DE2261969A1 - Toner fuer elektrostatografisches entwicklermaterial und verfahren zum herstellen elektrostatografischer tonerbilder - Google Patents

Description

226136-9

XEHOX

Xerox Rqu'are

Eöehester, Efew York 14603

ΪΓ ß A

ϊοιιθ r für elektrostatografisches Eiitv.^ricklermaterial und Verfahren zum Herstellen- elektrostato-graf isolier- Tonerbilder

Die vorlegende Erfindung bezieht sicli auf clektro.-st.atogi-afische Entwickler mit einem Toner- und eineBi Trägermaterial soviie ouf Yerfaliren zum Herstelion von ükmerbildern" durcli Entwickeln einer mit- einem elektrostatischen Latentbild verseienen Oberfläehc mittels eines elektrostatoß-rafischen Entwickler«, der aus einoiii Träger- und einem Tonermaterial besteht.

Die Erfindung ist-"bevorzugt anvendbgp? bei der Erzeugung- und Entwicklung von Bildern auf der Oberfläche von FotowiderstandEiriaterial durch elektrostatografiöche Einrichtungen« Dan eleklTostetografische Verfahren nach der gx~ondlegenden Uo-PB 2 297 691 (CaT¹IsOn) sieht vor, daß eine isolierendeli'otowidewfcandsiichicht gleichmäßig el.ektrostatisch aufgeladen und mit einem Licht-Zilchatten-Bild belichtet Mird_r

BAD

wobei eine Entladung an den belichteten Flächenteilen stattfindet, worauf das e3?haltene elektrostatische Latentbild dadurch entwiekelt wird, daß man ein als "Toner" bezeichnetes, fein verteiltes elektroskopisches Material auf das Latentbild aufbringt. Normalerweise hafter der Toner an denjenigen Flächenteilen des latenfbildes, die eine Ladung zurückbehalten haben, so daß ein dem elektrostatischen Latentbild entsprechendes Pulver- oder Tonerbild entsteht, das auf ein Trägermaterial wie Papier übertragen und auf der Trägermaterialfläche beispielsweise durch Wärmeeiiwirkung dauerhaft. fixiert wird. Im allgemeinen muß der Toner dazu auf eine Temperatur erwärmt werden, bei welcher er fließt oder zu fließen beginnt, so daß der Tonex· auf das Trägermaterial aufgeschmolzen wird. Anstatt durch gleichmäßige Aufladimg der Potowi'derstandsschicht und deren anschließende. Belichtung mit einem Licht-/ Schatten-Bild kann man das elektrostatische Latentbild auch dadurch erhalten, daß man die .Schicht unmittelbar bildmäßig auflädt. Soll keine Übertragung des Pulverbildes stattfinden, so kann dieses direkt auf der Fobowiderstandsschicht fixiert werden. Anstelle des erwähnten Warmfixierens kann auch ein Fixieren mit Hilfe von Lösungs- oder überzugsmittelη stattfinden.

Zum Aufbringen der elcktroskopiachen Teilchen auf das zu entwickelnde elektrostatische Latentbild gibt es bereite,verschiedene Verfahren. Eines davon ist dar» sogenannte.· Pulverwolken-Entwiekeln (powder cloud process) nach der liß-PS 2 221 776·Dabei wird ein Entwicklermaterial, da^ in einem gasförmigen Strömungsmittel, elektrisch geladene Tonerpartikel

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enthält, an der Oberfläche vorbeigeführt, die das elektrostatische Latent "bild trägt. Durch elektrostatische Anziehung werden die Tonerpartikel aus dem Gas an das Latentbild angezogen. Dieses Verfahren ist besonders brauchbar zur Ent-r wicklung bei kontinuierlicher Tonung.

An geeigneter Stelle können andere Entwicklungsverfahren eingesetzt werden, beispielsweise die sogenannte Absenkentwicklung (touchdown development) nach der US-PS 3 166 432.

Ein anderes Verfahren zum Entwickeln elektrostatischer Bilder · bedient sich der sogenannten Magnetbürsten, wie das in der US-PS 2 874 063 beschrieben ist·. Danach trägt ein Magnet ein Entwicklermaterial, das Tonerpartikel und magnetische Trägerkörner aufweist. Das Magnetfeld des Magneten bewirkt die Ausrichtung des magnetischen Trägermatericils in Form einer Bürste« Wenn diese Magnetbürste an. die elektrostatische Bildfläche gelangt, werden Tonerpartikel aus der Bürste durch elektro-

I— statische Anziehung auf das Latentbild übertragen^]In der US-PS 2 618 552 ist ein weiteres Entwicklungsverfahren beschrieben, die sogenannte Kaskaden-Entwicklung. Hierbei wird ein Entwicklermaterial, das verhältnismäßig große Trägerkörner mit einer elektrostatischen Beschichtung fein verteilter Tonerpartikel aufweist, zur Oberfläche des elektrostatischen Latentbildes gefördert, über die es herabrollen oder -rieseln konn, etwa nach Art einer Kaskade oder eines Wasserfalls. Die Zusammensetzung der Trägerkörner wird so ausgewählt, daß die Tonerpartikel auf die erwünschte Polarität triboelektrisch aufgeladen vier den. Strömt das Entwickler gemisch dann über die

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Bildträgerfläche, so werden die Tonerpartikel an den geladenen Flächenteilen des Latentbildes elektrostatisch abgeschieden bzw. daran angebracht, nicht jedoch an den entladenen bzw. Hintergrund-Plächenteilen des Latentbildes. Zufällig auf die Hintergrund-Flächenteile gelangende Tonerpartikel werden größtenteils durch die herabrieselnden Trägerkörner mitgenommen, was anscheinend darauf zurückzuführen ist, daß die elektrostatische Anziehung zwischen dem Toner und dem Trägermaterial größer ist als diejenige zwischen dem Toner und den entladenen Hintergrund-Flächenteilen. Anschließend wird das Trägermaterial zusammen mit überschüssigem Toner erneut verwendet. Das geschilderte Verfahren eignet sich äußerst gut zur reihOtoäßigen Entwicklung bzw. für Bildzeilen-Kopien.

Obgleich einige der beschriebenen Verfahren kommerzielle Verwendung gefunden haben, hat sich unter den gebräuchlichen elektrostatografisehen Entwicklungsverfahren die Kaskadenentwicklung am stärksten durchgesetzt. Die US-PS 3 099 9^3 hat eine Kopiermaschine für den allgemeinen Bürobedarf zum Gegenstand, "bei der diese Kaskadenentwicklung in der Weise benutzt wird, daß ein Entwicklergemisch über die Ober- oder Außenseite einer das elektrostatische Latentbild tragenden Trommel mit waagerechter Drehachse herabströmt. Dazu wird der Entwickler mittels eines endlosen Förderbandes aus einem Vorratsbehälter zum Oberteil der Trommel gefördert. Ist das Entwicklergemisch etwa, über das obere Viertel der Trommel-Iiantelfläche herabgerieselt, so wird es zur Entwicklung weiterer elektrostatischer Latentbilder in das Entwicklungssystem zurückgeführt, wobei in gewissen Zeitabständen geringe Toner-

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mengen zugesetzt v/erden, um die Tonerverarmung durch den Entwicklungsvox*gang auszugleichen. Meist wird das erhaltene Tonerbild auf ein Kopieblatt übertragen und darauf mit geeigneten Einrichtungen, beispielsweise einen Ofen, aufgeschmolzen. Anschließend wird die Trommeloberfläche zur Wiederverwendung gereinigt. Diener Kopiervorgang wiederholt sich bei geder einzelnen mit der Maschine hergestellten Kopie; die Brauchbarkeitsdauer des Entwicklers gestattet gewöhnlich viele Tausend Kopiervorgänge.

Die herkömmlichen Toner werden im allgemeinen auf einem Trägermaterial durch Wärmeeinwirkung fixiert. Dazu müssen solche Toner auf eine Temperatur erhitzt werden, bei welcher der Toner fließt bzw. zu fließen beginnt, um das Aufschmelzen des Toners auf das Trägermaterial zu bewirken. Dieses Aufschmelzverfahren bringt zwar allgemein zufriedenstellende Ergebnisse, hat jedoch einige Uachteile. So eignet es sich verhältnismäßig wenig für Schnellkopiermaschinen, weil ein gewisser Zeit- und Leistungsaufwand notwendig ist, um den Toner so weit aufzuheizen, daß er sich mit dem Trägermaterial stoffschlüssig verbindet. Man hat versucht, Toner mit hohem Schmelzbzw. Erweichungspunkt rasch dadurch aufzuschmelzen, daß man überdimensionierte Heizvorrichtungen benutzte. Hierbei ergaben sich jedoch Schwierigkeiten, we^il Kopieblätter aus Papier versengt wurden und die von der Heizvorrichtung erzeugte Wärme nur unzureichend oder nicht schnell genug abgeführt werden konnte. Um ein derartiges Yersengen oder Verbrennen zu vermeiden, benötigt man zusätzliche Gerate, beispielsweise komplizierte und aufwendige Kühleinrichtungen, um die von der Heizvorrichtung erzeugten großen Wärmemengen zu beherrschen. Wird

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die entstandene V/ärrae nur teilweise abgeführt, so ergibt sich eine Beeinträchtigung des Personals und die Gefahr einer Beschädigung hitzeempfindlicher Maschinenbestandteile. Ungünstig ist auch, daß der vermehrte Raumbedarf und die hohen Betriebskosten solcher Heiz- und Kühleinrichtungen häufig den Vorteil hoher Kopiorgeschwindigkeit wirtschaftlieh zunichte machen.

Zur Abhilfe hat man Toner mit niedrigem Schmelz- bzw. Erweichungspunkt benutzt, meist Harze von niedrigem Molekulargewicht, die sich bei verhältnismäßig niedrigen Temperaturen leicht aufschmelzen lassen. Hierbei hat es sich jedoch als nachteilig herausgestellt, daß auf den wiederzuverwendenden Fotowiderstandsflächen dicke Schichten aus solchem Material entstehen, die eine Bildverschlechterung bewirken und die Stillstandszeiten bei der Maschinenwartung stark verlängern. Bei den Auf schmelzbedingungen in Schnellkopiermaschinen "bzw. -Vervielfältigungsgeräten zersetzen sich viele Harze von niedrigem Molekulargewicht. Außerdem bilden derartige niedrigschmelzende Toner auf dem Kopieblatt klebrige Oberflächen, die leicht verschmieren und sich vielfach auch auf benachbarten Blättern abdrucken. Hinzu kommt, daß niedrigschmelzende Toner schon bei Temperaturen klebrig werden, die während der Lagerung oder des Betriebes in Schnellkopicrinaschinen auftreten können. Das führt meist zu einem Verklumpen oder Verbacken des Toners bzw. Entwicklers bei der Lagerung und in der Maschine, so daJ3 vor der Inbetriebnahme der Maschine und während ihres Laufes die Tonerabgabe unzureichend oder ungleichmäßig ist. Eine v/eitere Schwierigkeit besteht darin, daß diese

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Stoffe sich in herkömmlichen Zerkleinerungsgeräten kaum oder gar nicht zerkleinern lassen, da sie bei Temperaturen klebrig werden, die während des Zerkleinerungsvorganges auftreten«

Venn das Tonermaterial · bei der Kaskaden- bzw. Absenk-Entwicklung mit der Oberfläche des Trägermaterials in Reibkontakt gelangt, muß der Toner eine Ladung richtiger Polarität annehmen können. Bei vielen Tonern werden aber die triboelektrisehen und Strömungs-Eigenschaften durch Schwankungen der Umgebungs-Feuchtigkeit nachteilig beeinflußt. Beispielsweise schwanken die triboelektrisehen Werte einiger Toner bei entsprechenden Veränderungen der relativen Luftfeuchtigkeit, so daß sie in elektrostatografischen Systemen und insbesondere in Präzisions-Kopierautomaten nicht verwendbar sind, wo Toner mit stabilen und vorausbestimmbaren triboelektrisehen Werten eingesetzt werden müssen. Die Stabilität der triboelektrischen Eigenschaften des Trägermaterials wird auch dadurch beeinträchtigt, daß bei einigen Tonern ein Aufprallen auf die Oberfläche der Trägerpartikel stattfindet. Beim Langzeitgebrauch von Entwicklergemischen und ihrer fortgesetzten Wiederverwendung in automatischen Entwicklungsvorrichtungen kommt es zwischen den Träger- und den Tonerpartikeln zu zahlreichen Zusammenstößen, die eine stoffschlüssige Verbindung der Tonerteilchen auf oder in der Oberfläche der Trägerkörner zur Folge haben. Die allmähliche Anhäufung von auf der Oberfläche der Trägerkörner dauernd.haftendem Toner verändert den triboelektrischen Wert des Trägermaterials und führt unmittelbar zu einer Verschiechte rung der Kopierquälität, weil das Trägermaterial schließlich die Fähigkeit verliert, Tonerpartikel zu tragen. Außerdem wirken zahlreiche bekannten Träger- und Tonermaterialien als Schleifmittel, und die Schleifberührung zwischen den Toner-

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partikeln, den Trägerkörnern und den elektrostatografisehen Bildflachen beschleunigt den gegenseitigen Verschleiß der Teilchen bzw. Flächen.

Die ßchichtbildung auf den wiederzuverwendenden Fotowiderstandsoberflächen und der Aufprall-Effekt führen ferner zu dem sogenannten Perlenkleben (bead sticking), d.h. dem Anhaften von Trägermaterial-Perlen auf den wiederzuverwendenden Fotowiderstandsflächen. Wenn dies auftritt, werden beim Eeinigen die Trägermaterial-Perlen auf der Fotowiderstandsfläche hin' und her gerieben, so daß sie zerkratzt und abgetragen wird. Das Ersetzen von Trägermaterial, insbesondere von Zwischenträgern und elektrostatische Bilder tragenden Oberflächenteilen, ist ein aufwendiger und zeitraubender Vorgang.

Von elektrostenografischen Kopien erwartet man eine gute Zeilenauflösung bei ausreichendem Bildkontrast und genügender Deckung der vollen Flächenteile. Versuche, entweder die Zeilenauflösung bzw. den Bildkontrast oder die Vollflächendeckung zu verbessern, gehen jedoch regelmäßig auf Kosten der jeweils anderen Eigenschaften). Auch wenn man die Bilddichte durch Niederschlagen größerer Tonerpartikelmengen auf dem elektrostatischen Latentbild -.steigern¹- möchte, ergibt sich meistens eine nachteilige Zunahme der Teilchendichte im Hintergrund.

Ein weiterer schwerwiegender Nachteil bei Kopiermaschinen, in denen zum Fixieren des thermoplastischen Toners auf dam Bildträgermaterial Wärme benutzt wird, besteht in der !allgemeinen Funktionsunfähigkeit nach längeren Stillstandszeiten. Es wird

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nämlich eine gewisse Anlaufzeit "benötigt, bis die Temperatur der Heizvorrichtung den Betriebswert erreicht hat, weswegen es gewöhnlich notwendig ist, die Temperatur der Heizvorrichtung ungefähr in der Fähe der Betriebstemperatur zu halten, damit die Maschine kurz nach dem Einschalten bereits richtig arbeiten kann. Dies bedeutet natürlich einen ständigen Heizenergieverluat, während die Maschine außer Betrieb ist.

