DE19515900A1

DE19515900A1 - System zum Auffrischen von elektrostatischem Flüssigentwickler

Info

Publication number: DE19515900A1
Application number: DE19515900A
Authority: DE
Inventors: David Elmer Blair; William Anthony Houble; Gregg Allen Lane; James Rodney Larson; Kathryn Amy Pearlstine
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 1994-05-04
Filing date: 1995-04-29
Publication date: 1995-11-09
Also published as: GB2289136B; GB2289136A; US5471287A; JP2780952B2; GB9509143D0; JPH07301998A

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf ein System zum Auffrischen von elektrostatischem Flüssigentwickler. Insbesondere bezieht sich diese Erfindung auf ein System zum Auffrischen von elektrostati schem Flüssigentwickler unter Verwendung von Mitteln für eine hohe Scherung oder einen starken Aufprall.

Elektrostatische Flüssigentwickler mit aufladbaren Tonerteilchen, die in einer isolierenden unpolaren Flüssigkeit dispergiert sind, sind in der Technik wohlbekannt und werden verwendet, um latente elektrostatische Bilder zu entwickeln. Idealerweise sollten solche Flüssigentwickler innerhalb der besonderen Ausrüstung, in der sie verwendet werden, wiederauffrischbar sein, da Entwicklerfeststoffe, die durch das Abbildungsverfahren entfernt werden, ersetzt werden müssen, um die Bildqualität aufrechtzuerhalten. Nichtersetzen der verbrauchten Feststoffe führt zu Bildfehlern, wie einer geringen Druckdichte.

Im allgemeinen werden Toner mit einer hohen Feststoffkonzentration verwendet, da relativ niedrige Konzentrationen (z. B. im Bereich von 10 bis 15 Gew.-% Feststoffe) zu einer größeren Anreicherung von Flüssigkeit in der Ausrüstung führen, die dann entfernt und als Sondermüll entsorgt werden muß. Es ist also wünschenswert, von vornherein einen Toner zu verwenden, der weniger Flüssigkeit enthält, und seine Wirksamkeit durch Auffrischen des Entwicklers aus einer getrennten, innerhalb der Ausrüstung befindlichen Quelle aufrechtzuerhalten; so wird die unerwünschte Anreicherung von Trägerflüssigkeit in der Ausrüstung minimiert.

Wenn in dem Flüssigentwickler jedoch Toner in konzentrierterer Form vorhanden sind, wird es schwieriger, sie wieder in dem Träger zu dispergieren. Zum Beispiel können sich Aggregate bilden. Dies kann zu schwerwiegenden Problemen beim Auffrischen des Flüssigentwick lers in der in Gebrauch befindlichen Ausrüstung führen.

Es wurde gefunden, daß die obigen Nachteile überwunden werden können und der Flüssigentwickler in der Ausrüstung mit Hilfe eines Systems aufgefrischt werden kann, durch das die Größe von vorhande nem aggregiertem Toner durch hohe Scherung oder starken Aufprall reduziert wird und die Tonerteilchen in der Trägerflüssigkeit dispergiert werden.

Entsprechend stellt diese Erfindung ein System zum Auffrischen eines in einem Vorratsgefäß befindlichen elektrostatischen Flüssig entwicklers bereit, wobei der Flüssigentwickler im wesentlichen besteht aus:

(A) einer unpolaren Flüssigkeit mit einem Kauri-Butanol-Wert von weniger als 30,
(B) thermoplastischen Harzteilchen mit einer mittleren Teilchengröße (volumengewichtet) von weniger als 15 µm, wobei 90% der Teilchen (volumengewichtet) weniger als 30 µm groß sind, und
(C) einer ladungsdirigierenden Verbindung,

wobei der Prozentanteil der Feststoffe in dem Entwickler etwa 0,5 bis 4 Gew.-% beträgt, bezogen auf das Gesamtgewicht des Flüssig entwicklers, wobei das System umfaßt:

(1) wenigstens ein Gefäß für flüssiges Tonerkonzentrat, das Aggregate von thermoplastischen Harzteilchen mit einer mittleren Teilchengröße (volumengewichtet) von mehr als 15 µm enthält, wobei 90% der Teilchen (volumengewichtet) nicht unter 30 µm groß sind, und zu 50 bis 100 Gew.-% aus Teilchen (B) zusammengesetzt ist, wobei in dem Gefäß 0 bis 50 Gew.-% der Komponente (A) vorhanden sind;
(2) einen Flüssigkeitsbehälter, der Komponente (A) enthält;
(3) Vorrichtung zur Zuführung von Aggregaten aus thermopla stischen Harzteilchen aus dem Gefäß für flüssiges Toner konzentrat in ein Dispergiergefäß;
(4) Vorrichtung zur Zuführung der Komponente (A) aus dem Flüssigkeitsbehälter in ein Dispergiergefäß;
(5) ein Dispergiergefäß, das Mittel für eine hohe Scherung oder einen starken Aufprall enthält, wobei dieses Gefäß (i) thermoplastische Harzteilchen aus dem Gefäß für flüssiges Tonerkonzentrat und Komponente (A) aus dem Flüssigkeitsbehälter erhält und (ii) die Aggregate der thermoplastischen Harzteilchen unter Bildung von Harz teilchen mit einer mittleren Teilchengröße (volumenge wichtet) von weniger als 15 µm, wobei 90% der Teilchen (volumengewichtet) weniger als 30 µm groß sind, in Komponente (A) dispergiert, wobei die Dispersion etwa 0,5 bis 20 Gew.-% Teilchen (B) und etwa 99,5 bis 80 Gew.-% Komponente (A) enthält;
(6) Vorrichtung zum Zuführen und Eindosieren der Dispersion der thermoplastischen Harzteilchen aus dem Dispergierge fäß in das Vorratsgefäß, das den aufzufrischenden Flüssigentwickler enthält, so daß die Konzentration an Feststoffen in dem Flüssigentwickler im Bereich von etwa 0,5 bis 4 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Flüssigentwicklers, gehalten wird.

Die Figur ist eine schematische Darstellung eines Systems, in dem ein elektrostatischer Flüssigentwickler im Einklang mit der Erfin dung mit Hilfe von zugeführtem dispergiertem Toner aufgefrischt wird.

Das Auffrischungssystem dieser Erfindung läßt sich unter Bezugnahme auf die Zeichnung verstehen, wobei alle dargestellten Komponenten in einem Ausrüstungsteil, wie einem Drucker, das nicht gezeigt ist, vorhanden sind.

