EP0011688B1

EP0011688B1 - Elektrophotographisches Entwicklermaterial und seine Verwendung

Info

Publication number: EP0011688B1
Application number: EP79103347A
Authority: EP
Inventors: Jerry Joe Abbott; Stephen Charles Crossan; Sterritt Ray Fuller; Paul Daniel Jachimiak
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1978-11-13
Filing date: 1979-09-07
Publication date: 1983-04-13
Also published as: DE2965199D1; AR227516A1; JPS5647551B2; JPS5567754A; BR7907326A; EP0011688A1; ATE3089T1; IT1165364B; IT7927149A0; ES485865A1; CA1132828A; ZA795237B

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrophotographisches Entwicklermaterial mit einem Gehalt an Toner-und Trägerteilchen.
In der Elektrophotographie wird ein Photoleiter geladen und dann bildmäßig belichtet. In den Bereichen, in denen der Photoleiter belichtet wurde, wird die Ladung abgeleitet oder es findet ein Ladungszerfall statt, während die dunklen Bereiche ihre elektrostatische Ladung behalten.
Durch die unterschiedliche Aufladung in den belichteten und nichtbelichteten Bereichen des Photoleiters entstehen zwischen diesen elektrische Felder. Anschließend wird das resultierende latente elektrostatische Bild auf dem Photoleiter entwickelt, indem kleine gefärbte Teilchen, die als Toner bezeichnet werden und die eine Ladung aufweisen, damit die elektrischen Felder sie auf die Bildbereiche des Photoleiters leiten, auf dem Photoleiter abgelagert werden.
Es sind eine Anzahl von Verfahren zur Entwicklung latenter elektrostatischer Bilder unter Verwendung von Tonerteilchen bekannt. Eines dieser Verfahren wird als Kaskadenentwicklung bezeichnet und ist beispielsweise in der US-Patentschrift 2368552 beschrieben. Ein anderes Verfahren ist als Magnetbürstenverfahren bekannt und ist in der US-Patentschrift 2 874 063 beschrieben.
Bei beiden, sowohl der Kaskaden- wie auch der Magnetbürstenentwicklung wird ein Zweikomponenten-Entwicklermaterial verwendet. Das Entwicklermaterial besteht aus einer Mischung kleiner Tonerteilchen und relativ großer Trägerteilchen. Die Tonerteilchen werden auf der Oberfläche der relativ großen Trägerteilchen durch elektrostatische Kräfte festgehalten, die durch den Kontakt zwischen Toner- und Trägerteilchen unter Ausbildung triboelektrischer Ladungen mit entgegengesetzten Polaritäten auf Toner und Träger entstehen. Wenn das Entwicklermaterial mit dem latenten elektrostatischen Bild auf dem Photoleiter in Berührung gebracht wird, werden die Tonerteilchen durch das latente Bild angezogen.
Die Toner- und Trägerteilchen des Entwicklermaterials werden in der Weise hergestellt und behandelt, daß die Tonerteilchen eine Ladung der gewünschten Polarität und Größe erhalten, um sicherzustellen, daß die Tonerteilchen im wesentlichen von den gewünschten Bildbereichen des Photoleiters angezogen werden. Die Tonerteilchen werden dann auf elektrostatischem Wege auf ein gewünschtes Kopierblatt übertragen, und danach wird das übertragene Bild der Tonerteilchen durch Hitze und/oder Druck fixiert unter Erhalt derfixierten Kopie des gewünschten Bildes als Endprodukt.
Eines der Probleme bei der Herstellung des gewünschten Bildes auf dem Kopierblatt ist, die bestmögliche Bildqualität zu liefern. Diese wird im allgemeinen als Kopierqualität bezeichnet. Die Kopierqualität schließt Eigenschaften wie ein klares Bild, das heißt eine klare Aufzeichnung von Linien; gleichmäßige Dunkelheit der Bildbereiche; Hintergrundqualität, das heißt Grauwerte oder Fehlen dieser Werte in den Hintergrundbereichen und andere nicht genau faßbare Eigenschaften ein, die alle für den Erhalt einer guten Kopierqualität wesentlich sind.
Andere Faktoren bezüglich des Toners, die bei einem Entwicklungsprozeß Beachtung verdienen, sind die Ausnützung des Toners pro Kopie. Natürlich ist es von einem ökonomischen Standpunkt aus um so besser, je weniger Toner für ein gegebenes Bild verbraucht wird. Auch ist es in einem System, in dem unverbrauchter Toner aus der Luft unter Verwendung eines Filters abgeführt wird, wesentlich, die Menge des unverbrauchten Toners so niedrig wie möglich zu halten, um dadurch die Lebenszeit des Filters zu verlängern.
Wenn ein Heißfixierverfahren angewendet wird, ist es erwünscht ein Bild zu liefern, das die bestmögliche Hitzeübertragungscharakteristik aufweist, um die Wärmemenge, die zur Fixierung des Bildes notwendig ist, auf einem Minimum zu halten. Dies ist nicht nur wesentlich aus Gründen der Energieersparnis, sondern auch, weil bei einer schnelleren Hitzeübertragung durch den Toner die Fixierzeit oder Temperatur reduziert werden kann.
In der europäischen Patentanmeldung 78101178.8 (Veröffentlichungsnummer 1785) ist eine Tonerklassifizierung beschrieben, mit der die zuvor genannten Probleme im wesentlichen gelöst werden können. Es treten jedoch zusätzliche Probleme auf, wenn der dort beschriebene verbesserte Toner mit einem konventionellen Trägermaterial, welches mit Polytetrafluoräthylen beschichtet ist (vgl. zum Beispiel die US-Patentschrift 394 7271), zusammen verwendet wird. Ein Problem, das auftritt, ist die Verunreinigung des Toners mit Fluorkohlenwasserstoff. Diese kommt durch die Übertragung von Polytetrafluoräthylen von der Trägerbeschichtung auf die Oberfläche des Toners zustande. Eine Übertragung dieser Art oder ein Schmieren bewirkt eine negative Änderung der triboelektrischen Eigenschaften auf der Oberfläche der Tonerteilchen, was wiederum zu einer Verschlechterung der Wirkungsweise des Toners führt.
Zusätzlich zeigt ein Überzug aus reinem Polytetrafluoräthylen auf den Trägerteilchen eine langsame, aber trotzdem wesentliche Abnutzung. Während polytetrafluoräthylenbeschichtete Trägerteilchen im Vergleich mit anderen konventionellen Überzügen sehr langlebig sind, findet trotzdem während der Erstellung einiger hunderttausend Kopien eine Abnutzung statt.
Es besteht deshalb ein Bedürfnis für ein beschichtetes Trägermaterial, das in Verbindung mit dem verbesserten Toner gemäß der europäischen Patentanmeldung 78 101 178.8 verwendet wird, das keine Fluorkohlenwasserstoffverunreinigung bewirkt und extrem langlebig ist. Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung eines elektrophotographischen Entwicklermaterials mit einem Gehalt an einem beschichteten Trägermaterial, das die zuvor angegebenen Erfordernisse erfüllt und gemeinsam mit einem klassifizierten Tonermaterial verwendet wird.
Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch ein elektrophotographisches Entwicklermaterial, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Trägerteilchen aus Kernen, die mit einem abriebfesten Harzsystem aus

