DE2907633C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrostatographischen Trockentoner gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 bzw. von Patentanspruch 11. Dieser Toner ist für die Entwicklung elektrischer oder magnetischer Ladungsbilder bei Elektrophotographieverfahren, elektrostatischen Druck- bzw. Kopierverfahren oder magnetischen Aufzeichnungsverfahren geeignet.

Entwicklungsverfahren für die Entwicklung elektrischer Ladungsbilder, die auf der Oberfläche eines elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials unter Verwendung eines Photoleiters oder auf einer isolierenden Oberfläche eines elektrostatischen Aufzeichnungsmaterials erzeugt worden sind, sind beispielsweise bekannt.

Bei diesen bekannten Entwicklungsverfahren wird das elektrische Ladungsbild im allgemeinen unter Verwendung eines teilchenförmigen Toners entwickelt, der durch die elektrostatischen Ladungen des Ladungsbildes selektiv angezogen oder abgestoßen wird. Im Fall der direkten Wiedergabe des Originals haftet der Toner an der Fläche an, in der das Ladungsbild (d. h., elektrostatische Ladungen) vorhanden ist (sind). Im Gegensatz dazu haftet der Toner im Fall der umgekehrten Wiedergabe an der Fläche an, in der kein Ladungsbild (d. h. keine elektrostatischen Ladungen) vorhanden ist (sind).

Zur Entwicklung eines Ladungsbildes kann der Toner in verschiedener Weise auf die Oberfläche eines das Ladungsbild tragenden Aufzeichnungsmaterials gebracht werden. Als Trockenentwicklungsverfahren, die gegenwärtig am gebräuchlichsten sind und bei denen ein Toner in Form eines trockenen Pulvers (Trockentoners) eingesetzt wird, sind das Magnetbürstenverfahren, das Kaskadenverfahren und das Pulverwolkenverfahren bekannt.

Die bei diesen Entwicklungsverfahren verwendeten Entwickler können in die Einkomponentenentwickler, die nur aus einem gefärbten, teilchenförmigen Toner bestehen, und in die Zweikomponentenentwickler, die aus einem Toner und einem Tonerträger wie z. B. Eisenpulver oder Glasperlen bestehen, eingeteilt werden.

Bei einem bekannten Entwicklungsverfahren, bei dem ein Einkomponentenentwickler verwendet wird, wird ein elektrisch leitender Toner eingesetzt. Bei diesem Verfahren haftet ein elektrisch leitender, magnetischer Toner an einem Zylinder an, in den ein Magnet eingebaut ist, so daß aus dem Toner eine Magnetbürste gebildet wird. Die Magnetbürste wird mit einem ein elektrostatisches Ladungsbild tragenden Aufzeichnungsmaterial in Berührung gebracht, um das Ladungsbild mit dem Toner zu entwickeln. Da der Toner elektrisch leitend ist, wird in dem Toner eine elektrische Ladung mit einer zu der Polarität des elektrostatischen Ladungsbildes entgegengesetzten Polarität induziert, wenn die Magnetbürste dem elektrostatischen Ladungsbild gegenüberliegt, so daß das Ladungsbild durch die Wirkung der zwischen dem Toner mit der induzierten Ladung und dem elektrostatischen Ladungsbild vorhandenen elektrischen Anziehungskraft entwickelt werden kann.

Das vorstehend beschriebene Entwicklungsverfahren, bei dem ein Einkomponentenentwickler verwendet wird, der nur aus einem Toner besteht, hat im Vergleich mit den Verfahren, bei denen ein Zweikomponentenentwickler verwendet wird, verschiedene Vorteile. Wenn der Zweikomponentenentwickler verwendet wird, muß das Mischungsverhältnis von Toner und Tonerträger, d. h., die Konzentration des Toners in dem Entwickler, eingestellt werden. Im Fall des Entwicklungsverfahren, bei dem ein Einkomponentenentwickler verwendet wird, ist eine solche Einstellung selbstverständlich nicht erforderlich. Ferner ist kein Vermischen des Einkomponentenentwicklers notwendig, was beim Zweikomponentenentwickler erforderlich ist, um den Entwickler elektrisch aufzuladen. Daher kann das Entwicklungsverfahren, bei dem ein Einkomponentenentwickler verwendet wird, mit einer Entwicklungsvorrichtung durchgeführt werden, die einfach aufgebaut und in gedrungener Form angeordnet ist. Des weiteren tritt das Problem einer durch den sich mit der Zeit verschlechternden Tonerträger verursachten Verminderung der Qualität der durch die Entwicklung erhaltenen Tonerbilder nicht auf.

