DE2945193A1

DE2945193A1 - Druckfixierbarer kapseltoner

Info

Publication number: DE2945193A1
Application number: DE19792945193
Authority: DE
Inventors: Tetsuo Hasegawa; Sukejiro Inoue; Yoshihiro Nishikawa
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1978-11-09
Filing date: 1979-11-08
Publication date: 1980-05-22
Also published as: GB2036995A; JPS5564251A; US4517273A; DE2945193C2; GB2036995B

Description

T D^ Vf Patentanwälte:

I IEDTKE - büHLING - IYINNE

Dipl.-Ing. H.Tiedtke

Gr\ Dipl.-Chem. G. Bühling

RUPE - rELLMANN

Dipl.-Ing. R. Kinne Dipl.-Ing. R Grupe ~ Dipl.-Ing. B. Pellmann

Bavariaring 4, Postfach 20 2403 8000 München 2

Tel.: 089-539653

Telex: 5-24 845 tipat

cable: Germaniapatent München

8. November 1979 DE 0020

Canon Kabushiki Kaisha

Tokyo, Japan

Druckfixierbarer Kapseltoner

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Die Erfindung betrifft einen Toner für ein elektrophotographisches Verfahren, elektrostatisches Aufzeichnungsverfahren, magnetisches Aufzeichnungsverfahren oder elektrostatisches Druckverfahren, insbesondere einen für die Druckfixierung geeigneten Kapseltoner.

Bisher sind verschiedene elektrophotographische Verfahren bekannt geworden, etwa jene, die in den US-PSen 2,297,691, 2,825,814, 3,220,324 und 3,220,831 und den GB-PSen 1,165,406 und 1,165,405 angegeben wurden. Diese Verfahren umfassen gewöhnlich die Verwendung eines photoleitfähigen Materials, die Herstellung latenter elektrischer Bilder durch irgendein Mittel auf einem lichtempfindlichen Substrat, gewünschtenfalls die Entwicklung der latenten Bilder mit einem Toner, die übertragung der entwickelten Tonerbilder auf ein Aufnahmeblatt, wie z.B. Papier, und schließlich dann die Fixierung der Tonerbilder durch Wärme, Druck oder Lösungsmitteldampf.

Es sind verschiedene Methoden zur Sichtbarmachung latenter elektrischer Bilder mit einem Toner bekannt. Es kann beispielsweise erwähnt werden die magnetische Streichentwicklung, die in der US-PS 2,874,063 beschrieben ist, die Kaskadenentwicklung, die in der US-PS 2,618,522 beschrieben ist, die Pulverwolkenentwicklung, die in der US-PS 2,221,776 beschrieben ist, die Berührungsentwicklung, die in der US-PS 2,895,847 beschrieben ist, die Pelzbürstenent-

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wicklung, die Flüssigkeitsentwicklung und dergleichen. Die für diese Entwicklungsverfahren benutzten Toner sind bisher feine Pulver aus Farbstoffen oder Pigmenten, die in natürlichen oder synthetischen Harzen dispergiert sind. Gewünschtenfalls sind den feinen Pulvern dritte Komponenten zugesetzt.

Entwickelte Tonerbilder können gewünschtenfalls auf ein Aufnahmeblatt übertragen und fixiert werden.

Als Verfahren zur Fixierung von Tonerbildern können erwähnt werden ein Verfahren, bei dem Tonerteilchen durch einen Erhitzer oder eine Heizwalze erwärmt und geschmolzen und auf die Unterlage aufgeschmolzen und dann auf dieser in den festen Zustand gebracht werden, ein Verfahren zur Fixierung von Tonerteilchen an einem Substrat durch Erweichen oder Schmelzen des Harzbinders in den Tonerteilchen mit einem organischen Lösungsmittel, ein Verfahren zur Fixierung der Tonerteilchen an einem Substrat durch Druck, und dergl..

Materialien für Tonerteilchen werden so ausgewählt, daß sie für jeweils das besondere Fixierverfahren geeignet sind. Ein für ein bestimmtes Fixierverfahren geeigneter Toner ist daher im allgemeinen nicht für andere Fixierverfahren brauchbar.

Insbesondere ist ein Toner für die weithin benutzten konventionellen Fixierverfahren durch Wärmeverschmelzung unter Benutzung eines Erhitzers kaum anwendbar bei einer Heizwalzenfixierung, einer Lösungsmittelfixierung, einer Druck-

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fixierung und dergl.. Daher werden Toner für jedes besondere Fixierverfahren erforscht und entwickelt.

