DE2929118A1

DE2929118A1 - Druckfixierbarer, kapselfoermiger toner

Info

Publication number: DE2929118A1
Application number: DE19792929118
Authority: DE
Inventors: Tetsuo Hasegawa; Shigeo Kato; Takeshi Miyashita
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1978-07-18
Filing date: 1979-07-18
Publication date: 1980-01-31
Also published as: DE2929118C2; GB2031601A; US4265994A; GB2031601B

Description

Druckfixierbarer, kapseiförmiger Toner

Die Erfindung bezieht sich auf einen für die Druckfixierung geeigneten, kapseiförmigen Toner für die Entwicklung von elektrischen oder magnetischen Ladungsbildern bei Elektrophotographieverfahren, elektrostatischen Druckverfahren usw.

Es sind verschiedene Elektrophotographieverfahren bekannt, z. B. aus der US-Patentschrift 2 297 691 und aus den britischen Patentschriften 1 165 406 und 1 165 405. Bei diesen Verfahren wird im allgemeinen ein photoleitfähiges Material verwendet, werden mittels bestimmter Vorrichtungen auf einem lichtempfindlichen Element elektrische Ladungsbilder erzeugt, v/erden die Ladungsbilder mit einem Toner entwickelt, werden die entwickelten Tonerbilder, falls erwünscht, auf ein Bildempfangsblatt oder einen Bildempfangsbogen wie Papier übertragen und werden die Tonerbilder dann durch Hitze, Druck oder den Dampf eines Lösungsmittels fixiert.

XI/rs

Deutsche Bank (München) Kto 51/61070

Dresdner Bank (München) Kto 3939844

Postscheck (München) Kto. 670-43-804

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Zum Sichtbarmachen von elektrischen Ladungsbildern mit einem Toner sind verschiedene Verfahren bekannt. Z. B. können die aus der US-Patentschrift 2 874 063 bekannte Hagnetbürstenentwicklung, die aus der ÜS-Patentschrift 2 618 552 bekannte Kaskadenentwicklung, die aus der US-Patentschrift 2 221 776 bekannte Pulverwolkenentwicklung, die Pelzbürstenentwicklung, die flüssige Entwicklung usw. erwähnt werden. Als Toner, die für diese Entwicklungsverfahren eingesetzt werden, sind feine Pulver bekannt, die aus in natürlichen oder synthetischen Harzen dispergierten Farbstoffen oder Pigmenten bestehen. Falls erwünscht, können zu den feinen Pulvern dritte Bestandteile hinzugegeben werden.

Die entwickelten Tonerbilder können, falls erwünscht, auf ein Bildempfangsblatt bzw. einen Bildempfangsboaen übertragen und fixiert werden.

Als Verfahren zur Fixierung von Tonerbildern können folgende Verfahren erwähnt werden: öin Verfahren, bei dem Tonerteilchen durch eine Heizvorrichtung oder Heizwalze erhitzt und geschmolzen werden,

wobei auf das Schmelzen eine Verfestigung auf dem Träger folgt; ein Verfahren, bei dem Tonerteilchen durch Erweichen oder Schmelzen des in den Tonerteilchen als Bindemittel dienenden Harzes mit einem organischen Lösungsmittel auf einem Trägerelement fixiert werden, ein Verfahren, bei dem Tonerteilchen durch Druck auf einem Trägerelement

fixiert werden, usw. 30

Die Materialien für die Tonerteilchen werden so ausgewählt, daß sie für das im Einzelfall angewandte Fixierverfahren geeignet sind. Daher kann ein für ein

bestimmtes Fixierverfahren geeigneter Toner im allgemeinen

für die anderen Fixierverfahren nicht eingesetzt werden.

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- 5 - ^a/y I IO B 9796

Insbesondere ist es kaum möglich, einen Toner, der für die in weitem Umfang angewandten, bekannten Heiz-Schmelz-Fixierverfahren, bei denen eine Heizvorrichtung angewandt wird, eingesetzt wird, für ein Heizwalzenfixierverfahren, ein Lösungsmittelfixierverfahren, ein Druckfixierverfahren usw. einzusetzen. Daher werden Toner untersucht und entwickelt, die jeweils für die einzelnen Fixierverfahren geeignet sind.

Das Verfahren zur Fixierung von Tonern durch Druck ist z. B. aus der US-Patentschrift 3 269 626 und aus der japanischen Patentpublikation 15876/1971 bekannt. Das Verfahren hat verschiedene Vorteile:Es wird weniger Energie verbraucht und die Umwelt wird nicht verschmutzt.

es kann ohne Wartezeit kopiert werden, indem man einfach eine Kopiervorrichtung einschaltet. Es besteht keine Gefahr, daß Kopien verbrennen oder versengen; man kann mit hoher Geschwindigkeit fixieren und eine einfache

Fixiervorrichtung verwenden usw. 20

Das Druckfixierverfahren hat jedoch bestimmte Nachteile wie eine schlechte Fixierbarkeit eines Toners, ein Absetzen an den Druckwalzen usw., weshalb Untersuchungen zur Verbesserung der Druckfixierung vorgenommen

worden sind. Z. B. ist aus der britischen Patentschrift 1 210 665 ein Toner für die Druckfixierung bekannt, der einen aliphatischen Bestandteil und ein thermoplastisches Harz enthält. Aus den US-Patentschriften 3 788 994 und 3 974 078 und den japanischen Offenlegungsschriften

³⁰ 17739/1974 und 108134/1977 sind druckfixierbare

Toner vom Kapseltyp bekannt, die im Kern ein weiches Material enthalten, und aus der japanischen Offenlegungsschrift 75033/1978 ist ein druckfixierbarer Toner bekannt, der aus einem von einem klebrigen und festen Polvmer und

einem weichen Polymer abgeleiteten Blockcopolymer besteht.