Das vorstehend beschriebene Entwicklungsverfahren hat zwar gegenüber anderen Entwicklungsverfahren verschiedene Vorteile, wie sie erwähnt worden sind, jedoch war seine Anwendung auf den Fall eingeschränkt, bei dem auf einem mit einem Photoleiter wie Zinkoxid beschichteten Papier als elektrophotographischem Aufzeichnungsmaterial ein elektrostatisches Ladungsbild erzeugt, das Ladungsbild direkt mit einem Toner entwickelt und das erhaltene Tonerbild auf dem Aufzeichnungsmaterial fixiert wird. Das gegenwärtig gebräuchlichste bekannte Entwicklungssystem weist jedoch einen Übertragungsschritt auf, bei dem ein Tonerbild von dem Aufzeichnungsmaterial auf ein Bildempfangsmaterial wie z. B. gewöhnliches Papier übertragen wird. Auf dieses Entwicklungssystem kann das vorstehend beschriebene Entwicklungsverfahren nicht ohne große Schwierigkeiten angewandt werden. Dies liegt daran, daß bei dem vorstehend beschriebenen Entwicklungsverfahren ein elektrisch leitender Toner verwendet wird, der dem Übertragungsschritt eine Beschränkung auferlegt. Beispielsweise führt die Verwendung eines solchen leitenden Toners beim Korona-Übertragungsverfahren zu vielen Schwierigkeiten.

Das Korona-Übertragungsverfahren ist ein Übertragungsverfahren, bei dem ein Tonerbild, das auf einem ein elektrostatisches Ladungsbild tragenden Aufzeichnungsmaterial erzeugt worden ist, mit eiem Bildempfangsmaterial in Berührung gebracht wird und von der rückseitigen Oberfläche des Bildempfangsmaterials her durch Koronaentladung eine elektrische Ladung angelegt wird, um das Tonerbild zu übertragen. Wenn der Toner beim Korona-Übertragungsverfahren elektrisch leitend ist, führt ein durch das Bildempfangsmaterial fließender schwacher Koronastrom dazu, daß die Teilchen des Toners eine elektrische Ladung mit der gleichen Polarität wie das Bildempfangsmaterial erhalten. Dies führt zu einer unzureichenden Übertragung des Tonerbildes. Außerdem können die Tonerbilder durch die Abstoßung zwischen den Teilchen des Toners gestört werden, da alle Teilchen in einer Tonerschicht elektrische Ladungen mit der gleichen Polarität erhalten haben.

Ferner ist ein Verfahren zur Entwicklung elektrostatischer Ladungsbilder bekannt, bei dem ein elektrisch isolierender magnetischer Toner verwendet und der Toner zur Entwicklung des Ladungsbildes durch Ausnutzung des zwischen dem Toner und der Oberfläche eines den Toner tragenden Aufzeichnungsmaterials hervorgerufenen Effekts der triboelektrischen Aufladung aufgeladen wird. Dabei ist auch eine elektrostatische Übertragung des erhaltenen Tonerbildes möglich. Dieser elektrisch isolierende magnetische Toner zeigt jedoch keine sehr stabile Aufladbarkeit, weil er einen hohen Gehalt an feinen magnetischen Teilchen hat, die in dem Toner dispergiert sind. Die triboelektrische Aufladung dieses Toners variiert oft während der Verwendung, weshalb es schwierig ist, in stabiler Weise wiederholt gute Tonerbilder zu erzeugen.

Auch die Zugabe eines Steuerstoffes, z. B. von Nigrosin-Farbstoff oder einem metallhaltigen Farbstoff, zu einem magnetischen Toner ist bekannt, jedoch werden durch die Zugabe eines solchen Steuerstoffes verschiedene Probleme hervorgerufen. Bei der Herstellung einer großen Zahl von Kopien haftet der in dem magnetischen Toner enthaltene Farbstoff in zunehmendem Maße an der Oberfläche des den Toner tragenden Bauteils an oder wird an diese adsorbiert, und schließlich wird die triboelektrische Aufladbarkeit des Toners in sehr hohem Maße herabgesetzt. Aus diesem Grunde wird die Verwendung eines Farbstoffs als Steuerstoff nicht bevorzugt.

Aus der DE-AS 24 01 766 ist bekannt, daß als Bindemittel für elektrostatographische Trockentoner u. a. Copolymerisate aus Styrol und/oder einem Styrolderivat, Maleinsäure und/oder einem Maleinsäurederivat wie z. B. einem Maleinsäureester sowie einem als Vernetzungsmittel dienenden weiteren Bestandteil als Comonomeren verwendet werden können.

