DE2629470C2 - Toner für elektrostatographische Aufzeichnungsverfahren - Google Patents

Toner für elektrostatographische Aufzeichnungsverfahren

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DE2629470C2 DE2629470A DE2629470A DE2629470C2 DE 2629470 C2 DE2629470 C2 DE 2629470C2 DE 2629470 A DE2629470 A DE 2629470A DE 2629470 A DE2629470 A DE 2629470A DE 2629470 C2 DE2629470 C2 DE 2629470C2
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Description

OCH3
Il
!
hat.
Z Toner gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Harz im wesentlichen transparent ist.
3. Toner gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Harz ein polymeres Veresterungsprodukt einer Dicarbonsäure und eines Diols, einschließlich ein Diphenol, umfaßt.
Die Anmeldung betrifft einen Toner gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei elektrostatographischen Aufzeichnungsverfahren verwendet man als Toner teilchenförmige Harze mit einem Farbstoff. Für Dreifarben-elektrostatographische Aufzeichnungsverfahren werden farbige Toner benötigt, nämlich gelbe, cyanfarbene und magentafarbene Toner. Aus der DE-OS 23 62 667 ist ein als »Pigment Yellow 12« bezeichneter Gelbtoner bekannt, der ein Diaryüd darstellt. Dieser bekannte Gelbiarbstoff ist nicht transparent und läßt sich in üblichen Tonerbindemitteln nur schlecht dispergieren. Ebenso sind auch die triboelektrischen Eigenschaften des bekannten Gelbtoners noch nicht befriedigend.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Toner für ein elektrostatographisches Aufzeichnungsverfahren zur
Verfügung zu stellen, der aus einem teilchenförmigen Harz und einem teilchenförmigen Gelbfarbstoff besteht und transparent ist, bei dessen Herstellung sich der Geibfarbstoff gut in dem teilchenförmigen Harz dispergieren läßt und der auch bei kontinuierlichem Gebrauch in automatischen elektrostatographischen Aufzeichnungsvor-
35 richtungen befriedigende triboelektrische Eigenschaften aufweist.
Diese Aufgabe wird durch einen Toner gemäß dem Patentanspruch 1 gelöst.
Der erfindungsgemäß als gelber Farbstoff in dem Toner verwendete Farbstoff hat die Formel
OCH3 „ n OCH,
V-N = N- C — C — NH-7
OCH, I
Ein solcher Farbstoff und dessen Herstellung wird in der US-PS 26 44 814 beschrieben. Dieser gelbe Farbstoff wird als Pigment Yellow 97 bezeichnet.
Dieser Farbstoff wird mit einem geeigneten teilchenförmigen Harz, beispielsweise einem Styrol-n-Butylmethacrylat-Harz unter Ausbildung eines Toners und dann mit einem herkömmlichen Träger, beispielsweise aus Stahl, der mit einem Terpolymeren beschichtet ist. kombiniert. In einem solchen Toner ist, im Unterschied zu den bekannten gelben Tonern, der Farbstoff in dem Tonerbindemittel gut dispergiert und bei dessen Herstellung leicht einmischbar. Die hervorstechendste Eigenschaft dieses Toners ist jedoch dessen überlegene triboelektrisehe Eigenschaft, welche es gestattet, diesen Toner in elektrophotographischen Aufzeichnungsverfahren mit großem Erfolg einzusetzen.
Es ist festgestellt worden, daß sich bei fortwährendem Gebrauch eines Benzidingelbtoners gemäß US-PS 33 45 293 in einer herkömmlichen automatischen elektrophotographischen Aufzeichnungsvorrichtung unter geregelten Bedingungen eine Lebensdauer von 1400 Kopien ergibt und zwei herkömmliche schwarze Toner Lebensdauern von 4200 und 9000 Kopien hatten, während eine Yellow 97-Tonerzusammensetzung eine Lebensdauer von mehr als 25 000 Kopien ohne nachteilige Wirkungen zeigte. Aus der nachstehenden Tabelle ist ersichtlich, daß Entwicklerzusammensetzungen unter Verwendung von Yellow 97-haltigen Tonern fähig sind, mindestens 25 000 Kopierzyklen mit annehmbarer Kopierqualität und Entwicklungscharakteristiken zu erreichen. Darüber hinaus zeigt das Yellow 97-Pigmenl selbst hohe triboelektrische Charakteristiken, die denjenigen weit überlegen sind, die gemäß dem Stand der Technik ermittelt werden können.
