DE2638509A1

DE2638509A1 - Entwicklermaterialien

Info

Publication number: DE2638509A1
Application number: DE19762638509
Authority: DE
Inventors: Franklin Jossel; Joseph Mammino
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1975-10-28
Filing date: 1976-08-26
Publication date: 1977-05-05
Also published as: NL182434C; FR2330040B1; GB1561533A; CA1074167A; JPS5936258B2; NL7610750A; JPS5255536A; NL182434B; DE2638509C2; US4078930A; FR2330040A1

Description

28 369 n/wa

XEROX CORPORATION, ROCHESTER, N.Y./USA

Entwicklermaterialien

Die Erfindung betrifft die Elektrofotografie und insbesondere verbesserte elektrostatografische Entwicklermaterialien, deren Herstellung und Verwendung.

Die Bildung und Entwicklung von Bildern auf der Oberfläche fotoleitfähiger Materialien auf elektrostatische Weise ist bekannt. Das grundlegende xerografische Verfahren, das durch

7 09818/0949

-z-

CF. Carlson in der US-PS 2 297 691 beschrieben worden ist, umfasst die Aufbringung einer gleichförmigen elektrostatischen Ladung auf einer fotoleitfähigen isolierenden Schicht, die Belichtung der Schicht durch ein Licht-Schatten-Bild zur Auflösung der Ladung auf den Bereichen der Schicht, die dem Licht ausgesetzt sind und die Entwicklung des resultierenden latenten elektrostatischen Bildes durch Abscheidung eines fein zerteilten elektroskopischen Materials, das als "Toner" bezeichnet wird, auf dem Bild. Der Toner wird normalerweise auf den Bereichen der Schicht, die eine Ladung zurückhalten, angezogen, wodurch ein Tonerbild gebildet wird, das dem latenten elektrostatischen Bild entspricht. Dieses Pulverbild kann sodann auf eine Trägeroberflä che, wie Papier, übergeführt werden. Das übergeführte Bild kann nachfolgend auf der Trägeroberfläche, wie beispielsweise durch Hitze, permanent fixiert werden. Anstelle der Ausbildung eines latenten Bildes durch gleichförmige Beladung der fotoleitfähigen Schicht und anschliessende Belichtung der Schicht mit einem Licht-Schatten-Bild kann das latente Bild auch durch direkte Beladung der Schicht in Bildkonfiguration ausgebildet werden. Das Pulverbild kann auf der fotoleitfähigen Schicht fixiert werden, sofern die Eliminierung der Pulverbildüberführungsstufe gewünscht ist. Eine andere geeignete Fixierungsweise, wie beispielsweise eine Lösungsmittel- oder Überzugsbehandlung, kann anstelle der vorstehend angeführten Wärme- bzw. Hitzefixierungsstufen angewandt werden.

Es sind verschiedenartige Methodiken zur Aufbringung der elektroskopischen Teilchen auf das zu entwickelnde latente

709818/0949

■i-

elektrostatische Bild bekannt. Eine Entwicklungsmethodik, die durch E.N. Wise in der US-PS 2 618 552 beschrieben worden ist, ist unter der Bezeichnung "Kaskaden"-Entwicklung bekannt. Bei dieser Methodik wird ein Entwicklermaterial, das relativ grosse Trägerteilchen umfasst, das feinzerteilte Tonerteilchen,die hierauf elektrostatisch beschichtet sind, aufweist, auf die elektrostatische latente bildtragende Oberfläche befördert und hierüber gewalzt oder kaskadiert. Die Zusammensetzung bzw. das Material der Trägerteilchen ist derart gewählt, dass die Tonerteilchen auf die gewünschte Polarität triboelektrisch aufgeladen werden. Bei der Kaskadierung oder Walzung des Gemisches über die bildtragende Oberfläche werden die Tonerteilchen auf dem geladenen Teil des latenten Bildes elektrostatisch abgeschieden und befestigt, während sie auf den nicht geladenen oder Hintergrundteilen des Bildes nicht abgeschieden werden. Die meisten der zufällig auf dem Hintergrund abgeschiedenen Tonerteilchen werden durch den walzenden Träger entfernt, was offensichtlich auf die grössere elektrostatische Anziehung zwischen Toner und Träger als zwischen Toner und entladenem Hintergrund zurückzuführen ist. Der Träger und der überschüssige Toner werden sodann in das Verfahren zurückgeführt. Diese Technik ist für die Entwicklung von Linienkopierbildern äusserst günstig.

Eine andere Methodik der Entwicklung elektrostatischer Bilder stellt das "Magnetbürsten"-Verfahren dar, das beispielsweise in der US-PS 2 874 063 beschrieben worden ist. Bei dieser Methodik wird ein Entwicklermaterial, das Toner und magnetische Trägerteilchen enthält, durch einen Magneten getragen. Das magnetische Feld des Magneten bewirkt eine

709818/0949

Ausrichtung des magnetischen Trägers in bürstenartiger
Konfiguration. Diese "Magnetbürste" wird mit der elektrostatischen bildtragenden Oberfläche zusammengebracht und die Tonerteilchen werden durch elektrostatische Anziehung von der Bürste zu dem latenten Bild gezogen.

Eine weitere Technik zur Entwicklung elektrostatischer latenter Bilder stellt das "Pulverwolken"-Verfahren dar, das beispielsweise durch CF. Carlson in der US-PS 2 221 776
beschrieben worden ist. Bei dieser Methodik wird ein Entwicklermaterial, das elektrisch geladene Tonerteilchen in einem gasartigen Fluid umfasst, in der Nähe der Oberfläche vorbeigeführt, die das latente elektrostatische Bild trägt. Die Tonerteilchen werden durch elektrostatische Anziehung aus dem Gas auf das latente Bild gezogen. Dieses Verfahren ist insbesondere bei der kontinuierlichen Tonerentwicklung verwendbar .

Andere Entwicklungsmethodiken, wie die sogenannte "touchdown" -Entwicklung, die beispielsweise durch R.W. Gundlach in der US-PS 3 166 432 beschrieben worden ist, können,
wenn geeignet, Verwendung finden.

Es ist offensichtlich, dass bei Entwicklungstechniken,
die einen Träger erfordern, der Träger und Toner ein geeignetes triboelektrisch.es Potential aufweisen müssen, um das elektrostatische Bild in geeigneter Weise entwickeln
zu können. Das Tonermaterial, das in einem elektrofotografischen Verfahren verwendet werden soll, muss fähig sein, eine Ladung der korrekten Polarität aufzunehmen, wenn es mit der

709818/0949

Oberfläche eines Trägermaterials bei den Kaskaden-, Magnetbürsten- oder "touchdown"-Entwicklungssystemen in reibende Berührung gebracht wird. Aus diesem Grund werden der Träger und das Tonermaterial derart gewählt, dass ihre triboelektrischen Eigenschaften unterschiedlich sind, was zu der Schaffung der gewünschten Ladung auf dem Tonermaterial führt, wodurch die Entwicklung des elektrostatischen Bildes ermöglicht wird.

