DE69411101T2

DE69411101T2 - Ortho-benzoesäuresulphimid als Ladungssteuerungsmittel

Info

Publication number: DE69411101T2
Application number: DE69411101T
Authority: DE
Inventors: Steven Mark C/O Eastman Kodak Company Rochester New York 14650-2201 Bonser; Hans W. C/O Eastman Kodak Company Rochester New York 14650-2201 Osterhoudt; John Charles C/O Eastman Kodak Company Rochester New York 14650-2201 Wilson
Original assignee: Eastman Kodak Co
Current assignee: Eastman Kodak Co
Priority date: 1993-08-31
Filing date: 1994-08-25
Publication date: 1999-02-11
Anticipated expiration: 2014-08-26
Also published as: DE69411101D1; US5358818A; JPH07209914A; EP0640884B1; EP0640884A1

Description

Diese Erfindung ist ganz allgemein gerichtet auf neue Tonerzusammensetzungen und Entwicklerzusammensetzungen, die ein Ladungssteueradditiv enthalten. Genauer gesagt, ist die vorliegende Erfindung gerichtet auf Entwicklerzusammensetzungen, die Tonerteilchen enthalten, sowie als Ladungssteueradditiv, ortho-Benzoesulfimid, welches Additiv den Tonerharzteilchen eine negative Ladung verleiht.
Entwicklerzusammensetzungen, die Ladungen steigernde Additive enthalten, sind aus dem Stande der Technik bekannt, insbesondere sind es jene Entwickler, die Ladungen steigernde Additive enthalten, die dem Tonerharz eine positive Ladung verleihen. Es sind jedoch nur sehr wenige Entwicklerzusammensetzungen aus dem Stande der Technik bekannt, in denen Ladungen steigernde oder Ladungen steuernde Additive zu dem Zweck verwendet werden, um dem Tonerharz eine negative Ladung zu verleihen. Zu Beispielen von positiv geladenen Tonerzusammensetzungen gehören jene, die in der US-A-3 893 935 beschrieben werden, in denen die Verwendung von bestimmten quaternären Ammoniumverbindungen als Ladungssteuermittel für elektrostatische Tonerzusammensetzungen beschrieben wird. Diese Patentschrift gibt an, daß gefunden wurde, daß, werden bestimmte quaternäre Ammoniumverbindungen in Tonermaterialien eingeführt, eine Tonerzusammensetzung erhalten wird, die eine relativ hohe, gleichförmige und stabile Netto-Tonerladung aufweist, wenn sie mit einem geeigneten Trägerteilchen vermischt wird. Eine ähnliche Lehre wird in der US- A- 4 079 014 beschrieben, mit der Ausnahme, daß ein unterschiedliches Ladungssteueradditiv verwendet wird, nämlich eine Diazoverbindung. Andere die Ladung steuernde Additive werden beispielsweise in der US-A-4 298 672 beschrieben, in der Entwicklerzusammensetzungen offenbart werden, die als Ladungen steigernde Additive bestimmte Alkylpyridiniumhalogenide, insbesondere Cetylpyridiniumchlorid, enthalten zum Zweck der Herstellung eines Tonerharzes mit einer positiven Ladung beschrieben werden.
Elektrophotographische Bilder werden in typischer Weise nach zwei unterschiedlichen Verfahren hergestellt. In optischen Kopiergeräten beispielsweise wird das Bild auf einer bedruckten Seite durch optische Exponierung (im allgemeinen Reflexion von einem Spiegel) von der Seite zum Photoleiter reproduziert. Ist die Seite weiß oder schwach gefärbt, so entlädt das Licht, das von der Seite reflektiert wird, den Photoleiter. Licht wird nicht von den dunklen Bereichen der Seite reflektiert und infolgedessen behält der Photoleiter seine ursprüngliche Ladung in diesen Bereichen bei. War der Photoleiter ursprünglich negativ geladen, so haben die Bereiche, die getont werden sollen, natürlich positiv geladene Toner angezogen.
Eine zweite Methode der Herstellung von elektrostatographischen Bildern besteht darin, das Bild unter Verwendung einer Anordnung von lichtemittierenden Dioden (LED's) oder Lasern aufzuzeichnen, um den Photoleiter zu entladen. Nimmt man an (wiederum), daß der Photoleiter ursprünglich negativ geladen war, so wird er in den exponierten Bereichen, die getont werden sollen, viel weniger geladen. Das Tonen erfolgt unter Verwendung von negativ geladenen Tonerteilchen und einer Spannung an der Tonerwalze, die beträchtlich negativer ist als die entladenen (d. h. exponierten) Bereiche, jedoch etwas weniger negativ ist als die unexponierten Bereiche. Auf diese Weise werden die Tonerteilchen von den nicht-exponierten Bereichen abgestoßen, jedoch von den exponierten Bereichen angezogen.
Die negativ geladenen Tonerteilchen dieser Erfindung sind bestimmt für die Verwendung in elektrostatographischen Druckern, in denen der Photoleiter ursprünglich negativ geladen ist und dann teilweise oder vollständig in den Bereichen entladen wird, die getont werden sollen. Die negativ geladenen Tonerteilchen dieser Erfindung können auch in optischen Kopiergeräten verwendet werden, in denen der Photoleiter ursprünglich positiv geladen ist.
Der Grad der negativen Ladung des Toners in dieser Erfindung wird durch das Ladungssteueradditiv herbeigeführt, das im folgenden beschrieben wird. Ferner besitzt das Ladungssteueradditiv der vorliegenden Erfindung andere wünschenswerte Eigenschaften. Werden beispielsweise Tonerzusammensetzungen der vorliegenden Erfindung mit ortho-Benzoesulfimid in Entwicklerzusammensetzungen eingeführt, die Trägerteilchen enthalten, so zeigen die Entwicklerzusammensetzungen niedrige Staubbildungs- Charakteristika. Eine Staubbildung (auch bezeichnet als Abwurf) ist definiert als die Menge an Toner und irgendwelchen anderen teilchenförmigen Stoffen, die vom Entwickler abgeworfen werden (d. h. Toner oder anderen teilchenförmigen Stoffen, die nicht in adäquater Weise auf den Oberflächen der Trägerteilchen festgehalten werden) während der Bewegung des Entwicklers, beispielsweise durch eine typische Entwicklungsvorrichtung, wie beispielsweise einen Magnetwalzen-Applikator. Hohe Staubbildungsgrade können unerwünschte Effekte herbeiführen, wie zum Beispiel einen übermäßigen Abrieb und eine Beschädigung der elektrostatographischen Bildaufzeichnungsvorrichtung, eine Verschmutzung der Umgebungsluft mit Tonerpulver und anderem teilchenförmigen Material, eine unerwünschte Entwicklung von Bildhintergrundbereichen und ein Verschmieren der Oberfläche der photoleitfähigen Elemente, was zu schlechteren elektrophotographischen Ergebnissen und einer kürzeren Lebensdauer führt.
Weiterhin führen die Tonerteilchen mit dem Ladungssteuermittel, das hier beschrieben wird, zu einer gleichförmigen, stabilen, elektrischen Ladung. Das heißt, sämtliche oder praktisch sämtliche der individuellen diskreten Tonerteilchen zeigen eine triboelektrische Ladung des gleichen Vorzeichens, die beibehalten wird auf einem speziellen, optimalen Ladungsgrad oder Bereich der Ladung, die erforderlich ist für die Erzielung einer optimalen Bildentwicklung und Bildqualität.
Infolgedessen werden gemäß der vorliegenden Erfindung eine verbesserte trockene, elektrostatische Tonerzusammensetzung und Entwicklerzusammensetzungen hiervon bereitgestellt, die als Ladungssteuermittel oder Additiv ortho-Benzoesulfimid enthalten.
