DE2603005A1

DE2603005A1 - Druckfixierbares entwicklerpulver zur entwicklung elektrostatischer latenter bilder

Info

Publication number: DE2603005A1
Application number: DE19762603005
Authority: DE
Inventors: Hideki Harada; Yasuki Mori; Hirosada Morishita; Akio Mukoh; Koji Noguchi
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 1975-01-29
Filing date: 1976-01-27
Publication date: 1976-08-05
Also published as: DE2603005C3; DE2603005B2; GB1540729A; JPS5187042A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Elektrofotografie und insbesondere auf ein verbessertes Entwicklerpulver zur Entwicklung elektrostatischer latenter Bilder, die in einem elektrofotografischen Prozeß erzeugt wurden.

In der ÜS-PS 2 297 691 is* ein elektrofοtografisches Verfahren zur Bildreproduktion beschrieben, bei dem ein elektrostatisch aufgeladenes und dem zu reproduzierenden Bild entsprechendes Muster erzeugt und das latente elektrostatische Bild anschließend durch Aufbringen eines als 'Toner¹ bezeichneten fein verteilten Entwicklerpulvers auf das Bild entwickelt itfird. Dieses Pulverbild kann anschließend auf eine Trägerfläche wie Papier übertragen

8.1- (AI334-03) -SFBk

609832/03

werden. Das übertragene Bild kann darauffolgend auf der Trägerfläche beispielsweise durch Hitze dauerhaft fixiert werden. Alternativ dazu kann das Pulverbild an die fotoleitende Schicht fixiert werden, wenn eine Eliminierung des übertragungsschritts des Pulverbilds erwünscht ist.

Die Fixierung durch Erhitzen kann durch andere geeignete Fixiermittel wie Lösungsmittel oder Überschichtungsbehandlung ersetzt werden.

Beim Fixierschritt durch Erhitzen wird das Tonerbild allgemein auf eine Temperatur erhitzt, bei der der Toner schmilzt und auf das Trägermedium fließt, um eine gute Adhäsion zu erzielen,. Die Fixierung durch Erhitzen erfordert allerdings eine Heizvorrichtung innerhalb der elektrofotografischen Einrichtung* Eine derartige Heizvorrichtung erfordert üblicherweise eine relativ lange Aufheizzeit, bevor eine gute Fixierung des Toners möglich ist. Eine Vorrichtung zur Vermeidung von Brandgefahren ist bei derartigen Geräten infolgedessen wesentlich und unerläßlich.

Zur Vermeidung der mit der Wärmefixierung verbundenen Nachteile kann eine Fixierung durch Druck angewandt werden. Zur Drüekfixierung wurden bereits einige Arten in Mikrokapseln verkapselter Entwicklerpulver angewandt. Mikroverkapselte Entwicklerpulver weisen allerdings folgende Nachteile auf: uie Herstellung in Mikrokapseln eingeschlossener Pulver ist aus der Sicht der Herstellungstechnologie außerordentlich empfindlich und aufwendig und verlangt komplizierte Produktionseinrichtungen.

609832/0850

P603005

Die Bilddichte einer mit einem mikrogekapselten Entwicklerpulver entwickelten Kopie ist ferner vergleichsweise niedrig.

In jüngster Zeit wurden verschiedene Arten von Tonern zur Druckfixierung angegeben. Es erwies sich jedoch auch bei diesen Tonern als außerordentlich schwierig, den Forderungen vollständig zu genügen, daß die Tonerpartikel im Tonerbehälter.nicht aufgrund der in einem Kopiergerät erzeugten Wärme miteinander agglomerieren und die Tonerpartikel zugleich leicht unter vergleichsweise· niedrigem Pixierdruck eine gute Fixierung auf der Oberfläche des Kopierpapiers ergeben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes druekfixi«rt>ares*Entwieklerpul^ zur Ent- ' wicklung elek-trostat!scher- latenter Bilder anzugeben, das leicht ü'hd'l-hdüstriell günstig herzustellen ist "und zu einer sehr-hohen Dichte des entwickelten Bilds führtj ^: das Entwicklerpulver soll dabei verbesserte Fixiereigen-' schäften oder Adhäsion gegenüber dem-Trägerpapier aufweisen. "W, - -■:· -■'■-,.-""'■·"- -':.-■ ■· - ■ '- - ·

