DE3131776C2 - Toner für die Entwicklung eines elektrostatischen Ladungsbildes - Google Patents
Toner für die Entwicklung eines elektrostatischen LadungsbildesInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Toner für die Entwicklung
eines elektrostatischen Ladungsbildes, das beispielsweise im Rahmen eines
elektrophotographischen Verfahrens, eines elektrostati
schen Druckverfahrens oder eines elektrostatischen Aufzeich
nungsverfahrens entsteht.
Ein Verfahren zum Entwickeln eines elektrostatischen La
dungsbildes besteht darin, daß geladene feine Körnchen
von einer elektrostatischen Anziehungskraft angezogen
werden und an der Oberfläche eines elektrostatisch aufge
ladenen Bildträgers haften, wodurch das latente elektro
statische Bild sichtbar wird.
Konkrete Verfahren zur Durchführung des Entwicklungsver
fahrens, wie es vorstehend beschrieben worden ist, sind
Flüssig-Entwicklungsverfahren, in denen eine durch feines
Dispergieren von Pigmenten oder Farbstoffen in einer
isolierenden organischen Flüssigkeit hergestellte Ent
wicklerlösung verwendet wird, und Trocken-Entwicklungs
verfahren, wie z. B. ein Kaskadenverfahren, ein Pelz
bürstenverfahren, ein Magnetbürstenverfahren, ein Druck
verfahren und ein Pulverwolkenverfahren.
Ein durch ein Entwicklungsverfahren sichtbar gemachtes
Bild wird so wie es erhalten wird auf einem Träger fi
xiert oder es wird nach der Übertragung auf einen anderen
Träger fixiert.
Dabei werden Toner nicht nur in einem Entwicklungsver
fahren, sondern auch in den darauffolgenden Verfahren,
nämlich einem Bildübertragungsverfahren und einem Fixier
verfahren, aufgebracht, so daß die Toner nicht nur eine
ausgezeichnete Entwickelbarkeit, sondern auch eine ausge
zeichnete Bildübertragbarkeit und Fixierbarkeit aufweisen
müssen. Unter anderem sind die Anforderungen an die Fi
xierbarkeit derselben aber äußerst streng und es wurden
umfangreiche Forschungsarbeiten zur Verbesserung der Fi
xierbarkeit von Tonern und der Effekte derselben durch
geführt und in zahlreichen Literaturstellen öffentlich
beschrieben.
Bezüglich der Wärmefixiersysteme gibt es Wärmefixiersy
steme vom Nicht-Kontakt-Typ, wie z. B. das Fixieren in
einem Ofen, und Wärmefixiersysteme vom Kontakt-Typ, wie
z. B. das Fixieren mit einer Heizwalze. Wärmefixiersy
steme vom Kontakt-Typ ergeben einen ausgezeichneten ho
hen thermischen Wirkungsgrad, sie sind daher besonders
gut geeignet für den Einbau in eine Hochgeschwindigkeits-
Kopiervorrichtung. Auch kann in diesem System eine ver
gleichsweise schwache Wärmequelle verwendet werden, so
daß eine Fixiervorrichtung ohne hohen Verbrauch an
elektrischer Energie arbeiten kann, und es kann dazu
dienen, Kopiervorrichtungen zu miniaturisieren und ihren
Energiebedarf wirtschaftlich zu gestalten. Außerdem
wird dadurch die Brandgefahr im Falle eines Papierstaus
in eine Fixiervorrichtung herabgesetzt.
Wärmefixiersysteme vom Kontakt-Typ sind, wie vorstehend
angegeben, in vielerlei Hinsicht bevorzugt, bei diesem
System tritt jedoch ein Offset-Phänomen auf,
d. h. es tritt das Phänomen auf, daß ein Teil der Toner,
die zum Zeitpunkt der Fixierung ein Bild ergeben, auf
die Oberfläche einer Heizwalze übertragen und danach auf
das nachfolgend eingeführte Papier rückübertragen wird,
so daß das Bild darauf verunreinigt (beschmutzt) wird.
