DE2623679C3

DE2623679C3 - Toner für elektrostatografische Entwickler

Info

Publication number: DE2623679C3
Application number: DE2623679A
Authority: DE
Inventors: Yasuo Yokohama Kanagawa Mitsuhashi; Kaichi Fuchu Tsuchiya
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1975-06-04
Filing date: 1976-05-26
Publication date: 1981-08-20
Also published as: DE2623679A1; FR2313701B1; GB1539442A; FR2313701A1; US4142982A; DE2623679B2

Description

Die Erfindung betrifft Toner für elektrostatografische Entwickler gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

Toner aus Farbmitteln wie Ruß, metallhaltigen Farbstoffen und Pigmenten, die in Bindemitteln aus Harzen wie Polystyrol dispergiert und zu feinen Pulvern mit e'hier Größe von 1 bis 50 μηη vermählen sind, sind bekannt Diese Toner werden zur Entwicklung von Ladungsbildern im allgemeinen mit Trägern wie Glaskügelchen vermischt oder mit einer Pelzbürste aufgetragen. Die bekannten Toner haben jedoch häufig folgende Nachteile:

Die meisten Toner, die durch Erhitzen leicht schmelzbar sind, neigen während der Lagerung und bei

ίο der Handhabung zum Agglomerieren, d.h. zum Zusammenballen. Die meisten Toner werden durch eine Veränderung der Umgebungsfeuchtigkeit nachteilig beeinflußt, wodurch die triboelektrischen Eigenschaften und die Fließeigenschafttin herabgesetzt werden. Wenn bekannte Toner verwendet werden, werden der Toner, sein Träger und die Oberfläche eines elektrophotographischen Aufzeichnungsrnaterials bei der wiederholten und kontinuierlichen Verwendung des Toners durch Kollisionen zwischen den Tonerteilchen und dem Träger und durch die Beiührung der Tonerteilchen mit der Oberfläche des elektirophotographischen Aufzeichnungsmaterials beschädigt Daher ist die resultierende Bilddichte nicht konstant, sondern veränderlich, und die Hintergrundsdichte zerstört die Bildqualität in steigendem Maße.

Bei dem Versuch, die Bilddichte der mit der Oberfläche des elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials zu verbindenden Tonermenge zu erhöhen, vergrößert sich auch die Hintergrundsdichte, und bei der Verwendung der meisten bekannten Toner bilden sich Schleier.

Bei der Farb-Elektrostatografie sollen die Farbtoner, die nacheinander aufgebracht werden, die folgenden besonderen Eigenschaften sowie ausgezeichnete physi-

J5 kaiische und chemische Eigenschaften haben, um die vorstehend genannten Nachteile zu überwinden.

(1) Die Toner sollen eine hohe Transparenz haben, da verschiedene Farbtoner zu überdecken, d. h. übereinander aufzubringen sind.

(2) Die Toner sollen schmelz-mischbar sein.

(3) Die Spektralreflexionseigenschaften sollen so ausgezeichnet sein, daß das Original mit hoher Echtheit wiedergegeben wird.

Außerdem ist bei Tonern für die Farb-Elektrostatografie die Anwendung eines Steuerstoffs für die triboelektrische Ladung des Toners mit großen Schwierigkeiten verbunden, weshalb dem Toner entsprechend dem jeweils mitzuverwendenden, bestimmten Träger durch eine geeignete Kombination nur eines Farbmittels und eines Bindemittels selektiv eine gewünschte, negative oder positive Polarität verliehen werden muß. Es ist jedoch schwierig, eine Kombination aufzufinden, die zu einem Toner führt, der gleichzeitig verschiedenen, nachstehend angegebenen Bedingungen genügt.

Aus der DE-AS 19 47 576 ist ein Toner für einen elektrostatografischen Entwickler bekannt, der als Bindemittel 100 Gew.-Teile eines Polystyrols, eines

bo Acrylharzes, eines Epoxidharzes, eines Polyesters oder eines Polyamidharzes in Kombination mit 10 bis 90 Gew.-Teilen eines Kolophoniumderivats enthält. In der genannten DE-AS findet sich kein Hinweis für den Erweichungsbereich des gegebenenfalls eingesetzten

*i5 Polyesters.

Aus der DE-OS 22 53 722 ist ein elektrostatografischer Toner aus einem in einer Matrix eines harten Polymerisats dispergierten, weichen Polymerisat be-

kannt Als Beispiel für das harte Polymerisat wird unter anderem auch ein Polyester aufgeführt während als Beispiele für das weiche Polymerisat neben einer Vielzahl von anderen Polymerisaten auch Siioxan-Poiymerisate, beispielsweise Poly(dimethylsiloxan), ange- s geben werden. In der DE-OS 22 53 722 findet sich kern Hinweis für den speziellen Erweichungsbereich des Polyesters, und auch die spezielle Kombination des Polyesters und des Siloxanpolymerisats wird nicht genauer beschrieben. Als Siloxanpolymerisat wird ζ. Β. ίο Poly(dimethylsiloxan) verwendet, das hauptsächlich eine lineare, zweidimensionale Struktur aufweist und ein Molekulargewicht von etwa 100 000 hat Solche Poly(dimethylsiloxane) sind bei Raumtemperatur Flüssigkeiten. Die aus der DE-OS 22 53 722 bekannten Toner haben im Hinblick auf die triboelektrische Ladung, die Bilddichte und die Farbreinheit verbesserungsbedürftige Anfangseigenschaften und eine relativ geringe Beständigkeit bei Dauerbelastung, so daß eine baldige Schleierbildung eintritt

Aus der DE-OS 24 47 083 ist ein Toner für die Elektrostatografie bekannt der neben einem organischen Pigment einen Polyester mit einem Erweichungspunkt von 80 bis 150⁰C enthält Die aus der DE-OS 24 47 083 bekannten Toner haben ebenfalls verbesserungsbedürftige Anfangseigenschaften im Hinblick auf die triboelektrische Ladung, die Bilddichte und die Farbreinheit und sie zeigen im Dauerbetrieb eine noch niedrigere triboelektrische Ladung und eine verminderte Bilddichte und Bildqualität

Aus »Basic Principles of Organic Chemistry« von Roberts und Caserio, Benjamin Ina, 1964, Seiten 1192 und 1193, ist der Reaktionsmechanismus für die Bildung von Polysiloxanen bekannt, wobei erwähnt wird, daß lineare Siliconpolymere Flüssigkeiten und als Fließmittel und Schmiermittel verwendbar sind, während vernetzte Polysiloxane etwas brüchige Harze sein sollen.