Die Aufgabe wird durch ein neuartiges Entwicklerpulver· aus gefärbten Partikeln aus-einem Gemisch gelöst, das im-wesentlichen aus etwa 5 "--70 Gew.-^ Farbmaterial · und etwa ^-30 «--95--Sew· -$. eines Kulis ts toff binders folgender Zusammensetzung besteht: ' ". · --■■ ■ ^: ' ^;- ■ ^;:

(a) Etwa JO. - -98,"% «ines -kristallinen, unter einem Druck von
und

von -5 ^v.5.00 kg/fetn -plastisch deformterbäreh Harzes

ORIGINAL INSPECTED

609832/0 850

(b) etwa 2 - 70 % einer harzartigen Zusammensetzung aus der Gruppe der Terpenharze, Urethanharze, Harnstoffharze, Gummi, Epoxyharze und Vinylpolymeren, die durch Polymerisation zumindest eines Vinylmonomeren der allgemeinen Formel

= C - R₁ X

hergestellt sind, in der

R, H oder CH-, darstellt und

X ORg, COORg, OH, OCOCH₃, CONHg, CN oder

R, bedeutet und
3

R₂ eine C_nHg_n+^₁-Gruppe (n = 1 - 18),

CHgCHgOH, CHgCHgOC₂^H oder CHgCH - CHg darstellt,

wobei

R, H oder CH-, ist.

Der Erfindung liegt die Peststellung zugrunde, daß die Eigenschaften von Entwicklerpulvern zur Druckfixierung durch gefärbte Partikel aus einem Komponentengemisch entscheidend verbessert werden können, das im wesentlichen aus etwa 5-70 Gew.-^ Farbmaterial und etwa 30 - 95 Gew.-^ eines Kunststoffbinders steht, der (a) ein kristallines, unter einem Druck von 3 - 300 kg/cm plastisch deformierbares Harz und (b) eine unter den Terpenharzen, Urethanharzen, Harnstoffharzen, Gummi, Epoxyharzen und Vinylpolymeren ausgewählte harzartige Zusammensetzung enthält.

609832/0 850

Es wurde erfindungsgemäß festgestellt, daß ein kristallines Harz, das plastisch deformierb_t-.r. ist und die Eigenschaft eines scharfen und abrupten Abbruchs bei einem geringfügig über dem r Fließpunkt liegenden Druck aufweist, die günstigsten Eigenschaften für einen druckfixierbaren Toner aufweist, da ein Toner, der dieses erfindungsgemäße kristalline Harz enthält, durch geeigneten Fixierdruck zur Herstellung des Kontakts mit den benachbarten Tonern leicht zerdrückt und plattgedrückt werden kann. Dabei ergab sich, daß der Durchmesser des flachgedrückten Toners mehr als fünfmal größer ist als der ursprüngliche Partikeldurchmesser und die Kontaktfläche des Toners mit dem Papier ebenfalls entsprechend vergrößert wird.

Sowohl die Bilddichte als auch das Adhäsionsvermögen des erfindungsgemäßen Toners sind also erheblich besser als bei herkömmlichen Tonern, was einen erheblichen technischen Fortschritt bedeutet und große anwendungstechnische Vorteile mit sich bringt.

Die harzartige Zusammensetzung im Kunststoffbinder ergibt und kontrolliert zugleich verschiedene günstige Tonereigenschaften wie das Adhäsionsvermögen, die triboelektrischen Eigenschaften, die dielektrischen Eigenschaften sowie die geringeren hygroskopischen Eigenschaften.

Der Gehalt an kristallinem Harz im Kunststoffbinder beträgt etwa 30 - 98 Gew.-%, vorzugsweise etwa 50 - 98 Gew.-^. Wenn die Menge weniger als 30 Gew.-% beträgt, ist die plastische Deformierbarkeit des Toners zur Erzielung eines geeigneten druckfixierbaren Toners nicht

609832/0850

mehr ausreichend. Wenn der Anteil des kristallinen Harzes andererseits über 98 Gew.-^ beträgt, genügt das Adhäsionsvermögen des Toners den gestellten Anforderungen nicht mehr.

Der Anteil des Kunststoffbinders im Entwicklerpulver beträgt etwa 30 - 95 Gew.-%. Wenn die Menge weniger als etwa 30 % beträgt, sind die plastische Deformierbarkeit oder das Adhäsionsvermögen für eine Druckfixierung nicht mehr ausreichend. Bei einer Menge über 95 % ist die Dichte der Kopie aufgrund des niedrigen Gehalts an Parbraaterial andererseits nur sehr niedrig.

