DE2402982A1 - DEVELOPER MIX - Google Patents
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Description
24 854 n/wa24 854 n / wa
XEROX CORPORATION, ROCHESTER, NEW YORKXEROX CORPORATION, ROCHESTER, NEW YORK
USAUnited States
EntwicklergemischDeveloper mix
Die Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf elektrostatographische Abbildungssysteme und insbesondere auf verbesserte Entwicklermaterialien und deren Verwendung.The invention relates generally to electrostatographic Imaging systems and in particular to improved developer materials and their use.
Die Bildung und Entwicklung von Bildern auf der OberflächeThe formation and development of images on the surface
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photoleitfähiger Materialien auf elektrostatische Weise ist gut bekannt. Das grundlegende elektrostatographische Verfahren, wie es durch C. F. Carlson in der US-Patentschrift 2 297 691 beschrieben wird, umfasst die Aufbringung einer gleichförmigen elektrostatischen Ladung auf einer photoleitfähigen Isolierschicht, Belichtung der Schicht mit einem Licht-Schattenbild unter Verbrauch der Ladung auf den Bereichen der Schicht, die dem Licht ausgesetzt wurden und Entwicklung des resultierenden elektrostatischen latenten Bildes durch Abscheidung eines feinzerteilten elektroskopischen Materials, das als "Toner" bezeichnet wird, auf dem Bild. Der Toner wird normalerweise von Jenen Flächen der Schicht, die eine Ladung behalten, angezogen, wodurch ein Tonerbild erzeugt wird, das dem elektrostatischen latenten Bild entspricht. Dieses Pulverbild kann sodann auf eine Trägeroberfläche, wie Papier, übergeführt werden. Das übergeführte Bild kann sodann auf der Trägeroberfläche, beispielsweise durch Hitze, permanent fixiert werden. Anstelle der Bildung des latenten Bildes durch gleichförmige Aufladung der photoleitfähigen Schicht und anschliessende Belichtung der Schicht durch ein Licht-Schattenbild kann man das latente Bild dadurch bilden, dass man die Schicht direkt in Bildkonfiguration auflädt. Das Pulverbild kann sodann auf der photoleitfähigen Schicht fixiert werden, wenn eine Ausschaltung der Pulverbildüberführungsstufe gewünscht ist. Andere geeignete Fixierungsweisen, wie Lösungsmittel- oder Überzugsbehandlung, können anstelle der vorstehend beschriebenen Wärmefixierungsstufe gesetzt werden.Electrostatic photoconductive materials are well known. The basic electrostatographic Method as described by C. F. Carlson in U.S. Patent 2,297,691 involves application a uniform electrostatic charge on a photoconductive insulating layer, exposure of the Layer with a light-shadow image while consuming the charge on the areas of the layer that are exposed to the light and developing the resulting electrostatic latent image by depositing a finely divided electroscopic material called "toner" on the image. The toner is normally attracted to those areas of the layer that retain charge, thereby creating a toner image corresponding to the electrostatic latent image. This powder image can then be applied to a carrier surface, like paper. The transferred image can then be on the support surface, for example permanently fixed by heat. Instead of forming the latent image by uniform charging the photoconductive layer and subsequent exposure of the layer through a light shadow image the latent image can be formed by charging the layer directly in the image configuration. The powder picture can then be fixed on the photoconductive layer when an elimination of the powder image transfer step is desired. Other suitable fixation methods, such as solvent or coating treatment, can be substituted for the heat setting step described above.
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Es sind viele Verfahren zur Aufbringung bzw. Anwendung der elektroskopischen Teilchen auf das zu entwickelnde elektrostatische latente Bild bekannt. Ein Entwicklungsverfahren, wie es durch E. N. Wi-se in der US-PS 2 618 552 beschrieben ist, ist als"Kaskaden"-Entwicklung bekannt. Bei diesem Verfahren wird ein Entwicklermaterial, das relativ grosse Trägerteilchen umfasst, wobei feinzerteilte Tonerteilchen elektrostatisch an der Oberfläche der Trägerteilchen anhaften, über die das elektrostatische latente Bild tragende Oberfläche gefördert, gewalzt oder gesprüht bzw. "kaskadiert". Die Zusammensetzung bzw. das Material der Tonerteilchen wird derart gewählt, dass sie eine zu der der Trägerteilchen entgegengesetzte triboelektrische Polarität aufweisen. Wenn das Gemisch über die bildtragende Oberfläche kaskadiert oder gewalzt wird, werden die Tonerteilchen elektrostatisch abgeschieden und an dem beladenen Teil des latenten Bildes befestigt, während sie auf den ungeladenen oder Hintergrundteilen des Bildes nicht abgeschieden werden. Die meisten der versehentlich auf dem Hintergrund abgeschiedenen Tonerteilchen werden durch den walzenden Träger entfernt, was offensichtlich auf die grössere, elektrostatische Anziehung zwischen dem Toner und dem Träger als zwischen dem Toner und dem entladenen Hintergrund zurückzuführen ist. Die Trägerteilchen und die ungebrauchten Tonerteilchen werden sodann zurückgeführt. Diese Methodik ist für die Entwicklung von Bandkopierbildern äusserst günstig. Das Kaskadenentwicklungsverfahren stellt die am weitesten verbreitete kommerzielle elektrostatographischeThere are many methods of applying the electroscopic particles to what is to be developed known electrostatic latent image. A development process as described by E.N. Wi-se in US Pat U.S. Patent 2,618,552 is known as "cascade" development. In this process, a developer material, which comprises relatively large carrier particles, finely divided toner particles adhering electrostatically to the surface of the carrier particles the surface carrying the electrostatic latent image is conveyed, rolled or sprayed or "cascaded". The composition or the material of the toner particles is selected in such a way that it corresponds to that of the carrier particles opposite triboelectric polarity exhibit. When the mixture is cascaded or rolled over the image-bearing surface, the Toner particles are electrostatically deposited and attached to the charged portion of the latent image while they are not deposited on the uncharged or background portions of the image. Most of the accidentally Toner particles deposited on the background are removed by the rolling carrier, which is evident to the greater electrostatic attraction between the toner and the carrier than between the toner and the discharged background. The carrier particles and the unused toner particles are then returned. This methodology is extremely useful for developing tape copy images. The cascade development process represents the most widely used commercial electrostatographic
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Entwicklungsmethodik: dar. Eine Bürokopiermaschine für allgemeine Zwecke, die diese Methodik verkörpert, ist in der US-PS 3 099 943 beschrieben.Development methodology: dar. An office copier for general purposes embodying this methodology are described in U.S. Patent 3,099,943.
Eine weitere Methodik der Entwicklung elektrostatischer latenter Bilder stellt das "Magnetbürsten"-Verfahren dar, wie es beispielsweise in der US-PS 2 874 0β3 beschrieben ist. Bei diesem Verfahren wird ein Entwicklermaterial, das Toner- und magnetische Trägerteilchen enthält, durch einen Magneten getragen. Das Magnetfeld des Magneten ruft eine Ausrichtung der magnetischen Träger in einer bürstenartigen Konfiguration hervor. Diese "Magnetbürste" wird mit einer das elektrostatische latente Bild tragenden Oberfläche in Verbindung gebracht und die Tonerteilchen werden von der Bürste zu dem elektrostatischen latenten Bild durch elektrostatische Anziehung gezogen.Another methodology for developing electrostatic latent images is the "magnetic brush" process as described, for example, in US Pat. No. 2,874,0β3 is. In this process, a developer material containing toner and magnetic carrier particles is through worn a magnet. The magnetic field of the magnet causes an alignment of the magnetic carrier in one brush-like configuration. This "magnetic brush" is attached to an electrostatic latent image bearing Surface brought into contact and the toner particles are transferred from the brush to the electrostatic latent Image drawn by electrostatic attraction.
Eine weitere Technik der Entwicklung elektrostatischer latenter Bilder stellt das sogenannte "touch-down"-Verfahren dar, wie es beispielsweise in den US-Patentschriften 2 895 847 und 3 245 823 (Mayo) beschrieben ist. Bei diesem Verfahren wird ein Entwicklermaterial zu einer ein latentes Bild tragenden Oberfläche durch eine Unterstützungsschicht, wie beispielsweise ein Gewebe oder Blatt getragen und hierauf entsprechend zu diesem Bild abgeschieden.Another technique for developing electrostatic latent images is the so-called "touch-down" process as described, for example, in U.S. Patents 2,895,847 and 3,245,823 (Mayo) is. In this process, a developer material is passed through to a latent image bearing surface a support layer, such as a fabric or sheet, is carried and then corresponding to this Image deposited.
Es ist festgestellt worden, dass zur Entwicklung eines latenten Bildes, das aus negativen elektrostatischenIt has been found that developing a latent image resulting from negative electrostatic
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Ladungen besteht, eine elektroskopische Pulver- und Trägerkombination gewählt werden sollte, worin das Pulver gegenüber dem granulären Träger triboelektrisch positiv ist, während zur Entwicklung eines latenten Bildes, das aus positiven elektrostatischen Ladungen besteht, ein elektroskopisches Pulver und Träger derart gewählt werden sollten, dass das Pulver gegenüber dem Träger triboelektrisch negativ ist. Es ist häufig bei jeglicher Art des Drückens wünschenswert, eine Umkehrkopie eines Originals zu erzeugen. Hiermit ist die Erzeugung einer Negativkopie von einem positiven Original oder andererseits einer Positivkopie von einem Negativoriginal gemeint. Beim elektrostatographischen Drucken kann eine Bildumkehr dadurch erzielt werden, dass man auf das Bild ein Entwicklerpulver aufbringt, welches von den aufgeladenen Bereichen des Bildes abgestossen wird und auf den entladenen Bereichen anhaftet. There is an electroscopic powder and charges Carrier combination should be chosen in which the powder is triboelectric with respect to the granular carrier is positive while developing a latent image made up of positive electrostatic charges consists, an electroscopic powder and carrier should be chosen such that the powder is opposite the carrier is triboelectrically negative. Often with any type of pushing, it is desirable to have one Make a reverse copy of an original. This creates a negative copy of a positive one Original or, on the other hand, a positive copy of a negative original meant. In the case of electrostatographic In printing, image reversal can be achieved by applying developer powder to the image, which is repelled from the charged areas of the image and adheres to the discharged areas.
Die triboelektrische Beziehung zwisschen dem elektroskop!- sehen Pulver und dem Träger hängt von ihren relativen Stellungen in einer triboelektrischen Reihe ab, in der die Materialien derart angeordnet sind, dass jedes Material elektrostatisch mit einer positiven Ladung bei Berührung mit jeglichem Material, welches unter ihm in der Reihe steht, und mit einer negativen Ladung aufgeladen wird, wenn es mit irgendeinem Material in Berührung gebracht wird, welches oberhalb von ihm in der Reihe befindlich ist.The triboelectric relationship between the electroscope! - see powder and the carrier depends on their relative positions in a triboelectric series in which The materials are arranged such that each material is electrostatically charged with a positive charge Contact with any material in the line below it and charged with a negative charge when it is brought into contact with any material which is above it in the Row is located.