Als Tonerpartikel benutzt man meist thermoplastische Harze mit Schmelz- bzw. Erweichiuigsteiaperaturen, die deutlich oberhalb jeder Umgebungstemperatur liegen, Vielehe während der elektrostatischen Abscheidung auftreten könnte. Außer den, in der US-PS 2 297 691 angegebenen Entwicklerpulvern bzw. Tonex¹-materialien sind weitere solche Stoffe insbesondere zur Verwendung mit den neueren' Entwicklungsverfahren aufgefunden worden, einschließlich der oben beschriebenen Kaskaden-Entwicklung. Grob gesagt bestehen solche Toner aus verschiedenen besseren Harzen im Gemisch mit unterschiedlichen Pigmenten., beispielsweise mit Ruß.. Unter den diesen Stand der Technik umfassenden Druckschriften sei die US-PS 2 659 670 genannt, die ein Tonerharz aus kolophonium-modifiziertem Phenolformaldehyd beschreibt, die US-PS (Reissue) 25 1J6 betreffend eine elektrostatοgrafischen Toner mit einem polymerisierten Styrolharz und die US-PS 3 079 3^2, die sich auf ein plastifiziertes Copolymerharz bezieht, dessen Gomonomere Styrdl sowie.Butyl-, Isobutyl-, Ithyl-, Propyl- und/oder Isopropylmethacrylat sind.

Herkömmlich hat man solche Toner allgemein dadurch hergestellt, daß man ein wärmeerweichtes Harz und einen Farbträger gründlich zu einer gleichförmigen Dispersion vermischt hat, beispiels-

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weise durch Mischen in einem Gummirührwerk od. dgl. und durch weiteres Zerkleinern des Materials nach dem Kühlen, um kleine Teilchen zu erhalten. In dieser V/eise hergestellte Toner haben zu in gewisser Hinsicht ausgezeichnetem Material geführt, das aber noch gewisse Mängel aufweist. So haben diese Toner im allgemeinen einen verhältnismäßig großen Bereich von Teilchengrößen. Beträgt beispielsweise die durchschnittliche Tonerpartikelgröße bei der Herstellung nach diesem Verfahren allgemein etwa ^lj> bis 10 μια, so erstreckt sich der Bereich der tatsächlich vorkommenden Teilchendurchmesser über mehrere GrößerOrdnungen, z.B. nicht selten von ^ 20 bis < 0,02 um.

Bei den nach dem erwähnton Verfahren hergestellten Tonern bestehen ferner gewisse Einschränkungen hinsichtlich des verwendbaren Materials, da das gefärbte Harz hinreichend bröckelig sein muß, um mit wirtschaftlicher Verarbeitungsgeschv/indigkeit zerkleinert werden zu können. Hieraus ergibt sich die Schwierigkeit, daß bei für die Schnellzerkleinerung hinreichender Bröckeligkeit des gefärbten Hartes ein noch größerer Bereich der Partikelgroßen unvermeidlich ist, da beim Zerkleinern verhältnismäßig große Anteile an feinem Staub anfallen und vielfach bei der Verwendung in der elektrostatografischen Bildentwicklung ein weiteres Zerkleinern mit Peinstaubbildung auftritt. Alle übrigen Anforderungen an elektrostatografische Entwickler bzw. Toner, einschließlich Stabilität bei der Lagerung, Klumpenfreiheit, richtiger triboelektrischer Entwicklungseigenschaften und niedrigen Schmelz- bzx/. Erweichungspunktes für das Varraaufschmelzen, werden durch die oben erwähnton Bedingungen noch zusätzlich -verschärft, die aus der Tonerherstellung resultieren. Einige Entwicklermaterialien Eilt Toner-

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partikeln aus Harzen von niedrigem Molekulargewicht sind trotz im übrigen vorteilhafter Eigenschaften, z.B. gut brauchbarer triboelektrischer Kennwerte, in der Praxis dennoch ungeeignet, weil sie sowohl bei der Aufbewahrung als auch bei der Verarbeitung leicht verbacken bzw. verklumpen und Agglomerate bilden.

Für die Verwendung als elektrostatografische Entwicklermaterialien sind grundsätzlich auch durch Druck fixierbare Toner wegen ihres sehr niedrigen Energiebedarfs in Betracht zu sieben. Die für einwandfreies Arbeiten der Kopiermaschine an den Toner zu stellenden Anforderungen laufen jedoch denen für das Druckfixieren entgegen. So erfordert ein geringes? Tonerzusammenbacken eine hohe Erweichungstemperatur und gute mechanische Festigkeit des Toners, wogegen für das Druckfixieren die Erweichung und ein viskoses Fließen bei !Raumtemperatur benötigt werden. Eine weitere Schwierigkeit bei druckfixierbaren Tonern ist die Notwendigkeit, sdche Stoffe vor dem unter Druck erfolgenden Aufschmelzen auf Papier oder ein geeignetes anderes Trägermaterial sehr vorsichtig zu handhaben, damit diese Toner nicht vorzeitig verschmelzen.und in der Entwicklerstation zu einer Verdichtung oder Zusammenpressung führen. Deswegen muß allgemein ein Kompromiß gefunden werden in Form eines Materials, das sich bei niedrigem Druck auf Papier fixieren läßt, jedoch in der Entwicklerkammer nicht zusammenbackt. Eine Hauptursäche des vorzeitigen Verschmelzens ist die Schleifwix'kung der herumwirbeluden Trägerkörner am Tonermaterial, und zwar sowohl bei normaler Kaskaden- als auch bei Magnetbürstenentwicklung.

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Materialien, die im kalten Zustand fließen, haben die Erzeugung klebriger Bilder auf dem Kopieblatt zur Folge, \*obei oft ein Abdruck auf dem benachbarten Blatt stattfindet. Bei Tonerpartikeln, die im kalten Zustand (zeinfließende Materialien enthalten, tritt während der Herstellung, im Versandbehälter, aber euch in der elektrostatografischen Kupiermaschine das erwähnte Zusammenbacken, die Blockbildung und ein Verkrusten ein. Von einem Tonermaterial wird verlangt, daß es eine Ladung richtigen Vorzeichens annehmen kann, beispielsweise wenn es in Reibberührung mit einer Oberfläche von Trägermaterial bei der Kaskaden-, Magnetbürsten- oder Absenkentwicklung gelangt. Manche Tonermaterialien, die viele für elektrostatografische Toner sehr wünschenswerte Eigenschaften haben, lassen sich nur schlecht abgeben bav/. verteilen und können aus diesem Grunde in automatischen Kopier- und Vervielfältigungsmascliinen nicht verwendet werden. Andere Toner lassen sich zwar gut abgeben oder verteilen, liefern aber nur schlechte Bilder mit niedriger Dichte, geringer Auflösung oder zu kräftigem Hintergrund. Gewisse Toner sind außerdem bei Verarbeitungsgängen unbrauchbar, die eine elektrostatische Übertragung mit enthalten.

Zur Trennung einer flüssigen Phase von einem wässrigen Medium kennt man das Verfahren der Koaaervation, bei spiel sT-iei se nach den US-PS 2 800 457 und 2 800 458. Gemäß dieser Methode erhaltene Tonermaterialien, z.B. solche mit gekapselter Tinte, sind jedoch allgemein brüchig; die Hüllen sind nach dem Fixieren lose, was zu einem Verschmierendes entwickelten Bildes führt. Derartige Tcnermaterialien haben außerdem meist sehr schlechte elektrostatografische Eigenschaften, weil der ge-

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kapselte Inhalt durch die Hülle hindurch diffundiert und so die triboelektrischen Eigenschaften verändert. Bei Material mit aufgeplatztem Flüssigkern wird außerdem die Kopierqualität dadurch beeinträchtigt, daß ein Auslaufen nach oben und zur Seite stattfindet, was das Auflösungsvermögen verschlechtert. In anderen Druckschriften, beispielsweise den US-PS 3 080 250 und 3 586 822, sind Kapseln mit Lösungsmitteln beschrieben, die einen Teil des Toners klebrig machen und so das Fixieren des Bildes unterstützen. Bei diesen Stoffen sind jedoch KLustdLgkeiten gekapselt, und wenn die Eapselhülle, gerissen oder geplatzt ist, fließt der Inhalt auch dann sichtbar aus, wenn wenig oder kein Druck ausgeübt wird, und infolge des Lösungsmittels treten allgemein nachteilige Dämpfe auf.

Es ist ein wichtiges Ziel der Erfindung, unter "Vermeidung dieser und V^eiterer ITachteile des Standes der Technik mit einfachen uniwirtschaftlichen Mitteln verbesserte Toner bzw. Entwickler und Entwicklungsv erfahr en zu schaffen, die zur Verwendung ,in Schnellkopierinaschinen und -vervielfältigungsgeräteii geeignet und auch bei rauhem Betrieb zuverlässig brauchbar sind. Insbesondere soll ein Toner nach der Erfindung mit möglichst kleiner Leistung rasch auf ein zu "entwickelndes Bild aufgeschmolzen v/erden können und bei den Aufschmelzbedingungen stabil sein, hohe Beständigkeit gegen mechanische Einwirkungen wie Stoß, Reibung bzw. Verschleiß und Abrieb besitzen, triboelektrische Stabilität haben, weder verschmieren noch agglomerieren, bereits bei nj edrigen elektrostatischen Anfangs-Oberflachenpo.tentiGl.en wirksam sein, dichte Tonerbilder ermöglichen, sich bei der Entwicklung leicht vom Trägermaterial an Hintergrundflächen ab-

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lösen sowie von einer elektrostatografischen Bildfläche gut auf ein Kopiermaterial übertragen lassen und eine bequeme Reinigung der elektrostatografischen Bildflächen gestatten.

Die Erfindung schafft durch Druck und/oder Wärme fixierbare, gekapselte elektrostatografische Toner mit einem weich-festen Kern-Bindemittel und einer polymeren Hülle; ferner Entwicklergemische unter Verwendung solcher Toner; und schließlich Verfahren zum Herstellen sichtbarer elektrostatοgrafischer Tonerbilder durch Benutzung derartiger Entwickler·

Bei einem elektrostatografischen Entwicklermaterial aus einem gegebenenfalls an einem Trägermaterial¹ 'lösbar'haftenden Tonermaterial mit fein verteilten Tonerpartikeln ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Tonerpartiire 1 eine Teilchengröße im Bereich von etwa 0,5 bis etwa 1000 um sowie eine Blockbildungntomperatur von wenigstens etwa ^S ⁰C haben und daß das Tonermaterial ein Färbemittel mit Farbkörpern bzw. Pigmenten, Farbstoffen und/oder Gemischen daraus sowie ein weich-festes Binde~ mittel-Kernraaterial innerhalb einer Hülle aufweist.

Insbesondere sieht die Erfindung vor, daß das Kernmaterial bei

—1 einer Schergeschwindigkeit von etwa 75 s und OMgelningo-

Ä ' ■ 8 temperatur eine Viskosität zwischen etwa 5 χ 10 und etwa 10 P sowie eine (Glas-)Übergangs- bzw. Sprungtempera bur liat, die unterhalb oder höchstens wenige Grad oberhalb jejaex Temperatur liegt, welche ein mit dem Toner erzeugtes Bild erreicht, namentlich unterhalb etwa 30 ⁰C.

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Nach der Erfindung kann das.Kernmaterial in einem Hüllenmaterial mit einer Blockbildungstemperatur von wenigstens etwa 38 °G^;»· einer (Glas-)Übergangs- bzw. Sprungtemperatur oberhalb etwa 50 °C, einem Elastizitätsmodul oberhalb etwa 7 kp/ciruEtd einer Druckfestigkeit oberhalb etwa 35 kp/cm gekapselt sein.

Während das Kernmater.ial vorzugsweise ein in kaltem Zustand fließfähiges, polymeres Bindemittel und insbesondere scherbar (shear sensitive) ist, das bei geringer Druck- bzw. Spammngseinwirkung während kurzer Beobachtungszeiten kein merkliches. Fließen erkennen läßt, jedoch bei großer Druckbzv/. Spannungseinwirkung merklich fließt, und da>s mit einem Substrat bzw. Trägermaterial gut haftend stoffschlüssig verbindbar ist, beispielsweise ein Reaktionsprodukt von Isopropylidendipherioxypropanol und Adipinsäure und/oder Sebacinsäure, hat das Hülienmaterial nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung eine Schmelz- bzw. Erweichungstemperatur oberhalb etwa 40 ⁰C und/oder einen Elastizitäts-

modul oberhalb etwa 70 kp/cm sowie eine Druckfestigkeit oberhalb etwa 140 kp/cm . Das Gevrichtsverhältnis von Kern- zu Hüllenmatecrial kann im Bereich zwischen etwa 99 : 1 und etwa 1 : 99 liegen. Vorzugsweise ist das Färbemittel in einer Menge von etwa Ί bis etwa 20 Gewichts-% des Tonermaterials' vorhanden.

Ein Verfahren zum Herstellen elektrostatografischer Tonerbilder mit Hilfe eines elektrostatögrafischen Entwicklermaterials aus einem Träger- und einem Tonermaterial mit fein verteilten Tonerpartikeln ist nach der Erfindung so gestaltet, daß Toner-

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material mit einer Teilchengröße zwischen etwa 0,5 und etwa 1000 }un sowie einer Blοckbildungstemperatur von wenigstens etwa 58 °C verwendet wird, das ein Färbemittel mit Farbkörpern bzw. Pigmenten, Farbstoffen und/oder Gemischen daraus soxvie ein weich-festes Bindemittel-Kernmaterial innerhalb einer Hülle aufweist, und daß zumindest ein Teil der fein verteilten Tonerpartikel mit einer ein elektrostatisches Latentbild aufweisenden Oberfläche in Berührung gebracht, davon angezogen und daran, bildmäßig haftend fixiert wird. Gemäß einer Weiterbildung dieses Verfahrens kann das Tonerbild auf eine Bildträgerfläche übertragen und darauf fixiert werden. Bevorzugt werden Materialien der oben angegebenen Art verwendet. Auch hierbei kann das Tonermaterial hydrophobes Siliziumdioxidpulver aufweisen, insbesondere in Mengen zwischen etwa 0,02 und etwa 1,00 Gew.-% des Tonermaterials.

Das erfindungßgomäße gekapselte elektrostatografische Tonermaterial ist druckfixierbar und vor allem auch deshalb besonders vorteilhaft, weil das Aufschmelzen mit größerer Geschwindigkeit und kleinerem Druck vor sich gehen kann. Nach der Erfindung eithält der gekapselte Toner ein Kernmaterial, das bei einer gewissen I'Ünde st-Druck- bzw. Spannungsbeanspruchung merklich zum Fließen kommt und eine genügende Haftfestigkeit bzw. Bindewirkung aufweist, um die Kapselhülle mit einem Bildträger stoffschlüssig fest zu verbinden.

Der erfindungsgemäße elektrostatografische Toner enthält ein weich-festes Bindemittel-Kernmaterial innerhalb e^nes Hüllenmaterials, und ein solcher Toner bzw. Entwickler hat physikalische und chemische Eigenschaften, die den herkömmlichen

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Tonern bzw. Entwicklern weit überlegen sind. Insbesondere enthalten die druckfixierbaren Toner erfindungsgemäß solche gekapselten Tonermaterialien, deren Kernmaterial ein bei Umgebungstemperatur weich-festes Bindemittel ist oder bei Erwärmung auf eine Temperatur zwischen etxira 20 und etwa 120 ⁰C weich-fest wird. Der Ausdruck "weich-· fest" bezieht sich dabei auf alle Materialien, die bei Kurzbeobachtung unter geringer Beanspruchung kein merkliches Fließen, bei großer Beanspruchung jedoch ein starkes !'ließen zeigen und eine große Adhäsionswirkung besitzen.