Das entwicklungsgemäße Entwicklerpulver kann ferner vorzugsweise zusätzlich zu den erwähnten Materialien magnetische Materialien enthalten. Ein solches magnetisches Entwicklerpulver eignet sich insbesondere zur Entwicklung elektrostatischer latenter Bilder mit üblichen Auftragvorrichtungen für lüruwlcklerpulver mit magnetischer Walze nach dem sog. Magnetbürstenverfahren ('magnetic brush'-Verfahren) .

Der Gehalt an magnetischem Material in der Masse beträgt etwa 1-70 Gew.-%. Wenn das Material zu mehr als etwa 70 Gew.-^ vorliegt, sind die plastische Deformierbarkeit, das Adhäsionsvermögen oder die Bilddichte für eine Druckfixierung nicht ausreichend. Wenn die Menge andererseits weniger als etwa 1 Gew.-% beträgt, weist der Toner keine günstigen magnetischen Eigenschaften mehr auf. Zu den erfindungsgemäßen magnetischen Partikeln gehören auch beispielsweise magnetische Granate wie Yttrium-Eisen-Granat (YEG), (Y, Ca)₃(Pe, V)₅O₁₂, o.dgl.

Das erfindungsgemäße Entwicklerpulver kann ferner noch zusätzlich zu den oben erwähnten Materialien elektrisch

609832/0850

leitende Partikel enthalten. Der Zusatz elektrisch leitender Partikel ist für manche Arten magnetischer Toner erforderlich.

Zu den erfindungsgemäß verwendbaren elektrisch leitenden Partikeln gehören Zinnoxid (SnOp), Indiumoxid (In₂O,) o.dgl. Der Gehalt an elektrisch leitenden Partikeln beträgt etwa 1 - 40 Gew.-%, Wenn die Menge über 40 % liegt, können keine günstige plastische Deformierbarkeit, Adhäsionsvermögen oder Bilddichte mehr erzielt werden.

Ein Entwicklerpulver mit weniger als etwa 1 % elektrisch leitenden Partikeln zeigt andererseits einen zum Sammeln der elektrischen Ladung auf der Oberfläche des Entwieklerpulvers von einer Elektrode wie einer aus einem leitenden Material hergestellten Aufbringvorrichtung zu hohen Widerstand, auch wenn das zu entwickelnde latente Bild geladen ist.

Das erfindungsgemäße Entwicklerpulver kann ferner neben den oben erwähnten Materialien Trockenschmiermittel enthalten, wodurch die Fließfähigkeit des Entwieklerpulvers in der magnetischen Entwicklungsvorrichtung verbessert wird. Der Gehalt an Trockenschmiermittel beträgt vorzugsweise etwa 0,1-5 Gew.-^. Bei einem Gehalt unter 0,1 Gew.-^ wird die Fließfähigkeit des Entwieklerpulvers nicht wirksam verbessert. Wenn die Menge andererseits über 5 Gew.-^ beträgt, sind die plastische Deformierbarkeit, das Adhäsionsvermögen oder die Dichte der Kopie nicht mehr ausreichend.

Erfindungsgemäß geeignete Trockenschmiermittel sind beispielsweise Stearatverbindungen, Kieselsäure bzw.

609832/0850

Siliciumdioxid, Aluminiumoxid od.dgl,

Das Farbiiiaterirl,, eins der Komponenten des erfind ungsgemäP an Entwicklerpulvers, wird vorzugsweise unter Farbstoffen, Pigmenten, magnetischen Farbpartikeln und elektrisch leitenden Farbpartikeln ausgewählt. Zu den magnetischen Farbpartikeln gehören beispielsweise magnetische Metallpulver, magnetische Lsgierungspulver sowie magnetische Oxide wie Magnetit©, MnZn-Ferrite, Ba-Ferrite, Chromoxid ο»dgl. Unter ihnen sind einige Ferrite als dunkelgefMrbte magnetische Partikel be« sonders bevorzugt. Zu den. elektrisch leitenden Farbpartikeln gehören beispielsweise Kohlenstoff bzw. Ruß, Metallpulver sowie Legierungspulver. Feine Rußpartikel sind als" elektrisch leitende schwarze Partikel insbesondere bevorzugt.