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Bei der Reproduktion von Kopien hohen Kontrastes, wie Briefen, Zeichnungen etc., ist es wünschenswert, die elektroskopischen Pulver- und Trägermaterialien derart auszuwählen, dass ihre gegenseitige Elektrifizierung ausreicht, um das elektrostatische Anhaften der Tonerteilchen an der Trägeroberfläche hervorzurufen. Das Ausmass derartiger Elektrifizierung wird normalerweise durch die Distanz zwischen ihren Stellungen in der triboelektrisehen Reihe bestimmt, d.h. je grosser die Entfernung ist mit der sie voneinander entfernt sind, um so grosser ist die gegenseitige Elektrifizierung und je näher sie sich in der Reihe stehen um so geringer ist die gegenseitige Elektrifizierung.When reproducing high-contrast copies, such as letters, drawings, etc., it is desirable to use the electroscopic powder and carrier materials in such a way that their mutual electrification sufficient to cause the toner particles to adhere electrostatically to the carrier surface. That The extent of such electrification is usually determined by the distance between their positions in of the triboelectric series, i.e. the greater the distance with which they are separated from each other, the greater the mutual electrification and the closer they are in line, the less mutual electrification is.
Geeignete beschichtete und unbeschichtete bzw. überzogene und unüberzogene Trägermaterialien für die Kaskaden-, Magnetbürsten- und "Touchdown"-Entwicklung sind gut bekannt. Der Träger stellt jegliches geeignete feste Material unter der Voraussetzung dar, dass der Träger eine Ladung annimmt, die eine entgegengesetzte Polarität zu der der Tonerteilchen besitzt, wenn er in enge Berührung mit den Tonerteilchen gebracht wird, so dass die Tonerteilchen an dem Träger anhaften und diesen umgeben. Bei geeigneter Wahl der Materialien gemäss ihrer Stellung in den triboelektrischen Reihen sind die Polaritäten ihrer Ladung bei Vermischung der Materialien derart, dass die elektroskopischen Tonerteilchen an der Oberfläche eines Trägers anhaften und hierauf beschichtet sind und auch an jenem Teil, derSuitable coated and uncoated or coated and uncoated carrier materials for the Cascade, magnetic brush and "touchdown" developments are well known. The carrier will provide whatever is appropriate solid material, provided that the carrier accepts a charge that is opposite Polarity to that of the toner particles when brought into close contact with the toner particles so that the toner particles adhere to and surround the carrier. With a suitable choice of materials according to their position in the triboelectric series are the polarities of their charge when the Materials such that the electroscopic toner particles adhere to the surface of a carrier and are coated on this and also on that part that
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das elektrostatische Bild tragenden Oberfläche anhaften, der eine größere Anziehung für den Toner als den Träger aufweist.Adhere to the electrostatic image bearing surface, which has a greater attraction for the toner than the carrier having.
Trägerteilchen werden im allgemeinen aus Materialien hergestellt oder mit diesen überzogen, die geeignete triboelektrische Eigenschaften sowie gewisse weitere physikalische Merkmale aufweisen. Daher sollten die als Trägerteilchen angewandten Materialien oder die Beschichtungen hierauf einen triboelektrischen Wert besitzen, der gegenüber dem triboelektrischen Wert des Toners angepaßt ist, so daß die elektrostatische Anhaftung des Toners an den Trägerteilchen und die nachfolgende Überführung der Toner von den Trägerteilchen zum Bild auf der Platte ermöglicht wird. Darüberhinaus sollten die triboelektrischen Eigenschaften der Trägerteilchen relativ gleichmäßig sein,um eine gleichmäßige Aufnahme und nachfolgende Abscheidung des Toners zu ermöglichen. Die auf den Trägerteilchen angewandten Materialien sollten vorzugsweise eine mittlere Härte besitzen, damit die Platte oder die Trommeloberfläche, auf der das elektrostatische Bild anfänglich angeordnet ist, nicht verkratzt wird, während sie ausreichend hart sein sollen, um den Kräften zu widerstehen, denen sie während der Zurückführung unterworfen werden. Die Trägerteilchen sowie deren Oberfläche sollten nicht aus Materialien bestehen, die derart brüchig sind, daß entweder eine Abflockung der Oberfläche oder ein Teilchenbruch durch die Kräfte, die auf den Träger während der Zurückführung ausgeübt sind, hervorgerufen wird. DieCarrier particles are generally made from or coated with materials, whichever is appropriate have triboelectric properties as well as certain other physical characteristics. Therefore, the materials used as carrier particles or the coatings on them have a triboelectric value, which is adapted to the triboelectric value of the toner, so that the electrostatic adhesion of the toner on the carrier particles and the subsequent transfer of the toner from the carrier particles to allow the image on the plate. In addition, the triboelectric properties of the carrier particles be relatively uniform in order to enable uniform absorption and subsequent deposition of the toner. The materials used on the carrier particles should preferably have a medium hardness, thus the plate or drum surface on which the electrostatic image is initially placed are not scratched, while they should be hard enough to withstand the forces to which they will be subjected during repatriation. The carrier particles as well as their surface should not consist of materials which are so brittle that either flocculation of the surface or particle breakage is caused by the forces exerted on the carrier during the return. the
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Abflockung hiervon ruft unerwünschte Wirkungen dadurch hervor, dass die relativ kleinen flockenförmigen Teilchen eventuell zu der Kopieoberfläche übergeführt werden, wodurch sie mit den abgeschiedenen Tonern in die Quere kommen und Unvollkommenheiten im Kopierbild hervorrufen. Darüber hinaus bewirkt die Abflockung der Trägeroberfläche, dass der resultierende Träger keine gleichförmigen triboelektrischen Eigenschaften aufweist, wenn der Träger aus einem Material zusammengesetzt ist, das von der Oberflachenbeschichtung hierauf verschieden ist. Dies führt zur unerwünschten, ungleichmassigen Aufnahme des Toners durch den Träger und zur ungleichmässigen Abscheidung des Toners auf dem Bild. Darüber hinaus, wenn die Trägerteilchengrösse verringert ist, gestaltet sich die Entfernung der resultierenden kleinen Teilchen von der Platte zunehmend schwierig. Daher sind die Materialtypen, die für die Herstellung von Trägern oder für Trägerüberzüge verwendbar sind, begrenzt, da weitere physikalische Eigenschaften, die sie aufweisen, die vorstehend erläuterten unerwünschten Ergebnisse hervorrufen können.Flocculation of these causes undesirable effects in that the relatively small flaky particles eventually transferred to the copy surface, whereby they with the deposited toners in the Get across and create imperfections in the copy image. It also causes the flocculation of the Carrier surface that the resulting carrier does not have uniform triboelectric properties, when the carrier is composed of a material derived from the surface coating thereon is different. This leads to the undesired, uneven absorption of the toner by the carrier and to uneven deposition of the toner on the image. In addition, when the carrier particle size decreases is, removal of the resulting small particles from the plate becomes increasingly difficult. Therefore, the types of materials that can be used for the manufacture of carriers or for carrier coatings are limited, because other physical properties they exhibit are undesirable as discussed above Can produce results.
Wenngleich die herkömmlichen Entwicklermaterialien normalerweise zur Erzeugung von Bildern guter Qualität fähig sind, weisen sie in gewissen Bereichen ernste Nachteile auf. Die Entwicklermaterialien müssen frei fliessen, um eine genaue Zumessung und gleichförmige Verteilung während der Entwicklungs- und Entwicklerzurückführungsphasen des elektrostat!graphischen Verfahrens zu erleichtern. Einige Entwicklermaterialien sindAlthough conventional developer materials are usually used to produce good quality images are capable, they have serious disadvantages in certain areas. The developer materials must be free flow to ensure accurate metering and uniform distribution during the development and developer return phases of the electrostatic graphic process to facilitate. Some developer materials are
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wenngleich sie wünschenswerte Eigenschaften, wie geeignete triboelektrische Merkmale, aufweisen, deshalb ungeeignet, da sie zur Verbackung, Verbrückung und Agglomerierung während der Handhabung und Lagerung neigen. Die Anhaftung von Trägerteilchen auf wiederverwendbaren elektrostatographischen Abbildungsoberflächen ruft die Bildung unerwünschter Kratzer auf den Oberflächen während der Bildüberführungs- und Oberflächenreinigungsstufen hervor. Die Neigung der Trägerteilchen an den Abbildungsoberflächen anzuhaften wird dann verschärft, wenn die Trägeroberflächen rauh und unregelmässig sind. Die triboelektrischen und Fliesseigenschaften vieler Träger werden bei hoher relativer Feuchtigkeit nachteilig beeinflusst. Beispielsweise fluktuieren die triboelektrischen Werte einiger Trägermaterialien mit den Veränderungen der relativen Feuchtigkeit und sind daher für die Anwendung in elektrostatographischen Systemen, insbesondere bei automatischen Vorrichtungen, die Träger mit stabilen und vorhersagbaren triboelektrischen Werten erfordern, unerwünscht.although they have desirable properties, such as suitable triboelectric characteristics, therefore unsuitable, as they tend to caking, bridging and agglomeration during handling and storage. The adhesion of carrier particles to reusable Electrostatographic imaging surfaces causes the formation of undesirable scratches on the surfaces during the process the image transfer and surface cleaning stages. The tendency of the carrier particles to adhere to the imaging surfaces is then exacerbated when the Support surfaces are rough and irregular. The triboelectric and flow properties of many carriers are adversely affected at high relative humidity. For example, the triboelectric values of some carrier materials fluctuate with the changes relative humidity and are therefore particularly suitable for use in electrostatographic systems in automatic devices, the carriers with stable and predictable triboelectric values require, undesirable.
i die Stabilität der triboelektrischen Eigenschaften des Trägers beeinflussenden Faktor stellt die Empfindlichkeit des Trägermaterials gegenüber "Toneraufprall" dar. Wenn die Trägerteilchen in automatischen Vorrichtungen angewandt und durch viele Zyklen zurückgeführt werden, könnten die vielen Kollisionen, die zwischen den Trägerteliehen und anderen Oberflächen in der Vorrichtung erfolgen, bewirken, dass die auf der Oberfläche der Trägerteilchen getragenen Tonerteilchen miti the stability of the triboelectric properties factor influencing the carrier is the sensitivity of the carrier material to "toner impact" When the carrier particles are applied in automatic devices and recycled through many cycles could be the many collisions that exist between the beams and other surfaces in the Device done, cause the toner particles carried on the surface of the carrier particles with
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den TrägerbeSchichtungen verschmolzen oder auf andere Weise in diese hineingezwungen werden. Die allmähliche Ansammlung von auf der Oberfläche des Trägers permanent angehaftetem Tonermaterial führt zu einer Veränderung des triboelektrischen Wertes des Trägers und trägt direkt zu der Verschlechterung der Kopierqualität durch die eventuelle Zerstörung der Tonertragekapazität des Trägers bei.fused to the carrier coatings or to others Way to be forced into it. The gradual accumulation of permanent on the surface of the wearer adhered toner material leads to a change in the triboelectric value of the carrier and carries directly to the deterioration of the copy quality due to the eventual destruction of the toner carrying capacity of the carrier at.
