[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft neue elektrostatische Toner, enthaltend ein polymeres
Bindemittel und als Ladungsstabilisator eine Verbindung der Formel I

in der
der Ring A benzoanelliert sein kann und
Het
⊕ den positiv geladenen Rest eines Heterocyclus der Formel

worin
- X1, X2, X3 und X4
- unabhängig voneinander jeweils für Wasserstoff oder C1-C6-Alkyl und
- X5
- für Wasserstoff, Carboxyl, Carbamoyl oder C1-C4-Alkoxycarbonyl stehen,
- L
- C1-C8-Alkylen,
- R
- Wasserstoff, gegebenenfalls substituiertes C1-C6-Alkyl, gegebenenfalls substituiertes Phenyl, Hydroxy, C1-C4-Alkoxy, gegebenenfalls substituiertes Phenoxy, Amino, C1-C4-Mono- oder Dialkylamino, gegebenenfalls substituiertes Mono- oder Diphenylamino oder
gegebenenfalls substituiertes N-(C1-C4-Alkyl)-N-phenylamino und
- An⊖
- das Äquivalent eines Anions bedeuten,
[0002] sowie die Verwendung der obengenannten Verbindungen als Ladungsstabilisatoren in
elektrostatischen Tonern.
[0003] Latente elektrostatische Bildaufzeichnungen werden dadurch entwickelt, daß der Toner
auf dem elektrostatischen Bild induktiv abgeschieden wird. Die Ladungsstabilisatoren
stabilisieren die elektrostatische Ladung des Toners. Dadurch wird das Bild kräftiger
und konturenschärfer.
[0004] Die verwendeten Ladungsstabilisatoren müssen dabei vielseitige Anforderungen erfüllen:
- Fähigkeit zur Entwicklung des latenten elektrostatischen Bildes zu einem farbstarken
sichtbaren Bild.
- Leichte Verteilbarkeit in der Tonerzubereitung, um ein störungsfreies, konturenscharfes,
gleichförmiges Bild zu erzeugen.
- Unempfindlichkeit gegen Feuchtigkeit.
- Hohe Thermostabilität.
[0005] Aus der WO-A-93/02397, WO-A-93/02400, WO-A-93/02053 sowie WO-A-93/02054 sind elektrostatische
Toner bekannt, die als Ladungsstabilisatoren Estergruppen enthaltende Pyridiniumsalze,
wie N-(Ethoxycarbonylmethyl)pyridinium-tetraphenylborat oder N-(2-Benzoyloxyethyl)pyridinium-tetraphenylborat
aufweisen.
[0006] Es hat sich jedoch gezeigt, daß die Ladungsstabilisatoren des Standes der Technik
häufig Mängel in ihrem Anforderungsprofil aufweisen.
[0007] Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, einen neuen elektrostatischen Toner
bereitzustellen, der über Ladungsstabilisatoren verfügt, die vorteilhafte anwendungstechnische
Eigenschaften aufweisen.
[0008] Demgemäß wurden die eingangs näher bezeichneten elektrostatischen Toner, enthaltend
Phenacylderivate der Formel I als Ladungsstabilisatoren, gefunden.
[0009] Alle in der obengenannten Formel I auftretenden Alkyl- und Alkylengruppen können
sowohl geradkettig als auch verzweigt sein.
[0010] Wenn in der obengenannten Formel I substituierte Alkylgruppen auftreten, so können
als Substituenten z.B. Hydroxy, C
1-C
4-Alkoxy, Carboxyl oder C
1-C
4-Alkoxycarbonyl in Betracht kommen. Die Alkylgruppen weisen in der Regel dann 1 oder
2 Substituenten auf.
[0011] Der Ring A kann benzoanelliert sein und ist durch den Rest R einfach substituiert.
[0012] Wenn in der obengenannten Formel I andere substituierte Phenylgruppen auftreten,
so können als Substituenten z.B. C
1-C
4-Alkyl, C
1-C
4-Alkoxy, Halogen oder Hydroxy in Betracht kommen. Die Phenylgruppen weisen in der
Regel dann 1 bis 3 Substituenten auf.