Aus der DE-OS 23 05 739 ist die Verwendung von Styrolcopolymerisaten als Bindemittel für eingekapselte elektrostatographische, magnetische Trockentoner bekannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektrostatographsichen, ggf. magnetischen Trockentoner, der in einem ein Styrolcopolymerisat enthaltenden Bindemittel magnetische Teilchen und/oder ein Farbmittel enthält, bereitzustellen, der eine ausgezeichnete elektrische Aufladbarkeit zeigt, die während seiner Verwendung immer stabil ist, der die Erzeugung scharfer Tonerbilder ohne Schleier ermöglicht und bei dem das Anhaften des Toners an der Oberfläche eines den Toner tragenden Bauteils und/oder ein unerwünschtes Anhaften des Toners an einem ein Ladungsbild tragenden Aufzeichnungsmaterial auf ein Minimum herabgesetzt ist.

Ferner soll durch die Erfindung ein elektrostatographischer, magnetischer Trockentoner, der in einem ein Styrolcopolymerisat enthaltenden Bindemittel magnetische Teilchen und ggf. ein Farbmittel enthält, bereitgestellt werden, der bei der Verwendung als Einkomponentenentwickler oder als Toner für das magnetische Kopieren einen guten und gleichmäßigen Magnetismus zeigt und die elektrostatische Übertragung des Tonerbildes ermöglicht.

Die Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen 1 bzw. 11 gekennzeichneten Maßnahmen gelöst.

Fig. 1 ist ein schematisches Schnittbild einer Entwicklungsvorrichtung, bei der ein magnetischer Trockentoner verwendet wird.

Die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend näher erläutert.

Beispiele für zur Herstellung des Styrolcopolymerisats geeignete Styrolderivate sind Vinyltoluol, Chlorstyrol, Dichlorstyrol, Bromstyrol, Dibromstyrol, Divinylbenzol und a-Methylstyrol.

Beispiele für zur Herstellung des Styrolcopolymerisats geeignete Maleinsäurederivate sind Maleinsäureanhydrid, Mono- oder Diester von Maleinsäure mit Alkoholen, die vorzugsweise 1 bis 18 C-Atome haben, und Fumarsäure.

Das Styrolcopolymerisat hat vorzugsweise ein Molekulargewicht von 5000 bis 50 000 und einen durch das Kugel-Ring-Verfahren gemessenen Erweichungspunkt von 80°C bis 160°C. Als Styrolcopolymerisate werden Blockcopolymerisate bevorzugt. Die Styrolcopolymerisate können des weiteren vollständig oder teilweise verestert sein. Die Styrolcopolymerisate, die durch die teilweise Veresterung des Copolymerisats aus Styrol und/oder mindestens einem Styrolderivat und Maleinsäureanhydrid hergestellt werden, werden besonders bevorzgut.

Bei der Herstellung des Styrolcopolymerisats beträgt das Molverhältnis von Styrol- und/oder Styrolderivat zu Maleinsäure und/oder Maleinsäurederivat bei der Copolymerisation im allgemeinen 100 : 10 bis 100 : 150, vorzugsweise 100 : 10 bis 100 : 70. Wenn Maleinsäure und/oder das Maleinsäurederivat in einer kleineren Menge eingesetzt wird, als dem vorstehend beschriebenen Bereich entspricht, wird ein magnetischer Trockentoner hergestellt, der schlecht haltbar ist und eine verminderte elektrische Aufladbarkeit hat. Wenn unter Verwendung eines solchen magnetischen Trockentoners viele Kopien hergestellt werden, nehmen die Verminderung der Bilddichte und die Verstärkung des Schleiers mit der Erhöhung der Anzahl der erzeugten Kopien in merklicher Weise zu. Wenn im Gegensatz dazu Maleinsäure und/oder das Maleinsäurederivat in einer größeren Menge eingesetzt wird als dem vorstehend erwähnten Grenzwert entspricht, erhält man einen Trockentoner, dem die Gleichmäßigkeit der Eigenschaften eines magnetischen Trockentoner fehlt und der insbesondere eine schlechte Feuchtigkeitsbeständigkeit hat, wodurch der Trockentoner für praktische Anwendungszwecke ungeeignet gemacht wird.

Außerdem bringt die Verwendung eines höheren Anteils der Maleinsäure und/oder des Maleinsäurederivats den Nachteil mit sich, daß es unmöglich wird, die geschmolzene Mischung unter Anwendung einer Walzenmühle zu verkneten, wenn auch die Bildung des Trockentoners unter Anwendung eines Sprühtrockenverfahrens durchgeführt werden kann.