Die Figur veranschaulicht eine Ausführungsform der Erfindung, wobei das Vorratsgefäß 1 einen Flüssigentwickler enthält, im wesentlichen bestehend aus (A) einer unpolaren Trägerflüssigkeit mit einem Kauri-Butanol-Wert von weniger als 30, (B) thermoplastischen Harz teilchen (Tonerteilchen) mit einer mittleren Teilchengröße (volu mengewichtet) von weniger als 15 µm, wobei 90% der Teilchen (volu mengewichtet) weniger als 30 µm groß sind, die gegebenenfalls ein dispergiertes Färbemittel enthalten können, und (C) einer ladungs dirigierenden Verbindung, wobei der Prozentanteil der Feststoffe in dem Entwickler etwa 0,5 bis 4 Gew.-% beträgt, bezogen auf das Gesamtgewicht des Flüssigentwicklers. "Im wesentlichen bestehend aus" bedeutet, daß der elektrostatische Flüssigentwickler nicht spezifizierte Komponenten enthalten kann, die einer Entfaltung des Vorteils des Flüssigentwicklers nicht entgegenstehen. Durch das Auffrischungssystem läßt sich die Konzentration an Feststoffen in dem Flüssigentwickler im Bereich von etwa 0,5 bis 4 Gew.-% halten, bezogen auf das Gesamtgewicht des Flüssigentwicklers, wobei im Vorratsgefäß 1 enthaltener Flüssigentwickler verwendet wird. Die Konzentration der Entwicklerfeststoffe wird mit Mitteln, die dem Fachmann bekannt sind, wie einem kalibrierten Lichtdämpfungssensor oder ähnlichem, und die in Gefäß 1 enthalten sind, überwacht. Gefäß 1 enthält auch einen Schwimmerschalter, um das richtige Volumen aufrechtzuerhalten, und einen Entwicklerleitfähigkeitssensor, um die richtige Konzentration der ladungsdirigierenden Substanz aufrechtzuerhalten.

Die Bestandteile für den Flüssigentwickler werden aus wenigstens einem Gefäß 2 für flüssiges Tonerkonzentrat erhalten, das Aggregate von thermoplastischen Harzteilchen mit einer mittleren Teilchen größe (volumengewichtet) von mehr als 15 µm enthält, wobei 90% der Teilchen (volumengewichtet) nicht unter 30 µm groß sind. Das Konzentrat ist aus 30 bis 100 Gew.-% solcher Teilchen und bis zu 70 Gew.-% unpolarer Flüssigkeit (A) zusammengesetzt. Behälter 3 enthält die flüssige Komponente (A). Die Vorrichtungen 4 bzw. 5 stehen mit dem Gefäß 2 für das Konzentrat und dem Flüssigkeits behälter 3 in Verbindung und verbinden diese Gefäße mit dem Dis pergiergefäß 6, um Gefäß 6 mit flüssigem Tonerkonzentrat aus Gefäß 2 und unpolarer Flüssigkeit aus Behälter 3 zu versorgen. Die Ver bindungsvorrichtungen 4 und 5 können Schläuche, Röhren, Leitungen oder ähnliches sein, durch die das Tonerkonzentrat bzw. die unpo lare Flüssigkeit zugeführt und (durch nicht gezeigte Vorrichtungen) in das Gefäß 6 eindosiert werden. Bei den Dosierungsvorrichtungen kann es sich um Magnetdosierpumpen oder andere Dosierungsvorrich tungen, die auf der Grundlage der physikalischen Eigenschaften des transportierten Materials ausgewählt werden, handeln.

Das Dispergiergefäß 6 enthält Mittel für eine hohe Scherung oder einen starken Aufprall, die durch das teilchenförmige Medium 7 veranschaulicht sind, das die mittlere Größe der thermoplastischen Harzteilchen effektiv auf die gewünschte mittlere Teilchengröße (volumengewichtet) von weniger als 15 µm reduziert, wobei 90% der Teilchen (volumengewichtet) weniger als 30 µm groß sind, in einer Menge von etwa 0,5 bis 20 Gew.-% Teilchen (B) und etwa 99,5 bis 80 Gew.-% Komponente (A). Die Ausdrücke "hohe Scherung" oder "starker Aufprall" sowie Vorrichtungen zum Erreichen einer hohen Scherung oder eines starken Aufpralls sind dem Fachmann bekannt und werden in Colloid Systems and Interfaces, S. Ross und I. D. Morrison, John Wiley and Sons, New York, NY, 1988, S. 56-63, und an anderer Stelle in der Technik beschrieben.

Eine hohe Scherung oder ein starker Aufprall wird im Dispergier gefäß 6 erreicht mittels

(1) eines teilchenförmigen Mediums 7, bei dem es sich um teil chenförmige Stoffe handelt (z. B. sphärische, zylindrische), die aus Kohlenstoffstahl (der bevorzugt wird), rostfreiem Stahl, Aluminium oxid, Keramik, Zirkoniumdioxid, Siliciumdioxid, Sillimanit oder ähnlichem bestehen. Ein typischer Durchmesser für die Teilchen des Mediums ist im Bereich von 1 bis 13 mm.
(2) eines Homogenisators (in der Figur nicht gezeigt), wie solcher auf der Grundlage des Rotostatorprinzips, bei denen im Zwischenraum zwischen einer Rotor- und einer Statorkomponente hohe Scherungs-, Wirbel- und Kavitationskräfte erzeugt werden. Bei dem Rotor handelt es sich typischerweise um eine Scheibe, Platte, Schlitzscheiben oder -platten, mehrflächigen Propeller oder eine Reihe senkrechter Stifte, die sich mit 1000 bis 30000 U/min drehen. Der Stator ist ein fixierter zylindrischer Schaft, dessen Größe in einem Bereich von 5 bis 50 mm liegen kann, der den Rotor umgibt und der typi scherweise geschlitzt oder sägezahnartig eingeschnitten ist;
(3) eines Ultraschallmischers (in der Figur nicht gezeigt), bei dem ein hochfrequentes Signal von bis zu 20000 Hz zum Beispiel durch in eine Flüssigkeit eingetauchte Metallspitzen oder Hörner in me chanische Schwingungen umgewandelt wird, was zu Kavitationskräften führt;
(4) einer Zahnradpumpe (in der Figur nicht gezeigt), z. B. indem man mehrere Durchgänge durch eine Zahnradpumpe mit engen Zahntoleranzen verwendet, wie einen Zahnradkopf "Micropump® Series 120", der von einem Motor Modell #415 angetrieben wird (Micropump, P.O. Box 4001, Concord CA 94524);

sowie anderer Mittel für hohe Scherung oder starken Aufprall, die dem Fachmann bekannt sind und die für eine hohe Scherungsgeschwin digkeit oder einen starken Aufprall sorgen.

Die Vorrichtung 8, die mit dem Dispergiergefäß 6 in Verbindung steht, verbindet dieses Gefäß mit dem Vorratsgefäß 1, das den auf zufrischenden Flüssigentwickler enthält. Bei der Verbindungsvor richtung 8 kann es sich um Schläuche, Röhren, Leitungen oder ähn liches handeln, durch die die dispergierten Tonerteilchen zugeführt und (durch nicht gezeigte Vorrichtungen) in das Gefäß eindosiert werden, wie es erforderlich ist, um die durch den Feststoffkonzen trationssensor (nicht gezeigt) gemessene Konzentration an Entwick lerfeststoffen in Gefäß 1 aufrechtzuerhalten. Bei der Dosierungs vorrichtung kann es sich um Magnetdosierpumpen, Dosierschnecken, Schlauchpumpen, Kolbenpumpen, Membranpumpen oder andere Dosierungs vorrichtungen, die auf der Grundlage der physikalischen Eigenschaf ten des transportierten Materials ausgewählt werden, handeln. Gefäß 1 wird mit Hilfe nicht gezeigter Vorrichtungen mit unpolarer Flüssigkeit aus Gefäß 3 oder gegebenenfalls aus einem anderen Gefäß (nicht gezeigt) versorgt.