[0013] Reste R, X
1, X
2, X
3 und X
4 sind z.B. Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl, Butyl, Isobutyl, sec-Butyl, tert-Butyl,
Pentyl, Isopentyl, Neopentyl, tert-Pentyl, Hexyl oder 2-Methylpentyl.
[0014] Reste R sind weiterhin z.B. Carboxymethyl, 2-Carboxyethyl, 2-oder 3-Carboxypropyl,
2- oder 4-Carboxybutyl, 2-Hydroxyethyl, 2-oder 3-Hydroxypropyl, 2- oder 4-Hydroxybutyl,
2-Methoxyethyl, 2-Ethoxyethyl, 2-Propoxyethyl, 2-Isopropoxyethyl, 2-Butoxyethyl, 2-
oder 3-Methoxypropyl, 2- oder 3-Ethoxypropyl, 2- oder 3-Propoxypropyl, 2- oder 3-Butoxypropyl,
2- oder 4-Methoxybutyl, 2-oder 4-Ethoxybutyl, 2- oder 4-Propoxybutyl, 2- oder 4-Butoxybutyl,
Methoxycarbonylmethyl, Ethoxycarbonylmethyl, 2-Methoxycarbonylethyl, 2-Ethoxycarbonylethyl,
2- oder 3-Methoxycarbonylpropyl, 2- oder 3-Ethoxycarbonylpropyl, 2- oder 4-Methoxycarbonylbutyl,
2- oder 4-Ethoxycarbonylbutyl, 2-, 3- oder 4-Methylphenyl, 2,4-Dimethylphenyl, 2-,
3- oder 4-Methoxyphenyl, 2,4-Dimethoxyphenyl, 2-, 3- oder 4-Hydroxyphenyl, 2,4-Dihydroxyphenyl,
2-, 3- oder 4-Chlorphenyl, 2,4-Dichlorphenyl, Methoxy, Ethoxy, Propoxy, Isopropoxy,
Butoxy, Isobutoxy, sec-Butoxy, Phenoxy, 2-, 3- oder 4-Methylphenoxy, 2,4-Dimethylphenoxy,
2-, 3-oder 4-Methoxyphenoxy, 2,4-Dimethoxyphenoxy, 2-, 3- oder 4 -Hydroxyphenoxy,
2,4-Dihydroxyphenoxy, 2-, 3- oder 4-Chlorphenoxy, 2,4-Dichlorphenoxy, Mono- oder Dimethylamino,
Mono- oder Diethylamino, Mono- oder Dipropylamino, Mono- oder Diisopropylamino, Mono-
oder Dibutylamino, Mono- oder Diphenylamino, Mono- oder Bis(4-Chlorphenyl)amino oder
N-Methyl-N-phenylamino.
[0015] Reste X
5 sind weiterhin z.B. Methoxycarbonyl, Ethoxycarbonyl, Propoxycarbonyl, Isopropoxycarbonyl
oder Butoxycarbonyl.
[0016] Reste L sind z.B. CH
2, (CH
2)
2, (CH
2)
3, (CH
2)
4, (CH
2)
5, (CH
2)
6, (CH
2)
7, (CH
2)
8, CH(CH
3)CH
2 oder CH(CH
3)CH(CH
3).
[0017] Geeignete Anionen, die dem Äquivalent eines Anions (An
⊖) zugrundeliegen sind z.B. anorganische oder organische Anionen, wie Halogenid, beispielsweise
Fluorid, Chlorid, Bromid oder Iodid, Sulfat, Hydrogensulfat, Methansulfonat, Trifluormethansulfonat,
2-Hydroxyethansulfonat, Tetraphenylborat, Tetrafluoroborat, p-Toluolsulfonat, Nitrat,
Perchlorat, 1-Hydroxyethan-1,1-diphosphonat, Phosphat, Hydrogenphosphat, Dihydrogenphosphat,
Formiat, Acetat, Oxalat, Citrat oder Tartrat.
[0018] Besonders zu nennen als Anion ist Tetrafluoroborat.
[0019] Bevorzugt sind elektrostatische Toner, enthaltend eine Verbindung der Formel I, in
der Het
⊕ sich von einem Heterocyclus von einem Pyridin der Formel IIc ableitet.