Das Styrolcopolymerisat kann unter Anwendung eines bekannten Polymerisationsverfahrens, z. B. der Blockpolymerisation, hergestellt werden.

Bei der Herstellung des Styrolcopolymerisats kann zusätzlich zu Styrol und/oder Styrolderivat und Maleinsäure und/oder MaleinsäureDerivat ein anderes Comonomer für die Copolymerisation hinzugegeben werden, solange der Effekt der Erfindung nicht vermindert wird. Ein solches zusätzliches Comonomer wird, falls überhaupt, im allgemeinen in einer kleineren Menge als 50 Mol-% eingesetzt. Insbesondere erhält man durch Zugabe mindestens eines Acrylsäure- und/oder Methacrylsäureesters mit einem 1 bis 8, vorzugsweise 1 bis 4, C-Atome aufweisenden Alkohol in einer Menge von 10 bis 50 Mol-%, vorzugsweise von 15 bis 35 Mol-%, ein Styrolcopolymerisat, das eine gute elektrische Aufladbarkeit und Fixierbarkeit hat und für den erfindungsgemäßen Zweck besser geeignet ist.

Zwar kann das Styrolcopolymerisat allein als ein sehr geeignetes Bindemittel für den erfindungsgemäßen, magnetischen Trockentoner dienen, doch kann auch seine Mischung mit einem oder mehreren anderen Harzen verwendet werden, um die physikalischen Eigenschaften des Trockentoners weiter zu verbessern, solange der Gehalt an einem anderen Harz den Effekt der Erfindung nicht vermindert. In diesem Zusammenhang sei angemerkt, daß das Styrolcopolymerisat bei der Verwendung eines anderen Harzes als Bindemittelbestandteil zusammen mit dem Styrolcopolymerisat in einer Menge von mindestens 40 Gew.-% in dem Bindemittel vorhanden sein sollte, damit der Effekt der Erfindung erzielt wird. In einer Mischung aus dem Styrolcopolymerisat und anderen Harzen sollte das Styrolcopolymerisat vorzugsweise in einer Menge von mehr als 50 Gew.-%, insbesondere von mehr als 60 Gew.-%, vorhanden sein.

Irgendein üblicherweise als Bindemittel für Toner verwendetes, natürliches oder synthetisches Harz kann dem Styrolcopolymerisat beigemischt werden. Beispiele solcher Bindemittel für Toner sind: Homopolymerisate von Styrol und dessen substituierten Derivaten wie Polystyrol, Poly-p-chlorstyrol und Polyvinyltoluol; Styrol-Copolymerisate wie Styrol-p-Chlorstyrol-Copolymerisat, Styrol-Propylen- Copolymerisat, Styrol-Vinyltoluol-Copolymerisat, Styrol-Vinylnaphthalin-Copolymerisat, Styrol-Acrylat- Copolymerisat, Styrol-Methacrylat-Copolymerisat, Styrol-α-Chlormethylmethacrylat-Copolymerisat, Styrol-Acrylnitril-Copolymerisat, Styrol-Vinylmethylether- Copolymerisat, Styrol-Vinylethylether-Copolymerisat, Styrol-Vinylmethylketon-Copolymerisat, Styrol-Butadien-Copolymerisat, Styrol-Isopren-Copolymerisat und Styrol-Acrylnitril-Inden-Copolymerisat; Polyvinylchlorid, mit natürlichem Harz modifizierte Phenolharze, mit natürlichem Harz modifizierte Maleinharze, Acrylharze, Polyvinylacetat, Siliconharze, Polyethylen, Polypropylen, Polyesterharze, Polyurethan- Polyamidharze, Ionomerharz, Furanharz, Epoxidharze, Xylolharze, Polyvinylbutyral, Terpenharz, Inden- Cumaron-Harz, chloriertes Paraffin und Paraffinwachs.

Die magnetischen Teilchen können aus irgendeinem, magnetischen oder magnetisierbaren Material bestehen. Beispielsweise können feine Pulver aus einem Metall wie Eisen, Mangan, Nickel, Kobalt oder Chrom; Ferrite; Magnetite; Legierungen und Verbindungen von Eisen, Kobalt, Nickel oder Mangan und andere, bekannte magnetische Materialien, z. B. ferromagnetische Legierungen, verwendet werden. Dieses magnetische Material wird in Form von feinen magnetischen Teilchen mit einer Teilchengröße von 0,1µm bis 5 µm, vorzgusweise von 0,1 µm bis 1 µm, in einer Menge von 1 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise von 5 bis 40 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Trockentoners, zur Bildung des gewünschten Trockentoners eingemischt.