Daher besteht ein fortwährender Bedarf nach einem besseren Entwicklermaterial zur Entwicklung elektrostatischer latenter Bilder.Therefore, there is a continuing need for a better developer material for developing electrostatic ones latent images.
Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, Entwicklermaterialien zu schaffen, die die vorstehend erwähnten Nachteile überwinden.The invention has therefore set itself the task of developing developer materials which overcome the above-mentioned disadvantages.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung liegt in der Schaffung von Trägerteilchen, die gleichförmigere triboelektrische Eigenschaften aufweisen.Another object of the invention is to provide carrier particles which are more uniform triboelectric Have properties.
Die Erfindung ist weiter auf die Bereitstellung von Trägerteilchen niedriger Dichte gerichtet, die gegenüber dem Toneraufprall widerstandsfähiger sind.The invention is further directed to providing low density carrier particles that oppose are more resistant to toner impact.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung von freier fliessenden Entwicklermaterialien.Another object of the invention is to provide free flowing developer materials.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung von Trägerteilchen, die geregelte elektro-Another object of the invention is to provide carrier particles that contain controlled electrical
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statographische Reaktionen besitzen.have statographic reactions.
Die Erfindung ist weiter auf die Schaffung verbesserter Entwicklermaterialien gerichtet, die bei elektrostatographischen Positiventwicklungsverfahren angewandt werden können.The invention is further directed to providing improved developer materials useful in electrostatographic Positive development processes can be used.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung verbesserter Entwicklermaterialien, die bei elektrostatographischen Negativentwicklungsverfahren angewandt werden können.Another object of the invention is to provide improved developer materials for use in electrostatographic Negative development processes can be used.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung liegt in der Bereitstellung verbesserter Entwicklermaterialien, die gegenüber bekannten Entwicklermaterialien verbesserte physikalische und chemische Eigenschaften aufweisen.Another object of the invention is to provide improved developer materials compared to known developer materials have improved physical and chemical properties.
Die vorstehend angeführten und weitere Aufgaben werden, allgemein gesprochen, durch die Schaffung von elektrostatographischen Verbundträgerteilchen erfüllt, die eine integrale Kombination von zwei oder mehr Materialien darstellen. Es ist festgestellt worden, dass die Verwendung von Verbundträgerteilchen, die eine integrale Kombination von zwei oder mehr Materialien darstellen es ermöglicht, die elektrostatographische Reaktion eines Trägers durch geeignete Wahl der Komponentmaterialien und der relativen Menge jedes Komponentmaterials, das in der Trägerteilchenmasse angewandt wird, massgerecht einzustellen. Darüber hinaus ist auch gefunden worden, dass der Widerstand bzw. die Widerstandsfähigkeit, Träger-The foregoing and other objects are, generally speaking, provided by the creation of electrostatographic Composite carrier particles met the one represent an integral combination of two or more materials. It has been found that use of composite carrier particles which are an integral combination of two or more materials make it possible the electrostatographic response of a carrier through appropriate selection of the component materials and the relative amount of each component material included in the Carrier particle mass is applied to adjust to size. In addition, it has also been found that the resistance or resilience, carrier
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teilchendichte und die.magnetischen Eigenschaften einige der physikalischen Eigenschaften darstellen, die durch die Verwendung der Verbundträgerteilchen gemäss der Erfindung geändert und geregelt werden können. Auf dem Gebiet der Elektrostatographie ist die Verwendung von Verbundträgerteilchen niedriger Dichte mit druck-fixierbaren Tonermaterialien von besonderem Interesse. Wenngleich druck-fixierbare Tonermaterialien im allgemeinen weniger Energie zur Herstellung eines permanenten Bildes während der Fixierungsstufe erfordern, sind sie auch im allgemeinen gegenüber dem Toneraufprall auf Trägermaterialien mehr empfindlich. Daher werden nachteilige Toner-Träger-Wechselwirkungen, wie der Toneraufprall auf Trägerteilchen,durch die Verwendung von Verbundträgermaterialien niedriger Dichte gemäss der Erfindung minimiert.particle density and the magnetic properties some of the physical properties obtained through the use of the composite carrier particles according to the invention can be changed and regulated. In the field of electrostatography, the use of Low density composite carrier particles with pressure fixable toner materials of particular interest. Although print-fixable toner materials generally use less energy to produce a permanent one Require image during the fixation stage, they are also generally more sensitive to the impact of toner on carrier materials. Hence it will be detrimental Toner-carrier interactions, such as the impact of toner on carrier particles, through the use of Low density composite substrates according to the invention are minimized.
Gemäss der Erfindung werden Verbundmaterialien in Form von elektrostatographischen Trägerteilchen oder -perlen bei elektrostatographischen Bildentwicklungssystemen angewandt. Verbundmaterialien werden hier als jegliche integrale Kombination von zwei oder mehr Materialien definiert. Als repräsentative Beispiele von VerbundmaterialLen können homogen dispergierte, feine, pulverförmige, keramische oder Metalloxid-FÜIstoffe in einer Gummi-, Kunststoff- oder Keramikmatrix; organische Füllstoffe, die in einer organischen Matrix, wie Kunststoff oder Gummi mischbar oder nicht mischbar sind); Metallfüllstoffe in einer Keramik-, Kunststoff- oder Gummimatrix und keramische oder Metalloxidfüllstoffe in einerAccording to the invention, composite materials are in the form of electrostatographic carrier particles or beads applied to electrostatographic image development systems. Composite materials are used here as any integral combination of two or more materials defined. As representative examples of composite materials, Len homogeneously dispersed, fine, powdery, ceramic or metal oxide fillers in a rubber, plastic or ceramic matrix; organic fillers, which are miscible or immiscible in an organic matrix such as plastic or rubber); Metal fillers in a ceramic, plastic or rubber matrix and ceramic or metal oxide fillers in one
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Metallmatrix erwähnt werden. Auch Metallegierungen werden durch die für ein Verbundmaterial hier angegebene Definition mit umfasst. Weiter werden zwei oder mehr physikalische Phasen des gleichen Materials innerhalb eines Körpers als durch die für das Verbundmaterial gegebene Definition mit umfasst angesehen. Ein Beispiel für ein derartiges Verbundmaterial stellt die Gegenwart von zwei oder mehr homogen dispergierten kristallinen Phasen des gleichen Materials innerhalb eines keramischen Körpers, wie beispielsweise desjenigen dar, der aus der Hitzebehandlung eines keramischen Materials resultiert. Ein weiteres Beispiel eines derartigen Verbundmaterials stellt das Produkt dar, das durch die Entwicklung einer metallischen Oxidsch-icht auf dar Oberfläche eines Metall- oder metallischen Oxidträgerteilchens durch entweder Wärmebehandlung oder chemische Reaktion erhalten wird. Ein weiteres Beispiel liegt dann vor, wenn eine Stahlträgerperle einem Karburisierungs-, Nitridierungs- oder Kohlenstoff-Nitridierungs-Verfahren unterworfen werden kann, wodurch eine Oberflächenschicht auf der Stahlträgerperle erzeugt wird, welche einen hohen jeweiligen Kohlenstoff-, Stickstoffoder Kohlenstoff-Stickstoff-Gehalt aufweist. Es wird darauf hingewiesen, dass die Dicke und der Gehalt einer derartigen Oberflächenschicht zur Schaffung der gewünschten VerbundträgerteUlchenzusammensetzungen und -merkmale geregelt werden können. Sofern erwünscht, kann der gesamte Trägerkörper mit den vorstehend erwähnten Element durchdiffundiert werden. Es wird weiter in Betracht gezogen, dass die Verbundträgermaterialien der Erfindung einen magnetischen Zusatz, wie feine Eisenpulver oder keramischenMetal matrix are mentioned. Metal alloys are also defined by the definition given here for a composite material with includes. Next there are two or more physical phases of the same material within a body regarded as encompassed by the definition given for the composite material. An example of such a thing Composite material represents the presence of two or more homogeneously dispersed crystalline phases of the same Material within a ceramic body, such as that resulting from heat treatment of a ceramic material results. Another example of such a composite material is the product This is caused by the development of a metallic oxide layer on the surface of a metal or metallic Oxide support particle is obtained by either heat treatment or chemical reaction. Another example occurs when a steel carrier bead has a carburization, Nitridation or carbon nitridation process can be subjected to, creating a surface layer is generated on the steel support bead, which has a high respective carbon, nitrogen or Has carbon-nitrogen content. It will pointed out that the thickness and the content of such a surface layer to create the desired Composite backed ulcer compositions and characteristics can be controlled. If desired, the entire Carrier body to be diffused through with the above-mentioned element. It is further considered that the composite substrates of the invention contain a magnetic additive such as fine iron powder or ceramic
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Ferrit innerhalb einer Kunststoff- oder Gummimatrix zur Schaffung von Verbundträgerteilchen niedriger Dichte enthalten, die(fähig sind, bei Magnetbürsten-Entwicklungssystemen verwendet zu werden. Es wird auch in Betracht gezogen, dass die Verbundträgerteilchen für die elektrostatographischen Positiv- oder Negativentwicklungssysteme durch die Erfindung bereitgestellt werden können.Ferrite within a plastic or rubber matrix to create low density composite carrier particles included, which (capable of being used in magnetic brush development systems to be used. It is also contemplated that the composite support particles for the electrostatographic Positive or negative development systems can be provided by the invention.