Das kristalline Harz, das eine Komponente des erfindungsgemäßen Kunststoffbinders darstellt, besitzt eine Erweichungstemperatur oder einen Schmelzpunkt oberhalb Raumtemperatur, vorzugsweise zwischen 50 und 200 ⁰C. Es ist ferner günstig, wenn das kristalline Harz unterhalb seiner Erweichungstemperatur oder seines Schmelzpunkts plastisch deformierbar ist. Im erfindungsgemäßen Fall ist es von großer Bedeutung, daß das kristalline

Harz unter 'einem Druck von 3 - 300 kg/cm plastisch deformierbar ist und sein Fließpunkt zwischen 3 und 300 kg/cm

liegt, wenn eine entsprechende Testprobe von 1 cm χ 1 cm im Dehnungsmeßgerät geprüft wird. Ein kristallines Harz mit einer Erweichungstemperatur oder einem Schmelzpunkt über 200 ⁰C wird normalerweise bei einem Druck oberhalb 300 kg/cm deformiert, wobei ein derartiger Druck für eine Druckfixierung zu hoch 1st, während ein kristallines

609832/0850

?6030Q5

Harz mit einer Erweichungs- oder Schmelztemperatur unterhalb 20 ⁰C.für Tonerzwecke nicht geeignet ist, da es üblicherweise zur Agglomeration und zum Verlust der Lagerfähigkeit neigt.

Zu den erfindungsgemäß bevorzugten kristallinen Harzen gehören Polyäthylen, Copolymere wie Ä'thylen-Vinylacetat-Copolymere (Vinylacetat < 40 Gew.-^), Wachse wie Paraffinwachs, mikrokristalline Lachse, Carnaubawachs und Bienenwachs, Polyoxyäthylene u.dgl. Kristalline Harze mit Molekulargewichten von etwa 500 - 10.000 dind insbesondere bevorzugt; Beispiele hierfür sind folgende Handelsprodukte:

A-C-Polyäthylen (Allied Chemical Corp.), Evaflex-40, 150, 220, 250, 36O und 56O (Mitsui Chem. Co.), Mobil wax Ceraese Nr. 2505 und I90Y (Mobil Oil Co.) sowie

Sumitate DB-IO, HC-IO, KC-IO, MB-Il und KB-Il (Sumitomo Chemical Co.).

Die harzartige Zusammensetzung, die die andere Komponente des erfindungsgemäßen Kunststoffbinders darstellt und unter den Terpenharzen, Urethanharzen, Harnstoffharzen, Gummi, Epoxyharzen sowie Vinylpolymeren ausgewählt ist, führt zu einem außerordentlich günstigen Adhäsionsvermögen gegenüber dem Kunststoffbinder. Zu diesen harzartigen Zusammensetzungen gehören beispielsweise Polyvinylacetat, Polyvinylalkohol, Polyacrylate, Polymethacrylat, Polyvinylbutyral, Ionomer, Polymethylmethacrylat, PoIybutylmethacrylat, Polystearylmethacrylat, Vinylacetat-Isobutylmethacrylat-Copolymere, Vinylacetat-Vinylalkohol-Copolymere, Isobutylmethacrylat-Glycidylmethacrylat-Co-

609832/0850

polymere, Styrol-Butadien-Copolymere, Styrol-Isobutylmethacrylat-Butoxyäthylmethacrylat-Copolymere, Vinyltoluol-Butylaorylat-N^N-Ditnethylaminoäthylacrylat-Copolymere u.dgl.

Beispiele' für geeignete, handelsüblich! erhältliche Epoxyharze sind

die Araldite B, F, Nr. 5533 (Ciba Geigy Corp.)/ Epikote Nr. 5β2, 828, 1001 (Shell Chemical Corp.), Cardlite (Minnesota Mining and Manufacturing Cc)₇ C-8 Epoxy Resin (Union Carbide Corp.)/ Bond (Konishi Gisuke Shoten Co.) u.dgl.

Beispiele für handelsüblich erhältliche geeignete Harnstoffharze sind

Polyfix (Showa Kobunshi Co.) und Esdin, Instarbon (Shoei Chemical Industry Co.) u.dgl. ■

Beispiele für geeignete Urethanharze sind

Saibinol (Saiden Chemical Co.) und U-flex (Sanyo Kasei Co.) u.dgl.

Zu den Gummi gehören Chloroprengummi, Nitrilgummi, S'tyrol-Butadien-Gummi sowie Naturgummi.