I I
I Tabelle
E? 		r 26 Toner des Beispiels 1 konzentration (%) 29 470 Tribo') Dichte Hinlergrund 10
ί S i Produkt dichte
I i 2,77 Durchschnitt
I I Zahl der Kopien Toner- 3,21 32.22 037 0,010
! I i 3,78 37.42 0,65 0,010
1 4,15 41,84 0,81 0,010 15
I I Etwa 14% I Anfang 4,43 Träger: Terpolymer-beschichtete Stahlperlen. 45.19 0,91 0,010
I relative 500 438 Teilchengröße 100 μπι 46,23 0,89 0,010
I Feuchte I 80% 1,OK 4,24 Tribo1) 44,63 0,90 0,010
i I relative 1.5 K. 435 (με/g) 47.68 0,90 0,010
I 1 Feuchte 2,OK 4,08 48.01 1,00 0,010 20
I j 2,5K 4.19 11,63 45.68 0.86 0,010
! i 3,OK 4.49 11,66 47.68 0,90 0,010
Ί
j 		3.5K 4.17 11,07 44,22 1,00 0,010
, S 4.0K 4.18 10,89 46.47 0.75 0,010 25
j 5 43 K 4.07 10,43 48.99 0,72 0,010
;■ 5,0K 10,19 48.56 0.82 0,010
] 53 K 2.99 11,24
6.0K 2.41 10,55 25.24 1.06 0,010
6.5K 2.40 IUO 23.57 0.72 0,010 30
i Anfang 2.26 11,38 22.68 0.75 0,010
6.5 K 232 9,85 22.97 0,87 0.010
)· 20% 7.0K 236 11,14 24.31 1,06 0.010
I relative 73K 134 11.72 23.98 0,90 o.o :o
ί Feuchte 8.0K 2.89 11.93 25.63 1,18 0,010 35
ϊ ^5K 2..1 22.43 1,29 0,010
9.0K 1.66 8.44 1839 1,04 0.010
i 9.5 K 2.12 9,78 18.44 0.55 0.010
ί 10,OK 1.82 9.45 18.11 1.04 0.010 40
'·< 10.5 K 1.70 10.16 18.15 0.80 0,010
ί 11.0K 2.20 9,65 12,08 1.06 n.oio
i 11.5K 2.38 10.16 17.56 1.14 0.010
\ 12.0K 2.43 8,72 20.14 0.97 0.010
'; 12.5 K 2.40 7,76 21.07 0.94 0.010 45
\ 13.0K 2.64 8,72 21.82 0.95 0.010
i 13.5 K 2.74 11.11 23.04 0.98 0.010
i 14.0K 2.90 8.54 23.40 0.99 0.010
14.5 K 2.89 9.97 30.87 0.84 0.010
15.0K 2.80 7,11 32.54 0.82 0.010 50
I 15.5K 3.11 7.98 30.77 0.62 0.010
ί 16.0K 2.92 8 46 30.87 0.94 0.010
ι 16.5K 2.90 8.67 32.05 0.90 0.010
t 17.0K 2.93 9.09 32.09 0.80 0.010
17.5 K 2.98 8,73 35.22 0.71 0.010 55
18.0K 2.81 8.54 34.16 0.67 0.010
ί 18.5 K 3.03 10.65 34.36 0.81 0.030
a
ί		 19.0K 3.08 11.26 36.36 0.83 0.030
I
I ') Tribo =		 19.5 K 2.90 10.99 36.46 0.84 0.020
20.0K 2.55 9.95 31.52 0.82 0.025 60
20.5 K 2.60 10.98 30.36 0.51 o.oi η
21.0K 2,65 11.07 30.16 0.81 0.010
21.5K 239 12.02 27,46 0,89 0,010
22.0K 2,65 11.46 26,47 0,80 0,010 65
22.5K 2,51 12.23 25,01 0,80 0,010
23,OK 231 12.01 25,29 0,64 0,010
23.5K triboelektrische Aufladung pro Masseneinheit. 11.84 25,78 0,77 0,010
24,OK ä 2) Tribo Produkt = Tonerkonzentration x Tribo. 10.87
24,5 K 11.90
25,OK 11.60
10,36
10,22
9,44
10,78
10,27
3
Als teüchenförmige Harze werden transparente Harze bevorzugt. Vorzugsweise wird ein Harz verwendet, das bei Raumtemperatur einen nichtklebenden bzw. klebrigen Feststoff darstellt, um dessen Handhabung und Verwendung in den meisten üblichen elektrophotographischen Aufzeichnungsverfahren zu erleichtern. Thermoplasten mit deutlich oberhalb Raumtemperatur liegenden Schmelzpunkten, die jedoch unterhalb der Tempcratur liegen, bei der übliches Papier zur Verkohlung neigt, sind wünschenswert. Die ausgewählten Harze soHtcr gute triboetektrische Eigenschaften und ausreichende Isoliereigenschaften aufweisen, um die Ladung zu halten, so daR cie in einer Vielzahl von Entwicidungssystemen angewandt werden können.