Bei der Herstellung der Verbundträgerteilchen gemäss der Erfindung, worin die Verbundträger eine integrale Kombination von zwei oder mehr Materialien darstellen, sind die gewählten bestimmten Komponenten von dem gewählten Toner abhängig, damit, wenn der Träger und der Toner zur Bildung eines Entwicklergemisches zusammengemischt werden, der Träger in der Lage ist, dem Toner eine positive triboelektrische Ladung oder eine negative triboelektrische Ladung zu verleihen. Die Komponenten können unter Bezugnahme auf jegliche der auf diesem Gebiet bekannten triboelektrischen Reihen gewählt werden. Als repräsentative Beispiele derartiger triboelektrischer Reihen können die folgenden angegeben werden: Shaw und Levy, E. W. L. Proc. of Royal Society, Ij58, S. 506 (1932); The Smithsonian series, veröffentlicht in Smithsonian Physical Tables, S. 375, 9th Rev. Ed. (1952OJ und Hersh and Montgomery Textile Research Laboratories, _28, S. (1956).In making the composite carrier particles according to the invention, wherein the composite carriers are an integral combination of two or more materials, the particular components chosen are dependent on the toner chosen so that when the carrier and toner are mixed together to form a developer mixture, the carrier is capable of imparting a positive triboelectric charge or a negative triboelectric charge to the toner. The components can be selected with reference to any of the triboelectric series known in the art. As representative examples of such triboelectric series, the following can be given: Shaw and Levy, EWL Proc. of Royal Society, Ij58, p. 506 (1932); The Smithsonian series, published in Smithsonian Physical Tables, p. 375, 9th Rev. Ed. (195 2 OJ and Hersh and Montgomery Textile Research Laboratories, _28, p. (1956).
Als repräsentative Beispiele von Materialien, die dem Toner im allgemeinen eine negative Ladung verleihen, können erwähnt werden: Glas, Metalloxide, wie Calciumoxid,As representative examples of materials that generally impart a negative charge to the toner, can be mentioned: glass, metal oxides, such as calcium oxide,
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Titanoxid, Eisenoxid, Calciumtitanat, etc.; Metalle, wie Blei, Nickel, Kupfer; Ferrite] Polymere, wie Äthylzellulose, Acrylpolymere, Aorylatpolymere und dergleichen. Als repräsentative Beispiele von Materialien, die dem Toner im allgemeinen eine positive Ladung verleihen, können erwähnt werden: Metalle, wie Selen; Polymere, wie Halogenpolymere; z.B. Polymere von Tetrafluoräthylen, Polymere von Vinylchlorid, Polymere von Vinylfluorid, Polymere von Vinylidenfluorid, Polymere von Chlortrifluoräthylen; Butylgummi; und dergleichen. Die Auswahl der erforderlichen Materialien liegt angesichts der hier angeführten Lehre innerhalb des Wissens des Fachmanns auf diesem Gebiet.Titanium oxide, iron oxide, calcium titanate, etc .; Metals such as lead, nickel, copper; Ferrites] polymers such as ethyl cellulose, acrylic polymers, aorylate polymers, and the like. As representative examples of materials which generally impart a positive charge to the toner, there can be mentioned: metals such as selenium; Polymers such as halogen polymers; eg polymers of tetrafluoroethylene, polymers of vinyl chloride, polymers of vinyl fluoride, polymers of vinylidene fluoride, polymers of chlorotrifluoroethylene; Butyl rubber; and the same. The selection of the required materials is within the knowledge of the person skilled in the art in view of the teaching presented here.
Bei der Herstellung von Verbundträgern aus zwei oder mehr Materialien können die gewählten Materialien in einer derartigen Weise innig miteinander vermischt werden, so daß die Bereichsgröße jeder der Komponenten zumindest um zwei Größenordnungen kleiner als die durchschnittliche Teilchengröße der zu verwendenden Toner ist, wodurch der Verbundstoff fähig ist, dem Toner die Ladung der gewünschten Polarität zu verleihen. Es wird darauf hingewiesen, daß die Bereichsgröße jeder der Komponenten größer sein könnte als die durchschnittliche Teilchengröße des Toners und in einigen Fällen geringfügig kleiner als die durchschnittliche Teilchengröße des Toners unter der Voraussetzung, daß die Bereichsgröße eine Größe darstellt, die zur Verleihung der gewünschten Ladung an den einzelnen Toner ausreichend ist.When producing composite beams from two or more materials, the selected materials can be used in one such a manner intimately mixed together so that the area size of each of the components is at least is two orders of magnitude smaller than the average particle size of the toners to be used, whereby the composite is capable of imparting the charge of the desired polarity to the toner. It will care indicated that the area size of each of the components could be larger than the average particle size of the toner and in some cases slightly smaller than the average particle size of the toner below the premise that the area size is a size necessary to bestow the desired charge on the individual toner is sufficient.
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Das innige Gemisch der zwei oder mehr Verbundträgerkomponenten kann durch innige Vermischung der Komponenten gebildet werden, beispielsweise durch Vermählen, Schmelzvermischen, Beaufschlagung, Kneten, Legieren, Wärmebehandeln, Scheibenpelletisierung, Sprühtrocknung und dergleichen, wie es auf diesem Gebiet bekannt ist. In alternativer Weise kann eine der Komponenten mit Poren gebildet werden und mit der anderen Komponente vakuumimprägniert oder auf andere Weise gefüllt werden. Es wird auch darauf hingewiesen, dass die Bereichsgrösse jeder der verschiedenen Komponenten in derartigen Methodiken durch Wahl der Teilchengrb'sse der Komponenten und der Porengrösse des porösen Materials jeweils geregelt werden kann. Das genaue Verfahren zur Hers telling eines innigen Gemisches von zumindest zwei Komponenten wird als innerhalb des Bereiches der auf diesem Gebiet tätigen Fachleute liege-nd aufgrund der hier angegebenen Lehren angesehen, weshalb keine weiteren Erläuterungen für das vollkommene Verständnis der vorliegenden Erfindung als erforderlich angesehen werden. Die relativen Mengen bzw. Verhältnisse der zumindest zwei Komponenten, die bei der Erzeugung der Verbundträger verwendet werden, variieren mit den verwendeten Komponenten und Tonern.The intimate mixture of the two or more composite support components can be formed by intimate mixing of the components, for example by grinding, melt mixing, Loading, kneading, alloying, heat treatment, disc pelletization, spray drying and the like, as is known in the art. Alternatively, one of the components can be formed with pores and vacuum impregnated or otherwise filled with the other component. It will also noted that the area size of each of the different components in such methodologies by choosing the particle size of the components and the pore size of the porous material can be regulated in each case. The exact process for making an intimate mixture of at least two components is believed to be within the reach of those skilled in the art Considered based on the teachings given here, so no further explanation for the perfect Understanding of the present invention should be considered necessary. The relative amounts or ratios of the at least two components used in making the composite beams vary with the components and toners used.
Wenn die Verbundträger gemäss der Erfindung bei Kaskaden-Entwicklungsverfahren angewandt werden sollen, kann der Träger eine Kombination von Materialien umfassen, welche nur zur Verleihung einer Ladung negativer oder positiver Polarität an eine Tonermasse fähig ist. In alternativer Weise kann nur die VerbundträgeroberfläoheIf the composite carriers of the invention are to be used in cascade development processes, the carrier may comprise a combination of materials which are only capable of imparting a negative or positive polarity charge to a bulk toner. Alternatively, only the composite beam surface can be used
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ein Material darstellen, das zur Verleihung derartiger triboelektrischer Eigenschaften fähig ist. Für die Magnetbürsten-Entwicklungsverfahren kann der Verbundträger eine Kombination von Materialien umfassen, worin eine magnetische Komponente, wie beispielsweise Eisen in Teilchenform oder keramische Ferrite, in einem Matrixmaterial, wie einem Kunststoff oder Gummi, zum Erhalt eines Verbundträgermaterials niedriger Dichte dispergiert oder eingeschlossen sind. Wie mit Verbundträgern für die Kaskaden-Entwicklungsverfahren, können beide Verbundträger, die zur Verleihung von nur einer Ladung negativer oder positiver Polarität an eine Tonermasse in der Lage sind, für die Magnetbürsten-Entwicklungssysteme erzeugt werden. Daher ist es für den auf diesem Gebiet tätigen Fachmann offensichtlich, dass die Verbundträger gemäss der Erfindung erhalten werden können, die geregelte elektrostatographische Reaktionen aufweisen und wobei weiterhin die Natur einer angewandten magnetischen Komponente von derartiger xerographischer Natur ist, dass die elektrostatographische Reaktion des Verbundträgers nicht in nachteiliger Weise beeinflusst wird.represent a material capable of imparting such triboelectric properties. For the magnetic brush development process the composite beam may comprise a combination of materials wherein a magnetic component such as iron in Particulate form or ceramic ferrites, in a matrix material such as a plastic or rubber, to obtain dispersed or entrapped in a low density composite substrate. As with composite beams for The cascade development process, can use both composite beams that are used to confer only one charge negative or positive polarity to a toner mass are capable of being used for the magnetic brush development systems be generated. Therefore, it will be apparent to those skilled in the art that the composite beams can be obtained according to the invention which have regulated electrostatographic reactions and further wherein the nature of an applied magnetic component of such xerographic nature is that it does not adversely affect the electrostatographic response of the composite support will.
Die Verbundträgerteilchen gemäss der Erfindung können mit jeglichem geeigneten Besdichtungsmaterial überzogen werden. Typische elektrostatographische Trägerteilc henbeschichtungsmaterialiei^&hliessen Vinylchlorid-vinylacetatcopolymeren, Styrol-A crylat-Organosiliziumte-rpolymere, natürliche Harze, wie Kautschuk, Colophonium, Kopal, Kauriharz, harzartige Sekretionen, die in den Früchten von Daemonorops propinquinvorliegt (DragonTs Bllod),Jalapenharz, Styrax;The composite carrier particles according to the invention can be coated with any suitable sealing material. Typical electrostatographic carrier particle coating materials include vinyl chloride-vinyl acetate copolymers, styrene-acrylate-organosilicon terpolymers, natural resins such as rubber, rosin, copal, kauri resin, resinous secretions present in the resin of daemonorops propinquin, dragon t salaplod Styrax;
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thermoplastische Harze einschliesslich der Polyolefine, wie Polyäthylen, Polypropylen, chloriertes Polyäthylen und ohlorsulfoniertes Polyäthylen, Polyvinyle und Polyvinylidene, wie Polystyrol, Polymethylstyrol, Polymethylmethacrylat, Polyacrylnitril, Polyvinylacetat, Polyvinylalkohol, Polyvinylbutyral, Polyvinylchlorid, Polyvinylcarbazol, Polyvinyläther und Polyvinylketone; Fluorkohlenwasserstoffe, wie Polytetrafluoräthylen, Polyvinylfluorid, Polyvinylidenfluorid; und Polychlortrifluoräthylen; Polyamide, wie Polycaprolactam und Polyhexamethylenadipamid; Polyester, wie Polyäthylenterephthalat; Polyurethane; Polysulfide, Polycarbonate; hitzehärtende Harze einschliesslich Phenolharzen, wie Phenol-Formaldehyd-, Phenol-Furfural- und Resorzin-Formaldehyd-Harze ; Aminoharze , wie Harnstoff-Formaldehyd- und Melamin-Formaldehyd-Harze ; Polyesterharze; Epoxiharze; und dergleichen ein.thermoplastic resins including polyolefins such as polyethylene, polypropylene, chlorinated polyethylene and chlorosulfonated polyethylene, polyvinyls and polyvinylidenes, such as polystyrene, polymethylstyrene, polymethyl methacrylate, Polyacrylonitrile, polyvinyl acetate, polyvinyl alcohol, polyvinyl butyral, polyvinyl chloride, polyvinyl carbazole, Polyvinyl ethers and polyvinyl ketones; Fluorocarbons, such as polytetrafluoroethylene, polyvinyl fluoride, Polyvinylidene fluoride; and polychlorotrifluoroethylene; Polyamides such as polycaprolactam and polyhexamethylene adipamide; Polyesters such as polyethylene terephthalate; Polyurethanes; Polysulfides, polycarbonates; thermosetting resins including phenolic resins such as phenol-formaldehyde, phenol-furfural and resorcin-formaldehyde resins; Amino resins such as urea-formaldehyde and melamine-formaldehyde resins ; Polyester resins; Epoxy resins; and the like.