Die verbesserten Tonerzusammensetzungen der Erfindung enthalten fein verteilte, aufschmelzbare Harzteilchen, die hierin dispergiert oder in anderer Weise verteilt als Ladungssteuermittel eine kleinere Menge an ortho-Benzoesulfimid enthalten. Die Harzteilchen weisen einen Polyester auf mit einer Glasübergangstemperatur von 50º bis 100º und einem gewichts-mittleren Molekulargewicht von 20 000 bis 100 000. In vorteilhafter Weise kann ein Färbemittel, wie zum Beispiel ein Pigment oder Farbstoff, ebenfalls in den Harzteilchen dispergiert oder in anderer Weise verteilt sein.
Die trockenen, elektrostatographischen Entwickler dieser Erfindung weisen eine Mischung der erfindungsgemäßen Tonerteilchen, wie oben definiert, und geeignete Trägerteilchen auf.
Demzufolge wird gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine trockene, negativ geladene elektrostatographische Tonerzusammensetzungen bereitgestellt, die besteht aus fein verteilten, aufschmelzbaren Harzteilchen und 0,1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Harzteilchen, eines Ladungssteueradditivs, das in den Harzteilchen dispergiert oder in anderer Weise verteilt ist, wobei die Harzteilchen einen Polyester aufweisen mit einer Glasübergangstemperatur von 50º bis 100ºC sowie einem gewichts-mittleren Molekulargewicht von 20 000 bis 100 000, wobei das Ladungssteueradditiv ortho-Benzoesulfimid ist.
Im Falle einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine neue, trockene elektrostatographische Entwicklerzusammensetzung bereitgestellt, die besteht aus einer Mischung von Trägerteilchen und negativ geladenen Tonerteilchen, worin die Tonerteilchen bestehen aus feinteiligen aufschmelz baren Harzteilchen und 0,1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Harzteilchen, eines Ladungssteueradditivs, das in den Harzteilchen dispergiert oder in anderer Weise verteilt ist, wobei die Harzteilchen einen Polyester aufweisen, der eine Glasübergangstemperatur von 50º bis 100ºC aufweist und ein gewichtsmittleres Molekulargewicht von 20 000 bis 100 000, wobei das Ladungssteueradditiv ortho-Benzoesulfimid ist.
Wie im vorstehenden erwähnt, ist das Ladungssteuermittel oder Additiv, das in den Tonern und Entwicklern der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ortho-Benzoesulfimid, das durch die Formel dargestellt werden kann:
Ortho-Benzoesulfimid, auch bekannt als ortho-Sulfobenzoesäureimid, und Saccharin (unlöslich) kann hergestellt werden durch Oxidation von o-Toluolsulfonamid mit wäßriger Permanganatlösung bei 35º. Die o-Sulfonamidobenzoesäure, die zunächst gebildet wird, unterliegt einem spontanen Wasserverlust in einer neutralen oder schwach alkalischen Lösung, unter Erzeugung des heterocyclischen Ringes. Das Ausgangsmaterial wird erhalten von der Mischung von ortho- und para-Sulfonsäuren, die bei der Sulfonierung von Toluol anfallen;
o-Toluolsulfonamid (Fp. 155º) die Säuren werden in Sulfonylchloride durch Phosphorpentachlorid überführt, das feste p-Toluolsulfonylchlorid wird weitestgehend entfernt durch Ausfrieren und der flüssige Rückstand, der die ortho-Verbindung enthält, wird mit Ammoniak behandelt. Verwiesen wird auf Fieser, L. F. und Fieser, M. "Introduction to Organic Chemistry", (Boston, D. C. Heath and Company 1966), Seite 388.
Ortho-Benzoesulfimid ist ferner im Handel erhältlich von der Firma Eastman Fine Chemicals, Eastman Kodak Company, 343 State Street, Rochester, N. Y.
Das ortho-Benzoesulfimid-Ladungssteueradditiv der vorliegenden Erfindung kann in Tonerzusammensetzungen und Entwicklerzusammensetzungen in verschiedenen Mengen eingesetzt werden, vorausgesetzt, diese Mengen beeinflussen solche Materialien nicht nachteilig und führen zu einem Toner, der negativ aufgeladen ist im Vergleich zu den Trägerteilchen. So liegt beispielsweise die Menge an ortho-Benzoesulfimid, das verwendet wird, in Bereichen von 0,1 Gew.-% bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Tonerharzteilchen, und vorzugsweise liegt die Menge bei 0,5 Gew.-% bis 5 Gew.-% der Tonerharzteilchen.
Um als Ladungssteuermittel oder Additiv in den elektrostatischen Tonern der Erfindung verwendet werden zu können, wird das ortho-Benzoesulfimid in jeder geeigneten Weise (vorzugsweise durch Vermischen in der Schmelze, wie es beispielsweise · in der US-A-4 684 596 und in der US-A-4 394 430 beschrieben wird) mit einem geeigneten polymeren Tonerbindemittel oder Harzmaterial und beliebigen anderen erwünschten Tonerzusätzen vermischt und die Mischung wird dann auf die gewünschte Größe vermahlen, unter Erzeugung eines frei fließenden Pulvers aus Tonerteilchen, die das Ladungssteuermittel enthalten. Übliche Teilchen-Klassifizierungstechniken können angewandt werden, um eine Tonerteilchenzusammensetzung zu erhalten, die die gewünschte Teilchengröße und Größenverteilung aufweist. Die Tonerzusam mensetzungen der vorliegenden Erfindung können ebenfalls hergestellt werden nach einer Anzahl von anderen Methoden, die aus dem Stande der Technik allgemein bekannt sind, wie beispielsweise durch Sprühtrocknung, durch Dispergieren in der Schmelze, durch Dispersions-Polymerisation und Suspensions- Polymerisation. Das erhaltene elektrostatographische Tonerpulver enthält Teilchen eines Tonerpolymeren oder Harzes, in dem das Ladungssteuermittel der vorliegenden Erfindung und andere erwünschte Tonerzusätze dispergiert oder in anderer Weise verteilt in jedem Teilchen vorliegen. Ein Toner, der in dieser Weise hergestellt wird, führt zu einem negativ aufgeladenen Toner in Beziehung zu den Trägermaterialien, die in der Entwicklerzusammensetzung vorliegen und diese Zusammensetzungen zeigen die verbesserten Eigenschaften, wie sie im vorstehenden erwähnt wurden. Andere Methoden der Herstellung können angewandt werden, vorausgesetzt, die Ziele der vorliegenden Erfindung werden erreicht.
Die mittlere Teilchengröße des pulverförmigen Toners kann im Bereich von 0,1 bis 100 um (Mikrometer) liegen, wobei ein Bereich von 1 bis 30 um (Mikrometer) im Falle von vielen der Büro-Kopiergeräte, die zum gegenwärtigen Zeitpunkt benutzt werden, bevorzugt angewandt wird. Es können jedoch auch grössere oder kleinere Teilchen für spezielle Methoden der Entwicklung oder unter speziellen Entwicklungsbedingungen benötigt werden. Das Merkmal "Teilchengröße", das hier verwendet wird, oder das Merkmal "Größe", das hier unter Bezugnahme auf das Merkmal "Teilchen" verwendet wird, steht für den Volumengewichteten Durchmesser, wie er mittels üblicher Durchmesser- Meßvorrichturigen gemessen wird, wie zum Beispiel einer Meßvorrichtung vom Typ Coulter Multisizer, vertrieben von der Firma Coulter, Inc. Der mittlere Volumen-gewichtete Durchmesser ist die Summe der Masse von jedem Teilchen mal dem Durchmesser eines sphärischen Teilchens von gleicher Masse und Dichte, dividiert durch die gesamte Teilchenmasse.
Harze, die mit dem Ladungssteueradditiv der vorliegenden Erfindung verwendet werden, sind Polyester mit einer Glasübergangstemperatur von 50º bis 100ºC und einem gewichts-mittleren Molekulargewicht von 20 000 bis 100 000. Die Polyester werden hergestellt aus dem Reaktionsprodukt einer großen Vielzahl von Diolen und Dicarboxylsäuren.