[0020] Bevorzugt sind weiterhin elektrostatische Toner, enthaltend eine Verbindung der Formel
I, in der L C
1-C
6-Alkylen, insbesondere C
1- oder C
2-Alkylen bedeutet.
[0021] Bevorzugt sind weiterhin elektrostatische Toner, enthaltend eine Verbindung der Formel
I, in der der Ring A nicht benzoanelliert ist und R Wasserstoff, C
1-C
4-Alkyl, C
1-C
4-Alkoxy oder Phenyl bedeutet.
[0022] Besonders wichtig sind elektrostatische Toner, enthaltend eine Verbindung der Formel
I, in der Het
⊕ einen Rest der Formel IIf

bedeutet, in der Z für Wasserstoff, Methyl, Carboxyl oder C
1-C
4-Alkoxycarbonyl steht, wobei Wasserstoff besonders hervorzuheben ist.
[0023] Bei den Phenacylverbindungen der Formel I handelt es sich in der Regel um Verbindungen,
die bekannt sind oder nach an sich bekannten Methoden erhalten werden können.
[0024] Beispielsweise kann man ein Keton der Formel III

in der Hal Halogen, vorzugsweise Chlor oder Brom, bedeutet und L, R und der Ring
A jeweils die obengenannte Bedeutung besitzen, mit einem Heterocyclus der Formel IV
Het (IV),
wobei Het die obengenannte Bedeutung besitzt, umsetzen. Man erhält auf diese Weise
eine Verbindung der Formel I, in der An
⊖ Halogenid bedeutet.
[0025] Die Umsetzung der Komponenten III und IV wird zweckmäßig in einem inerten Lösungsmittel,
wie Toluol, Xylol, Petrolether, Ligroin, Cyclohexan, Aceton, Tetrahydrofuran, Dioxan,
Methanol, Ethanol, Isopropanol, Essigsäureethylmethyl- oder -ethylester oder Acetonitril,
durchgeführt. Man arbeitet in der Regel bei einer Temperatur von 40 bis 130°C, vorzugsweise
60 bis 100°C, und unter atmosphärischem Druck.
[0026] Durch Umsalzen dieser Verbindungen mit Salzen der Formel V
M
⊕ An
⊖ (V),
in der M
⊕ das Äquivalent eines Metallions, insbesondere ein Alkalimetallion, bedeutet und An
⊖ (mit Ausnahme von Halogenid) die obengenannte Bedeutung besitzt, in wäßrigem Milieu
kann man z.B. zu denjenigen Verbindungen der Formel I gelangen, in denen An
⊖ von Halogenid verschieden ist. Nähere Einzelheiten können auch den Beispielen entnommen
werden.
[0027] Der Anteil der Verbindungen der Formel I im elektrostatischen Toner beträgt in der
Regel 0,01 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Toners.
[0028] Die in den neuen elektrostatischen Tonern enthaltenen polymeren Bindemittel sind
an sich bekannt. Sie sind in der Regel thermoplastisch und haben einen Erweichungspunkt
von 40 bis 200°C, vorzugsweise 50 bis 130°C und insbesondere 65 bis 115°C. Beispiele
für polymere Bindemittel sind Polystyrol, Copolymere von Styrol mit einem Acrylat
oder Methacrylat, Copolymere von Styrol mit Butadien und/oder Acrylnitril, Polyacrylate,
Polymethacrylate, Copolymere eines Acrylates oder Methacrylates mit Vinylchlorid oder
Vinylacetat, Polyvinylchlorid, Copolymere von Vinylchlorid mit Vinylidenchlorid, Copolymere
von Vinylchlorid mit Vinylacetat, Polyesterharze, Epoxyharze, Polyamide oder Polyurethane.
[0029] Zusätzlich zu den obengenannten Verbindungen der Formel I und den polymeren Bindemitteln
können die erfindungsgemäßen Toner in bekannten Mengen Farbmittel, magnetisch anziehbares
Material, Wachse und Fließmittel enthalten.