Während beliebige geeignete, transparente Harze, die die vorstehend angeführten Eigenschaften aufweisen, in dem erfindungsgemäßen System herangezogen werden können, werden insbesondere gute Ergebnisse bei der ίο Anwendung von Vinylharzen und polymeren Veresterungsprodukten einer Dicarbonsäure und eines Diols oder Diphenols erhalten. Jegliches geeignete Vinylharz kann in den Tonern des erfindungsgemäßen Systems unter Einschluß von Komopoiymeren oder Copolymeren von zwei oder mehr Vinylmonomeren verwendet werden. Typische derartige Vinyimonomereinheiten umfassen
Styrol; p-Chlorstyiol; Vinylnaphthalin; äthylenisch ungesättigte Mono-olefir.e, wie Äthylen, Propylen, Butylen.
Isobutylen; Vinylester, wie Vinylchlorid, Vinylbromid, Vinylfluorid, Vinylacetat, Vinylpropionat, Vinylbenzoat,
Vinylbutyrat; Ester von Λ-Methylen-aliphatischen Monocarbonsäuren, wie Methylacrylat, Äthylacrylat, n-Butylacrylat, Isobutylacrylat. Dodecylacrylat, n-Octylacrylat, 2-Chloräthylacrylat, Phenylacryiat, Methyl-rt-chioracry-
lat, Methylmethacrylat, Äthylmethacrylat, Butylmethacrylat; Acrylnitril, Methacrylnitril \crylamid, Vinyläther, wie Vinylmethyläther, Vinyhsobutyiäther, Vinyiäthyiäthcr; Vinylketone, wie beispieiswe.ie Vinyinieihyikeiun, Vinylhexylketon. Methylisopropeny'-ieton; Vinylidenhalogenide. wie Vinylidenchlorid, Vinylidenchlorfluorid und N-Vinylverbindungen, wie N-Vinvlpyrrol, N-Vinylcarbazol, N-Vinylindol, N-Vinylpyyroliden sowie deren Gemische.
Harze, die einen relativ hohen Prozentsatz an Styrol enthalten, werden bevorzugt, da sich bei deren Anwendung eine größere Bildschärfe und -dichte ergibt.
Die polymeren Veresterungsprodukte einer Dicarbonsäure und eines Diols oder Diphenols können ebenfalls als ein bevorzugtes Harzmaterial für die Tonerzusammensetzung gemäß der Erfindung Verwendung finden.
Besonders gute Ergebnisse werden mit dem Yellow 97-Farbstoff mit Styrol-Butylmetharrylat-Copolymeren, Styrol-Vinyltoiuol-Copolymeren. Styrol-Acrylat-Copolymeren, Polystyrolharzen, Harzen auf überwiegender Styrol- oder Polystyrolgrundlage, wie sie allgemein in der US-Reiissue Patentschrift 25 136 (Carlson) beschrieben sind, und mit Polystyrolmischungen, wie sie in der US-PS 27 88 288 beschrieben sind, erhalten. Optimale Ergebnisse werden mit Yellow 97 gemäß der Erfindung und Styrol-n-Buiylmethacrylat-Copolymerharzen unter Ausbildung eines Toners mit langer Lebensdauer erhalten.
Tonerbestandteile können durch Vermischung, Extrudieren, Vermählen und Mikropulverisierung vermischt werden.
