ELECTROPHOTOGRAPHICAL DEVELOPER MATERIAL AND ITS USE

Abstract: 1. Electrophotographic developer material containing toner and carrier particles, characterized in that the carrier particles consist of cores coated with an abrasion-proof resin system comprising a) approximately 5 to 55% by weight polytetrafluoroethylene, b) approximately 5 to 55% by weight fluoronated polyethylenepropylene, and c) approximately 40 to 80% by weight poly(amide-imide) which is thermally stable up to at least 316 degrees C and of a triboelectrically negative charge ; and that the toner comprises particles with the following size distribution : a) less than 15% by weight particles smaller than 16 mu m ; b) 7 to 15% by weight particles smaller than 5 mu m ; c) the remaining particles with a size between 5 and 16 mu m, and that it has a median size by weight between 8 and 12 mu m.

Description: Elektrophotographisches EntwicklermateriÅal Die Erfindung betrifft ein elektrophotographisches Entwicklermaterial mit einem Gehalt an Toner- und Trägerteilchen. Tn der Elektrophotographie wird ein Photoleiter geladen und nn bildmässig belichtet. In den Peeichen, in denen der hotoleiter belichtet wurde, wie Cfe Ladung abgeleitet oder es findet ein Ladungszerfall statt, während die dunklen Bereiche ihre elektrostatische Ladung behalten. Durch die unterschiedliche Auf ladung n den belichteten r 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 eleki-rischen 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 2 368 552 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 Plagnetbürsten- entwicklung 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 Trager 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 Photolei ters angezogen werden. Die Tonerteilchen werden dann auf elektrostatischem Wege auf ein gewünschtes Kopierblatt übertragen, und danach wird das übertragene Bild der Tonerteil einen durch Hitze und/oder Druck fixiert unter Erhalt der fixierten Kopie des gewünschten Bildes als Endprodukt. ines der Probleme bei der Herstellung des gewünschten Bildes auf dem Kopierblatt ist, die bestmögliche Bildqualität liefern. Diese wird im allgemeinen als Kopierqualität bezeichnet. Die Kopierqualität schliesst Eigenschaften wie ein klares Bild, das heisst eine klare Aufzeichnung von Li len; gleichmässige Dunkelheit der Bildbereiche; Hinter wundqualität, 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 Entwicklungprozess Beachtung verdienen, sind die Ausnützung des tcnor- 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 un erbrauchten Toners so niedrig wie möglich zu halten, um a-¯urc. die Lebenszeit des Fiiters zu verlängern. Wenn ein Heissfixierverfahren angewendet wird, ist es erwünscht ein Bild zu liefern, das die bestmögliche Hitze übertragungscharakteristik aufweist, um die Wärmemenge, die zur Fixierung des Bildes notwendig ist, auf einem blinimum 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 78 101 178.8 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, zusammen verwendet wird. Ein Problem, das auftritt, ist die Verunreinigung des Toners mit Fluorkohlenwasserstoff. Diese kommt durch die Ubertragung von Polytetrafluoräthylen von der Trägerbeschichtung auf die Oberfläche des Toners zustande. Eine Ubertragung 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 Uberzug 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 verwen det wird, das keine Fluorkohlenwasserstoffverunreinigung bewirkt und extrem langlebig ist. Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung eines elektrophotographischen En-wickler- materials mit einem Gehalt an einem beschichteten ^ rmc- terial, das die zuvor angegebenen Erfordernisse erfül@ Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch ein e@@ktr@p@@ tographisches Entwicklermaterial, das dadurch gekennzeic net 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; beschichtet sind, bestehen. Der Überzug enthält vorzugsweise auch ein Pigment, bei spielsweise Titandioxid. Als Tonermaterial wird ein Pulver verwendet, das nach der Gewichtsverteilung klassifiziert ist. Diese vorteilhaften Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche. Die Erfindung betrifft