Zur Verbesserung des Adhäsionsvermögens sowie des Glanzes des Kunststoffbinders sind Vinylacetatharze, Epoxyharze, Harnstoffharze sowie Urethanharze besonders bevorzugt. .

6 0 9 8 3 2 /0 8 5 0

■ Da der erfindungsgemäße Kunststoffbinder gutes Adhäsionsvermögen und gute plastische Deformierbarkeit besitzt, ist das erfindungsgemäße Entwicklerpulver, das eine homogene Struktur aufweist, für die entsprechenden Verwendungszwecke ebenso geeignet wie Entwicklerpulver von Mikrokapselstruktur.

Das erfindungsgemäße homogene Entwicklerpulver kann dabei auf wesentlich einfachere und billigere Weise als Pulver in Mikrokapseln nach herkömmlichen Verfahren hergestellt werden.

Bei der Herstellung des Entwicklerpulvers wird ein trockenes Pulvergemisch entsprechender Zusammensetzung nach irgendeinem der herkömmlichen Verfahren erzeugt, beispielsweise durch Mischen des trockenen Kunststoffbinders und fester Füllstoffe, Schmelzen und Rühren des Gemischs, Abkühlenlassen und anschließendes Mahlen und Klassieren auf die entsprechende Teilchengröße. Das klassierte Pulver kann vorteilhaft als erfindungsgemäßes Entwicklerpulver verwendet werden. Die klassierten Pulver können durch Erhitzen, beispielsweise in einem Heißluftstrom, sphäroidisiert werden. Die sphäroidisieren Pulver bestehen im wesentlichen aus kugelförmigen Partikeln und sind üblicherweise von hoher Fließfähigkeit. Ein alternatives Verfahren zur Herstellung im wesentlichen kugelförmiger Pulverteilchen besteht in der Sprühtrocknung, die auch zur Herstellung mikrogekapselter Pulver geeignet ist. Wenn eine hohe Flächendichte des Trockenschmiermittels erwünscht ist-, werden das Trockenschmiermittel und das sphäroidisierte Pulver zunächst in einem herkömmlichen Mixer gemischt und anschließend, beispielsweise

60 98 32/0850

in einem Heißluftstrom, zur Einbettung des Schmiermittels in der Oberflächenschicht der kugelförmigen Teilchen erhitzt.

Der mittlere Durchmesser des erfindungsgemäßen Entwicklerpulvers ist etwa 1 - 100 /Um. Zur Erzielung besonders klarer u.definierter Bilder liegt der Durchmesser vorzugsweise bei etwa 1-50 ,um.

Mit dem erfindungsgemäßen Entwicklerpulver lassen sich elektrostatische latente Bilder nach herkömmlichen Kaskaden-Entwicklungsverfähren ausgezeichnet entwickeln. Ein anderes geeignetes Verfahren ist das Magnetbürstenverfahren (magnetic-brush-process). Das entwickelte Bild läßt sich anschließend durch Druckfixierung unter einem geeigneten Druck gut fixieren. Das Adhäsionsvermögen, die Bilddichte sowie andere Pixiereigenschaften des fixierten Bilds sind dabei besser als bei herkömmlichen Tonern. Das druckfixierte Bild kann zur Verbesserung der Fixierung erhitzt werden. Die dabei erforderliche Erwärmung ist allerdings erheblich geringer als die für das herkömmliche Wärmefixierverfahren erforderliche Erwärmung.

Die Erfindung gibt entsprechend ein druckfixierbares Entwicklerpulver zur Entwicklung elektrostatischer latenter Bilder bei elektrofotografischen Verfahren an, das gefärbte Partikel aus einem Gemisch enthält, das im wesentlichen aus einem Farbmaterial und einem Kunststoffbinder besteht. Der Kunststoffbinder besteht dabei aus (a) etwa 30 - 98 Gew.-% eines plastisch deformierbaren, kristallinen Harzes und (b) etwa 2-70 Gew.-^ einer harzartigen Zusammensetzung, die unter den Terpenharzen, Urethanharzen, Harnstoffharzen,

609832/0 850

Gummi, Epoxyharzen sowie Vinylpolymeren ausgewählt ist.

Das erfindungsgemäße Entwicklerpulver bricht abrupt und kollabiert darauf bei einem Druck, der gerade etwas über der Streck- bzw. Fließgrenze liegt und liefert entsprechend eine gute Fixierung unter geeignetem Fixierdruck.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Beispielen näher erläutert.

