entwickler-Träger, jedoch können nicht alle dieser Verbindungen durch thermische Behandlung eine kugelförmige Gestalt annehmen«' Diese Verbindungen bzw. ihre Oxid-Komponenten können nun gemäß vorliegender Erfindung in ein Glas überführt werden, worauf man thermisch die kugelförmige Gestalt herstellt uad dann rekristallisiert, so daß die sphärische Gestalt beibehalten wird und man die gewünschte kristalline Phase in eine

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Glas-Matrix eingebettet erhält.

Die erfindungsgemäßen elektrostatographischen Gl as-Ke ram ik-Entwick.lerträger haben Eigenschaften, die nicht nur von ihren Bestandteilen, sondern auch vom Kristallisationsgrad des Endprodukts abhängen. So führt z.B. bei einer gegebenen Komposition eineSteigerung der Menge der kristallinen Phase im Endprodukt zu einer leichten Steigerung der Dichte und zu einer Steigerung der spezifischen Ladung. V/ie ersichtlich, kann man durch die Möglichkeit, Änderungen der Trägereigenschaften ohne Änderung von deren Zusammensetzung zu bewirken, eine einzige Trägerkomposition für eine große Vielzahl von Anwendungsmöglichkeiten herstellen; so kann man z.B. bei mehreren elektrophotographischen Maschinen die Eigenschaften des Trägers durch eine einfache Hitzebehandlung an eine bestimmte Maschine anpassen.

Die'erfindungsgemäßen nicht-überzogenen Trägermaterialien v/erden in einer elektrostatographischen Entv/ickler-Xomposition verwendet, indem man sie mit irgendeinem geeigneten pigmentierten '· oder gefärbten elektroskopischeη "toner"~Material lose übersieht, v;obei das ^!ltoner"-Material durch elektrostatische Ansiehung auf den Träger fixiert wird. T_t7pische "tonerⁿ-Materialien sind Kopalharz, Wacholo.er.hars, Cclcphonium, Cumaron-lnden-Harz, Asphalt,. GiIsonit. Phenoi-Formaldehyd-Harze, modifizierte Phsnol-Formaldehyd-Harse, · Methacrylsäure-Harze, Polystyrol-Harze , Polypropylen-Harze, Spoxy-Harze, Polyäthylen-Harze, Polyamid-Harze, sowie iiischuncror. derselben. Die Art des verwendeten speziellen "toner"-Materials hängt offensichtlich vom Abstand der "toner"-Teilchen vom Träger in der triboelektris-chers Reihe ab. In den folgenden Patenten sind elektroskopische "toner"~ Kompositionen beschrieben: US-Patent 2,659,670 (Copley); ÜS-Patent 2,755,308 (Landrigan): US-Patent 3»079,3*2 (Insalaco); US-Patent Heissue 25,136 (Carlson) und US-Patent 2,783,283 (Rheinfrank et al.). Disse "toner" haben im allgemeinen einen durchschnittlichen 'reilchendurchmesser von etwa 1-30 Mikron.

Der Kontrast sowie andere photographische Eigenschaften des mit den erfindungsgemäßen elektrostatographischen Sntwickier-Koüipositionen hergestellten endgültigen Bildes !tonnen, durch A'nderang. der relativen Proportionen von "toner" und Träger-

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material geändert werden; die Auswahl der optimalen Proportionen dürfte, für den Fachmann ohne weiteres möglich sein. Im allgemeinen je.doch enthalten die' e rf in dungs genäßen Entwickler-Kompositionen Träger und "toner" in Gewichtsverhältnis von etwa 25:1 -bis etwa 1000:1, vorzugsweise etwa 75:1 bis etwa 100:1; hierbei erhält man ein dichtes, leicht übertragbares Bild.

In den folgenden Beispielen ist die Erfindung näher erläutert; diese sollen jedoch nicht zur Beschränkung dienen. Sofern nicht anders angegeben, sind die Glas-Kompοsitionen in kationischen Mol-# auf Basis des Oxids angegeben.

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Beispiel 1

Ein Glas der Zusammensetzung von etwa 42 Gew.-^ PbO, 5,6 Gew.-°p BaO, 18,3 Gew.-% TiO₂ und 31,8 Gew.-^ SiO₂ in Perlen-' Form von 20-AO Mesh, v/ird etwa 3 Stunden in einem Ofen auf 880 C erhitzt, so daß ein Glas-Keramik-Körper entsteht, der eine kristalline Phase gleichmäßig dispergiert in der Glas-Matrix enthält. Die kristalline Phase enthält PbTiO-, und BaTiO_x.