Einige spezielle Beispiele für geeignete Diole sind: 1,4-Cyclohexandiol; 1,4-Cyclohexandimethanol; 1,4-Cyclohexandiethanol; 1,4-Bis(2-hydroxyethoxy)cyclohexan; 1,4-Benzoldimethanol; 1,4- Benzoldiethanol; Norbornylenglykol; Decahydro-2,6-naphthalindimethanol; Bisphenol-A; Ethylenglykol; Diethylenglykol; Triethylenglykol; 1,2-Propandiol; 1,3-Propandiol; 1,4-Butandiol; 2,3-Butandiol; 1,5-Pentandiol; Neopentylglykol; 1,6-Hexandiol; 1,7-Heptandiol; 1,8-Octandiol; 1,9-Nonandiol; 1,10-Decandiol; 1,12-Dodecandiol; 2,2,4-Trimethyl-1,6-hexandiol und 4-Oxa-2,6- heptandiol.
Zu geeigneten Dicarboxylsäuren gehören: Succinsäure; Sebacinsäure; 2-Methyladipinsäure; Diglykolsäure; Thiodiglykolsäure; Fumarsäure; Adipinsäure; Glutarsäure; Cyclohexan-1,3-dicarboxylsäure; Cyclohexan-1,4-dicarboxylsäure; Cyclopentan-1,3-dicarboxylsäure; 2,5-Norbornandicarboxylsäure; Phthalsäure, Isophthalsäure; Terephthalsäure; 5-Butylisophthalsäure; 2,6-Naphthalindicarboxylsäure; 1,4-Naphthalindicarboxylsäure; 1,5-Naphthalindicarboxylsäure; 4,4'-Sulfonyldibenzoesäure; 4,4'-Oxydibenzoesäure; Binaphthyldicarboxylsäure und kurzkettige Alkylester der erwähnten Säuren.
Polyfunktionelle Verbindungen mit drei oder mehr Carboxylgruppen und drei oder mehr Hydroxylgruppen werden in wünschenswerter Weise zur Herbeiführung einer Verzweigung in der Polyesterkette verwendet. Triole, Tetraole, Tricarboxylsäuren und funktionelle Äquivalente, wie zum Beispiel Pentaerythritol, 1,3,5- Trihydroxypentan, 1,5-Dihydroxy-3-ethyl-3-(2-hydroxyethyl)pentan, Trimethylolpropan, Trimellithsäureanhydrid, Pyromellithsäuredianhydrid und dergleichen sind geeignete Verzweigungsmit tel. Zum gegenwärtigen Zeitpunkt bevorzugte Diole sind Glyzerin und Dimethylolpropan. Vorzugsweise können bis zu 15 Mol-%, vorzugsweise 5 Mol-%, der als Reaktionskomponente verwendeten Diol/Polyol- oder Disäure/Polysäure-Monomeren zur Herstellung der Polyester aus mindestens einem Polyol mit einer Funktionalität von größer als 2 oder einer Polysäure mit einer Funktionalität von größer als 2 bestehen.
Variationen der relativen Mengen von jeder der entsprechenden Monomer-Reaktionskomponenten sind möglich, um die pyhsikalischen Eigenschaften des Polymeren zu optimieren.
Die Polyester dieser Erfindung werden in zweckmäßiger Weise nach irgendeiner der bekannten Polykondensationstechniken hergestellt, beispielsweise einer Lösungs-Polykondensation oder einer katalysierten Schmelzphasen-Polykondensation, beispielsweise durch Umesterung von Dimethylterephthalat, Dimethylglutarat, 1,2-propandiol und Glyzerin.
Die Polyester können ebenfalls nach 2-stufigen Polyveresterungsverfahren hergestellt werden, beispielsweise jenen, die beschrieben werden in der US-A-4 140 644 und der US-A-4 217 400. Die zuletzt genannte Patentschrift ist besonders relevant, da sie gerichtet ist auf die Steuerung der Verzweigung bei der Polyveresterung. Im Rahmen derartiger Verfahren werden die Reaktionskomponenten aus Glykolen und Dicarboxylsäuren mit einer polyfunktionellen Verbindung erhitzt, wie zum Beispiel einem Triol oder einer Tricarboxylsäure sowie einem Veresterungskatalysator in einer inerten Atmosphäre bei Temperaturen von 190º bis 280ºC, vorzugswiese 200º bis 260ºC. Im Anschluß hieran wird ein Vakuum angelegt, während die Reaktionsmischungstemperatur bei 220º bis 240ºC gehalten wird, um das Molekulargewicht des Produktes zu erhöhen.
Der Grad der Polyveresterung kann gesteuert werden durch Messung der Inhärent-Viskosität von Proben, die periodisch aus der Reaktionsmischung entnommen werden. Die Reaktionsbedingungen, die angewandt werden, um die Polyester von hohem Molekulargewicht herzustellen, sollten ausgewählt werden, daß eine I. V. von 0,10 bis 0,80 erzielt wird, gemessen in Methylenchloridlösung bei einer Konzentration von 0,25 g Polymer pro 100 ml Lösung bei 25ºC. Eine I. V. von 0,10 bis 0,60 ist besonders wünschenswert, um zu gewährleisten, daß der Polyester ein gewichtsmittleres Molekulargewicht von 20 000 bis 100 000, vorzugsweise 55 000 bis 65 000, hat sowie eine verzweigte Struktur und einen Tg-Wert im Bereich von 50º bis 100ºC. Amorphe Polyester sind besonders gut für die Verwendung im Rahmen der vorliegenden Erfindung geeignet. Nach Erreichen der gewünschten Inhärent-Viskosität wird der Polyester isoliert und abgekühlt. Eine zum gegenwärtigen Zeitpunkt bevorzugt verwendete Klasse von Polyestern umfaßt Reste, die sich ableiten von der Polyveresterung einer polymerisierbaren Monomer-Zusammensetzung, die aufweist:
eine sich von einer Dicarboxylsäure ableitende Komponente mit:
75 bis 100 Mol-% Dimethylterephthalat und
0 bis 25 Mol-% Dimethylglutarat und
einer sich von einem Diol/Polyol ableitenden Komponente mit:
90 bis 100 Mol-% 1,2-Propandiol und
0 bis 10 Mol-% Glyzerin.
Viele der vorerwähnten Polyester werden beschrieben in der US- A-5 156 937 von Alexandrovich und anderen.
Geeignete Bindemittelharze haben Schmelztemperaturen im Bereich von 65ºC bis 200ºC, so daß die Tonerteilchen leicht nach der Entwicklung auf- oder angeschmolzen werden können. Bevorzugt sind Harze, die im Bereich von 65ºC bis 120ºC schmelzen. Erfolgt eine Tonerübertragung auf Empfangsblätter, die höheren Temperaturen zu widerstehen vermögen, so können Polymere von höheren Schmelztemperaturen angewandt werden. Das Merkmal "Glas übergangstemperatür" oder "Tg", das hier angewandt wird, bezieht sich auf die Temperatur, bei der das Polymer aus einem glasigen Zustand in einen gummiartigen Zustand übergeht. Diese Temperatur (Tg) kann gemessen werden durch thermische Differentialanalyse, wie sie beschrieben wird in "Techniques and Methods of Polymer Evaluation", Band 1, Verlag Marcel Dekker, Inc., N. Y., 1966. Das Merkmal "Inhärent-Viskosität" oder "I. V.", das hier verwendet wird, steht für die logarithmische Viskositätszahl, wie sie definiert ist in "Properties of Polymers", von D. W. Van Kreveler, E. L. Sevier, North Holland, Inc. 1972. Vorzugsweise haben Tonerteilchen, die aus diesen Polymeren hergestellt werden, eine relativ hohe Back- oder Sintertemperatur, beispielsweise eine Temperatur von größer als 50ºC, so daß die Tonerpulver über relativ lange Zeiträume hinweg bei mäßig hohen Temperaturen aufbewahrt werden können, ohne daß einzelne Teilchen agglomerieren und zusammenklumpen.
Verschiedene Arten von allgemein bekannten Zusätzen (zum Beispiel Färbemittel, Trennmittel, wie zum Beispiel üblicherweise verwendete Polysiloxane oder Wachse, und so weiter) können ebenfalls in die Toner der Erfindung eingeführt werden.
Zahlreiche Färbemittelmaterialien, ausgewählt aus Farbstoffen oder Pigmenten, können in den Tonermaterialien der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Derartige Materialien dienen dazu, den Toner zu färben und/oder ihn mehr sichtbar zu machen. Natürlich können geeignete Tonermaterialien mit den geeigneten Ladungs-Charakteristika ohne Verwendung eines färbenden Materials hergestellt werden, wenn es gewünscht ist, daß das entwickelte Bild eine geringe optische Dichte aufweist. In jenen Fällen, in denen es erwünscht ist, ein Färbemittel zu verwenden, können die Färbemittel im Prinzip ausgewählt werden aus einer Vielzahl beliebiger der Verbindungen, die erwähnt werden in dem Colour Index, Bände 1 und 2, zweite Ausgabe.