Von Vorratsgefäß 1, Gefäß 2 für flüssiges Tonerkonzentrat oder Flüssigkeitsbehälter 3 kann wenigstens eines eine ladungsdirigie rende Verbindung enthalten. Die ladungsdirigierende Verbindung kann gegebenenfalls durch Vorrichtungen (nicht gezeigt) aus einem Gefäß (nicht gezeigt) zugeführt werden. Die ladungsdirigierende Substanz, die unten ausführlicher beschrieben wird, kann in einer Menge von 0,1 bis 1000 Milligramm pro Gramm Entwicklerfeststoffe, vorzugs weise 1 bis 300 Milligramm pro Gramm Entwicklerfeststoffe, vorlie gen. Die spezifischen Bestandteile, die zur Herstellung der Zusam mensetzung des elektrostatischen Flüssigentwicklers verwendet werden, werden im folgenden ausführlicher beschrieben.

Die unpolaren Flüssigkeiten (A) sind typischerweise verzweigtketti ge aliphatische Kohlenwasserstoffe und insbesondere Isopar®G, Isopar® H, Isopar® K, Isopar® L, Isopar® M und Isopar® V. Diese flüssigen Kohlenwasserstoffe sind enge Ausschnitte aus isoparaffi nischen Kohlenwasserstofffraktionen mit extrem hohen Reinheits graden. Zum Beispiel liegt der Siedebereich von Isopar® G zwischen 157°C und 176°C, von Isopar® H zwischen 176°C und 191°C, von Isopar® K zwischen 177°C und 197°C, von Isopar® L zwischen 188°C und 206°C und von Isopar® M zwischen 207°C und 254°C sowie von Isopar® V zwischen 254,4°C und 329,4°C. Isopar® L besitzt einen Mittelpunkt des Siedebereichs von ungefähr 194°C. Isopar® M besitzt einen Flammpunkt von 80°C und eine Selbstentzündungstemperatur von 338°C. Strenge Herstellungsspezifikationen beschränken Verunreini gungen, wie Schwefel, Säuren, Carboxyl und Chloride, auf wenige ppm. Sie sind im wesentlichen geruchlos und besitzen nur einen sehr milden Paraffingeruch. Sie verfügen über eine ausgezeichnete Ge ruchsstabilität und werden alle von der Exxon Corporation herge stellt. Hochreine normale flüssige Paraffine, Norpar® 12, Norpar® 13 und Norpar® 15, Exxon Corporation, können verwendet werden. Diese flüssigen Kohlenwasserstoffe besitzen die folgenden Flamm punkte und Selbstentzündungstemperaturen:

Alle unpolaren Flüssigkeiten besitzen einen spezifischen elek trischen Durchgangswiderstand oberhalb von 10⁹ Ohm · cm und eine Dielektrizitätskonstante unter 3,0. Die Dampfdrücke bei 25°C sind kleiner als 10 Torr. Isopar® G hat einen mit der Methode der geschlossenen Flammpunktprüfung nach Tagliabue bestimmten Flamm punkt von 40°C. Isopar® H hat einen durch ASTM D 56 bestimmten Flammpunkt von 53°C. Isopar® L und Isopar® M haben mit derselben Methode bestimmte Flammpunkte von 61°C bzw. 80°C. Während dies die bevorzugten unpolaren Flüssigkeiten sind, sind die wesentlichen Merkmale aller geeigneten unpolaren Flüssigkeiten der spezifische elektrische Durchgangswiderstand und die Dielektrizitätskonstante. Darüber hinaus ist ein Merkmal der unpolaren Flüssigkeiten ein niedriger, durch ASTM D 1133 bestimmter Kauri-Butanol-Wert von weniger als 30, bevorzugt in der Nähe von 27 oder 28.

Das Verhältnis von thermoplastischem Harz zu unpolarer Flüssigkeit ist so gewählt, daß die Kombination der Bestandteile bei der Arbeitstemperatur flüssig wird. Die unpolare Flüssigkeit liegt in einer Menge von 96 bis 99,5 Gew.-%, bevorzugt von 97 bis 99 Gew.-% vor, bezogen auf das Gesamtgewicht des Flüssigentwicklers. Das Gesamtgewicht von Feststoffen in dem Flüssigentwickler beträgt etwa 0,5 bis 4, vorzugsweise 1 bis 3 Gew.-%. Das Gesamtgewicht von Fest stoffen im Flüssigentwickler ist ausschließlich auf das Harz bezogen, einschließlich darin dispergierter Komponenten und aller vorhandenen Pigmentbestandteile.

Geeignete thermoplastische Harze oder Polymere (B) umfassen: Ethylen-Vinylacetat-Copolymere (EVA) (Elvax®-Harze, E. I. du Pont de Nemours and Company, Wilmington, DE), Copolymere aus Ethylen und einer α,β-ethylenisch ungesättigten Säure, die aus der Gruppe aus gewählt ist, die aus Acrylsäure und Methacrylsäure besteht, Copoly mere aus Ethylen (80 bis 99,9%)/Acryl- oder Methacrylsäure (20 bis 0%)/Alkylester (C₁ bis C₅) von Methacryl- oder Acrylsäure (0 bis 20%), Polyethylen, Polystyrol, isotaktisches Polypropylen (kristal lin), die Ethylen-Ethylacrylat-Serie, die unter dem Warenzeichen Bakelite® DPD 6169, DPDA 6182 Natural und DTDA 9169 Natural von Union Carbide Corp., Stamford, CN verkauft wird; Ethylen-Vinyl acetat-Harze, z. B. DQDA 6479 Natural und DQDA 6832 Natural 7, die ebenfalls von Union Carbide Corp. verkauft werden; Surlyn®-Ionomer harz von E. I. du Pont de Nemours and Company, Wilmington, DE, usw. oder Gemische davon, Polyester, Polyvinyltoluol, Polyamide, Styrol/ Butadien-Copolymere und Epoxidharze. Die Synthese von Copolymeren aus Ethylen und einer α,β-ethylenisch ungesättigten Säure, und zwar Acrylsäure oder Methacrylsäure, ist im U.S.-Patent 3,264,272 (an Rees) beschrieben, wobei der Ethylenbestandteil in etwa 80 bis 99,9 Gew.-% und die Säurekomponente in etwa 20 bis 0,1 Gew.-% vorliegt. Ein bevorzugtes Copolymer ist Ethylen (90 Gew.-%)/Methacrylsäure (10 Gew.-%). Die Säurezahlen der Copolymere liegen in einem Bereich von 1 bis 120, vorzugsweise von 54 bis 90. Die Säurezahl ist die Menge an Kaliumhydroxid in Milligramm, die erforderlich ist, um 1 Gramm des Polymers zu neutralisieren. Der Schmelzindex (g/10 min) von 100 bis 500 wird nach ASTM D 1238, Verfahren A, bestimmt. Bevorzugte Copolymere dieses Typs haben eine Säurezahl von 66 bzw. 60 und einen bei 190°C bestimmten Schmelzindex von 100 bzw. 500.

Weitere Harze umfassen Acrylharze, wie ein Copolymer aus Acryl- oder Methacrylsäure (wahlweise, aber bevorzugt) und wenigstens einem Alkylester von Acryl- oder Methacrylsäure, wobei Alkyl 1-20 Kohlenstoffatome aufweist, z. B. Methylacrylat (50-90%)/Methacryl säure (0-20%)/Ethylhexylmethacrylat (10-50%) (bevorzugt ist Methyl methacrylat (67%)/Methacrylsäure (3%)/Ethylhexylacrylat (30%)); und andere Acrylharze einschließlich Elvacite®-Acrylharzen, E. I. du Pont de Nemours and Company, Wilmington, DE, oder Gemische von Harzen sowie die im U.S.-Patent 4,798,778 (an El-Sayed et al.) offenbarten modifizierten Harze.