[0030] Die Farbmittel können organische Farbstoffe oder Pigmente, wie Nigrosin, Anilinblau,
2,9-Dimethylchinacridon, C.I. Disperse Red 15 (C.I. 6010), C.I. Solvent Red 19 (C.I.
26 050), C.I. Pigment Blue 15 (C.I. 74 160), C.I. Pigment Blue 22 (C.I. 69 810) oder
C.I. Solvent Yellow 16 (C.I. 12 700) oder anorganische Pigmente, wie Ruß, Rotblei,
gelbes Bleioxid oder Chromgelb, sein. Allgemein überschreitet die Menge des im Toner
vorhandenen Farbmittels nicht 15 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Toners.
[0031] Das magnetisch anziehbare Material kann beispielsweise Eisen, Nickel, Chromoxid,
Eisenoxid oder ein Ferrit der Formel MeFe
2O
4, worin Me ein zweiwertiges Metall, z.B. Eisen, Kobalt, Zink, Nickel oder Mangan,
darstellt, sein.
[0032] Die Herstellung der erfindungsgemäßen Toner erfolgt nach üblichen Verfahren, z.B.
durch Vermischen der Bestandteile in einem Kneter und anschließendes Pulverisieren
oder durch Schmelzen des polymeren Bindemittels oder eines Gemisches der polymeren
Bindemittel, anschließende feine Zerteilung einer oder mehrerer Verbindungen der Formel
I, sowie der anderen Zusätze, falls verwendet, in dem geschmolzenen Harz unter Anwendung
der für diesen Zweck bekannten Misch- und Knetmaschinen, anschließende Abkühlung der
Schmelze zu einer festen Masse und schließlich Vermahlen der festen Masse zu Teilchen
der gewünschten Teilchengröße (in der Regel 0,1 bis 50 µm). Es ist auch möglich, das
polymere Bindemittel und den Ladungsstabilisator in einem gemeinsamen Lösungsmittel
zu lösen und die anderen Zusätze in die Lösung zu geben. Die Lösung kann so als Flüssigtoner
verwendet werden.
[0033] Man kann die Flüssigkeit aber auch in an sich bekannter Weise sprühtrocknen, die
Lösungsmittel abdampfen oder die Flüssigkeit gefriertrocknen und den festen Rückstand
zu Teilchen der gewünschten Teilchengröße vermahlen.
[0034] Es ist weiterhin möglich, die als Ladungstabilisatoren verwendeten Verbindungen der
Formel I nicht zu lösen, sondern fein in der Lösung des polymeren Bindemittels zu
dispergieren. Die so erhaltene Tonerzubereitung kann dann, beispielsweise gemäß der
US-A-4 265 990, in einem xerographischen Bildaufzeichnungssystem verwendet werden.
[0035] Die obengenannten Verbindungen der Formel I sind vorteilhafte Ladungsstabilisatoren.
Sie genügen in der Regel dem eingangs geforderten Anwendungsprofil und zeichnen sich
besonders dadurch aus, daß sie bei Zusatz zu einer Tonerpräparation dieser ein günstiges
elektrostatisches Aufladungsprofil verleihen, d.h. die Toner lassen sich schnell und
hoch aufladen. Die erfindungsgemäß anzuwendenden Ladungsstabilisatoren bewirken weiterhin,
daß die Ladung auf einem hohen Niveau konstant gehalten wird.
[0036] Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern.
A) Herstellung der Phenacylverbindungen
Beispiel H1
Herstellung von 4-Methylphenacylpyridinium-bromid
[0037] 64 g (0,3 mol) 4-Methylphenacylbromid wurden in 80 ml Aceton vorgelegt und auf 60°C
erhitzt. Dann wurden 24 g (0,3 mol) Pyridin langsam zugetropft. Die Reaktionsmischung
wurde 1 Stunde bei 60°C nachgerührt und auf Raumtemperatur abgekühlt. Der ausgefallene
Feststoff wurde filtriert und mit Aceton gewaschen. Nach dem Trocknen erhielt man
82,5 g (entsprechend einer Ausbeute von 94 %) der Titelverbindung in Form eines gelben
Pulvers. Die Reinheit des Produktes lag bei über 99 %.