Zu der ungeheuer großen Anzahl von geeigneten Färbemitteln gehören jene Farbstoffe und/oder Pigmente, die in typischer Weise verwendet werden als blaue, grüne, rote, gelbe, purpurrote und blaugrüne Färbemittel, die in elektrostatographischen Tonern verwendet werden, um Farbkopien herzustellen. Beispiele von geeigneten Färbemitteln sind Hansa Yellow G (C. I. 11680), Nigrosine Spirit soluble (C. I. 50415), Chromogen Black ETOO (C. I. 45170), Solvent Black 3 (C. I. 26150), Fuchsine N (C. I. 42510), Hostaperm pink E-02 (American Hoechst), C. I. Basic Blue 9 (C. I. 52015) und Pigment Blue 15 : 3 (C. I. 74160). Ruß stellt ebenfalls ein geeignetes Färbemittel dar. Die Menge an zugesetztem Färbemittel kann innerhalb eines breiten Bereiches variieren und beispielsweise bei 1 bis 20%, bezogen auf das Gewicht des Polymeren, liegen. Besonders gute Ergebnisse werden erhalten, wenn die Menge bei 1 bis 10 Gew.-% liegt.
Toner, hergestellt nach dieser Erfindung, werden mit Trägerteilchen unter Herstellung von Entwicklerzusammensetzungen vermischt. Die Trägerteilchen können ausgewählt werden aus einer Vielzahl von Materialien, vorausgesetzt, daß die Tonerteilchen negativ im Vergleich zu den Trägerteilchen aufgeladen werden. Infolgedessen werden die Trägerteilchen derart ausgewählt, daß sie eine Ladung einer positiven Polarität aufnehmen, und zu ihnen gehören Trägerkernteilchen und Kernteilchen, die mit einer dünnen Schicht aus einem filmbildenden Harz überschichtet sind.
Die Trägerkernmaterialien können leitfähige, nicht-leitfähige, magnetische oder nicht-magnetische Materialien umfassen. Verwiesen wird beispielsweise auf die US-A-3 850 663 und die US-A- 3 970 571. Besonders geeignet in Magnetbürsten-Entwicklungssystemen sind Eisenteilchen, wie zum Beispiel poröse Eisenteilchen mit oxidierten Oberflächen, Stahlteilchen und andere "harte" oder "weiche" ferromagnetische Materialien, wie zum Beispiel Gamma-Ferrioxide oder Ferrite, zum Beispiel Ferrite von Barium, Strontium, Blei, Magnesium oder Aluminium. Verwiesen wird beispielsweise auf die US-A-4 042 518; US-A-4 478 925 und US-A-4 546 060.
Die Trägerteilchen können mit einer dünnen Schicht aus einem filmbildenden Harz überzogen werden, um die korrekte triboelektrische Beziehung herbeizuführen und den korrekten Ladungsgrad mit dem verwendeten Toner. Beispiele von geeigneten Harzen werden beschrieben in der US-A-3 547 822; US-A-3 632 512; US-A- 3 795 618; US-A-3 898 170; US-A-4 545 060; US-A-4 478 925; US-A- 4 076 857 und US-A-3 970 571. Besonders geeignet als eine dünne Beschichtung für magnetische Trägerteilchen, wie zum Beispie l Strontiumferrit, ist ein filmbildendes Polymer aus Poly(methylmethacrylat) oder einem Copolymeren aus p-t-Butylstyrol und einem C&sub1;&submin;&sub4;-Alkylmethacrylat, wie zum Beispiel Methylmethacrylat oder Isobutylmethacrylat.
In typischer Weise wird, wenn ein Copolymer aus p-t-Butylstyrol und Methylmethacrylat als das Beschichtungsmaterial angewandt wird, ein Gewichtsverhältnis von Methylmethacrylat zu p-t-Butylstyrol von 75 zu 25 oder 95 zu 5 verwendet.
Verfahren zum Auftragen eines Polymeren auf Trägerkernteilchen in einer kontinuierlichen oder diskontinuierlichen Konfiguration von verschiedenen gleichförmigen oder nicht-gleichförmigen Dicken sind allgemein bekannt. Zu einigen geeigneten Beschichtungsmethoden gehören die Lösungsbeschichtung, Sprühbeschichtung, eine Plattinierung, ein Umstürzen in einer Trommel, Schütteln, die Beschichtung in einer Wirbelschicht und die Schmelzbeschichtung. Beliebige solcher Methoden können angewandt werden, um die beschichteten Trägerteilchen herzustellen, die für die vorliegende Erfindung geeignet sind. Verwiesen wird beispielsweise auf die US-A-4 546 060; US-A-4 478 925; US-A- 4 233 397; US-A-4 209 550 und US-A-3 507 686.
Die erhaltenen Trägerteilchen können eine sphärische oder irreguläre Form aufweisen, können glatte oder rauhe Oberflächen haben und können von beliebiger Größe sein, wie sie für die Verwendung in Entwicklern bekannt sind. Übliche Trägerteilchen haben üblicher Weise einen mittleren Teilchendurchmesser im Bereich von 1 bis 1200 um (Mikrometer), vorzugsweise von 1 bis 300 um (Mikrometer).
Eine typische Entwicklerzusammensetzung gemäß der Erfindung mit dem oben beschriebenen Toner und einem Träger-Bindemittel weist 1 bis 20 Gew.-% teilchenförmiger Tonerteilchen auf und 80 bis 99 Gew.-% Trägerteilchen.
Die Toner- und Entwicklerzusammensetzungen der Erfindung werden als elektrostatographische Zusammensetzungen bezeichnet. Dies bedeutet, daß ihre Verwendung nicht beschränkt ist auf elektrophotographische Verfahren, sondern daß sie auch Bilder in Verfahren entwickeln können, die die Verwendung von lichtempfindlichen Materialien nicht benötigen, beispielsweise im Rahmen der dielektrischen Aufzeichnung. Sie sind jedoch speziell geeignet für die Entwicklung von Ladungsmustern auf photoleitfähigen Oberflächen. Die photoleitfähigen Oberflächen können von jedem beliebigen Typ sein, beispielsweise aus anorganischen Photoleitern bestehen, wie zum Beispiel Selentrommeln und Papier, das mit einer Zinkoxid-Zusammensetzung beschichtet ist, oder mit organischen Photoleitern, wie sie beschrieben werden in der US-A-3 615 414 und der US-A-4 175 960. Infolgedessen wird gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Entwicklung von elektrostatischen latenten Bildern bereitgestellt, das umfaßt das Kontaktieren des elektrostatischen latenten Bildes mit der Tonerzusammensetzung der vorliegenden Erfindung, worauf sich eine Übertragung des erhaltenen Bildes auf ein geeignetes Substrat anschließt, und gegebenenfalls ein permanentes Fixieren des Bildes beispielsweise durch Einwirkung von Wärme.
Obgleich die trockenen Entwicklerzusammensetzungen der Erfindung geeignet sind in sämtlichen Methoden einer trockenen Entwicklung, einschließlich einer Magnetbürstenentwicklung, einer Kaskadenentwicklung sowie einer Pulverwolkenentwicklung, sind sie besonders geeignet für die Verwendung im Rahmen der Magnetbürstenmethode, die, wie im vorstehenden erwähnt, einen sogenannten 2-Komponenten-Entwickler verwendet. Dies ist eine physi kalische Mischung aus magnetischen Trägerteilchen und fein verteilten Tonerteilchen.
Wie im vorstehenden erwähnt, verbessert die Einführung des ortho-Benzoesulfimid-Ladungssteuermittels in eine polymere Tonerzusammensetzung des hier beschriebenen Typs die Ladungsgleichförmigkeit der Tonerzusammensetzung, d. h. es wird eine Tonerzusammensetzung bereitgestellt, in der sämtliche, oder praktisch sämtliche, der einzelnen diskreten Tonerteilchen eine triboelektrische Ladung des gleichen Vorzeichens haben, eine stabile elektrische Ladung bei einem speziellen optimalen Grad oder Bereich auf den Tonerteilchen während des Prozesses einer kontinuierlichen Entwicklung und Ergänzung beibehalten, und bei deren Verwendung die Menge an "Tonerabwurf" einer gegebenen Entwicklerzusammensetzung auf ein Minimum vermindert wird. Die folgenden Beispiele dienen einem weiteren Verständnis der Erfindung.