Beispiel 1

Ein Gemisch von 6,5 Teilen Polyäthylen (Allied Chemical Co. A.C.-Polyäthylen βΑ, Schmelzpunkt 104 108 ⁰C, Fließgrenze 61,0 kg/cm²) 20 Gew.-Teilen Äthylen-Äthylenacetat, Vinylacetat-Copolymer (Mitsui Polychemical Co., Evaflex 220), 8 Gew.-Teilen eines Polystyrols niederen Molekulargewichts (ESSO Co., Piccolastic D-125) sowie 7 Teilen Ruß wurde in einem erwärmten Mixer gemischt und anschließend abgekühlt. Das Gemisch wurde zu einem feinen Pulver zerkleinert und klassiert. Die Teilchengröße des klassierten Pulvers lag unter 30 /Um. Anschließend wurden etwa 5 Gew.-^ des resultierenden feinen Pulvers mit etwa 95 Gew.-^ feinem Eisenpulver (Teilchengröße 0,074- - 0,0485 mm; 200 - 300 mesh/inch) als Trägerpartikeln gemischt. Auf diese Weise wurde das aus zwei Komponenten bestehende Entwicklermaterial erhalten.

Mit diesem Entwicklermaterial wurde ein elektrostati-

609832/085Q

sches latentes Bild nach einem herkömmlichen elektrofotografischen Verfahren entwickelt und das entwickelte Bild anschließend durch eine Druckwalze bei 40 kg/cm (Druckkraft zwischen den Walzen pro Längeneinheit) auf dem Papier fixiert. Die Fixiereigenschaften des Toners auf dem Papier waren gut. Das Adhäsionsvermögen des Toners auf dem Papier wurde durch Aufbringen eines Standard-Adhäsionsklebebands auf dem Papier und Abreißen davon ermittelt. Anschließend wurden die Dichte des Bilds D (fixiertes Bild) und D (Dichte nach dem Abziehen des Klebebands) gemessen und der Wert des Verhältnisses D/D_Q berechnet.

Der Wert D/D betrug 0,81 und war damit besser als der Wert von Bildern, die mit denselbem Toner durch Anwendung von Hitze fixiert worden waren.

Beispiel 2

Ein Gemisch von 40 Gew.-Teilen eines mikrokristallinen Wachses (Crystal Wax Nr. 220, Schmelzpunkt 108 ⁰C, Pließgrenze 40 kg/cm ; Mobil Oil Chemical), 5 Gew.-Teile eines Bisphenol-Epoxyharzes (E-1000, Shell Chemical) und 55 Gew.-Teile eines magnetischen Pulvers (Magnetit, Teilchengröße 0,4 - 5,5 ,um; Toda Industry Co.) wurde im Sprühtrockner sphäroidisiert. Es wurden feine, kugelförmige Partikel mit einer Teilchengröße von 5-100 ,um erhalten. Durch Zugabe und Aufbringen von 4 Gew.-Teilen feiner Kohlenstoffpartikel auf der Oberfläche der sprühgetrockneten Partikel wurde das aus einer einzigen Komponente bestehende erfindungsgemäße Entwicklerpulver erhalten.

6 0 9 8 3 2/0 8 5 0

Das 'Entwicklerpulver wurde auf der magnetischen Walze in einer herkömmlichen Entwicklerpulver-Auftragvorrichtung aufgebracht. Anschließend wurde ein elektrostatisches latentes Bild entsprechend einem herkömmlichen elektrofotografischen Verfahren entwickelt. Das entwickelte Bild wurde durch Hindurchschicken des Papiers durch die Druckwalzenvorrichtung bei einem Druck von 70 kg/cm bei 40 ⁰C auf diesem fixiert. Das insgesamt schwarze Muster war wirklich schwarz wiedergegeben, der D -Wert betrug 1,8. Das Adhäsionsvermögen des fixierten Bilds war so gut, daß der fixierte Toner mit einem Gummi-Radiergummi nicht entfernt werden konnte.

Zu Vergleichszwecken wurde ein Entwicklerpulver gleicher Zusammensetzung hergestellt, das einen lediglich aus Epoxyharz bestehenden Kunststoffbinder enthielt. Das Pulver wurde in derselben Weise geprüft.

Das entwickelte Bild auf dem Papier konnte nach dem Durchschicken durch eine Druckwalzenvorrichtung bei 100 kg/cm nicht gut auf dem Papier fixiert werden. Ein total schwarzes Muster (D_Q = 1,2) wurde nicht so gut wiedergegeben wie mit dem erfindungsgemäßen Entwicklerpulver.