Zu den erfindungsgemäßen gekapselten druckfixierbaren Tonerngehören Materialien, die ein im kalten Zustand fließfähiges, polymeres Bindemittel haben und ohne Wärmeeinwirkung druckfixierbar sind, wobei die Viskosität bei einer Schergeschwin-

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digkeit von etwa 75 s und Umgebungstemperatur zwisehen etwa

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5 x 10 und etwa 10 P beträgt und die (Glas~)Übergangs~ bzw. Sprungtemperatur (Tg) unterhalb etwa 30 °G liegt.

Kernmaterialien mit einer "Viskosität, die bei einer Schergesehwindigkeit von etwa 75 s~ und der (Umgebungs-)Temperatur eines Druckfixier gerät es zwischen etwa 5 x 10 und etwa 10 P beträgt, können nach der Erfindung auch eine (Glas-)Übergangs- bzw. Sprungteinperatur haben, die unterhalb oder höchstens wenige Grad oberhalb der Temperatur des Druckfixiergerätes liegt. Solche gekapselten Toner, deren Übergangstemperatur -(Tg) etwas höher liegt oder die bei Umgebiingstemperatiir eine höhere Viskosität haben, können unter kombinierter Einwirkung von Druck

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und Wärme fixiert werden. So ist nach der Erfindung beispielsweise vorgesehen, das Druckfixieren mit Unterstützung durch Wärme auszuführen, indem eine Walze, insbesondere eine Stahlwalze, auf etwa 45 ⁰O erwärmt wird und. Kernmaterialien benutzt werden, deren Viskosität bei etwa 45 ⁰C im Bereich von etwa

/ig
5 x 10 bis etwa 10 P liegt. Besitzt das Kernmaterial mehr als eine erkennbare (Glas-)Übergangs- bzw. Sprungteinperatur, z.B. wenn es zwei oder mehr Phasen enthält, so braucht nur eine Übergangstemperatür den oben genannten Temperaturbedingungen zu genügen.

In gewissen Fällen ist es günstig, scherbare Kernmaterialien zu benutzen, also solche, die in Abhängigkeit von der wirksamen Schergeschwindigkeit deutlich verschiedene Viskositäten, be-Bitzen können. Im Falle der Verwendimg scheinbarer Kernmaterialien kann die Viskosität bei sehr niedrigen Schergeschwindigkeiten den oben erwähnten Bereich weit überschreiten. Schergeschwindigkeiten, wie sie in vorteilhaft benutzbaren Druckfixiergeräten auftreten, bedingen jedoch im allgemeinen

Viskositäten unterhalb etv/a 10 P.

Zum Fixieren der erfindungsgemäßen Toner kann jeder geeignete Druck angewandt werden. Zweckmäßig sind Drücke unterhalb etwa 10,7 kp/cm, da zumindest einige Papiersubstrate bei höheren Drücken kalandriert bzw. satiniert werden und dadurch ihre Textur sowie ihr äußeres Aussehen verändern. Die Obergrenze des anwendbaren Druckes hangt in jedem Falle von dem jeweils benutzten Substrat ab. Erfolgt das Fixieren der erfindungsgemäßen Toner in einer elektrostatografisehen Druckfixiei/vor--

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richtung mit Wärmeunterstützung,' so kann jede geeignete Temperatur benutzt werden, beispielsweise innerhalb des Bereichs von etwa 38 bis etwa 71 C.

Nach der Erfindung zu verwendende Hüllenmaterialien haben allgemein eine größere Viskosität als das Kerninaterial und zeigen.bei mäßigen Drücken und Temperaturen, wie sie während der Lagerung auftreten können, gewöhnlich keine Fließfähigkeit. Z.B. hat amorphes Hüllenmaterial eine (Glas-)Ubergangs- bzw. Sprungtemperatur oberhalb etwa 50 C und kristallines Hüllemnaterial einen Schmelz- bzw..Erweichungspunkt oberhalb etwa 40 ⁰C. Besitzt das Hüllenmaterial mehr als eine ■Übergangsbzw. Schmelztemperatur, so liegt im allgemeinen zumindest eine Übergangstemperatur oberhalb etwa 50 ⁰G oder zumindest ein Schmelzpunkt oberhalb etwa Ά-Q ⁰C, während weitere Übergangs- bzw. Schmelztemperaturen oberhalb oder auch unterhalb dieser Temperaturen liegen können. Vorzugsweise ist das Hüllenmaterial spröde und etwas bröckelig, v/eil diesen Eigenschaften ein leichtes und vollständiges Aufreißen der gekapselten Toner zur Freisetzung des Bindemittel-Eernmaterials zu verdanken ist. Andererseits ist es für gewisse Anwendungen vorzuziehen, Hüllenmaterial zu benutzen, das bei Fixierbediigjmgen zähe und weniger starr ist und daher bei Fixiertemperatur und Druckeinwirkung eine geringe Fließfähigkeit besitzt. Ein solches Hüllenmaterial ist besonders geeignet beim Fixieren des Tonerbildes unter Einwirkung von Wärme und Druck.

Hülleniaaterial für die erfindungsgemäßen gekapselten Toner umfaßt einen sehr weiten. Bereich von rheologischen Eigenschaften,

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da man durch Einstellung der Hüllendicke Schwankungen der Hüllenmaterialeigonschaften weite st gehend ausgleichen kann. Die Eigenschaften geeigneter Hüllenmaterialien hängen ferner von den Eigenschaften des benutzten Kernmaterials ab. Beispielsweise kann man den Elastizitätsmodul des HüTleninaterials und die Hüllendicke so kombinieren, daß die Viskosität des benutzten Kernmaterials kompensiert wird, was bei den während des Fixierens herrschenden Temperaturen und Drücken entweder den Brxich einer spröden Hülle oder das Reißen einer duktilen Hülle bewirkt. Zufriedenstellende Ergebnisse erzielt man z.B. mit Hüllenmaterial, dessen Elastizitätsmodul größer als etwa 7 kp/cm und dessen Druckfestigkeit größer als

etwa 35 kp/cm" ist. Bevorzugt wird jedoch Hüllenmaterial mit

ο einem Elastizitätsmodul oberhalb etwa 70 kp/cm und mit einer

Druckfestigkeit oberhalb etwa 140 kp/cm , weil die gekapselten Tonerpartikel dann verbesserte Fixiereigenschaften haben und nicht zusammenbacken. Zu den bevorzugten Hlilleninaterialien gehören beispielsweise Polystyrole, Polycarbonate sowie die Reaktionsprodukte von dinieren Säuren mit linearen Dicminen.

Überraschend hat sich gezeigt, daß zwischen der (Glas-)üTjergangs- bzw. Sprungtemperatur des Kemmaterials und der Druckfixierbarkeit der gekapselten Toner nach der Erfindung eine Korrelation besteht. Die Fixierfähigkeit dieser gekapselten Toner nimmt nämlich allgemein zu, wenn die Übergangstemperatur (Tg) des Kemmaterials abnimmt. Es wird angenommen, daß die beobachtete Wirkung der niedrigeren Übergungstemperatur mit ihrem Einfluß auf die Viskosität zusammenhängt. Anscheinend ist eine notwendige Bedingung für das Druckfixieren, dajj die über-

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gangstemperatixr (Tg) des Kernmaterials unterhalb der Fixier-temperatur liegt, weil die Anforderungen an die i'ließfähigkeit oder Viskosität des Kernmaterials oberhalb der Übergangstemperatur nicht erfüllt werden können. Umgekelrt erscheint es unwahrscheinlich, daß eine niedrige Übergangstemperatur an sich, d.h. ohne eine zugehörige Viskositätsabnahme, eine verbesserte Druckfixierbarkeit bewirken könnte. In bezug auf die Zweckmäßigkeit eines Kernmaterials mit hohem Molekulargewicht glaubte man, daß ein monomeres oder oligomeres Kernmaterial eine zu geringe Bindef.estigkeit (cohesive strength) besitzen würde, um gutes Fixieren zu ermöglichen. Es wurde jedoch gefunden, daß Unterschiede in der Fixierbarkeit nicht so sehr auf einer Abhängigkeit der Bindefestigkeit vom Molekulargewicht beruhen, sondern vor allem von der Kernviskosität abhängen. .

Außerdem hat sich herausgestellt,, daß zwischen der 'Übergangstemperatur (Tg) des Wand- odex· Hüllenmaterials und der Blockbildungstemperatur des Toners eine hinreichend gute Korrelation besteht. Sind beispielsweise Kernmaterial und Wand- bzw. Hüllenmaterial etwa im Verhältnis 1 : 1 vorhanden, so entspricht die Blockbildungstemperatur des Toners ungefähr der Ubergangstemperatur des Wand- bzw. Eüllenmaterials. Aus Untersuchungen -der Zerdrüclibarkeit- und dey Druckfixierfähigkeit ergibt sich, daß bei einem gegebenen Wand- bzw. Hüllenmaterial wie z.B. Polystyrol ein höheres Molekulargewicht und vermutlich eine höhere Festigkeit auch einen fester gekapselten Toner liefert, der sich nicht so leicht zerdrücken läßt. Auch wü?den Hinweise darauf gefunden, daß ein größeres Verhältnis von Kern-

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zu Hüllenmaterial bessere Fixierfähigkeit ergibt, jedoch keinen bestimmbaren Einfluß auf die Zerdrückbarkeit des Toners hat. Insgesamt scheint es, daß die Zerdrückbarkeit und die Fixierfähigkeit des Toners durch Veränderungen des Hüllen- bzw. Kernmaterials einerseits und des Verhältnisses von Kern- zu Ilüllenmaterial andererseits in gleicher Weise, jedoch in verschiedenem Ausmaß beeinflußt werden. Geht, man bei ähnlichem Kerniaaterial von einem Polystyrol niedrigen Molekulargev/ichts zu Hül.tonmaterial aus Polystyrolen mit höherem Molekulargewicht über oder wird das Verhältnis von Kern- zu Hüllcrunaterial auf 1 : 1 verringert, so sinkt die Fixierfähigkeit allgemein ab, jedoch nicht in dem Maße, in welchem die Zerdrückfestigkeit Eimirnmt. Messungen der Zerdrückbarkeit an gekapselten Tonern mit verhältnismäßig strömungsfähigem Kern stimmen gut mit der Annahme überein, daß zwischen Zerdrückbarkeit und Zusammenbacken eine direkte Beziehung besteht. Bei einem gekapselten Toner mit einer Hülle aus Polystyrol hohen Molekulargewichts stellt man eine Zusaimaenbackfähigkeit fest, die etwa, halb so groß ist wie diejenige, die eine Polystyrolkapselung mit niedrigem Molekulargewicht bei ähnlichem Kernmaterial auf v/eist, während die Fixierfähigkeit im wesentlichen die gleiche ist.

Das erfindungsgemäße Kapseln eine« weich-festen Bindemittels in einem Hüllenmaterial mit wünschenswerten elektrostatografischen Eigenschaften ergibt einen elektrostatografiscben Toner bzw. Entwickler, der gute mechanische und elektrische Eigenschaften aufweist und bei niedrigem Druck mit unbeheizten Andrückwalzen auf Papier odei* ein ondex^en Übertragungsmittel fixiert werden kann. Das Kernmaterial wird dabei .so ausgewählt,

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daß es eine hohe Bindefestigkeit (adhesive bond) zwischen dem Bildträgermaterial -and dem Hüllenmaterial bei den Bedingungen liefert, die zum Aufreißen der Kapseln erzeugt werden. Man bestimmt das Hüllenmaterial, die Kapselgeometrie und das Verhältnis von Hüllen- zu Keriimaterial in Abhängigkeit von den gewünschten elektrostatografischen Eigenschaften und der zu erzielenden Maschinenleistung so, daß die Kapseln bei niedrigem Walzendruck zum Aufplatzen bzw. Reißen kommen können. Als elektrostatografischer Toner, der auf einem Substrat: im Durchlauf zwischen unbeheizteii Stahl-Andrückwalzen fixiert werden kann, werden erfindungsgemäß Mikrokapseln benutzt, die ein weich-festes Bindemittel in einer Hülle enthalten, welche -beispielsweise aus einem !Copolymer von Styrol und einem niedrigeren A'Kylraethacrylat oder aus einem Polystyrol besteht. Die damit fixierten Bilder verschmieren nicht uirL sind unter normalen Gebrauchsbedingungen auch nicht klebrig.

Zum Herstellen der erfindungsgemäßen gekapselten Tonermaterialien kann jedes geeignete Verkapselungs-VerfahiCGn benutzt werden. Typische Verarbeitungsgänge sind in der Veröffentlichung von Dr. M. V/. Eanney [Hoyes Development Corporation, Park Ridge, Hew Jersey], "Microencapsulation Technology" (1969) beschrieben. In einer parallelen Patentanmeldung ist ein Verfahren der Anmelderin beschrieben, gemäß welchem, in eiiier einzigen Stufe dos Zerstäubens und Sprühtrocknens einer einphasigen Lösung von Kern- und Hüllenmaterial flüssige, halbfeste und feste Bindemittel-Kernmaterialien eingehüllt bzw. gekapselt werden können. Der im wesentlichen lösliche Teil eines Kernmaterials kann in dem im'wesentlichen löslichen Teil

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eines Hüllenmaterials, dessen Löslichkeit von derjenigen des Kernmaterials abweicht, dadurch verkapselt werden, daß das Kern- und das Hüllcnmaterial in wenigstens einem verhältnismäßig flüchtigen Lösungsmittel aufgelöst werden, daß man praktisch gleichzeitig kleine Einzeltröpfchen der Lösung bildet und daß man zur Erhöhung der Konzentration des gelösten Kern- und Hülleiimaterials aus jedem einzelnen Tröpfchen zumindest einen Teil des Lösungsmittels verdampft, wobei im wesentlichen das gesamte Kemrnaterial sich als eine lösungsmittelarme Phase bevorzugt abtrennt, worauf weiteres Lösungsmittel aus jedem Tröpfchen entfernt wird, so daß sich das Hüllenmaterial rund um das Kernmaterial festsetzt und in dieser Weise praktisch trockene, kugelförmige Partikel oder Teilchen bildet, welche das im Iiüllenmaterial gekapselte Kernmaterial enthalten.