Toner, die für die Verwendung mit einem Träger bei der Kaskaden- oder der Magnetbürstenentwicklung geeignet sind, weisen im allgemeinen eine durchschnittliche Teilchengröße von 5 bis 45 μπι auf. üin bevorzugter durchschnittlicher Teilchengrößenbereich beträgt 10 bis 20 μίτι, was zu maximalen Kopierdichten führt.
A.s Träger für den Toner kommen beispielsweise solche in Frage, die in den US-PS 26 18 551, 26 38 416, 26 18 552, 35 91 503 und 35 33 835 sowie 37 67 568 besc.rieben werden. Es werden etwa 1 Teil Toner mit 10 bis 2CO Gew.-Teilen Träger verwendet.
Optimale Träger sind solche aus Nickelbeeren. Nickelbeerenträger sind kugelförmige bzw. knotenförmige Trägerperlen, die in den US-PS 38 47 604 und 37 67 568 beschrieben werden, und sind durch eine gekörnte bzw. genarbte Oberfläche mit wiederkehrenden Einbuchtungen und Vorsprüngen gekennzeichnet, wodurch den Te.lchen ein relativ großer äußerer Oberflächenbereich verliehen wird.
Der erfindungsgemäße Toner ist insbesondere für die Anwendung in den farbelektrophotographischen Aufzeichnungsverfahren geeignet, die in der L1S-PS 38 04 619 beschrieben werden
In den Beispielen sind Teile und Prozentsätze auf das Gewicht bezogen, sofern dies nicht anders angegeben ist.
Beispiel 1
Ein Styrol-n-Butylmethacrylat-Copolymerharz wird mi* P;gment Yellow 97-Farbstoff derart verwendet, daß der t .irbstoff 3% des Tonermaterials umfaßt. Das Gemisch wird in einer Trommel-Taumel-Vorrichtung während etwa I h bei etwa 10 Upm vermischt und in einen Extruder eingegeben. Die extrudieren Spange wtrden mit einer Geschwindigkeit von etwa 15 m in einem Wasserbad von 500C eingeleitet, im Luftstrom getrocknet und zu Pellets mit einem Durchmesser im Bereich von 1.6 bis 3.2 mm zerkleinert. Diese Pellets werden sodann zu einer durchschnittlichen Teilchengröße von etwa 15 μιτι zerkleinert, und der Toner wird mit einem Methylterpolymer-beschichteten Stahlträger eines elektrostatographischen Entwicklers kombiniert. Dieser Entwickler wird in einem Kopiergerät mit einem Magnetbürsten-Entwicklungssystem verwendet. Der Selenphotoleiter wird aufgeladen, selektiv belichtet und mit dem gelben Entwicklet' entwickelt. Nach 25 000 Kopien werden noch immer Bilder mit gutem Kontrast, hoher Bilddichte und gutem Aussehen erhalten. Der Tribo des Entwicklers wird auf einer hohen Ebene aufrechterhalten, und zwar in ähnlicher Weise zu dem, wie in der Tabelle angegeben ist.
Beispiel II
Das in Beispiel! angeführte Verfahren wird erneut durchgeführt, wobei eine Konzentration von 5% bzw. 7% an Pigment angewandt wird, wobei ebenfalls gute Ergebnisse erhalten werden.
Beispiel III
D.is in Heispiel I angegebene Verfahren wird erneul durchgeführt, wobei jedoch ein knoietifömiiger Niekelrager mil einer narbigen Oberfläche, der üblicherweise als Nickelbeere be/eiehnel wird und in den US-PS
iK 47 e>()4 und 37 b7 5b8 beschrieben wird, eingesetzt wird. Verwendet man diesen gelben Kntwiekler anstelle des ■> gelben Knlwieklers, der in dem trichromatisehen, elektropholographischcn Aufzeichnungsverfahren des Beispiels I der IIS-PS .58 04 619 verwendet worden ist.so erhält man gute Ergebnisse.

Claims (1)

Patentansprüche:
1. Toner für elektrostatographische Aufzeichnungsverfahren, enthaltend ein teilchenförmiges Harz und einen teilchenförmigen gelben Farbstoff, dadurch gekennzeichnet, daß der gelbe Farbstoff die Formel
OCH3
<? ^—NHSO,—P ^—N = N — C-C— NH—P
DE2629470A 1975-07-28 1976-06-30 Toner für elektrostatographische Aufzeichnungsverfahren Expired DE2629470C2 (de)

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