DE2631607A1

DE2631607A1 - Elektrophotographische entwicklerzusammensetzung

Info

Publication number: DE2631607A1
Application number: DE19762631607
Authority: DE
Inventors: Walter Crooks
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1975-08-15
Filing date: 1976-07-14
Publication date: 1977-02-17
Also published as: AR223801A1; CA1071003A; JPS54654B2; AU1617876A; GB1502745A; IT1063506B; ATA522476A; US3977871A; BR7605304A; AT351361B; BE845185A; FR2321143B1; FR2321143A1; JPS5223941A

Description

Anmelderin: International Business Machines

Corporation, Armonk, N.Y. 10504

Amtliches Aktenzeichen: Neuanmeldung Aktenzeichen der Anmelderin: SA 975 030

Elektrophotographische Entwicklerzusammensetzung

Die Erfindung betrifft eine elektrophotographische Entwicklerzusammensetzung mit einem Gehalt an einem Toner und einem fluorhaltigen Polymeren. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Verhinderung der Tonerfilmbildung auf einem bildtragenden Photoleiter.

In der deutschen Patentschrift 2 013 601 ist ein Verfahren zur Verhinderung der Tonerfilmbildung auf photoleitenden Oberflächen beschrieben, bei dem Polytetrafluoräthyleuteilchen dem Toner zugesetzt werden. Die Teilchen, die It. diesem Patent dem Toner zugesetzt werden, besitzen einen Durchmesser, der kleiner als der der Tonerteilchen ist.

In den US-Patentschriften 3 838 064 und 3 838 092 sind Zusammensetzungen und Verfahren zur Staubkontrolle beschrieben. Ein normalerweise stark stäubendes Material wird behandelt, indem sine kleine Menge fibrillierbaren Polytetrafluoräthylens zugegeben wird, und die Mischung wird dann bearbeitet, bis ein willkürliches Netzwerk von Fasern aus Polytetrafluoräthylen gebildet ist. In den Patenten werden zwei im Handel erhältliche Typen an fibrillierbarem Polytetrafluoräthylenharz beschrieben. Die eine Type ist eine kolloidale, wäßrige Dispersion, und die andere Type, welche als "feines Pulver" bezeichnet wird, wird durch Koagulation der Dispersion erhalten. Beide Typen sind für den Verwen-

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dungszweck gemäß den US-Patentschriften 3 838 064 und 3 838 092 geeignet. Für den Verwendungszweck gemäß vorliegender Erfindung ist jedoch nur die feinpulverisierte Type des fibrillierbaren PoIytetrafluoräthylenharzes geeignet. Der Grund hierfür ist nicht bekannt.

Die Herstellung der Harze zur erfindungsgemäßen Verwendung wird in der US-Patentschrift 2 559 752 beschrieben. Wie bereits oben angegeben, ist nur die feinpulverisierte Type des Harzes, die durch Koagulation der kolloidalen Dispersion erhalten werden kann, zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung geeignet.

Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einer elektrophotographischen Entwicklerzusammensetzung, bei deren Anwendung keine oder nur eine geringe Tonerfilmbildung auf dem Photoleiter stattfindet.

Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch eine elektrophotographische Entwicklerzusammensetzung mit einem Gehalt an einem Toner und einem fluorhaltigen Polymeren, die dadurch gekennzeichnet ist, daß das fluorhaltige Polymere ein willkürliches Netzwerk aus fasej rigem, feinpulverisiertem Polytetrafluoräthylen, dispergiert im j Toner, bildet.

Durch die Erfindung wird in vorteilhafter Weise erreicht, daß die j thermoplastischen Harzbestandteile des Toners auf der Oberfläche I des Photoleiters keine Filmbildung hervorrufen. Dadurch kann der

zeitliche und finanzielle Aufwand bei der Reinigung und dem Er-¹ satz von Photoleitern wesentlich herabgesetzt werden.

! Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden speziellen Beschreibung und des Ausführungsbeispiels näher erläutert.

In modernen elektrophotographischen Verfahren wird ein latentes elektrostatisches Bild gebildet durch Aufladen und nachfolgendes

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bildmäßiges Belichten einer photoleitfähigen isolierenden Oberfläche. Anschließend wird ein Toner verwendet, um das Bild zu entwickeln. Wenn die photoleitfähige Oberfläche erneut verwendet werden soll, muß eine Anhäufung von Tonermaterial vermieden werden. Die vorliegende Erfindung gibt eine Lösung dieses Problems an. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird in den Toner eine kleine Menge von fibrillierbarem Polytetrafluoräthylenharz eingearbeitet. Die Menge kann zwischen etwa 0,01 bis etwa 10 Gew.%, bezogen auf das Gewicht des Toners, liegen. Im allgemeinen wird eine Menge von 0,1 bis 2,0 Gew.% bevorzugt.

Fast alle im Handel erhältlichen Polytetrafluoräthylenharze sind nicht fibrillierbar. Die Herstellung eines fibrillierbaren PoIytetrafluoräthylens wird im Detail in der US-Patentschrift 2 559 752 beschrieben. Ein Material dieser Art ist im Handel von E. I. duPont erhältlich unter dem Warenzeichen "Teflon K, Type 10". Teflon K, Type 10 ist eine Polytetrafluoräthylensorte, welche ein freifließendes weißes Pulver darstellt, mit einer mittleren Teilchengröße von 500 um. Es soll hervorgehoben werden, daß typische Tonermaterialien, die in der Elektrophotographie verwendet werden, eine Teilchengröße in einem Bereich von etwa 5 bis etwa 20 um besitzen. Die vorliegende Erfindung unterscheidet sich deshalb von dem Inhalt des deutschen Patents 2 013 601 darin, daß gemäß diesem Polytetrafluoräthylenteilchen, deren Teilchengröße kleiner ist als die des Toners, zum Toner zugegeben werden. Für i den Verwendungszweck in der vorliegenden Erfindung müssen die Zusätze in faseriger Form vorliegen, wie in der zuvor genannten US-Patentschrift 3 838 064 angegeben ist. Dies wird dadurch erreicht,) daß die Mischung bei einer Temperatur oberhalb 20 ⁰C, aber unter- j halb der Zersetzungstemperatur des Toners und des Polytetrafluor- i äthylenharzes durchgearbeitet wird, bis ein willkürliches Netzwerk aus Fasern des genannten Polytetrafluoräthylenharzes gebildet ist.

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Die vorliegende Erfindung ist geeignet zur Verwendung mit beliebi-I gen Tonerzusammensetzungen, die in der Elektrophotographie üblich sind. Typische Zusammensetzungen sind Harze, beispielsweise eines I oder mehrere thermoplastische Harze wie Polystyrol, Polymethyl- !styrol, Polybutylmethacrylat, Polyvinylbutyral, Epoxidharze, Kolophoniumharze, deren Ester udgl., denen etwa 8% eines farbgebenden Pigments oder eines Farbstoffes, beispielsweise Ruß oder ein Nigrosinfarbstoff zugesetzt werden.

Die vorliegende Erfindung ist auch geeignet zur Verwendung mit beliebigen photoleitfähigen Oberflächen handelsüblicher elektrophotographischer Kopiergeräte. Sie ist beispielsweise geeignet zur Verwendung mit organischen Photoleitern, beispielsweise mit einem ' Photoleiter mit einem 1:1 molaren Verhältnis von Polyvinylcarbazol und Trinitrofluorenon. Sie ist auch geeignet zur Verwendung mit anorganischen Photoleitern wie glasiges Selen oder Legierungen desselben.