Insbesondere sind Toner und Träger in der triboelektrischen Reihe, einer künstlichen Anordnung, in der Substanzen entsprechend ihrer elektrochemischen Potentialen angeordnet sind, voneinander getrennt. Die Bestimmung der Lage eines Materials in der triboelektrischen Reihe wird durch die Kontaktierung zweier Materialien, deren Trennung und Bestimmung ihrer jeweiligen Ladungspolarität mit einem Elektrometer oder einer anderen geeigneten Ladungsmessvorrichtung erreicht. Die Reihe wird sodann üblicherweise in abnehmender Reihenfolge von positiv zu negativ derart zusammengestellt, dass ein Material, das in der Reihe höher steht im Hinblick auf die in der Reihe niedriger stehenden positiv geladen ist. Wenngleich ein beliebiges Glied der triboelektri schen Reihe in sich selbst elektrisch neutral ist, so wird doch dann wenn zwei Glieder (deren Oberflächen im elektrochemischen Potential unterschiedlich sind) bei deren inniger Berührung eine Ungleichheit des Oberflächenpotentials an ihrer Berührungsgrenzfläche geschaffen (wobei die Elektronen von dem Glied niedrigeren Energieniveaus abfHessen) wodurch sie die festgestellte Oberflächenpotentialungleichheit auszugleichen versuchen. Wenn die Glieder getrennt oder

— 6 —

709818/0949

aus dem innigen Berührungskontakt gebracht werden, ist dem Ladungsübergang, der zwischen derartigen Gliedern zum Ausgleich ihrer verschiedenen Oberflächenpotentiale erfolgt ist, nicht ausreichend Zeit zur Umkehrung und dadurch der Aufrechterhaltung der ursprünglichen elektrischen Neutralität des jeweiligen Gliedes gegeben. Die Nettowirkung stellt eine elektrische Oberflächenladung dar, die auf jedem Element vorliegt, wobei die Ladungen von gleicher Grosse bzw. Höhe jedoch entgegengesetzter Polarität sind. Das Element bzw. Glied, das in der triboelektrischen Reihe höher steht, besitzt eine Ladung positiver Polarität.

Einige harzartige Materialien, die geeignete Eigenschaften, wie die Fähigkeit zum Schmelzen, Transparenz, Adhäsion etc. aufweisen, um sie in Tonern verwenden zu können, können jedoch infolge unerwünschter elektronischer Eigenschaften keine Verwendung finden, da diese ihren Einsatz in herkömmlichen Tonermaterialien nicht zulassen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Entwickler zu schaffen, der die vorstehend angeführten Nachteile nicht besitzt.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung wird in der Schaffung eines Entwicklers gesehen, der Bilder hoher Auflösung ergibt.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung wird in der Schaffung eines Entwicklers gesehen, der leicht gebildet werden kann.

Der Erfindung liegt schliesslich die Schaffung eines

709818/0949

Entwicklers zugrunde, bei dem sich geringere, mit dem Aufprall zusammenhängende Schwierigkeiten ergeben.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung liegt in der Schaffung eines Entwicklers, der zur Ausbildung von Bildern mit verringertem Hintergrund geeignet ist.

Der Erfindung liegt weiter die Aufgabe zugrunde, einen Entwickler mit erwünschten elektronischen Eigenschaften zu schaffen.

Die Erfindung ist schliesslich auf die Schaffung einer neuen Entwicklerzusammensetzung bzw. eines neuen Entwicklermaterials sowie auf ein neuartiges Abbildungsverfahren gerichtet.

Die vorstehend angeführten Aufgabenstellungen werden durch die Schaffung eines eldctrofotografi sehen Entwicklers erreicht, der einen Toner und einen Träger gleicher Zusammensetzung umfasst. Der Träger kann ein grosses Teilchen aus dem gleichen Material wie der Toner oder ein Teilchen mit einem Kernmaterial darstellen, das mit der Zusammensetzung bzw. einem Material beschichtet ist, das das gleiche wie die Tonerzusammensetzung bzw. das Tonermaterial darstellt. Dies stellt eine äusserst überraschende Tatsache dar, da sie im Gegensatz zu dem steht, was man als klassische elektrofotografische Entwicklungspraxis und -theorie angesehen hat. Das Verfahren, durch das Ladungen geschaffen werden, um Toner und Träger gleicher Zusammensetzung für den Betrieb in herkömmlicher Weise bei der elektrofotografischen Kopierung zu befähigen, ist nicht völlig verständlich.

709818/0949

Färbemittel bei sowohl Toner als auch Träger von identischer Zusammensetzung ist bzw. ein identisches Material darstellt, jedoch eine unterschiedliche kristalline polymorphe Form aufweist, oder wenn das gleiche Färbemittel entweder als Pigment oder als ein Farbstoff in Abhängigkeit von dem Lösungsmittel existieren kann, das bei der Bildung der Beschichtung und des Toners Verwendung findet. Das Färbemittel kann als Farbstoff in Molekulargrösse dispergiert werden oder in diskreten Pigmentgrössenteilchen in Abhängigkeit von dem Lösungsmittel vorliegen, das verwendet wird. Die im wesentlichen gleiche Zusammensetzung bzw. das im wesentlichen gleiche Material umfasst auch solche Fälle, bei denen die Zusammensetzung gleich sind, wo jedoch die Herstellungs- bzw. Ausbildungsverfahren eine geringfügige Schichtung bzw. Lagerung des Färbemittels, Füllstoffes oder anderen Materials in der Zusammensetzung bzw. dem Material, das den Träger und Toner ausbildet, bewirkt haben.

Jegliches geeignete Harz kann als Polymeres verwendet werden, aus dem das Tonerteilchen und die Trägerbeschichtung oder das homogene Trägerteilchen gebildet sind. Im Fall eines beschichteten Trägermaterials kann das Kernteilchen, auf dem die Zusammensetzung bzw. das Material, das den Toner bildet, beschichtet ist, aus einer beliebigen geeigneten Zusammensetzung gebildet sein bzw. ein beliebiges geeignetes Material darstellen. Typische Trägermaterialien schliessen Natriumchlorid, Ammoniumchlorid, Alumihium-kaliumchlorid, Rochellesalz, Natriumnitrat, Aluminiumnitrat, Kaliumchlorid, granuläres Zirkon, granuläres Silizium bzw. granuläres Silikon, Methylmethacrylat,

- 10 -

709818/0949

.A.

Als Theorie wird jedoch angenommen, dass der Unterschied der Grosse der Teilchen fürdie Schaffung einer unterschiedlichen Ladung zwischen dem kleinen Tonerteilchen und dem grossen Tragerteilchen verantwortlich ist.

Die mit der sogenannten "impaction" zusammenhängenden Schwierigkeiten, was die Beschichtung des Trägers mit Tonerfeinstoffen darstellt, was zu einer Veränderung der triboelektrischen Eigenschaften führt, werden durch die Erfindung praktisch ausgeschaltet, da die "impaction" der Tonerfeinstoffe auf der Oberfläche eines Trägers gleicher Zusammensetzung im wesentlichen keine nachteilige Wirkung hat.

Die erfindungsgemässen Entwickler umschliesen solche, in denen die Zusammensetzung bzw. das Material des Toners und des Trägers oder der Trägerbeschichtung in identischer Weise gleich oder im wesentlichen gleich sind. Zusammensetzungen bzw. Materialien, die im wesentlichen gleich sind, umfassen solche, in denen das Harz gleich jedoch der Pärbemittelgehalt durch eine geringe und unwesentliche Menge zwischen Toner und Träger unterschiedlich ist. Die im wesentlichen gleichen Materialien bzw. Zusammensetzungen würden auch solche einschliessen, die sich durch die Zufügung kleiner Mengen inerter Materialien unterscheiden, die die triboelektrischen Eigenschaften nicht beeinflussen. Die im wesentlichen gleichen Zusammensetzungen bzw. Materialien umfassen auch solche Fälle, in denen der Polymer in dem Toner und Träger in unterschiedlichem Ausmass in den Tonern und Trägern während der Bildung orientiert worden ist. Im wesentlichen die gleichen Zusammensetzungen bzw. Materialien sind auch solche, bei denen das