a) etwa 5 bis 55 Gew.-% Polytetrafluoräthylen (PTFE),
b) etwa 5 bis 55 Gew.-% fluoriertem Polyäthylen-propylen (FEP) und
c) etwa 40 bis 80 Gew.-% Poly(amid-imid) (PAI), das bis wenigstens 316°C thermisch stabil und triboelektrisch negativ (relativ zu dem verwendeten Toner) geladen ist;

a) weniger als 15 Gew.-% Teilchen größer 16 µm;
b) 7 bis 15 Gew.-% Teilchen kleiner 5 µm;
c) Rest Teilchen mit einer Größe zwischen 5 und 16 µm

Der Überzug enthält vorzugsweise auch ein Pigment, beispielsweise Titandioxid. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche. Die Erfindung betrifft auch die Verwendung des erfindungsgemäßen elektrophotographischen Entwicklermaterials in einem elektrophotographischen Entwicklungsverfahren.
Die Erfindung wird anhand der Abbildungen und der speziellen Beschreibung näher erläutert.

Fig. 1 ist eine graphische Darstellung, aus der die Breite und bevorzugte Zusammensetzung der Überzüge gemäß der Erfindung für Trägerteilchen ersichtlich ist;
Fig.2 ist eine graphische Darstellung des Prozentgehalts verunreinigten Toners in einem konventionellen Träger-Tonersystem und dem verbesserten Träger-Tonersystem in Abhängigkeit von der erstellten Kopienzahl und
Fig. ist eine graphische Darstellung des Gewichtsverlustes eines konventionellen Trägers und eines verbesserten Trägers gemäß der Erfindung als Funktion der Kopienzahl und der Kopienzahl pro Pfund Mischung.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein verbesserter Entwickler für elektrophotographische Kopiervorrichtungen bereitgestellt, indem der verbesserte Toner gemäß der europäischen Patentanmeldung 78101178.8 zusammen mit Trägerteilchen, welche einen Überzug aus einem gemischten Harz aus Polytetrafluoräthylen, fluoriertem Polyäthylen-propylen und Poly(amid-imid) aufweisen, verwendet wird. Der Überzug der Trägerteilchen enthält vorzugsweise auch ein Pigment wie Titandioxidteilchen zur Kontrolle der triboelektrischen Ladung.
Was die Trägerkomponente des Entwicklers betrifft, so besteht diese aus einem Kernmaterial, vorzugsweise mit einer Größe von etwa 50 bis 500 mµ im Durchmesser, wobei das Kernmaterial aus einem magnetischen Material bestehen muß, wenn der Entwickler in einer Magnetbürstenentwicklungsvorrichtung verwendet werden soll. Ein Überzug, welcher aus einem dreiteiligen Harzsystem besteht, wird auf den Kern aufgetragen unter Bildung der Trägerteilchen. Das Harzsystem besteht aus Polytetrafluoräthylen, fluoriertem Polyäthylen-propylen und Poly(amid-imid), wobei die Bestandteile jedes dieser drei Harze so gewählt sind, daß ein hervorragender Träger mit extrem langer Lebenszeit und einer sehr niedrigen Neigung zur Verunreinigung der Tonerteilchen mit Fluorkohlenwasserstoffen erhalten wird. In F i g. 1 sind graphisch die breiten bevorzugten und optimalen Bereiche der drei Komponenten dieses Harzsystems dargestellt. Im weitesten Sinne sollte die Zusammensetzung innerhalb der Grenzen, welche durch die Linien zwischen den Punkten 1, 2, 3 und 4 angegeben sind, liegen. Durch diesen Bereich wird eine Zusammensetzung dargestellt, welche aus ungefähr 5 bis 55 Gew.-% Polytetrafluoräthylen, aus etwa 5 bis 55 Gew.-% fluoriertem Polyäthylen-propylen und etwa 40 bis 80 Gew.-% Poly(amid-imid)harz besteht. Das fluorierte Polyäthylen-propylen ist ein Copolymer aus Tetrafluoräthylen (TFE) und Hexafluorpropylen (HFP). Es besteht in typischer Weise aus etwa 80 bis 85% TFE und 15 bis 20% HEP, vorzugsweise aus etwa 80% TFE und 20% HFP. Diese Anteile können jedoch auch etwas variieren.