Es wurden bereits die verschiedensten Vorschläge zur Ver
hinderung dieses Offset-Phänomens gemacht und in der
Praxis angewendet. Einer davon besteht darin, die Fixie
rung mit einem Überzug auf einer Oberfläche der Heiz
walze aus einem Offsetverhinderungsmittel, wie z. B. Sili
conöl, durchzuführen, und ein anderer besteht darin,
Toner zu verwenden, die selbst Offsetverhinderungseigen
schaften aufweisen. Der zuletzt genannte Vorschlag ver
einfacht den Aufbau einer Fixiervorrichtung, weil ir
gendein Beschichtungsmaterial, wie z. B. Siliconöl, nicht
verwendet werden braucht. Daraus ergibt sich der weitere
Vorteil, daß irgendeine Wartung, beispielsweise die Zu
fuhr von Siliconöl, nicht erforderlich ist.
Ein Offset-Phänomen tritt auch auf, wenn die Viskoelasti
zität der durch Erhitzen geschmolzenen Toner zu gering
ist, d. h. keinen ausreichenden Grad aufweist.
Ein Offset-Phänomen kann daher dadurch verhindert werden,
daß man als Bindemittelharze zur Herstellung von Tonern
Polymere mit einem hohen Molekulargewicht verwendet.
Polymere mit einem hohen Molekulargewicht sind leicht
erhältlich aus Vinylpolymeren, die durch radikalische
Polymerisation synthetisiert worden sind, so daß es viele
Beispiele für die Verwendung von Vinylpolymeren mit einem
hohen Molekulargewicht gibt.
Bei Verwendung von Vinylpolymeren wird jedoch wegen der
Makromoleküle der Erweichungspunkt höher und ein Offet-
Phänomen kann verhindert werden, andererseits wird aber
auch die Fixiertemperatur höher, so daß Toner dieser Art
in der Praxis nicht verwendet werden können.
Wenn ein Polymeres mit einem hohen Molekulargewicht als
Bindemittelharz verwendet wird, tritt ferner der Nach
teil auf, daß die Harze steif werden und schwer zu pul
verisieren sind, wenn Toner hergestellt werden.
Um die vorstehend beschriebenen Mängel zu beheben, wurde
in der offengelegten japanischen Patentpublikation
134 652/1975 ein Vinylpolymeres mit einem breiten Bereich
der Molekulargewichtsverteilung von einem niedrigen Mo
lekulargewicht bis zu einem hohen Molekulargewicht, das
als Bindemittelharz verwendet wird, vorgeschlagen. Die
ser Toner erfüllt die Offsetphänomen-Verhinderungsfunk
tion bis zu einem gewissen Grade, er ist jedoch noch
nicht voll befriedigend. Insbesondere ist die Fixierbar
keit desselben bei tiefer Temperatur schlecht. Deshalb
ist er für die Hochgeschwindigkeitsfixierung nicht ge
eignet, so daß Schwierigkeiten auftreten, wenn diese
Toner in einer Hochgeschwindigkeits-Kopiervorrichtung
verwendet werden.
Andererseits kann aus einem kondensierten Harz, beispiels
weise einem Polyesterharz, leicht ein Harz mit einem
niedrigeren Molekulargewicht hergestellt werden, weshalb
ein Polyesterharz sehr geeignet ist für die Verwendung
als Harz für Toner, die für die Niedertemperatur-Fixie
rung geeignet sind. Außerdem ist ein Polyesterharz im
Vergleich zu einem Vinylharz, wie z. B. einem Styrolharz,
besser in bezug auf die "Benetzbarkeit" eines Trägers,
wie z. B. eines Übertragungspapieres, damit, wenn es ge
schmolzen wird, und im Vergleich zu einem Toner, der
ein Vinylharz mit einem etwa äquivalenten Erweichungs
punkt wie ein Polyesterharz aufweist, kann damit bei
niedrigerer Temperatur eine zufriedenstellende Fixierung
erzielt werden.
Beim Betrachten der Entwickelbarkeit oder des Entwick
lungswirkungsgrades und der Bildübertragbarkeit eines
Toners muß dann ein solcher Toner der Bedingung genügen,
an einem Träger mit einem elektrostatischen Ladungsbild
durch elektrostatische Anziehungskräfte zu haften, und
er sollte eine hohe Reibungsaufladbarkeit besitzen, weil
er auf einen anderen Träger übertragen werden muß. Ein
populäres Verfahren zum Aufbringen eines Toners mit
einer Reibungsaufladbarkeit besteht darin, ein Ladungs
kontrollmittel, wie z. B. Farbstoffe, in den die Toner
bildenden Harzen zu dispergieren. Bei der Herstellung
von Tonern müssen deshalb strenge Anforderungen gestellt
werden, um das Ladungskontrollmittel in den Harzen gleich
mäßig zu dispergieren. Im Gegensatz dazu hat ein Poly
esterharz selbst eine geeignete Reibungsaufladbarkeit,
so daß es nicht erforderlich ist, irgendein Ladungskon
trollmittel diesem zuzumischen, so daß die Herstellung
des Toners extrem leicht wird.