auch die Verwendung des erfindungsgemässen elektrophotographishe 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 Über züge gemäss der Erfindung für Trägerteilchen ersichtlich ist; Fig. 2 ist eine graphische Darstellung des Prozentyenalts verunreinigten Toners in einem konventionellen r Je e@- Tonersystem und dem verbesserten Träger-Tonersyste@ Abhängigkeit vonz der erstellten Kopienzahl und Fig. 3 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, in dem der verbesserte Toner gemäss der europäischen Patentanmeldung 78 101 178.8 zusammen mit Trägerteilchen, welche einen Überzug aus einem gemischten Harz aus Polytetrafluoräthyien, 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 mp 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 Fig. 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 Poly äthylen-propylen und etwa 40 bis 80 Gew.% Poly(amid-imid)harz besteht. Das fluorierte Polyäthylen-propylen ist ein Copolymer aus Tetrafluoräthylen (TFE) und HexafiWorpropylen (HFP). Es besteht in typischer Weise aus etwa 80 bis 85% TFE und 15 bis 20% HFP, 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 OC (600 OF) 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.% Polytetrafl0oräthylen, 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 Tqch- nik ist, eine beachtliche iendenz 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 Polytetrafluor äthylen 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 Me- thylmethacrylat 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 wenig stens 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(amidimid) 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. Der verbesserte Trägerüberzug gemäss dieser Erfindung ergibt ausserordentlich verbesserte Ergebnisse im Hinblick auf die Kopierqualität, wenn er zusammen mit dem Toner, der in der europäischen Patentanmeldung 78 101 178.8 beschrieben ist, verwendet wird. Dieser Toner ist klassifiziert und hat eine Teilchengrössenverteilung mit weniger als 15 Gew.% grösser als 16 Fm; von 7 bis 15 Gew.% kleiner 5 jim und dem Rest mit einer Teilchengrösse zwischen 5 und 16 um, wobei der Medianwert der Teilchengrösse nach der Gewichtsverteilung zwischen 8 und 12 :im liegt. Vorzugsweise liegt eine Verteilung vor mit weniger als 2 Gew.% grösser 16 pin, 9 bis 15 Gew.% kleiner 5 um und einem Medianwert der Teilchengrösse nach der Gewichtsverteilung zwischen 8,5 und 9,5 pm. 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 ,um, weniger als 12 Gew.% grösser 16 pxn und dem Rest mit einer Teilchengrösse zwischen 5 und 16 pm haben, wobei der Medianwert der Teilchengrösse nach dem Gewicht zwischen 6,5 und 9,5 m liegt. Tabelle I zeigt die Ergebnisse der Kombination des verbesserten Toners und des Trägers gemäss der Erfindung, verglichen mit 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, III 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 Beispiel I II III IV optische Dichte 0,95 1,15 1,15 1,15 % Hintergrund 1,20 0,5 0,7 0,9 Rückführgeschwindig- 30,0 7,0 10,0 15,0 keit pro Kopie (mg) Tonerergiebigkeit, 14.000 32.00O 29.000 27.000 Kopien/Pfund Toner Fixierqualität auf unbrauch- über- über- übereiner Offsetdruck- bar legen legen legen platte TABELLE II Beispiel Reiner Toner in der Reiner Toner in der Reiner Toner in der Reiner Tone@@ Toner Mischung im Toner Mischung im Toner Mischung im Toner Mischun@ Vorratsbehäl- Vorratsbehäl- Vorratsbehäl- Vo@rat@@ ter ter ter te@ Medianwert der 13,5 11,0 m 9 7 10 8 10 8 Teilchengrösse nach der Gewichtsverteilung Gew.% kleiner 0,8 14,0 % 11 25 12 18 9 17 5 m Gew.