Darüber hinaus haben die Harze die folgenden bevorzugten Merkmale:

1. das Färbemittel, z. B. Pigment usw., dispergieren zu können,
2. in der dispergierenden Flüssigkeit bei Temperaturen unter 40°C im wesentlichen unlöslich zu sein, so daß das Harz bei der Lagerung nicht aufgelöst oder solvatisiert wird,
3. bei Temperaturen über 50°C zu solvatisieren (d. h. aufzuquel len, gelatinös oder weich zu werden),
4. sich unter Bildung von Teilchen mit einer mittleren Teilchen größe (volumengewichtet) von weniger als 15 µm, wobei 90% der Teilchen (volumengewichtet) weniger als 30 µm groß sind, was mit dem unten beschriebenen Malvern 3600E bestimmt wurde, mahlen zu lassen, und
5. sich bei Temperaturen oberhalb von 70°C schmelzen zu lassen.

Der von Malvern, Southborough, MA, hergestellte Malvern 3600E Particle Sizer verwendet Streuung von Laserlicht an gerührten Proben, um mittlere Teilchengrößen zu bestimmen.

Geeignete in unpolaren Flüssigkeiten lösliche ladungsdirigierende Verbindungen (C), die in einer Menge von 0,25 bis 1500 mg/g, vor zugsweise 2,5 bis 400 mg/g Entwicklerfeststoffe, verwendet werden, umfassen: anionische Glyceride, wie Emphos® D70-30C und Emphos® F27-85, zwei kommerzielle Produkte, die von Witco Corp., New York, NY, verkauft werden und bei denen es sich um Natriumsalze phospha tierter Mono- und Diglyceride mit ungesättigten bzw. gesättigten Säuresubstituenten handelt, Lecithin, Basic Barium Petronate®, Neutral Barium Petronate®, Calcium Petronate®, Neutral Calcium Petronate®, öllösliche Petroleumsulfonate, Witco Corp., New York, NY; und Metallseifen, wie Aluminiumtristearat, Aluminiumdistearat, Barium-, Calcium-, Blei- und Zinkstearate; Cobalt-, Mangan-, Blei- und Zinklinoleate; Aluminium-, Calcium- und Cobaltoctoate; Calcium- und Cobaltoleate; Zinkpalmitat; Calcium-, Cobalt-, Mangan-, Eisen-, Blei- und Zinknaphthenate; Calcium-, Cobalt-, Mangan-, Blei- und Zinkresinate usw.

Weitere Komponenten, die in dem elektrostatischen Flüssigentwickler vorhanden sein können, sind Färbemittel, wie Pigmente oder Farb stoffe und Kombinationen davon, welche vorzugsweise zugegen sind, um das latente Bild sichtbar zu machen, was bei vielen Anwendungen wichtig ist. Das Färbemittel kann in einer Menge von bis zu etwa 60 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Entwicklerfeststoffe, vorzugsweise 0,01 bis 30 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Entwicklerfeststoffe, vorhanden sein. Die Menge des Färbemittels kann je nach der Verwendung des Entwicklers variieren. Beispiele für geeignete Pigmente sind:

Pigmentliste

Weitere Bestandteile können dem elektrostatischen Flüssigentwickler zugesetzt werden, wie Oxide mit feiner Teilchengröße (z. B. Sili ciumdioxid, Aluminiumoxid, Titandioxid), die vorzugsweise in der Größenordnung von 0,5 µm oder weniger in das Harz dispergiert werden. Diese Oxide können allein oder in Kombination mit dem Färbemittel verwendet werden. Metallteilchen können ebenfalls zugegeben werden.

Eine weitere wahlweise verwendbare Komponente des elektrostatischen Flüssigentwicklers ist ein Hilfsstoff, der aus der Gruppe ausge wählt wird, die aus einer Polyhydroxyverbindung mit wenigstens 2 Hydroxygruppen, Aminoalkoholverbindungen, Polybutylensuccinimid, Metallseifen und einem aromatischer Kohlenwasserstoff mit einem Kauri-Butanol-Wert von über 30 besteht. Die Hilfsstoffe werden im allgemeinen in einer Menge von 1 bis 1000 mg/g, vorzugsweise 1 bis 200 mg/g Entwicklerfeststoffe, verwendet. Beispiele für die verschiedenen oben beschriebenen Hilfsstoffe sind:
Polyhydroxyverbindungen: Ethylenglycol, 2,4,7,9-Tetramethyl-5- decin-4,7-diol, Polypropylenglycol, Pentaethylenglycol, Tri propylenglycol, Triethylenglycol, Glycerin, Pentaerythrit, Glycerintri-12-hydroxystearat, Ethylenglycolmonohydroxystearat, Propylenglycolmonohydroxystearat usw., wie sie im U.S.-Patent 4,734,352 (an Mitchell) beschrieben werden;
Aminoalkoholverbindungen: Triisopropanolamin, Triethanolamin, Ethanolamin, 3-Amino-1-propanol, o-Aminophenol, 5-Amino-1-pentanol, Tetra(2-hydroxyethyl)ethylendiamin usw., wie sie im U.S.-Patent 4,702,985 (an Larson) beschrieben werden;
Polybutylen/Succinimid: OLOA® 1200, verkauft von Chevron Corp., Analyseinformationen erscheinen im U.S.-Patent 3,900,412 (an Kosel), Spalte 20, Zeile 5 bis 13; Amoco 575 mit einem Zahlenmittel des Molekulargewichts von etwa 600 (Dampfdruck-Osmometrie), herge stellt durch Reaktion von Maleinsäureanhydrid mit Polybuten, was ein Alkenylbernsteinsäureanhydrid ergibt, das seinerseits mit einem Polyamin zur Reaktion gebracht wird. Amoco 575 besteht zu 40 bis 45% aus Netzmittel, zu 36% aus aromatischen Kohlenwasserstoffen, und der Rest ist Öl usw. Diese Hilfsstoffe werden im U.S.-Patent 4,702,984 (an El-Sayed und Taggi) beschrieben;
Metallseife: Aluminiumtristearat; Aluminiumdistearat; Barium-, Calcium-, Blei- und Zinkstearate; Cobalt-, Mangan-, Blei- und Zink linoleate; Aluminium-, Calcium- und Cobaltoctoate; Calcium- und Cobaltoleate; Zinkpalmitat; Calcium-, Cobalt-, Mangan-, Blei- und Zinknaphthenate; Calcium-, Cobalt-, Mangan-, Blei- und Zinkresinate usw. Die Metallseife wird im thermoplastischen Harz dispergiert und ist im U.S.-Patent 4,707,429 (an Trout) beschrieben; und
Aromatische Kohlenwasserstoffe: Benzol, Toluol, Naphthalin, sub stituierte Benzol- und Naphthalinverbindungen, z. B. Trimethylben zol, Xylol, Dimethylethylbenzol, Ethylmethylbenzol, Propylbenzol, Aromatic 100, das ein von Exxon Corp. hergestelltes Gemisch aus C₉- und C₁₀-alkylsubstituierten Benzolen ist, usw., wie es im U.S.- Patent 4,631,244 (an Mitchell) beschrieben ist.