Beispiel 3

Ein Gemisch aus 20 Gew.-Teilen eines Wachses (Mobil Wax Nr. 2J5O5,- Schmelzpunkt 77 ⁰C, Fließgrenze

3*5 kg/cm , Mobil Oil Chemical), 55 Gew.-Teile eines Vinylacetat-Äthylen-Copolymeren (Nr. 56O, Mitsui PoIychemical), 5 Gew.-Teile Kolophonium sowie 10 Gew.-Teile Ruß (Mogule A, Cabot) wurde hergestellt und daraus in derselben Weise wie in Beispiel 1 ein feines Pulver ' : 609832/0850

- ιβ -

?603005

erzeugt. Das resultierende feine Pulver wurde in einer Menge von etwa 3 Gew.-% mit etwa 97 Gew.-^ Glaskugeln (Teilchengröße 0,15 mm, 100 mesh/inch) als Trägerpartikeln gemischt. Auf diese Weise wurde ein aus zwei Komponenten bestehendes Entwicklermaterial erhalten.

Mit diesem Entwicklermaterial wurde ein elektrostatisches latentes Bild entsprechend einem Kaskaden-Entwicklungsverfahren entwickelt, worauf das entwickelte Bild auf dem Papier durch Hindurchleiten durch eine Druckwalzenvorrichtung bei 70 kg/cm und 10 ⁰C fixiert wurde. Das fixierte Bild"war sehr definiert und klar und besaß gute Fixiereigenschaften. Die Eigenschaften des Entwicklerpulvers änderten sich nach 6-monatiger Aufbewahrung in einem Polyäthylenbehälter nicht.

Beispiel

Ein Gemisch aus 40 Gew.-Teilen eines Polyoxyäthylens (Molekulargewicht 5OO, Fließgrenze 76 kg/cm , Wako Junyaku Co.), 20 Gew.-Teilen eines Äthylacrylat-Äthylen-Copolymeren (Zetafin 70, Dow Chemical Co.), 10 Gew.-Teilen eines Polyterpenharzes (Piccolite S-II5, Esso) und 10 Gew.-Teilen Kupfer-Phthalocyanin (Heliogen-Blau 7040, BASF Co.) wurde hergestellt und daraus in derselben Weise wie in Beispiel 3 sin Entwicklermaterial erzeugt.

Mit diesem Entwicklermaterial wurde ein latentes Bild nach demselben Verfahren wie in Beispiel 3 entwickelt. Das entwickelte Bild auf dem Papier wurde anschließend

609832/08 b'O

7603005

durch Kindurchschicken durch eine Druckwalzenvorrichtung bei 50 kg/cm fixiert. Das fixierte Bild war blau und klar und besaß gute Fixiereigenschaften.

Beispiel 5

Anstelle des Polyäthylens von Beispiel 1 wurden zwei verschiedene Wachsarten (Hiwax 4OOP, Fließgrenze 175 kg/cm und Hiwax 200P, Fließgrenze 97 kg/cm, Mitsui Oil Chemical Industry Co.) verwendet. Damit wurden anschließend zwei verschiedene Entwicklerpulver hergestellt, die die jeweiligen Wachse enthielten. Die Formulierung war dieselbe wie in Beispiel 1 mit dem Unterschied, daß anstelle des Polyäthylens das entsprechende Wachs eingesetzt wurde.

Die beiden Pulver wurden auf ihre Eigenschaften untersucht. Das entwickelte Bild wurde durch Hindurchschicken durch eine Druckwalzenvorrichtung bei 80 kg/cm fixiert. Das fixierte Bild war klar und definiert und besaß ausgezeichnete Fixiereigenschaften.