Das Verfahren zur Fixierung von Tonern durch Druck ist "beispielsweise beschrieben in der US-PS 3,269,626 und in der Japanischen Patentveröffentlicheung Nr. 15876/1971. Das Verfahren hat verschiedene Vorteile, nämlich weniger Energieverbrauch, keine Verschmutzung, Kopieren ohne Wartezeit durch einfaches Einschalten einer Kopiermaschine, keine Gefahr der Verbrennung oder Versengung von Kopien, Fixierung mit hoher Geschwindigkeit, eine einfache Fixiereinrichtung und dergl..

Das Druckfixierverfahren hat jedoch einige Nachteile, wie unzureichende Fixierbarkeit des Toners, unerwünschte Übertragung auf die Druckwalze (Offsettierung), die Verursachung der Papieraufwicklung auf die Druckwalze und dergl.. Daher wurden Forschungen durchgeführt, um die Druckfixierung zu verbessern. So beschreiben beispielsweise die GB-PS 1,210,665 einen Toner für Druckfixierung, der einen aliphatischen Bestandteil und ein thermoplastisches Harz enthält, die US-PSen 3,788,994 und 3,974,078 und die JP-OSen 17739/ 197^ und 1O813V1977 druckfixierbare Toner eines Kapseltyps, die in dem Kern ein weiches Material enthalten, und die JP-OS 75033/1978 einen druckfixierbaren Toner aus einem Block-Copolymer, das sich von einem haftfähigen und haltbar-starken Polymer und einem weichen Polymer ableitet.

Es ist jedoch noch kein praktisch zufriedenstellen-030021/0800

der druckfixierbarer Toner erhältlich, der leicht hergestellt werden kann, eine genügende Druckfixierbarkeit hat, keine Offsettierung an die Druckwalze und Papierwickelung auf die Druckwalze verursacht, hinsichtlich der Entwicklungseigenschaft und Fixierbarkeit bei wiederholter Benutzung beständig ist, nicht am Träger, der Metallhülse und Oberfläche des photoempfindlichen Substrats haftet und eine gute Lagerbeständigkeit aufweist, d.h. nicht aneinander haftet und nicht zusammenbackt .

Wenn ein weiches Material von guter Druckfixierbarkeit in herkömmlichen druckfixierbaren Kapseltonern als Kernmaterial verwendet wird, tritt bei wiederholter Druckfixierung allmählich eine Haftung des weichen Materials an der Druckwalze auf, und schließlich verursacht dies in nachteiliger Weise die Offsettierung und die klebende Wickelung des Aufnahmepapiers um die Walze.

Ferner ist die Schwankung der Fixierbarkeit so groß, daß beständige und praktisch zufriedenstellende Kapseltoner noch nicht erhältlich sind.

Kürzlich wurde ein Verfahren zur Entwicklung elektrostatischer Bilder mit einem Ein-Komponenten-Entwickler zum Einsatz gebracht, dessen Tonerteilchen ein feines magnetisches Pulver enthalten und der ohne irgendwelche Trägerteilchen auskommt. Bei dieser Methode muß das Binderharz des

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— ο —

Toners ein gutes Dispersions- und Kontaktvermögen für die feinen magnetischen Pulver aufweisen, und die Tonerteilchen müssen eine hohe Schlagzähigkeit und Fließfähigkeit aufweisen. Es ist ziemlich schwierig, diese gewünschten Eigenschaften mit dem Druckfixiervermögen zu vereinbaren.

Nach der vorliegenden Erfindung wird ein druckfixierbarer Kapseltoner mit einem druckfixierbaren, mit einem Beschichtungsmaterial umhüllten Kernmaterial geschaffen, bei dem die Hauptteilchengröße a (Mikron) des Kapseltoners, die Hauptteilchengröße b (Mikron) des Kernmaterials und die Härte y (dmm, nach JIS-K253O) des Kernmaterials der Formel

0,01 exp (a - b) = y i 5 exp (a - b) genügen.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines druckfixierbaren Kapseltoners mit guter, beständiger Druckfixierbarkeit gegenüber Normalpapier, der auch eine beständige Entwicklungseigenschaft und Fixierbarkeit zeigt, wenn er zur Erzeugung vieler Kopierbogen benutzt wird. Der druckfixierbare Kapseltoner soll weder die Offsettlerung an die Druckwalze noch die Haftung an einem Träger, der Entwicklungshülse und der Oberfläche des photoempfindliches Substrats verursachen. Ferner soll der Kapseltoner eine gute Lagerbeständigkeit haben, so daß es während des Gebrauchs und der Bevorratung nicht zur Bildung von Agglomeraten oder Zusammenbackungen kommt. Der druckfixierbare Kapseltoner soll eine gute Beladbarkeit haben, während der Benut-