BEISPIEL 1

Toner und Entwickler

Eine erfindungsgemäße, purpurrot pigmentierte Tonerzusammensetzung der vorliegenden Erfindung wurde hergestellt aus 96 Gew.-Teilen eines Tonerbindemittels aus einem Polyester, der ein Kondensationspolymer war, hergestellt aus Dimethylterephthalat, Dimethylglutarat, 1,2-Propandiol und Glyzerin (Mol-Verhältnis 87,0 : 13,0 : 92,5 : 5,0); 4 Gew.-Teilen eines Trennmittels, bestehend aus einem Block-Copolymeren von geringer Oberflächenadhäsion, bestehend aus Azelaoylchlorid und Bisphenol-A, gebunden an einen Block von Poly(dimethylsiloxan) mit endständigen Aminopropylgruppen; 2 Gew.-Teilen ortho-Benzoesulfimid, erhalten von der Firma Eastman Fine Chemicals als Ladungssteuermittel, und 5 Gew.-Teilen eines Färbemittels Hostaperm Pink E-02 (Hoechst-Celanese). Die Formulierung wurde in der Schmelze vermischt auf einer 2-Walzenmühle 20 Minuten lang bei 130ºC, worauf die Mischung auf Raumtemperatur abkühlen gelassen wurde und dann pulverisiert wurde auf einer Wiley-Mill® (ein Warenzeichen eines Pulverisiergerätes, vertrieben von der Firma Arthur H. Thomas Company, Philadelphia, PA) unter Erzeugung von nichtklassifizierten, erfindungsgemäßen Tonerteilchen mit einer Volumen-mittleren Teilchengröße im Bereich von etwa 9 bis 11 Mikrometern.
Der Polyester wurde nach dem folgenden Verfahren hergestellt:

Polymerherstellung

Eine Mischung von 422,4 g (2,175 Mol) Dimethylterephthalat; 52,1 g (0,325 Mol) Dimethylglutarat; 252,1 g (3,3125 Mol) 1,2- Propandiol; 11,5 g (0,125 Mol) Glyzerin sowie eine katalytische Menge (25 Tropfen) von Titantetraisopropoxid wurde in einem 1 l fassenden Polymerkolben, ausgerüstet mit einem Vigreaux-Claisen- Kopf, Stickstoffeinlaß und verschlossenem Seitenarm nach dem folgenden Schema erhitzt:
2 Stdn. bei 220ºC;
1 Std. bei 240ºC; und
1 Std. bei 240ºC, wobei der Kopf entfernt wurde.
Dann wurde ein Metallblatt-Rührer eingeführt und die Mischung wurde 1,0 Stunden lang bei einem Druck von 0,60 mm bei 240ºC gerührt. Das erhaltene Polymer wurde dann abgekühlt und isoliert.
IV (DCM) = 0,43
T = 64ºC.
Ein erfindungsgemäßer Entwickler wurde hergestellt durch Vermischen der wie oben beschrieben hergestellten Tonerteilchen (bei einer Gewichtskonzentration von 12% Toner) mit Trägerteilchen mit Strontiumferritkernen, die dünn beschichtet worden waren (ungefähr 2 Gew.-%) mit einem Copolymer aus Methylmethacrylat und p-t-Butylstyrol (Gew.-Verhältnis: 95/5). Die Volumenmittlere Teilchengröße der Trägerteilchen lag bei etwa 25 bis 35 Mikrometern. Die Tonerladung wurde dann gemessen in Microcoulomb pro g Toner (uc/g) in einer "MECCA"-Vorrichtung für den erfindungsgemäßen Toner, der in der oben beschriebenen Weise formuliert wurde. Der optimale Ladungsgrad zur Erzielung einer optimalen Bildentwicklung und Bildqualität für den erfindungsgemäßen Toner, formuliert wie oben beschrieben, lag bei -20 bis -60 Microcoulomb pro g Toner, vorzugsweise bei -30 bis -50 Microcoulomb pro g Toner. Vor der Messung der Tonerladung wurde der Entwickler kräftig geschüttelt oder "exercised", um eine triboelektrische Ladung herbeizuführen, indem eine 4 g-Probe des Entwicklers (3,52 g Träger und 0,48 g Toner) in eine Glasflasche eingebracht wurden, indem die Flasche verschlossen und die Flasche auf einem Schüttelgerät unter einer "wrist-action" geschüttelt wurde, wobei das Schüttelgerät betrieben wurde bei etwa 2 Hertz und einer Gesamt-Amplitude von etwa 11 cm über einen Zeitraum von 2 Minuten. Der Toner-Ladungsgrad nach 2 Minuten Behandlung wurde gemessen durch Einbringen einer 100 mg-Probe des geladenen Entwicklers in eine MECCA-Vorrichtung und Messung der Ladung und der Masse von übertragenem Toner in der MECCA-Vorrichtung. Hierbei wurde die 100 mg-Probe des geladenen Entwicklers in eine Probenschale eingebracht, die sich zwischen Elektrodenplatten befand, und die Platte wurde gleichzeitig 30 Sekunden lang einem Magnetfeld von 60 Hz ausgesetzt, um eine Entwicklerbewegung herbeizuführen, sowie einem elektrischen Feld von etwa 2000 Volt/cm zwischen den Platten. Der Toner wurde von dem Träger freigesetzt und von der Platte angezogen und auf der Platte angehäuft, welche eine Polarität aufwies, die der Tonerladung entgegengesetzt war. Die Gesamttonerladung wurde gemessen mittels eines Elektrometers, das an die Platte angeschlossen war, und der Wert wurde dividiert durch das Gewicht des Toners auf der Platte, wodurch die Ladung pro Tonermasse in Microcoulomb pro g (uc/g) erhalten wurde.
Der Toner-Ladungsgrad (d. h. das Verhältnis der Ladung zur Masse) wurde ebenfalls ermittelt, nachdem der Entwickler weitere 10 Minuten lang behandelt wurde durch Plazierung des magnetisierten Entwicklers in einer Glasflasche auf einer typischen Vorrichtung, bestimmt zur Ausbildung eines Entwicklers in einer sich bewegenden Magnetbürste für die Entwicklung von elektrostatischen Bildern zu Tonerbildern (in diesem Falle einer zylindrischen Walze mit einem rotierenden Magnetkern, der mit 2000 Umdrehungen pro Minute rotierte, um sich der tatsächlichen typischen Verwendung des Entwicklers im Rahmen eines elektrostatographischen Entwicklungsprozesses anzunähern). Das Verfahren zur Messung der Tonerladung in Microcoulomb pro g mit der MECCA- Vorrichtung war das gleiche, wie oben beschrieben. Es sollte erwähnt werden, daß die Werte von Microcoulomb pro g, die unten nach 10 Minuten Behandlung angegeben sind, tatsächlich Werte in Microcoulomb pro g sind nach dem 2 Minuten langen Schütteln und 10 Minuten auf der Flaschenbürste, d. h. nach insgesamt 12 Minuten Behandlung (exercising).
Nach 2 Minuten langem Schütteln hatte der Toner eine Ladung von -57,2 Microcoulomb/g und nach 12 Minuten Behandlung hatte der Toner eine Ladung von -47,5 Microcoulomb/g. Dies liegt gut innerhalb des gewünschten optimalen Ladungsbereiches für die Tonerzusammensetzung, um eine optimale Bildentwicklung und Bildqualität zu erzielen. Ein Vergleichsentwickler, in dem die Tonerkomponente kein ortho-Benzoesulfimid-Ladungssteuermittel der vorliegenden Erfindung enhielt, wurde zu Vergleichszwecken hergestellt, unter Verwendung der gleichen Trägerteilchen in den gleichen Proportionen, wie sie im Falle der oben beschriebenen Entwicklerzusammensetzung angewandt wurden. Infolgedessen wurde eine Tonerzusammensetzung mit einem purpurroten Pigment hergestellt aus 96 Gew.-Teilen eines Tonerbindemittels mit einem Polyester, hergestellt nach dem oben beschriebenen Verfahren, 4 Gew.-Teilen des gleichen Trennmittels, wie oben beschrieben, und 5 Gew.-Teilen des gleichen Färbemittels, das auch zur Herstellung der erfindungsgemäßen Tonerzusammensetzung, wie oben beschrieben, verwendet wurde. Die Formulierung wurde in der Schmelze auf einer 2-Walzenmühle 20 Minuten lang bei 130ºC vermischt, auf Raumtemperatur abgekühlt und auf einer Wiley-Mill® pulverisiert, unter Gewinnung von nicht-erfindungsgemäßen Tonerteilchen mit einer Volumen-mittleren Teilchengröße im Bereich von etwa 9 bis 11 Mikrometern. Die Ladung auf dem Toner nach 2 Minuten langem Schütteln lag bei -34,2 Microcoulomb/g. Nach 10 Minuten langer Behandlung auf der Flaschenbürste jedoch war die Ladung auf -19,7 Microcoulomb/g abgefallen. Dieser Wert liegt unterhalb des optimalen Ladungsgrades für die Tonerzusammensetzung. Wie sich aus diesen Ergebnissen ergibt, war das Ladungssteuermittel der vorliegenden Erfindung dazu geeignet, das Verhältnis von Ladung zu Masse auf einen Wert für eine optimale Entwicklerleistung zu bringen und hierbei zu halten und infolgedessen war das Ladungssteuermittel der Erfindung dazu geeignet, eine optimale Bildentwicklung und Bildqualität herbeizuführen. Im Gegensatz hierzu fiel die Triboaufladung im Falle des Vergleichstoners auf unter den optimalen Bereich für eine optimale Entwicklerleistung nach 10 Minuten langer Behandlung auf der Flaschenbürste.