Die Harzteilchen des Entwicklers können, müssen aber nicht, so gebildet werden, daß sie viele Fasern aufweisen, die integral daraus hervorragen, die Gegenwart von Fasern, die aus den Toner teilchen hervorragen, ist jedoch bevorzugt. Der hier verwendete Ausdruck "Fasern" bedeutet pigmentierte Tonerteilchen, die mit Fasern, Ranken, Tentakeln, Fädchen, Fibrillen, Ligamenten, Haaren, Borsten oder ähnlichem gebildet sind. Abbildungen solcher Fasern findet man im U.S.-Patent 4,842,974 (an Landa et al.).

Der geladene elektrostatische Flüssigentwickler kann nach einer Vielzahl von Verfahren hergestellt werden, wie sie im U.S.-Patent 4,707,429 (erteilt am 17. November 1987) beschrieben sind. Zum Beispiel gibt man das thermoplastische Harz und die unpolare Flüssigkeit in ein geeignetes Mischgefäß, wie eine Reibemühle, geheizte Kugelmühle, geheizte Schwingmühle, wie eine von Sweco Co., Los Angeles, CA, hergestellte Sweco Mill, die mit einem teilchen förmigen Medium zum Dispergieren und Mahlen ausgestattet ist, Ross- Doppelplanetenmischer, der von Charles Ross and Son, Hauppauge, NY, hergestellt wird, usw., oder eine geheizte Zweiwalzenmühle (kein teilchenförmiges Medium notwendig). Im allgemeinen werden das Harz, der Hilfsstoff, falls einer im Harz dispergiert ist, die unpolare Flüssigkeit und das wahlweise zu verwendende Färbemittel vor dem Start des Dispergierschrittes in das Gefäß gegeben. Wahlweise kann das Färbemittel nach dem Homogenisieren des Harzes und der unpola ren Flüssigkeit zugegeben werden. Ein polares Additiv, ähnlich dem im U.S.-Patent 4,631,244 (an Mitchell) beschriebenen, kann eben falls in dem Gefäß vorhanden sein, z. B. bis zu 100%, bezogen auf das Gewicht des polaren Additivs und der unpolaren Flüssigkeit. Der Dispergierschritt wird im allgemeinen bei erhöhter Temperatur durchgeführt, d. h. die Temperatur der Bestandteile im Gefäß ist ausreichend, um das Harz zu erweichen und zu verflüssigen, liegt aber unterhalb der Temperatur, bei der sich die unpolare Flüssig keit oder das polare Additiv, falls vorhanden, zersetzt und das Harz und/oder das Färbemittel zerfällt. Ein bevorzugter Temperatur bereich ist 80 bis 120°C. Andere Temperaturen außerhalb dieses Be reichs können geeignet sein, was jedoch von den bestimmten verwen deten Bestandteilen abhängt. Die Anwesenheit des sich unregelmäßig bewegenden teilchenförmigen Mediums wird zur Herstellung der Dis persion der Tonerteilchen bevorzugt. Es können jedoch auch andere Rührmittel verwendet werden, um dispergierte Tonerteilchen mit der richtigen Größe, Struktur und Morphologie herzustellen.

Nach dem Dispergieren der Bestandteile in dem Gefäß mit oder ohne polares Additiv bis zum Erreichen des gewünschten Dispersions grades, typischerweise 1 Stunde, wobei das Gemisch flüssig ist, wird die Dispersion gekühlt, z. B. auf einen Bereich von 0°C bis 50°C. Das Kühlen kann zum Beispiel in demselben Gefäß, wie der Reibemühle, erfolgen, während gleichzeitig mit einem teilchenförmi gen Medium gemahlen wird, um die Bildung eines Gels oder einer festen Masse zu verhindern; ohne Rühren, unter Bildung eines Gels oder einer festen Masse, mit anschließendem Zerkleinern des Gels oder der festen Masse und Vermahlen, z. B. mit Hilfe eines teil chenförmigen Mediums; oder mit Rühren unter Bildung eines viskosen Gemischs und Vermahlen mit Hilfe eines teilchenförmigen Mediums. Zusätzliche Flüssigkeit kann bei jedem Schritt während der Her stellung der elektrostatischen Flüssigtoner zugegeben werden, um das Vermahlen zu erleichtern oder den Toner auf den richtigen Prozentgehalt an Feststoffen zu verdünnen, der zum Tonen benötigt wird. Zusätzliche Flüssigkeit bedeutet unpolare Flüssigkeit, polare Flüssigkeit oder Kombinationen davon. Das Kühlen wird erreicht, indem man kaltes Wasser oder ein Kühlmittel durch einen an dem Dispersionsapparat befindlichen äußeren Kühlmantel laufen läßt oder indem man die Dispersion auf Raumtemperatur abkühlen läßt. Während des Abkühlens fällt das Harz aus dem Dispersionsmittel aus. Toner teilchen mit einer mittleren Teilchengröße (volumengewichtet) von weniger als 15 µm, wobei 90% der Teilchen (volumengewichtet) kleiner als 30 µm sind, bestimmt mit einem Malvern 3600E Particle Sizer oder einem anderen vergleichbaren Gerät, werden durch Mahlen während einer relativ kurzen Zeit gebildet.

Nach dem Abkühlen und dem Trennen der Dispersion von Tonerteilchen vom teilchenförmigen Medium (falls vorhanden) mit Methoden, die dem Fachmann bekannt sind, ist es möglich, die Konzentration der Toner teilchen in der Dispersion zu reduzieren, den Tonerteilchen eine elektrostatische Ladung vorgegebener Polarität zu verleihen oder beide Variationen miteinander zu kombinieren. Eine oder mehrere ionische oder zwitterionische ladungsdirigierende Verbindungen (C) des oben ausgeführten Typs können zugegeben werden, um eine Ladung zu verleihen. Die Zugabe kann zu jeder Zeit während des Verfahrens erfolgen, vorzugsweise am Ende des Verfahrens, nachdem das teil chenförmige Medium (falls verwendet) entfernt wurde und die ge wünschte Konzentration von Tonerteilchen erreicht ist. Wenn außer dem eine verdünnende unpolare Flüssigkeit zugegeben wird, kann die ladungsdirigierende Verbindung vorher, gleichzeitig oder danach zugegeben werden. Wenn ein weitere Verbindung eines oben beschrie benen Typs als Hilfsstoff bei der Herstellung des Entwicklers noch nicht zugegeben wurde, kann sie vor oder nach der Aufladung des Entwicklers zugegeben werden.