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zung eine beständige Beladbarkeit zeigen und klare, scharfe Abbildungen erzeugen könenn. Ferner soll der Kapseltoner eine gute Druckfixierbarkeit aufweisen, eine gute magnetische Eigenschaft zeigen und elektrostatisch übertragbar sein, wenn der Toner nach Einbringung magnetischer Pulver als Einkomponentenentwickler dient oder wenn er als magnetischer Toner für magnetische Aufzeichnung eingesetzt wird. Schließlich soll der druckfixierbare Kapseltoner eine gute Haltbarkeit und Fließfähigkeit aufweisen.

Figur 1 zeigt eine Beziehung zwischen (a - b) und y mit Eintragung der Zahlenwerte der Beispiele 1 bis 11 und der Vergleichsbeispiele 1 bis 6.

Die Eigenschaften des druckfixierbaren Kapseltoners werden durch die Materialeigenschaften des Kernmaterials und des zur Verbesserung der Beladbarkeit und Fließfähigkeit dienenden Schalenmaterials (eine den Kern bedeckende Wandung) beeinflußt.

Es wurde gefunden,daß die Härte des Kernmaterials und die Dicke der Schale miteinander in engem Zusammenhang stehen und die Eigenschaften des druckfixierbaren Kapseltoners in starkem Maße verbessert werden, wenn sie einer besonderen Beziehung genügen.

Es wurde bei der Herstellung von Kapseltonern festgestellt, daß Kapseltoner mit beständigen Eigenschaften

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selbst dann nicht immer gebildet werden, wenn ein Kernmaterial mit guter Druckfixierbarkeit und ein Schalenmaterial mit guter Beladbarkeit und Fließfähigkeit ausgewählt werden und das Verhältnis von Kernmaterial zu Schalenmaterial passend gewählt wird. Die Ursache ist darin zu sehen, daß die Teilchengröße des Kernmaterials eine gewisse Verteilung aufweist, der gebildete Kapseltoner eine gewisse Teilchengrößenverteilung hat und das Verhältnis von Kernmaterial zu Schalenmaterial in jedem Tonerteilchen nicht immer in dem gewünschten Bereich liegt und demzufolge die der Härte des Kernmaterials entsprechende passende Schalendicke nicht erreichbar ist.

Daher können selbst dann, wenn die resultierenden Kapseltonerteilchen zwecks Ordnung der Teilchengrößenverteilung klassiert werden, keine Kapseltoner mit beständigen Eigenschaften erhalten werden.

Es wurde gefunden, daß zwecks Erzielung von Kapseltonerteilchen, die immer eine beständige Druckfixierbarkeit, Beladbarkeit, Fließfähigkeit und dergl. haben, die Teilchengrößenverteilung des Kernmaterials und die des Kapseltoners sorgfältig überwacht v/erden müssen und ferner die Härte des Kernmaterials und die Dicke des Schalenmaterials so eingehalten werden müssen, daß ihre Beziehung in einem gewissen Bereich liegt. Demzufolge wurde gefunden, daß druckfixierbare Kapseltoner mit beständigen Eigenschaften

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dadurch erhalten werden können, daß man die Teilchengrößenverteilungen des Kernmaterials und des Kapseltoners in passender Weise steuert und ferner ihre Teilchengrößen und die Härte des Kernmaterials so einstellt, daß die Hauptteilchengröße a (Mikron) des Kapseltoners, die Hauptteilchengröße
b (Mikron) des Kernmaterials und die Härte y (dmm, nach
JIS-K253O) des Kernmaterials der Formel

0,01 exp (a - b) = y = 5 exp (a - b), und vorzugsweise der Formel 0,03 exp (a - b) = y = 3 exp (a - b) genügen.

Für die Untersuchungen wurden Kernmaterialien verschiedener Härten (y dmm) und Kapseltoner unterschiedlicher Dickearten benutzt, und es wurde gefunden, daß die der obigen Formel genügenden Kapseltoner beständige Eigenschaften
haben.

Zur Erreichung einer gewünschten Druckfixierbarkeit des Toners beträgt y vorzugsweise nicht mehr als 300 dmm.,
insbesondere 0,1 bis 100 dmm.