Um die jeweiligen speziellen Eigenschaften von Vinylhar
zen und Polyesterharzen, wie sie vorstehend beschrieben
worden sind, bestmöglich auszunutzen, sind in der offen
gelegten japanischen Patentpublikation 114 245/1979
Toner beschrieben, in denen ein Gemisch aus einem Vinyl
harz mit einem hohen Molekulargewicht und einem Poly
esterharz mit einem niedrigen Molekulargewicht als Bin
demittelharz derselben dient. Es besteht jedoch noch das
Problem, daß es bei diesem Toner schwierig ist, die bei
den Harzarten gleichmäßig miteinander zu mischen.
In der japanischen Patentpublikation 12 680/1971, in den
offengelegten japanischen Patentpublikationen 81 540/1973
und 75 043/1975, in der japanischen Patentpublikation
22 996/1977 und in der offengelegten Japanischen Patent
publikation 86 342/1979 ist ferner die Verwendung eines
Polyesterharzes als Bindemittel für einen Toner beschrie
ben. Unter den obengenannten technischen Vorveröffentli
chungen ist es nach den Angaben in den offengelegten ja
panischen Patentpublikationen 75 043/1975 und 86 342/
1979 gelungen, das Auftreten eines Offsetphänomens da
durch zu verhindern, daß dem Polyesterharz durch Verwen
dung eines trivalenten Alkohols und/oder einer trivalen
ten Carbonsäure, die als Teil des Monomeren dienen sollen,
eine dreidimensionale Struktur verliehen wird. Aber auch
in diesen Tonern ist der Mengenanteil der Komponenten
mit der dreidimensionalen Struktur geringer in den Harzen,
weshalb das Offset-Verhinderungsvermögen derselben
schlecht ist und selbst bei einer vergleichsweisen tie
fen Temperatur noch ein Offset-Phänomen hervorgerufen
wird.
Dieses Offset-Phänomen tritt insbesondere auf bei einer
Fixiereinrichtung vom Walzen-Typ, selbst wenn nur eine
geringe Ungleichmäßigkeit der Temperaturverteilung auf
der Oberfläche einer Heizwalze vorliegt. Veränderungen
der Größen des Übertragungspapiers und dgl. stellen Fak
toren dar, die eine Ungleichmäßigkeit der Temperatur der
Oberfläche einer Heizwalze hervorrufen und in dem vor
stehend beschriebenen Falle besteht dann die Gefahr,
daß ein Offset-Phänomen auftritt. Wenn man nun das Ko
pieren in großer Menge fortsetzt, reichern sich auf der
Oberfläche einer Heizwalze allmählich die Tonerkomponen
ten an, obgleich die Anreicherung derselben kaum sichtbar
ist, bis zu einem solchen Grade, daß durch Herabsetzung
der Qualität des kopierten Bildes ein Mangel auftritt.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen neu
en Tonertyp für die Entwicklung eines elektrostatischen
Ladungsbildes zu schaffen, bei dem die obengenannten Män
gel der bisher bekannten Toner nicht auftreten. Ziel der
Erfindung ist es ferner, Toner für die Entwicklung eines
elektrostatischen Ladungsbildes zu schaffen, die für ein
Heizfixiersystem vom Kontakt-Typ, insbesondere eine Wal
zenfixierung, geeignet sind.
Die obengenannten Ziele können erfindungsgemäß erreicht
werden mit einem Toner für die Entwicklung eines elek
trostatischen Ladungsbildes
in dem als Bindemittel ein Polyester
harz verwendet wird, das hergestellt worden ist durch Kon
densationspolymerisation einer Diolkomponente der all
gemeinen Formel
worin R eine Äthylen- oder Propylengruppe und x und y
jeweils eine ganze Zahl, deren Summe den Durchschnitts
wert 2 bis 7 hat, bedeuten,
mit einer Polycarbonsäure oder einem Derivat da
von als zweiter Komponente, bei der es sich um ein Ge
misch aus einer Dicarbonsäure oder einem Nied
rigalkylester davon und einer Tricarbonsäure oder höheren
Polycarbonsäure oder einem Säureanhydrid davon
handelt, wobei der Gehalt an Tricarbonsäure oder höherer
Polycarbonsäure oder Säureanhydrid davon inner
halb des Bereiches von 30 bis 80 Mol-%, bezogen auf
die Säurekomponenten, liegt.