709818/0949

-A

Methacrylnitril; Acrylamid; Vinyläther wie Vinylmethyläther, Vinylisobutyläther, Vinyläthyläther und dergleichen; Vinylketone wie Vinylmethylketon, Vinylhexylketon, Methylisopropenylketon und dergleichen; Vinylidenhalogenide, wie Vinylidenchlorid, Vinylidenchlorfluorid und dergleichen; und N-VinyIverbindungen, wie N-Vinylpyrrol, N-Vinylcarbazol, N-Vinylindol, N-Vinylpyrroliden und dergleichen und deren Gemische. Bei typischen Styrolen wurde im allgemeinen festgestellt, dass Toner und Trägerharze, die einen relativ hohen Prozentsatz an Styrol enthalten, bevorzugt sind, da bei deren Anwendung eine grössere Bildfestlegung und -dichte erhalten werden. Das verwendete Styrolharz kann ein Styrolhomopolymer oder ein Styrolhomologes oder Copolymere von Styrol mit anderen Monomergruppen darstellen, die eine einzige Methylengruppe enthalten, die durch eine Doppelbindung an einem Kohlenstoffatom angefügt ist. Beliebige der vorstehend angeführten typischen Monomereinheiten können mit Styrol durch Additions polymer is ierung copolymerisiert werden. Styrolharze können auch durch die Polymerisierung von Gemischen von zwei oder mehreren ungesättigten Monomermaterialien mit einem Styrolmonomeren gebildet werden. Die angewandte Additionspolymerisierungstechnik umfasst bekannte Polymerisierungstechniken, wie freie radikalische, anionische und kationische Polymerisierungsverfahren. Beliebige dieser Vinylharze können mit einem oder mehreren anderen Harzen, sofern dies gewünscht ist, vorzugsweise anderen Vinylharzen vermischt werden, die eine gute triboelektrische Stabilität und gleichförmige Beständigkeit gegenüber physikalischer Zersetzung sicherstellen. Jedoch können auch

- 12 -

709818/0949

Glas, Stahl, Nickel, Eisen, Ferrite, ferromagnetische Materialien, Siliziumdioxid und dergleichen ein. Die bevorzugten Trägerkernmaterialien für die vorliegende Erfindung stellen Nickel- und Stahlteilchen dar. Die Nickelträger können unter den "knotenartigen" Trägerperlen ausgewählt werden, die in den US-Patentschriften 3 847 604 und 3 7 67 beschrieben worden sind, die durch eine knotenartige bzw. narbenartige Oberfläche mit wiederkehrenden Narben bzw. Verletzungen gekennzeichnet sind, wodurch den Teilchen ein relativ grosses äusseres Oberflächengebiet verliehen wird, und die aus Nickel zusammengesetzt sind. Diese werden üblicherweise als Nickelbeeren-Träger bzw. "Nickel-Berry-Carriers" bezeichnet. Es ist festgestellt worden, dass diese bevorzugten Trägerkernmaterialien wünschenswerte Beschichtungseigenschaften ergeben.

Ein beliebiges geeignetes Harz kann bei den Tonern und Trägern des vorliegenden Systems Verwendung finden unter Einschluss von Homopolymeren oder Copolymeren zweier oder mehrerer Vinylmonomerer. Typische derartige Viny!monomereinheiten schliessen ein, Styrol; p-Chlorstyrol; Vinylnaphthalin; äthylenisch ungesättigte Monoolefine, wie Äthylen, Propylen, Butylen, Isobutylen und dergleichen; Vinylester, wie Vinylchlorid, Vinylbromid, Vinylfluorid, Vinylacetat, Vinylpropionat, Vinylbenzoat, Vinylbutyrat und dergleichen Ester von alphamethylenaliphatischen Monocarbonsäuren, wie Methylacrylat, Äthylacrylat, n-Butylacrylat, Isobutylacrylat, Dodecylacrylat, n-Octylacrylat, 2-Chloräthylacrylat, Phenylacrylat, Methyl- Λ,- chlor acryl at, Methylmethacrylat, Äthylmethacrylat, Butylmethacrylat und dergleichen; Acrylonitril;

- 11 -

709818/0949

thermoplastische Harze des nicht-Vinyltypus auf Tonern und Trägern Anwendung finden, unter Einschluss von Kampfer (Harz), Phenolformaldehydharzen, ölmodifizierten Epoxyharzen, Polyurethanharzen, Zelluloseharzen, Polyätherharzen, Polycarbonaten, Polysulfonen, Polyphenylenoxiden, Silikono- und Fluorocarbonharzen und deren Gemischen.

Polymere Veresterungsprodukte einer Dicarbonsäure und eines Diols, das ein Diphenol darstellt, können ebenfalls als Harzmaterial für die Toner- und Trägermaterialien gemäss der Erfindung Anwendung finden. Der Diphenolreaktant besitzt die allgemeine Formel

H(OR¹Jn O

worin R substituierte und unsubstituierte Alkylenreste mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen, Alkylidenreste mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen und Cycloalkylidenreste mit 3 bis 12 Kohlenstoffatomen darstellt; R¹ und R" substituierte und unsubstituierte Alkylenreste mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen, Alkylarylenreste mit 8 bis 12 Kohlenstoffatomen, und Arylenreste darstellen; X und X¹ Wasserstoff oder einen Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeuten; und n^ und n₂ jeweils zumindest 1 sind und die Durchschnittssumme von n.. und n~ weniger als 21 beträgt. Diphenole, worin R einen Alkylidenrest mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen darstellt sind wegen ihres grösseren Blockierungswiderstandes, ihrer erhöhten Ausprägung des xerografischen Charakters

- 13 -

709818/0949

-Λ.

und weil eine vollständigere überführung der Tonerbilder erreichbar ist, bevorzugt. Optimale Ergebnisse unter den typischen Diolen werden mit Diolen erhalten, in denen R einen Isopropylidenrest darstellt und R¹ und R" unter Propylen und Butylenresten ausgewählt sind, da die aus diesen Diolen gebildeten Harze höhere Agglomerationsbeständigkkeit besitzen und äusserst leicht in die Papieraufnahmeblätter unter Schmelzbedingungen eindringen. Dicarbonsäuren mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen sind bevorzugt, da das resultierende Tonerharz eine grössere Beständigkeit gegenüber der Filmbildung auf wiederverwendbaren Bildoberflächen aufweist und der Ausbildung von Feinstoffen unter den Vorrichtungsbetriebsbedingungen widersteht. Optimale Ergebnisse werden mit öv-ungesättigten Dicarbonsäuren unter Einschluss von Fumarsäure, Maleinsäure oder Maleinsäureanhydrid erhalten, da eine maximale Beständigkeit gegenüber einer physikalischen Zersetzung des Toners sowie rasche Schmelzeigenschaften erhalten werden. Jegliches geeignete Diphenol, das der vorstehend angeführten Formel genügt, kann Anwendung finden. Typische derartige Diphenole schliessen ein: 2,2-Bis(4-betahydroxyläthoxyphenyl)-propan, 2,2-Bis(4-hydroxyisopropoxyphenyl)-propan, 2,2-Bis(4-betahydroxyäthoxyphenyl)-pentan, 2,2-Bis (4-betahydroxyäthoxyphenyl)-butan, 2,2-Bis(4-hydroxypropoxyphenyl)-propan, 2,2-Bis-(4-hydroxypropoxyphenyl)-propan, 1,1-Bis(4-hydroxyläthoxyphenyl) · butan, 1,1-Bis(4-hydroxylisopropoxy-phenyl)-heptan, 2,2-Bis-(3-methyl-4-betahydroxyäthoxy-phenyl)-propan, 1,1-Bis(4-betahydroxyäthoxyphenyl) -cyclohexan, 2,2'-Bis(4-betahydroxyäthoxyphenyl) -norbornan,*2,2'-Bis(4-betahydroxyäthoxystyryloxyphenyl)-propan; den Polyoxyäthylenäther von Isopropylidendiphenol, in dem beide phenolische Hydroxylgruppen oxyäthyliert