Aufgabe der Erfindung ist es einen Toner für elektrostatografische Entwickler anzugeben, der als Bindemittel einen Polyester und eine siliciutfiorganische Verbindung enthält eine hohe Beständigkeit bei Dauerbelastung und gegenüber den bekannten Tonern verbesserte triboelektrische Eigenschaften, eine verbesserte Bilddichte und eine verbesserte Farbreinheit hat

Diese Aufgabe wird durch den in Anspruch 1 gekennzeichneten Toner gelöst

Der erfindungsgemäße Toner ist bei einem geringen Aufwand von Wärmeenergie schnell fixierbar, agglomeriert kaum während der Lagerung und der Handhabung, hat selbst unter veränderlichen Feuchtigkeitsbedingungen stabile Fließfähigkeitseigenschaften und triboelektrische Eigenschaften, führt beim kontinuierlichen Kopieren, d. h. bei wiederholter Entwicklung, zu einer konstanten Bilddichte und vermeidet dabei eine Herabsetzung der Bildqualität und hat außerdem ausgezeichnete Spektralreflexionseigenschaften und eine für die Farb-Elektrostatografie geeignete, hohe Transparenz.

Die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend näher erläutert.

Der Polyester für das Bindemittel der erfindungsge- (8) mäßen Toner hat einen Erweichungspunkt von 80 bis 150⁰C, vorzugsweise von 90 bis 110⁰C. Der Erweichungspunkt wird durch die Ring- und Kugel-Methode ^ nach JIS K 2406 (entsprechend STPTC PT 3 bis 50 in Großbritannien; ASTM E 28 bis 42 T in den USA und DIN 1999 in Deutschland) gemessen.

Der Polyester kann aus einem Diol und einer Dicarbonsäure oder deren Derivaten hergestellt werden.

Beispiele für die Diole sind

Äthylenglykol, 1,2-PropylengIykol, 13-Propylenglykol, 1,4-Butandiol, Neopentylglykol, M-Butendiol, 1,4- Bis(hydroxymethyl)-cyclohexan, Bisphenol A, hydriertes Bisphenol A und

polyoxyäthyliertes Bisphenol A. Beispiele für die Dicarbonsäuren und deren Derivate sind Maleinsäure, Fumarsäure, Isophthalsäure, Terephthalsäure, Cyclohexandicarbonsäure, Bernsteinsäure, Adipinsäure, Sebacinsäure, Malonsäure, Oxalsäure, deren Anhydride und deren Ester mit niederen Alkoholen.
Typische Beispiele für den Polyester sind:

(1) Polyester (a), hergestellt durch Umsetzung von bisphenol A (2,0 mol) und

Fumarsäure (2,0 mol);

Erweichungspunkt: 140⁰C.

Polyester (B), hergestellt durch Umsetzung

von Propylenglykol (5,25 mol) und

Fumarsäure (5,00 mol);

Erweichungspunkt: 113° C.

(3) Polyester (C), hergestellt durch Umsetzung

von Neopentylglykol (5,00 mol) und

Fumarsäure (5,00 mol);

Erweichungspunkt: 96°C.

(4) Polyester(D), hergestellt aus

Propylenglykol (5,25 mol),

Maleinsäureanhydrid (2,5 mol) und

Phthalsäureanhydrid (2,5 mol); Erweichungspunkt: 110⁰C.

(5) Polyester (E), hergestellt aus

Propylenglykol (5,25 mol) und

Maleinsäureanhydrid (5,00 mol);

Erweichungspunkt: 92° C.

(6) Polyester (F), hergestellt aus

Neopentylglykol (7,35 mol) und

Fumarsäure (7,00 mol);

Erweichungspunkt: 88⁰C.

(7) Polyester (G), hergestellt aus

Propylenglykol (2,0 mol),

Neopentylglykol (3,15 mol) und

Fumarsäure (5,00 mol);

Erweichungspunkt: 98⁰C.

Polyester (H), hergestellt aus

Propylenglykol (2,1 mol),

Neopentylglykol (3,15 mol),

Fumarsäure (3,32 mol) und

Phthalsäureanhydrid (1,68 mol);

Erweichungspunkt: 98°C.

Beispiele für feste Siliconlacke mit einem Molekulargewicht von 500 bis 2000 sind: Methylsiliconlack, hauptsächlich hergestellt durch Hydrolysieren von Monomethyltrichlorsilan mit anschließender Polykondensation, Phenylsiliconlack, hauptsächlich hergestellt aus Monophenyltrichlorsilan, und Methylphenylsiliconlack, hauptsächlich hergestellt aus Monophenyltrichlorsilan und Monomethyltrichlorsilan.

Die festen Siliconlacke haben einen Erweichungspunkt von 55 bis 150° C, vorzugsweise 60 bis 110" C.

Für das Bindemittel der erfindungsgemäßen Toner wird der feste Siliconlack in einer Menge von mindestens einem Gewichtsteil, vorzugsweise 2 bis 100 Gewichtsteilen, insbesondere 4 bis 100 Gewichtsteilen, pro 100 Gewichtsteile des Polyesters verwendet Die Zugabe von mehr als 100 Gewichtsteilen des festen Siliconlackes zu 100 Gewichtsteilen des Polyesters ist nicht wirtschaftlich, da feste Siliconlacke teuer sind.

Das Bindemittel aus dem Polyester und dem festen Siliconlack hat ausgezeichnete PuK erisierungseigenschaften und Transparenz und verhindert die Agglomerierung des erfindungsgemäßen Toners. Darüber hinaus zeigt der erfindungsgemäße Toner nur eine geringe durch Feuchtigkeit verursachte Veränderung der Fließfähigkeit und der triboelektrischen Eigenschaften. Außerdem weist der erfindungsgemäße Toner bei kontinuierlicher Verwendung eine hohe Dauerbeständigkeit auf.