Viele der vorstehend genannten und andere typische Trägerbeschi chtungsmaterialien sind durch L. E. Walkup in der US»PS 2 618 551; B. P. Jacknow et al in der US-PS 3 526 533; und R. J. Hagenbach et al in den US-PS'en 3 533 835 und 3 658 500 beschrieben. Wenn die Verbundträgerteilchen gemäss der Erfindung beschichtet sind, kann S egliche geeignete elektrostatographische Trägerbeschichtungsdicke angewandt werden. Jedoch ist eine Trägerbeschichtung einer Dicke, die zumindest zur Bildung eines dünnen kontinuierlichen Filmes auf dem Trägerteilchen ausreichend ist, bevorzugt, da die Trägerbeschichtung dann eine ausreichende Dicke besitzt, um dem Abrieb zu widerstehen und um Nadellöcher su verhindern, die dieMany of the above and other typical carrier coating materials are disclosed by LE Walkup in US Pat. No. 2,618,551; BP Jacknow et al in U.S. Patent 3,526,533; and RJ Hagenbach et al in U.S. Patents 3,533,835 and 3,658,500. If the composite carrier particles are coated according to the invention, S is A ny suitable electrostatographic carrier coating thickness to be applied. However, a carrier coating of a thickness which is at least sufficient to form a thin continuous film on the carrier particle is preferred because the carrier coating then has a thickness sufficient to withstand abrasion and to prevent pinholes from causing damage
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triboelektrischen Eigenschaften der beschichteten Trägerteilchen nachteilig beeinflussen. Im allgemeinen kann bei der Kaskaden- und Magnetbürstenentwicklung die Trägerbeschichtung etwa 0.1 bis etwa 10.0 Gew.%, bezogen auf das Gewicht der beschichteten Verbundträgerteilchen, umfassen. Vorzugsweise sollte die Trägerbeschichtung etwa 0.9 bis etwa 2.4 Gew.%, bezogen auf das Gewicht der beschichteten Trägertelichen, umfassen, da maximale Dauerh aftigkeit, Toneraufprallwiderstandsfähigkeit und Kopierqualität erreicht werden. Um weitere Variationen in den Eigenschaften der beschichteten Verbundträgerteilchen zu erreichen, können bekannte Zusatzstoffe, wie Weichmacher, reaktive und nichtreaktive Polymere, Farbstoffe, Pigmente, Benetzungsmittel und Gemische hiervon mit den Beschichtungsmaterialien vermischt werden. Bei Kaskaden-Entwicklungssystemen ist ein beschichtetes oder unbeschichtetes Endverbundträgerteilchen, das einen durchschnittlichen Durchmesser, zwischen etwa 50 Ai (Mikron) und etwa 1.000 Mikron aufweist, bevorzugt, da das Trägerteilchen dann ausreichende Dichte und Inertheit besitzt, um die Anhaftung an dem elektrostatischen Bild während des Kaskaden-Entwicklungsverfahrens zu verhindern. Die Anhaftung der Trägerteilchen an einer elektrostatographischen Trommel ist infolge der Bildung tiefer Kratzer auf der Trommelober» fläche während der BildUberführungs- und Trommelreinigungsstufen, insbesondere wenn die die Reinigung durch einen Qewebereiniger durchgeführt wird, wie beispielsweise das Gewebe das durch W. P. Graff jr. et al in der US-PS J> 186 beschrieben 1st, unerwünscht.adversely affect triboelectric properties of the coated carrier particles. In general, in cascade and magnetic brush development, the carrier coating can comprise from about 0.1 to about 10.0 weight percent, based on the weight of the coated composite carrier particles. Preferably, the carrier coating should comprise from about 0.9 to about 2.4% by weight , based on the weight of the coated carrier particles, since maximum durability, toner impact resistance and copy quality are achieved. In order to achieve further variations in the properties of the coated composite carrier particles, known additives such as plasticizers, reactive and non-reactive polymers, dyes, pigments, wetting agents and mixtures thereof can be mixed with the coating materials. In cascade development systems, a coated or uncoated final composite carrier particle that has an average diameter between about 50 Ai (microns) and about 1,000 microns is preferred because the carrier particle then has sufficient density and inertness to allow adhesion to the electrostatic image during the To prevent cascade development process. The adhesion of the carrier particles to an electrostatographic drum is due to the formation of deep scratches on the drum surface during the image transfer and drum cleaning stages, especially when the cleaning is carried out by a fabric cleaner, such as the fabric made by WP Graff Jr. et al in U.S. Patent J> 186 is undesirable.
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Jegliches geeignete bekannte Tonermaterial kann mit den Verbundträgern der Erfindung angewandt werden. Typische Tonermaterialien schliessen Kopalgummi, Sandarakgummi, Kolophonium, Kumaronindenharz, Asphalt, Gilsonit, Phenol-Formaldehydharze, Kolophönium-modifizierte Phenolformaldehydharze, methacrylische Harze, Polystyrolharze, Polypropylenharze, Epoxiharze, Polyäthylenharze, Polyesterharze und deren Gemische ein. Das bestimmte zu verwendende Tonermaterial hängt offensichtlich von der Trennung der Tonerteilchen von dem Verbundträger innerhalb der triboelektrischen Reihe ab und sollte derart sein, das die elektrostatische Anhaftung der Tonerteilchen an der Trägeroberflache bew-irkt wird. Unter den Patentschriften, die elektroskopische Tonermassen beschreiben, sind die US-PS'en 2 659 670 (Copley); US-PS 2 753 308 (Landrigan); US-PS 3 079 5^2 (Insalaco); US-PS Reissue 25 I36 (Carlson) und US-PS 2 788 288 (Rheinfrank et al). Diese Toner haben im allgemeinen einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser zwischen etwa 1 und 30 /U (Mikron).Any suitable known toner material can be used with the composite carriers of the invention. Typical Toner materials include copal gum, sandarak gum, Colophony, coumarone resin, asphalt, gilsonite, phenol-formaldehyde resin, Rosin-modified phenol-formaldehyde resins, methacrylic resins, polystyrene resins, polypropylene resins, Epoxy resins, polyethylene resins, polyester resins and mixtures thereof. The specific one to use Toner material obviously depends on the separation of the toner particles from the composite carrier within the triboelectric And should be such that the electrostatic adhesion of the toner particles to the Carrier surface is caused. Among the patents, which describe electroscopic toners are U.S. Patents 2,659,670 (Copley); U.S. Patent 2,753,308 to Landrigan; U.S. Patent 3,079,512 (Insalaco); US-PS Reissue 25 I36 (Carlson) and U.S. Patent 2,788,288 (Rheinfrank et al). These toners generally have an average particle diameter between about 1 and 30 / rev (microns).
Jegliches geeignete Färbemittel, wie ein Pigment oder Farbstoff können zur Färbung der Tonerteilchen angewandt werden. Tonerfärbemittel sind bekannt und schliessen beispielsweise Russ, Nigrosinfarbstoff, Anilinblau, Calccfoilblue, Chromgelb, Ultramarinblau, Chlnolingelb, Methylenblauchlorid, Monastralblau, Malachitgrün - oxalat, Lampenruss, Bengalrosa, Monastralrot, Sudanschwarz BM und deren Gemische ein. Das Pigment oder der Farbstoff sollten in dem Toner in einer Menge vorliegen, die ausreichend ist, um diesem eine starke Färbung zu verleiehen, so dass esAny suitable coloring agent such as pigment or dye can be used to color the toner particles will. Toner dyes are known and include, for example, carbon black, nigrosine dye, aniline blue, calccfoil blue, Chrome yellow, ultramarine blue, chlnoline yellow, methylene blue chloride, monastral blue, malachite green - oxalate, lamp soot, Rose Bengal, Monastral Red, Sudan Black BM and their mixtures. The pigment or dye should be in be present in the toner in an amount sufficient to give it a strong coloring so that it
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auf einem Aufzeichnungselement ein klar sichtbares Bild ausbilden kann. Vorzugsweise wird das Pigment in einer Menge von etwa 3 bis etwa 20 Gew.%* bezogen auf das Gesamtgewicht des gefärbten Toners, angewandt, da Bilder hoher Qualität erhalten werden. Wenn das angewandte Tonerfärbemittel einen Farbstoff darstellt, können wesentlich kleinere Mengen des Färbemittels angewandt werden. Jegliche geeignete herkömmliche Tonerkonzentration kann mit den Verbundträgern gemäss der Erfindung angewandt werden. Typische Tonerkonzentrationen für die Kaskaden- und Magnetbürsten-Entwicklungssysteme umfassen etwa einen Gew.Teil Toner mit etwa 10 bis etwa 200 Gew.-Teilen Träger.can form a clearly visible image on a recording element. Preferably, the pigment is used in an amount of about 3 to about 20 wt.% * Based on the total weight of the colored toner used because images can be obtained high quality. When the toner colorant employed is a dye, much smaller amounts of the colorant can be employed. Any suitable conventional toner concentration can be used with the composite carriers of the invention. Typical toner concentrations for the cascade and magnetic brush development systems comprise about one part by weight of toner with about 10 to about 200 parts by weight of carrier.