Beispiele für Diole, die durch die obengenannte allgemei
ne Formel dargestellt werden können, sind Polyoxypro
pylen-(2,2)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propan, Polyoxy
propylen(3,3)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propan, Polyoxy
äthylen(2,0)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propan, Polyoxy
propylen(2,0)-polyoxyäthylen(2,0)-2,2-bis(4-hydroxyphe
nyl)propan und dgl.
Beispiele für geeignete Dicarbonsäuren sind Dimere
von Maleinsäure, Fumarsäure, Mesaconsäure, Citraconsäure,
Itaconsäure, Glutaconsäure, Phthalsäure, Isophthalsäure,
Terephthalsäure, Cyclohexandicarbonsäure, Bernsteinsäure,
Adipinsäure, Sebacinsäure, Malonsäure, Linolensäure und
dgl. Unter den obengenannten Dicarbonsäuren sind
Terephthalsäure und Isophthalsäure besonders bevorzugt.
Beispiele für bevorzugte Tricarbonsäuren oder höhere Poly
carbonsäuren sind Benzol-1,2,4-tricarbonsäure,
Benzol-1,2,5-tricarbonsäure, Cyclohexan-1,2,4-tricarbon
säure, Naphthalin-2,5,7-tricarbonsäure, Naphthalin-
1,2,4-tricarbonsäure, Butan-1,2,4-tricarbonsäure, Hexan-
1,2,5-tricarbonsäure, 1,3-Dicarboxy-2-methylcarboxy
propen, 1,3-Dicarboxy-2-methyl-2-methylcarboxypropan
tetra(methylencarboxy)methan, 1,2,7,8-Octantetracarbon
säure, Empoltrimeres und das Säureanhydrid davon. Unter
den obengenannten Tricarbonsäuren oder höheren Poly
carbonsäuren ist die Benzol-1,2,4-tricarbonsäure beson
ders bevorzugt.
Die erfindungsgemäß verwendeten Polyester werden her
gestellt durch Umsetzung des Diols mit der Polycarbon
säure.
Beispiele für Katalysatoren, die normalerweise zur Durch
führung dieser Reaktion verwendet werden, sind Zinnoxid,
Zinkoxid, Titanoxid, Dibutylzinndilaurat, Dibutylzinn
oxid und dgl.
Das Verhältnis zwischen der Anzahl der Carboxylgruppen
in dem obengenannten Polycarbonsäuregemisch und der An
zahl der Hydroxylgruppen in der obengenannten Diolkompo
nente liegt innerhalb des Bereiches zwischen 1,2 und
0,8, vorzugsweise zwischen 1,1 und 0,9.
Bei der Synthese der erfindungsgemäß verwendeten Poly
ester kann neben den verätherten Bisphenolen, wie sie in
der obigen allgemeinen Formel angegeben worden sind,
gleichzeitig auch noch eine geringe Menge (höchstens
10 Mol-%) an anderen Polyolen verwendet werden.
Beispiele für die oben angegebenen Polyolkomponenten
sind Äthylenglykol, Diäthylenglykol, Triäthylenglykol,
1,2-Propylenglykol, 1,3-Propylenglykol, 1,4-Butandiol,
Neopentylglykol, 1,4-Butendiol, 1,4-Bis(hydroxymethyl)-
cyclohexan, Bisphenol A, Pentaerythrit, Bisphenol A mit
addiertem Wasserstoff und dgl.
Toner, in denen die obengenannten Harze erfindungsgemäß
als Bindemittel verwendet werden (nachstehend als er
findungsgemäße Harze bezeichnet) haben die Eigenschaft,
daß ihre Fixierung bei einer vergleichsweise tiefen
Temperatur durchgeführt werden kann.
Daher kommen die erfindungsgemäßen Harze mit einer gerin
geren Energie zur Fixierung derselben aus und sie sind
für eine Hochgeschwindigkeitsfixierung geeignet. Ferner
haben die erfindungsgemäßen Harze die Eigenschaft, daß
bei ihnen kein Offset-Phänomen auftritt.