Aus diesem nicht-überzogenen Glas-Keramik-Träger stellt man einen Entwickler her, wobei der "toner" ein Styrol-n-Butylmethacrylat-Copolymer, Polyvinylbutyral und Ruß enthält (vgl. Beispiel 1 des US-Patents Fr. 3,079,324 - Insalaco); die Entwickler-Komposition enthält 0,6 Gew.-% des "toners".

Der Entwickler wird zur Entwicklung eines latenten elektrostatischen Bildes benutzt, welches auf einor mit 700 Volt beladenen flachen Selen-Platte gebildet ist. Das Bild v/ird unter Verv/endung von 700 Volt übertragen und verschmolzen, worauf man die Drucke untersucht.

Die Drucke sind von guter Qualität, der Träger klebt v/eder an der Platte noch am Druck.

Beispiel

Ein Glas der Zusammensetzung von etwa 32,9 Gew.-^ BaO, 26,6 Gew.-^ TiO₂, 31,7 Gew.-^ B₃O₅ und 8,8 Gew.-# CaO in Perlen-Form von 20-40 Mesh, wird etwa 2,5 Stunden in einem Ofen auf 85cPc erhitzt, so daß ein Glas-Keramik-Körper entsteht, der eine ' kristalline Phase gleichmäßig dispergiert in der Glas-Matrix enthält. Die kristalline Phase enthält BaTiO, und vermutlich

etwas BaCaTiO₂.
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: Aus diesem nicht-überzogenen Glas-Keramik-Träger stellt man einen Entwickler her, wobei der "toner" ein Styrol-n-Butylmethacrylat-Copolymer, Polyvinylbutyral und Ruß enthält (vgl* Beispiel 1 des US-Patents Nr. 3,079,324 - Insalaco); die Entwickler-Komposition enthält 0,6 .Gew.,-^ des "toners".

Der Entwickler wird zur Entwicklung eines latenten elektrostatischen Bildes benutzt, welches auf einer mit 700 Volt beladenen flachen Selen-Platte gebildet ist_o Das Bild wird unter Verwendung von 700 Volt übertragen und verschmolzen, worauf man die Drucke untersucht.

Die Drucke sind von guter Qualität_s der Träger klebt weder an der Platte noch am Druck.

Beispiel

Ein Glas der Zusammensetzung von etwa 28 ₉1 Gew_o-# BaO₉ 28,1 Gew»-# TiO₂, 29,2 Gew_o-# P₅O₅ und 14,6 Gew.-# CaO in Perlen-Form von 20-40 Mesh, wird etwa 2₉5 Stunden in einem Ofen auf 1000⁰C erhitzt, so daß ein Glas-Keramik-Körper entsteht, der eine kristalline Phase gleichmäßig dispergiert .in der Glas-Matrix-enthält. Die kristalline Phase enthält BaTiO₅ und etwas BaCaTiO,.

Aus diesem nicht-überzogenen Glas-Keramik-Träger stellt man einen Entwickler her, wobei der "toner" ein Styrol-n-Butylmethacrylat-Copolymer, Polyvinylbutyral und Ruß enthält (vgl. Beispiel 1 des US-Patents Nr. 3,079,324 - Insalaco); die Entwickler-Komposition enthält 0,5 Gew.-# des "toners"«»

■ Der Entwickler wird zur Entwicklung eines latenten elektrostatischen Bildes benutzt, welches auf einer mit 700 Volt beladenen flachen Selen-Platte gebildet ist. Das. Bild wird unter Verwendung von 700 Volt übertragen und verschmolzen, worauf man die Drucke untersucht.

Die Drucke sind von guter Qualität, der Träger klebt weder an der Platte noch am Druck-09931/0979

Beispiel

Ein Glas der Zusammensetzung von etwa 29,1 Gew.-% BpCU, 51,8 Gewi-js BaO, 31.8 Gew.-% TiO₂ und 7,3 Gew.-^ SrO in Perlen-Form von 20-40 Mesh, wird etwa 2,5-Stunden in einem Ofen auf 85O⁰C erhitzt, so daß ein Glas-Keramik-Körper entsteht, der eine kristalline Phase gleichmäßig dispergiert in der Glas-Matrix enthält. Die kristalline Phase enthält BaTiO-, und etwas BaSrTiO-,.

0 ?

Aus diesem nicht-überzogenen Glas-Keramik-Trägor stellt man einen Entwickler her, wobei der "toner" ein Styrol-n-Butylmethacrylat-Copolymer, Polyvinylbutyral und Ruß enthält (vgl. Beispiel 1 des US-Patents Nr. 3,079,324 - Insalaco); die Entwickler-Komposition enthalt 0,6 Gew.-^ des "toners".

Der Entwickler wird zur Entwicklung eines latenten elektrostatischen Bildes benutzt, welches auf einer mit 700 Volt beladenen flachen Selen-Platte gebildet ist. Das Bild wird unter Verwendung von 700 Volt übertragen und verschmolzen, worauf man die Drucke untersucht.