BEISPIEL 2

Toner-Ladungsmessungen für die erfindungsgemäße Entwicklerzusammensetzung, beschrieben in Beispiel 1, in der 6 Gew.-Teile Regal 300 Pigment (eine Handelsbezeichnung für einen Ruß, vertrieben von der Firma Cabot Corporation) als Färbemittel eingeführt wurden anstelle von Hostaperm Pink E-02 (Hoechst-Celanese), das im Falle des Beispiels 1 verwendet wurde, zeigten, daß nach 2 Minuten langem Schütteln der Toner eine Ladung von -33,6 Microcoulomb pro g Toner hatte, und nach 12 Minuten Behandlung eine Ladung von -29,5 Microcoulomb pro g Toner. Diese Werte liegen gut innerhalb des Bereiches einer optimalen Entwicklerleistung und infolgedessen einer optimalen Bildentwicklung und Bildqualität.
Ein Vergleichsentwickler, in dem die Tonerkomponente kein ortho-Benzoesulfimid-Ladungssteuermittel gemäß der vorliegenden Erfindung enthielt, wurde zu Vergleichszwecken hergestellt, unter Verwendung der gleichen Trägerteilchen in den gleichen Verhältnissen, wie sie im Falle der erfindungsgemäßen Entwicklerzusammensetzung, wie oben beschrieben, angewandt wurden. Infolgedessen wurde eine schwarz pigmentierte Tonerzusammensetzung hergestellt aus 96 Gew.-Teilen eines Tonerbindemittels mit einem Polyester, hergestellt nach dem oben beschriebenen Verfahren, 4 Gew.-Teilen des gleichen Trennmittels, wie oben beschrieben, und 6 Gew.-Teilen des gleichen schwarzen Färbemittels Regal 300, wie im Falle der erfindungsgemäßen Tonerzusammensetzung, wie oben beschrieben, verwendet. Die Formulierung wurde in der Schmelze auf einer 2-Walzenmühle 20 Minuten lang bei 130ºC vermischt, auf Raumtemperatur abgekühlt und in einer Wiley-MillR pulverisiert unter Erzeugung von nicht-erfindungsgemäßen Tonerteilchen mit einer Volumen-mittleren Teilchengröße im Bereich von etwa 9 bis 11 Mikrometern. Die Ladung auf dem Toner nach 2 Minuten langem Schütteln lag bei -25,3 Microcoulomb/g. Nach 10 Minuten Behandlung jedoch auf der Flaschenbürste war die Ladung auf -17,3 Microcoulomb/g abgefallen. Dieser Wert liegt unterhalb des optimalen Ladungsgrades für die Tonerzusammensetzung. Wie sich aus diesen Ergebnissen ergibt, war das Ladungssteuermittel der vorliegenden Erfindung in der Lage, das Ladungs-Massenverhältnis auf ein Niveau für eine optimale Entwicklerleistung zu bringen und aufrechtzuerhalten, und infolgedessen war das Mittel in der Lage, eine optimale Bildentwicklung herbeizuführen und eine optimale Bildqualität. Im Gegensatz hierzu fiel die Triboaufladung in dem Vergleichstoner auf unter den optimalen Bereich für eine optimale Entwicklerleistung nach 10 Minuten Behandlung auf der Flaschenbürste.

BEISPIEL 3

Dieses Beispiel zeigt, daß die Entwickler dieser Erfindung einen niedrigen Staubbildungsgrad (Tonerabwurf) zeigen. Die Tonerabwurfmessungen für die erfindungsgemäßen Entwicklerzusammensetzungen, wie in den Beispielen 1 und 2 beschrieben, wurden durchgeführt durch Vermischung der erfindungsgemäßen Tonerteilchen, wie in den Beispielen 1 und 2 beschrieben, mit Trägerteilchen des gleichen Typs, wie in Beispiel 1 beschrieben, unter Erzeugung eines aufgeladenen Entwicklers mit ungefähr 12 Gew.-% Toner (ungefähr 3,52 g Träger und 480 mg Toner); Bewegung des Entwicklers 2 Minuten lang in einem Schüttelgerät unter einer "wrist-action" mit anschließender Behandlung des Entwicklers 10 Minuten lang auf einer Flaschenbürste, wie in Beispiel 1 beschrieben; Einmischen von weiteren (ungefähr 240 mg) frischen erfindungsgemäßen Tonerteilchen des gleichen Typs in den Entwickler unter Erzeugung eines geladenen Entwicklers mit etwa 17 Gew.-% Toner (ungefähr 3,52 g Träger und 720 mg Toner); Schütteln des Entwicklers auf einem Gerät unter Einwirkung einer "wrist-action" 2 Minuten lang, wie oben beschrieben; Plazierung des Entwicklers in einem offenen Behälter, der oben auf der Flaschenbürstenvorrichtung, wie oben beschrieben, gehalten wurde; Anordnung eines Trichters, enthaltend ein abgebogenes Stück eines Faserglas-Filterpapiers und eines Vakuumschlauches, der an die Röhre des Trichters angeschlossen war, in einer umgekehrten Position fest über dem offenen Behälter in einem Abstand von ungefähr 5 cm von dem Behälter; 1 Minute langes gleichzeitiges Rotierenlassen des Magnetkernes der Bürste mit 500 Umdrehungen pro Minute unter Erzeugung einer sich bewegenden magnetischen Entwicklerbürste, wie in einem üblichen Entwicklungsprozeß, und Anlegen eines Vakuums (ungefähr 361 Torr) an den Trichter, um auf dem Filterpapier jegliches Material aufzufangen, das von der sich bewegenden magnetischen Entwicklerbürste abgeworfen wurde; Abwiegen des Filterpapiers und des aufgefangenen Materials; und Abziehen des Gewichtes des Filterpapiers von diesem kombinierten Gewicht, unter Bestimmung des Grades der Staubbildung in mg (mg). Vorhergehende Versuche haben gezeigt, daß unter diesen Testbedingungen gute Entwicklerformulierungen höchstens 10 mg an Toner (d. h. weniger als 1,4 Gew.-% des tatsächlich vorhandenen Toners) verlieren. Der Grad des Tonerabwurfs im Falle des erfindungsgemäßen Entwicklers des Beispiels 1 lag bei lediglich 1,3 mg Toner, was einer sehr geringen Abwurfmenge entspricht. Die Menge an Tonerabwurf im Falle der erfindungsgemäßen Entwicklerzusammensetzung von Beispiel 1 lag bei 3,5 mg Toner. Der Tonerabwurf des Vergleichsentwicklers, der in Beispiel 1 beschrieben wurde, wurde ebenfalls in der gleichen Weise, wie oben für den erfindungsgemäßen Entwickler beschrieben, bestimmt und zu 4,6 mg Toner ermittelt. Der Tonerabwurf des Vergleichsentwicklers von Beispiel 2 lag bei 8,0 mg Toner.
Infolgedessen dient die Zugabe des Ladungssteuermittels, das im Rahmen der vorliegenden Erfindung vewendet wird, zu einem Tonerharz dazu, das Tonerharz negativ aufzuladen, die Ladungsgleichförmigkeit des Tonerharzes oder der Zusammensetzung zu verbessern, d. h. der Zusatz des Ladungssteuermittels führt zu einer Tonerzusammensetzung, in der alle oder praktisch alle der einzelnen diskreten Tonerteilchen eine triboelektrische Ladung des gleichen Vorzeichens aufweisen, wobei eine stabile elektrische Ladung auf den Tonerteilchen bei einem speziellen optimalen Grad oder Ladungsbereich aufrechterhalten wird und wobei der Tonerabwurf vermindert wird.