Um diese Eigenschaften beizubehalten, muß die Bedingung
erfüllt sein, daß in einer Säurekomponente, die das er
findungsgemäße Harz bildet, Tricarbonsäure oder höhere
Polycarbonsäuren in einer Menge von 30 bis 80
Mol-%, bezogen auf die Menge der Säurekomponente, ent
halten sein sollte. Wenn der Gehalt an der obengenannten
Polycarbonsäure 30 Mol-% oder weniger beträgt,
nimmt der Offsetverhinderungseffekt ab und es tritt bei
einer vergleichsweise niedrigeren Fixiertemperatur ein
Offsetphänomen auf, wodurch die Bildqualität sinkt. Wenn
ihr Gehalt mehr als 80 Mol-% beträgt, wird der Erwei
chungspunkt übermäßig hoch und die Fixiertemperatur wird
so hoch, daß dies für die praktische Verwendung nicht
erwünscht ist. Auch werden in diesem Falle die Harze
steif und sie können schlechter zerkleinert werden, so
daß diese Harze Nachteile bei der Herstellung der Toner
mit sich bringen.
Es ist vorteilhafter, wenn die erfindungsgemäßen Harze
einen Glasumwandlungspunkt von 50°C oder höher aufwei
sen. Wenn der Glasumwandlungspunkt bei 50°C oder darunter
liegt, hängen die Tonerpulver zusammen und bei der Ver
wendung des Toners entstehen Klumpen, so daß es Fälle
gibt, bei denen Störungen bei ihrer Verwendung auftre
ten können. Es ist auch vorteilhafter, wenn die erfin
dungsgemäßen Harze einen Erweichungspunkt (bestimmt nach
dem Ring- und -Kugel-Verfahren) aufweisen, der innerhalb
des Bereiches zwischen 110 und 160°C liegt. Wenn ihr
Erweichungspunkt unter 110°C liegt, treten unerwünschte
Vorgänge auf, bei denen das obengenannte Phänomen,
d. h. ein Zusammenhängen (Klumpenbildung) auftritt.
Wenn ihr Erweichungspunkt über 160°C ansteigt, steigt
ihre Fixiertemperatur an und die Folge davon ist, daß die
erfindungsgemäßen Harze den Betrieb von normalen Büro
kopiervorrichtungen stören.
Toner für die Entwicklung eines elektrostatischen La
dungsbildes enthalten im allgemeinen Bindemittelharze,
Färbemittel und andere Eigenschaftsverbesserungsmittel.
Ein magnetischer Toner enthält ein Färbemittel und eine
magnetische Substanz oder eine magnetische Substanz an
stelle eines Färbemittels.
Beispiele für geeignete Färbemittel sind Ruß, Nigrosin
farbstoffe (C.I. Nr. 50415B), Anilinblau (C.I. Nr.
50405), Chalcoil Blue (C.I. Nr. Azoec Blue 3), Chrom
gelb (C.I. Nr. 14090), Ultramarinblau (C.I. Nr. 77103),
Du Pont Oil Red (C.I. Nr. 26105), Chinolingelb (C.I.
Nr. 47005), Methylenblauchlorid (C.I. Nr. 52015), Phthalo
cyaninblau (C.I. Nr. 74160), Malachitgrünoxalat (C.I.
Nr. 42000), Lampenruß (C.I. Nr. 77266), Bengalrosa
(C.I. Nr. 45435) und Mischungen davon. Die Toner
müssen diese Färbemittel in einem ausreichenden Ge
wichtsmengenanteil enthalten, so daß beim Entwickeln
ein zufriedenstellendes sichtbares Bild erzielt werden
kann, und ihr Mengenanteil liegt normalerweise bei 1 bis
20 Gew.-Teilen derselben auf 100 Gew.-Teile der Binde
mittelharze.
Beispiele für geeignete magnetische Substanzen sind Legie
rungen oder Verbindungen bzw. Gemische, die Elemente
enthalten, die einen Ferromagnetismus anzeigen,wie z. B.
Eisen, Kobalt und Nickel einschließlich Ferrit und Mag
netit, oder Legierungen, die kein ferromagnetisches
Element enthalten, die jedoch durch eine geeignete Wär
mebehandlung ferromagnetisch gemacht werden können, wie
z. B. Legierungen der sogenannten Heusler-Legierungen,
die Mangan und Kupfer enthalten, wie z. B. Mangan-Kupfer-
Aluminium oder Mangan-Kupfer-Zinn oder Chromdioxid. Die
se magnetischen Substanzen werden in Form von feinen Körn
chen mit einem durchschnittlichen Durchmesser von 0,1 µm
gleichmäßig in den Bindemittelharzen dispergiert.