% grösser 30,0 24,0 % 0,1 0,3 6 5 15 11 16 m Trägerbeschich- 100 % 16/17/57/9 20/9/62/9 20/9/62/9 tungsverhältnis, PTFE PTFE/FEP*/PAI/ Tio2 *fluoriertes Polyäthylen-propylen @lle I zeigt, ausgedrückt durch die Kopierergebnisse, die @@leqenheit der Kombination des verbesserten Toners und des @@indungsgemäss beschichteten Trägers. Die Gründe für diese @@r@esserungen sind nicht vollständig bekannt. Es wird je @h angenommen, dass die sehr lang anhaltende Qualität des @@@rüberzugs welche durch das Poly(amid-imid)-Harz ver ehen wird, in Verbindung mit dem zu sehr niedriger Fluor @@h@enwasserstoffverunreinigung neigenden Gemisch fluorier er Polyäthylen-propylen/Polytetrafluoräthylenharze in dem @@stem wesentlich zu den verbesserten Ergebnissen beitragen. @@n Vergleich der Fraktion eines verunreinigten Toners bei erwendung konventionellen Toners (ähnlich dem von Beispiel I) -nd konventionellen Trägers mit einem reinen Polytetrafluor @@hylenüberzug mit Toner und Träger (ähnlich dem von Beispiel VI) gemäss der Erfindung ist in Fig. 2 in graphischer norm dargestellt. In dieser Figur ist die Fraktion mit Fluor ohlenwasserstoff verunreinigten Toners gegen die Anzahl Kolen aufgetragen. Wie ersichtlich ist, fällt in zunehmendem Masse mit der vorliegenden Erfindung weniger verunreinigter toner an, wohingegen mit konventionellem, bisher bekanntem @@er/Träger die Menge an verunreinigtem Toner gleich bleibt nnd auf einem Niveau liegt, welches wesentlich höher ist als as mit dem verbesserten Toner und erfindungsgemässen Träger überzug. 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 @@gegeben, 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 (beispiels weise 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 solange 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 Glas fläschchen gegossen, das bis etwa 5 mm unterhalb seines -Randes mit der gleichen Flüssigkeit gefüllt ist. Es muss darauf geachtet werden, dass möglichst wenig Blasen vor handen sind. 6. Das Glasfläschchen wird dann sorgfältig gefüllt, damit die Oberflächenspannung bewirkt, dass sich die Flüssig keitsoberfläche über den oberen Rand des Glasfläsch chens 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 schwimmen der 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 Toner konzentration, welche als Bruchteil ausgedrückt wird. Fig. 3 ist eine graphische Darstellung, in der das Trägerbeschichtungsgewicht als Funktion der Kopien zahl dargestellt ist. Mit dem konventionellen bisher bekannten Toner/Träger (Überzug aus reinem Polytetrafluoräthylen) wird fortlaufend ein erheblicher Verlust an Trägerbeschichtungsmaterial ber obachtet. 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 unkonventionellen, bisher bekannten Toners mit der verbesserten Trägerbeschichtung und dem verbesserten Toner, welche klassifiziert ist, zu vergleichen. Diese Ergebnisse sind in Tabelle III nachfolgend angegeben. In Beispiel V wird bisher bekannter Toner und in Beispiel VI der verbesserte, klassifizierte Toner verwendet. TABELLE III Standard-Toner und Träger zum Beispiel V VI Vergleich Optische Dichte 0,98 0,95 0,95 Hintergrund 0,74 0,58 1,20 Reinigerdurchsatz 62 12 30 (mg/Kopie) Tonerergiebigkeit 22.000 34.000 14.000 Kopien/Pfund Entwicklung gut überlegen Fixierqualität gut überlegen unbrauchbar In dem zave, @n@@@@@@nen Baispiel V war die Grössenverteilung des Toners in der Entwicklermischung (im Gleichgewicht) fol @ende@ Medianwert nach der Gewichtsverteilung 13,5 m Gew.% einer Teilchengrösse kleiner 5 m 0,8 Gew.% einer Teilchengrösse grösser 16 m 30 in Beispiel VI war die Grössenverteilung in der Entwicklermi ° g folgende: medianwert nach der Gewichtsverteilung 8,5 um Gew.% einer Teilchengrösse kleiner 8 pin 7,1 Gew.% einer Teilchengrösse grösser 16 pin 1 In jedem Fall war der Träger beschichtet mit einer Mischung im nominellen Verhältnis 60/20/20 von Poly(amid-imid)/Poly tetrafluoräthyl@n/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 Ve-unreinigung des Toners mit Fluorkohlenwasserstoff im Falle des Toners des Standes der Technik, in dem ein grosser Prozentsatz grosser Teilchen (das heisst grösser als 16 ,um) vorhanden ist, eine bedeutende Rolle spielt. Das Ladungszu Masse-Verhältnis in diesen Teilchen ist sehr niedrig und stellt einen Grenzwert dar für den Erhalt einer brauch haren Kopienqualität. Daher kann sogar ein niedriger Grad ar verunreinigung diese Ladung erheblich reduzieren, was ina schlechte Kopienqualität bewirkt. Auf jeden Fall er jibt dAe erfindungsgemässe Kombination des verbesserten @oly(amid-imid)/Polytetrafluoräthylen/fluorierten Poly äthylen-propylen-Systems in -cmbination mit dem Toner, der Ar, der europäischen Patentanmeldung 78 101 178.8 beschrieben St, eine aussergewöhnliche Verbesserung des Kopierverhaltens.