Jegliches geeignete organische oder anorganische photoleitfähige Material kann als Aufzeichnungsoberfläche mit den Verbundträgern gemäss der Erfindung angewandt werden. Typische anorganische Photoleitermaterialien schliessen ein: Schwefel, Selen, Zinksulfid, Zinkoxid, Zinkkadmiumsulfid, Zinkmagnesiumoxid, Kadmiumselenid, Zinksilikat, Kalciumstrontiumsulfid, Kadmiumsulfid, Quecksilberjodid, Quecksilberoxid, Quecksilbersulfid, Indiumtrisulfid, Galliumselenid, Arsendisulfid, Arsentrisulfid, Arsentriselenid, Antimontrisulfid, Kadmiumsulfo-Selenid und deren Gemische. Typische organische Photol-eiter schliessen ein: Chinacridon , Phthalozyaninpigemente, Triphenyl-Any suitable organic or inorganic photoconductive material can be used as the recording surface applied with the composite beams according to the invention will. Typical inorganic photoconductor materials include: sulfur, selenium, zinc sulfide, zinc oxide, zinc cadmium sulfide, Zinc magnesium oxide, cadmium selenide, zinc silicate, calcium strontium sulfide, cadmium sulfide, mercury iodide, Mercury oxide, mercury sulfide, indium trisulfide, Gallium selenide, arsenic disulfide, arsenic trisulfide, arsenic triselenide, antimony trisulfide, cadmium sulfo-selenide and their Mixtures. Typical organic photo-pus include: Quinacridone, phthalocyanine pigments, triphenyl
amin, 2,4-bis-(4,4l-Diäthyl-amino-phenol)-l,;3,4-oxadiazol, N-Isopropyl-carbazol, Triphenyl-pyrraL, 4,5-Diphenylimidazolidinon, 4,5-Diphenylimidazolk2näthion, 4,5-bis-(4'-Aminophenyl)-imidazolidinon, 1,5-Dizyanonaphthalin, 1,4-Dizyano-amine, 2,4-bis- (4,4 l -diethylamino-phenol) -l,; 3,4-oxadiazole, N-isopropyl-carbazole, triphenyl-pyrraL, 4,5-diphenylimidazolidinone, 4,5- Diphenylimidazolk2näthione, 4,5-bis- (4'-aminophenyl) -imidazolidinone, 1,5-dizyanonaphthalene, 1,4-dicyano-
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naphthalin, Aminophthalodinitril, Nitrophthalodinitril, l,2,5,6-Tetra-azac-yclooktotetraen-(2,4,6,8), 2-Merkaptobenzothmzol-2-phenyl-4-diphenylidenoxazolon, 6-Hydroxy-2,3-di-(p-methoxy-phenyl)-benzofuran, 4-Dimethylaminobenzyliden-benzhydrazid, 3-Benzyliden-amino-carbazol, Polyvinylcarbazol, (2-Nitro-benzyliden)-p- -bromanilin, 2,4-Diphenyl-chinazolin, 1,2,4-Triazin, 1,5-Diphenyl-3-methyl-pyrazolin, 2-(4'-Dimethyl-aminophenyl)-benzooxazol, 3-Amino-carbazol und deren Gemische. !Repräsentative Patentschriften in denen photoleitfähige Materialien beschrieben sind, schliessen die US-PS 2 8O3 542 (Ullrich), US-PS 2 970 906 (Bixby), US-PS 3 121 ΟΟβ(Middleton), US-PS 3 121 007 (Middleton) und US-PS 3 I51 982 (Corrsin) ein.naphthalene, aminophthalonitrile, nitrophthalodinitrile, l, 2,5,6-tetra-azac-yclooctotetraen- (2,4,6,8), 2-mercaptobenzothmzol-2-phenyl-4-diphenylidenoxazolone, 6-Hydroxy-2,3-di- (p-methoxyphenyl) -benzofuran, 4-dimethylaminobenzylidene-benzhydrazide, 3-benzylidene-amino-carbazole, polyvinylcarbazole, (2-nitro-benzylidene) -p- -bromaniline, 2,4-diphenyl-quinazoline, 1,2,4-triazine, 1,5-diphenyl-3-methyl-pyrazoline, 2- (4'-Dimethyl-aminophenyl) -benzooxazole, 3-amino-carbazole and mixtures thereof. ! Representative patents in which photoconductive materials are described, include US Pat. No. 2,8O3,542 (Ullrich), U.S. Patent 2,970,906 (Bixby), U.S. Patent 3,121 ΟΟβ (Middleton), U.S.P. 3,121,007 (Middleton) and U.S. Patent 3,151,982 (Corrsin).
Die mit den elektrostatographischen Verbundträgern gemäss der Erfindung erhaltenen überraschend besseren Ergebnisse können auf viele Faktoren zurückgehen. Beispielsweise besitzen die Verbundträger gemäss der Erfindung glatte äussere Oberflächen, die gegenüber Bruch, Abblätterung und Abflock-ung hoch widerstandsfähig sind. Bei den Kaskadenentwicklungssystemen begünstigt die glatte Oberfläche die Walzwirkung der Trägerteilchen über die elektrostatographischen Oberflächen und verringert die Neigung der Trägerteilchen zur Anhaftung an den elektrostatographischen Oberflächen. Wenn diese Verbundträger in elektrostatographischen Entwicklungssystemen angewandt werden, ist die Trägerlebensdauer in unerwarteter Weise, insbesondere bezüglich der Toneraufprallwiderstandsfähigkeit, erhöht. Darüber hinaus scheinen die Verbundträgermaterialien gemäss der Erfindung zur Stabilität der triboelektrisehenThe surprisingly better results obtained with the electrostatographic composite supports according to the invention can be due to many factors. For example, the composite beams according to the invention have smooth external surfaces that are highly resistant to breakage, flaking and flaking. Both Cascade development systems, the smooth surface favors the rolling action of the carrier particles over the electrostatographic surfaces and reduces the tendency of the carrier particles to adhere to the electrostatographic Surfaces. When these composite supports are applied in electrostatographic development systems carrier life is unexpected, especially in terms of toner impact resistance, elevated. In addition, the composite carrier materials according to the invention appear to be responsible for the stability of the triboelectrics
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Eigenschaften der Träger über einen weiten relativen Feuchtigkeitsbereich beizutragen. Infolge ihrer triboelektrischen Eigenschaften können diese Trägermaterialien bei der Umkehrentwicklung positiv geladener Bilder angewandt werden. Weiter ergeben die Verbundträger gemäß der Erfindung gleichförmigere triboelektrische Eigenschaften als die gegenwärtigen Träger bei der Anwendung in elektrostatographischen Entwicklungssystemen. Darüberhinaus zeigen die Verbundträger gemäß der Erfindung äußerst gutes Lebensdauerverhalten, Dauerhaftigkeit, Kopierqualität, Qualitätsaufrechterhaltung, weniger Trägerperlenverklebung und Agglomerierung und weisen auch eine verbesserte Abriebwiderstandsfähigkeit auf, wodurch die Trägerabblätterung und -abflockung minimiert wird.Properties of the carrier over a wide range of relative humidity. As a result of their triboelectric Properties can be applied to these carrier materials in the reversal development of positively charged images will. Furthermore, the composite beams according to the invention provide more uniform triboelectric properties than the current carriers for use in electrostatographic development systems. Furthermore show the composite beams according to the invention extremely good service life, durability, copy quality, Quality maintenance, less carrier bead sticking and agglomeration and also exhibit improved Abrasion resistance, thereby minimizing substrate delamination and flaking.
Die Verbundträger niedriger Di-chte gemäß der Erfindung weisen eine ausreichende Härte bei normalen Betriebstemperaturen zur Verhinderung der Aufprallwirkung (inpaction) auf und besitzen triboelektrische Werte derart, daß sie mit einer breiten Vielzahl der derzeit erhältlichen Toner in den gegenwärtigen elektrostatographischen Verfahren verwendet werden können und sie sind hydrophob, so daß sie einen varhersagbaren triboelektrischen Wert behalten. Somit weisen die Verbundträgerteilchen gemäß der Erfindung wünschenswerte Eigenschaften auf, die ihre breite Anwendung in den derzeit erhältlichen elektrostatographischen Systemen erlauben.The low-density composite beams according to the invention exhibit sufficient hardness at normal operating temperatures to prevent the impact of an impact (inpaction) and have triboelectric values such as that they work with a wide variety of currently available toners in current electrostatographic processes can be used and they are hydrophobic, giving them a predictable triboelectric value keep. Thus, the composite carrier particles according to the invention exhibit desirable properties that match theirs allow wide application in currently available electrostatographic systems.
Die folgenden Beispiele, die keine Kontrollbeispiele darstellen, definieren, beschreiben und vergleichen dieThe following examples, which are not control examples, define, describe and compare the
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bevorzugten Verfahren der Verwendung der Verbundträger gemäss der Erfindung in elektrostatographisehen Anwendungsformen weiter. Sofern nicht anders angegeben, sind Teile und Prozentsätze in Gewichten bezeichnet.preferred method of using the composite supports according to the invention in electrostatographic application forms Further. Unless otherwise stated, parts and percentages are by weight.
Es werden Verbundträgerteilchen durch Dispergierung von etwa 60 g gepulverten Ferritkeramikteilchen, die einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von etwa 1 Ai aufweisen, in etwa 50 g Polyvinylacetatlösung hergestellt, die einen Peststoffgehalt von etwa 70 Gew.^, bezogen auf das Gewicht des Polymeren, besitzt. Das Lösungsmittel wird entfernt, die Dispersion verfestigt, getrocknet, gemahlen und auf eine durchschnittliche Durchmesserteilchengrösse von 100 Mikron gesiebt. Etwa 9 9 Gewichtsteile der resultierenden Trägerteilchen werden mit etwa 1 Gewichtsteil einer Tonermasse vermischt, die Styrol-n-Butylmethacrylatcopolymeres, Polyvinylbutyral und Russ umfasst, und auf die in der US-PS 3 079 324 beschriebene Weise erzeugt wurde. Das Entwicklergemisch wird über eine, ein elektrostatographisches latentes Bild tragende Oberfläche kaskadiert. Das entwickelte Bild wird auf elektrostatische.Weise auf ein Papierblatt übergeführt, auf dem es durch Hitze geschmolzen wird. Das zurückbleibende Pulver wird von der elektrostatischen Abbildungsoberfläche durch ein Reinigungsgewebe des Typs entfernt, das durch W. P. Graff jr. et al in der US-PS 3 186 838 beschrieben ist. Es wird festgestellt,There are composite carrier prepared by dispersing about 60 g of powdered Ferritkeramikteilchen having an average particle diameter of about 1 Ai in about 50 g of polyvinyl acetate having a Peststoffgehalt of about 70 percent. ^, Based on the weight of the polymer. The solvent is removed, the dispersion solidified, dried, ground and sieved to an average diameter particle size of 100 microns. About 9 9 parts by weight of the resulting carrier particles are mixed with about 1 part by weight of a toner composition comprising styrene-n-butyl methacrylate copolymer, polyvinyl butyral and carbon black and produced in the manner described in US Pat. No. 3,079,324. The developer mix is cascaded over a surface bearing an electrostatographic latent image. The developed image is electrostatically transferred onto a sheet of paper, on which it is melted by means of heat. The remaining powder is removed from the electrostatic imaging surface by a cleaning cloth of the type manufactured by WP Graff Jr. et al in U.S. Patent 3,186,838. It is found
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dass der Verbundträger sich gut verhält und die Druckqualität während des Versuches gut ist.that the composite beam behaves well and the print quality is good during the test.