Das geschilderte Verfahren zum Herstellen des erfindungsgemäßen Tonermaterials beruht im Grunde darauf, daß die Bestandteile einschließlich des Lösungsmittels bzw, Lösungsmittelgemisches in der Weise ausgewählt werden, daß eine Konzentrationsänderung des Lösungsmittels bzw. der Lösungsmittel und der gelösten Stoffe während des Trocknens sowie in manchen Fällen eine PH- oder Temperaturäiiderung der zerstäubten Lösung die Phasentrennung des Kernmaterials in Gestalt einer lösungsmittelarnen Phase hoher Oberflächenspannung in einer Hüllenmateriallösiing bewirkt. Letztere umgibt anschließend die Kernmaterialphase, kapselt sie und bildet schließlich nach Verdampfung des Lösungsmittels eine im wesentlichen trockene, feste Kapselhülle,

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Die abgetrennten Phasen, d.h. die Kernma.terialpJb.ase einerseits und die Hüllenmaterialphase andererseits, .können ' : lösungsmittelarm-imd-müssen-nicht lösuiigsmii;telfre.i sein. Das so erhaltene gekapselte Produkt, dessen Teilchen, einen Flugstaub bilden, kazm als trockenes, frei -strömendes-Medium in jeder geeigneten Einrichtung oder herköimnliclien Vorrichtung aufgefangen werden. -

Anzumerken ist, daß Vorstehend zwar·'besondere Methoden, zum Her steinen der gekapselten tonerpartikel nach "der Erfindung" angegeben-Burden, daß sich jedoch auch andere Verfahren verwenden lassen, wie sie beispielsweise-in den US-PS 3 32» 848, ^yj· 358 991 und 3 502 582 beschrieben sind..

Als Kernraaterb.1 für die gekapselten Stoffe nach der Erfindung kann jedes geeignete, weich-feste Bindemittel benutzt' werden. Verwendbar sind insbesondere Polyester (z.B. das unter der Handelsbezeichnung Epon 872 von der Shell Chemical Company . erhältliche Produkt), Urethanpoljöiiere auf Polyesterbasis (z.«B. die von der Wit co Chemical Corporation' erhältlichen Produkte lOrmrez P-211, P-MO und Ρ-61Θ), ep oxydiert es Phenolformaldehydharz (z.B. das Produkt Epoxy-iTovolak. EHLB-0^49 der Union Carbide Corporation), Polyisobutylen (z.B. Oppanol B-iO der ^: BA8F), Polyamide v/ie das Reaktionsijrodultt von dimorisierter Lino 1 säure mi.t Diaminen Oder Polyaminen (z.B. die von der General Hills Chemical Division erhältlichen Produkte Versamid 100, Versamid 712, Ver'saiiiid 9^8 und Verstanid 950) sowie die Reaktionsprodukte von-dimeren Sauren mit linearen Diaminen (z.B. dan von Emex^y Industries, Ine* erhältliche Produlct " '

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Emerez 1530), 5°/5O oder 45/55 Docosylacrylat/styrol-· copolymere, Stoffe mit einem Scherverdünn\mgs-V"iskositätsverhalten infolge intermolekularer Wasserstoffbindungen, beispielsweise durch Reaktion von Anhydriden und Hydxoxyl-Verbindungen hergestellte Substanzen mit endständigen Carboxyl-Gruppen, z.B. der Trimellitatester von Polycaprolacton mit zwei endständigen Hydroxyl-Gruppen, Polyurethan— elastoinere (z.B. die von B.P. Goodrich Company erhältlichen Produkte Estane 5701, 5702, 5710 und 571A)₁ Alkylharae auf Polyesterbasis, Estergummis wie Koiophoniume st er und modifizierte Kolophoniumester, Polyvinylacetat, das polyiuare Reaktionsprodukt von Isopropylidendiphenoxypropanol und Adipinsäure, das polymere Reaktionsprodukt von Isopropylidendiphenoxypropanol und Sebacinsäure, Cvg-di-Harnstoff und Gemische davon.

Jedes geeignete Material kann als Hlillenmaterial für das gekapselte Produkt nach der Erfindung benutzt werden. Bas Hüllenmaterial kann ein Homopolymer oder ein Copolymer von wenigstens zwei Monomeren sein. Zu den geeigneten Stoffen gehören: Polystyrole (z.B. die Produkte PS-2, Styron 666 und 6?8 von der Dou Chemical Company; Lustrex 99 von der ilonsanto Chemical Company); Polymonochlorostyrolo; Copolymere wie Styrolmethacrylate und -acrylate; Polycarbonate (z«B. das von der General Electric Company erhältliche Produkt Lexan ΊΟ1, ein Poly-4,4*-dioxyddiphenyl)-2,2^t-propancarbonat); Polyether; Polyäthylene mit niedrigem Molekulargewicht; Polyester wie polymere Acryl- und Methacrylester, !''umaratpolyeoterharsie (ζ·Β. das von der Atlas Chemical Company erhält!icite Atlac

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Bisphenol A), Dion-Isopolyesterharze (erhältlich von der Diamond Shamrock Chemical Company), Krumbhaar-Polyesterharze (z.B. die Produkte E-220Ö und'K-1979 von Lawter Chemicals, Inc.); Polyamide wie das Reaktionsprodukt von Terephthalsäure und alkylsubstituiertem Hexamethylendiamin (z.B. das Produkt Trogamid T der Dynamit Hobel Sales Corporation), die Eeaktionsprodukte von dimerisierter Linolsäure mit Diaminen oder.Polyaminen (z.B. die Produkte Versamid 712, 9^8 und 950 der Geiieral Tülls-Chemical Division), die Reaktionsprodukte von dimeren Säuren mit linearen Diaminen (z.B. die von Emery Industries, Inc., erhältlichen Produkte Emerez 1538, 15^ und 1580); Naturstoffe wie Gelatine, Zein, Gummi Arabicum u. dgl.; sowie Gemische daraus.

Es gibt sehr viele bekannte harzartige Entwicklerstoffe, die elektroskopische Beschaffenheit haben und aus der Lösung heraus zusammenhängende Kugeln bilden, so daß sie für Lösungen des erfindungsgemäßen Hüllenmaterials verwendbar sind. Bei der Herstellung der· erfindungsgemaßen gekapselten elektrostato™ grafischen -Tonermaterialien hat sich jedoch allgemein gezeigt, daß elektrisch isolierende, wasserunlösliche polymere Kunstharze zu Tonern mit vielen sehr günstigen Eigenschaften verarbeitet werden können, insbesondere zur Verwendung bei auto-, matisehen Kopiermaschinen. Die Auswahl des Hüllenmaterials geschieht "generell so, daß möglichst zweckmäßige elektrostatog;rafische Eigenschaften erzielt werden, beispielsweise" Verhinderung der Tonerblockbildung, einer Agglomeration und des Zusammenbackens auf Trägerpartikeln, ferner triboelektrische Aufladbarkeit, Zusammendrückbarkeit und Fixierbarkeit.

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Anders als "bei herkömmlichen Tonern "benutzte polymere Harze, , die ausschließlich zum Heißaufschmelzen vorgesehen sind, brauchen die Hüllenmaterialien für die druckfixierbaren Toner nach der Erfindung nicht unbedingt thermoplastisch zu sein. Für die Herstellung von elektrostatografischen gekapselten Tonern nach der Erfindung werden Hülleniaaterialien "bevorzugt, die einen hohen Anteil an Styrolharz enthalten, da sie eine gute Bildqualität liefern. Das Styrolharz kann ein Homopolymer von Styrol oder Ctyrolhöinologen sein oder aus Copplyiaeren von Styrol mit anderen Monomeren "bestehen, die eine einseine Methylengruppe enthalten, welche rait einer Doppelbindung an einem Kohlenstoffatom hängt. Zu den durch Additionspolymerisation mit Styrol copolymer!sierbaren typischen monomeren Stoffen gehören: p-Clorostyrol; Vinylnaphtalin; äthylenungesättigte Monoolefine v.'ie Äthylen, Propylen, Butyl en, Isobutylen u. dgl.; Vinylester wie Vinylacetat, Vinylpropionat, Vinylbenzoat, Vinylbutyrat u. dgl.; Ester von Alphariothylen; aliphatische Monocarboxylsäuren wie Methylacrylat, Jithylacrylat, n-Butylacrylat, Isobutylacrylat, Dodecylacrylat, n-Octylacrylat, 2-Chl oroäthyl acryl at, Phenyl acryl at, Methyl-orcloroacrylat, llethylmethacrylat, Athylmethacrylat, Propylmethacrylat, Isopropylmethacrylat, Eutylmethacrylat u. dgl.; Acrylonitril, Ilethacrylonitril; Acrylamid; Vinyläther wie Vinylmethyläther, Vinylisobutylätlier, Vinylätliyläther u. dgl. ; Vinylketone v/ie Vinylmsthylketon, Vinylhexylketon, Methylisopropenylketon u. dgl.; Vinylidenhalogenide wie Vinylidenchlorid, Vinylidenchlorofluorid u. dgl.; N-Vinylverbindxingen v/ie N-Vinylpyrrol, N-Vinylcarbazol, N-Vinylindol, N-Vinylpyrroliden u. dgl.; sowie Gemische davon. Die ßtyrolharze

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können auch durch Polymerisation von Gemischen aus wenigstens zwei dieser ungesättigten monomeren Stoffe mit einem Styrolmonomer erzeugt werden.

Für die umhüllten elektrostatografischen ToneriRateriaiien nach der Erfindung sollte das Hülleiiinaterial de? gekapselten Toners zweckmäßig eine Blockbildungstemperatur von wenigstens, etwa 38 ⁰G bo.ben. Besitzt nämlich der gekapselte Toner eine Blockbildungstemperatur von weniger als etwa 38 ⁰G, so können sich die Tonerpartikel wahrend der Lagerung und während des Betriebsablaufes zusammenballen und auch auf der Oberfläche von wiederziiverwendenden lichtempfindlichen Flächen nachteilige Schichten bilden, Vielehe die Bildqualität verschlechtern.. Anzumerken ist, daß die angegebene» speziellen Zusammensetzungen von Bestandteilen der Hüllejirnaterial-Harise nach der Erfindung zwar bei weitem den größten Teil der vorhandenen Bestandteile darstellen, daß dies aber die Gegenwart noch anderer monomerer Bestandteile oder Heaktionspartnei^ keine swegs aus schließt.

Das Verhältnis von Hüllen- zu ICernmaterial kann jeden 'geeigneten Wert annehmen und "ist im allgemeine veränderlich in Abhängigkeit von der Dicke, der Festigkeit, der Porosität und den LÖslichkeitBoigenschaften der zu erzielenden· Hülle. Grund- * sätzlich kann das Verhältnis von Hüllten- zu Kemmäterial in dem gesamten Bereich liegen j der definiert isb dux'ch etvra 99 Gewicht steile HÜllenmateriai zu'1 Gewicht steil Kernma1;erial bis etvra 1 Gewichtsteil Hülierimaterial zu etvia 99 Gewichtsteile Kernmaterial. Die besten überflächeneigenscliaften von gekapselten Tonerpartikeln lassen sieh jedoch erüielen, wenn das bevorzugte Gewichtsverhältnis von etwa 7 Teilen Hüllenmaterial

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BADORJOlNAt

zu etwa 1 Teil Kernmaterial bis etwa 1 Teil Hülle nmaterial zu etwa 7 Teile Kernmaterial schwankt. Die Dicke des Hiillenmaterials läßt sich steuern durch das Verhältnis der ?u kapselnden Kernmaterialmenge gegenüber der Hüllenmaterialmenge. Wird beispielsweise eine dickere Hülle gewünscht, so ist mehr Hüllenmateriol zu verwenden, da das Verhältnis von Hüllen- zu Kernmaterial während der Herstellung der gekapselten Tonerpartikel nach der Erfindung allgemein konstant bleibt. Auch die Größe der gekapselten Partikel beeinflußt die Hüllendicke, da bei konstantem Kern- au Hüllenmaterialverhältnis die Hiillendicke um so kleiner ist, je kleiner die zu umhüllenden Teilchen sind.

Sowohl das Kernmaterial als auch das Ilüllenaiaterial oder beide Materialien für die gekapselten Toner nach der Erfindung körnen mit Farbkörpsrn bzv;. Pigmenten, !farbstoffen od. dgl. versehen sein, indem geeignete Pigmente bzw. Parb3fcöi.*per und/ode.r Farbstoffe dem Material zugesetzt werden. Vielfach können diese FarbzustHtze im Kern- oder im Hüllenmaterial oder auch an der Grenzfläche zwischen Kern- und Hüllenmaterial konzentriert auftreten. Beispielsweine kann ein Farbstoff in einer (item- oder Hüllcn-)Phase konzentriert sein, in der er löslich ist* Έβ ist vorstellbar, daß die beim Verkapseln gegebenen Löslichkeiten den Farbzusatz auch an eine andere Stelle zwingen, doch wäro dies ein Sonderfall. Bisweilen bilden die Farbstoffe getrennte Phasen ähnlich Pigmentpartikeln, weil im Kern- und/oder Hüllenmaterial eine ungenügende Löslichkeit vorhanden ist*

Die erfindurigsgemäßen gekapselten Toner weisen ein Färbemittel auf, z.B. einen Farbkörper bw. ein Pigment oder einen Farbstoff,

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dessen Menge ausreicht, dem Harzansatz eine Farbe zu. "Verleihen.. Geeignet sind insbesondere Mengen bis zu etwa 25 Gew.-%, insbesondere zwischen etwa 1 und etwa 20 Gew.-/* des Toners, so daß der fertige Entwickler bzw. Toner auf einem Übertragungs- oder Ausgabeelement ein deutlich sichtbares Bild hervorbringt. "

Für die gekapselten elektrostatografischen Tonerpartikel nach der Erfindimg können als Färbemittel beliebige geeignete Färb-: körper bzw. Pigmente und/oder Farbstoffe benutzt werden. Derartige elektx'ostatografische Toner-Färbeiaittel sind bekannt und umfassen beispielsweise Ruß, Higrosinfarbe, Anilinblau, Calcoölblau, Chromgelb, Chromgrün, Ultramarinblau, Cobaltblau, duPontölrot, Benzidingelb, Chinolingelb, Methylenblauelorid, Phthalocyaninblau oder -grün, Halachitgrünoxalat, Lampenschwarz, Bengalrosa und Gemische daraus. Die Färbemittel, also Farbkörper bzw. Pigmente und/oder Farbstoffe, sollen im Toner in solcher Menge vorhanden sein, daß dieser eine starke Färbung besitzt und auf einem Aufzeichnungselement ein deutlich erkennbares Bild erzeugen kann. In Fällen, wo herkömmliche elektrostatografische Kopien, von maschinengeschriebenen , Papieren gemacht werden sollen, kann der Tonex» einen schwarzen Farbkörper bzw... ein schwarzes Pigment wie Ruß oder einen schwarzen Farbstoff enthalten, beispielsweise den von ITational Aniline Products, Inc., hergestellten Farbstoff Amaplast Black» Um besonders gute Bilder zu erzielen, wird der Farbkörper bzw* der Farbstoff in einer Menge von etwa 3 bis etwa 20 Gew.-% des gesamten gefärbten Toners benutzt« Dient als Toner-Färbemittel nur ein Farbstoff, so können erheblich geringere Färbe-

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mittelmengen "benutzt werden.

Das Färbemittel muß nicht no txtf endigerweise sowohl im Kern-,als auch im Hüllennaterial des gekapselten Tonerpartikels vorhanden sein, v/eil die Anwesenheit in einem Material oder in gar keinem auch genügt. Soll ein Pigment in dem Kernmaterial konzentriert vorhanden sein, so hält man zweckmäßig die Pigmentkonzentration niedrig, weil hohe Pigmentkonzentrationen die viskose Fließfähigkeit einiger Kernmaterialien ungünstig beeinflussen. Soll das Färbemittel einen Teil des Hüllenmaterials bilden, so wird zweckmäßig die Pigment- b*zw. Färbst offkonzentration vorzugsweise nicht so hoch gewählt, daß die Bildung einer undurchlässigen Hülle verhindert oder die Unversehrtheit der Hülle sonstwie beeinträchtigt würde. Da man die gekapselten Tonerpartikel allgemein in Teilchengrößen im Bereich von etwa 0,5 bis etwa 35 pm herstellt, haben die Färbemittelte.i.lchen vorzugsweise einen Durchmesser von weniger als etwa 0,1 ma. Wenn irgend möglich, sollte der Durchmesser noch kleiner sein, da dies zur Gleichförmigkeit der Färbung des Endprodukts beiträgt. Grundsätzlich soll der Durchmesser eines Pigmentpartikels oder sonstigen unlöslichen Materials etwa 75 Vol.-% eines Kernmaterials von mittlerem Durchmesser betragen.