Das Bindemittel des erfindungsgemäßen Toners kann zusätzlich andere Harze oder Zusatzstoffe enthalten. Der erfindungsgemäße Toner wird in bekannter Weise durch Zugabe von 1 bis 20 Gewichtsteilen eines Farbmittels wie eines Farbstoffs oder Pigments zu 100 Gewichtsteilen des Bindemittels und Pulverisieren des resultierenden Gemisches unter Bildung eines feinteiligen Pulvers mit einer Teilchengröße von 1 bis 50 μΐη hergestellt.

Die Toner können mit Eisenpulver oder Glaskügelchen als Träger vermischt oder mit einer Pelzbürste für eine elektrostatografische Entwicklung vom Trockentyp verwendet werden.

Als Farbmittel für die erfindungsgemäßen Toner können verschiedene Farbstoffe und Pigmente verwendet werden, die auch für bekannte elektrostatografische Toner eingesetzt werden. Als Beispiele seien genannt:

Ruß (Cl. 77 266),
Nigrosin(C.I.50 415),
Eisenoxidschwarz,
Metallkomplexsalzfarben,
Chromgelb (CI. 14 095,Cl. 14 025),
Hansagelb (Cl. 11 680, Cl. 11710),
BenzidingeIb(C1.21 090, Cl. 21 095,

Cl. 21 100),
Eisenoxidrot,

Chinacridonpigment(C.l. Pigment Red 122),
Rhodaminpigment (Cl. Pigment Red 81),
Anilinrot,

Brillant-Carmin 6 B (CI. 15 850),
Preußischblau,
Ultramarin und Phthalocyaninblau

(CI. 74 160, Cl. 74 180, CI. 74 100).

Wenn die erfindungsgemäßen Toner als Farbtoner wie Gelb-, Magenta- und Cyantoner hergestellt werden, wird das Bindemittel vorzugsweise mit den folgenden Farbmitteln kombiniert:

Zur Herstellung von Gelbtonern werden organische Benzidin-Gelbpigmentc (3.3'-Dichlorbenzidinderivate) bevorzugt Beispiele dafür sind CI. 21 090 (z. B. im Handel erhältliches CI. Pigment Yellow 12 und »Symuler Fast Yellow GF«), CI. 21 095 (z. B. im Handel erhältliches CI. Pigment Yellow 14, »Benzidin Yellow G«, »Benzidin Yellow LG.«, »Vulkan Fast Yellow G«, •>Benzidin Yellow OT« und »Symuler Fast Yellow 5 GF«) und Cl. 21 100 (z. B. im Handel erhältliches CI. Pigment Yellow 13, »Benzidin Yellow GR«, »Permanentyellow GR« und »Symuler Fast Yellow GRF«).

ίο Zur Herstellung von Magentatonern werden vorzugsweise organische Magentapigmente aus der Chinacridonreihe und organische Magentapigmente aus der Rhodaminserie verwendet Beispiele dafür sind CI. Pigment Red 122 (z. B. im Handel erhältliches »Permanentpink E.« und »Fastgen Super Magenta RS«) und CI. Pigment Red 81 (z. B. im Handel erhältliches »Seikalight Rose 81«, »Symlex Rhodamin Y« und »Irgalite Brillred TCR«).

Zur Herstellung von Cyantonern werden vorzugsweise organische Phthalocyanin-Cyanpigmente verwendet. Beispiele dafür sind Pigmente mit den CI.-Nummern 74 100, 74 250, 74 260, 74 280, 74 255, 74 160 und 74 180, die im Handel erhältlich sind.

Erfindungsgemäße Toner, die als Farbtoner mit den vorstehend erwähnten Gelb-, Magenta- oder Cyanpigmenten hergestellt werden, haben ausgezeichnete triboelektrische Eigenschaften und Spektralreflexionseigenschaften und einen sehr niedrigen Agglomerierungsgrad. Ein durch Überschichtung von Gelb-,

jo Magenta- und Cyantonern erzeugtes Bild zeigt eine tiefschwarze Farbe.

Für die Herstellung von Farbtonern ist das Verhältnis des Farbmittels zum Bindemittel wichtig. Für Gelbtoner werden im allgemeinen 2 bis 15 Gewichtsteile, vorzugsweise 3 bis 10 Gewichtsteile, eines gelben Farbmittels pro 100 Gewichtsteile des Bindemittels verwendet Für Magentatoner werden im allgemeinen 2 bis 10 Gewichtsteile, vorzugsweise 2,5 bis 7 Gewichtsteile, eines Magentafarbmittels pro 100 Gewichtsteile Bindemittel verwendet. Für Cyantoner werden im allgemeinen 1 bis 10 Gewichtsteile, vorzugsweise 2 bis 7 Gewichtsteile, eines Cyanfarbmittels pro 100 Gewichtsteile des Bindemittels verwendet.

Wie vorstehend erwähnt wurde, neigen Toner zur Agglomerierung, wenn Bindemittel mit niedrigem Erweichungspunkt verwendet werden, und diese Tendenz zum Agglomerieren ist beträchtlich, wenn der Erweichungspunkt des Toners nicht höher als 100⁰C liegt Dies ist der Fall, wenn Toner nur einen Polyester als Bindemittel enthalten. Demgegenüber zeigen die erfindungsgemäßen Toner eine sehr geringe Agglomerierung und eine ausgezeichnete Fließfähigkeit

Der erfindungsgemäße Toner hat demnach erwünschte triboelektrische Eigenschaften und eine erwünschte Fließfähigkeit und kann in ausreichendem Maße durch einen nur geringen Aufwand von Wärmeenergie geschmolzen und fixiert werden, wobei fast keine Agglomerierung des Toners eintritt.

Ein besonders bevorzugtes Bindemittel für die erfindungsgemäßen Toner enthält z. B. einen Polyester mit einem Erweichungspunkt von 90 bis 11O⁰C, der aus Bisphenol A oder substituiertem Bisphenol A und einer Dicarbonsäure mit niedrigem Molekulargewicht wie Fumarsäure hergestellt wurde. Ein durch Dispergieren eines geeigneten Farbstoffs oder Pigments in dem Bindemittel erhaltener erfindungsgemäßer Toner hat wesentlich stabilere triboelektrische Eigenschaften und eine bessere Fließfähigkeit als bekannte Toner.