JIS-K253O ist eine japanische Industrienorm betreffend den Grad der Nadeleindringung. Der Grad der Nadeleindringung ist ausgedrückt durch die Strecke (Einheiten
von 0,1 mm), um die eine Nadel senkrecht in eine Probe ein tritt. Diese Messung wird bei 25°C mit einer Last von 100g in einem Zeitraum von 5 Sekunden unter Verwendung einer be sonderen Nadel durchgeführt. Die Last ist das Gesamtgewicht

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der Nadel,eines Gewichtes und eines Messingrohres. Die Nadel ist ein runder Stahlstab von 1,00 bis 1,02 mm Durchmesser. Ein Ende des Stabes ist zu einer Kegelform von etwa 6,35 Höhe und 8°40' bis 9°40' Öffnungswinkel angeschliffen, wobei die resultierende Spitze unter Bildung eines Querschnitts von 0,14 bis 0,16 mm Durchmesser abgeschnitten ist. Die Nadel wird gehärtet und ausreichend geschliffen und dann in einen Messinggriff von etwa 3»2 mm Durchmesser und etwa 32 mm Länge an dessen Mittelachse eingesetzt. Die Nadel wird in eine Nadeleintritt-Meßeinrichtung eingesetzt und für die Messung benutzt. Die Nadeleintritt-Einrichtung ist mit der vorgenannten Nadel versehen; sie kann durch die oben erwähnte Lastauflage eingedrückt werden. Der Bewegungswiderstand der Nadel ist sehr gering, und die in die Probe eingetretene Nadellänge kann mit einer graduierten Platte auf 0,1 mm abgelesen werden.

Aus praktischen Gesichtspunkten ist es für die . Schalenbildung nötig, daß (a - b) gewöhnlich nicht kleiner als 0,01 Mikron, vorzugsweise nicht kleiner als 0,02 Mikron ist. Die Teilchengrößenverteilungen des Kernmaterials und des Kapseltoners werden gesteuert, indem man die Hauptteilchengröße und die Breite der Teilchengrößenverteilung der anderen Teilchengrößen kontrolliert. Hauptteilchengröße bedeutet die Teilchengröße, die unter allen Teilchengrößen mit der größten Teilchenzahl vertreten ist.

Die Zahl der Teilchen einer bestimmten Teilchengröße wird durch einen Teilchenanalysator gemessen. Dabei wird

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ein Bild einer optisch vergrößerten zu messenden Teilchengruppe in ein Videosignal umgewandelt, die Bildinformation auf eine Schwellenschaltung übertragen und in eine digitale Bildinformation umgewandelt und dann auf eine Zählschaltung gegeben. In dem Zählschaltkreis werden d\e Teilchengrößen •und die Zahl der Teilchen unter Benutzung von Ferns eh-Abtastzeilen gemessen, und die Punkte erhält man durch feine Unterteilung der Abtast zeilen.

Als Teilchengrößenanalysator kann das Gerät LUZEX 450 erwähnt werden, das von Japan Regulator K.K. hergestellt wird.

Wenn zuerst die Kernmaterialien hergestellt und dann mit dem Schalenmaterial unter Bildung der Kapseltoner umhüllt werden, werden die Kernmaterialteilchen vorab in den Bereich der Hauptteilchengröße - 3 Mikron klassiert, und dann wird das Schalenmaterial auf die Kernmaterialteilchen aufgebracht. Nachdem die Kapseltonerteilchen hergestellt sind, werden Klassierungen vorgenommen, um einen Kapseltoner zu erhalten, dessen Teilchen zu 70% oder mehr die Hauptteilchengröße - 3 Mikron haben.

Wenn jedoch die Teilchengrößenverteilung dadurch in einen bevorzugten Verteilungsbereich gebracht werden kann, daß man die Herstellungsbedingungen zweckmäßig auswählt, ist eine Klassierung nicht immer nötig, soweit diese Bedingungen bei den anschließenden Herstellungen eingehalten werden.

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Da in der oben erwähnten Formel der Wert (a - b) kleiner als der definierte Bereich bezüglich der Kernmaterialhärte ist, werden die Beladbarkeit und Fließfähigkeit der Kapseltoner verringert und demzufolge werden die Lagerbeständigkeit und die Haltbarkeit durch die resultierende Agglomeration herabgesetzt.

Wenn dagegen der Wert (a - b) größer als der definierte Bereich ist, wird die Druckfixierbarkeit bemerkenswert schlecht, obgleich die Beladbarkeit und Fließfähigkeit auf einem gewünschten Stand gehalten werden.