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- 6 - OQOQ 1 1 Q B 9796

Es wurde jedoch noch kein druckfixierbarer Toner für die praktische Verwendung erhalten, der leicht hergestellt werden kann, eine ausreichende Druckfixierbarkeit hat, kein Absetzen an der Druckwalze hervorruft, hinsichtlich der Entwicklungseigenschaften und der Fixierbarkeit bei wiederholter Verwendung stabil ist, nicht am Träger, einer Metallhülse bzw. -manschette und der Oberfläche des lichtempfindlichen Elements anhaftet und eine gute Lagerungsstabilität hat, d. h. nicht zusammenbackt oder klumpt.

Z. B. hat ein druckfixierbarer Toner, der ein weiches Material enthält, eine gute Druckfixierbarkeit, ist jedoch unvorteilhaft, weil dieser Tonertyp nicht leicht unter Bildung von Tonerteilchen pulverisiert werden kann und weil er leicht ein Absetzen an einer Druckwalze hervorruft und an einem Träger und einer Oberfläche des lichtempfindlichen Elements leicht anhaftet und während

der Lagerung ein Zusammenballen und Klumpen verursacht. 20

Bei der Verwendung von harten Harzen können leicht Toner hergestellt werden, und die resultierenden Toner haben eine gute Aufladbarkeit und Lagerfähigkeit, sie weisen jedoch eine sehr schlechte Druckfixierbarkeit auf, weil die meisten harten Harze härter sind als die Cellulosefasern, aus denen Papiere bestehen, und wenn diese Harze unter Druck gesetzt werden, werden die Fasern nicht mit den Harzteilchen verflechten, sondern die Harzteilchen werden einfach in das Papier gedrückt.

Wenn bei bekannten, druckfixierbaren, kapseiförmigen Tonern als Kernmaterial ein weiches Material mit guter Druckfixierbarkeit eingesetzt wird, haftet das weiche Material während der sich wiederholenden Druckfixierung

allmählich an der Druckwalze an, wodurch nachteiligerweise ein Absetzen verursacht wird, was dazu führt, daß sich das Bildempfangspapier aufgrund einer Klebwirkung

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1 um die Walze herumwickelt.

Wenn man versucht, eine solche Erscheinung zu vermeiden, wird die Druckfixierbarkeit herabgesetzt. Kurz gesagt, ein Toner mit hoher Druckfixierbarkeit führt zu einer schlechten Bildqualität, während ein Toner, durch den eine gute Bildqualität erhältlich ist, eine schlechte Fixierbarkeit hat.

Bekannte, kapseiförmige Toner werden selbst durch einen schwachen Schlag bzw. Stoß leicht zerbrochen, und die äußere Hülle und der Kern werden voneinander getrennt; die Lebensdauer ist kurz und die resultierende Bildqualität ist schlecht.

In neuerer Zeit ist ein Verfahren zur Entwicklung von Ladungsbildern mit einem Einkomponenten-Entwickler angewandt worden. Dieser Entwickler weist Tonerteilchen auf, die ein feines, magnetisches Pulver enthalten,

20 wobei keinerlei Trägerteilchen eingesetzt v/erden.

Bei diesem Verfahren muß das als Bindemittel dienende Harz des Toners eine gute Dispergierbarkeit und im Hinblick auf die feinen magnetischen Pulver gute Kontakteigenschaften haben, und die Tonerteilchen müssen eine

hohe Schlagfestigkeit und ein hohes Fließvermögen aufweisen. Außerdem haftet das Hüllmaterial infolge der triboelektrxschen Kraft an der hülsenartigen Walze an und sammelt sich an, wenn das Kernmaterial und das Hüllmaterial während der Entwicklung, die mittels der

durch den Einkompor.enten-Entwickler und die hülsenartige Entwicklungswalze verursachten, triboelektrxschen Ladung durchgeführt wird, voneinander getrennt werden, weshalb die Haltbarkeit sehr schlecht ist. Im Hinblick auf die vorstehenden Ausführungen sind noch keine kapsel-

förmigen Toner für die praktische Verwendung zur Verfügung

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gestellt worden.

Aufgabe der Erfindung ist ein kapselförmiaer Toner mit hoher Druckfixierbarkeit, hoher Aufladbarkeit, 5 hoher Schlagfestigkeit und langer Lebensdauer, der leicht hergestellt werden kann und eine hohe Lagerbeständigkeit und ein ausgezeichnetes Entwicklungsvermögen hat und elektrostatisch übertragen werden kann, selbst wenn er durch Einmischen von feinen, magnetischen Pulvern in 10 den Toner in Form eines magnetischen Toners für eine Einkomponenten-Entwicklung eingesetzt wird.

Gegenstand der Erfindung ist ein druckfixierbarer, kapseiförmiger Toner, gekennzeichnet durch ein Kernmaterial, 15 in demein druckfixierbarer Bestandteil enthalten ist, Und eine einen cyclisierten Kautschuk enthaltende, äußere Hüllschicht, die das Kernmaterial bedeckt.

Die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ' wird nachstehend näher erläutert.

Als Material für den in das Kernmaterial einzumischenden, druckfixierbaren Bestandteil wird ein Material bevorzugt, das leicht in die Fasern von gewohnlichem Papier "eingeflochten" werden kann, wenn ein linearer Druck von etwa 196 N/cm angeleat wird.

Beispiele für das Material sind Polyolefine wie

Polyäthylen, Polypropylen, Polytetrafluoräthylen, on

Polyäthylenoxid usw., Äthylen-Acryl-Copolymer, Polyäthylen-Vinylacetat, Polyester, Harze der Styrolreihe wie Polystyrol, Styrol-Butadien-Copolymer, Polystyrolacryl usw., höhere Fettsäuren wie Palmitinsäure, Stearinsäure,

Laurinsäure usw., Polyvinylpyrrolidon, Epoxidharze,

Phenol-Terpen-Copolymer, Siliconharz, tnaleinsäuremodifiziertes Phenolharz, Methylvinyläther-Maleinsäureanhydrid-Copolymer usw.