Claims

1. Trockene, negativ geladene elektrostatographische Tonerzusammensetzung mit feinverteilten Harzteilchen und 0,1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Harzteilchen, eines die Ladung steuernden Additivs, dispergiert oder in anderer Weise in den Harzteilchen verteilt, wobei die Harzteilchen einen Polyester umfassen mit einer Glasübergangstemperatur von 50 bis 100ºC und einem mittleren Molekulargewicht von 20000 bis 100000 und wobei das die Ladung steuernde Additiv ortho-Benzoesulfimid ist.

2. Tonerzusammensetzung nach Anspruch 1, in der der Polyester eine Glasübergangstemperatur von 50º bis 96ºC aufweist und sich ableitet von der Polyveresterung einer polymerisierbaren monomeren Zusammensetzung mit:

einer sich von einer Dicarboxylsäure ableitenden Komponente mit: 75 bis 100 Mol-% Dimethylterephthalat, und

0 bis 25 Mol-% Dimethylglutarat, und

einer sich von einem Diol oder von einem Polyol ableitenden Komponente mit:

90 bis 100 Mol-% 1,2-Propandiol, und

0 bis 10 Mol-% Glyzerin.

3. Tonerzusammensetzung nach Anspruch 1, in der der Polyester ein Verzweigungsmittel enthält.

4. Tonerzusammensetzung nach Anspruch 1, in der der Polyester eine Glasübergangstemperatur von 64ºC hat.

5. Tonerzusamensetzung nach Anspruch 1, in der die Harzteilchen sphärische Teilchen sind.

6. Tonerzusammensetzung nach Anspruch 1, in der die Harzteilchen irreguläre, pulverisierte Teilchen sind.

7. Tonerzusammensetzung nach Anspruch 1, in der die Harzteilchen eine mittlere Teilchengröße von 0,1 bis 100 um (Mikrometer) haben.

8. Tonerzusammensetzung nach Anspruch 1, weiterhin enthaltend ein Färbemittel.

9. Trockene, elektrostatographische Entwicklerzusammensetzung mit einer Mischung aus Trägerteilchen und negativ geladenen Tonerteilchen, in der die Tonerteilchen Harzteilchen und 0,1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Harzteilchen; eines die Ladung steuernden Additivs, dispergiert oder in anderer Weise innerhalb der Harzteilchen verteilt, umfassen, wobei die Harzteilchen einen Polyester enthalten mit einer Glasübergangstemperatur von 50º bis 100ºC und einem mittleren Molekulargewicht von 20000 bis 100000, wobei das die Ladung steuernde Additiv ortho-Benzoesulfimid ist und worin ein jedes der Trägerteilchen ein Kernteilchen aufweist, das eine Überzugsschicht aufweist aus einem Polymer, umfassend Poly(methylmethacrylat) oder ein Copolymer aus p-t-Butylstyrol und einem C&sub1;-C&sub4;-Alkylmethacrylat.

10. Entwicklerzusammensetzung nach Anspruch 9, in der das Kernteilchen ein metallisches Material enthält.

11. Entwicklerzusammensetzung nach Anspruch 9, in der das Kernteilchen ferromagnetisch ist.

12. Entwicklerzusammensetzung nach Anspruch 11, in der das Kernteilchen ein Strontiumferritmaterial enthält.

13. Entwicklerzusammensetzung nach Anspruch 9, in der die Kernteilchen magnetisch sind.

14. Entwicklerzusammensetzung nach Anspruch 9, in der die Mischung aus Tonerteilchen und Trägerteilchen 80 bis 99 Gew. -% feinverteilte Trägerteilchen umfaßt und 1 bis 20 Gew.-% feinverteilte Tonerharzteilchen.

15. Entwicklerzusammensetzung nach Anspruch 9, in der die Ladung des Toners bei -20 bis -60 uC (Mikrocoulomb) pro g Toner im Entwickler liegt.

16. Entwicklerzusammensetzung nach Anspruch 9, in der die Trägerteilchen magnetische Teilchen umfassen aus einem Kernmaterial aus Strontiumferrit, beschichtet mit einer dünnen Schicht aus einem Harz aus einem Copolymer mit 95 Gew.-% Methylmethacrylat und 5 Gew.-% p-t-Butylstyrol und in der die Tonerharzteilchen ein polymeres Bindemittel umfassen aus einem Polyester mit einer Glasübergangstemperatur von 50º bis 96ºC und einem mittleren Molekulargewicht von 20000 bis 100000, der sich ableitet von der Polyveresterung einer polymerisierbaren Monomerenmischung mit:

einer sich von einer Dicarboxylsäure ableitenden Komponente mit:

75 bis 100 Mol-% Dimethylterephthalat, und

0 bis 25 Mol-% Dimethylglutarat, und

einer sich von einem Diol oder von einem Polyol ableitenden Komponente mit:

90 bis 100 Mol-% 1,2-Propandiol, und

0 bis 10 Mol-% Glyzerin.

17. Verfahren zur Entwicklung eines elektrostatischen latenten Bildes, bei dem man ein latentes elektrostatisches Bild auf einer isolierenden Oberfläche eines elektrostatographischen Elementes erzeugt, bei dem man das erhaltene Bild mit einer trockenen, negativ aufgeladenen elektrostatographischen Tonerzusammensetzung in Kontakt bringt, die feinteilige Harzteilchen und 0,1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Harzteilchen, eines die Ladung steuernden Additivs umfaßt, das in den Harzteilchen dispergiert oder in anderer Weise verteilt ist, wobei die Harzteilchen einen Polyester aufweisen, der eine Glasübergangstemperatur von 50º bis 100ºC aufweist und ein mittleres Molekulargewicht von 20000 bis 100000, und wobei das die Ladung steuernde Additiv ortho-Benzoesulfimid ist, um ein getontes Bild zu erhalten, worauf sich eine Übertragung des getonten Bildes auf ein geeignetes Substrat anschließt und das permanente Fixieren des Bildes auf dem Substrat.