Die Erfindung wird durch die nachstehenden Beispiele näher erläutert Angaben in Teilen sind auf das Gewicht bezogen, falls nichts anderes angegeben ist.

Beispiel 1

350 Teile eines aus Bisphenol A und Fumarsäure hergestellten Polyesters mit einem Erweichungspunkt von 95 bis 100⁰C, nachstehend als »Polyester I« bezeichnet, 50 Teile fester Methylsiliconlack, 24 Teile Ruß und 8 Teile metallhaltiger Farbstoff (Handelsbezeichnung: Spilon Black BHH) wurden gemischt und mit einer Kugelmühle gemahlen, geschmolzen und mit einer Walzenmühle geknetet, gekühlt, mit einer Schnellmühle rohgemahlen und dann mit einer Pulverisiervorrichtung vom Luftdüsentyp pulverisiert. Der resultierende feinteilige Toner wurde klassiert, um einen Toner mit einer Teilchengröße von 3 bis 20 μΐη auszuwählen.

13 Teile des ausgewählten Toners und 87 Teile eines Träger-Eisenpulvers wurden zur Herstellung eines Entwicklers vermischt

Der Entwickler wurde zum Kopieren mit Hilfe einer elektrostatografischen Kopiervorrichtung vom Trokkentyp unter Verwendung von üblichem Papier eingesetzt, und es wurden scharfe, schleierfreie schwarze Bilder erhalten. Selbst nach kontinuierlicher Herstellung von 30 000 Kopien waren die anschließend hergestellten Kopien gut, und es wurde keine Verminderung der Bildqualität festgestellt.

Der Toner hatte eine ausgezeichnete Fließfähigkeit. Es konnte keine Verschlechterung der verschiedenen Eigenschaften (wie vorstehend aufgezählt) festgestellt werden.

Beispiel 2

Die Arbeitsweise von Beispiel 1 wurde wiederholt, wobei jedoch 375 Teile des Polyesters I und 25 Teile des festen Methylsiliconlacks anstelle der im Beispiel 1 genannten Mengen verwendet wurden. Das Ergebnis war etwa das gleiche wie im Beispiel 1.

Beispiel 3

Die Arbeitsweise von Beispiel 1 wurde wiederholt, wobei jedoch der Polyester I in einer Menge von 200 Teilen anstelle von 350 Teilen und der feste Methylsiliconlack in einer Menge von 200 Teilen anstelle von 50 Teilen und kein metallhaltiger Farbstoff verwendet wurde. Das Ergebnis war etwa das gleiche wie in Beispiel 1.

Beispiel 4

350 Teile eines aus Bisphenol A und Fumarsäure hergestellten Polyesters mit einem Erweichungspunk« von 100 bis 110⁰C nachstehend als »Polyester K« bezeichnet, 50 Teile fester Methylsiliconlack und 32 Teile Ruß wurden zur Herstellung eines Toners verwendet Das Kopieren wurde in ähnlicher Weise wie im Beispiel 1 durchgeführt Das Ergebnis war etwa das gleiche wie im Beispiel 1.

Beispiel 5

350 Teile Polyester 1,50 Teile fester Phenylsiliconlack, 24 Teile Ruß und 8 Teile metallhaltiger Farbstoff (wie in Beispiel 1 verwendet) wurden zur Herstellung eines Toners verwendet und das Kopieren wurde in entsprechender Weise wie in Beispiel 1 durchgerührt Das Ergebnis war etwa das gleiche wie in Beispiel 1, jedoch war die Fließfähigkeit etwas niedriger.

Beispiel 6

350 Teile Polyester 1,50 Teile fester Methylsiliconlack und 8 Teile Ruß wurden zu einem Toner verarbeitet und zum Kopien in ähnlicher Weise wie im Beispiel 1 verwendet. Das Ergebnis war etwa das gleiche wie im Beispiel 1.

Beispiel 7

Es wurde die Arbeitsweise von Beispiel 6 angewendet wobei jedoch Ruß in einer Menge von 40 Teilen anstelle von 8 Teilen verwendet wurde. Das Ergebnis war etwa das gleiche wie in Beispiel 6.

Beispiel 8

Es wurde wie in Beispiel 6 vorgegangen, wobei jedoch der Ruß in einer Menge von 60 Teilen anstelle von 8 Teilen verwendet wurde. Das Ergebnis war etwa das gleiche wie in Beispiel 6.

Beispiel 9

Die Arbeitsweise vom Beispiel 1 wurde wiederholt jedoch wurden anstelle des Polyesters I jeweils die vorstehend beschriebenen Polyester (B) bis (H) verwendet. Es wurde etwa das gleiche Ergebnis erzielt wie in Beispiel 1.

Beispiel 10

Die Arbeitsweise von Beispiel 1 wurde wiederholt wobei jedoch fester Phenylsiliconlack oder fester Methylphenylsiliconlack anstelle des festen Methylsiliconlackes verwendet wurde. Es wurde etwa das gleiche Ergebnis wie in Beispiel 1 erhalten.

Vergleichsbeispiel 1

>■> 400 Teile Polyester I, 24 Teile Ruß und 8 Teile metallhaltiger Farbstoff (wie in Beispiel 1 verwendet) wurden zu einem Toner entsprechend der Arbeitsweise von Beispiel 1 verarbeitet Nachdem 10 000 Kopien kontinuierlich hergestellt worden waren, war die Bildqualität beträchtlich verschlechtert und der Aggiomerierungsgrad des Toners war groß.

Vergleichsbeispie! 2

400 Teile Polyester K und 24 Teile Ruß wurden zu einem Toner wie in Beispiel 1 verarbeitet

Wenn 7000 Kopien kontinuierlich hergestellt wurden, war die Bildqualität beträchtlich herabgesetzt und der Agglomerierungsgrad des Toners war hoch.