609832/08b0

Claims

Patentansprüche

Druckfixierbares Entwicklerpulver zur Entwicklung elektrostatischer latenter Bilder nach einem elektrofotografischen Verfahren,

gekennzeichnet durch

gefärbte Partikel aus einem Gemisch, das im wesentlichen aus etwa 5-70 Gew.-% Parbmaterial und etwa - 95 Gew. -fo eines Kunststoff binders folgender Zusammensetzung besteht:

(a) Etwa 30 - 98 % eines kristallinen, unter einem

Druck von 3 - 300 kg/cm plastisch deformierbaren Harzes sowie

(b) etwa 2 - 70 fo einer harzartigen Zusammensetzung aus der Gruppe der Terpenharze, Urethanharze, Harnstoffharze, Gummi, Epoxyharze und Vinylpolymeren, die durch Polymerisation zumindest eines Vinylmonomeren der allgemeinen Formel

CH₂ = C - R₁ X

hergestellt sind, in der

R, H oder CH, darstellt und

X OR₂, COOR₂, OH, OCOCH3, CONH₂, CN oder

bedeutet und

609832/0850

" ¹⁹ " 7603005

eine C_nH_2n+1-Gruppe (η = 1 -l8),

CH₂CH₂OH, CH₂CH₂OC^Hq oder CH₂CH - CH₂ darstellt, wobei °

R, H oder CH₅ ist.

2. Entwicklerpulver naoh Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Farbmaterial zumindest einen Farbstoff, ein Pigment und/oder elektrisch leitende gefärbte Partikel enthält.

J). Entwicklerpulver nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Farbmaterial zumindest einen Farbstoff, ein Pigment und/oder elektrisch leitende gefärbte Partikel sowie magnetische gefärbte Partikel enthält.

4. Entwicklerpulver nach einem der Ansprüche 1 - ^ dadurch gekennzeichnet, daß das Farbmaterial zumindest eine Art magnetischer gefärbter Partikel und zumindest eine Art elektrisch leitender gefärbter Partikel enthält.

5. Entwicklerpulver nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß es 1 - 70 Gew.-^ eines magnetischen Materials enthält.

6. Entwicklerpulver nach einem der Ansprüche 1-5» dadurch gekennzeichnet, daß es 1 - 4θ Gew.-% elektrisch leitende Partikel enthält.

7. Entwicklerpulver nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß das Molekulargewicht des kristallinen Harzes (a) 500 - 10.000 beträgt.

609832/08Ü0

8. Entwioklerpulver nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß das kristalline Harz (a) zumindest ein Wachs und/oder ein Polyäthylen mit einem Molekulargewicht von 500 - 10.000 enthält.

9. Entwicklerpulver nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoffbinder etwa 50 - 98 Gew.-% des kristallinen Harzes und etwa 2-50 Gew."% der harzartigen Zusammensetzung enthält.

10. Druckfixierbares Entwicklerpulver zur Entwicklung elektrostatischer latenter Bilder nach einem elektrofotografischen Verfahren, gekennzeichnet durch gefärbte Partikel aus einem Gemisch, das im wesentlichen aus etwa 2-70 Gew.'-% magnetischer feiner Oxidpartikel, etwa 1 - 40 Gew.-% feiner, elektrisch leitender Kohlenstoff partikel sowie etwa 30 - 95 Gew.-^ eines Kunststoffbinders folgender Zusammensetzung besteht:

(a) etwa 50 - 98 % eines kristallinen, unter einem

Druck von J - 300 kg/cm plastisch deformierbaren Harzes sowie

(b) etwa 2 - 50 % einer harzartigen Zusammensetzung aus der Gruppe der Terpenharze, Urethanharze, Harnstoffharze, Gummi, Epoxyharze und Vinylpolymeren, die durch Polymerisation zumindest eines Vinylmonomeren der allgemeinen Formel

CH₂ = C - R₁

6 0 9 8 3 2/0 8 5 0

hergestellt sind, in der

R₁ H oder CH^ darstellt und X OR₂, COOR, OH, OCOCH₃, CONH₂, CN oder

{( j}-R-A bedeutet und

R₂ eine C_nH_2n+1-Gruppe (n = 1 - 18), CH₂CH₂OH, CH₂CH₂OC₁₁Hq oder CH₂CH - CH₂ darstellt, wobei

R, H oder CH, ist.

11. Entwicklerpulver nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetische Oxid Ferrit umfaßt und der Gehalt an den feinen Kohlenstoffpartikeln etwa 5-15 Gew.-# beträgt.

12. Entwicklerpulver nach einem der Ansprüche 1 - 11, dadurch gekennzeichnet, daß es 0,1 - 5 Gew.-^ eines Trockenschmiermittels enthält.

15. Entwicklerpulver nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Trockenschmiermittel Kieselsäure bzw. Siliciumdioxid ist.

14. Verwendung der Entwicklerpulver nach einem der vorhergehenden Ansprüche als Toner bei elektrofotografischen Verfahren.

60 9 8 3 2/0 8 5 0