Zum Erzeugen der gekapselten elektrostatografischen Tonerpartikel nach der Erfindung bedient man sich mit besonderem Vorteil des Sprühtrocknungsverfahrens. Eine bevorzugte Teilchengröße der gekapselten elektrostatografischen Tonerpartikel nach der Erfindung liegt im Bereich von etwa 0,5 bis etwa¹ 1000 pm. Sollen die erfxndungsgemäßen gekapselten elektrostatografischen

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Tonerpartikel bei der Kaskadenentwicklung benutzt werden, s«> sind durchschnittliche Teilchengrößen des Toners von höchstens etwa 30 um und vorzugsweise im Bereich von etwa 5 bis etwa 17 V™ vorzuziehen, um optimale Ergebnisse zu erhalten. Zur Verwendung bei dex* Pulverv/olken-EntwickluEg v/erden .Teilchengrößen von (etwas) weniger als 1 um bevorzugt. . .

Mr die Kaskaden- und die Magnetbürstenentwicklung geeignete, beschichtete oder unbeschichtete Trägermaterialien sind an sich bekannt. Me Trägerteilchen können elektrisch leitfähig "oder isolierend, magnetisch oder uninagiie tisch sein, sofern die Trägerpartikel nur bei enger Berührung mit den Tonerpartikeln eine Ladung annehmen können, deren Polarität jener der Tonerpartikel entgegengesetzt ist, so daß letztere an den Trägerteilchen anhaften und sie umgeben. Sollen von einem.elektrostatischen Bild Positivkopien hergestellt werden, so wird das Trägerteilchenmaterial derart ausgewählt, doß die Tonerpartikel eine Ladung annehmen, deren Polarität jener des elektrostatischen Latentbildei? entgegengesetzt ist. Wenn umgekehrt eine Negativ- oder Umkehrkopie des elektrostatischen Bildes hergestellt werden soll, nimmt man solche Träger, daß die von den Tonerpartifceln angenommene Ladung dieselbe Polarität hat wie. das elekt3?ostatische Bild» /

Insbesondere wählt man die Trägerpartikelmaterialien gemäß ihren triboelektrischen Eigenschaften in bezug auf den elektroskop! schau Toiler.. Erfolgt dann die ,Hischung bzw. 4er gegenseitige Kontakt, so wird.der eine Bestandteil des Entwickler-', gemiöchßs positiv aufgeladen*. wenn der- andere Bestandteil in der tri'bioelektrischen "Reihe unter dem ersten Bestandteil steht,

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wogegen eine negative Aufladung stattfindet, wenn der andere Bestandteil in der triboelektrischen Reihe über dem ersten Bestandteil besteht. Durch geeignete Auswahl der Materialien gemäß ihrem triboelektrischcn Effekt kann man im Gemisch Aufladungen solcher Polarität erzielen, daß die elektrostatischen Tonerpartikel an der Oberfläche der Trägerteilchen haften und diese überziehen, außerdem aber an demjenigen Teil der elektrostatischen Bildflächeri haften, welche den Toner stärker anziehen als die Trägerpartikel.

Zu geeigneten Trägerraaterialien gehören Natriumchlorid, Amoniumchlorid, Aluminiuiakaliurachlorid, Rochellesalz, Natriumnitrat, Aluminiumnitrat, Iialiumchlorat, körniges Zirconium, körniges Silizium, Methylmethacrylat', Glas, Nickel, Stahl, Eisen, Ferrite, ferromagnetische Werkstoffe, Siliziumdioxid, u. dgl. Die Träger können mit oder ohne überzug benutzt werden. Brauchbare Träger stoffe sind beispielsweise in den ¹US-PS

2 618 551, 2 613 552, 2 638 416, 3 526 533, 3 533 B35 und

3 591 503 angegeben. Für beschichtete Trägerpartikel ist ein Gesamtdurchraesser im Bereich von etwa 50 bis etwa 1000 μια vorzuziehen, weil die Trägerpartikel dann eine genügende Dichte und Trägheit aufweisen, um während der Kaskadenentwicklung nicht an dem elektrostatischen Bild hängenzubleiben· Das Anhaften von Trägermaterialperlen an der Trommeloberfläche xerografischer Geräte ist nachteilig, weil bei der Bildübertragung und bei der Tromraelreinißiaig auf der Oberfläche tiefe Kratzer¹".'¹¹ erzeugt v/erden können, namentlich bei 'Verwendung eines Iieiiii-" gungsvlieses etwa nach Art der US-PS 3 186 B38· Hinzu kommt, daß beim Anhaften von Trägeriiiaterialperlen an elektrostato-

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grafischen Bildflächen die Aufzeichnung gelöscht werden kann.

Entwickler- bzw. Tonermaterial nach der .Erfindung kann zum Entwickeln elektrostatischer Latentbilder auf jeder geeigneten, ein elektrostatisches Latentbild tragenden Fläche verwendet werden, einschließlich herkömmlicher Fotowiderstandsflachen. Bekannte lOtowiderstandsiuaterialien sind glasiges Selen, in eine nicht lichtleitende Matrix eingebettete organische oder anorganische Eotohalbleiter, in einer lichtleitenden Matrix eingebettete organische oder anorganische JOtohalbleiter u. dgl. Derartige Materialien sind beispielsweise in den US-PS 2 8OJ 542, 2 970 906, 3 121 006, 3 121 007 Wd 3 151 982 beschrieben.

Der erfindungsgemäß geschaffene Toner wird in einem Entwicklergemisch so verwendet, daß er auf eine elektrostat'ografische Entwickler-Trägerflache lose aufgebracht wird, an der er in an sich bekannter Weise durch elektrostatische Anziehung gehalten wjx-d. Insbesondere kann der erfindungsgemäße Entwickler bzw. Toner bei der in den US-PS 2 618 551,.2 618 552 und 2 638 beschriebenen Kaskadenentwicklung eingesetzt werden. Dabei wird zum Erhalt des Entwicfclergemisehes ein Träger mit den Tonerpartikeln versetzt, und dieses Trägermaterial - das elektrisch leitfähig oder isolierend, magnetisch oder itmnagnetisch sein kann - nimmt bei inniger Berührung mit den Tonerpartikeln eine Ladung an, deren Polarität jener des Toners entgegengesetzt ist, so daß dieser am Trägermaterial anhaftet und es umgibt. Um also einen positiv oder negativ aufladbaren Toner zu schaffen, wird das Trägermaterial gemäß seinen triboelektrischen Eigenschaften

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so ausgewählt, daß der Toner in der triboelektrisehen Reihe über bzw. unter dem Trägermaterial steht.

Bei den erfindungsgemäßen gekapselten Tonern können auch andere Materialien Verwendung finden, die zum Modifizieren der Eigenschaften eines Toners gebräuchlich sind, beispielsweise leitfähige Werkstoffe zum Verändern der triboelektrischen Eigenschaften in an sich bekannter Weise.

Durch Veränderung der Anteile von Toner- und Trägermaterial zueinander läßt sich der Kontrast oder die sonstige fotografische Qualität des fertigen Bildes einstellen. Es können verschiedene Anteilsverhältnisse gewählt werden, doch sind nach der Erfindung bevorzugt Gewichtsverhältnisse von Trägerzu Tonermaterial im Bereich von etwa 10 : 1 bis etwa 250 : 1 geeignet, wobei sich dichte, gut übertragbare Bilder insbesondere mit Trägerpartikeln der oben angegebenen Teilchengröße erzielen lassen, wenn das angegebene Gev/ichtsverhältnis im Bereich von etwa 30 : 1 bis etv/ει 100 : 1 liegt.

Wahlweise oder zusätzlich zur Verwendung von Teilchen für die Ausbildung der Trägerfläche können auch die Borsten einer Haarbürste bzw. eines Haarpinsels Verwendung finden. Hierbei nehmen die Tonerpartikel ebenfalls eine elektrostatische Ladung an, deren Vorzeichen durch die Relativstellung der Tonerpartikel und des Borsten- bzw. Haarmaterials in der triboelektrischen Eeihe bestimmt wird. Auf den Borsten der Haarbürste bilden die Tonerpartikel einen Überzug, da sie infolge der elektrostatischen Anziehung zwischen dem Toner und der Haarbürste genauso

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an dieser haften wie sonst an der Oberfläche von Trägerteilchen. Die Technik der Haarbürstenentwicklung ist ausführlich in der US-PS 3 251 706 angegeben.

Mit der Kaskadenentwicklung noch, mehl' verwandt ist die Magnetbürstenentwicklung. Hierbei, wird ein Trägermaterial mit ferromagnetisch en Eigenschaften ausgexfählt, der zum Toner in der triboelektrisehen Reihe eine Stellung, einnimmt, welche: dem Toner- und dem Trägermaterial eine elektrostatische Aufladung gewünschter Polarität wie bei der .Kaskadenentwicklung verleiht. Eülirt man einen Magneten in ein solches Gemisch von Toner- und Magnetwerkstoff ein, so richten sich die Trägerpartikel entlang den Feldlinien des Magneten aus und bilden eine bürs"J:enfÖnaige Anordnung. Auf der Oberfläche der Trägerparuikel haften die Tonerteilchen infolge elektrostatischer Anziehung. Ähnlich der Ka ska den entwicklung geht man auch hier so vor, daß der Magnet an der 10 äehe vorbeigeführt wird, die das elektrostatische Bild trägt, so daß die "Borsten" der Magnetbürste mit der das elektrostatische. Bild tragenden Oberfläche in Berührung treten und es entwickeln.

Ein weiteres Entwicklungsverfahren ist in der US-TS 2 895 84-7 beschrieben. Dieses Verfahren ist als Blatträgerentwicklung bekannt. Die Tonerpartikel werden auf ein Blatt bzw. auf eine I¹Oliß aus Papier, Kunststoff oder Metall aufgebracht. Die zum elektrostatischen Anhaften notwendige Anziehungskraft zwischen der Blattoberfläche und den Tonerparti&eln erzielt man dadurch, daß man das B3 att bzw. die li'olio durch eine Ansammlung von clektroskopischen Tonerteilchen hindurchf iilirt, wobei zwischen

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dem Blatt und dem Tonergemiscb eine Reibungs- oder Gleitberührung stattfindet. Allgemein ist es zweckmäßig, die Oberfläche des die elektroskopischen Tonerpartikel tragenden Blattes "bzw. der Folie mit Ionen geeigneter Polarität zu besprühen, beispielsweise mittels einer Koronaentladungsvorrichturg gemäß der letztgenannten Patentschrift. An der Bildträgerfläche entsteht dann ein Bild aus Toner part ikeln j welches auf ein geeignetes ubertragungs- bzw. Kopierelement übertragen werden und so die Endkopie bilden kann. Dabei kann die übertragung der Tonerteilchen durch stoffschlüssige Verbindung oder durch elektrostatische Anziehung erfolgen» wie das an eich bekannt ist.

Kau erkennt mis don vorstehenden Axis führungen, daß der. erfindungsgemäße Toner bei einer großen Anzahl von verschieden.^ Entwicklern in der Weise verwendet worden kann, daß der Toner ,auf eine geeignete Irugerfläeho elektrostatisch aufgebx-ocliL wird, die dan) ι mit cine j.· das Latentbild tragenden Oberfläche in. Berührung gebracht wird. Außerdem kann der er fin düngt; f.; ei «üßo Toner auch zürn Entvn ekeln elektrostatischer LatenfbiJder benutzt werden, die nicht mit elektrostatografiselten Kitteln erzeugt wurden, sondern beispielsweise durch Pulsiorelektrodou nach Art des elektrostatischen Dx'uokuns. Ferner läßt sich der erfiiKlungßgemüße Toner Miicii vorv/cndcn zum Entwickeln eines elektrostatiscljon Latcntb.i.ldes auf einer Oberfläche, die keinen isolierender! Fotowiderstand aufweist. Wie man ,sieht, ist die Erfindung nicht auf einn bestimmte Verfahrensweise! ,der Bildung oder Entwicklung eines elektrostatischen.. Latontbilder·, oder auf einen bestimmten Tragex· für das Tonermaterial be~ schrankt.

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Wach der Erfindung lassen sich Toner durch Druckeinwirkurg auf einem geeigneten Trägermaterial wie Papier fixieren, so daß man eine Fertigkopie erhält. Man kann das Druckfixieren auch durch Wärme unterstützen, doch ist die in solchen Fällen benötigte Wärmemenge erheblich geringer als bei herkömmlichen Heizfixiersystemen. Der zum Druckfixieren erforderliche Druck hängt von dem jeweils benutzten Toner ab, Vorzugsweise wird der Druck in der Weise erzeugt, daß das ein Tonerbild tragende Übertragungs- oder Kopiermaterial zwischen zwei polierten Metallwalzen hindurciiläuft, die miteinander unter vorgegebenem Druck in Berührung stehen. Hervorzuheben ist jedoch, daß die, erfindungsgemäßen Toner zum Herstellen einer Fertigkopie durch Druckfixieren zwar besonders geeignet sind, daß sie aber auch mit herkömmlichen Verfahren fixiert werden können₇ .."beispielsweise durch V/armaufschmelzen.

Um ein fixiertes Bild zu erzielen, das mit warmfiizierten Bildern vergleichbar ist, kann man nach der Erfindung bei niedrigem Druck einen druckfixierbaren Toner benutzen, bei dem-die "erforderliche Fixierenergie erheblich geringer, die Aufheizzeit für die Fixiervorrichtung beseitigt und auch eine Feuergefahr ausgesdalossen ist, die im Falle der Störung des Papiertransportes herkömmlich gegeben war. Druckfixierbare Toner nach dem Stand der Technik konnten diesen Anforderungen nicht genügen, da sie entweder im Falle von nicht gekapselten Tonern außerordentliche Druckeinwirkung benötigten oder im Falle gekapselter Flüssigkeiten wegen der unfixierten, geplatzten Kapselhüllen verschmierte Bilder lieferten. Durch Verwendung "eines Bindemittel-Kerns zusammen mit der Möglichkeit einer Einstellung der elektrostatografischen Eigenschaften der Hülle kann

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man nach der Erfindung die erforderlichen Eixiereigenschaften des Tonermaterials erzielen, wobei die Hüllen mit dem Papier fest verbunden sind und daher ein Verschmieren der aufgeplatzten Hüllen nicht stattfinden kann. Ein weiterer Vorteil gekapselter xtfoieh-fester Keimmaterialieη bei erfindungsgemäßen Entwicklern bestellt darin, daß die Abmessungen und die physikalischen bzw.. mechanischen Eigenschaften diesel* weichfesteii Kernstoffe ein Austreten des Kernmaterials durch die Hülle hindurch verhindern, im Gegensatz au flüssigem Kernmaterial, das durch die Kapselhülle hindurch diffundieren kann, was selbst dann veränderliche elektrostatografische Eigenschaften hervorruft, wenn bei der Lagerung solcher Entwickler kein merklicher Verlust an flüssigem Kernmaterial zu beobachten ist.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibimg anhand von Ausführungsbeispiclcn, in denen bei Mengenangaben stets Gewichtsteile geraeint sind, sofexn nicht ausdrücklich anders angegeben.