* 2,2'-Bis(4-betahydroxyäthoxyphenyl)-norbornan

- 14 -

709818/0949

•10.

sind und die Durchschnittszahl der Oxyäthylengruppen pro Mol 2,6 beträgt, den Polyoxypropylenäther von 2-Butylidendiphenol, in dem sowohl die phenolischen Hydroxygruppen oxyalkyliert sind als auch die Durchschnittszahl der Oxypropylengruppen pro Mol 2,5 beträgt, und dergleichen. Diphenole, in denen R einen Alkylidenrest mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen darstellt und R¹ und R" einen Alkylenrest mit 3 bis 4 Kohlenstoffatomen darstellt, sind infolge ihres grösseren Blockierungswiderstandes, ihrer erhöhten Ausprägung der xerografischen Charakteristiken und weil eine vollständigere Überführung der Tonerbilder erreichbar ist, bevorzugt. Es werden optimale Ergebnisse mit Diolen erhalten, in denenR Isopropyliden darstellt und R' und R" unter Propylen und Butylen ausgewählt sind, da die aus diesen Diolen gebildeten Harze höhere Agglomerationsbeständigkeit besitzen und äusserst leicht in Papieraufnahmeblätter unter Schmelzbedingungen eindringen.

Jegliche geeignete Dicarbonsäure kann mit einem Diol, wie dies vorstehend angegeben worden ist, unter Bildung der Toner und Trägermaterialien gemäss der Erfindung, entweder substituiert oder unsubstituiert, gesättigt oder ungesättigt, die die allgemeine Formel

HOOC R¹'' COOH
ⁿ3

besitzt, umgesetzt werden, worin R¹'' einen substituierten oder unsubstituierten Alkylenrest mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, Arylenreste oder Alkylenarylenreste mit 10 bis 12 Kohlenstoffatomen bedeutet und n₃ weniger als 2 bedeutet.

- 15 -

709818/0949

26385Q9

Typische derartige Dicarbonsäure unter Einschluss ihrer existierenden Anhydride sind: Oxalsäure, Malonsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Adipinsäure,Pimelinsäure, Suberinsäure, Acelainsäure, Sebacinsäure, Phthalsäure, Mesaconsäure, Homophthaisäure, Isophthalsäure, Terephthalsäure, o-Phenylenessig-ß-propionsäure, Itaconsäure, Maleinsäure, Maleinsäureanhydrid, Fumarsäure, Phthalsäureanhydrid, Traumatinsäure, Citraconsäure und dergleichen. Dicarbonsäuren mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen sind bevorzugt, da die resultierenden Tonerharze eine grössere Beständigkeit gegenüber der Filmbildung auf wiederverwendbaren Bildoberflächen aufweisen und der Bildung von Feinstoffen unter den Bedingungen des Vorrichtungsbetriebes widerstehen. Es werden optimale Ergebnisse mit oo-ungesättigten Dicarbonsäuren unter Einschluss von Fumarsäure, Maleinsäure oder Maleinsäureanhydrid erhalten, da eine maximale Beständigkeit des Toners gegenüber physikalischer Zersetzung sowie rasche Schmelzeigenschaften erreichbar sind. Die Polymerlsierungsveresterungsprodukte können mit einem oder mehreren anderen thermoplastischen Harzen, vorzugsweise aromatischen Harzen, aliphatischen Harzen oder deren Gemischen copolymerisiert oder gemischt werden. Typische thermoplasti sche Harze schliessen ein: Kampfer, Phenolformaldehydharze, ölmodifizierte Epoxyharze, Polycarbonat, Polysulfon, PoIyphenylenoxid, Polyurethanharze, Zelluloseharze, Harze des Vinyltypus und deren Gemische. Wenn die Harzkomponente des Toners und Trägers ein zugefügtes Harz enthält, sollte die zugefügte Komponente in einer Menge von weniger als etwa 50 Gew.%, bezogen auf das Gesamtgewicht des in dem Toner vorliegenden Harzes, vorliegen. Ein relativ hoher

- 16 -

709818/0949

-1.3.

ein, die im Colour Index, 3. Auflage, herausgegeben durch die Society of Dyers and Colourists,erwähnt sind, wie beispielsweise Russ, Nigrosinfarbstoff, Anilinblau, Calco Oil Blue, Chromgelb, Ultramarinblau, duPont Oil Red, Chinolingelb, Methylenblauchlorid, Phthalocyaninblau, Malachitgrün Oxalat, Lampenschwarζ, Rose Bengal und deren Gemische. Das Pigment oder der bzw. die Farbstoffe sollten in dem Toner in einer ausreichenden Menge vorliegen, um diesen hochgefärbt zu gestalten, so dass er ein klares sichtbares Bild auf einem Aufzeichnungselement ausbildet. Wenn somit beispielsweise herkömmliche xerografische Kopien getippter Dokumente gewünscht sind, kann der Toner ein schwarzes Pigment, wie Russ, oder einen schwarzen Farbstoff, wie Amaplast Black dye, vertrieben durch die National Aniline Products Ine, darstellen. Vorzugsweise wird das Pigment in einer Menge von etwa 3 bis etwa 20 Gew.%, bezogen auf das Gesamtgewicht des gefärbten Toners, verwendet. Wenn das verwendete Tonerfärbemittel einen Farbstoff darstellt, können im wesentlichen kleine Färbemittelmengen Anwendung finden. Es ist gefunden worden, dass für das erfindungsgemässe Verfahren besonders geeignete Materalien das Cyan-Färbemittel,Octadecy1-aminsulfamid-substituiertes Kupferphthalocyanin, Dimethyl-substituiertes Chinacridonpigment, Diarylidgelb, C. I.-Pigment 97, CI. Solvent Red 24, CI. Disperse Yellow 33, beschrieben in der US-PS 3 844 815, und Russ darstellen, da diese Materialien besonders stark gefärbte Bilder und gute triboelektrische Eigenschaften ergeben.

Die erfindungsgemässen Tonermaterialien können durch

- 18 -

709818/0949

Prozentsatz des polymeren Kondensationsproduktes aus Diol und Dicarbonsäure ist in der harzartigen Komponente des Toners bevorzugt, da eine grossere Verringerung der Schmelz temperaturen mit einer vorgegebenen Menge des zugefügten Materials erreichbar ist. Darüberhinaus werden schärfere und dichtere Bilder erhalten, wenn ein höherer Prozentsatz des polymeren Kondensationsproduktes aus Diol und Dicarbonsäure in dem Toner vorliegen. Beliebige geeignete Vermischungstechniken, wie Heisschmelz-, Lösungsmittel- und Emulsionstechniken können zur Incorporierung des zugefügten Harzes in das Tonergemisch Verwendung finden. Das resultierende Harzgemisch ist im wesentlichen homogen und mit Pigmenten und Farbstoffen hoch verträglich. Wo dies geeignet ist, kann das Färbemittel vor, gleichzeitig oder nach der Vermischungs- oder Polymerisierungsstufe zugefügt werden.

Zur Anwendung in dem Toner, homogenen Träger und Trägerbeschichtung gemäss der Erfindung geeignete Polymeren sind die Copolymeren von Styrol mit Estern von aliphatischen Alphamethylenmonocarbonsäuren. Das bevorzugte Copolymere stellt Styrol-n-Butylmethacrylat dar, wobei festgestellt worden ist, dass dies besonders wünschenswerte Schmelz- und triboelektrische Eigenschaften ergibt.

Jegliches Pigment oder jeglicher geeignete Farbstoff kann als Färbemittel für die Polymeren Anwendung finden, die den Toner und homogenen Träger oder die Beschichtungen des Trägerteilchens darstellen.