Claims: PATENTANS PRÜ CHE 1. Elektrophotographisches Entwicklermaterial mit einem Gehalt an Toner- und Trägerteilchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerteilchen aus Kernen, die mit einem abrieb festen Harzsystem aus a) etwa 5 bis 55 Gew.% Polytetrafluoräthylen, b) etwa 5 bis 55 Gew.% fluoriertem Polyäthylen propylen und c) etwa 40 bis 80 Gew.% Poly(amid-imid), das bis wenigstens 316 OC thermisch stabil und triboelek trisch negativ geladen ist; beschichtet sind, bestehen. 2. Elektrophotographisches Entwicklermaterial nach An spruch 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 Polyäthylen propylen und c) etwa 50 bis 70 Gew.% Poly(amid-imid). 3. Elektrophotographisches Entwicklermaterial nach den An sprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kerne der Trägerteilchen beschichtet sind mit einem Harzsystem aus a) etwa 20 Gew.E 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 Modifi zierung der triboelektrischen Eigenschaften des Harzes enthält. 5. Elektrophotographisches Entwicklermaterial nach An spruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Harzsystem zusätzlich etwa 3 bis 15 Gew.%, vor zugsweise 7 bis 9 Gew.% Titandioxid enthält. 6. Elektrophotographisches Entwicklermaterial nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Harzsystem zusätzlich 8 Gew.% Titandioxid ent hält. 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-diphenyl- methan ist. 9. Elektrophotographisches Entwicklermaterial nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Toner Teilchen mit folgender Grössenverteilung enthält: a) weniger als 15 Gew.% Teilchen grösser 16 wt; b) 7 bis 15 Gew.% Teilchen kleiner 5 pm; c) Rest Teilchen mit einer Grösse zwischen 5 und 16 inn und dass er einen Medianwert der Teilchengrösse nach der Gewichtsverteilung zwischen 8 und 12 um aufweist. 10. Elektrophotographisches Entwicklermaterial nach An spruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Toner Teilchen mit folgender Grössenverteilung enthält: a) weniger als 2 Gew.% Teilchen grösser 16 um; b) 9 bis 15 Gew.% Teilchen kleiner 5 pm; c) Rest Teilchen mit einer Grösse zwischen 5 und 16 um und dass er einen Medianwert der Teilchengrösse nach der Gewichtsverteilung zwischen 8,5 und 9,5 pm aufweist. 11. Verwendung des elektrophotographischen Entwicklermate rials nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10 in einem elektrostatischen Kopierverfahren.

Inventors: ABBOTT, JERRY JOE, CROSSAN, STEPHEN CHARLES, FULLER, STERRITT RAY, JACHIMIAK, PAUL DANIEL
Applicants: INTERNATIONAL BUSINESS MACHINES CORPORATION
Application year: 1979
Main classification: G03G9
IPC codes: G03G9