Beispiel I

, 70 g eines Hunt Graph-O-Print-Toners der P. A. Hunt Chemical Co. ; aus einem pigmentierten Polystyrol-n-Butylmethacrylat-Copolymeren wurden in einen Mischer gegeben. Zu diesem Toner wurden 2,1 g (3 Gew.%) Teflon K, Type 10-Zusatz gegeben. Das Dispergieren wurde I durchgeführt, indem der Mischer fünf Sekunden lang bei voller Umi drehungsgeschwindigkeit betätigt wurde und dann 10 Sekunden lang j abgestellt wurde. Diese Folge wurde 20 mal wiederholt. Nach dem ' Mischen wurde der mit Zusätzen versehene Toner in einem periodischen Arbeitsvorgang mit einem organischen Photoleiter zusammen-■ gebracht, der 8 Gew.% eines Polyesterklebstoffes (ein Äthyleni terephthalat-Isophthalat-Mischpolymerisat im Verhältnis 60:40) ; enthielt. Weiterhin enthielt der organische Photoleiter Polyvinyli carbazol und 2,4,7-Trinitro-9-fluorenon in einem Molverhältnis von j 1:1. Der periodische Arbeitsvorgang wurde durchgeführt mit einem j Laborgerät, weiches bis zu einem gewissen Grade den Reinigungsvor-

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gang in einem Kopiergerät simulierte. Die Mischung aus Toner und ' Zusatz wurde dabei kontinuierlich mittels eines Kaninchenfelles,
welches üblicherweise zur Reinigung von photoleitfähigen isolie- : renden Filmen verwendet wird, auf die Oberfläche des organischen
photoleitfähigen isolierenden Films gerieben. Nach 10 000 Umläufen wurde der Film geprüft, um den Grad der Tonerfilmbildung festzustellen. Anschließend wurde er mit einer Probe verglichen, welche ■ in einer gleichen Anzahl von Umläufen mit Toner und Kaninchenfell,! jedoch ohne Zusatz von Teflon K, behandelt worden war. Auf dieser
Oberfläche wurde eine starke Tonerfilmbildung festgestellt, während keine Tonerfilmbildung auf dem photoleitfähigen Film, der mitj dem Toner mit Teflon K-Zusatz behandelt worden war, festzustellen
war. i

Eine mikroskopische Untersuchung des Toners, welcher den Teflon K-j Zusatz enthielt, zeigte, daß dieser Zusatz in dem Toner in faseri-i ger Form verteilt war. Es wurde weiterhin beobachtet, daß der Zu- ; satz Teflon K auf dem Kaninchenfell abgeschieden wurde, was anzeigt, daß dieser Zusatz ein Netzwerk um die Fasern der Bürste
bildet.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

(1.) Elektrophotographische Entwicklerzusammensetzung mit einem Gehalt an einem Toner und einem fluorhaltigen Polymeren, dadurch gekennzeichnet,

daß das fluorhaltige Polymere ein willkürliches Netzwerk aus faserigem, feinpulverisiertem Polytetrafluoräthylen, dispergiert im Toner, bildet.
2. Elektrophotographische Entwicklerzusammensetzung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Gehalt von bis zu 10 Gew.%, bezogen auf das Tonergewicht, an Polytetrafluoräthylenfasern.
3. Elektrophotographische Entwicklerzusammensetzung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen Gehalt von 1,5 Gew,%, bezogen auf das Tonergewicht, an Polytetrafluoräthylenfasern.
4. Verfahren zur Verhinderung der TonerfUmbildung auf einem bildtragenden Photoleiter, dadurch gekennzeichnet,

daß der zum Sichtbarmachen des latenten elektrophotographischen Bildes verwendeten Entwicklerzusammensetzung in einer : Menge bis zu 10 Gew.%, bezogen auf das Tonergewicht, fein pulverisiertes Polytetrafluoräthylen zugesetzt wird, und dieses zur Ausbildung eines willkürlichen Netzwerkes aus Fasern in dem Toner dispergiert wird.

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