Tonerfärbemittel sind bekannt und schliessen diejenigen

- 17 -

709818/0949

beliebige bekannte Tonervermischungs- und vermahlungstechniken hergestellt werden- Beispielsweise können die Bestandteile durch Vermischung, Vermahlung oder Extrudierung der Komponenten und nachfolgende Mikropulverisierung des resultierenden Gemisches gründlich gemischt werden. Eine weitere zur Ausbildung von Tonerteilchen bekannte Technik stellt die Sprühtrocknung einer Kugelmühlen-gemahlenen Tonerzusammensetzung dar, die ein Färbemittel, ein Harz und ein Lösungsmittel umfasst.

Der Träger gemäss der Erfindung kann von beliebiger geeigneter Grosse sein, die geeignete triboelektrische Eigenschaften mit der gewählten Tonerteilchengrösse ergibt. Die Entwicklerkombinationen gemäss der Erfindung können zur Entwicklung von sowohl positiven als auch negativen elektrostatischen latenten Bildern bei sowohl normaler als auch Umkehrentwicklung Anwendung finden. Der Endteilchendurchmesser des beschichteten oder homogenen Trägers liegt geeignet zwischen etwa 50 Mikron bis etwa 1000 Mikron. Eine bevorzugte Teilchengrösse liegt zwischen etwa 7 5 und etwa 400Mikron, da die Tragerteilchen dann eine ausreichende Dichte unä Inertheit aufweisen, um eine Anhaftung an elektro statischen Bildern während der Kaskaden-Entwicklungsverfahren zu vermeiden. Ein optimales Verhalten der erfindungsgemässen Toner wird bei etwa 100 bis etwa 200 Mikron zum Erhalt von Bildern bester Dichte und hohen Lebensdauern erreicht. Der Träger kann mit dem Tonermaterial in einer beliebigen geeigneten Kombination Anwendung finden. Befriedigende Ergebnisse sind erhalten worden, wenn etwa 1 Gewichtsteil Toner mit etwa 10 bis etwa 200 Gewichtsteilen Träger verwendet wird. Eine bevorzugte Kombination

- 19 -

709818/0949

liegt zwischen etwa 1 bis etwa 5 Gewichtsteilen Toner pro 100 Gewichtsteilen Träger, wobei scharfe Bilder mit niedrigem Hintergrund erhalten werden. Die erfindungsgemässen Tonerteilchen können von beliebiger geeigneter Grosse sein, die, bei Kombination mit dem gewählten Träger, gewünschte triboelektrische Eigenschaften ergibt. Erfindungsgemässe Toner, die für die Verwendung mit dem Träger bei der Kaskaden- und magnetischen Entwicklung verwendbar sind, besitzen im allgemeinen eine durchschnittliche Teilchengrösse von etwa 5 Mikron bis etwa 45 Mikron. Ein bevorzugter durchschnittlicher Teilchengrossenbereich beträgt etwa 8 bis etwa 20 Mikron, was zu einem Druck maximaler Dichte und leichtem Schmelzen führt.

Das elektrostatische, latente Bild, das durch die Tonermaterialien gemäss der Erfindung entwickelt wird, kann auf einer beliebigen Oberfläche vorliegen, die zur Ladungszurückhaltung fähig ist. Bei elektrofotografischen Anwendungen wird ein fotoleitfähiges Element zur Bildung des elektrostatischen latenten Bildes verwendet. Die fotoleitfähige Schicht kann ein anorganisches oder organisches fotoleitendes Material darstellen. Typische anorganische Materialien umschliessen Schwefel, Selen, Zinksulfid, Zinkoxid und Kadmiumselenid. Typische organische Fotoleiter umfassen: Triphenylamin; 2,4-Bis(4,4'- diäthylamino-phenol)-1,3,4-oxiiiazol; N-Isopropylcarbazol; Triphenylpyrrol; 4 , 5-Diphenylimidazolidion ; 4 , 5-Diphenylimidazolidinäthion; 4,5-Bis(4'-amino-phenyl)-imidazolidinon; 1, 5-Dicyanonaphthalin; 1,4-Dicyanonaphthalin; Aminophthalodinitril; Nitrophthalodinitril; 1,2,5,ö-Tetraazacyclooctatetraen- (2,4,6,8); 2-Mercaptobenzothiazol-2-phenyl-4-diphenyliden-oxazolon;

- 20 -

709818/0949

xerografischer Kaskaden-Entwickler eingesetzt zu werden, annimmt. Der Tribo des Toners betrug nach 10 Minuten etwa -5 ,uc/g und nach einer Stunde -3,3 ,uc/g. In diesem und den folgenden Beispielen wurden die triboelektrischen Werte mittels eines Faraday-Käfigs gemessen, wie er in der US-PS 3 533 83 5 in Spalte 11, Zeilen 5 bis 28 beschrieben ist.

Beispiel II

Es wird ein Magenta-Entwickler durch Heranziehung von 65/3 Styrol-n-Butylmethacrylat-Copolymerpellets, zusammengesetzt aus 5 Gew.% eines 2,9-Dimethylchinacridonpigmentes in gleichförmiger Verteilung in dem Styrol-n-Butylmethacrylatharz als Trägerkomponente und dem gleichen Material, auf eine Grosse von etwa 15 Mikron vermählen als Tonerkomponente, hergestellt. Die Trägerkomponente besitzt eine Grosse von etwa 3 ,2 mm (1/8 inch) Durchmesser. Durch (roll mill tribo measurements )~Tribomessungen wird ermittelt, dass der Toner eine negative Ladung annimmt.

Entwicklerträgerpellets/ Toner

Tribo/ ,uc/g. 10 min. 30 min. 3 h

-5,8

-8,6

-5,4

Der Entwickler wird zur Entwicklung einer positiv geladenen und belichteten Selenplatte unter Verwendung der Kaskaden-Entwicklungstechnik, wobei eine Xerox-Flachplattenmaschine herangezogen wird, verwendet. Die negativ geladenen Teilchen

- 22 -

709818/0 9 49

- 20"-

6-Hydroxy-2,3-di(p-methoxy-phenyl)-benzofuran; 4-Dimethylamino-benzyliden-benzhydrazid; 3-Benzyliden-amino-carbazol; Polyvinylcarbazol; (2-Nitro-benzyliden)-p-brom-anilin; 2,4-Diphenyl-chinazolin; 1,2,4-Triazin; 1,5-Diphenyl-3-methylpyrazolin 2-(4'-dimethylaminopheny1)-benzoxazol; 3-Aminocarbazol; Polyvinylcarbazol-trinitro-fluorenon-Charge-Transfer-Komplex; Phthalocyanine und deren Gemische.

Die folgenden Beispiele definieren, beschreiben und vergleichen weitereMethodiken der Ausbildung und des Einsatzes der bevorzugten, neuartigen, erfindungsgemässen Entwickler. Teile und Prozentsätze sind in Gewichten bezeichnet, sofern dies nicht anders angegeben ist.

Beispiel I

Es wird, ein xerografischer Cyan-Entwickler durch Verwendung von extrudiertem 65/3 5-Styrol-n-Butylmethacrylat-Copolymerpellets einer Länge von etwa 1,6 mm (1/16 inch) bis etwa 3,2 mm (1/8 inch) und einem ungefähren Durchmesser von 3,2 mm (1/8 inch), zusammengesetzt aus etwa 5 Gew.% Heliogen Blue OS (vertrieben durch GAF), einem Kupfertetra-4-(octadecylsulfonomido)-phthalocyanin-Farbstoffpigment, gleichförmig zerteilt in Styrol-n-Butylmethacrylatpolymer als Träger komponente und -iem gleichen Material , gemahlen auf eine Grosse von etwa 15 Mikron als Tonerkomponente,, hergestellt. Durch Tribo-Messungen (Roll-mill total blowoff tribo measurements) wird festgestellt, dass der Toner eine negative Ladung einer ausreichenden Höhe, um als

- 21 -

709818/0949

2633509

haften an dem positiven latenten Bild auf der Selenplatte unter Ausbildung eines Druckes mit positivem Bildsinn an. Das Bild wird auf Papier elektrostatisch übergeführt und hitzegeschmolzen. Der erzeugte Druck ist sauber mit klarer Bildfestlegung und frei von Hintergrundtonerabscheidungen. Die Selenplatte wird von rückständigem Toner gereinigt und der Entwickler wird zur Schaffung mehrerer Bilder wieder verwendet.