Das Poly(amid-imid)harz ist dadurch charakterisiert, daß es bis zu etwa 316°C (600°F) stabil, triboelektrisch negativ (in Beziehung zu dem hier verwendeten Toner), nicht splitternd, im wesentlichen abriebfest und nicht bröckelnd ist und sich mit den anderen Harzbestandteilen dispergieren läßt. Ein typisches Poly(amid-imid)harz ist ein Copolymer aus Trimellitsäureanhydrid und einem organischen Diamin, beispielsweise 4.4'-Bis-amino-diphenylmethan. Ein Polymer dieser Art hat typischerweise ein Molekulargewicht im Bereich von 15 000 bis 30 000, vorzugsweise 20 000 bis 25 000. Es können auch andere Poly(amid-imid)harze verwendet werden. Beispielsweise können Pyromellitsäureanhydrid oder andere ähnliche Anhydride entweder einzeln oder in Kombination mit dem oben angegebenen Diamin oder anderen, vorzugsweise aromatischen Diaminen verwendet werden. Beispiele dieser Poly(amid-imid)harze sind in der US-Patentschrift 3 179 614 beschrieben.
Insbesondere sollten die bevorzugten Bereiche der Komponenten des Harzsystems innerhalb der Grenzen der Linien, welche die Punkte 5, 6, 7, 8, 9 und 10 des Diagramms verbinden, liegen. Dieser Bereich stellt eine Zusammensetzung von etwa 5 bis 30 Gew.-% Polytetrafluoräthylen, von etwa 5 bis 30 Gew.-% fluoriertem Polyäthylen-propylen und von etwa 50 bis 70 Gew.-% Poly(amid-)imid) dar. Die optimale Zusammensetzung liegt bei etwa 20 Gew.-% Polytetrafluoräthylen, etwa 20 Gew.-% fluoriertem Polyäthylen-propylen und etwa 60 Gew.-% Poly(amid-imid).
Im Hinblick auf die Einhaltung dieser Bereiche wurde gefunden, daß 100% Polytetrafluoräthylen, welches Stand der Technik ist, eine beachtliche Tendenz zur Fluorkohlenwasserstoffverunreinigung der Tonerteilchen zeigt, das heißt, das Trägerbeschichtungsmaterial wird auf die Oberfläche der Tonerteilchen übertragen unter Änderung der triboelektrischen Eigenschaften der Tonerteilchen, wodurch eine Verschlechterung der Eigenschaften der Tonerteilchen eintritt. Durch die Zugabe des Poly(amid-imid)harzes allein zu Polytetrafluoräthylen wird diese Verunreinigungstendenz des Überzugs nicht ausreichend reduziert und, wenn nur kleine Anteile des Poly(amid-imid)harzes zusammen mit Polytetrafluoräthylen allein benutzt werden, wird eine schlechte Haftung des Überzugs unter Scherbeanspruchung beobachtet. Die Verwendung des fluorierten Polyäthylen-propylens in Verbindung mit Poly(amid-imid)harz allein ergibt einen Überzug, auf dem in hohem Maße Tonerfilmbildung stattfindet. Dies ist ein Zustand, bei dem das Tonermaterial (ein System auf der Basis von Methylmethacrylat und n-Butylmethacrylat) zur Übertragung neigt oder auf der Oberfläche des Trägerüberzugs schmiert. Dies beeinflußt die Fähigkeit des Trägers, elektrostatisch Tonerteilchen festzuhalten, nachteilig und bewirkt eine Verschlechterung der Eigenschaften des Entwicklers. Auf Poly(amid-imid) allein findet auch eine Tonerfilmbildung statt, und außerdem besitzt dieses Harz eine zu hohe elektrische Oberflächenladung. Umgekehrt, wenn weniger als 40% Poly(amid-imid) verwendet werden, ist die Oberflächenladung zu niedrig. Weiterhin neigt, wenn diese 40%-Grenze von Poly(amid-imid) unterschritten wird und Polytetrafluoräthylen vorherrscht, das Material zur Verunreinigung des Toners mit Fluorkohlenwasserstoff; und wenn fluoriertes Polyäthylenpropylen vorherrscht, liegt eine Neigung zur Tonerfilmbildung vor.
Um nun das gewünschte Verhalten des Entwicklers zu erhalten, ist es erforderlich, alle drei Harze in dem angegebenen Mengenbereich zu verwenden. Zur Kontrolle der Ladung und zur Überwachung der Tonerfilmbildung muß Poly(amid-imid) in einer Menge zwischen 40 und 80% vorliegen. Es müssen wenigstens 5% fluoriertes Polyäthylen-propylen vorliegen, um die Neigung der Fluorkohlenwasserstoffverunreinigung herabzusetzen und wenigstens 5% Polytetrafluoräthylen, um in gleicher Weise die Neigung zur Tonerfilmbildung entsprechend herabzusetzen. Innerhalb dieses Bereiches stellt das Poly(amid-imid) eine Komponente dar, die so beständig ist gegen Abnutzung, daß der Überzug im wesentlichen abriebfest ist. Innerhalb der angegebenen engeren Grenzen ist noch eine bessere Kontrolle dieser Eigenschaften möglich, und eine optimale Überwachung wird erhalten bei den optimalen Werten.