Beispiel H2
Herstellung von 4-Methylphenacylpyridinium-tetrafluoroborat
[0038] 30 g (0,1 mol) 4-Methylphenacylpyridinium-bromid wurden in 120 ml Wasser vorgelegt
und auf 60°C erhitzt. Anschließend wurden 11 g (0,1 mol) Natriumtetrafluorborat zugegeben
und langsam auf Raumtemperatur abgekühlt. Es wurde 1 Stunde bei Raumtemperatur nachgerührt
und das ausgefallene Produkt abfiltriert und mit Wasser gewaschen. Nach dem Trocknen
erhielt man 22,2 g (entsprechend einer Ausbeute von 74 %) der Titelverbindung in Form
eines gelben Feststoffes. Die Reinheit des Produktes lag bei über 99 %.
Beispiel H3
Herstellung von 4-Methylphenacylpyridinium-tetraphenylborat
[0039] Die Titelverbindung wurde analog Beispiel 2 aus 4-Methylphenacylpyridinium-bromid
und Natriumtetraphenylborat in einer Ausbeute von 100 % hergestellt.
Beispiel H4
Herstellung von 4-Methoxyphenacylpyridinium-bromid
[0040] Die Titelverbindung wurde analog Beispiel 1 aus 4-Methoxyphenacyl-bromid und Pyridin
in einer Ausbeute von 97 % hergestellt.
Beispiel H5
Herstellung von 4-Methoxyphenacylpyridinium-tetrafluoroborat
[0041] Die Titelverbindung wurde analog Beispiel 2 aus 4-Methoxyphenacylpyridinium-bromid
und Natriumtetrafluoroborat in einer Ausbeute von 85 % hergestellt.
Beispiel H6
Herstellung von 4-Methoxyphenacylpyridinium-tetraphenylborat
[0042] Die Titelverbindung wurde analog Beispiel 2 aus 4-Methoxyphenacylpyridinium-bromid
und Natriumtetraphenylborat in einer Ausbeute von 100 % hergestellt.
Beispiel H7
Herstellung von 3-Methoxyphenacylpyridinium-chlorid
[0043] Die Titelverbindung wurde analog Beispiel 1 aus 3-Methoxyphenacylchlorid und Pyridin
in einer Ausbeute von 93 % hergestellt.
Beispiel H8
Herstellung von Naphthacylpyridinium-bromid
[0044] Die Titelverbindung wurde analog Beispiel 1 aus ω-Brom-2-acetonaphthon und Pyridin
in einer Ausbeute von 96 % hergestellt.
Beispiel H9
Herstellung von 4-tert-Butylphenacylpyridinium-chlorid
[0045] Die Titelverbindung wurde analog Beispiel 1 aus 4-tert-Butylphenacylchlorid und Pyridin
in einer Ausbeute von 94 % hergestellt.
Beispiel H10
Herstellung von 4-Isopropylphenacylpyridinium-chlorid
[0046] Die Titelverbindung wurde analog Beispiel 1 aus 4-Isopropylphenacylchlorid und Pyridin
in einer Ausbeute von 93 % hergestellt.
Beispiel H11
Herstellung von 4-Phenylphenacylpyridinium-bromid
[0047] Die Titelverbindung wurde analog Beispiel 1 aus 4-Phenylphenacylbromid und Pyridin
in einer Ausbeute von 95 % hergestellt.
B) Anwendung
[0048] Die Anwendungsbeispiele wurden mit farbmittelfreien Tonermodellen, bestehend aus
Harz und den erfindungsgemäßen Ladungsstabilisatoren, durchgeführt.
I. Herstellung der Toner
Beispiel A1
[0049] In eine Lösung von 10 g eines nicht vernetzten Styrol/Butylacrylatharzes in 100 ml
p-Xylol wurden bei Raumtemperatur 0,2 g der Verbindung aus Beispiel H1 eingetragen
und anschließend gefriergetrocknet und gemahlen. Es wurden durch Sichtung Tonerteilchen
mit einer mittleren Partikelgröße von 50 µm erzeugt.