Der erfindungsgemäße Trockentoner kann nach einem bekannten Verfahren hergestellt werden. Falls erwünscht, kann der Trockentoner in Form eines eingekapselten Trockentoners hergestellt werden.

Der erfindungsgemäße Trockentoner hat eine Teilchengröße von im allgemeinen 0,5 µm bis 100 µm, vorzugsweise 1 µm bis 40 µm.

Falls notwendig, können ein Farbmittel wie ein Pigment und ein Farbstoff, z. B. Ruß und Phthalocyaninblau, ein Steuerstoff, ein Mittel zur Beschleunigung des Fixierens und/oder ein Mittel zur Verbesserung des Fließvermögens in den Trockentoner eingemischt werden.

Der erfindungsgemäße magnetische Trockentoner kann auch als elektrisch leitender magnetischer Trockentoner verwendet werden. In diesem Fall besitzt der leitende magnetische Trockentoner nicht die Eigenschaften der Aufladbarkeit und der elektrostatischen Übertragbarkeit, kann jedoch alle anderen guten Eigenschaften beibehalten, die der erfindungsgemäße magnetische Trockentoner hat. Daher wird ein leitender magnetischer Trockentoner erhalten, der gute Eigenschaften, insbesondere eine ausgezeichnete Haltbarkeit, hat.

Ein magnetischer Trockentoner, der beim magnetischen Kopieren eingesetzt wird, muß im allgemeinen alle guten Eigenschaften haben, die man erfindungsgemäß erhält, wobei nur die Aufladbarkeit ausgenommen ist. Der erfindungsgemäße, magnetische Trockentoner kann daher vorteilhafterweise als magnetischer Trockentoner für die Entwicklung von magnetischen Ladungsbildern eingesetzt werden.

Der erfindungsgemäße Trockentoner kann auch unter Anwendung einer Heizwalze fixiert werden und zeigt eine gute Fixierbarkeit. Probleme wie das Offsetphänomen von Trockentoner oder das Ankleben des Bildempfangsmaterials an die Heizwalze treten nicht auf. Außerdem hat der erfindungsgemäße Trockentoner für elektrostatische Übertragungsverfahren, wie z. B. das Korona-Übertragungsverfahren, eine ausgezeichnete Übertragbarkeit. Mit dem erfindungsgemäßen Trockentoner wird ein gut übertragenes Tonerbild mit hoher Schärfe erhalten.

Die Erfindung wird durch die nachstehenden Beispiele näher erläutert.

Beispiel 1

Durch Blockcopolymerisation von Styrol und Maleinsäureisobutylhalbester (Monoisobutylmoleat) wurden mit verschiedenen Mengenverhältnissen des Styrols zu dem Monoisobutylmaleat Styrolpolymerisate hergestellt.

Jeweils 100 Gewichtsteile des betreffenden Styrolcopolymerisats und 30 Gewichtsteile Magnetitteilchen wurden geschmolzen und mittels einer Walzenmühle gut miteinander verknetet. Danach wurde die erhaltene Mischung mittels einer Strahlpulverisiermühle pulverisiert. Auf diese Weise wurde ein magnetischer Trockentoner mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 10 µm bis 15 µm hergestellt. Im Fall der Bindemittelprobe A war es jedoch schwierig, die Bestandteile unter Anwendung der Walzenmühle zu verkneten. Daher wurde der Magnetit in einer Lösung der Bindemittelprobe A in Methylethylketon dispergiert, und die Dispersion wurde zur Bildung eines magnetischen Trockentoners durch eine Sprüh-Trockenvorrichtung versprüht.

Unter Verwenung des in der vorstehend beschriebenen Weise hergestellten, magnetischen Trockentoners wurde ein positives, elektrostatisches Ladungsbild in einer bekannten Entwicklungsvorrichtung, wie sie in Fig. 1 gezeigt wird, entwickelt. Das erhaltene Tonerbild wurde durch das Korona-Übertragungsverfahren auf ein Bildempfangsmatgerial übertragen und dann in einer bekannten Weise fixiert. Jedesmal wurde ein klares und scharfes übertragenes Tonerbild ohne Schleier erhalten..