Es ist erwünscht, daß der Gehalt an diesen magnetischen
Körnchen 20 bis 70 Gew.-Teile, vorzugsweise 40 bis 70
Gew.-Teile, auf 100 Gew.-Teile Toner beträgt.
Die erfindungsgemäßen Toner weisen ausgezeichnete Ober
flächenschmier- bzw. -gleiteigenschaften auf und wenn
die erfindungsgemäßen Toner verwendet werden, kann das
Auftreten eines Offsetphänomens bei den Tonern auch ohne
Beschichtung mit einer Offsetverhinderungslösung, wie
z. B. Silicoöl der Oberfläche einer Fixierwalze verhin
dert werden, so daß die erfindungsgemäßen Toner bemer
kenswerte Vorteile in bezug auf ihren mechanischen Auf
bau haben.
Nachstehend werden die Synthesebeispiele und Ausführungs
beispiele einiger typischer erfindungsgemäßer Harze
näher beschrieben, es sei jedoch darauf hingewiesen, daß
die Erfindung keineswegs darauf beschränkt ist.
700 g Polyoxypropylen-(2,2)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)pro
pan und 97,2 g Terephthalsäure wurden in einen 4-Hals-
Rundkolben mit einer Kapazität von 1 l gegossen, der
mit einem Thermometer, einem Rührer aus rostfreiem Stahl,
einem Stickstoffeinleitungs-Glasrohr und einem Rück
flußkühler ausgestattet war. Danach wurde der Kolben
in eine Mantelerhitzungseinrichtung gestellt und durch
das Gas -Einleitungsrohr wurde Stickstoffgas eingeleitet
und die Innenseite des Reaktionsgefäßes wurde in einer in
aktiven Atmosphäre gehalten und die Temperatur darin
wurde erhöht. Dann wurden 0,05 g Dibutylzinnoxid zugege
ben und das Ganze wurde bei 200°C gehalten und zur Reak
tion gebracht, anschließend wurden 156 g wasserfreie
Benzol-1,2,4-tricarbonsäure zugegeben und die Reaktion
wurde fortgesetzt.
Der Verlauf der Reaktion wurde an Hand des Erweichungs
punktes, bestimmt nach der Ring- und -Kugel-Methode,
verfolgt und wenn der Erweichungspunkt 120°C erreicht
hatte, wurde die Reaktion gestoppt und auf Raumtempera
tur abgekühlt. Bei den dabei erhaltenen Harzen handelte
es sich um hellgelbe Feststoffe, die leicht pulverisiert
werden konnten, und ihr Glasumwandlungspunkt betrug
58°C, gemessen unter Verwendung eines Differentialkalo
rimeters.
Die Reaktion wurde mit 490 g Polyoxypropylen-(2,2)-2,2-
bis(4-hydroxyphenyl)propan, 195 g Polyoxyäthylen(2)-
2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propan, 97,2 g Isophthalsäure
und 1,2,4-Benzoltricarbonsäure bei 200°C unter Verwen
dung der gleichen Vorrichtung wie in dem Synthesebei
spiel 1 durchgeführt und die Reaktion wurde gestoppt,
als der Erweichungspunkt, bestimmt nach der Ring- und
-Kugel-Methode, 127°C erreicht hatte, und die dabei er
haltene Reaktionsmischung wurde auf Raumtemperatur
abgekühlt. Bei den dabei erhaltenen Harzen handelte es
sich um hellgelbe Feststoffe, die leicht pulveri
siert werden konnten, und der Glasumwandlungspunkt be
trug 61°C, gemessen unter Verwendung eines Differential
kalorimeters.
Unter Verwendung einer Kugelmühle wurde eine Mischung
aus 95 Teilen der in dem Synthesebeispiel 1 erhaltenen
Harze und 5 Teile Ruß hergestellt und mittels einer Heiz
walze wurde die Mischung durchgeknetet, abgekühlt und
dann in einer Strahlmühle fein pulverisiert, wobei man
Toner mit einem durchschnittlichen Korndurchmesser von
13 bis 15 um erhielt.
Durch Zugabe von 95 Gew.-Teilen Eisenpulverträgern zu
5 Gew.-Teilen der Toner wurden Entwickler hergestellt
und damit wurde ein elektrostatisches Ladungsbild ent
wickelt, das auf einer elektrophotographischen Kopiervor
richtung unter Anwendung eines normalen
elektrophotographischen Kopierverfahrens erzeugt worden
war.