Weitere Ausführungsformen des Verfahrens zur Herstellung des elektrostatischen Flüssigentwicklers umfassen:

(A) das Dispergieren eines thermoplastischen Harzes und gegebenen falls eines Färbemittels und/oder Hilfsstoffs in Abwesenheit einer unpolaren Flüssigkeit mit einem Kauri-Butanol-Wert von weniger als 30 unter Bildung einer festen Masse,
(B) das Zerkleinern der festen Masse,
(C) das Vermahlen der zerkleinerten festen Masse mit Hilfe eines teilchenförmigen Mediums in Gegenwart einer Flüssigkeit, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einer polaren Flüssigkeit mit einem Kauri-Butanol-Wert von wenigstens 30, einer unpolaren Flüs sigkeit mit einem Kauri-Butanol-Wert von weniger als 30 sowie Kombinationen davon besteht,
(D) Abtrennen der Dispersion von Tonerteilchen mit einem Flächen mittel der Teilchengröße von weniger als 10 µm vom teilchenförmigen Medium und
(E) Versetzen der Dispersion mit einer unpolaren löslichen ladungs dirigierenden Verbindung;

oder

(A) das Dispergieren eines thermoplastischen Harzes und gegebenen falls eines Färbemittels und/oder Hilfsstoffs in Abwesenheit einer unpolaren Flüssigkeit mit einem Kauri-Butanol-Wert von weniger als 30 unter Bildung einer festen Masse,
(B) das Zerkleinern der festen Masse,
(C) das erneute Dispergieren der zerkleinerten festen Masse bei erhöhter Temperatur in einem Gefäß in Gegenwart einer unpolaren Flüssigkeit mit einem Kauri-Butanol-Wert von weniger als 30 und gegebenenfalls einem Färbemittel, während die Temperatur in dem Gefäß auf einer Temperatur gehalten wird, die ausreicht, um das Harz zu erweichen und zu verflüssigen, aber unterhalb der Tempera tur liegt, bei der sich die unpolare Flüssigkeit zersetzt und das Harz und/oder das Färbemittel zerfällt,
(D) das Kühlen der Dispersion entweder
(1) ohne Rühren unter Bildung eines Gels oder einer festen Masse, anschließendes Zerkleinern des Gels oder der festen Masse und Vermahlen mit Hilfe eines teilchenförmigen Mediums mit oder ohne zusätzliche Flüssigkeit;
(2) mit Rühren unter Bildung eines viskosen Gemischs und Vermahlen mit Hilfe eines teilchenförmigen Mediums mit oder ohne zusätzliche Flüssigkeit; oder
(3) unter Vermahlen mit Hilfe eines teilchenförmigen Mediums, um die Bildung eines Gels oder einer festen Masse zu verhin dern, mit oder ohne zusätzliche Flüssigkeit;
(E) Abtrennen der Dispersion von Tonerteilchen mit einem Flächen mittel der Teilchengröße von weniger als 10 µm vom teilchenförmigen Medium, sowie
(F) Versetzen der Dispersion mit einer unpolaren löslichen ladungsdirigierenden Verbindung.

Der elektrostatische Flüssigentwickler mit einem Prozentgehalt an Feststoffen, bezogen auf das Gesamtgewicht des Entwicklers, von etwa 0,5 bis etwa 4 Gew.-% ist anfangs in der Ausrüstung vorhanden. Durch das oben beschriebene System der Erfindung läßt sich der Prozentgehalt an Feststoffen in dem Flüssigentwickler leicht inner halb einer solchen Ausrüstung auf dem gewünschten Wert halten.

Das System dieser Erfindung ist geeignet, um in jeder Ausrüstung, in der elektrostatische Flüssigentwickler verwendet werden, die Konzentration der in dem Flüssigentwickler dispergierten Tonerteil chen auf einem gewünschten Wert zu halten, ohne überschüssige Trägerflüssigkeit entsorgen zu müssen. Eine solche Ausrüstung ist nützlich beim Kopieren, z. B. Herstellen von Bürokopien in Schwarz weiß sowie in verschiedenen Farben; oder beim Herstellen von Farbabzügen, z. B. bei der Reproduktion eines Bildes mit Hilfe der Standardfarben: Gelb, Cyan, Magenta, falls gewünscht, zusammen mit Schwarz; beim Highlight-Farbkopieren, z. B. Kopieren zweier Farben, gewöhnlich Schwarz sowie eine Farbe zum Hervorheben, für Briefköp fe, Unterstreichungen usw. Weitere Verwendungen für die Flüssig entwickler sind unter anderem: digitale Herstellung von Farb abzügen, lithographische Druckplatten und Resists.

Beispiele

Die folgenden Kontrollansätze und Beispiele, in denen Teile und Prozentangaben gewichtsbezogen sind, veranschaulichen die Erfin dung, schränken sie jedoch nicht ein. In den Beispielen werden die Schmelzindices nach ASTM D 1238, Verfahren A, bestimmt.

Kontrollansatz 1

Ein Magentatoner wurde hergestellt, indem man 253,4 g eines Copolymers von Ethylen (90%) und Methacrylsäure (10%) mit einem Schmelzindex von 500 bei 190°C und einer Säurezahl von 60, 64,2 g eines Magentapigments (Quindo Red R6700, Mobay Corporation, Dyes and Pigments Organics Division, Pittsburgh, PA), 3,21 g Aluminium tristearat und 1284 g Isopar® L in eine Reibemühle (Union Process 1S attritor, Union Process Co., Akron, OH) gab, die mit Kugeln aus Kohlenstoffstahl mit einem Durchmesser von 4,76 mm befüllt war. Das Gemisch wurde 1 Stunde bei 90°C gemahlen, auf 20°C gekühlt, mit weiteren 535 g Isopar® L versetzt und weitere 4 Stunden gemahlen. Weitere 535 Gramm Isopar® L wurden hinzugefügt, um den Anteil der Feststoffe auf 12% zu bringen. Die mit einem Malvern-3600E-Teil chengrößenanalysator gemessene Teilchengröße betrug 6,5 µm V(50) und 13,3 µm V(90). Der 12%ige Toner wurde durch Vakuumfiltration auf etwa 30% Feststoffe konzentriert. Der Feststoffgehalt wurde auf 63% erhöht, indem man 40- bis 50-g-Portionen dieses Toners unter Verwendung einer hydraulischen Presse (Dake Elec-Draulic model 5-075, Dake Corp., Grand Haven, MI) 30 s mit 10 Tonnen zwischen Saugpapier preßte. Die gepreßten Toneraggregate wurden kombiniert und durch Bürsten mit einer Borstenbürste durch ein Sieb Nr. 25 (707 µm) pulverisiert.

Kontrollansatz 2

Ein schwarzer Toner wurde hergestellt, indem man 288,9 g eines Copolymers von Ethylen (90%) und Methacrylsäure (10%) mit einem Schmelzindex von 500 bei 190°C und einer Säurezahl von 60, 32,1 g eines schwarzen Pigments (Sterling NS, Cabot Corp., Boston, MA) und 1284 g Isopar® L in eine Reibemühle (Union Process 1S attritor, Union Process Co., Akron, OH) gab, die mit Kugeln aus Kohlenstoff stahl mit einem Durchmesser von 4,76 mm befüllt war. Das Gemisch wurde 1 Stunde bei 90°C gemahlen, auf 20°C gekühlt, mit weiteren 535 g Isopar® L versetzt und weitere 2 Stunden gemahlen. Weitere 535 Gramm Isopar® L wurden hinzugefügt, um den Anteil der Fest stoffe auf 12% zu bringen. Die mit einem Malvern-3600E-Teilchen größenanalysator gemessene Teilchengröße betrug 10,9 µm V(50) und 20,7 µm V(90). Der 12%ige Toner wurde durch Filtrieren in einem Büchner-Trichter zu einer dicken Paste und durch Trocknen an der Luft auf 54% Feststoffe konzentriert.