In Fig. 1 bedeutet 1 ein walzenförmiges elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial. Die Entwicklungsvorrichtung enthält einen drehbaren Zylinder 3 aus rostfreiem Stahl, in den ein stationärer Magnet 2 eingebaut ist. 4 ist ein Toner-Zuführungsvorrichtung, und 6 ist ein magnetischer Trockentoner. Wenn der Zylinder 3 gedreht wird, wird der magnetische Trockentoner 6 durch die magnetische Anziehungskraft an die Oberfläche des Zylinders gezogen, und beim Drehen des Zylinders wird der Trockentoner mit dem Teil des elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials in Berührung gebracht, der das elektrostatische Ladungsbild trägt, wodurch das elektrostische Ladungsbild auf dem Aufzeichnungsmaterial entwickelt wird. Durch eine am Auslaß der Toner- Zuführungsvorrichtung vorgesehene Rakel (Abstreifmesser) 5 wird die Menge des der Oberfläche des Zylinders zugeführten Trockentoners reguliert. Durch den Reibungs-Aufladungseffekt, der sich aus der Reibung zwischen dem Trockentoner und dem Zylinder ergibt, wird der Trockentoner elektrisch aufgeladen. Die in Beispiel 1 eingesetzten Trockentoner zeigen eine negative Aufladbarkeit.

Die beim anfänglichen Kopierdurchlauf und nach 10 000 Kopierdurchläufen gemessene, maximale Bilddichte und Schleierdichte werden in Tabelle 1 zusammen mit dem in dem Beispiel angewandten Copolymerisationsverhältnis der Comonomere für die einzelnen Bindemittelproben angegeben.

Tabelle 1

Beispiele 2 bis 11

Das in Beispiel 1 beschriebene Verfahren wurde wiederholt, wobei viele verschiedene Styrolcopolymerisate eingesetzt wurden. Für alle Fälle der Beispiele 2 bis 11 wurden gute Ergebnisse erhalten.

Die zur Herstellung der Styrolcopolymerisate verwendeten Comonomere und die Ergebnisse, die man erhielt, werden in Tabelle 2 gezeigt.

Tabelle 2

Beispiel 12

Mit Styrol und Maleinsäureanhydrid im Molverhältnis 1 : 1 wurde eine Blockcopolymerisation durchgeführt. Etwa ¼, die Häfte bzw. ¾ des Maleinsäureanhydrid- Bestandteils in dem resultierenden Copolymerisat wurden teilweise verestert, um Styrolcopolymerisate für die Verwendung in erfindungsgemäßen Trockentonern herzustellen. Unter Verwendung dieser Styrolcopolymerisate wurde das in Beispiel 1 beschriebene Verfahren wiederholt. In allen Fällen wurden gute Ergebnisse erhalten. Auch als die Magnetitteilchen durch andere feine magnetische Teilchen. z. B. durch γ-Fe₂O₃- bzw. Co-γ-Fe₂O₃-Pulver ersetzt wurde, erhielt man fast die gleichen, guten Ergebnisse.

Beispiel 13

Styrol-Maleinsäureanhydrid-Butylacrylat-Copolymerisat
[Monomerenverhältnis 50 : 15 : 35] (100 Gew.-Teile)
Magnetitteilchen (25 Gew.-Teile)
und
Ruß (3 Gew.-Teile)

wurden miteinander vermischt. Die erhaltene Mischung wurde geschmolzen und mittels einer Walzenmühle gut verknetet. Danach wurde die Mischung mittels einer Strahlmühle pulverisiert. Auf diese Weise wurde ein erfindungsgemäßer Trockentoner hergestellt. Dieser Trockentoner bestand aus Teilchen mit einer Größe von 5 µm bis 25 µm und hatte eine durchschnittliche Teilchengröße von 10 µm bis 15 µm.

Die triboelektrische Aufladung dieses Trockentoners auf einem Gitter aus rostfreiem Stahl mit einer lichten Maschenweite von 37 µm wurde gemessen. Man fand eine Aufladung von -6,7 µC/g.

Dieser Trockentoner wurde, ohne daß er mit irgendeinem anderen Toner vermischt wurde, in die Trockentonerentwicklungsvorrichtung einer Elektrokopiervorrichtung eingefüllt, und ein Kopiertest wurde durchgeführt. Man erhielt scharfe, schleierfreie Tonerbilder.

Durch Kopierdurchläufe mit 10 000 Blättern wurde auch die Haltbarkeit des Trockentoners geprüft. Man fand, daß die nach einer so großen Anzahl von Kopierdurchläufen erhaltenen Kopien ein genauso gutes Bild hatten wie die Kopien, die beim anfänglichen Durchlauf hergestellt wurden.

Beispiel 14

Das in Beispiel 13 beschriebene Verfahren wurde wiederholt, jedoch wurde für das Styrol-Maleinsäureanhydrid- Butylacrylat-Copolymerisat ein Monomerenverhältnis von 70 : 10 : 20 amgewandt.