Zur Überwachung der triboelektrischen Ladung ist es erwünscht, zu dem Harz ein Pigment zuzusetzen. Dazu wird vorzugsweise Titandioxid verwendet, welches in einer Menge von etwa 3 bis 15 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtbeschichtungsgewicht, zugesetzt wird. Vorzugsweise wird Titandioxid in einer Menge von 7 bis 9% und optimal in einer Menge von 8% verwendet. Wie bekannt ist, kann Titandioxid auch zum Zweck der Aktivierung von Sensoren verwendet werden, die eine Zudosierung von Toner auslösen, wenn die Tonerzuführung zu niedrig ist.
Gemäß dieser Erfindung ergibt der verbesserte Trägerüberzug außerordentlich verbesserte Ergebnisse im Hinblick auf die Kopierqualität, wenn er zusammen mit dem Toner, der in der europäischen Patentanmeldung 78101 178.8 beschrieben ist, verwendet wird. Dieser Toner ist klassifiziert und hat eine Teilchengrößenverteilung mit weniger als 15 Gew.-% größer als 16 µm; von 7 bis 15 Gew.-% kleiner 5 µm und dem Rest mit einer Teilchengröße zwischen 5 und 16 µm, wobei der Medianwert der Teilchengröße nach der Gewichtsverteilung zwischen 8 und 12 µm liegt. Vorzugsweise liegt eine Verteilung vor mit weniger als 2 Gew.-% größer 16 (im, 9 bis 15 Gew.-% kleiner 5 um und einem Medianwert der Teilchengröße nach der Gewichtsverteilung zwischen 8,5 und 9,5 µm. Wenn die Entwicklermischung im Gleichgewicht ist nach einer Anlaufperiode, was im allgemeinen nach etwa 10 000 Kopien der Fall ist, sollten die Tonerteilchen eine Größenverteilung von 15 bis 30 Gew.-% kleiner 5 µm, weniger als 12 Gew.-% größer 16 um und dem Rest mit einer Teilchengröße zwischen 5 und 16 µm haben, wobei der Medianwert der Teilchengröße nach dem Gewicht zwischen 6,5 und 9,5 µm liegt.
Tabelle I zeigt die Ergebnisse der erfindungsgemäßen Kombination des verbesserten Toners und des Trägers, verglichen mit konventionellem Polytetrafluoräthylen beschichtetem Träger und konventionellem Toner. Beispiel I stellt einen Entwickler mit einem Toner nach dem Stand der Technik und mit reinem Polytetrafluoräthylen beschichtetem Träger dar, und die Beispiele II, 111 und IV stellen Toner und Träger gemäß der vorliegenden Erfindung dar. Tabelle II gibt die Teilchengrößenverteilung des Toners und die nominelle Beschichtungszusammensetzung der Trägerteilchen an. Es wurde zur Durchführung dieser Tests die konventionelle Magnetbürstenentwicklung mit Rückführung verwendet.
Tabelle I zeigt, ausgedrückt durch die Kopierergebnisse, die Überlegenheit der erfindungsgemäßen Kombination des verbesserten Toners und des beschichteten Trägers. Die Gründe für diese Verbesserungen sind nicht vollständig bekannt. Es wird jedoch angenommen, daß die sehr lang anhaltende Qualität des Trägerüberzugs, welche durch das Poly(amid-imid)-Harz verliehen wird, in Verbindung mit dem zu sehr niedriger Fluorkohlenwasserstoffverunreinigung neigenden Gemischem fluorierter Polyäthylen-propylen/Polytetrafluoräthylenharze in dem System wesentlich zu den verbesserten Ergebnissen beitragen. Ein Vergleich der Fraktion eines verunreinigten Toners bei Verwendung konventionellen Toners (ähnlich dem von Beispiel I) und konventionellen Trägers mit reinem Polytetrafluoräthylenüberzug mit Toner und Träger (ähnlich dem von Beispiel VI) gemäß der Erfindung, ist in Fig. 2 in graphischer Form dargestellt. In dieser Figur ist die Fraktion mit Fluorkohlenwasserstoff verunreinigten Toners gegen die Anzahl Kopien aufgetragen. Wie ersichtlich ist, fällt in zunehmendem Maße mit der vorliegenden Erfindung weniger verunreinigter Toner an, wohingegen mit konventionellem, bisher bekanntem Toner/Träger die Menge an verunreinigtem Toner gleich bleibt und auf einem Niveau liegt, welches wesentlich höher ist als das mit dem verbesserten Toner und erfindungsgemäßen Trägerüberzug. Diese wesentliche Herabsetzung an verunreinigtem Toner trägt wesentlich zu den verbesserten Ergebnissen, die in Tabelle I aufgeführt sind, bei.
Der Prozentgehalt verunreinigten Toners wird, wie nachfolgend angegeben, bestimmt:

1. 3 bis 5 ml einer geeigneten Flüssigkeit oder Lösung, beispielsweise einer 0,1%igen Lösung von Triton X-100 in deionisiertem Wasser werden in eine flache Schale gegossen.
2. Eine bekannte Menge Toner-Trägermischung (beispielsweise 0,25 g) werden auf die Oberfläche der Flüssigkeit gegossen.
3. Man wartet, bis der Träger benetzt wird und absinkt und der Toner auf der Flüssigkeitsoberfläche zurückbleibt.
4. Die Lösung wird dann vom Grund der Schlüssel her bewegt, indem man den Träger mit einem Magnet rührt. Das Rühren wird so lange fortgesetzt, bis eine einheitliche Farbe erhalten wird.
5. Der Träger wird mit einem Magnet festgehalten und der Toner und die Lösung werden in ein enghalsiges Glasfläschchen gegossen, das bis etwa 5 mm unterhalb seines Randes mit der gleichen Flüssigkeit gefüllt ist. Es muß darauf geachtet werden, daß möglichst wenig Blasen vorhanden sind.
6. Das Glasfläschchen wird dann sorgfältig gefüllt, damit die Oberflächenspannung bewirkt, daß sich die Flüssigkeitsoberfläche über den oberen Rand des Glasfläschchens hinaus erstreckt.
7. Ein gewogenes, starres Stück Kunststoff wird auf den oberen Rand des Glasfläschchens gelegt, so daß die Flüssigkeit dieses benetzt und auf letzterer schwimmender Toner an ihm anhaftet. Das Stück Kunststoffmaterial wird dann entfernt und getrocknet und gewogen.
8. Der Prozentgehalt verunreinigten Toners ist gleich der Gewichtszunahme des Stücks Kunststoff, dividiert durch das Produkt aus dem Gewicht der Mischung und der Tonerkonzentration, welche als Bruchteil ausgedrückt wird.