Beispiel III

Es wird ein gelber Entwickler auf die in Beispiel I beschriebene Weise unter Heranziehung von 65/35 Styrol-n-Butylmethacrylatpellets, zusammengesetzt aus etwa 5 Gew.% Diarylit Gelb Pigment von duPont, klassifiziert im Colour Index als Pigment Yellow 12, CI. 21090, gleichförmig verteilt in Styrol-n-butylmethacrylatharz als Träger und als Toner hergestellt. Die Teilchengrössen sind wie in Beispiel I angegeben. Durch "Roll-mill total blow-off" Tribo-Messungen wird gezeigt, dass der Toner eine negative Ladung annimmt.

Tribo

Entwicklerträgerpellets/ 10 min. 1 h

Toner -0,95 -0,40

Beispiel IV

In diesem Beispiel wird ein magnetisches Nickelbeerenkernmaterial einer Grosse von etwa 100 Mikron mit einer

- 23 -

7098 18/0 94 9

-w·

Magentazusaitimensetzung beschichtet, wobei die Zusammensetzung auch als Toner dient. Drei magentabeschichtete Trägermaterialien werden durch Heranziehung der Gewichtsmengen des Toners des Beispiels II mit dem Nickelbeerenkernmaterial und durch Walzvermahlung (jar roll milling) des Gemisches zur gleichförmigen Beschichtung der Nickeloberfläche mit Toner hergestellt. Das Gemisch wird in einen erhitzten Ofen bei 121°C (25O°F) während einer halben Stunde eingebracht, was zu einem Träger führt, der mit der Magentatoner-Zusaramensatzung gründlich oberflächenbeschichtet ist. Das Gemisch wird zur Entfernung grober Teilchen gesiebt. Die hergestellten Träger sind:

	Gewichts menge Be schichtung	Gewichts- menge Trä gerkern g	mg Beschich tung - g Trä ger	% Beschich- tungsge- wicht
4A	0,9	600	,0015	,15
4B	1-8	600	,0030	,30
4C	3-6	600	,0060	,60
4D	O	600	0	0

Jeder der vorstehend angeführten Träger wird mit dem Toner des Beispiels II unter Bildung eines xerografischen Entwicklers kombiniert, der eine 4%-ige Tonerkonzentration enthält. Es werden Messungen (Roll mill, total blow-off measurements) durchgeführt, die ergeben, dass die erzeugten Entwickler, in denen die Toner und die Trägerbeschichtung in Berührungsladungskonfiguration aus dem gleichen

- 24 -

709818/0949

Material bestehen, allesamt im Vergleich zu dem Entwickler 4D gut verwendet werden können und sich gut verhalten, in dem die Berührungsmaterialien unterschiedlich sind. Dieses Beispiel zeigt in überraschender Weise, dass die Beschichtung die Tribo-Eigenschaften nicht erheblich beeinflusst.

Tribo,uc/g (Gew.%) (Tonerkonzentration)

Probe
Entwickler 10 min. 30 min. 3 h 26 h

4A 5,2 (3,9) 6,3 (3,9) 8,9 (3,7) 12,2 (3,6)

4B 4,5 (3,8) 6,1 (3,7) 8,6 (3,9) 9,5 (3,8)

4C 4,1 (3,8) 5,8 (3,8) 8,6 (3,9) 10,8 (3,7)

4D 5,3 (3,7) 6,8 (3,8) 9,6 (3,8) 10,5 (3,6)

Beispiel V

50	h
11,5	(3,8)
9,6	(3,9)
9,3	(3,7)
9,3	(3,7)

Die in Beispiel IV beschriebene Trägerbeschichtungszusammensetzung wird durch Auflösung des Toners in einem Lösungsmittel, Zufügung von Nickelbeerenkernen von 100 Mikron zu dem Polvmer-Pigment-LösungsmitteLgsnisch, wobei das Gemisch auf geeignete Weise gerührt wird, und Hitze zur Entfernung des Lösungsmittels angewandt wird, hergestellt. Es resultiert ein Träger, der auf der Oberfläche mit der Tonerzusammensetzung sorgfältig beschichtet ist. Der beschichtete Träger wird mit einem Toner der gleichen chemischen Zusammensetzung wie die Beschichtung, jedoch einer Grosse von 10 Mikron, kombiniert. Es werden Tribo-Messungen, die nachstehend angeführt sind, durchgeführt, und Drucke unter Heranziehung der Magnetbürstenentwicklungstechnik hergestellt.

- 25 -

709818/0949

-W-Die Drucke weisen eine zufriedenstellende Schärfe auf,

Tonerkonzentra- Tribo

tion Gew.% ,uc/g

Nach 10 min. 1,93 8,57

Nach 6 Drucken 1,30 9,45

Beispiel VI

Ein Polymermaterial aus 65/3 5-Styrol-n-Butylmethacrylat mit Polyvinylbutyral und 10 Teilen Russ wird auf eine Teilchengrösse von etwa 1,6 mm (1/16 inch)gefrittet und als Träger in Kombination mit 1 % Toner der gleichen Zusammensetzung einer Teilchengrösse von etwa 15,u kombiniert. Es werden Tribo-Messungen durchgeführt, die zeigen, dass der Toner eine positive Ladung niedriger Höhe annimmt und ümkehrbilder entwickeln sollte, wenn er, wie dies in Beispiel II beschrieben worden ist, zur Herstellung von Bildern verwendet wird. Der Tribo betrug nach 10 Minuten 0,3.uc/g und nach 1 Stunde 0,6 ,uc/g.

In überraschender Weise erweist sich dieser Entwickler als ambipolarer Entwickler, d.h. es kann sowohl ein Positiv- als auch ein Negativ-Bilddruck in Abhängigkeit von der für den elektrostatischen Transfer angewandten Ladungspolarität erzeugt werden.

- 26 -

7 0 9 8 18/03 49

Kopier-	Tonerkon	Tribo	Tribo	Feuchtig	Tempe
zählung	zentration	.uc/g	Produkt	keit %	ratur °
(K)	%
Flaschen
probe	2,04	4,72	9,63
,5	3,26	7,92	25,82
1,0	3,73	7,64	28,50
1,5	3,60	7,95	28,62
2,0	3,79	7,84	29,71
2,5	3,40	8,67	29,48
3,0	3,46	8,44	29,20
3,5	3,44	8,58	29,52
4,0	3,57	8,87	31 ,67
4,5	3,67	8,23	30,20
5,0	3,61	8,23	29,60
6,0	3,12	8,20	29,60
7,0	2,67	9,43	25,18
8,0	2,77	9,50	26,31
9,0	2,34	11 ,34	27,96
10,0
11 ,0	2,13	10,00	21 ,30	18	73
12,0	2,27	10,23	23,05
13,0	2,23	10,00	22,30
14,0	2,31	10,00	23,10	25	73
15,0	2,22	9,74	21 ,62	25	73
16,0	2,07	9,74	20,37	23	73
17,0
18,0
19,0
20,0	1,75	9,03	15,80
21 ,0	1 ,30	10,22	13,29
22,0	1,57	8,57	13,45	32	73
23,0
24,0	1 ,48	8,52	12,61
25,0	1,11	10,71	11 ,89

+) Das Triboprodukt stellt die Tonerkonzentration mal Tribo dar und ist eine Bewertungsgrösse.