Die Drucke sind von guter Qualität, der Träger klebt weder an der Platte noch am Druck.

Beispiel

Ein Glas der Zusammensetzung von etwa 18,4 Gew.-^ BpO,, 31,6 Gew.-^ BaO, 31,6 Gew.-% TiO₂ und 18,4 Gew.-fa Al₅O₃ in Perlen-Porm von 20-40 Mesh,wird etwa 2,5 Stunden in einem Ofen auf 850⁰C erhitzt, so daß ein Glas-Keramik-Körper entsteht, der eine kristalline Phase gleichmäßig dispergiert in der Glas-Matrix euthälü. Die kristalline Phase enthält BaTiO₇

Aus dienern nicht-über-.^waon Glas-Keramik-Träger stellt man einen Entwickler her, wobei der "toner" ein Styrol-n-Butylmethacrylat-Copolyrner, Polyvinylbutyral und Ruß enthält (vgl. Beispiel 1 des UG-Patents Nr. 3,079,524 - Insalaco); die Entwickle Komposition orthält 0,6 Gew.-^ des "toners". '

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■ Der Entwickler wird zur Entwicklung eines latenten elektrostatischen Bildes benutzt, welches auf einer mit 700 Volt beladeten flachen Selen-Platte gebildet ist. Das Bild wird unter Verwendung von 700 YoIt übertragen und verschmolzen, worauf man die Drucke untersucht. -

Die Drucke sind von guter Qualität, der Träger klebt weder an dei? Platte noch am Druck.

Beispiel

Ein Glas der Zusammensetzung von etwa 21,1 Gew.-^ B₂O^, 34,2 Gew.-# BaO, 38,9 Gew.-^ TiO₂ und 3,9 Gew.-^ ZrO₂ in Perlen-3?orm von 20-4-0 Mesh, wird etwa 2,5 Stunden in einem Ofen auf 8-50⁰C erhitzt, so daß ein Glas-Keramik-Körper entsteht, der eine kristalline Phase gleichmäßig dispergiert in der Glas-Matrix enthält. Die kristalline Phase enthält BaTiO,.

Aus diesem nicht-überzogenen Glas-Keramik-Träger stellt man einen Entwickler her, wobei der "toner" ein Styrol-n-Butylmethacrylat-Copolymer, Polyvinylbutyral und Ruß enthält (vgl. Beispiel 1 des US-Patents Nr. 3,079,324 - Insalaco); die Entwickler-Koraposition enthält 0,6 Gew.-^ des "toners".

Der Entwickler wird zur Entwicklung eines latenten elektrostatischen Bildes benutzt, welches auf einer mit 700 Volt beladenen flachen Selen-Platte gebildet ist. Das Bild v/ird unter Verwendung von 700 Volt übertragen und verschmolzen, worauf man die Drucke untersucht.

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Beispiel 7

Ein Glas der Zusammensetzung von etwa 10,5 Gew.-^ CdO, 30,0 Gew..-# ZrO₂, 10,3 Gew.-^ BaO, 23,8 Gew.-^ PbO₁ 5,2 Gew.-# ' 'Al₂O, und 20,2 Gew.-^ SrO₂ in Perlen-Form von 20-40 Mesh, wird etwa 2 Stunden in einem Ofen auf ca. 925⁰C erhitzt, so daß ein Glas-Keramik-Körper entsteht, der eine kristalline Phase gleichmäßig dispergiert in der Glas-Matrix enthält. Die kristalline Phase enthält ein oder mehr der folgenden Bestandteile; BaZrO-, PbZrO₅, CdZrO₃.

Aus diesem nicht-überzogenen Glas-Keramik-Träger stellt man einen. Entwickler her, wobei der "toner" ein Styrol-n-Butylmethacrylat-Copolymer, Polyvinylbutyral und Ruß enthält (vgl. Beispiel 1 des US-Patents Nr. 3,079,324 - Insalaco); die Entwickler-Komposition enthält 0,6 Gew.-^ des "toners".

Die verbesserten elektrostatographischen Entwickler der vorliegenden Erfindung können zur Entwicklung eines latenten elektrostatographischen Bildes nach allen möglichen Verfahren benutzt"werden, die unter Verwendung ainss Zv/ei-Komponenten-Entwicklers durchgeführt werden. Die Erfindung wurde zwar anhand der Cascade-Entv/ieklimg besonders erläutert; .jedoch können die erfindungsgemäßen Entwickler auch für die Flüssig-Entwickiung benutzt werden, die z.3. ia US-Patent 3,3-80,457 (Swyler) oder US-Patent 3,395,663 (Donalies) beschrieben ist. ⁱ

Desgleichen wurde die Erfindung besonders im Hinblick auf die Entwicklung latenter Bilder erläutert, die durch ein elektrophotographisches Verfahren hergestellt wurden; * 209831/0979

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die neuen Entwickler können aber auch zur Entwicklung latenter Bilder benutzt werden, die durch andere Verfahren erhalten werden, z.B. durch pulsierende Elektroden, wie sie bei elektrostatischen Druck-Verfahren benutzt werden.