In den untenstehenden Beispielen bedeutet der Ausdruck "Klebepunkt" (stick point) die Temperatur, bei welcher ein Material an einem Metal!substrat haften bleibt. Für die Messung wird beispielsweise eine kontinuierliche Reihe von Proben auf einer Kofler-Heizbank (hot bench) etwa zwei Stunden lang gehalten und dann sanft abgebürstet. Der Klebepunkt ist dann die niedrigste Temperatur, bei welcher die Probe an der Metallplatte der Heizbank anhaftet. In entsprechender V/eise ist mit dem Ausdruck "Blockbildungstest" (blocking test) eine Prüfung

bezeichnet, die üblicherweise bei vorgegebenen Temperaturbedingungen an kleinen offenen Schalen von Tonermaterial ausgeführt wird. Dabei ergibt sich die Blockbildungstemperatur als die niedrigste Temperatur als die niedrigste Temperatur, welcher der Toner während einer Ausgleichs- oder Gleichgewichtszeit ausgesetzt ist und bei der die "verkrustete" Masse sich nicht mehr ohne weiteres zu den ursprünglichen Partikeln zerkrümeln läßt. Ferner bezeichnet der Ausdruck "geometrische Standardabweichung" die bei der Teilchengrößenanalyse festgestellte (mittlere quadratische) Abweichung, die sich ungefähr als das Verhältnis des Teilchendurchmessers ergibt, der denjenigen von 84 % der Probe überschreitet, zu dem Teilchendurchmesser, welcher denjenigen von 50 % der Probe übersteigt. Perner wird im folgenden der Ausdruck "Taber-Test" (Taber Cyclos) benutzt, worunter das Ausmaß des Fixierens zu verstehen ist, das mit einem Prüfverfahren als Beständigkeit eines fixierten Tonerbildes gegen Abrieb mit einem Taber-Gerät ('L'aber Abrader) ermittelt wird. Dazu wird ein einheitliches Prüfmuster bei Bedingungen gedruckt, die gemäß Hessung mit einem Densitometer Modell Welch 383^· eine integrierte optische Dichte von 1,2 - 0,1 ergeben. Das Prüfmuster wird druckfixiert j und dann mit einer Belastung von 375 P auf dem Wischarm so | lange bearbeitet, bis cJie gemessene Dichte 80 % des anfäng- ^! liehen Dichtev?ert;es beträgt. Das Abtragergebnis wird als "Ta.ber-Zahl" notiert, das ist die Anzahl der. zum Herabsetzen der ursprünglichen Dichte um 20 % notwendigen Reib- oder Hischgängo.

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ORtGlNAL INSPECTED

Beispiel Λ

Es wird eine Kontroll-Tonermischung aus etwa 5 Gew.-T. Suß und etwa 95 Gew.-T. eines polymeren Kondensationsproduktes von 2,2-bis(^-hydroxy-isopropoxy-phenyl)-propan und Fumarsäure hergestellt. Dieses Polymer hat ein (zahlbezogen) durchschnittliches Molekulargewicht von etwa 8000. Hach dem Erschmelzen und ersten Vermischen wird das Gemisch in einen Gumtiiiraischer eingebracht und gründlich vermengt, bis eine gleichmäßige Verteilung von Ruß in dem thermoplastischen Harz erreicht ist. Das erhaltene Gemisch wird abgekühlt und in einem Strahl-Zerstäuber fein aufgeschlossen , so daß Tonerpartikel mit einer mittleren Teilchengröße von etwa 7 bis etwa 12 um anfallen. Ungefähr 1 Gew.-T. des Tonerpartikelpulvers wird mit rund 99 Gew.-T. Trägeriaaterialperlen aus Glas von 2^0 um ,Teilchengrößemvermischt. In einem abgewandelten Xerox-Kopiergerät GGO oluie AufnehmeIzeinrichtung werden Kopien mit einer integrierten optischen Dichte von 1,2 - 0,1 erzeugt. Dann erfolgt ein Druckfixieren in einer Vorrichtung mit awei einander berührenden Stahl.walzen von jeweils etv/a 7»6 cm Durchmesser,wobei der Kontakt- oder Anpreßdruck der beiden Walzen nach Bedarf bis auf ungefähr 8913 kp/cra eingestellt v/erden kann. Die obere Stahlwalze kann von außen mit einer 2000-Υ/τ-Infrarot-Quarzlampe beheizt werden. Die Aufschmolztemperatur wird mit einem Temperatur-Proportionalregler eingeregelt und mittels eines Thermistors beobachtet, der mit der oberen Stahlwalze in deren Mtte in Glextberührung steht. Die erzeugten Kopien werden danach bei Anpreßdrücken von 531G bzw. 71,5 kp/cm druckfixiert, und zwar mit Viarraeunter Stützung bei Temperaturen zwischen etwa 43 und etwa 60 ⁰C in Schritten von

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rund 5>6 grd. Fach. Durchlauf durch die Auf schmelz einrichtung wird die Fixierfestigkeit mit dem Taber-Gerät ermittelt. Es ergeben sich die folgenden Werte:

Tabelle.1 - Taber-Zahl

Kontaktdruck, kp/cra

Temperatur, ⁰C 53,6 71,5 43 1.0 2.0

49 1.0 2.0

54 ' 1.5 2.0 60 2.0 3.5

Beispiel 2

Es wird ein gekapseltes Tonermaterial aus einer Lösung von etwa 300 g eines Polystyrols (z,B. PS-2) und etwa 300 g Polynexamethylensebacat mit einem (gewichtsbeaogen) mittleren Molekulargewicht von etwa 24.000 in einem Gemisch von Cyclohexan und Chloroform bei einem Volumenverhältnis von (CycloliGÄan) : 1_;.O (Chloroform) hergestellt.. Durch kräftiges liülirejj bzw. Schütteln wird Ruß in der Lösung dispergiert. Die End-Konzentrationen betrap^en etwa 2,4 % Polystyrol, etw^a 2,4 % Polyliexamethylensebacat, etwa 0,2 % Ruß und etwa 95,0 % Lösungsmittel· Die Lösung mit dem disijergd.erteil Ruß wird unter Verwencjung eines »Sprülitrockners der Bow en Engineering, Inc. von 1,52 m Durchjjiesser mittels einer bei etwa 30,000 U/min um-

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laufenden Zerstäuberscheibe und mit einer Zuführgeschwindigkeit von etwa 200 ml/min sprühgetrocknet. Die Einlaßtemperatur der Trockenluft beträgt etwa 55 ⁰C und die Auslaßtemperatur etwa 39 C. Das trockene Produkt ist ein Pulver, dessen volumengemittelte, Teilchengröße bei etwa 15*9 pn einer geometrischen Standardabweichung von etwa 2,1? liegt. Die Untersuchung mit dem Elektronen-, und/oder Lichtmikroskop zeigt, daß die einzelnen Teilchen im wesentlichen kugelförmig sind und einen pigmentierten Kern haben, der von einer im wesentlichen klaren Hülle umgeben ist. Klebepunktmessung, Blockbildungstest und Prüfung der zerdrückten Partikel mit dem Easter- bzw. Abtastelektronenmikroskop ergeben durchweg, daß die Hülle hauptsächlich aus Polystyrol und der Kern hauptsächlich aus Polyhexamethylensebacat und Ruß besteht. Etwa Gew.-T. gekapselte Tonerpartikel werden mit etwa 99 Gew.-T. Glasträgerperlen von 250 um Teilchengröße vermischt und anstelle des im Beispiel 1 benutzten Entwicklers in die Prüfanordnung eingebracht. Unter im wesentlichen gleichen Prüfbedingungen ergeben sich die folgenden Fixierfestigkeitswerte mit dem Taber-Gerät:

Tabelle 2 - Taber-Zahl

	0C	Kontaktdruck,	kp/cm
Temperatur.		53,6 71,	5
43 49	4.2 5. 5-5 6.	0 0

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Hieraus ersieht man, daß dieses gekapselte Tonermaterial nach dem Fixieren bei im wesentliehen gleichen Fixierdruck- und Temperaturbedingungen eine größere Wisch- bzw. Abriebfestig— keit besitzt als die Kontroli-Tonermischung von Beispiel 1.

Beispiel

Es wird ein gekapseltes Tonermaterial aus einer Lösung von etwa 900 g eines Polystyrols (z.B. Styron 678) und etwa 900 g des Reaktionsprodukte von Isopropylidendiphenoxypropanol und Sebacinsäure mit einem (zahlenbezogen) mittleren Molekulargewicht von etwa 22^0 in einem Gemisch von Heptan.und Chloroform bei einem Volumenverhältnis von 1,5 (Heptan) : 1,0 (Cloroform) und bei einem Kern- zu Wand-Verhältnis von 1 .: 1 herge.stellt. Durch kräftiges Rühren bzitf. Schütteln xdurd Ruß in der Lösung dispergiert. Die End-Konzentrationen betragen etwa 2,4 % Polystyrol, etwa 2,4 % des Reaktionsprodukts von Isopropylidendiphenoxypropanol und Sebacinsäure, etwa 0,2 % Ruß und etwa 95,0 Lösungsmittel. Die Lösung mit dem dispergierten.Ruß wird unter Verwendung eines Sprühtrockners der Bowen Engineering Inc. von 1,52 m Durchmesser mittels einer bei etwa 50.000'U/min umlaufenden Zerstäuberscheibe und mit einer Zuführgeschwindigkeit von etwa 200 mL/min sprühgetrocknet* Die Einlaßtemperatur der Trockenluft beträgt etwa 71 °C und die Auslaßteinperatur etwa 52 ⁰C. Das trockene Produkt ist ein Pulver, dessen voluiaengemittelte Teilchengröße bei etwa 16,7 pm mit einer geometrischen Standard-Abweichung von etwa" 1,67 liegt. Die Untersuchung mit dem Elektronen- und/oder lichtmikroskop

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zeigt, daß die einzelnen Teilchen überwiegend kugelförmig sind und einen pigmentierten Kern haben, der von einer im wesentlichen klaren Hülle umgeben ist. Klebepunktiaessuiig, Blockbildungstest und Prüfung der zerdrückten Partikel mit dem Rastor- bzw. Abtasteelektronenmikroskop ergeben durchweg, daß die Hülle hauptsächlich aus Polystyrol und der Kern hauptsächlich aus dem Reaktionsprodukt von Isopropylidendiphenoxypropanol und Sebacinsäure sowie aus Ruß bestellt. Etwa Λ Gew.-T, gekapselte Tonerpartikel werden mit etwa 99 Gew.-T. Glasträgerperlen von 250 pm Teilchengröße vermischt und anstelle des im Beispiel 1 benutzten Entwicklers in die Prüfanordnung eingebracht. Unter im wesentlichen gleichen Früibedinguiigen ergeben sich die folgenden Fixierfestigkeitswerte mit dem Taber-Gerat:

Tabelle 3	- Taber-Zahl	ck, kp/cm
	Kontaktdrv»	71,5
Temperatur, G	53,6	6r0 1O1O
43 49	4>5 4,5

Hieraus ersieht man, daß dieses gekapselte Qtoncrmaterial nach dem Fixieren bei im wesentlichen gleichen Fij:ierdruck- und Temperaturbedingungen eine größere V/isch- bzw. Abriebfestigkeit besitzt als die Köntroll-Toneriaischung von Beispiel Außerdem ueigt sich, daß dieses Tonermaterial nach dem Fixieren bei 24 ⁰C etwa die gleiche V/isch- bzw. Abriebfestigkeit besitzt

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wie die Kontroll-Tonermischung von Beispiel 1 nach dem Fixieren l>ei 49 °C und entsprechendem Druck.

Beispiel 4

Es wird ein gekapseltes Tonermaterial aus einer Lösung von etwa 647 g eines 'Polystyrols (z.B. PS-2) und etwa 647 g Polyätbylenazelat mit einem Schmelz- bzw. Erweichungspunkt zwischen etwa 40 und etwa 50 ⁰C in einem Gemisch von Cyclohexan. und Chloroform hei einem Yolumenverhältnis von 2,0 (Cyclohexan) : 1,0 (Chloroform) hergestellt. Durch kräftiges Rühren bzw. Schütteln wird Kuß in der Lösung dispergiert. Die. End-Konzentrationen betragen etwa 2,4 % Polystyrol, etwa 2,4 % Polyäthylenazelat, etwa O₅2 % Ruß und etwa 95 »0 % Lösungsmittel. Die Lösung mit dem dispergieren Ruß wird unter Vervrendung eines Sprühtrockners des? Bowen Engineering Inc. von 1,52 m Durchmesser mittels einer bei. etwa 50-000 U/min umlaufenden Zerstäu.berscheibe und mit einer Zuführgeschwindigkeit von etwa 200 ml/min sprühgetrocknet. Die Einlaßtemperatur der Trockenluft beträgt etwa 57 ⁰C und die Auslaßteiaperatur etwa 43 ⁰C Das trockene Produkt ist ein RiIver, dessen voluraengemittelte Teilchengröße bei etwa 17 ₅ 8 um mit einer geometeLsehen Standard-Abweichung von etwa 1,74 liegb. Die Untersuchung mit dem Elektronen- und/oder Lichtmikroskop zeigt, daß die einzelnen Teilchen im wesentlichen kugelförmig sind und einen pigmentierten Kern haben, der von einer im wesentlichen klaren Hülle umgeben ist. Klebepunktmessung, Blockbildungrstcst und. Prüfung der zerdrückten Partikel mit dem Raster bzw. Abtastelektronenmikroskop ergeben durchweg, daß

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die Hülle hauptsächlich aus Polystyrol und der Kern hauptsächlich aus Polyatliylenazelat und Ruß besteht. Etwa 1 Gew.-T. gekapselte Tonerpartikel werden mit etwa 99 Gew.-T. Glasträgerperlen von 250 pm Teilchengröße vermischt und anstelle des im Beispiel 1 "benutzten Entwicklers in die Prüfanordnung eingebracht. Unter im wesentlichen gleichen Prüfbedingungen ergeben sich die folgenden Fixierfestigkeitswerte mit dem Taber-Gerät:

Tabelle 4 - Taber-Zahl

Kontaktdruck, kp/cm

Temperatur, ⁰C 53,6 71,5

36,6 34_r0 37₇3 38_r6

Hieraus ersieht man, daß dieses gekapselte Tonermaterial nach dem Fixieren bei im wesentlichen gleichen ITixi erdruck- und Temperaturbedingungen eine sehr viel größere Wisch- bzw. Abriebfestigkeit besitzt als die Kontroll-Tonermischung von Beispiel 1.