Beispiel A2
[0050] In einem Mixer wurden 10 g eines nicht vernetzten Styrol/Butylacrylatharzes und 0,2
g der Verbindung aus Beispiel H1 intensiv gemischt, bei 120°C geknetet, extrudiert
und gemahlen. Es wurden durch Sichtung Tonerteilchen einer mittleren Partikelgröße
von 50 µm erzeugt.
Beispiel A3
[0051] In eine Lösung von 10 g eines linearen Polyesterharzes in 100 ml p-Xylol wurden bei
Raumtemperatur 0,2 g der Verbindung aus Beispiel H2 eingetragen und anschließend gefriergetrocknet
und gemahlen. Es wurden durch Sichtung Tonerteilchen mit einer mittleren Partikelgröße
von 50 µm erzeugt.
Beispiel A4
[0052] In einem Mixer wurden 10 g eines linearen, nicht vernetzten Polyesterharzes und 0,2
g der Verbindung aus Beispiel H2 intensiv gemischt, bei 120°C geknetet, extrudiert
und gemahlen. Es wurden durch Sichtung Tonerteilchen einer mittleren Partikelgröße
von 50 µm erzeugt.
Beispiel A5
[0053] In einem Mixer wurden 10 g eines linearen, nicht vernetzten Polyesterharzes und 0,2
g der Verbindung aus Beispiel H3 intensiv gemischt, bei 120°C geknetet, extrudiert
und gemahlen. Es wurden durch Sichtung Tonerteilchen einer mittleren Partikelgröße
von 50 µm erzeugt.
Beispiel A6
[0054] In eine Lösung von 10 g eines linearen Polyesterharzes in 100 ml p-Xylol wurden bei
Raumtemperatur 0,2 g der Verbindung aus Beispiel H5 eingetragen und anschließend gefriergetrocknet
und gemahlen. Es wurden durch Sichtung Tonerteilchen einer mittleren Partikelgröße
von 50 µm erzeugt.
Beispiel A7
[0055] In einem Mixer wurden 10 g eines linearen, nicht vernetzten Polyesterharzes und 0,2
g der Verbindung aus Beispiel H5 intensiv gemischt, bei 120°C geknetet, extrudiert
und gemahlen. Es wurden durch Sichtung Tonerteilchen einer mittleren Partikelgröße
von 50 µm erzeugt.
Beispiel A8
[0056] In einem Mixer wurden 10 g eines linearen, nicht vernetzten Polyesterharzes und 0,2
g der Verbindung aus Beispiel H6 intensiv gemischt, bei 120°C geknetet, extrudiert
und gemahlen. Es wurden durch Sichtung Tonerteilchen einer mittleren Partikelgröße
von 50 µm erzeugt.
Beispiel A9
[0057] In eine Lösung von 10 g eines nicht vernetzten Styrol/Butylacrylatharzes in 100 ml
p-Xylol wurden bei Raumtemperatur 0,2 g der Verbindung aus Beispiel H7 eingetragen
und anschließend gefriergetrocknet und gemahlen. Es wurden durch Sichtung Tonerteilchen
einer mittleren Partikelgröße von 50 µm erzeugt.
Beispiel A10
[0058] In eine Lösung von 10 g eines nicht vernetzten Styrol/Butylacrylatharzes in 100 ml
p-Xylol wurden bei Raumtemperatur 0,2 g der Verbindung aus Beispiel H8 eingetragen
und anschließend gefriergetrocknet und gemahlen. Es wurden durch Sichtung Tonerteilchen
einer mittleren Partikelgröße von 50 µm erzeugt.
Beispiel All
[0059] In eine Lösung von 10 g eines nicht vernetzten Styrol/Butylacrylatharzes in 100 ml
p-Xylol wurden bei Raumtemperatur 0,2 g der Verbindung aus Beispiel H9 eingetragen
und anschließend gefriergetrocknet und gemahlen. Es wurden durch Sichtung Tonerteilchen
einer mittleren Partikelgröße von 50 µm erzeugt.
Beispiel A12
[0060] In eine Lösung von 10 g eines nicht vernetzten Styrol/Butylacrylatharzes in 100 ml
p-Xylol wurden bei Raumtemperatur 0,2 g der Verbindung aus Beispiel H10 eingetragen
und anschließend gefriergetrocknet und gemahlen. Es wurden durch Sichtung Tonerteilchen
einer mittleren Partikelgröße von 50 µm erzeugt.