Die triboelektrische Ladung (pC/g) und der Agglomerierungsgrad einiger Toner der vorstehenden Beispiele und Vergleichsbeispiele werden in Tabelle I gezeigt Die Veränderung der triboelektrischen Ladung und der Büddichte im Verlaufe des kontinuierlichen Kopierens gemäß Beispiel 1 und Vergleichsbeispiel 1 werden in Tabelle U gezeigt

Tabelle I

Triboelektrische Ladung

Agglomerierungsgrad

Beispiel 1 2

3 4

-3.92 -3,51 -4,70 -4.93

23,4 33,6 20.1 22.1

Fortsetzung

	Triboeleklrische	Vergleichs	-3,77	Il	Beispiel 1	Agglomerierungs-	Bilddichte
	Ladung	beispiel	-5,01		grad
	(jxC/g)	1	Tribo- BiId-
Beispiel		2	elek- dichte
5	-2,94	Tabelle 1	Irische	44,5
b	-5,57	Anzahl	Ladung	25,2
7	-4,68	der	(uC/g)	22,1
8	-2,86	Kopien		21,7


		82,9
		77'i

	Vergleichsbeispiel 1

	Tribo-
	elek-
	trische
	Ladung
	(μθ/g)

(d) Die Gewichtsmengen des Toners, die auf dem 74-μιη-, 149-μην bzw. 250^m-Sieb zurückbleiben, werden mit 0)3,0)2 bzw. ωι bezeichnet.

Agglomerierungsgrad - 2\ 5 ⁺

10

-3,92 -4,33 -4,14 -4,52 -5,27 -4,46 -4,78 -4,03 -3,55 -4,01 -3,79 -3,23 -4,15 -4,43 -5,19 -5,05

1,70 1,54 1,55 1,43 1,41 1,52 1,53 1,68 1,65 1,59 1,67 1,69 1,62 1,58 1,50 1,53

-3,77 -3,51 -3,02 -2,93 -1,94 -0,88

1,63

1,65

1,67

1,79

1,90

beträchtliche

Schleier, sehr

schlechte

Bildqualität

20

25

30

35

40

(2) Triboelektrische Ladung ^C/g).

Die triboelektrische Ladung (μθ/g) wird nach folgender Arbeitsweise gemessen.

a) Eine kleine Menge des Toners wird mit einer

geeigneten Menge eines Träger-Eisenpulvers [Siebbereich: 105 μπι—149 μπι (lichte Maschenweite)] zur Herstellung des Entwicklers vermischt. Dieser Entwickler wird dann in eine Meßvorrichtung gebracht und zusammen mit der Meßvorrichtung gewogen.

b) Anschließend wird die Meßvorrichtung mit

einem Voltmeter verbunden. Nach der Messung wird der Toner aus dem Entwickler mit Hilfe eines Abstreifers am Bodenteil der Meßvorrichtung entfernt. Im Verlaufe dieses AbstreifVorganges oszilliert die Nadel des Voltmeters. Die Oszillation der Nadel wird an einem geeigneten Punkt der Skala angehalten, worauf die Meßvorrichtung von dem Voltmeter abgetrennt wird, um die Menge des restlichen Entwicklers zu bestimmen. Anschließend wird der Wert Δ U der Spannung, der bereits von der Meßvorrichtung abgelesen wurde, durch die Menge Δ G, um die der Toner vermindert wurde, geteilt, um den Wert der Spannung in V je g Toner zu erhalten. Der Quotient wird mit der Kapazität des in der Meßvorrichtung befindlichen Kondensators multipliziert, um den Wert Γ der triboelektrischen Ladung wie folgt zu erhalten.

= 0,47 μΡ

1G[g]

50

Meßvorrichtungen und -methoden

(Pie gleichen Vorrichtungen und Methoden wurden auch in den folgenden Beispielen angewendet.)

(1) Agglomerierungsgrad:

Der Agglomerierungsgrad wird mit einer Pulver-Testvorrichtung in folgender Weise gemessen:

(a) Drei Behälter, die jeweils mit einem Sieb mit einer lichten Maschenweite von 74μητ, 149μπι βο bzw. 250 um ausgestattet sind, werden auf einer in Vibrationen versetzbaren Vorrichtung angeordnet und befestigt.

(b) 2 g des Toners werden auf das 250-um-Sieb gebracht

(c) Die Vorrichtung wird 40 min lang bei dem Wert 4,0 ihres Regelwiderstandes in Vibrationen versetzt

(3) Bilddichte:

Die Messung erfolgt mit einem Reflexionsdensitometer. Nachstehend werden einige Beispiele für Farbtoner aufgeführt

Beispiel 11

Teile Polyester 1,150 Teile fester Methylsiliconlack und 7 Teile eines organischen Benzidin-Gelbpigments, CI. 21 100 (Handelsbezeichnung: Symuler Fast Yellow GRF) wurden vermischt und mit einer Kugelmühle gemahlen, geschmolzen und mit einer Walzenmühle geknetet gekühlt mit einer Schnellmühle rohgemahlen und dann mit einer Pulverisiervorrichtung vom Luftdüsentyp feinpulverisiert Der resultierende feinteilige Toner wurde klassiert um einen feinen Toner mit einer Teilchengröße von 3 bis 20 μπι auszuwählen. 15 Teile des so ausgewählten feinen Toners wurden mit 85 Teilen eines Träger-Eisenpulvers zur Erzeugung eines Entwicklers vermischt Das Kopieren wurde mit diesem Entwickler mit Hilfe einer elektrostatografischen Trockenkopiervorrichtung unter Verwendung von üblichem Papier durchgeführt Es wurden scharfe, schleierfreie gelbe Bilder erhalten. Nach dem 20000 Kopien kontinuierlich hergestellt worden waren, war die Bildqualität nicht verschlechtert Wenn der Toner ein halbes Jahr lang bei Umgebungstemperatur und

12

-feuchtigkeit gelagert wurde, verschlechterten sich die Tabelle IV

verschiedenen Eigenschaften nicht. Als die vorstehende

Arbeitsweise unter Verwendung von Cl. Pigment Red (Magentapigment) bzw. eines organischen Cyanpigments (CI. 74 160) anstelle des organischen Benzidin-Gelbpigments wiederholt wurde, wurde ein Magentato-

ner bzw. ein Cyantoner erhalten. Wenn die drei Toner

überlappt wurden, wurden tiefschwarze Bilder erhalten. Die Zusammensetzung und die Testergebnisse von Beispiel 11 werden in den Tabellen III bis V gezeigt.