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- 9 - ^nOO-MQ B 9796

¹ Von den vorstehend erwähnten Polyäthylenen wird das aus der US-Patentschrift 3 339 850 bekannte Polyäthylenoxid bevorzugt. Das Polyäthylenoxid mit einer Dichte von mehr als 0,95 g/cm³ , einem Schmelzindex

5 (MI) von mehr als 100, vorzugsweise mehr als 300, und einem niedrigen Molekulargewicht zeigt eine besonders gute Druckfixierbarkeit auf gewöhnlichem Papier. Die Dichte wird nach ASTMD 15O5-57T gemessen, und der Schmelzindex (MI) wird nach der Formel log MI = 0,921

'^ log F + 1,039 berechnet, wobei die Fließgeschwindigkeit, F, unter der Bedingung -D nach ASTMD 1238-57T gemessen wird.

Das Kerrimaterial wird- durch eine cyclisierten Kautschuk enthaltende, äußere Hüllschicht bedeckt. Der cyclisierte Kautschuk kann in einer Menge von mehr als 40 Gew.-%, vorzugsweise mehr als 50 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der äußeren Hüllschicht, vorliegen.

Eine allgemeine Erläuterung des cyclisierten Kautschuks

findet man z. B. in R.E. Kirk und D.F. Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, Band 11, S. 706 - 708 (1953) und in Kagaku Daijiten (Encyclopaedia Chimica), Band 2, S. 615 - 616 (veröffentlicht von Kyoritsu Shuppan, Japan, 1960). Cyclisierte Kautschuke mit einer Jodzahl

von 40 bis 200 und einem Molekulargewicht von 5000 bis 20000 werden bevorzugt. Die Dicke der Schicht, die den cyclisierten Kautschuk enthält, d. h. der äußeren Hüllschicht, liegt im allgemeinen zwischen 0,1 und 8 μΐπ,

vorzugsweise zwischen 0,8 und 4 um. 30

Als andere isolierende Materialien, aus denen die den cyclisierten Kautschuk enthaltende Schicht gebildet wird, werden Materialien bevorzugt, die ein gutes Filmbildungsvermögen haben, wenn sie zwecks Bildung

eines Films um das Kernmaterial herum mit cyclisiertem

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Kautschuk vermischt werden, und eine gute Aufladbarkeit haben, nicht zusammenballen und die Druckfixierbarkeit nicht nachteilig beeinflussen.

Beispiele für solche anderen, isolierenden Materialien sind Homopolymere oder Copolymere von Styrol oder substituiertem Styrol wie Polystyrol, PoIyp-chlorstyrol, Polyvinyltoluol, Styrol-Butadien-Copolymer, Styrol-Acrylsäure-Copolymer, Styrol-Mnleinsäureanhydrid-Copolymer usw., Polyesterharze, Acrylharze, Xylolharze, Polyamidharze, Ionomerharze, Furanharze, Ketonharze, Terpenharze, phenolmodifizierte Terpenharze, Terpentinharz, mit Terpentinharz modifizierter Pentaerythritester, mit natürlichem Harz modifizierte Phenolharze, mit natürlichem Harz modifizierte Maleinsäureharze, Cumaron-Inden-Harze, maleinsäuremcdifizierte Phenolsäureharze, Harze von cycloaliphatischen Kohlenwasserstoffen, Petroleumharze, Phthalsäure-Celluloseacetat, ein Äthylvinyläther-Maleinsäure^nhydrid-Copolymer, Stärke-

20 pfropfpolymere, Polyvinylbutyral, Polyvinylalkohol,

Polyvinylpyrrolidon, chloriertes Paraffin, Wachse, Fettsäuren usw., wobei die vorstehend erwähnten Materialien allein oder in Kombination eingesetzt werden können.

^ZJ Von diesen ilaterialien werden Styrolharze, Polyesterharze, nialeinsäuremodif izierte Phenolharze, Phtbalsäure-Celluloseacetat, Stärke-Pfropfcopolymere und Polyvinylbutyral besonders bevorzugt.

Die den cyclisierten Kautschuk enthaltende Schicht

kann fast 100 Gew.-% cyclisierten Kautschuk enthalten. Eine Deckschicht, die das vorstehend erwähnte, isolierende Material enthält, kann die fast aus 100 Gew.-% cyclisiertem

Kautschuk bestehende Schicht bedecken. 35

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Die äußere Hüllschicht kann eine bestimmte Menge eines Mittels zur Ladungsregulierung, wie es üblicherweise für Toner eingesetzt wird, z. B. metallhaltige Farbstoffe, Nigrosin usw., und eines Schmiermittels,, wie

5 hydrophobes, kolloides Siliciumdioxid, enthalten.

Das Mittel zur Ladunasregulieruncr und das Schmiermittel können natürlich mit den Teilchen des kapseiförmigen Toners vermischt werden, ohne daß sie in die Teilchen des Toners eingemischt bzw. einverleibt werden.

Falls erwünscht, können für die erfindungsgemäßen, kapseiförmigen Toner bekannte, färbende Substanzen wie Farbstoffe und Pigmente für Toner eingesetzt werden. Die färbende Substanz kann zu dem Kernmaterial und/oder zu der äußeren Hüllschicht hinzugegeben werden.

Wenn magnetische Toner gewünscht werden, werden in die Toner feine magnetische Pulver eingemischt. Als magnetische Materialien können Materialien eingesetzt werden, die magnetisch sind,und es können magnetisierbare Materialien verwendet werden, die üblicherweise als magnetische Materialien bekannt sind,wie feine Pulver aus Eisen, Mangan, Nickel, Kobalt, Chrom usw., verschiedene Ferrite, Legierungen und Verbindungen von Mangan usw. und ferromagnetische Legierungen.