Beispiel 5

Es wird ein gekapseltes Tonermaterial aus einei:¹ Lösung von etwa 4,31 kg eines Polystyrols (z.B. PS-2) und etwa 4,31 kg des

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Reaktionsprodukts von Isopropylidendiphenoxypropanol "und Adipinsäure mit einem (zahlenbezogen) mittleren Molekulargewicht von etxtfa 3-100 in einem Gemisch von Chloroform und Heptan bei einem Volumenverhältnis-von 1,0 (Chloroform) : 1,3 (Heptan) hergestellt. Durch kräftiges Rühren bzw. ■ Schütteln wird Ruß in der Lösung dispergiert. Die End-Konzentrationen betragen etwa 4,75 % Polystyrol, etwa A,75 % des Reaktionsprodukte von Isopropylidendiphenoxypropanol und , Adipinsäure, etwa 0,5 % Ruß und etwa 90,0 % Lösungsmittel. Die Lösung mit dem dispergierten Ruß wird unter Verwendung eines Sprühtrockners der Bowen Engineering, Inc. von 1,52 m Durchmesser mittels einer bei etwa 50.000 U/min umlaufenden Zerstäuberscheibe und einer Zufuhrgeschwindigkeit von etwa 200 rnl/min sprühgetrocknet. Die Einlaß temperatur der Trockenluft beträgt etwa 99 ⁰C und.die Auslaßtemperatur etwa 71 ⁰C· Das trockene Produkt ist ein Pulver, dessen volumcngemittelte Teilchengröße bei etwa 12,7 pm mit einer geometrischen Standard-Abweichung von etwa 1,58 liegt. Die Untersuchung mit dem Elektronen- und/oder Lichtmikroskop zeigt, daß die einzelnen Teilchen im wesentlichen kugelförmig sind und einen pigmentierten Kern haben, der von einer im wesentlichen klaren Hülle umgeben ist. Klebepunktmessung, Blockbildungstest und Prüfung der zerdrückten Partikel mit dem Raster- bzw. Abtastelektronenmikroskop ergeben durchweg^ daß die Hülle hauptsächlich aus Polystyrol und der Kern hauptsächlich aus dem Reaktions produkt von Isopropylidendiphenoxypropanol und Adipinsäure sowie aus Ruß besteht. Etwa 1 Gew.-T. gekapselte Tonerpartikel werden mit etwa 99 Gew.-T. Glasträgerperlen von 250 um Teilchen-

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größe vermischt und anstelle des im Beispiel 1 benutzten Entwicklers in die Prüfanordnung eingebracht.Unter im wesentlichen gleichen Prüfbedingungen, mit der Abweichung des Druckfixierens der Kopien ohne Unterstützung durch Wärme, wird bei einem Kontaktdruck von 53,6 kp/cm eine Taberzahl von etwa 2,0 und bei einem Kontaktdruck von 71,5 kp/cm eine Taberzahl von etwa 3*8 ermittelt. Hieraus ersieht man,-daß dieses gekapselte Tonermaterial nach dem Fixieren bei vergleichbarem I'ixierdruck und Umgebungstemperatur eine Wischbzw. Abriebfestigkeit besitzt, welche derjenigen der Kontroll-Tone rmischung von Beispiel 1 nach dein Fixieren bei einer Temperatur von 60 C gleichkommt.

Be lsi)i el 6

Es wird ein gekapseltes Tonermaterial aus einer Lösung von etwa 300 g eines Polystyrols (z.B. PS-2) und etwa 300 g eines epoxydierten Phenolformaldehydharzes (z.B. Epoxy-Novolak ERLB-OW}) mit einem (zahlenbezogen) mittleren Molekulargewicht von etwa 7OO in einem Gemisch von Chloroform und Cyclohexan bei einem Volumenverhältnis von 1,0 (Chloroform) : 0,75 (Cyclohexari) hergestellt. Durch kräftiges Rühren bzw. Schütteln wird Ruß in der Lösung dispergiert. Die End-Konzentrationen betragen etwa 4,75 % Polystyrol, etwa 4,75 % epoxydiertes Phenolformaldehyd, etwa 0,5 % Ruß und etwa 90,0 % Lösungsmittel. Die Lösung mit dem dispergierten Ruß wird unter Verwendung eines Sprühtrockners der Bowen Engineering, Inc. von 1,52 m Durchmesser mittels einer bei etwa 50.000 U/min umlaufenden Zer-

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Stäuberscheibe und mit einer Ziifuhrgeschwindigkeit von etwa 200 ml/min sprühgetrocknet. Die Einlaßtemperatur der Trockenluft beträgt etwa 68 C und die Auslaßtemperatur etwa 53 C. Das trockene Produkt ist ein Pulver, dessen volumengemittelte Teilchengröße bei etwa 1JjO pm mit einer geometrischen Standard-Abweichung von etwa 1,61 liegt. Die Untersuchung mit dem Elektronen- und/oder Lichtmikroskop zeigt, daß die.· einzelnen Teilchen im wesentlichen kugelförmig sind und eine Anzahl von pigmentierten Kernen haben, die von einer im wesentlichen klaren Hülle umgeben und darin eingebettet sind. Klebepunktmessung, Blockbildungstest und Prüfung der zerdrückten Partikel mit dem Easter- bzw. Abtastelektronenmikroskop ergeben durchweg, daß die Hülle hauptsächlich aus Polystyrol und die Kerne hauptsächlich aus epoxydiertem Phenolformaldehyd und Euß bestehen. Etwa 1 Gew.-T. gekapselte Tonerpartikel werden mit etwa 99 Gew.-T. Glasträgerperlen von 2^0 pm. Teilchengröße vermischt und anstelle des im Beispiel 1 benutzten Entwicklers in die Prüfanordnung eingebracht. Unter im wesentlichen gleichen Prüfbedingungen, mit der Abweichung des Druckfixierens der Kopien ohne Wärmeunterstützung ergibt sich bei einem Kontaktdruck von 5>3s6 kp/cm eine Taberzahl von etwa 3,1 und bei einem Kontaktdruck von 89*3 kp/cm eine Taberzahl von etwa 5₅8· Hieraus ersieht man, daß dieses, gekapselte Tonermaterial nach dem Pixieren bei beiden Kontaktdrücken von 53 > bzw. 89,3 kp/cm und bei Umgebungstemperatur eine größere Viscli- bzw. Abriebfestigkeit besitzt als die Kontroll-Tonermischung von Beispiel 1 nach dem Fixieren bei einer Temperatur von 60 ⁰G.

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.Beispiel 7

Es wird ein gekapseltes Tonermaterial aus einer Lösung von etwa 400 g eines fraktionierten Polystyrols und etwa 400 g des Reaktionsprodukts von Isopropylidendiphenoxypropanol und Adipinsäure mit einem (zahlenbezogen) mittleren Holekularge\tficht von etwa 2100 in einem Gemisch von Chloroform und Heptan bei einem Volumenverhältnis von 1,0 (Chloroform) : 1,3 (Heptan) hergestellt. Durch kräftiges Rühren bzw. Schütteln wird Ruß in der Lösung dispergiert. Die End-Konzentrationen betragen etwa 4,75 % Polystyrol, etwa 4,75 % des Reaktionsprodukts von Isopropylidendiphenoxypropanol und Adipinsäure, etwa 0,5 % Ruß und etwa 90,0 % Lösungsmittel. Die Lösung mit dem dispergierten Ruß wird unter Verwendung eines Sprühtrockners der Bowen Engineering, Inc. von 1,52. in !Durchmesser mittels einer bei etwa 50*000 U/min umlaufenden Zerstäuberscheibe und mit einer Zufuhrgeschwindigkeit von etwa 200 ml/min sprühgetrocknet. Die Einlaßtemperatur der Trockenluft beträgt etwa 93 C und die Auslaßtemperatur etwa 77 °C. Das trockene Produkt ist ein Pulver, dessen volumengemittelte Teilchengröße bei etwa 12,6 \xm mit einer geometrischen Standard-Abweichung von etwa 1,87 liegt. Die Untersuchung mit dem Elektronen- und/oder Lichtmikroskop zeigt, daß die einzelnen Teilchen im wesentlichen kugelförmig sind und einen pigmentierten Kern haben, der von einer im wesentlichen klaren Hülle umgeben ist. Klebepunktmessung, Blockbildungstest und Prüfung der zerdrückten Partikel mit dem Raster- bzw. Abtastelektroneiimikroskop ergeben durchweg, daß die Hülle hauptsächlich aus Polystyrol und der Kern hauptsächlich aus dem Reaktions-

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produkt von Isopropylidendiphenoxypropanol und Adipinsäure sowie Ruß besteht. Etwa 1 Gew*-T. gekapselte Tonerpartikel werden mit etwa 99 Gew.-T. Glasträgerperlen von 250 |im Teilchengröße vermischt und anstelle des im Beispiel 1 "benutzten Entwicklers in die Prüfanordnung eingebracht. Unter im wesentlichen gleichen Prüfbedingungen, mit der Abweichung des Druckfixierens der Kopien ohne WärmeunterStützung, werden bei einem Kontaktdruck von 53 i 6 kp/cm eine Taberzahl von etwa 1,5 lind bei einem Kontaktdruck von 89,3 kp/cm eine Taberzahl von etwa 3>2 gefunden. Hieraus ersieht man, daß dieses gekapselte Tonermaterial nach dem Fixieren bei Kontäktärücken von 53,6 bzw. 89,3 kp/cm und beim Umgebungstemperatur eine' " nahezu* ebenso große V/i sch- bzw. Abriebfestigkeit "besitzt wie die Kontroll-Tonermischung von Beispiel 1 nach dem Fixieren."

Beispiel 8

Es wird ein gekapseltes Tonermaterial 'aus einer Lösung von etwa 363 g eines Polystyrols (z.B. PS-2) und etwa 4-37 g epoxydiertes Phenolformaldehyd (z.B. Epoxy-Novolak ERLB-0449) mit einem (zahlenbezogen) mittleren Molekulargewicht von etwa 700 in einem Gemisch von Chloroform utnd Cyclohexan bei einem Volumenverhältnis von 4,0 (Chloroform) : 3,0 (Cyclohexan) hergestellt. Durch kräftiges Rühren bzw. Schütteln wird Ruß in der Lösung dispergiert. Die End-Konzentrationen betragen etwa 4,3 % Polystyrol, etwa 5>".2% ep oxy diertes Phenolformaldehyd, etwa 0,5 % Ruß und etwa 90,0 % Lösungsmittel. Die Lösung mit -

3 0 98 27 / 10=3 T

dem dispergierten Kuß wird unter Verwendung eines Sprühtrockners der Bowen Engineering, Inc. von 1,52 m Durchmesser mittels einer bei etwa 50.000 U/min umlaufenden Zerstäuberscheibe und mit einer Zufuhrgeschwindigkeit von etwa 200 ml/min sprühgetrocknet. Die Einlaßtemperatur der Trockenluft beträgt etwa 63 C und die Auslaßtemperatur etwa 52 C. Das trockene Produkt ist ein Pulver, deseen volumengemittelte Teilchengröße bei etwa 15»0 um mit einei* geometrischen .Standard-Abweichung von etwa 1,53 liegt. Die Untersuchung mit dem Elektronen- und/oder Lichtmikroskop zeigt, daß die einzelnen Teilchen im wesentlichen kugelförmig sind und pigmentierte KeriE haben, die von einer im wesentlichen klaren Hülle umgeben und darin eingebettet sind. Klebepunktmessung, Blockbildungstest und Prüfung der zerdrückten Partikel mit dem Raster- bzv/. Abtastelektronenmikroskop ergeben durchweg, daß die Hülle hauptsächlich aus Polystyrol und die Kerne hauptsächlich aus epoxydiertem Phenolformaldehyd sowie aus Ruß bestehen. Etwa 1 Gew.-T. gekapselte Tonerpartikel werden mit etwa 99'G-ew.-T. Glasträgerperlen von 250 μΐη Teilchengröße vermischt und anstelle des im Beispiel 1 benutzten Entwicklers in die Prüfanordnung eingebracht. Unter im wesentlichen gleichen Prüfbedingungen, mit der Abweichung des Druckfixierens der Kopien ohne Wärmeunterstützung, ergibt sich bei einem Kontaktdruck von 53»6 kp/cin eine Taberzahl von etwa 3»2 und bei einem Kontaktdruck von 89,3 kp/cm eine Taberzahl von etwa 6,2. Hieraus ersieht man, daß dieses gekapselte Tonermaterial nach dem Fixieren eine erheblich größere Wisch- bzw. Abriebfestigkeit besitzt als die Kontroll-Tonermischung von Beispiel 1 nach dem Fixieren bei Kontakt drücken von 53 ₅ 6 bzw. 89,3 kp/cm und bei Umgebungs*·

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temperatur verglichen mit derjenigen nach dem Fixieren des Tonermaterials von Beispiel 1 bei einer Temperatur von 60 ⁰C.

Beispiel 9

Es wird ein gekapseltes Tonermaterial aus einer Lösung von etwa 400 g Polystyrol (z.B. PS-2) und etwa 400 g des Reaktionsprodukts von Isopropylidendiphenoxypropanol und Sebacinsäure mit einem (zahlbezogen) mittleren Molekulargewicht von etwa 2230 in einem Gemisch von Chloroform und Cyclohexan bei einem Volumenverhältnis von 1,0 (Chloroform) : 3₅O (Cyclohexan) hergestellt. Durch kräftiges Kühren bzw. Schütteln wird Ruß in der Lösung dispergiert. Die End-Konz ent rat ionen betragen etwa 4,75 % Polystyrol, etwa 4,75 % des Reaktionsprodukts von Isopropylidendiphenoxypropanol und Sebacinsäure, etwa 0,5 % Ruß und etwa 90»O % Lösungsmittel. Die Lösung mit dem dispergierten Ruß wird unter Verwendung eines Sprühtrockners der Bowen Eügineering, Inc. von 1,52 m Durchmesser mittels einer bei etwa 50-000 U/iain umlaufenden Zerstäub er scheibe und mit einer Zufuhrgeschwindigkeit von etwa 200 ml/min sprühgetrocknet. Die Einlaßtemperatur der Trockenluft beträgt etwa 63 °C und die Auslaßtemperatur etwa 49 ⁰C. Das trockene Produkt ist ein Pulver, dessen volumengemittelte Teilchengröße bei etwa 13,3 um mit einer geometrischen Standard-Abweichung von etwa 1,75 liegt. Die Untersuchung mit dem Elektronen- und/oder Lichtmikroskop zeigt, daß die einzelnen Teilchen im wesentlichen kugelförmig sind und eineipigmentierten Kern haben, der von einer im wesentlichen klaren Hülle umgeben ist.Klebepunktmessung,. Block-

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bildungstest und Prüfung der zerdrückten Partikel mit dem Raster- bzw. Abtast elektronenmikroskop ergeben durchweg, daß die Hülle hauptsächlich aus Polystyrol und der Kern hauptsächlich aus dem Reaktionsprodukt von Isopropylidendiphenoxypropanol und Sebacinsäure sowie aus Euß besteht. Etwa 1 Gew.-T. gekapselte Tonerpartikel werden mit etwa 99 Gew.-T. Glasträgerperlen von 250 μιη Teilchengröße vermischt und anstelle des im Beispiel 1 benutzten Entwicklers in die Prüfanordnung eingebracht. Unter im wesentlichen gleichen Prüfbedingungen, mit der Abweichung des Druckfixieren der Kopien ohne Wärmeunterstützung, ergibt sich bei einem Kontaktdruck von 53,6 kp/cin eine Taberzahl von etwa 27 und bei einem Kontaktdruck von etwa 89,3 kp/cm eine Taberzahl von etwa 86. Hieraus ersieht man, daß dieses gekapselte Tonermaterial nach dem Fixieren bei 53,6 bzw. 89,3 kp/cm Kontaktdruck und bei Umgebungstemperatur eine merkliche größere Wisch- bzw. Abriebfestigkeit besitzt als die Kontroll-Tonermischung von Beispiel 1 nach dem Fixieren bei einer Temperatur von 60 G.