Man fand, daß der Trockentoner eine triboelektrische Aufladung von -6,5 µC/g hatte. Mit diesem Trockentoner wurden gute Trockentoner mit hoher Schärfe erhalten, die schleiferfrei waren. Die Bildreflexionsdichte betrug 1,38 und die Schleierreflexionsdichte 0,02.

Beispiel 15

Das in Beispiel 13 beschriebene Verfahren wurde wiederholt, jedoch wurde für das Styrol-Maleinsäureanhydrid- Butylacrylat-Copolymerisat ein Monomerenverhältnis von 50 : 30 : 20 angewandt.

Für die erhaltene triboelektrische Aufladung des Trockentoners fand man einen Wert von -6,1 µC/g. Durch den Arbeitsgang des Kopierens wurde mit diesem Trockentoner ein deutliches und scharfes Tonerbild erzeugt, das schleierfrei war. Seine Bildreflexionsdichte betrug 1,33, und es hatte eine Schleierreflexionsdichte von 0,02.

Beispiele 16 bis 24

Das in Beispiel 1 beschriebene Verfahren wurde unter Verwendung von verschiedenen, erfindungsgemäßen Trockenformern wiederholt. Die Zusammensetzung der Bindemittel der in den Versuchen eingesetzten Trockenformer und die bei den Versuchen erhaltenen Testergebnisse werden in Tabelle 3 gezeigt.

Tabelle 3

Beispiel 25

Mit Styrol, Maleinsäureanhydrid und Butylacrylat in einem Monomerenverhältnis von 50 : 15 : 35 wurde eine Blockcopolymerisation durchgeführt. Der Maleinsäureanhydrid- Bestandteil in dem erhaltenen Copolymerisat wurde teilweise verestert, um ein Styrolcopolymerisat herzustellen, das als Bindemittel eines erfindungsgemäßen Trockentoners eingesetzt wrude. Unter Verwendung dieses Trockentoners wurde das in Beispiel 1 beschriebene Verfahren wiederholt. Ein deutliches, scharfes, schleierfreies Tonerbilder wurde erhalten.

Beispiel 26

Polyethylenoxid [Dichte: 0,99; Schmelzindex: 1000 (100 Gew.-Teile)]
und
Magnetitteilchen (50 Gew.-Teile)

wurden miteinander vermischt, und die Mischung wurde bei 150°C 30 min lang mittels einer Walzenmühle gut verknetet. Danach wurde die Mischung mittels einer Strahlpulverisierungsvorrichtung pulverisiert, wobei ein Pulver mit einer Teilchengröße von 3 µm bis 10 µm hergestellt wurde. Dieses Pulver wurde in einer 20%igen Lösung von Styrol-Maleinsäureanhydrid-Butylacrylat- Copolymerisat (Monomerenverhältnis: 50 : 15 : 35) in Methylethylketon gründlich dispergiert. Diese Flüssigkeit wurde dann durch eine Sprühtrocknungsvorrichtung versprüht, wodurch ein eingekapselter Trockentoner mit einer Teilchengröße von 5 µm bis 15 µm gebildet wurde. Die triboelektrische Aufladung des eingekapselten, magnetischen Trockentoners auf einem Gitter aus rostfreiem Stahl mit einer lichten Maschenweite von 37 µm wurde gemessen, und man fand eine Aufladung von -7,1 µ C/g.

Der vorstehend beschriebene, magnetische Trockentoner wurde dann in die Trockenentwicklungsvorrichtung einer Elektrokopiervorrichtung eingefüllt. Die Fixiervorrichtung der Kopiervorrichtung wurde jedoch durch eine Walzenfixiervorrichtung ersetzt, die zwei galvanisch verchromte, starre Walzen (eine obere und eine untere) enthielt, wobei die obere Walze im Berührungsbereich der parallel zueinander und übereinander angeordneten Walzen auf die untere Walze eine Kraft von insgesamt 4,51 kN und auf die zwichen den Walzen hindurchlaufenden Blätter in dem erwähnten Berührungsbereich eine Kraft bzw. einen linearen Druck von etwa 196 N/cm ausübte. Mit dieser Kopiervorrichtung, die mit dem vorstehend beschriebenen, erfindungsgemäßen Trockentoner beschickt worden war, wurden Kopierteste durchgeführt. Man erhielt deutliche und scharfe Trockenbilder ohne Schleier. Die Haltbarkeit des Trockentoners wurde durch kontinuierliche Kopierdurchläufe mit 30 000 Blättern getestet. Selbst nach einer so hohen Anzahl von Durchläufen erhielt man Tonbilder mit hoher Qualität und guter Fixierbarkeit, die mit der Qualität und Fixierbarkeit der bei den anfänglichen Durchläufen erzeugten Tonerbilder vergleichbar waren. Nach 30 000 Kopierdurchläufen wurde die triboelektrische Aufladung des Trockentoners gemessen. Die Aufladung betrug -6,8 µC/g.