Kontrollansatz 3

Ein schwarzer Toner wurde hergestellt, indem man 256,8 g eines Terpolymers von Methylmethacrylat (67%), Methacrylsäure (3%) und Ethylhexylacrylat (30%) mit einer Säurezahl von 13, 64,2 g eines schwarzen Pigments (Sterling NS, Cabot Corp., Boston, MA) und 1284 g Isopar® L in eine Reibemühle (Union Process 1S attritor, Union Process Co., Akron, OH) gab, die mit Kugeln aus Kohlenstoffstahl mit einem Durchmesser von 4,76 mm befüllt war. Das Gemisch wurde 1,25 Stunden bei 90°C gemahlen, auf 20°C gekühlt, mit weiteren 535 g Isopar® L versetzt und weitere 4 Stunden gemahlen. Weitere 535 Gramm Isopar® L wurden hinzugefügt, um den Anteil der Fest stoffe auf 12% zu bringen. Die mit einem Malvern-3600E-Teilchen größenanalysator gemessene Teilchengröße betrug 9,0 µm V(50) und 17,0 µm V(90). Der 12%ige Toner wurde durch Filtrieren in einem Büchner-Trichter zu einer dicken Paste und durch Trocknen an der Luft auf 51% Feststoffe konzentriert.

Beispiel 1

Drei Gramm des schwarzen Toners, der wie in Kontrollansatz 2 be schrieben hergestellt wurde, wurden mit 147 Gramm Isopar® L gemischt und mit einer 10%igen Lösung von Basic Barium Petronate® (BBP; Witco Corp., New York, NY) in einer Menge von 30 mg BBP pro Gramm Tonerfeststoffe aufgeladen, so daß man ein Gemisch mit 1% Feststoffen erhielt. Der Toner setzte sich sofort in großen Klumpen ab, die größer als 100 µm und mit bloßem Auge sichtbar waren. Dieses Gemisch wurde in einem Homogenisator (Omni Homogenizer Model 17505 mit einem 15401-Generator) bei höchster Geschwindigkeit homogenisiert. Zu den angegebenen Zeiten wurden Proben entnommen, und die Teilchengröße wurde mit einem Malvern-3600E-Teilchen größenanalysator gemessen. Innerhalb von 3 Minuten wurde eine annehmbare Verteilung der Teilchengröße erhalten.

Beispiel 2

Drei Gramm des schwarzen Toners, der wie in Kontrollansatz 3 be schrieben hergestellt wurde, wurden mit 147 Gramm Isopar® L gemischt und mit einer 10%igen Lösung von Basic Barium Petronate® (BBP; Witco Corp., New York, NY) in einer Menge von 30 mg BBP pro Gramm Tonerfeststoffe aufgeladen, so daß man ein Gemisch mit 10% Feststoffen erhielt. Der Toner setzte sich sofort in großen Klumpen ab, die größer als 100 µm und mit bloßem Auge sichtbar waren. Dieses Gemisch wurde in einem Homogenisator (Omni Homogenizer Model 17505 mit einem 15401-Generator) bei höchster Geschwindigkeit homo genisiert. Zu den angegebenen Zeiten wurden Proben entnommen, und die Teilchengröße wurde mit einem Malvern-3600E-Teilchengrößen analysator gemessen. Innerhalb von 1 Minute wurde eine geeignete Verteilung der Teilchengröße erhalten.

Beispiel 3

Vier Proben, die 3,6 Gramm des Magentatoners enthielten, der wie in Kontrollansatz 1 beschrieben hergestellt wurde, wurden mit 146 Gramm Isopar® L gemischt und mit einer 10%igen Lösung von Basic Barium Petronate® (BBP; Witco Corp., New York, NY) in einer Menge von 30 mg BBP pro Gramm Tonerfeststoffe aufgeladen. Der Toner setzte sich sofort in großen Klumpen ab, die größer als 100 µm und mit bloßem Auge sichtbar waren. Diese Proben wurden in einem Homo genisator (Omni Homogenizer Model 17505 mit einem 15401-Generator) bei verschiedenen Geschwindigkeit und unterschiedlich lange disper giert. Die Teilchengrößen wurden mit Hilfe eines Malvern-3600E- Teilchengrößenanalysators bestimmt. Die Ergebnisse sind unten angegeben. Eine Geschwindigkeitseinstellung 7 während 9 Minuten oder eine Geschwindigkeitseinstellung 10 während 3 Minuten ist die Mindestvoraussetzung für die gewünschte Redispersion.

Beispiel 4

Dreiundzwanzig Gramm des Magentatoners, der wie in Kontrollansatz 1 beschrieben hergestellt wurde, wurden mit 127 Gramm Isopar® L gemischt und mit einer 10%igen Lösung von Basic Barium Petronate® (BBP; Witco Corp., New York, NY) in einer Menge von 30 mg BBP pro Gramm Tonerfeststoffe aufgeladen, so daß man ein Gemisch mit 10% Feststoffen erhielt. Der Toner setzte sich sofort in großen Klumpen ab, die größer als 100 µm und mit bloßem Auge sichtbar waren. Dieses Gemisch wurde in einem Homogenisator (Omni Homogenizer Model 17505 mit einem 15401-Generator) bei höchster Geschwindigkeit homo genisiert. Zu den angegebenen Zeiten wurden Proben entnommen, und die Teilchengröße wurde mit einem Malvern-3600E-Teilchengrößen analysator gemessen. Innerhalb von 3 Minuten wurde eine annehmbare Verteilung der Teilchengröße erhalten.

Beispiel 5

Ein Gemisch wurde hergestellt, das 59,5 Gramm des Magentatoners, der wie in Kontrollansatz 1 beschrieben hergestellt wurde, und 2440,5 Gramm Isopar® L enthielt, und mit einer 10%igen Lösung von Basic Barium Petronate® (BBP; Witco Corp., New York, NY) in einer Menge von 30 mg BBP pro Gramm Tonerfeststoffe aufgeladen, so daß man ein Gemisch mit 1,5% Feststoffen erhielt. Der Toner setzte sich sofort in großen Klumpen ab, die größer als 100 µm und mit bloßem Auge sichtbar waren. Dieses Gemisch wurde in einer Reibemühle (Union Process 1S Attritor, Union Process Co., Akron, OH), die mit Kugeln aus Kohlenstoffstahl mit einem Durchmesser von 4,76 mm be füllt war, mit 253 U/min gemahlen. Zu den angegebenen Zeiten wurden kleine Proben entnommen, und die Teilchengröße wurde mit einem Malvern-3600E-Teilchengrößenanalysator gemessen. Innerhalb von 1 Minute wurde eine annehmbare Verteilung der Teilchengröße erhalten.

Beispiel 6

Drei Proben, die drei Gramm des Magentatoners enthielten, der wie in Kontrollansatz 1 beschrieben hergestellt wurde, wurden mit 147 Gramm Isopar® L gemischt und mit einer 10%igen Lösung von Basic Barium Petronate® (BBP; Witco Corp., New York, NY) in einer Menge von 30 mg BBP pro Gramm Tonerfeststoffe aufgeladen, so daß man ein Gemisch mit 1% Feststoffen erhielt. Der Toner setzte sich sofort in großen Klumpen ab, die größer als 100 µm und mit bloßem Auge sichtbar waren. Eine der Tonerproben wurde in ein Ultraschall-Rei nigungsbad (Branson Model 5200, hergestellt von Branson Cleaning Equipment Co., Shelton, CT) gebracht, und zu den angegebenen Zeiten wurden Proben entnommen. Zwei weitere Proben wurden in einem Ultra schall-Homogenisator (Heat Systems - Ultrasonics Inc., Netzgerät Model W380, Ultraschall-Wandlersonde Model C3), der mit einer Cycluszeit von 1 Sekunde betrieben wurde (Einstellung 50% der Auslastung), behandelt. Eine der Proben wurde bei einer Einstellung der Leistung von 3, eine zweite Probe bei einer Einstellung der Leistung von 5 behandelt. Die mit der höheren Leistungseinstellung betriebene Ultraschallsonde erreichte in 3 Minuten eine annehmbare Verteilung der Teilchengröße. Bei Verwendung der niedrigeren Leistungseinstellung für die Sonde oder der milderen Ultraschall bedingungen in dem Bad wurde die Teilchengröße nicht so wirkungs voll reduziert.