Beispiele 12 bis 28

Die Arbeitsweise von Beispiel 11 wurde wiederholt, wobei jedoch die Zusammensetzungen in Tabelle III anstelle der Zusammensetzung von Beispiel 11 verwendet wurden. Die Testergebnisse werden in Tabelle IV gezeigt.

Vergleichsbeispiele 3 bis 8

Die Arbeitsweise vom Beispiel 11 wurde wiederholt, wobei jedoch die Zusammensetzungen von Tabelle III anstelle der Zusammensetzung von Beispiel 11 verwendet wurden. Die Ergebnisse werden in den Tabellen IV und V gezeigt Wenn etwa 10 000 Kopien kontinuierlich unter Verwendung der resultierenden Toner hergestellt worden waren, stieg die Schleierbildung an, und der Agglomerierungsgrad wurde ebenfalls groß.

Tribo-

elektrische

Ladung

(μθ/g)

Farbreinheit

Agglomerierungsgrad

Beispiel 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

Tabelle III

Zusammensetzung der Toner der aufgeführten Beispiele und Vergleichsbeispiele

Polyester

(Gew.-Teile)

Fester
Methylsiliconlack

(Gew.-Teile)

Pigment

(Gew.-Teile)

Vergleichs-30 beispiel

3 4 5 6 J5 -4,51 -6,22 -4,03 -4,76 -4,82 -4,59 -5,04 -6,12 -5,54 -4,23 -3,53 -5,44 -5,63 -6,29 -5,65 -4,21 -6,24 -5,77

-5,56 -6,74 -2,42 -4.45 -6,78 -8,29

83 80 82 79 80 83 84 80 81 82 81 81 79 80 80 81 78 79

80 77 80 78 79 75

22,3 21,2 22,9 32,4 27,6 20,0 18,2 31,8 23,3 20,2 21,5 20,8 26,4 19,7 23,4 22,9 37,3 19,0

79,5 85,6 80,4 88,0 78,1 90,2

Beispiel
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28

Veigleichsbeispiel

3
4
5
6
7
8

Die Farbreinheit wurde mit einem FarbdifTerenz-Meßgerät gemessen.

(85)
(85)
(85)
(95)
(90)
(75)
(50)
K (90)
K (75)
(85)
(85)
(85)
K (90)
K (75)
(85)
(85)
K (95)
K (70)

I (100)
K (100)
I (100)
K (100)
I (100)
K (100)

15
15
15

5
10
25
50
10
25
15
15
15
10
25
15
15

5
30

CI. 21100 CI. 21100 Cl. 21100 CI. 21100 CI. 21100 CI. 21100 Cl. 21100 Cl. 21100 CI. 21100 CI. 21090 CI. 21090 Ci. 21090 CI. 21090 CI. 21090 CI. 21095 CI. 21095 CI. 21095 CI. 21095

CI. 21100 CI. 21100 CI. 21090 CI. 21090 CI. 21095 CI. 21095

(10) (7) (7) (7) (7) (7) (7) (8)

(12) (5) (7) (7) (8)

(13) (7) (8)

(7) (7) (7) (7) (7) (7)

45

Tabelle V

Beständigkeitstests für Entwickler in Beispiel 11 und Vergleichsbeispiel 3

Beispiel 11

Anzahl 50 der Kopien Triboelek-

Ladung

Vergleichsbeispiel 3

Bild- Tribodichte elekifiSCiic

Ladung

Bilddichte

60

65

1	-4,51
1000	-4,32
2 000	-4,10
3 000	-3,38
4 000	-4,27
5 000	-4,05
6 000	-3,93
7 000	-3,78
8 000	-4.29