Die erfindungsgeinäßen elektrostato^raphischen Entwickler-Kompositionen stellen eine Verbesserung im Vergleich zu denen aes Standes der Technik dar, intern die Träger, obwohl sie keinen überzug tragen, die für einen wirksamen Träger erforderliche Dichte, Feuchtigkeitsuneinpfindiicükeit und triboslektrischo Eigenschaften aufweisen. Demzufolge neigen diese Träger nicht au Zusammenstoß und Abbau, so daß die effektive Lebensdauer des Trägers verlängert wird. Außerdem kann man mit Entwickler-Konipositionen unter Verwendung der erfindungsgemäßen Trägermaterialien ein Bild wesentlich schneller entwicklen, als xait den bislanglerwendeten Entwicklern; sie sind daher als Entwickler für schnellarbeitende Maschinen von Interesse, bei denen die Kontaktzeit zwischen Entwickler und der das latente Bild tragenden Oberfläche beschränkt ist. Schließlich wird durch die Möglichkeit, die Eigenschaften des Trägers ohne Änderung von dessen Zusammensetzung zu ändern (indem man die Menge der im Träger vorhandenen kristallinen Phase ändert), die Herstellung eines einzigen Träger-Materials ermöglicht, welches für verschiedene Verfahren verwendet werden kann.

Im Hinblick auf die obigen Ausführungen sind zahlreiche Modifikationen und Variationen möglich, so daß die Erfindung auch anders als "speziell angegeben durchgeführt werden kann.

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Claims

Patentansprüche

fl.\ Elektrostatographischer Entwickler, bestehend aus einem "toner" und einem festen Träger, dadurch gekennzeichnet, daß man als !Träger einen nicht-überzogenen Glas-Keramik-KÖrper verwendet, der eine kristalline Phase in einer Glas-Matrix dispergiert enthält, wobei die kristalline Phase mindestens eine der folgenden Komponenten enthält: (a) Metalloxide der Gruppe IV, (b) Doppeloxide von Titan, Hafnium, Zirkon, Zinn oder Germanium und mindestens einem Erdalkalimetal, Cadmium oder Blei.
2. Elektrostatographischer Entwickler gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die kristalline Phase etwa 5-60 Vol.-# des Körpers umfaßt.
3. Elektrostatographischer Entwickler gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die kristalline Phase etwa 2-40 Vol.-# des Körpers umfaßt.
4. Elektrostatographischer Entwickler gemäß Ansprüchen 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die kristalline Phase mindestens ein Titanat oder Zirkonat von Cadmium, Blei, Barium, Strontium, oder Calcium enthält und in einer Menge von etwa 5-60 Vol.-^ des Körpers vorliegt.
5. Elektrostatographischer Entwickler gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Oxid-Komponenten der Glas-Keramik etwa 4-2 Gew.-^ PbO, 18,3 Gew.-^ TiO₂, 2,3 Gew.-# ZrO₂ und 5,6 Gew.-# BaOenthalten, wobei der Rest aus SiO₂ besteht und die kristalline Phase Bleititanat und Bariumtitanat enthält.
6. Elektrostatographischer Entwickler gemäß Ansprüchen 4 und 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Glas-Keramik etwa 5-70 # (bezogen auf die Oxide) der Titanate und Zirkonate sowie etwa 30-95 % eines glasbildenden Oxids enthält.
7· Elektrostatographischer Entwickler gemäß Ansprüchen 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die kristalline Phase Bariumtitanat enthält.

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8«. Elektrostatographxscher Entwickler gemäß Ansprüchen 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die kristalline Phase Bariumzirkonat enthält.
9· Elektrostatographischer Entwickler gemäß Ansprüchen 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß die kristalline Phase Bleititanat enthält.
10. Elektrostatographischer Entwickler gemäß Ansprüchen 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß die kristalline Phase Bleizirkonat enthält.
11. Verfahren zur Herstellung eines sichtbaren -^ildes aus einem latenten elektrostatographischen Bild, dadurch gekennzeichnet, daß man eine elektrostatographische Entwickler-Komposition gemäß Ansprüchen 1-10 über eine das latente elektrostatische Bild tragende Oberfläche leitet, so daß der "toner" auf diese Oberfläche gezogen wird und das latente Bild sichtbar macht«,

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