Nach der Erfindung können als druckfixierbarer Bestandteil des Kernmaterials verschiedene Komponenten dienen, die für Kernmaterialien herkömmlicher, druckfixierbarer Kapseltoner verwendet wurden. Beispielsweise kann eine Komponente eingesetzt werden, die unter Druck Haftungsvermögen zeigt oder eine Komponente, die bei normaler Temperatur und unter normalem Druck Haftungsvermögen zeigt, wie etwa ein weiches Material und ein Klebevermögen verleihendes Mittel, jeweils allein oder in Kombination miteinander.

Als die genannte Komponente kann irgendein druckfixierbares Material dienen. Bevorzugte Materialien sind: höhere Fettsäuren, wie Stearinsäure, Palmitinsäure, Laurinsäure und dergl., Polyolefine, wie niedermolekulares Polyäthylen, niedermolekulares Polypropylen, Polyäthylenoxid, Polytetrafluorathylen und dergl., niedermolekulares Poly-

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styrol, Epoxyharze, Polyesterharze (Säurezahl nicht höher als 10), Styrol-Butadien-Copolymer (Monomerverhältnis von 5-50 bis 95 - 70), Äthylen/Acrylsäure-Copolymer, Äthylen/ Methacrylsäure-Copolymer, Äthylen/Vinylacetat-Copolymer, Polyvinylpyrrolidon, Methylvinyläther/Maleinsäureanhydrid-Gopolymer, mit Naleinsäure modifizierte Phenolharze, mit Phenol modifizierte Terpenharze und dergl..

Als Schalenmaterial können verschiedene Harze eingesetzt werden. Bevorzugte Harze sind isolierend, haben eine gute Filmformbarkeit, eine gute positive oder negative Beladbarkeit, eine gute Fließfähigkeit, sind nicht agglomerierend und stören die Druckfixierbarkeit des Kernmaterials nicht.

Derartige Schalenmaterialien sind unter anderem Homopolymere oder Copolymere des Styrols oder substituierten Styrols, wie z.B. Polystyrol, Poly-p-chlorstyrol, Polyvinyltoluol, Styrol/Butadien-Copolymer, Styrol/Acrylsäure-Copolymer, Styrol/Maleinsäureanhydrid-Copolymer und dergl., Polyesterharze, Acrylharze, Xylolharze, Polyamidharze, ionomere Harze, Furanharze, Ketonharze, Terpenharze, Naturharz, mit Naturharz modifizierter Pentaerythritester, mit Naturharz modifizierte Phenolharze, mit Naturharz modifizierte Maleinsäureharze, Kumaron/Inden-Harze, zykloaliphatische Kohlenwasserstoffharze, Petroleumharze, Phthalsäurezelluloseacetat, Stärke-Pfropfpolymere, Polyvinylbutyral, Polyvinylalkohol und dergl., wobei die vorerwähnten Materialien allein oder in Kombination miteinander eingesetzt werden können.

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Unter diesen Materialien werden Harze der Styrolreihe mit einem mittleren Molekulargewicht von mehr als 1500, Polyesterharze, ionomere Harze, Phthalsäurezelluloseacetat, Stärke-Pfropfpolymere und Polyvinylbutyral besonders bevorzugt.

Wenn die Affinität und Haftung zwischen dem Kernmaterial und dem Schalenmaterial nicht gut sind, kann dazwischen eine Haftungszwischenschicht angeordnet sein. Die Schale dient zum Abdecken des Kernmaterials und hat ausreichende Tonereigenschaften, wie Beladbarkeit, Fließfähigkeit und dergl.; es ist nicht immer nötig, daß die Schale die gesamte Oberfläche des Kernmaterials vollständig abdeckt.

Beladungsregler, wie metallhaltige Farbstoffe, Nigrosin und dergl., die für Toner verwendet wurden, können in geeigneter Menge in das Isoliermaterial für die Schale eingearbeitet werden.

Ferner ist es möglich, Pulver eines Beladungsreglers zusammen mit den Tonerteilchen (d.h. ohne Einarbeitung des Beladungsreglers in die Tonerteilchen) einzusetzen.

Gewünschtenfalls können Farbstoffe oder Pigmente, die als Färbemittel für Toner benutzt wurden, für die erfindungsgemäßen Kapseltoner verwendet werden; dieser Farbstoff bzw. dieses Pigment kann in das Kernmaterial und/oder die Schale eingearbeitet werden.