Diese feinen magnetischen Pulver können entweder in das Kernmaterial oder in die äußere Hüllschicht eincremischt werden; es wird jedoch bevorzugt, feine magnetische Pulver zu dem Kernmaterial hinzuzugeben, wenn isolierende Toner gewünscht werden.

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Die erfindungsgemäßen, kapseiförmigen Toner können nach bekannten Verfahren zur Bildung von Kapseln hergestellt werden. Beispiele für solche Verfahren sind ein Sprüh-Trocknungs-Verfahren, die Grenzflächenpolymerisation, die Koazervierung, die Phasentrennung und die Polymerisation in situ, Verfahren, die aus den US-Patentschriften 3 338 991, 3 326 848 und 3 502 582 bekannt sind.

Tonerbilder, die durch den erfindungsgemäßen, 10 kapseiförmigen Toner erzeugt worden sind, werden zur

Fixierung zwischen einem Paar von Druckwalzen hindurchlaufen gelassen, wobei, falls erwünscht, zusätzlich geheizt werden kann.

Druckfixiervorrichtungen, für die die erfindunasgemäßen, kapseiförmigen Toner eingesetzt werden können, sind z. B. aus der japanischen Patentpublikation 12797/1969 und aus den US-Patentschriften 3 269 626, 3 612 682, 3 655 282 und 3 731 358 bekannt.

Die Fixierbarkeit kann nach einem Farbechtheits-Testverfahren (JIS-LO849-1971) in bezug auf die Reibung bewertet werden. Ein Reibungstestgerät wird nach einem vorgeschriebenen Verfahren (trockener Test) eingesetzt, und die Oberfläche, auf der der Toner fixiert ist, und ein weißes Baumwolltuch für die Reibung werden gegeneinander gerieben. Das Ausmaß der resultierenden Färbung des für die Reibunq dienenden, weißen Baumwolltuchs wird mit einer Grauskala für die Verschmutzung verglichen. Das Ausmaß der Fixierbarkeit wird in Stufe 1 bis Stufe 10 eingeteilt. Bei Stufe 1 und Stufe 2 wird keine für die praktische Verwendung geeignete Fixieruna erreicht, während bei Stufe 3 oder höher, vorzugsweise bei Stufe 4 oder höher, eine für die praktische Verwendung

geeignete Fixierung erreicht werden kann.

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■ Die erfindungsgemäßen, kapseiförmigen Toner für die Druckfixierung können Schlägen bzw. Stoßen von mehr als 98 N/cin² widerstehen, was zu einer langen Lebensdauer führt; sie haben ein ausgezeichnetes Fließvermögen, haften nicht an einem Träger, einer Entwicklunasiauffe bzw. -hülse und einer Oberfläche des lichtempfindlichen Elements an und haben außerdem eine ausgezeichnete Druckfixierbarkeit und verursachen kein Absetzen an einer Druckwalze.
10

Bei Verwendung der erfindungsgemäßen, kapseiförmiaen Toner können deutliche und scharfe Bilder mit guter Aufladbarkeit und ohne Schleierbildung erzeuat werden, und die Entwicklungseigenschaften und die Fixierbarkeit sind selbst nach vielmaligem Kopieren stabil. Der Toner hat daher eine lange Lebensdauer.

Außerdem haben die erfindungsgemäßen, kapseiförmiaen Toner eine gute Lagerfähigkeit, d. h., daß sie während der Lagerung weder zusammenballen noch klumpen.

Selbst wenn der kapseiförmige Toner als magnetischer Toner für einen Einkomponenten-Entwickler eingesetzt wird, indem man magnetische Teilchen in den Toner einmischt ^Δύ bzw. einverleibt, sind die Entwicklungseigenschaften und die Druckfixierbarkeit ausaezeichnet, und eine elektrostatische Übertragung von Bildern kann durchaeführt werden.

Die Erfindung wird durch die nachstehenden Beispiele näher erläutert.

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1 Beispiel 1

In den Beispielen 1 bis 12 besteht die cyclisierten Kautschuk enthaltende Schicht aus 100 Gew.-% cyclisiertem Kautschuk .

Polyäthylenoxid (durchschnittliches Molekulargewicht 4000, Säurezahl 20, Dichte 0,99, Schmelz-

index 1000) 200 Gev/.-Teile

Magnetit (Warenzeichen: EPT-1000, Toda Kogyo) 100 Gew.-Teile

Eine Mischung der vorstehend angegebenen Bestandteile wurde durch eine Walzenmühle geschmolzen und AO min lang bei 140 ⁰C geknetet und mittels einer Strahl-Pulverisiervorrichtung (Warenzeichen: 100 MP, Nihon Pneumatic Kogyo) unter Bildung von Pulvern mit einer Größe von 5 bis 20 μπι pulverisiert. Die erhaltenen Pulver wurden als Kernmaterial eingesetzt und in einer Lösung dispergiert, die die nachstehend angegebenen Bestandteile enthielt:

cyclisierter Kautschuk (Jodzahl 165,

^ZJ durchschnittliches Molekulargewicht 10 000, Warenzeichen: Alpex CK 450,

Hoechst) 50 Gew.-Teile

Xylol 500 Gew.-Teile

Aus der erhaltenen Dispersionsflüssigkeit wurden unter

Anwendung einer Sprühtrockenvorrichtung (Einlaßtemperatur 150 ⁰C, Auslaßtemperatur 100 ⁰C, Windgeschwindigkeit 9 m³/min, Zwei-Fluid-Düsen-Typ , Mitsubishi Kakoki)

kapseiförmige Tonerteilchen mit einer Größe von 6 bis

26 μηι hergestellt. Die erhaltenen, kapseiförmigen Toner-

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teilchen wurden mit Eisenpulver als Träger vermischt, und das Ausmaß der triboelektrischen Ladung wurde gemessen. Die Ladung betrug -11 nC/g.