1,52 1,50 1,55 1,56 1,48 1,47 1,62 1.58 1.51

-5,56 -5,72 -5,39 -4,82 -4,71 -4,36 -4,01 -3,55 -3.23

1,41 1,37 1,29 1,50 1,44 1,51 1,43 1,63 1,69

26 23	13	-"ort sctzung	,59	•5	679	14	wurde wiederholt,	Ergebnisse werden in den Tabellen VII und	Polyester	I-cster	Agglomerierungs-
\nzahl Beispiel 11 Vergleichsbeispiel 3	,67				wobei jedoch die Zusammensetzung in Tabelle VI			Methyl siliconlack
ier	,42				anstelle der Zusammensetzung in Beispiel 29 verwendet		(Gew.-	(Uew.-
Kopien Tribo- Bild- Tribo- Bilddichtc	,38			Vergleichsbeispiele 9 und 10	wurden. Die		Teile)	Teile)
elek- dichte elek	,40			Die Arbeitsweise vom Beispiel 29	VIII gezeigt.	Wenn 6000 Kopien kontinuierlich hergestellt wurden,
trische trische	,59	10		verstärkte sich der Schleier, und der			Pigment
Ladung Ladung			grad stieg an.	I (85)	15
('iC/g) l'jC/g)	Beispiel 29		Tabelle Vl	1 (85)	15	(Gew.-Teile)
	85 Teile Polyester I, 15 Teile fester Methylsiliconlack
9 000 -4,44 1,40 -2,61 1,73	und 4 Teile CI. Pigment Red 122 (Handelsbezeichnung:	15		1 (85)	15
Schleier	Fastgen Super Magenta RS) wurden vermischt und mit			I (95)	5
10 000 -4,02 1,52 -1,21 beträchtliche	einer Kugelmühle gemahlen, geschmolzen und mit einer					CI. Pigment (4) Red 122
UOOO -3,88 1,72 Schleier, ver- _n™ , ,, . _co schüchterte	Walzenmühle geknetet gekühlt mit einer Schnellmühle			I (50)	50	CI. Pigment (2)
12 000 -3,56 1,58 BildquaKtä»	rohgemahlen und dann mit einer Puiverisiervorrichtung	20				Red 122
13 000 -3,75 1,65 1A ΠΛΠ A 1 1 1 <"	vom Luftdüsentyp pulverisiert. Der erhaltene, feinteilige			K (80)	20	CI. Pigment (8)
14 UUU 4,11	Toner wurde klassiert um einen Toner mit einer		Beispiel			Red 122 CI. Pigment (4)
15 000 -3,69	Korngröße von 3 bis 20 μΐη auszuwählen. 15 Teile des so		29	K (80)	20	Red 122
16 000 -3,42	ausgewählten Toners und 85 Teile Träger-Eisenpulver	2=>	30			CI. Pigment (4)
17 000 -3,11	(wie in Beispiel 11 verwendet) wurden zur Herstellung			K (90)	10	Red 122
18 000 -3,50	eines Entwicklers vermischt Der Entwickler wurde zum		31			Cl. Pigment (4)
19 000 -3,42	Kopieren mit einer elektrostatografischen Trockenko	JO	32	1 (85)	15	Red 122
20 000 -3,61	piervorrichtung unter Verwendung von üblichem					CI. Pigment (5)
	Papier eingesetzt und es wurden scharfe Magenta-		33	I (95)	5	Red 81
Farbbilder erhalten. Nachdem 10 000 Kopien kontinu					CI. Pigment (3)
ierlich hergestellt worden waren, war die Bildqualität		34			Red 81
nicht verschlechtert Der Toner konnte ein halbes Jahr	Ji				Cl. Pigment (7)
lang bei Umgebungstemperatur und -feuchtigkeit ohne		35			Red 81
Verschlechterung der verschiedenen Eigenschaften			1 (100)	—	CI. Pigment (5)
gelagert werden.		36			Red 81
Die vorstehende Arbeitsweise wurde unter Verwen			K (100)	-
dung eines organischen Gelbpigments (CI. 21 090) bzw.	40	37
eines organischen Cyanpigiiiejns (C!. 74 160) austeile
von CI. Pigment Red 122 zur Erzeugung eines		38			CI. Pigment (4)
Gelbtoners bzw. eines Cyantoners wiederholt Die					Red 122
resultierenden drei Toner wurden übereinanderge-					Cl. Pigment (5)
schichtet zur Erzeugung tiefschwarzer Bildern.	45	Vergleichs-	Tribo-	Farb	Red 81
Die Zusammensetzung und die Testergebnisse		bcispiel	elektrischc	reinheit
werden in den Tabellen Vl bis VIII gezeigt		9	1 aHiino
			(nC/g)	(%)
Beispiele 30bis38		10
Die Arbeitsweise vom Beispiel 29 wurde wiederholt	50				Agglomerierungs-
wobei jedoch die Zusammensetzungen von Tabelle VI		T* 1-. It % /1 T			grad
anstelle der Zusammensetzung von Beispiel 29 verwen		Tabelle VII	-4,21	63,4
det wurden. Die Ergebnisse werden in Tabelle VII			-6,23	61,2
gezeigt			-3,21	63,8
	55		-4,55 -5,47	60,8 64.5
			-5,68	59,2
			-5,92	58,7	21,3
			-6,59	58,2	20,9
			-3,67	62,9	21,5
60		-5,12	61,1	33,0
	Beispiel		193
	29		20,!
	30		27,4
b5	31		23,2
	32 33	35,1
	34
	35
36
37
38

Fortsel/una

Tribo-

clcktrischc

Laduna

I'arbrcirihcil

Agglomerierungsurad

Vergieichsbeispiel

9
10

-3,34
-6,98

60,2
56,6

82,9

77,6

Tabelle VIII

Triboeiektrische Ladung und Bilddichie in Beispiel 29 und Vergleichsbeispiel 9 bei kontinuierlicher Verwendung der Toner

Anzahl Beispiel 29

der

Kopien Tribo- BiId-

clck- dichte

Irische

Ladung

(v.C/g)

Vergleichsbeispicl 9

Triboeiektrische Ladung

Bilddichtc

1000

2 000

3 000

-4,21
-4,53
-5,01
-4,87

4 000 -5,24

5 000 -4,72

6 000

7 000

8 000

9 000
10 000

-5,03
-5,56
-5,11
-4,92

-5,33

1,31
,33
,28
,29
,21
,30
,25
,18
,19
,22
,17

-3,34 -4,12 -3,98 -3,54 -2,67 -1,78 -1.01

-1,42 -1.37 -1,40 -1.41 -1,50 -1,62 Schleier beträchtlich, verschlechterte Bildqualität

Die vorstehende Arbeitsweise wurde wiederholt, wobei jedoch anstelle des organischen Phthalocyanin-Cyanpigments C. I. Pigment Red 122 bzw. ein organisches Gelbpigment (CI. 21 090) eingesetzt wurde. Es wurde ein Magentatoner bzw. ein Gelbtoner erhalten. Wenn diese drei Toner übereinandergeschichtet wurden, wurden tiefschwarze Bilder erhalten.

Die Zusammensetzung und die Testergebnisse werden in den Tabellen IX bis XI gezeigt.

Beispiele 40bis48

Die Arbeitsweise vom Beispiel 39 wurde wiederholt, wobei jedoch die in Tabelle IX aufgeführten Zusammensetzungen anstelle der Zusammensetzung von Beispiel 39 verwendet wurden. Die Ergebnisse werden in Tabelle X gezeigt.

Vergleichsbeispiele 11 bis 12

Die Arbeitsweise vom Beispiel 39 wurde wiederholt, wobei jedoch die Zusammensetzungen von Tabelle IX anstelle der Zusammensetzung von Beispiel 39 verwendet wurden. Die Ergebnisse werden in den Tabellen X und Xl gezeigt. Wenn die Toner zur Herstellung von 5000 Kopien verwendet wurden, verstärkte sich der Schleier, und der Agglomerierungsgrad stieg ebenfalls an.