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Wenn man einen magnetischen Toner wünscht, werden feine magnetische Pulver in den Toner eingebracht. Als magnetisches Material kann ein Material dienen, das Magnetismus aufweist oder magnetisierbar ist, z.B. feine Metallpulver, wie Eisen, Mangan, Nickel, Kobalt, Chrom imd dergl., verschiedene Ferrite, Legierungen und Verbindungen des Mangans sowie ferromagnetische Legierungen- Diese feinen Magnetpulver können entweder in das Kernmaterial oder in das Schaleninaterial eingefügt werden. Wenn ein isolierender Toner hergestellt werden soll, werden die feinen magnetischen Pulver vorzugsweise in das Kernmaterial eingefügt.

Die durch den Kapseltoner der vorliegenden Erfindung erzeugten Bilder können durch Hindurchlaufen zwischen einem Druckwalzenpaar fixiert werden. Gewünschtenfalls kann eine zusätzliche Erhitzung Anwendung finden. Der Belastungsdruck beträgt gewöhnlich 10 bis 30 kg/cm . Apparate zur Druckfixierung sind beschrieben in der JP-AS 12797/1969 und den US-PSen 3,269,626, 3,612,682, 3,655,282 und 3,731,358.

Die folgenden Beispiele dienen zur Erläuterung der Erfindung und stellen in keiner Weise eine Beschränkung darin den Beispielen sind die angegebenen Teile auf das Gewicht bezogen, wenn nichts anderes angegeben ist.

Beispiel 1-3

Als Kernmaterial wurden 100 Teile Polyäthylenoxid (Dichte 0,99, Grad des Nadeleintritts 0,5) und 10 Teile Ruß

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- ie -

bei etwa 150°C 30 Minuten mit einem Mischwalzwerk genügend durchgeknetet. Das resultierende Kernmaterial wurde unter Benutzung einer Schneidmühle oder einer Strahlmühle pulverisiert. Die Hauptteilchengröße des gebildeten feinteiligen Kernmaterials war 14,5 Mikron. Die resultierenden Pulver wurden klassiert, um Pulver zu erhalten, das zu 90% oder mehr eine Teilchengröße von 14,5 - 3 Mikron aufwies.

Dann wurden die so klassierten Pulver in einer 10?6igen Lösung eines Styrol/Butadien-Copolymers in Zyfclohexan genügend dispergiert und durch einen Sprühtrockner getrocknet. Man erhielt einen Kapseltoner mit dem Styrol/ Butadien-Copolymer als Schalenmaterial. Die Hauptteilchengröße des gebildeten Kapseltoners betrug 15,5 Mikron.

10 Teile des Kapseltoners und 90 Teile Eisenpulver-Träger (Handelsname EFV 200/300, geliefert von Nihon Teppun) wurden unter Bildung eines Entwicklers gemischt.

Der gebildete Entwickler wurde in einen Entwicklungsbehälter eines elektrophotographischen Trockenkopierers (Handelsname NP-5000, geliefert von Canon K.K.) gegeben, und die Fixiereinrichtung wurde ersetzt durch eine Fixierwalzeneinrichtung der Develop Co. (zwei starre verchromte Walzen, von denen eine auf der anderen angeordnet war; der Gesamtdruck betrug 460 kg). Es wurde unter Benutzung der vorerwähnten Entwicklungs- und Fixiereinrichtung kontinuierlich kopiert, wobei schleierfreie scharfe Bilder von guter

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Fixierbarkeit entstanden. Die fortlaufende Kopierung wurde bis auf 30 000 Blatt Kopien fortgesetzt. Die Abbildungen waren dann in Bezug auf Bildqualität und Fixierbarkeit so gut wie die Bilder zu Beginn des Kopierens.

Die Fixierbarkeit hatte die Graduierung 5-6. Die Bewertung der Fixierbarkeit erfolgte ähnlich der Prüfung der Farbechtheit bei Reibung (JIS-L 0849-1971), d.h. eine Reibungsprüfung wurde in der Weise vorgenommen, daß die fixierte Oberfläche des Toners nach der spezifizierten Vorschrift (Trockenprüfung) mit einem weißen Baumwollreibetuch gerieben und das Maß der Färbung des weißen Baumwollreibetuchs mit einer Grauskala zur Schmutzbestimmung verglichen wurde, um so die Fixierbarkeit zu bewerten und das Ergebnis durch eine Gradzahl anzuzeigen.

Nach der Arbeitswiese des obigen Beispiels wurden die Dicke des Schalenmaterials in verschiedener Weise verändert und die Fixierbarkeit und Haltbarkeit geprüft. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1, Beispiele 2 und 3 und Vergleichsbeispiel 1 und 2 angegeben.