Fig. ist eine graphische Darstellung, in der das Trägerbeschichtungsgewicht als Funktion der Kopienzahl dargestellt ist. Mit dem konventionellen bisher bekannten Toner/Träger (Überzug aus reinem Polytetrafluoräthylen) wird fortlaufend ein erheblicher Verlust an Trägerbeschichtungsmaterial beobachtet. Mit dem Trägerüberzug der vorliegenden Erfindung jedoch (welcher in diesem Beispiel nominell die Zusammensetzung von Beispiel IV ist) wird nur ein sehr, sehr niedriger Verlust an Trägerbeschichtung beobachtet, so daß der Trägerüberzug im wesentlichen als abriebfest bezeichnet werden kann, wobei diese Eigenschaft durch den Anteil des Poly(amid-imid)harzes bewirkt wird.
Es wurden auch Versuche durchgeführt, um die verbesserte Trägerbeschichtung und konventionellen, bisher bekannten Toners mit der verbesserten Trägerbeschichtung und dem verbesserten Toner, welche klassifiziert ist, zu vergleichen. Diese Ergebnisse sind in Tabelle 111 nachfolgend angegeben. In Beispiel V wird bisher bekannter Toner und in Beispiel VI der verbesserte, klassifizierte Toner verwendet.
In dem zuvor angegebenen Beispiel V war die Größenverteilung des Toners in der Entwicklermischung (im Gleichgewicht) folgende:
In Beispiel VI war die Größenverteilung in der Entwicklermischung folgende:
In jedem Fall war der Träger beschichtet mit einer Mischung im nominellen Verhältnis 60/20/20 von Poly(amid-imid)/Polytetrafluoräthylen/fluoriertem Polyäthylen-propylen mit einem Zusatz von etwa 9% Titandioxid.
Wie ersichtlich ist, sind Hintergrund, Reinigerdurchsatz, Tonerergiebigkeit, Entwicklung und Fixierqualität alle wesentlich verbessert mit der Toner/Trägerkombination gemäß der Erfindung.
Der Grund, warum die spezielle Trägerbeschichtung mit dem Toner, der in der europäischen Patentanmeldung 78 101 178.8 beschrieben ist, so gut zusammenwirkt, ist nicht vollständig klar. Es wird jedoch angenommen, daß sogar die ganz geringfügige Neigung des erfindungsgemäßen Trägerüberzugs zur Verunreinigung des Toners mit Fluorkohlenwasserstoff im Falle des Toners des Standes der Technik, in dem ein großer Prozentsatz großer Teilchen (das heißt größer als 16 µm) vorhanden ist, eine bedeutende Rolle spielt. Das Ladungs-zu-Masse-Verhältnis in diesen Teilchen ist sehr niedrig und stellt einen Grenzwert dar für den Erhalt einer brauchbaren Kopienqualität. Daher kann sogar ein niedriger Grad an Verunreinigung diese Ladung erheblich reduzieren, was eine schlechte Kopienqualität bewirkt. Auf jeden Fall ergibt die erfindungsgemäße Kombination des verbesserten Poly(amid-imid)/Polytetrafluoräthylen/fluorierten Polyäthylen-propylen-Systems in Kombination mit dem Toner, der in der europäischen Patentanmeldung 78 101 178.8 beschrieben ist, eine außergewöhnliche Verbesserung des Kopierverhaltens.