Es werden Verbundumkehrträgerteilchen öUrch Dispergierung von etwa 6o g gepulverten Ferritkeramikteilchen, die einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von etwa 1/u aufweisen, in etwa 50 g einer Polyvinylohlorid-Lösung, die einen Feststoffgehalt von etwa 70 Gew.^, bezogen auf das Gewicht des Polymeren aufweist, erzeugt. Das Lösungsmittel wird entfernt, die Dispersion verfestigt, getrocknet, gemahlen und auf eine durchschnittliche Durchmesserteil chengrösse von etwa 100 Ai gesiebt. Es wird ein Entwicklergemisch durch Vermischung von etwa 99 Gewichtsteilen der resultierenden Trägerteilchen mit etwa 1 Gewichtsteil der Tonerteilchen des Beispiels I erzeugt. Bei Vorrichtungsversuchen unter Anwendung der MagnetbUrsten-Entwicklung einer positiv geladenen, wiederverwendbaren Abbildungsoberfläche und bei Entwicklung der entladenen Bildbereiche, wobei die unbelichteten Bereiche noch positiv geladen sind, wird festgestellt, dass der Verbundträger sich gut verhält und die Umkehrdruckqualität während des Versuches gut ist.There are composite reversal carrier particles or after dispersing about 60 g of powdered ferrite ceramic particles, which have an average particle diameter of about 1 / u , in about 50 g of a polyvinyl chloride solution, which has a solids content of about 70% by weight, based on the weight of the polymer, generated. The solvent is removed, the solidified dispersion, dried, ground and classified to an average diameter size of from about 100 part Ai sieved. A developer mixture is formed by mixing about 99 parts by weight of the resulting carrier particles with about 1 part by weight of the toner particles of Example I. In device tests using magnetic brush development of a positively charged, reusable imaging surface and development of the discharged image areas with the unexposed areas still positively charged, it is found that the composite carrier behaves well and the reverse print quality is good during the test.
Es werden Verbundträgerteilchen durch Anordnung von 1500 gThere are composite carrier particles by arranging 1500 g
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weicher Stähl(AISI-C 1015)-Teilchen eines durchschnittlichen Durchmessers von etwa 100 ax in einem Carburiesierungsofen hergestellt. Es wird Kohlenmonoxid als Gas in den Ofen eingeführt, wo der Kohlenstoff durch den Stahl während des Erhitzens des Stahls auf etwa 760°C (14000F) während etwa 0,5 Stunden absorbiert. Die Stahlteilchen, die carburisiert worden sind, werden mit Wasser beim Austritt aus dem Ofen abgeschreckt und auf etwa 177°C (5500F) getempert. Die Untersuchung der carburisierten Stahlteilchen zeigt, dass der Kohlenstoffgehalt an der Oberfläche der Teilchen etwa 1 Gew.% beträgt und dass die Stahlteilchen einen weichen und zähen Kern und eine harte Hülle oder Haut aufweisen. Es wird ein Entwicklergemisch durch Vermischung von etwa 99 Gewichtsteilen der resultierenden Trägerteilchen mit etwa 1 Gewichtsteil der Tonerteilchen des Beispiels I erzeugt und das Entwicklungsverfahren des Beispiels I wird angewandt. Es wird festgestellt dass der Verbundträger sich gut verhält und die Druckqualität während des Versuches gut ist.soft steel (AISI-C 1015) particles with an average diameter of about 100 ax produced in a carburizing furnace. It is introduced as a gas carbon monoxide in the furnace where the carbon (F 1400 0) absorbed by the steel during heating of the steel at about 760 ° C for about 0.5 hours. The steel particles that have been carburized, are quenched with water as it exits the furnace and heated to about 177 ° C (550 0 F). The examination of the carburized steel particles shows that the carbon content at the surface of the particles is about 1 wt.% And that the steel particles have a soft and tough core and a hard shell or skin. A developer mix is formed by mixing about 99 parts by weight of the resulting carrier particles with about 1 part by weight of the toner particles of Example I and the development procedure of Example I is followed. It is found that the composite carrier behaves well and the print quality is good during the test.
Es werden Verbundträgerteilchen durch Einbringung von etwa 1500 g weichen Stahl-(1020 Stahl) Teilchen eines durchschnittlichen Durchmessers von etwa 100 Mikron in ein Natriumzyanidbad hergestellt. Die Stahlteilchen werden in dem Zyanidbad während etwa 0,25 Stunden bei einer Temperatur von etwa 843°C (155O0F) behandelt. Die Stahlteilchen werden sodann aus dem Zyanidbad entfernt und sofort in einem Wasserbad abgeschreckt. Die Untersuchung der Cyanid-behandelten Stahlteliehen ergibt, dassComposite support particles are prepared by placing about 1500 grams of mild steel (1020 steel) particles an average diameter of about 100 microns in a sodium cyanide bath. The steel particles are treated in the cyanide bath during about 0.25 hours at a temperature of about 843 ° C (155o F 0). The steel particles are then removed from the cyanide bath and immediately quenched in a water bath. Examination of the cyanide-treated steel filings shows that
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die Härte der Oberfläche oder Hülle der Teilchen grosser ist, als dem Kohlenstoff zugeschrieben werden kann, und eine mikroskopische Untersuchung zeigt mit Carbid vermischte Nitridkristalle. Es wird ein Entwicklergemisch durch Vermischung von etwa 99 Teilen der resultierenden Trägerteilchen mit etwa 1 Teil der Tonerteilchen des Beispiels I hergestellt und das Entwicklungsverfahren des Beispiels I angewandt. Es wird festgestellt, dass sich d er Verbundträger gut verhält und die Druckqualität während der Prüfung gut ist.the hardness of the surface or shell of the particles is greater is than can be attributed to carbon, and microscopic examination shows it was mixed with carbide Nitride crystals. It creates a developer mix by mixing about 99 parts of the resulting Carrier particles prepared with about 1 part of the toner particles of Example I and the development process of Example I applied. It is found that the composite carrier behaves well and the print quality during the exam is good.
Es werden Verbundträgerteilchen durch Erhitzen von etwa 1500 g weichen Stahlteilchen, die etwa 0,9 bis etwa 1,5 Gew.% Aluminium enthalten und einen durchschnittlichen Durchmesser von etwa 100/U aufweisen, in einem Strom trockenen Ammoniakgases bei einer Temperatur zwischen etwa 482 und 649°C (900 und 12000P) während etwa 48 Stunden hergestellt.Composite support particles are obtained by heating about 1500 grams of soft steel particles containing about 0.9 to about 1.5 weight percent aluminum and having an average diameter of about 100 / rev in a stream of dry ammonia gas at a temperature between about 482 and 649 ° C (900 and 1200 0 P) produced for about 48 hours.
Der Ammoniak wird auf der Oberfläche der Trägerteilchen zersetzt und der Stickstoff durch den Stahl und das Aluminium unter Bildung eines harten Nitrides absorbiert. Die Trägerteilphen werden in dem Ofen zur Verhinderung der Abblätterung bzw. Oxidation abgekühlt. Es wird ein Entwicklergemisch durch Vermischung von etwa 99 Teilen der resultierenden Trägerteilchen mit etwa 1 Teil der Tonerteilchen des Beispiels I erzeugt und das Entwicklungs-The ammonia gets on the surface of the carrier particles decomposes and the nitrogen is absorbed by the steel and aluminum to form a hard nitride. The carrier parts are cooled in the furnace to prevent peeling or oxidation. It will be a Developer mix by mixing about 99 parts of the resulting carrier particles with about 1 part of the Generated toner particles of Example I and the development
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verfahren des Beispiels I angewandt. Es wird festgestellt dass sich der Verbundträger gut verhält und die Druckqualität während des Versuches gut ist. Im wesentlichen wird keine Toneraufprallswirkung beobachtet.procedure of example I applied. It is found that the composite carrier behaves well and the print quality is good during the attempt. Substantially no toner impact is observed.
Es werden Verbundträgerteilchen wie in Beispiel III jedoch mit der Ausnahme erzeugt, dass Ammoniak in die gasförmige CarbUrisierungsatmosphäre des Beispiels III eingeführt wird und die behandelten Teilchen in dem Ofen abgekühlt werden. Die Untersuchung der derart behandelten Stahlteilchen gibt an, dass die Härte der Oberfläche oder Hülle der Teilchen grosser ist, als auf den Kohlenstoff zurückgeführt werden kann und eine mikroskopische Untersuchung zeigt Nitridkristalle, die mit Carbiden vermischt sind. Es wird ein Entwieklergemjsch durch Vermischung von etwa 99 Teilen der resultierenden Trägerteilchen mit etwa 1 Teil der Tonerteilchen des Beispiels I hergestellt und das Entwicklungsverfahren des Beispiels I angewandt. Es wird festgestellt, dass sich der Verbundträger gut verhält und die Druckqualität während des Versuches gut ist. Es wird im wesentlichen keine Toneraufprallwirkung oder kein Trägerabrieb beobachtet.Composite support particles are produced as in Example III except that ammonia is incorporated into the gaseous carburization atmosphere of Example III is introduced and the treated particles in the Oven to be cooled down. Examination of the steel particles treated in this way indicates that the hardness of the The surface or shell of the particles is larger than can be attributed to the carbon and one microscopic examination shows nitride crystals mixed with carbides. It will be a development community by mixing about 99 parts of the resulting carrier particles with about 1 part of the toner particles of Example I and the development procedure of Example I applied. It is found that the composite carrier behaves well and the print quality is good during the test. It there will be essentially no toner impact effect or no carrier wear observed.