Das bei der Entwicklung erhaltene Tonerbild wurde auf
normales Papier übertragen, mit dem eine Fixierwalze,
deren Oberfläche aus Polytetrafluoräthylen,
bestand, und
eine Druckwalze, deren Oberfläche aus einem Silicon
kautschuk bestand, unter Druck in Kontakt ge
bracht wurde, und das Tonerbild wurde durch Schmelzen
darauf aufgebracht und daran fixiert. Anschließend wurde,
um festzustellen, ob Toner auf die Oberfläche einer
Fixierwalze gelangt waren und ein Offset-Phänomen auf
trat oder nicht, eine Fixierung durchgeführt unter Ver
wendung eines Probe-Papiers, das mit einer Fixierwalze
unter den gleichen Bedingungen wie vorstehend angegeben,
unter Druck in Kontakt gebracht wurde, und dann wurde
festgestellt, ob dieses Probepapier durch Toner ver
schmutzt war oder nicht.
Als Ergebnis wurde festgestellt, daß die Temperatur, bei
der ein Offset-Phänomen aufzutreten begann, 200°C be
trug. Auch nach kontinuierlicher Durchführung von 5000
Kopierarbeitsgängen wurden immer noch scharfe Kopier
bilder ohne jeden Schleier erhalten.
In der folgenden Tabelle sind die gleichen Arten von
Ausführungsbeispielen und Vergleichsbeispielen angegeben,
in denen die nach dem Verfahren des Synthesebeispiels
1 hergestellten Polyesterharze verwendet wurden.
Wie aus der Tabelle hervorgeht, wiesen die erfindungs
gemäßen Toner die extrem gute Eigenschaft auf, daß
bis zu einer hohen Temperatur kein Offset-Phänomen auf
trat. Auch nachdem kontinuierlich 5000 Kopierarbeits
gänge durchgeführt worden waren, konnten noch scharfe
Kopierbilder ohne jeden Schleier erhalten werden, wie aus
der folgenden Tabelle hervorgeht.
Auch war, wie die folgende Tabellen zeigt, bei den Tonern,
bei denen der Gehalt an Tripcarbonsäure oder höherer
Polycarbonsäure, bezogen auf die Menge der Säurekomponen
ten, 25% betrug, ein Wert, der unterhalb des oben ange
gebenen erfindungsgemäßen Bereiches liegt, die Temperatur,
bei der ein Offsetphänomen auftrat, niedrig und die Toner
konnten daher in der Praxis nicht verwendet werden. Bei
den Tonern, deren Gehalt an Tricarbonsäure oder höherer Poly
carbonsäure 85% betrug, d. h. hoch war, war der Erwei
chungspunkt hoch und es wurde eine schlechte Fixierung
erzielt, so daß auch diese Toner in der Praxis nicht ver
wendet werden konnten.
Claims (4)
1. Toner zum Entwickeln eines elektrostatischen La
dungsbildes, dadurch gekennzeichnet,
daß er als Bindemittel ein Polyesterharz enthält, das
hergestellt worden ist durch Kondensationspolymerisa
tion eines Diols der allgemeinen Formel
worin R eine Äthylen- oder Propylengruppe und x und y
jeweils ganze Zahlen, deren Summe den Durchschnitts
wert 2 bis 7 hat, bedeuten,
mit einer Polycarbonsäure oder einem Derivat da
von, bei der es sich handelt um ein Gemisch aus einer
Dicarbonsäure oder einem Niedrigalkylester davon
und einer Tricarbonsäure oder höheren Polycarbonsäu
re oder einem Säureanhydrid davon, dessen Gehalt an
Tricarbonsäure oder höherer Polycarbonsäure oder
Säureanhydrid davon innerhalb des Bereiches von 30
bis 80 Mol-%, bezogen auf die Säure, liegt.
2. Toner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
es sich bei der Tricarbonsäure um die Benzol-
1,2,4-tricarbonsäure handelt.
3. Toner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnete
daß es sich bei der Dicarbonsäure um die Terephthal
säure oder einen Niedrigalkylester davon handelt.
4. Toner nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Glasumwandlungspunkt des Harzes
50°C oder mehr beträgt und daß sein Erweichungspunkt
110 bis 160°C beträgt.
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