Beispiel A13
[0061] In eine Lösung von 10 g eines nicht vernetzten Styrol/Butylacrylatharzes in 100 ml
p-Xylol wurden bei Raumtemperatur 0,2 g der Verbindung aus Beispiel H11 eingetragen
und anschließend gefriergetrocknet und gemahlen. Es wurden durch Sichtung Tonerteilchen
einer mittleren Partikelgröße von 50 µm erzeugt.
II. Herstellung der Developer und Prüfung
[0062] Zur Herstellung eines Developers wurden 99 Gew.-% eines Stahlcarriers, der eine mittlere
Teilchengröße von 100 µm aufwies, mit 1 Gew.-% des Toners genau eingewogen und für
einen unten näher bestimmten Zeitraum auf einem Rollenbock aktiviert. Danach wurde
die elektrostatische Aufladung des Developers bestimmt. Etwa 5 g des aktivierten Developers
wurden in einem handelsüblichen q/m-Meter (Firma Epping GmbH, Neufahrn) in eine hard-blow-off-Zelle,
die mit einem Elektrometer elektrisch verbunden war, eingefüllt. Die Maschenweite
der in der Meßzelle eingesetzten Siebe betrug 63 µm.
[0063] Damit war gewährleistet, daß der Toner möglichst vollständig ausgeblasen wurde, der
Carrier aber in der Meßzelle verblieb. Durch einen kräftigen Luftstrom (ca. 4 000
cm
3/min) und gleichzeitigem Absaugen wurde der Toner nahezu vollständig von den Carrierteilchen
entfernt, wobei letztere in der Meßzelle verblieben. Die Aufladung des Carriers wurde
am Elektrometer registriert. Sie entsprach dem Betrag der Aufladung der Tonerteilchen,
nur mit umgekehrten Vorzeichen. Zur Berechnung des q/m-Wertes wurde deshalb der Betrag
von q mit den umgekehrten Vorzeichen verwendet. Durch Zurückwiegen der Meßzelle wurde
die Masse an ausgeblasenem Toner bestimmt und daraus die elektrostatische Aufladung
q/m berechnet.
[0064] Die an den Tonern bestimmte Aufladung ist in der folgenden Tabelle zusammengefaßt.
Tabelle
Beispiel Nr. |
Verbindung aus Beispiel |
Zubereitung des Toners* |
Aufladung nach einer Aktivierung von |
|
|
|
10 min |
30 min |
60 min |
120min |
|
|
|
[µC/g] |
A1 |
H1 |
G |
6,8 |
5,5 |
5,1 |
4,2 |
A2 |
H1 |
K |
4,2 |
2,9 |
2,6 |
2,8 |
A3 |
H2 |
G |
20,6 |
22,7 |
24,7 |
24,0 |
A4 |
H2 |
K |
7,5 |
7,1 |
7,6 |
7,6 |
A5 |
H3 |
K |
11,6 |
13,6 |
12,9 |
12,1 |
A6 |
H5 |
G |
24,5 |
24,3 |
25,7 |
24,7 |
A7 |
H5 |
K |
10,5 |
11,2 |
10,5 |
11,5 |
A8 |
H6 |
K |
13,7 |
13,7 |
13,6 |
13,6 |
A9 |
H7 |
G |
9,3 |
7,0 |
6,6 |
6,2 |
A10 |
H8 |
G |
6,7 |
5,1 |
4,4 |
3,8 |
A11 |
H9 |
G |
1,8 |
1,7 |
1,5 |
1,4 |
A12 |
H10 |
G |
1,9 |
2,2 |
1,8 |
1,8 |
A13 |
H11 |
G |
6,7 |
4,6 |
3,1 |
2,2 |
* Die Zubereitung des Toners erfolgte entweder durch Gefriertrocknung gemäß Beispiel
A1 (in der Tabelle mit "G" gekennzeichnet) oder durch Kneten bei einer Temperatur
oberhalb des Erweichungspunktes des Harzes gemäß Beispiel A2 (in der Tabelle mit "K"
gekennzeichnet). |