Tabelle IX Beispiel 39

87,5 Teile Polyester I, 12,5 Teile fester Methylsiliconlack und 4,5 Teile organisches Phthalocyanin-Cyanpigment (C. I. 74 260) (Handelsbezeichnung: Fastgen Blue 5007) wurden vermischt und mit einer Kugelmühle gemahlen, geschmolzen und mit einer Walzenmühle geknetet, gekühlt, mit einer Schnellmühle rohgemahlen und mit einer Pulverisiervorrichtung vom Luftdüsentyp fein pulverisiert. Der erhaltene feinteilige Toner wurde klassiert, um einen Toner mit einer Körnchengröße von 3 bis 20 μηι auszuwählen. 15 Teile des so ausgewählten Toners und 85 Teile Träger-Eisenpulver (wie in Beispiel 11 verwendet) wurden zur Herstellung eines Entwicklers vermischt.

Der Entwickler wurde zum Kopieren mit einer elektrostatografischen Trockenkopiervorrichtung unter Verwendung von üblichem Papier eingesetzt. Es wurden scharfe, blaue, schleierfreie Bilder erhalten. Selbst nach kontinuierlicher Herstellung von 10 000 Kopien war die Bildqualität nicht verschlechtert.

Der Toner wurde ein halbes Jahr lang bei Umgebungstemperatur und -feuchtigkeit ohne Verschlechterung der verschiedenen Eigenschaften gelagert.

	Polyester	!■"ester	Pigment	(4,5)
		Mcthyl-		(2)
		silicon-		(8)
		lack		(4)
	(Gew.-	(Gew.-	(Gew.-Teile)	(4)
	Teilc)	Tcilc)		(4)
Beispiel				(5)
39	1 (87,5)	12,5	CI. 74260	(10)
40	I (87,5)	12,5	CI. 74260	(5)
41	I (87,5)	12,5	CI. 74260	(5)
42	! (95)	5	Cl. 74260
43	1 (50)	50	CI. 74260
44	K (85)	15	CI. 74260	(4,5)
45	K (85)	15	CI. 74280	(5)
46	K (75)	25	CI. 74280
47	I (90)	10	CI. 74280	Agglomcrierungs
48	1 (75)	25	CI. 74280	grad
Vergleichs
beispicl
11	I (100)	-	CI. 74260
12	K (100)	-	CI. 74280
Tabelle X
	Tribo-	Farb
	clcktrische	reinheit
	Ladung
	(μ-C/g)	(%)

Beispiel
39
40
41
42
43

-4,50
-5,98
-3,87
-4,21
-5,03

61,4
60,2
62,5
60.1
63.3

15,5
16.3
17,2
32,1
13.2

130 234/16

	26	23 679	Agglomerierungs-
Fortsetzung			grad
	Tribo-	l^:;<rb-
	cleklrische	rcinheil
	Ladung
	<y.C7g)	(%)	17,3
Beispiel			16,4
44	-6,12	59,4	15,1
45	-5,94	58,8	20,2
46	-5,34	60,5	15,0
47	-4,41	61,2
48	-4,77	62,0
Vergleichs			86,8
beispiel			72,4
11	-4,92	60,3
12	-7,99	57,0
Tabelle XI

Triboelektrische Ladung und Bilddichtc in Beispiel 39 und Vergleichsbeispiel 11 bei kontinuierlicher Verwendung der Toner

Anzahl	Beispiel 39	Bild	Vergleichsbeispiel 11	Bilddichtc
der		dichte
Kopien	Tribo		Tribo
	elek		elek
	trische		trische
	Ladung	1,32	Ladung	-1,40
	Iy-CVg)	1,29	(^CVg)	-1,42
1	-4,50	1,25	-4,92	-1,35
1000	-4,41	1,31	-4,56	-1,45
2 000	-4,92	1,37	-4,00	-1,51
3 000	-1,52		-3,52	(etwas
4 000	-4,76		-2,43	Schleier)
		1,35		Schleier, kein
		1,41		scharfes Bild
5 000	-5,53	1,40	-1,56
6 000	-5,14	1,34
7 000	-4,49	1,28
8 000	-4,88	1,26
9 000	-4,77
10 000	-5,01

Claims

Patentansprüche:

I. Toner für elektrostatografische Entwickler, der als Bindemittel einen Polyester und eine siliciumorganische Verbindung enthält, dadurch gekennzeichnet, daß der Polyester einen Erweichungspunkt von 80 bis 150⁰C, bestimmt nach der Ring- und Kugel-Methode, aufweist und die siliciumorganische Verbindung ein fester Siliconlack mit einem Molekulargewicht von 500 bis 2000 ist

Z Toner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er pro 100 Gewichtsteile des Polyesters mindestens 1 Gewichtsteil des festen Siliconlackes enthält

3. Toner nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß er pro 100 Gewichtsteile des Polyesters 2 bis 100 Gewichtsteile des festen Siliconlackes enthält.

4. Toner nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß er als festen Siliconlack Methylsiliconlack, Phenylsiliconlack oder Methylphenylsiliconlack enthält

5. Toner nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Bindemittel ein organisches Benzidin-Gelbpigment dispergiert ist.

6. Toner nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß er pro 100 Gewichtsteile des Bindemittels 2 bis 15 Gewichtsteile des organischen Benzidin-Gelbpigments enthält.

7. Toner nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß er als organisches Benzidin-Gelbpigment ein Pigment mit der C.I.Nummer 21 090,21 095 oder 21 100 enthält.

8. Toner nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Bindemittel ein organisches Magentapigment dispergiert ist.

9. Toner nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Magentapigment ein Pigment aus der Chinacridon- oder Rhodaminreihe ist.

10. Toner nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß er pro 100 Gewichtsteile des Bindemittels 2 bis 10 Gewichtsteile des organischen Magentapigments enthält.

II. Toner nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß er als organisches Magentapigment Cl. Pigment Red 122 oder CI. Pigment Red 81 enthält.

12. Toner nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Bindemittel ein organisches Cyanpigment der Phthalocyaninreihe dispergiert ist.

13. Toner nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß er pro 100 Gewichtsteile des Bindemittels 1 bis 10 Gewichtsteile des organischen Cyanpigments enthält.

14. Toner nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß er als organisches Cyanpigment ein Pigment mit der C.I.-Nummer 74 100, 74 250, 74 260, 74 280, 74 160 oder 74 180 enthält.