Die magnetischen, kapseiförmigen Tonerteilchen wurden allein in eine Entwicklungsvorrichtung eines Elektrophotographie-Kopiergeräts vom trockenen Typ (Warenzeichen: NP-5000, Canon K.K.) hineingebracht, und die Fixiervorrichtung wurde durch ein Fixierwalzenpaar (zwei starre bzw. feste, verchromte Walzen, d. h. eine obere und eine untere Walze, Gesamtdruck 4,51 kN, Develop Co.) ersetzt, worauf deutliche und scharfe Bilder ohne Schleierbildung mit ausaezeichneter Fixierbarkeit erhalten wurden. Bei einem Haltbarkeits- bzw. Dauerhaftigkeitstest wurden kontinuierlich 10 Blatt Kopien hergestellt, und die letzte Kopie war in bezug auf die Bildqualität und die Fixierbarkeit immer noch mit den am Anfang hergestellten Kopien vergleichbar. Die Fixierbarkeit wurde mit Stufe 4 oder Stufe 5 bewertet

Die triboelektrische Ladung des Toners betrug nach dem Kopieren von 10 000 Blättern -10,3

Beispiel 2 25

Unter Wiederholung des Verfahrens von Beispiel 1, wobei jedoch anstelle des Magnetits 10 Gew.-Teile Carbonblack eingesetzt wurden, wurde ein kapseiförmiger

Toner erhalten. 30

10 Gew.-Teile des erhaltenen, kapseiförmigen Toners wurden mit 90 Gew.-Teilen Eisenpulver als Träger (Warenzeichen: EFV 200/300, Nihon Teppun) vermischt,

um einen Entwickler herzustellen, und der erhaltene 35

Entwickler wurde wie in Beispiel 1 zum Kopieren eingesetzt,

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Die am Anfang und am Ende des Haltbarkeitstestes erhaltenen Bilder hatten eine gute Fixierbarkeit und waren scharf. Die Fixierbarkeit wurde mit Stufe 5 bewertet.

Beispiele 3 bis 12

Nach dem Verfahren von Beispiel 1 wurden Einkomponenten-Entwickler hergestellt, die magretische Pulver und die in der nachstehenden Tabelle angegebenen Bestandteile enthielten, und die Entwickler wurden dem Haltbarkeitstest unterzogen. Es wurden scharfe und haltbare bzw. dauerhafte, fixierte Bilder erhalten.

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Beispiel	Kerniraterial	Süßere Hüllschicht	Fixierbar-	ι:	dto.	Haltbarkeits	Triboelektrische	(uC/a)	Tribcelektrische
Nr.			keit			test '	Ladung am An		Lacuna nach dem
							fang	-10	Haltbarkeits
							test
				dto.			(uC/q)
3	wie in Bei	Cyclisierter Kaut	Stute 4 -		über		-3,2
	spiel 1	schuk, Jodzahl C5,	Stufe 5		10 000
		durchschnittliches			Blätter
		Molekulargewicht
		10 000, Warenzeicher			-12
		"Alpex CK-514",
		Kcechst.
4	dto.	Cyclisierter Kaut	dto.		-7,2
		schuk, Warenzeichen:		-11,5
		"Thenrolite N",
		Seiko Kagaku.
5	Polyäthylen	Cyclisierter Kaut	dto.		-9,3
	oxid, durch	schuk, Warenzeichen:
	schnittliches	"Thenrolite P",
	Molekularge	Seiko Kagaku.
	wicht 4 OOO,
	Dichte 0,97,
	Schmelz index
	200.

(O

co OO OO cn "-» O OO σ> oo

Beispiel Kr.	Kernrraterial	Äußere Hüllschicht	Fixierbar- keit	Haltbarkeits test	Tribcelektrische Laduna am An fang (uC/g)	Tribcelektrische Ladung nach dem Haltbarkeits test (μθ/g)
6	dto.	Cyclisierter Kaut schuk, Warenzeichen: "Thenrolite S", Seiko Kagaku	dto.	C to.	-10,2	-8,5
7	Polytetrafluor- äthylen-Pulver Warenzeichen: "Luvlcn L-5", Daikin Kogyo.	Wie in Beispiel 1	dto.	dto.	-12,3	-11,3
8	dto.	Wie in Beispiel 3	dto.	dto.	-13,2	-10,2
9	Polyäthylen, Warenzeichen: "AC-6".	Wie in Beispiel 1	Stufe 3 - Stufe 4	dto.	-•12,4	-1C,4
10	Äthylen-Acryl- Copolymer, Waren zeichen: "Pararo B-72", Sanyo Boel	Wie in Beispiel 1 id ki	dto.	dto.	-12,3	-11,3
11	dto.	Wie in Beispiel 3	dto.	dto.	-11,4	-10,8
12	Stearinsäure	dto.	Stufe 4 - Stufe 5	dto.	-10,5	- 8,2

CO

CO K) CD

CD

VO

•-j

'-D

In den Beispielen 13 bis 23 wird auf einem Kernmaterial eine Schicht aus einem cyclisierten 5 Kautschuk vorgesehen, und weiterhin wird auf der Schicht aus dem cyclisierten Kautschuk eine Schicht aus einem isolierenden Harz vorgesehen.

Polyäthylenoxid (durchschnittliches 10 Molekulargewicht 1500, Säurezahl· 20,

Dichte 0,99, Schmelzindex 1000) 100 Gew.-Teile

Magnetit (Viarenzeichen: EPT-1000,

Toda Kogyo) 50 Gew.-Teile

15 Eine Mischung der vorstehend angegebenen Bestandteile wurde mittels einer Walzenmühle geschmolzen und bei etwa 150 ⁰C 30 min lang geknetet und dann mittels einer Strahl-Pulverisiervorrichtung unter Bildung von Pulvern mit einer Größe von etwa 3 bis 10 um pulverisiert.