Ultraschallsonde Einstellung 5

Ultraschallsonde Einstellung 3

Ultraschallbad

Beispiel 7

Siebeneinhalb Gramm des Magentatoners, der wie in Kontrollansatz 1 beschrieben hergestellt wurde, wurden mit 492,5 Gramm Isopar® L gemischt und mit einer 10%igen Lösung von Basic Barium Petronate® (BBP; Witco Corp., New York, NY) in einer Menge von 30 mg BBP pro Gramm Tonerfeststoffe aufgeladen, so daß man ein Gemisch mit 1,5% Feststoffen erhielt. Dieser Toner wurde mit 80 ml/s durch eine Zahnradpumpe (Modell 000-415 Micropump®; Motor P/N 81406 und Zahn radkopf P/N 81110; hergestellt von Micropump, Concord, CA) laufen gelassen. Die Flüssigkeit wurde auf Raumtemperatur gehalten, indem man den Behälter mit dem Toner in einem Eisbad kühlte. Zu den ange gebenen Zeiten wurden Proben entnommen, und die Teilchengröße wurde mit einem Malvern-3600E-Teilchengrößenanalysator gemessen. Inner halb von 10 Minuten wurde eine geeignete Verteilung der Teilchen größe erhalten. Die Ergebnisse sind in der Tabelle unten gezeigt.

Beispiel 8

Fünfzig Gramm des Magentatoners, der wie in Kontrollansatz 1 be schrieben hergestellt wurde, wurden mit 450 Gramm Isopar® L gemischt und mit einer 10%igen Lösung von Basic Barium Petronate® (BBP; Witco Corp., New York, NY) in einer Menge von 30 mg BBP pro Gramm Tonerfeststoffe aufgeladen, so daß man ein Gemisch mit 10% Feststoffen erhielt. Dieser Toner wurde mit 80 ml/s durch eine Zahnradpumpe (Modell 000-415 Micropump®; Motor P/N 81406 und Zahn radkopf P/N 81110) laufen gelassen. Die Flüssigkeit wurde auf Raumtemperatur gehalten, indem man den Behälter mit dem Toner in einem Eisbad kühlte. Zu den angegebenen Zeiten wurden Proben entnommen, und die Teilchengröße wurde mit einem Malvern-3600E- Teilchengrößenanalysator gemessen. In weniger als 5 Minuten wurde eine geeignete Verteilung der Teilchengröße erhalten. Durch Arbeiten mit einem Gemisch, das einen höheren prozentualen Anteil an Feststoffen enthielt, konnte eine größere Menge Toner in kürzerer Zeit dispergiert werden. Die Ergebnisse sind in der Tabelle unten gezeigt.

Claims

1. System zum Auffrischen eines in einem Vorratsgefäß befindli chen elektrostatischen Flüssigentwicklers, wobei der Flüssig entwickler im wesentlichen besteht aus:

wobei der Prozentanteil der Feststoffe in dem Entwickler etwa 0,5 bis 4 Gew.-% beträgt, bezogen auf das Gesamtgewicht des Flüssigentwicklers, wobei das System umfaßt:

(1) wenigstens ein Gefäß für flüssiges Tonerkonzentrat, das Aggregate von thermoplastischen Harzteilchen mit einer mittleren Teilchengröße (volumengewichtet) von mehr als 15 µm enthält, wobei 90% der Teilchen (volumengewichtet) nicht unter 30 µm groß sind, und zu 50 bis 100 Gew.-% aus Teilchen (B) zusammengesetzt ist, wobei in dem Gefäß 0 bis 50 Gew.-% der Komponente (A) vorhanden sind;
(2) einen Flüssigkeitsbehälter, der Komponente (A) enthält;
(3) Vorrichtung zur Zuführung von Aggregaten aus thermopla stischen Harzteilchen aus dem Gefäß für flüssiges Toner konzentrat in ein Dispergiergefäß (5);
(4) Vorrichtung zur Zuführung der Komponente (A) aus dem Flüssigkeitsbehälter in das Dispergiergefäß (5);
(5) ein Dispergiergefäß, das Mittel für eine hohe Scherung oder einen starken Aufprall enthält, wobei dieses Gefäß (i) thermoplastische Harzteilchen aus dem Gefäß für flüssiges Tonerkonzentrat und Komponente (A) aus dem Flüssigkeitsbehälter erhält und (ii) die Aggregate der thermoplastischen Harzteilchen unter Bildung von Harz teilchen mit einer mittleren Teilchengröße (volumenge wichtet) von weniger als 15 µm, wobei 90% der Teilchen (volumengewichtet) weniger als 30 µm groß sind, in Komponente (A) dispergiert, wobei die Dispersion etwa 0,5 bis 20 Gew.-% Teilchen (B) und etwa 99,5 bis 80 Gew.-% Komponente (A) enthält;
(6) Vorrichtung zum Zuführen und Eindosieren der Dispersion der thermoplastischen Harzteilchen aus dem Dispergier gefäß in das Vorratsgefäß, das den aufzufrischenden Flüssigentwickler enthält, so daß die Konzentration an Feststoffen in dem Flüssigentwickler im Bereich von etwa 0,5 bis 4 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Flüssigentwicklers, gehalten wird.

2. System gemäß Anspruch 1, wobei das Mittel für eine hohe Scherung oder einen starken Aufprall in dem Dispergiergefäß aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus einem teilchenförmigen Medium, einem Homogenisator, einem Ultraschallmischer und einer Zahnradpumpe ausgewählt wird.

3. System gemäß Anspruch 2, wobei es sich bei dem Mittel für eine hohe Scherung oder einen starken Aufprall um ein teilchenför miges Medium handelt.

4. System gemäß Anspruch 2, wobei es sich bei dem Mittel für eine hohe Scherung oder einen starken Aufprall um einen Homogenisa tor handelt.

5. System gemäß Anspruch 2, wobei es sich bei dem Mittel für eine hohe Scherung oder einen starken Aufprall um einen Ultra schallmischer handelt.

6. System gemäß Anspruch 2, wobei es sich bei dem Mittel für eine hohe Scherung oder einen starken Aufprall um eine Zahnradpumpe handelt.

7. System gemäß Anspruch 1, wobei die ladungsdirigierende Verbin dung in wenigstens eines der Gefäße aus der Gruppe, bestehend aus dem Gefäß für das flüssige Tonerkonzentrat, dem Flüssig keitsbehälter und dem Vorratsgefäß, das ursprünglich den elektrostatischen Flüssigentwickler enthält, gegeben wird oder darin vorhanden ist.

8. System gemäß Anspruch 7, wobei die ladungsdirigierende Verbin dung in dem Vorratsgefäß vorhanden ist, das den aufzufrischen den Flüssigentwickler enthält.