Beispiele 4-6

Die Arbeitsweise des Beispiels 1 wurde wiederholt, wobei jedoch als Kernmaterial ein niedermolekulares Polyäthylen (Maß des Nadeleintritts 3»5; Handelsname AC-6, geliefert von Allied Chemical) eingesetzt wurde. Die Hauptteilchengröße des Kernmaterials betrug 1,60 Mikron. Die

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Druckfixierbarkeit und Haltbarkeit wurden bei verschiedenen Dicken des Schalenmaterials geprüft. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1, Beispiele 4-6 und Vergleichsbeispiel 3 angegeben.

Beispiele 7-9

Die Arbeitsweise des Beispiels 1 wurde wiederholt, wobei jedoch als Kernmaterial Polyäthylen (Maß des Nadeleintritts 7,5; Handelsname AC-617; geliefert von Allied Chemical) eingesetzt wurde. Die Hauptteilchengröße des Kernmaterials betrug 18,0 Mikron. Die Druckfixierbarkeit und Haltbarkeit wurden bei verschiedenen Dicken des Schalenmaterials geprüft. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1, Beispiele 7-9 und Vergleichsbeispiel 4 angegeben.

Wenn das Kernmaterial pulverisiert war, war eine gewisse Kühlung nötig.

Beispiele 10 und 11

Vorab wurde ein Harnstoff/Formaldehyd-Ausgangskondensat wie folgt hergestellt.

20 Teile Harnstoff und 55 Teile 37%iges Formaldehyd wurden gemischt, und 10% Äthanolamin wurden zur Einstellung des pH auf 8,0 zugesetzt. Es wurde bei 70⁰C 2,5 Stunden gerührt, um ein etwas viskoses, transparentes Harnstoff/ Formaldehyd-Ausgangskondensat zu erzeugen.

24 Teile dieses Ausgangskondensats wurden in 180 Teilen Wasser gelöst. Darin wurde eine warme 60%ige Lösung

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eines Athylen/Vinylacetat-Copolymers (Handelsname AC-4-30, geliefert von Allied Chemical, Maß des Nadeleintritts 75) in Toluol unter Rührung und Emulsionsbildung dispergiert. Dann wurde dem gebildeten System zur Einstellung seines pH-Wertes auf etwa 3,5 Zitronensäure in zwe! bis drei Anteilen zugesetzt, und das System wurde etwa 6 Stunden unter Rühren bei 45 bis 5O°C gehalten und dann über Nacht stehen gelassen. Der so gebildete Niederschlag wurde mit Wasser gewaschen und getrocknet, wobei man die Kernmaterialteilchen eihielt. Der größte Teil des in dem Kern enthaltenen Toluols war während der langen Rührung abgegeben worden, und man erhielt ein im wesentlichen festes Kernmaterial. Das Maß des Nadeleintritts betrug 75 und die Hauptteilchengröße 10 Mikron. Das Schalenmaterial aus einem Styrol/Butadien-Copolymer wurde wie in Beispiel 1 auf die Teilchen aufgebracht. Die Fixierbarkeit * und Haltbarkeit wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 1 geprüft.

Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben. Die Abszisse in Figur 1 entspricht (a - b) Mikron und die Ordinate (logarithmische Skala) entspricht dem Maß des Nadeleintritts y (dmm); die Punkte M. - M_x.. entsprechen den Beispielen 1-11, und die Punkte C_x. - C_x- entsprechen den Vergleichsbeispielen 1 - 6. L_x. und Lp stehen für y = 0,01 exp (a - b) bzw. y = 5 exp (a - b).

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Tabelle

ο ο ro

ο οο ο

Beispiele	Härte des Kern materials (y dmm)	a-b	0,01 exp (a - b)	5 exp (a - b)	Fixierbar- keit (Grad)	Haltbarkeit (Bögen)	■
1	0,5	1,0	0,03	13,6	5-6	40 000-50 000	I l\J
2	0,5	2,2	0,09	45,1	5	mehr als 50 000	'
3 (Vergleichs beispiel 1) (Vergleichs beispiel 2)	0,5 0,5 0,5	3,0 4,8 6,0	0,2 1,2 4,0	100,4 608 2017	4 2-3 2-3	Il Il Il
4	3,5	1,2	0,03	16,6	6	Il
5	3,5	2,6	0,13	67,3	4-5	M
6 (Vergleichs beispiel 3)	3,5 3,5	4,0 7,4	0,55 16,4	273 8180	4 2-3	Il 40 000-50 000
7	7,5	1,4	0,04	20,3	5	40 000-50 000
8	7,5	3,0	0,2	100,4	4-5	mehr als 50 000	CD .r- oi CD CP
9 (Vergleichs beispiel 4)	7,5 7,5	5,2 8,0	1,8 29,8	906 14900	4-5 2-3	Il Il
10	75	3,8	0,45	224	4-5	20 000
11 (Vergleichs beispiel 5) (Vergleichs beispiel 6)	75 75 75	6,2 2,0 10,0	4,9 7,4 220	2460 37 110000	4-5 4-5 2	20 000 - 30 000 500 20 000 - 50 000