Claims (21)

1. Elektrostatographischer, magnetischer Trockentoner, der in einem ein Styrolcopolymerisat enthaltenden Bindemittel magnetische Teilchen enthält, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel ein Copolymerisat aus Styrol und/oder mindestens einem Styrolderivat und Maleinsäure und/oder mindestens einem Maleinsäurederivat enthält.

2. Trockentoner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Styrolderivat aus Vinyltoluol, Chlorstyrol, Dichlorstyrol, Bromstyrol, Dibromstyrol, Divinylbenzol und α-Methylstyrol ausgewählt worden ist.

3. Trockentoner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Maleinsäurederivat aus Maleinsäureanhydrid, Maleinsäureestern und Fumarsäure ausgewählt worden ist.

4. Trockentoner nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Styrolcopolymerisat ein Molekulargewicht von 5000 bis 50 000 hat.

5. Trockentoner nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Styrolcopolymerisat einen durch das Kugel- Ring-Verfahren gemessenen Erweichungspunkt von 80°C bis 160°C hat.

6. Trockentoner nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Molverhältnis von Styrol und/oder Styrolderivat zu Maleinsäure und/oder Maleinsäurederivat bei der Copolymerisation 100 : 10 bis 100 : 150 beträgt.

7. Trockentoner nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Molverhältnis von Styrol und/oder Styrolderivat zu Maleinsäure und/oder Maleinsäurederivat bei der Copolymerisation 100 : 10 bis 100 : 70 beträgt.

8. Trockentoner nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Styrolcopolymerisat als zusätzlichen Bestandteil ein aus Acrylsäureestern und Methacrylsäureestern ausgewähltes Comonomer enthält.

9. Trockentoner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetischen Teilchen eine durchschnittliche Teilchengröße von 0,1 µm bis 5 µm haben.

10. Trockentoner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetischen Teilchen in einer Menge von 1 bis 50 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Trockentoners, enthalten sind.

11. Elektrostatographischer Trockentoner, der in einem ein Styrolcopolymerisat enthaltenden Bindemittel magnetische Teilchen und/oder ein Farbmittel enthält, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel ein Copolymerisat aus Styrol und/oder mindestens einem Styrolderivat, Maleinsäure und/oder mindestens einem Maleinsäurederivat und mindestens einem Acrylsäureester und/oder Methacrylsäureester enthält.

12. Trockentoner nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Styrolderivat aus Vinyltoluol, Chlorstyrol, Dichlorstyrol, Bromstyrol, Dibromstyrol, Divinylbenzol und α-Methylstyrol ausgewählt worden ist.

13. Trockentoner nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Maleinsäurederivat aus Maleinsäureanhydrid, Maleinsäureestern und Fumarsäure ausgewählt worden ist.

14. Trockentoner nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Styrolcopolymerisat ein Molekulargewicht von 5000 bis 50 000 hat.

15. Trockentoner nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Styrolcopolymerisat einen durch das Kugel- Ring-Verfahren gemessenen Erweichungspunkt von 80°C bis 160°C hat.

16. Trockentoner nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Molverhältnis von Styrol und/oder Stryolderivat zu Maleinsäure und/oder Maleinsäurederivat bei der Copolymerisation 100 : 10 bis 100 : 150 beträgt und daß der Acrylsäureester und/oder Meethycrylsäureester in einer Menge von 10 bis 50 Mol-% enthalten ist.

17. Magnetischer Trockentoner nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel ein teilweise verestertes Copolymerisat aus Styrol und/oder mindestens einem Styrolderivat und Maleinsäureanhydrid enthält.

18. Trockentoner nach einem der Ansprüche 1 bis 10 und 17, dadurch gekennzeichnet, daß er negative triboelektrische Aufladbarkeit zeigt.

19. Trockentoner nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß er 1 bis 50 Gew.-% magnetische Teilchen mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 0,1 µm bis 1 µm enthält.

20. Trockentoner nach einem der Ansprüche 11 bis 16 und 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel ein teilweise verestertes Copolymerisat aus Styrol und/oder mindestens einem Styrolderivat, Maleinsäureanhydrid und mindestens einem Acrylsäureester und/oder Methacrylsäureester enthält.

21. Trockentoner nach einem der Ansprüche 1 bis 16, 19 und 20, dadurch gekennzeichnet, daß er negative triboelektrische Aufladbarkeit zeigt.