^AKJ Die erhaltenen Pulver wurden in einer 5 %igen Lösung

eines cyclisierten Kautschuks ("Alpex CK45O", Hoechst) in Xylol ausreichend dispergiert, und die erhaltene, flüssige Dispersion wurde mit einer Sprühtrockenvorrichtung {Heißluft-Einlaßtemperatur 170°C, Abluft-Auslaß-

temperatur 120 ⁰C) behandelt, um Pulver mit einer Größe von etwa 5 bis 15 μη\ herzustellen.

Die erhaltenen Pulver wurden ausreichend in einer

10 %igen Lösung eines Styrol-Butadien-Copolymers

(Gewichtsverhältnis 15:85) in Methyläthylketon dispergiert, und dann wurde die Dispersion wieder mit einer Sprühtrockenvorrichtung (Heißluft-Einlaßtemperatur 150 ⁰C, Abluft-Auslaßtemperatur 110 ⁰C) behandelt, um kapseiförmige Tonerteilchen mit einer Größe von etwa 5 bis 15 μι zu

bilden.

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1 Die triboelektrische Ladung zwischen dem erhaltenen, kapseiförmigen Toner und einem Sieb aus rostfreiem Stahl ("4000 mesh") betrug -2,5 uC/g.

5 Dann wurden die erhaltenen, magnetischen, kapseiförmigen Tonerteilchen allein in eine Entwicklungsvorrichtung in einem Elektrophotographie-Kopiergerät *>Om trockenen Typ (Viarenzeichen: NP-50Q0, Canon K.K.) hineingebracht, und die Fixiervorrichtuno wurde durch ein

10 Fixierwalzenpaar (zwei starre bzw. feste, verchromte Walzen, d. h. eine obere und eine untere Walze, Gesamtdruck 4,51 kN,Develop Co.) ersetzt, wobei deutliche und scharfe Bilder ohne Schleierbilduna mit einer ausgezeichneten Fixierbarkeit hergestellt wurden.

Bei einem Haltbarkeitstest wurden kontinuierlich 35 000 Blatt Kopien hergestellt, und die letzte Kopie war hinsichtlich der Bildqualität und der Fixierbarkeit noch mit der Kopie am Beginn vergleichbar. Die Fixier-

barkeit wurde mit Stufe 5 oder Stufe 6 bewertet.

Die triboelektrische Ladung des Toners betrug nach dem Kopieren von 35 0OO Blättern -2,5 \xC/q.

Beispiel 14

Unter Wiederholung des Verfahrens von Beispiel 13, wobei jedoch anstelle des Magnetits 10 Gew.-Teile Carbonblack eingesetzt wurden, wurden kapseiförmige ™ Tonerteilchen erhalten.

Die erhaltenen, kapseiförmigen Tonerteilchen (10 Gew.-Teile) wurden mit 90 Gew.-Teilen Eisenpulver als Träger (Warenzeichen: EFV2OO/3OO, Nihon Teppun) vermischt, um einen Entwickler herzustellen. Der Ent-

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Wickler wurde in einer ähnlichen Weise wie in Beispiel 13 zur Entwicklung von Bildern eingesetzt. Sowohl am Ende des Kopierens als auch am Anfang wurden scharfe Bilder mit guter Fixierbarkeit erzeugt. Als Ergebnis

5 des Fixierbarkeitstestes erhielt man die Stufe 5.

Beispiele 15 bis 23

Unter Wiederholung des Verfahrens von Beispiel
13, wobei der Toner jedoch aus den in der nachstehenden Tabelle angegebenen Materialien zusammengesetzt war, wurden Einkomponenten-Entwickler hergestellt, und der Test wurde durchgeführt. In jedem Fall wurden scharfe und haltbare, fixierte Bilder erhalten.
15

Im Vergleichsbeispiel 1 ist "Epikote 1002" ein
Epoxidharz. Im Vergleichsbeispiel 2 wurde keine Schicht aus cyclisiertem Kautschuk angewandt. Im Vergleichsbeispiel 3 war die verwendete Schicht aus cyclisiertem Kautschuk zu dick.

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to

co 00 CD

O 00

Beispiel Nr.	Kernmaterial	Schicht aus cyclisiertem Kautschuk	Dicke der Schicht aus cyclisiertem Kautschuk (μπι)	Schicht aus isolierendem Harz	Fixierbar- keit	Bild qualität	Haltbarkeits test (Blätter)
15	Polyester harz	"Alpex CK 450", Hoechst, Jod zahl 165, Molekularge wicht 10 OCX)	0,5	Polystyrol- harz	Stufe 4 - Stufe 5	CfUt	40 000
16	A'thylen- Acryl- Ccpolymer	dto.	0,8	Styrol- Maleinsäure- anhydrid- Copolymer	Stufe 5 - - Stufe 6	crut	45 000
17	Phenol- Terpen- Ccpolymer	"Alpex CK514", Hoechst, Jodzahl 55 - 60, Molekularge wicht 10 000	1/5	Acrylharz	Stufe 4 - Stufe 5	out	33 000
18	Äthylen- methacrylat	dto.	5	Polyvinyl pyrrolidon	dto.	qut	30 000

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<o 00 00 an

ο co CD 00

Beispiel Nr. '	Kerriraterial	Schicht aus cyclisiertem Kautschuk	Dicke der Schicht aus cyclisiertem Kautschuk (μη)	Schicht aus isolierendem Harz	Fixierbar- keit	BiId- nualität	Haltbarkeits test (Blätter)
19 20	Pie in Bei spiel 13 Äthylen- methacrylat	"Thernolite H", Seiko Kagaku dto.	3 3,5	Ionomerharz Fhthalsäure- Cellulose- acetat	Stufe 5 - Stufe 6 Stufe 4 - Stufe 5	CTUt C(Ut	30 000 . 3* 000 i
21	Wie in Bei spiel 13	"Thermolite M", Seiko Kagaku	4	Stärke- Pfropf polymer	Stufe 5 - Stufe 6	out	30 000 i i
22	Maleinsäure- ixdifiziertes Phenolharz	dto.	4,5	Polyvinyl butyral	Stufe 5	gut	53 000 Ϊ i
23	Polyäthylen- tetrafluorid	Wie in Bei spiel 15	3	Wie in Bei spiel 13	Stufe 4 - Stufe 5	gut	50 COO
Vergleichs beispiel 1	Polystyrol- Acryl	"Epikote 10C2", Shell Chemical (	2 :o.	Polyvinyl alkohol	Stufe 3 - Stufe 4	CTUt	10 000
Vergleichs beispiel "2	Wie in Bei spiel 13	keine	—	Wie in Beispiel 13	Stufe 4 - Stufe 5	gut	10 000