Beispiele 12 - 33 and Vergleichsbeispiele 7 - 18 Die Arbeitsweisen der Beispiele 1 -11 und der Vergleichsbeispiele 1-6 wurden wiederholt, wobei jedoch Phthalsäurezelluloseacetat (Reaktionsmittel geliefert von Wako Junyaku, Japan) (eingesetzt als Lösung in Aceton) oder ein Styrol/Maleinsäureanhydrid/Butylacrylat-Copolymer (Monomerenverhältnis in Gew.-% 50/15/55; Handelsname Styrite X-4-, geliefert von Daido Kogyo) (eingesetzt als Lösung in Methylethylketon) als Schalenmaterial anstelle von Styrol/Butadien-Copolymer benutzt wurde. Die Ergebnisse waren beinahe die gleichen wie die bei Einsatz von Styrol/Butadien-Copolymer.

Beispiel 34- und Vergleichsbeispiel 19 Äthy len/Vinylacetat-Copolymer (Handelsname AC401, geliefert von Allied Chemical; Maß des Nadeleintritts 4,0) wurde als Kernmaterial und Styrol/Butadien-Copolymer (Monomerenverhältnis in Gew.-% 15/85, eingesetzt in Form einer Lösung in Methylethylketon) wurde als Schalenmaterial verwendet. Es wurde nach der Arbeitsweise des Beispiels 1 gearbeitet, und die Dicke des Schalenmaterials wurde verändert. Die gebildeten Kapseltoner wurden als Entwickler benutzt. Die Ergebnisse der Kopierung sind in Tabelle 2 angegeben.

Kurz zusammengefaßt betrifft die Erfindung einen druckfixierbaren Kapseltoner aus einem mit einem Beschichtungsmaterial eingekapselten, druckfixierbaren Kernmaterial, in dem die Hauptteilchengröße des Kapseltoners a (Mikron), die Hauptteilchengröße des Kernmaterials b (Mikron) und die Härte

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OJ

r-i rH Φ

CÖ

Haltbar keit (Bögen)	mehr als 20 000	mehr als 20 000
Fixier- barkeit (Grad)	LA	ΚΛ I OJ
5 exp(a-b)	ei θ" O	O O
I Φ O O	0,2	29,8
ö O I -H	0 K\	8,0
H Hr te des Kern materials (7 dmm)	4,0	4,0
Beispiel		Vergleichs beisp. 19

des Kernmaterials y (dmm, nach JIS-K253O) der Formel 0,01 exp (a - t>) = y = 5 exp (a - b) genügen-

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Claims

Dipl.-Chem. Bühling Dipl.-lng. Kinne Dipl.-Ing. Grupe 9 4 Q 1 9 3 8000 München2, Postfach 202403 Bavariaring 4 Tel.: (0 89)53 96 53-56 Telex: 5 24845 tipat cable. Germaniapatent München 8. Nc/ember 1979 DE 0020 Patentansprüche

1. Druckfixierbarer Kapseltoner aus einem druckfixierbaren Kernmaterial, das mit einem Beschichtungsmaterial überdeckt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptteilchengröße a (Mikron) des Kapseltoners, die Hauptteilchengröße b (Mikron) des Kernmaterials und die Härte y (dmm, nach JIS-K25^;5O) des Kernmaterials der Formel

0,01 exp (a - b) = y ί 5 exp (a - b) genügen.

2. Druckfixierbarer Kapseltoner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kernmaterial Polyolefin enthält.

3· Druckfixierbarer Kapseltoner nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyolefin Polyäthylen ist.

030021/0800

Dresdner Bank (München) Kto. 3939 844 Postscheck (München) Kto. 670-43-804

OMiGiNAL INSPECTED

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4. Druckfixierbarer Kapseltoner nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des Beschichtungsmaterials 0,01 Mikron oder mehr beträgt.

5. Druckfixierbarer Kapseltoner nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Beschichtungsmaterial ein Polymer der Styrolreihe ist.

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