- 28 -

709818/0949

>■&■

Beispiel VII

Es wird ein xerografischer Magenta-Entwickler durch Bildung eines 2 %-igen Gemisches von Styrol-n-Butylmethacrylat-Copolymer mit 2,9-Dimethylchinacridon-Pigment, identifiziert im Colour Index als Pigment Red 122, vertrieben durch American Hoechst Corporation unter der Bezeichnung Hostaperm Pink E . hergestellt. Dieses Gemisch wird auf Stahlträgern einer Grosse von etwa 100 Mikron beschichtet. Das prozentuale Beschichtungsgewicht auf dem Stahlteilchen beträgt etwa 0,3. Die Tonerteilchengrösse beträgt etwa 15 Mikron. Dieses Material wird in einer herkömmlichen Xerox 6500 Vorrichtung geprüft und die Tribo-Messungen werden über einen Zeitraum der Herstellung von 25.000 Kopien ermittelt. Die Ergebnisse sind nachstehend angeführt und zeigen, dass der Magenta-Toner bei Kombination mit Magenta-Toner-beschichtetem Stahl wünschenswerte triboelektrische Eigenschaften ergibt.

709818/0949

•lt.

Beispiel VIII

Ein Magenta-Toner einer Teilchengrösse von etwa 15 Mikron wird wie in Beispiel II gebildet und mit etwa 0,3 Gew.% auf einem Nickelbeeren-Träger einer Teilchengrösse von etwa 100 Mikron beschichtet. Ein Entwickler wird durch Kombination von etwa 100 g Magenta-Toner der gleichen Zusammensetzung und etwa 2500 g des Trägers unter Ausbildung eines 3,8 %-igen Entwicklers ausgebildet. Der Entwickler wird in einer modifizierten Xerox 7 20-Vorrichtung geprüft, wobei die folgenden Tribo-Eigenschaften ermittelt werden.

	Tonerkonzentration %	Tribo ,uc/g
Nach 10 min.	3,76	3,2
Anf angsdrucke	2,87	6,2
1 .000	2,11	20,1
2.000	4,59	11 ,8
3.000	4,47	11 ,0
4.000	3,78	13,5
5.000	3.00	15,8

Beispiel IX

Ein Cyantoner einer Teilchengrösse von etwa 15 Mikron wird wie in Beispiel I ausgebildet und bis zu etwa 0,6 Gew.% auf Stahlträger einer Teilchengrösse von etwa 1OO Mikron

- 29 -

709818/0949

beschichtet. Es wird ein Entwickler durch Kombination von etwa 66 g Cyantoner der gleichen Zusammensetzung und etwa 22OO g des beschichteten Trägers unter Bildung eines 3 %-iges Entwicklers hergestellt. Der Entwickler wird in einer modifizierten Xerox-7 20-Vorrichtung geprüft, wobei die folgenden Triboeigenschaften ermittelt werden:

Druck Nr.	Tonerkonzentration %	Tribo ,uc/g
10 min. - Walz		J
mühle	3,1	4,4
Anfangsdrucke	3,4	9,1
1 .000	3,0	12,5
2.000	3,0	9,8
3.000	3,6	8,8
4.000	4,4	6,3
5.000	3,3	10,2

Beispiel X

Es wird ein gelber Entwickler wie in Beispiel I unter Verwendung von 65/3 5 Styrol-n-Butylmethacrylatharz, zusammengesetzt aus etwa 5 Gew.% Colour Index Pigment Yellow 97, erhältlich durch American Hoechst Corporation als Permanent Yellow FGI^aIs Toner hergestellt. Dieses Tonermaterial wird auf Stahlträger einer Grosse von etwa 100 Mikron beschichtet. Das prozentuale Beschichtungsgewicht auf den beschichteten Stahlteilchen beträgt etwa 0,6. Die Tonerteilchengrösse beträgt etwa 15 Mikron. Durch "Roll-mill tribo measurements"-Messungen ergibt sich, dass der Toner eine negative Ladung annimmt.

- 30 -

709818/0949

26385Q9

- 2er -36.

Tribo,uc/g (Tonerkonzentration Gew.%)

10 Minuten 30 Minuten 180 Minuten

-4,8 (1,8) -7,7 (2,0) -10,3 (1,9)

Dieser Entwickler wird zur Entwicklung eines positiv geladenen Selenfotorezeptors, wie dies in Beispiel II beschrieben ist, verwendet. Der erzeugte Druck ist sauber mit scharfer Definition und frei von Hintergrundablagerungen. Es werden mehrere Bilder dieser Qualität erzeugt.

Beispiel XI

Es wird ein roter Entwickler„wie dies in Beispiel I beschrieben worden ist, unter Verwendung von 65/3 5 Styrol-n-Butylmethacrylat-Copolymerpellets, zusammengesetzt aus etwa 1,25 Gew.% CI. Solvent Red 24 Farbstoff, erhältlich durch American Cyanamid Company unter der Bezeichnung Calco Oil Red DM als Tragerkomponente und der gleichen Zusammensetzung, gemahlen auf eine Grosse von etwa 15 Mikron als Tonerkomponente, hergestellt. Der Träger hat einen Durchmesser von annähernd 3,2 ■ (1/8 inch). Durch "Roll-mill tribo measurement" Messungen wurde gezeigt, dass der Toner eine negative Ladung annimmt.

Tribo ,uc /g 10 Minuten 30 Minuten

Entwicklertragerpellets/ - 1 5 -2 2 Toner ' '

- 31 -

709818/0949

Beispiel XII

Ein gelber Toner einer Teilchengrösse von etwa 15 Mikron wird durch Sprühtrocknung eines 5 Gew.%-igen Gemisches von CI. Disperse Yellow 33 Farbstoff in 65/3 5 Styrol-n-Butylmethacrylat-Copolymerharz aus einem Methyläthylketon-Lösungsmittel gebildet. Das Färbemittel wird in dem Copolymerharz aufgelöst. Dieses Tonermaterial wird auf einem Stahlträger von etwa 100 Mikron aus einem Chloroform-Lösungsmittel, wie dies in Beispiel V beschrieben worden ist, beschichtet. Das prozentuale Beschichtungsgewicht auf dem Stahlteilchen beträgt etwa 0,4. Das in der Trägerbeschichtung dispergierte Färbemittel liegt, wie durch mikroskopische Untersuchung festgestellt werden konnte, in Form von Pigmentteilchen vor. Der beschichtete Träger wird mit dem Toner der gleichen Zusammensetzung kombiniert und zur Erzeugung mehrerer elektrofotografischer Drucke befriedigender Qualität unter Verwendung einer Xerox Model D-Flachdruckvorrichtung kombiniert.

Beispiel XIII

Ein Cyantoner einer Teilchengrösse von etwa 15 Mikron wird hergestellt, der aus der Beta-Form eines metallfreien Phthalocyanin-Pigmentes, dispergiert in 6 5/3 5-Styrol-n-Butylmethacrylat-Copolymerharz in einer Konzentration von 5 Gew.% zusammengesetzt ist. Ein Stahlkern einer Teilchengrösse von etwa 100 Mikron wird mit der x-Form des gleichen metallfreien Phthalocyaninpxgmentes_;dispergiert

- 32 -

709818/0949

in 65/35 Styrol-n-Butylmethacrylat-Copolymerharz, in 5 Gew.%-iger Konzentration beschichtet. Beide Kristallformen des Pigmentes werden aus Monolite Fast Blue GS, erhältlich durch Harold Hoffmann Co., wie dies in US-PS 3 357 989 beschrieben ist, hergestellt. Der beschichtete Träger wird mit dem Toner der gleichen Zusammensetzung kombiniert und zur Erzeugung mehrerer elektrofotografischer Drucke guter Qualität unter Verwendung einer Xerox Model-D Flachplattenvorrichtung verwendet.