I to

U)

NJ

CD

ro

CD

00

¹ Beispiel Nr.	Kernmaterial	Schicht aus cyclisiertem Kautschuk	Dicke der Schicht aus cyclisiertem Kautschuk (μτΟ	Schicht aus isolierendem Harz	Fixierbar- keit	Bild qualität	Haltbarkeits test (Blätter)
Vergleichs beispiel 3	dto.	Wie in Bei spiel 13	10	dto.	dto.	cn it	12 000

<D O CO 00 OO cn •v. O 00 O) OD

IS5

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00

In den Beispielen 24 bis 33 wurde in die cyclisierten Kautschuk enthaltende Schicht ein isolierendes 5 Material als Bestandteil eingemischt bzw. einverleibt.

Polyäthylenoxid (durchschnittliches Molekulargewicht 1500, Säurezahl·

20, Dichte 0,99, Schmelzindex 1000) 200 Gew.-Teile 10 Magnetit (Warenzeichen: EPT-1000,

Toda Kogyo) 100 Gew.-Teile

Eine Mischung der vorstehend angegebenen Bestandteile wurde mittels einer Walzenmühle geschmolzen und

40 min lang bei 140 ⁰C geknetet und mittels

einer Strahl-Pulverisiervorrichtung (Warenzeichen: 100 NP, Nihon Pneumatic Kogyo) unter Bildung von P-ulvern mit einer Größe von 5 bis 2O um pulverisiert. Die erhaltenen Pulver wurden als Kernmaterial eingesetzt und

in einer Lösung dispergiert, die folgende Bestandteile enthielt:

Cyclisierter Kautschuk (Jodzahl 165,

durchschnittliches Molekulargewicht 10 000, Warenzeichen: "Älpex CK45O",

Hoechst) 75 Gew.-Teile

Styrol-Butadien-Copolymer (Styrol/Butadien = 85 Gew.-%/

15 Gew.-%, # 544, Denki Kagaku
³⁰ Kogyo) 25 Gew.-Teile

Xylol 500 Gew.-Teile

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1 Aus der erhaltenen Dispersionsflüssigkeit wurden unter Anwendung einer Sprühtrockenvorrichtung (Einlaßtemperatur 150 ⁰C, Auslaßtemperatur 100 ⁰C, Windgeschwindigkeit 9 m³/min, Zwei-Fluid-Düsen-Typ, Mitsubishi 5 Kakoki) kapseiförmige Tonerteilchen mit einer Größe von 10 bis 30 μπι hergestellt. Die erhaltenen, kapseiförmigen Tonerteilchen wurden mit Eisenpulver als Träger vermischt, und die triboelektrische Ladung wurde zu -15 μθ/g gemessen.

Die magnetischen, kapseiförmigen Tonerteilchen wurden allein in eine Entwicklungsvorrichtung einer Elektrophotographie-Kopiervorrichtung vom trockenen Typ (Warenzeichen: NP-5000, Canon K.K.) hineingebracht, und die Fixiervorrichtung wurde durch ein Fixierwalzenpaar (2 starre bzw. feste, verchromte Walzen, d. h. eine obere und eine untere Walze, Gesamtdruck 4,51 kN, Develop Co.) ersetzt, wobei deutliche und scharfe Bilder ohne Schleierbildung und mit ausgezeichneter Fixierbarkeit hergestellt wurden. Bei einem Haltbarkeitstest wurden kontinuierlich 10 000 Blatt Kopien hergestellt, und die letzte Kopie war hinsichtlich der Bildqualität und der Fixierbarkeit noch mit der Kopie am Beginn vergleichbar.

Die Fixierbarkeit wurde mit Stufe 4 oder Stufe 5 bewertet. 25

Die triboelektrische Ladung des Toners betrug nach dem Kopieren von 1O 000 Blättern -13,2 uC/g.

Beispiel 25
30

Unter Wiederholung des Verfahrens von Beispiel 24, wobei jedoch anstelle von Magnetit 10 Gew.-Teile Carbonblack eingesetzt wurden, wurde ein kapseiförmiger Toner

erhalten.
35

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10 Gew.-Teile des erhaltenen, kapseiförmigen Toners wurden mit 9O Gew.-Teilen Eisenpulver als Träger (EFV 200/300, Warenzeichen von Nihon Teppun) vermischt, um einen Entwickler herzustellen, der wie in Beispiel 24 für die Entwicklung eingesetzt wurde. Sowohl bei Beginn als auch am Ende des Haltbarkeitstestes wurden scharfe und deutliche Bilder mit einer ausgezeichneten Fixierbarkeit erzeugt. Der Fixiertest ergab eine Bewertung mit Stufe 5. 10

Beispiele 26 bis 33

Unter Wiederholung des Verfahrens von Beispiel 24, wobei jedoch die in der nachstehenden Tabelle angegebenen Materialien eingesetzt wurden, wurden Einkomponenten-Entwickler hergestellt, die magnetische Pulver enthielten, und die Entwickler wurden dem Test unterzogen.

Die Bestandteile der äußeren Hülle wurden in Form einer Lösung in 500 Gew.-Teilen Xylol angewandt. Es wurden scharfe, deutliche und haltbare fixierte Bilder erhalten.