Claims

1. Elektrophotographisches Entwicklermaterial mit einem Gehalt an Toner- und Trägerteilchen, dadurch gekennzeichnet,
daß die Trägerteilchen aus Kernen, die mit einem abriebfesten Harzsystem aus

a) etwa 5 bis 55 Gew.-% Polytetrafluoräthylen,

b) etwa 5 bis 55 Gew.-% fluoriertem Polyäthylenpropylen und

c) etwa 40 bis 80 Gew.-% Poly(amid-imid), das bis wenigstens 316°C thermisch stabil und triboelektrisch negativ geladen ist;

beschichtet sind, bestehen und der Toner Teilchen mit folgender Größenordnung enthält:

a) weniger als 15 Gew.-% Teilchen größer als 16 µm;

b) 7 bis 15 Gew.-% Teilchen kleiner 5 µm;

c) Rest Teilchen mit einer Größe zwischen 5 und 16 µm

und daß er einen Medianwert der Teilchengröße nach der Gewichtsverteilung zwischen 8 und 12 µm aufweist.

2. Elektrophotographisches Entwicklermaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kerne der Trägerteilchen beschichtet sind mit einem Harzsystem aus

a) etwa 5 bis 30 Gew.-% Polytetrafluoräthylen,

b) etwa 5 bis 30 Gew.-% fluoriertem Polyäthylenpropylen und

c) etwa 50 bis 70 Gew.-% Poly(amid-imid).

3. Elektrophotographisches Entwicklermaterial nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kerne der Trägerteilchen beschichtet sind mit einem Harzsystem aus

a) etwa 20 Gew.-% Polytetrafluoräthylen,

b) etwa 20 Gew.-% fluoriertem Polyäthylen-propylen und

c) etwa 60 Gew.-% Poly(amid-imid).

4. Elektrophotographisches Entwicklermaterial nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Harzsystem zusätzlich ein Pigment zur Modifizierung der triboelektrischen Eigenschaften des Harzes enthält.

5. Elektrophotographisches Entwicklermaterial nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Harzsystem zusätzlich etwa 3 bis 15 Gew.-%, vorzugsweise 7 bis 9 Gew.-% Titandioxid enthält.

6. Elektrophotographisches Entwicklermaterial nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Harzsystem zusätzlich 8 Gew.-% Titandioxid enthält.

7. Elektrophotographisches Entwicklermaterial nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Poly(amid-imid)-Bestandteil des Harzsystems ein Copolymer aus wenigstens einem Anhydrid und einem organischen Diamin ist.

8. Elektrophotographisches Entwicklermaterial nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Poly(amid-imid)-Anteil des Harzsystems ein Copolymer aus einem Trimellitsäureanhydrid und/oder Pyromellitsäureanhydrid und 4.4'-Bis-amino-diphenylmethan ist.

9. Elektrophotographisches Entwicklermaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß derTonerTeilchen mit folgender Größenverteilung enthält:

a) weniger als 2 Gew.-% Teilchen größer 16 µm;

b) 9 bis 15 Gew.-% Teilchen kleiner 5 µm;

c) Rest Teilchen mit einer Größe zwischen 5 und 16 µm

und daß er einen Medianwert der Teilchengröße nach der Gewichtsverteilung zwischen 8,5 und 9,5 µm aufweist.

10. Verwendung des elektrophotographischen Entwicklermaterials nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, in einem elektrostatischen Kopierverfahren.