Es werden Verbundträgerteilchen niedriger Dichte durchThere are low density composite carrier particles through
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Schmelzen von etwa 600 g Methylmethacrylat und durch Schmelzvermisehung hierin von etwa 900 g eines weichen magnetischen Nickel-Zinkferritpulvers eines durchschnittlichen Teilchendurchmessers von etwa 1 Ai unter Erzeugung eines Verbundstoffes hergestellt, der etwa 60 Gew.% des Perritpulvers aufweist. Das Gemisch wird abgekühlt und zu Trägerteilchen einer durchschnittlichen Teilchengrösse zwischen etwa 90 und etwa 110 Ai geformt. Etwa 99 Gewichtsteile der Trägerteilchen werden mit etwa 1 Gewichtsteil von druckfixierbaren Tonerteilchen, die Russ und das Reaktionsprodukt von Isopropylidendiphenoxypropanol und Adipinsäure in Polystyrol verkapselt darstellen, vermischt. Bei Vorrichtungsversuchen unter Anwendung der Magnetbürsten-Entwicklung einer positiv geladenen, wiederverwendbaren Abbildungsoberfläche wird ermittelt, dass der Verbundträger niedriger Dichte sich aussergewöhnlich gut verhält und die Druckqualität während des Versuches ausgezeichnet ist. Die Toneraufprallwirkung ist äusserst gering und es wird im wesentlichen kein Trägerabrieb beobachtet.Melting from about 600 g methyl methacrylate and 900 g of about Schmelzvermisehung herein made of a soft-magnetic nickel-Zinkferritpulvers an average particle diameter of about 1 Ai to form a composite, comprising about 60 wt.% Of Perritpulvers. The mixture is cooled and formed into carrier particles having an average particle size between about 90 and about 110 Å . About 99 parts by weight of the carrier particles are mixed with about 1 part by weight of pressure-fixable toner particles, which are carbon black and the reaction product of isopropylidenediphenoxypropanol and adipic acid encapsulated in polystyrene. In device trials using magnetic brush development of a positively charged, reusable imaging surface, the low density composite substrate is found to perform exceptionally well and the print quality during the trial is excellent. The toner impact is extremely low and essentially no carrier wear is observed.
Beispiel VIIIExample VIII
Es werden Verbundträgerteilchen niedriger Dichte durch Vermischung von etwa 1500 g Eisenpulver eines durchschnittlichen Teilchendurchmessers von etwa 1 Ai mit etwa 1000 g Styrol/Butadien ABA Blockcopolymeren bei einer Temperatur von etwa 1000C in einer Mehrschnittextrudiervorrichtung erzeugt. Das Gemisch wird sodann bei tiefenThere are composite carrier particles produced low density by mixing about 1500 g of iron powder of an average particle diameter of about 1 Ai with about 1000 g of styrene / butadiene ABA block copolymer at a temperature of about 100 0 C in a Mehrschnittextrudiervorrichtung. The mixture is then at low
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Temperaturen unter Bildung von Trägerteilchen einer durchschnittlichen Teilchengröße von etwa loo λχ zerrieben. Etwa 99 Gewichtsteile der Trägerteilchen werden mit etwa 1 Gewichtsteil der druckfixierbaren Tonerteilchen des Beispiels VII vermischt und die Entwicklungsmethodik des Beispiels VII wird angewandt. Es wird festgestellt, daß sich der Verbundträger niedriger Dichte äußerst gut verhält und die Druckqualität während des Versuches ausgezeichnet ist. Die Toneraufprallwirkung ist äußerst niedrig und es wird im wesentlichen kein Trägerabrieb beobachtet.Temperatures triturated to form carrier particles with an average particle size of about 100 λχ. About 99 parts by weight of the carrier particles are mixed with about 1 part by weight of the pressure fixable toner particles of Example VII and the development methodology of Example VII is used. The low density composite backing is found to perform extremely well and the print quality during the test is excellent. The toner impact is extremely low and essentially no carrier wear is observed.
Es werden Verbündteilchen durch Erhitzung von Glasperlen eines durchschnittlichen Durchmessers von etwa looyU und einer Zusammensetzung von etwa 42,ο % Bleioxid, etwa 5,6 % Bariumoxid, etwa 18,3 % Titandioxid und etwa 31,8 % Siliciumdioxid auf eine Temperatur von etwa 8l6°C (15oo°P) während etwa 1 Stunde hergestellt. Die Perlen werden sodann rasch abgekühlt. Wie durch die entwickelte Opaleszenz nachgewiesen wird, erfolgt die Kristallisation in erheblichem Ausmaß. Weiter können verschiedene Ausmaße der Kristallinität durch Variation der Temperatur und/oder Zeit der Erhitzung erreicht werden. Im allgemeinen resultiert eine maximale kristalline Entwicklung bei einer Temperatur von etwa l8oo°C während eines Zeitraums von etwa 3 Stunden. Es wird ein Entwicklergemisch durch Vermischung von etwa 99 Teilen der resultierenden Trägerteilchen mit etwa 1 Teil der Tonerteilchen des Beispiels I erzeugt und die Entwicklungsmethodik des BeispielsComposite particles are formed by heating glass beads an average diameter of about 100U and a composition of about 42.0 % lead oxide, about 5.6 % barium oxide, about 18.3 % titanium dioxide, and about 31.8 % silicon dioxide to a temperature of about 81.6% ° C (15oo ° P) for about 1 hour. The beads are then rapidly cooled. As evidenced by the developed opalescence, the crystallization occurs to a considerable extent. Furthermore, different degrees of crystallinity can be achieved by varying the temperature and / or the time of heating. In general, maximum crystalline development results at a temperature of about 180 ° C. over a period of about 3 hours. A developer mix is created by mixing about 99 parts of the resulting carrier particles with about 1 part of the toner particles of Example I and the development methodology of Example
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I wird angewandt. Es wird festgestellt, dass sich der Verbundträger gut verhält und die Druokqualität während des Versuches gut ist. Es wird im wesentlichen keine Toneraufprallwirkung oder Trägerabrieb beobachtet.I is applied. It is found that the composite beam behaves well and the print quality is good during the attempt. There is essentially no toner impact or carrier wear is observed.
Es werden Verbundträgerteilchen durch Verschmelzen von etwa 1000 g Blei und etwa I500 g Zinn hergestellt. Das Gemisch wird gründlich vermischt, gekühlt und zu kugelförmigen Trägerteilchen einer durchschnittlichen Teilchengrösse von etwa 100/U geformt. Etwa 99 Gewichtsteile der resultierenden Trägerteilchen werden mit etwa 1 Gewichtsteil der Tonerteilchen des Beispiels I unter Bildung eines Entwicklergemisches vermischt und wie in dem Entwicklungsverfahren des Beispiels I verwendet. Es wird festgestellt, dass sich der Verbundträger gut verhält und die Druckqualität während des Versuches gut ist. Es wird im wesentlichen keine Toneraufprallwirkung oder Trägerabrieb beobachtet.Composite carrier particles are made by fusing about 1000 grams of lead and about 1500 grams of tin. That Mixture is mixed thoroughly, cooled and formed into spherical carrier particles of average particle size shaped by about 100 / rev. About 99 parts by weight of the resulting carrier particles are mixed with about 1 part by weight of the toner particles of Example I to form a Developer mix mixed and as in the development process of example I used. It is found that the composite carrier performs well and the print quality is good is good during the attempt. Substantially no toner impact or carrier abrasion is observed.
Verbundträgerteilchen werden durch Erhitzen von etwa 1500 g 1018-KohlenstoffStahlteilchen eines durchschnittlichen Durchmessers von etwa 100 Ai in einem Ofen, der bei einer Temperatur von etwa 427°C (800°P) mit Raumluftatmosphäre betrieben wird, während etwa 15 Minuten hergestellt. Nach der Abkühlung zeigt eine Untersuchung derComposite support particles are prepared by heating about 1500 grams of 1018 carbon steel particles an average diameter of about 100 Ai in a furnace operated at a temperature of about 427 ° C (800 ° P) with ambient air for about 15 minutes. After cooling, an examination of the
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derart behandelten Teilchen, dass sich ein dünner, anhaft ender Eisenoxidfilm über der gesamten Oberfläche der Kohlenstoffstahlteilchen entwickelt hat. Es wird ein Entwickler ge mi sch durch Vermischen von etwa 99 Teilen der resultierenden Trägerteilchen mit etwa 1 Teil der Tonerteilchen des Beispiels I hergestellt und das Entwicklungsverfahren des Beispiels VII angewandt. Es wird festgestellt, dass sich der Verbundträger gut verhält und die Druckqualität während des Versuches gut ist. Es wird im wesentlichen keine Toneraufprallwirkung oder Trägerabrieb beobachtet.particles treated in such a way that a thin, adherent film of iron oxide forms over the entire surface of the Carbon steel particles developed. It becomes a developer ge mix by mixing about 99 parts of the resulting carrier particles with about 1 part of the toner particles of Example I using the development procedure of Example VII. It is found that the composite carrier behaves well and the print quality is good during the test. It will be in essentially no toner impact or carrier abrasion observed.
Verbundumkehrträgerteilchen niedriger Dichte werden durch SchmelzVermischung von etwa I500 g Eisenpulver, das einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von etwa 1 Ai aufweist,mit etwa 1000 g Tetrafluoräthylen hergestellt. Das Gemisch wird abgekühlt und zu Trägerteilchen eines durchschnittlichen Teilchendurchmessers zwischen etwa 90 und etwa 110/U geformt. Etwa 99 Gewichtsteile der resultierenden Trägerteilchen werden mit etwa 1 Gewichtsteil der druck-fixierbaren Tonerteilchen des Beispiels VII vermischt und es wird das Entwicklungsverfahren des Beispiels II angewandt. Es wird festgestellt, dass sich der Verbundträger niedriger Dichte aussergewöhnlich gut verhält und die Druckqualität während des Versuches ausgezeichnet ist. Die Toneraufprallwirkung ist aussergewöhnlich niedrig und es wird im wesentlichen kein Trägerabrieb beobachtet.Verbundumkehrträgerteilchen low density are prepared by melt blending from about I500 g of iron powder having an average particle diameter of about 1 Ai with about 1000 g tetrafluoroethylene. The mixture is cooled and formed into carrier particles having an average particle diameter between about 90 and about 110 / rev. About 99 parts by weight of the resulting carrier particles are mixed with about 1 part by weight of the pressure-fixable toner particles of Example VII and the development procedure of Example II is followed. The low density composite backing is found to perform exceptionally well and the print quality during the test is excellent. The toner impact is exceptionally low and essentially no carrier wear is observed.
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Wenngleich spezifische Materialien und Bedingungen in den vorstehenden Beispielen zur Herstellung und Verwendung der Entwicklermaterialien gemäss der Erfindung angegeben wurden, dienen diese lediglich zur Veranschaulichung der Erfindung. Verschiedene andere Toner, Trägerersatzstoffe und Verfahren, beispielsweise wie jene, die vorstehend angegeben wurden, können an die Stelle derjenigen der Beispiele unter Erhalt ähnlicher Ergebnisse treten. Albeit specific materials and conditions in the above examples for manufacture and use of the developer materials according to the invention have been specified, these are used for illustration purposes only the invention. Various other toners, carrier substitutes, and processes, such as those, for example given above may be substituted for those of the Examples with similar results.
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DE3312741A1 (en) * | 1982-04-08 | 1983-10-20 | Ricoh Co., Ltd., Tokyo | CARRIER PARTICLE FOR TWO-COMPONENT DRY DEVELOPERS |
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- 1974-01-29 FR FR7402857A patent/FR2215649A1/fr not_active Withdrawn
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