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co QO OO cn ^> O OO co co

Beispiel Nr.	Serniraterial	Äußere Hüllschicht	Fixierbar- keit	Haltfcarkeits- test-	Triboelektrische Ladung air. An fang (uC/g)	Tribcelektrische Ladunc nach der?. Haltbarkeits test (uC/g)
26	Wie in Beispiel 24	Cyclisierter Kaut- schuk (Jodzahl 65; durchschnittliches Molekulargewicht 10 000; Viarenzeichen "Alpex CK-514", Hoechst) 25 Gew.-Teile	Stufe 4 - Stufe 5	über 10 000 Blätter	-12,4	-11,3
		Styrol-Butadien- Copolyraer (85/15 Gew.-%, £544, Deriki Kagaku
		25 Gew. -Teile
27	dto.	Styrol-Butadien- Copolyrcer von Bei spiel 26	dto.	dto.	-11,2	-10,2
		30 Gew.-Teile
		Cyclisierter Kaut schuk (Warenzeichen: "Thenrolite N", Seiko Kagaku)
		70 Gew. -Teile

NJ

00

CD

CO —λ —J. OO

Ti

Beispiel Nr.

Kerniraterial

Äußere Hüllschicht

Fixierbarke it

Haltbarkeitstest

Triboelektrische

Laduna air. Anfang

(uc/n)

Tribcelektrische Laduna nach den Haltbarkeitster.t

28

O CO OO OO

29

30

Polyäthylenoxid (durchschnittliches Molekulargewicht 15CX), Säurezahl 24, Dichte 0,99, Schmelzindex 200)

dto.

Polyäthylentetrafluorid- Pulver (Warenzeichen: "Luvion L-5", Daikin Kogyo)

Styrol-Butadien-Co- dto. polymer von Beispiel 26 "

50 Gew.-Teile

Cyclisierter Kautschuk (Warenzeichen: "Thermolite P", Seiko Kagaku)

50 Gew.-Teile

Styrol-Butadien-Copcly- dto. mer von Beispiel

20 Gew.-Teile

Cyclisierter Kautschuk (Warenzeichen: Thermolite S", Seiko Kagaku)

80 Gev/. -Teile

Cyclisierter Kautschuk dto. von Beispiel

80 Gew.-Teile

Styrol-Maleinsäiireanhydrid-n-Butylmethacrylat-Terpolymer (Warenzeichen: "Stylite X-4", Daido Kogyo)

20 Gew.-Teile

dto.

-10,2

-14,2

-R,5

-7,5

-11,5

(O O (O QO 00

O OO cn «ο

Beispiel Nr.	Kerniraterial	dto.	Äußere Hüllschicht	Fixierbar- keit	Haltbarkeits test·	Triboelektrische Ladung arr. An fang (uc/g)	Tribcelektrische Ladunc nach den Haltbarkeits test (uC/g)
31	dtp.		Cyclisierter Kaut schuk von Beispiel 24	dto. j	dto.	-15,3	-10,2
			75 Gew.-Teile
			Polyesterharz (Waren zeichen: "Atlac 382P", Kao Atlas)
		25 Gev/.-Teile
32 Äthylen-Acryl- Copolyiner (Warenzeichen: "Pararoid B-72", Sanyo Boeki)	Cyclisierter Kautschuk von Beispiel 24 90 Gew.-Teile Terpolymer von Beispiel 30	Stufe 3 - Stufe 4	dto.	-14,2	-13,8
	10 Gew.-Teile
33	Cyclisierter Kautschuk von Beispiel 24	dto.	dto.	-15,0	-12,5
	60 Gew.-Teile
	Celluloseacetat- phthalat (Wako Junyaku)
	40 Gew.-Teile

U)

CD hO CD

00

Claims

Patentansprüche

1. Druckfixierbarer, kapseiförmiger Toner, gekennzeichnet durch ein Kernmaterial, ir. dem ein druckf ixierbarer Bestandteil enthalten ist, und eine einen cyclisierten Kautschuk enthaltende, äußere Hüllschicht, die das Kernmaterial bedeckt.

2. Toner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der druckfixierbare Bestandteil ein Polyolefin ist.

20

3. Toner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der druckfixierbare Bestandteil Polyäthylenoxid ist.

4. Toner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einen cyclisierten Kautschuk enthaltende, äußere Hüllschicht 0,1 bis 8 um dick ist.

5. Toner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Hüllschicht mindestens 40 Gew.-% eines cyclisierten Kautschuks enthält.

6. Toner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß darin magnetische Pulver enthalten sind.

35

Xl/rs

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Deutsche B.nk (M-j.-cfiv

- 2 - B 9796

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7. Toner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß darin eine färbende Substanz enthalten ist.

8- Toner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, 5 daß darin ein Mittel zur Ladungsregulierung enthalten
ist.

9. Toner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß darin ein Schmiermittel enthalten ist. 10

10. Toner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß über der einen cyclisierten Kautschuk enthaltenden, äußeren Hüllschicht eine Schicht aus einem isolierenden

Harz liegt. 15

11. Toner nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Polyolefin und magnetische Pulver enthaltendes Kernmaterial und eine einen cyclisierten Kautschuk enthaltende, äußere Hüllschicht mit einer Dicke von

0,1 bis 8 lim, die das Kernmaterial bedeckt.

12. Toner nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Polyolefin und magnetische Pulver enthaltendes Kernmaterial, eine einen cyclisierten Kautschuk ent-

haltende, äußere Hüllschicht, die das Kernmaterial bedeckt, und eine Schicht aus einem isolierenden Harz, die über der äußeren Hüllschicht liegt.

13. Toner nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch

ein Polyolefin und magnetische Pulver enthaltendes Kernmaterial und eine einen cyclisierten Kautschuk und ein Styrol-Butadien-Copolymer enthaltende, äußere Hüllschicht, die das Kernmaterial bedeckt.

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