Wenngleich die vorstehend angeführten Beispiele im Hinblick auf die Bedingungen und verwendeten Materialien spezifisch waren, können beliebige der vorstehend angeführten typischen Materialien an deren Stelle, wenn dies geeignet ist, in den vorstehenden Beispielen mit ähnlichen Ergebnissen eingesetzt werden. Zusätzlich zu den Stufen der Ausführung des erfindungsgemässen Verfahrens können andere Stufen oder Modifizierungen Anwendung finden, sofern dies gewünscht ist. Beispielsweise könnten magnetische Teilchen zu der Polymerzusammensetzung, die den Toner und Träger bildet, zugefügt werden, um eine Verwendung in magnetischen Entwicklungssystemen zu ermöglichen. Darüberhinaus können andere Materialien in das System gemäss der Erfindung eingebracht werden, die die Eigenschaften der Systeme für ihren derzeitigen Gebrauch begünstigen, synergisieren oder in anderer erwünschter Weise beeinflussen.

- 33 -

709818/0949

Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Entwicklermaterial, das einen Toner und einen Träger umfasst, dadurch gekennzeichnet , dass der
Toner und der Träger im wesentlichen die gleiche Zusammensetzung aufweisen, bzw. das im wesentlichen gleiche Material darstellen.

2. Entwickler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Material ein Polymermaterial und ein
Färbemittel umfasst.

3. Entwickler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Material des Trägers und des Toners identisch ist.

4. Entwickler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Toner eine Teilchengrösse zwischen etwa

8 und etwa 20 Mikron aufweist.

5. Entwickler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger eine Teilchengrösse zwischen etwa
50 und etwa 1000 Mikron besitzt.

6. Entwickler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Polymermaterial Styrol-n-Butylmethacrylat umfasst.

- 34 -

709818/0949

7. Entwickler nach Anspruch 2, dadurch gekennz eich n e t , dass das Färbemittel unter Kupfertetra-4-(octadecylsulfonomido)-phthalocyanin, Russ, 2,9-Dimethylchinacridon, Pigment Yellow 12 (CI. 21090), CI. Pigment Yellow 97, CI. Solvent Red 24, CI. Disperse Yellow 33 oder CI. Solvent Yellow 29 ausgewählt ist.

8. Entwicklermaterial, das einen Toner und einen Träger, worin der Träger ein Kernteilchen, das durch eine Beschichtung umgeben ist, umfasst, dadurch gekennzeichnet , dass der Toner und die Beschichtung im wesentlichen die gleiche Zusammensetzung aufweisen bzw. im wesentlichen das gleiche Material darstellen.

9. Entwickler nach Anspruch 8, dadurch gekennz eich n e t , dass das Material ein polymeres Material und ein Färbemittel umfasst.

10. Entwickler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich net, dass der Toner eine Teilchengrösse zwischen etwa 5 Mikron und etwa 45 Mikron aufweist.

11. Entwickler nach Anspruch 8, dadurch gekennz eich n e t , dass der Toner eine Teilchengrösse zwischen etwa 8 und etwa 20 Mikron besitzt.

12. Entwickler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich net, dass der Träger eine Teilchengrösse zwischen etwa 50 und etwa 1000 Mikron besitzt.

- 35 -

709818/0949

13. Entwickler nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Polymermaterial Styrol-n-Butylmethacrylat umfcisst.

14. Entwickler nach Anspruch 9/dadurch gekennz eichn e t , dass das Färbemittel unter Kupfertetra-4-(octadecylsulfonomido)-phthalocyanin, Russ, 2, 9-Dimethylchinacridon, Pigment Yellcw12 (CI. 21090), CI. Pigment Yellow 97, CI. Solvent Red 24, CI. Disperse Yellow 33 oder CI. Solvent Yellow 29 ausgewählt ist.

15. Elektrostatografisches Abbildungsverfahren, worin ein elektrostatisches latentes Bild auf einer Oberfläche aufgebaut und die Oberfläche mit einem Entwickler, der einen Toner und Träger umfasst, in Berührung gebracht wird, dadurch gekennzeichnet , dass der Toner und der Träger im wesentlichen die gleiche Zusammensetzung aufweisen bzw. im wesentlichen das gleiche Material darstellen.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung bzw. das Material ein Polymermaterial und ein Färbemittel umfasst.

17. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennz eichn e t , dass der Toner eine Teilchengrösse zwischen etwa 8 und etwa 20 Mikron besitzt.

18. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger eine Teilchengrösse zwischen etwa 50 und etwa 1000 Mikron besitzt.

19. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Polymermaterial Styrol-n-Butylmethacrylat darstellt.

709818/0949

26385Q9

20. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Färbemittel unter Kupfertetra-4-(octadecylsulfonomido)-phthalocyanin, Russ, 2,9-Dimethylchinacridon, Pigment Yellow 12 (CI. 21090), CI. Pigment Yellow 97, CI. Solvent Red 24, CI. Disperse Yellow 33 oder CI. Solvent Yellow 29 ausgewählt ist.

21. Elektrostatografisches Abbildungsverfahren, worin ein elektrostatisches latentes Bild auf einer Oberfläche gebildet und die Oberfläche mit einem Entwickler, der einen Toner und einen Träger umfasst, in Berührung gebracht wird, wobei der Träger ein Kernteilchen, das durch eine Beschichtung umgeben ist, umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der Toner und die Beschichtung im wesentlichen die gleiche Zusammensetzung aufweisen, bzw. im wesentlichen das gleiche Material darstellen.

22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Material bzw. die Zusammensetzung ein Polymermaterial und ein Färbemittel darstellt.

23. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Toner eine Teilchengrösse zwischen etwa 10 und etwa 20 Mikron aufweist.

24. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger eine Teilchengrösse zwischen etwa 50 und etwa 1000 Mikron aufweist.

25. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Polymermaterial Styrol-n-Butylmethacrylat darstellt.

- 37 -

709818/0949

26. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeich net, dass das Färbemittel unter Kupfertetra-4-(octadecylsulfonomido)-phthalocyanin, Russ, 2,9-Dimethylchinacridon, Pigment Yellow 12 (CI. 21090), CI. Pigment
Yellow 97, CI. Solvent Red 24, CI. Disperse Yellow 33
oder CI. Solvent Yellow 29 ausgewählt ist.

27. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeich net, dass die Trägerbeschichtung und der Toner identisch gleich sind.

28. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeich net, dass das Färbemittel in dem Toner in einer unterschiedlichen polymorphen Form als in dem Träger vorliegt.

29. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeich net, dass das Färbemittel entweder als ein Pigment
oder als ein Farbstoff vorliegt.

30. Entwickler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich net, dass das Färbemittel in dem Toner im Vergleich
zum Träger in einem unterschiedlichen polymorphen Zustand
vorliegt.

31. Entwickler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich net, dass das Färbemittel entweder als Pigment oder als ein Farbstoff vorliegt.

32. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeich net, dass das Färbemittel in dem Toner im Vergleich zum Träger in einer unterschiedlichen polymorphen Form vorliegt

- 38 -

709818/0949

33. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeich net, dass das Färbemittel entweder als ein Pigment oder als ein Farbstoff vorliegt.

34. Entwickler nach Anspruch 8, dadurch gekennz eich n e t , dass das Färbemittel in dem Toner in einem verschiedenen polymorphen Zustand im Vergleich zu dem in dem Träger vorliegt.

35. Entwickler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich net, dass das Färbemittel entweder als ein Pigment oder als ein Farbstoff vorliegt.

709818/0949