Beispiel 10

Es wird ein gekapseltes Tonermaterial aus einer Lösung von etwa 300 g eines Polystyrols (z.B. Styron 678) und etwa 300 g des Reaktionsprodukts von Isopropylidendiphenoxypropanol und Adipinsäure mit einem (zahlbezogen) mittleren Ilolekulargewicht von etwa 1780 in einem Gemisch von Chloroform und Heptan bei einem Volumenverhältnis von 1,0 (Chloroform) : 1,3 (Heptan) hergestellt. Durch kräftiges Rühren bzw. Schütteln wird Ruß

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in der Lösung dispergiert. Die End-Konzentrationen betragen etwa 2,4 % Polystyrol, etwa 2,4 % des-Reaktionsprodukte von ■ Isopropylidendiphenoxypropanol und Adipinsäure, etwa 0,2 % Ruß und etwa 95»0 % Lösungsmittel. Die Lösung mit dem dispergierten Ruß wird unter Verwendung eines .Sprühtrockners der Bowen Engineering, Inc. von 1,52 m Durchmesser mittels einer bei etwa 50.000 U/min umlaufenden Zerstäuberscheibe und mit einer Zuführgeschwindigkeit von etwa 200 ml/min sprühgetrocknet. Die Einlaßtemperatur der Trockenluft, liegt im Bereich von etwa 71. bis 62 C und die Auslaßtemperatur im Bereich von etwa 52 bis etwa 46 ⁰C. Das trockene'Produkt istein Pulver, dessen volumengemittelte Teilchengröße bei etwa 15,1 Jim mit einer geometrischen Standard-Abweichung von 1,66 liegt. Die Untersuchung mit dem Elektronen- und/oder Lichtmikroskop zeigt, daß die einzelnen Teilchen im wesentlichen kugelförmig sind und einen pigmentierten Kern haben, der von einer im wesentlichen Maren Hülle umgeben ist« Klebepunktmessung, Blockbildungstest und Prüfung der zerdrückten·Partikel mit dem Raster- bzw. Abtastelektronenmikroskop ergeben durchweg, daß die Hülle hauptsächlich aus Polystyrol und der Kern hauptsächlich aus dem Reaktionsprodukt von Isopropylidendiphenoxypropanol und Adipinsäure sowie aus Ruß besteht. Etwa 1 Gew.-T. gekapselte Tonerpartikel werden mit etwa 99 Gew.-T. Glasträgerperlen von 250 um Teilchengröße vermischt und anstelle des in Beispiel 1 benutzten Entwicklers in die Prüfanordnung eingebracht. Unter im wesentlichen gleichen Prüfbedingungen, mit der Abweichung des Druckfixieren^ der. .Kopien ohne Wärmeunter Stützung ergibt sich bei einem Kontaktdruck von 53»6 kp/em eine Taberzahl von etwa 1,5 und bei einen. Kontaktdruck von

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89,3 kp/cm eine Taberzahl von etwa 3,4. Hieraus ersieht man, daß dieses gekapselte Tonermaterial nach dem Fixieren "bei Kontaktdrücken von 53 »6 bzw. 89,3 kp/cm und bei Umgebungstemperatur eine Wicch- bzw. Abriebfestigkeit besitzt, welche derjenigen der Kontroll-Tonermischung von Beispiel 1 nach dem Fixieren bei einer Temperatur von 60 ⁰C im wesentlichen gleichkommt.

Beispiel 11

Es wird ein gekapseltes Tonermaterial aus einer Lösung von etwa 250 g eines Polystyrols (z.B. ßtyron 6?8) und etwa 500 g des Reaktionsprodukte von Isopropylidendiphenoxyproponol und Adipinsäure mit einem (zahlbezogen) mittleren Molekulargewicht von etwa 1780 in einem Gemisch von Chloroform und Heptan bei einem Volumenverhältnis von 1,0 (Chloroform) : 1,3 (Heptan) hergestellt. Durch kräftiges Kühren bzw. Schütteln wiijd Ruß in der Lösung dispergiert. Die End-Konz ent rat ionen betragen etwa 1,6 % Polystyrol, etwa 3»2 % des Reaktionsprodukts von Isopropylidendiphenoxypropanol und Adipinsäure, etwa 0,2 % Ruß und etwa 95»O % Lösungsmittel. Die Lösung mit dem dispergierten Ruß wird unter Verwendung eines Sprühtrockners der Bowen Engineering, Inc. von 1,52 m Durchmesser mittels einer bei etwa 50*000 U/min umlaufenden Zerstäuberscheibe und mit einer Zuführgeschwindigkeit von etwa 200 ml/min sprühgetrocknet. Die EinlaJßteinperatur der Trockenluft beträgt etwa 62 ⁰C und die Auslaßtemperatur etwa 45 C. Das trockene Produkt ist ein Pulver, dessen volumengemittelte Teilchengröße bei etwa 12,3 um

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mit einer geometrisclien Standard-Abweichung von etwa 1,58 liegt. Die Untersuchung mit dem Elektronen- und/oder Lichtmikroskop zeigt, daß die einzelnen Teilchen im wesentlichen kugelförmig sind und einen pigmentierten Kern haben, der von einer im wesentlichen klaren Hülle umgeben ist. Klebepunktmessung, Blockbildungstest und Prüfung der zerdrückten Partikel mit dem Raster- bzw. Abtastelektronenmikroskop ergeben-durchweg, daß die Hülle hauptsächlich aus Polystyrol und der Kern hauptsächlich aus dem Seaktionsprodukt von Isopropylidendiphenoxypropanol und Adipinsäure so\iie aus Euß besteht. Etwa 1 Gew.-T. gekapselte Tonerpartikel werden mit 99 Gew.-T. Glasträgerperlen von 250 um Teilchengröße vermischt und anstelle des im Beispiel 1 benutzten Entwicklers in die Prüfanordnung eingebracht. Unter im wesentlichen gleichen Prüf be dingungen, mit der Abweichung des Druckfixierens der Kopien ohne Wärmeunter Stützung, ergibt sich bei einem Kontaktdruck von 53 »6 lip/cm eine Taber-Zahl von etwa 4-, 4- und bei einem Kontaktdruck von 89,3 kp/cm eine Taberzahl von etwa 9,7- Hieraus ersieht man, daß dieses gekapselte Tonermaterial nach dem Fixieren bei Kontaktdrücken von 53»6 bzw. 89 _f3 kp/cm und bed Umgebungstemperatur eine Wisch- bzw. Abriebfestigkeit besitzt, die mehr als doppelt so groß ist wie diejenige der Kontroll-Tonermischung von Beispiel 1 nach dem Fixieren bei einer Temperatur von 60 C.

Beispiel 12

Es wird Gin gekapseltes Tonermaterial aus einer Lösung von etwa 200 g des Reaktionsprodukts einer dimeren Säure mit einem

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linearen Diamin (Emerez 154-O₁ Emery Industries, Inc.) und etwa 200 g des Reaktionsprodukte von Isopropylidendiphenoxypropanol und Adipinsäure mit einem (zahlbezogen) mittleren Molekulargewicht von etwa 1780 in einem Gemisch von Chloroform und Isopropanol "bei einem Volumenverhältnis von 1,0 (Chloroform) : 2,0 (Isopropanol) hergestellt. Durch kräftiges Eühren bzw. Schütteln wird Büß in der Lösung dispergiert. Die End-Konzentrationen betragen etwa 4,8 % des Eeaktionsprodukts der dimeren Säure mit einem linearen Diamin, etwa 4,8 % des Reaktionsprodukts von Isopropylidendiphenoxypropanol und Adipinsäure, etwa 0,5 % Ruß und etwa 90,0 % Lösungsmittel. Die Lösung mit dem dispergierten Ruß wird unter Verwendung eines Sprühtrockners der Bowen Engineering, Inc. von 0,76 m Durchmesser mittels einer bei etwa 50Ό00 U/min umlaufenden Zerstäuber scheibe und mit einer Zufuhrgeschwindigkeit von etwa 200 ml/min getrocknet. Die Einlaßtemperatur der Trockenluft beträgt etwa 66 C und die Auslaßtemperatur etwa 48 ⁰C. Das trockene Produkt ist ein Pulver, dessen •v&umengemittelte Teilchengröße bei etwa 11,6 um mit einer geometrischen Standard-Abweichung von etwa 1,56 liegt. Die Untersuchung mit den Elektronen- und/oder Lichtmikroskop zeigt, daß die einzelnen Teilchen im wesentlichen kugelförmig sind und einen pigmentierten Kern haben, der von einer im wesentlichen klaren Hülle umgeben ist. Klebepunktmessung, Blockbildungstest und Prüfung der zerdrückten Partikel mit dem Raster bzw. Abtastelektronenmikroskop ergeben durchweg, daß die Hülle hauptsächlich aus dem Reaktionsprodukt der dimeren Säure mit einem linearen Diamin und der Kern hauptsächlich aus dem Reaktionsprodukt von Isopropylidendiphenoxypropanol und Adipinsäure

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sowie aus-Ruß bestellt. Etwa 1. Gew.-T- gekapselte Tonerpartikel werden mit etwa 99 Gew.-T. Glasträgerperlen von 250 um Teilchengröße vermischt und anstelle im Beispiel 1 benutzten Entwicklers in die Prüfanordnung eingebracht. Unter im wesentlichen gleichen Prüfbedingungen, mit .der Abweichung des Druckfixierens der Kopien ohne Wärmeunterstützung, ergibt sich bei einem Kontaktdruck von 53? 6 kp/cm eine Taberzahl von etwa 1,4 und bei einem Kontaktdruck von 89,3 kp/cm eine Taberzahl von etwa 3,3· Hieraus ersieht man, daß dieses gekapselte Tonermaterial nach dem Fixieren bei Kontaktdrücken von 53>6 bzw. 89,3 kp/cm und bei Umgebungstemperatur eine geringfügig kleinere Wisch- bzw. Abriebfestigkeit besitzt als die Kontroll-Tonerraischung von Beispiel 1 nach dem Fixieren bei einer Temperatur von 60 ⁰C. Außerdem ergibt sich mit diesem Tonermaterial eine ausgezeichnete Verkapselungo Es ist für Umkehrkopien geeignet und gibt bei Verwendung eines Negativbildes ausgezeichnete Kopien hoher Dichte.

Beispiel 13

Es wird ein gekapseltes Tonermaterial aus einer Lösung von etwa 375 g eines Polystyrols (z.B. PS-2) und etwa 375 S des Reaktionsprodukts von Isopropylidendiphenoxypropanol und Sebacinsäure mit einem (zahlbezogen) mittleren Molekulargewicht von etwa 4110 in einem Gemisch von Chloroform und Cyclohexan bei einem Volumenverhältnis von 1,0 (Clorofornt) : 3?0 (Cyclohexan) hergestellt« Durch kräftiges Rühren bzw. Schütteln wird Ruß in der Lösung dispergiert» Die End-Konzentrationen betragen etwa 4,75 % Polystyrols etwa 4,75 % des Reaktionsprodukte von

Isopropylidendiphenoxypropanol und Sebacinsäure, etwa 0,5 % Ruß und etwa 90,0 % Lösungsmittel. Die Lösung mit dem dispergierten Ruß wird unter Verwendung eines Sprühtrockners der Bowen Engineering, Inc. von 0,76 m Durchmesser mittels einer bei etwa 50.000 TJ/min umlaufenden Zerstäuberscheibe und mit einer Zufuhrgeschwindigkeit von etwa 200 ml/min sprühgetrocknet. Die Einlaßtemperatur der Trockenluft beträgt etwa 63 ⁰C und die Auslaßtemperatur etwa 4-9 ⁰C. Das trockene Produkt ist ein Pulver, dessen volumengemittelte Teilchengröße bei etwa 15»1 uni mit einer geometrischen Standard--Abweichung von etwa 1,86 liegt. Die Untersuchung mit dem Elektronen- und/οder Lichtmikroskop zeigt, daß die einzelnen Teilchen im "wesentlichen kugelförmig sind und einen pigmentierten Kern haben, der von einer im wesentlichen klaren Hülle umgeben ist. Klebepunktmessung, Blockbildungstest und Prüfung der zerdrückten Partikel mit dem Raster- "bzw. Abtastelektronenmikroskop ergeben durchweg, daß die Hülle hauptsächlich aus Polystyrol und der Kern hauptsächlich aus dem Reaktionsprodukt von Isopropylidendiphenoxypropanol und Sebacinsäure sowie aus Ruß besteht. Etwa 1 Gew.-T. gekapselte Tonerpartikel werden mit etwa 99 Gew.-T. Glasträgerperlen von 250 Jim Teilchengröße vermischt und anstelle des im Beispiel benutzten Entwicklers in die Prüfanordnung eingebracht. Unter im wesentlichen gleichen Prüf bedingungen, mit der Abweichung des Druckfixierens der Kopien ohne Wärmeunterr-. Stützung, ergibt sich bei einem Kontaktdruck von 35*ö kp/cm > _: eine Taberzahl von etwa 3iO und bei einem Kontaktdruck von 89,5 kp/cm eine Taberzahl von etwa \7)_H 5· Hieraus ersieht man,_; daß dieses gekapselte Tonermaterial nach dem Fixieren bei Kontaktdrücken von 3518 bzw. 89,3 kp/cm und bei Umgebungs-

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temperatur eine deutlich größere Wisch- bzw. Abriebfestigkeit besitzt als die Kontroll-Tonermischung von Beispiel 1 nach dem Fixieren bei etwa 60 ⁰C.

Beispiel 14-

Es wird ein gekapseltes Tonermaterial aus einer Lösung von etwa 320 g eines Polystyrols (z.B. PS-2) und etwa 320 g des Reaktionsprodukts von Isopropylidendiphenoxypropanol und Sebacinsäure mit einem (zahlbezogen) mittleren Molekülargewicht von etwa 2410 in einem Gemisch von Chloroform und Cyclohexan bei einem Volumenverhältnis von 1,0 (Chloroform) : 3?0 (Cyclohexan) hergestellt. Durch kräftiges Rühren bzw» Schütteln wird Ruß (Handelsbezeichnung Feo&pectra Mark II) in der Lösung dispergiert. Die Endkonzentrationen betragen etwa 4,75 °/° Polystyrol, etwa 4,75 % des Reaktionsprodukts von Isopropylidendiphenoxypropanol und Sebacinsäure, etwa 0,5 % Ruß und etwa 90,0 %. Lösungsmittel. Die Losung mit dem dispergierten Ruß wird unter Verwendung eines Sprühtrockners der Bowen Engineering, Inc. von 0,76 m Durchmesser mittels einer bei etwa 50.000 U/min umlaufenden Zerstäuber scheibe und mit einer Zufuhrgeschwindigkeit von etwa 200 ml/min sprühgetrocknet. Die Einlaßtemperatur der Trockenluft beträgt .etwa 6'3 ⁰C und die Auslaßtemperatur etwa 48 ⁰C. Das trockene Produkt ist ein Pulver, dessen volumengemittelte Teilchengröße ' bei etwa 16,8 um mit einer geometrischen Standard-Abweichung von etwa 1,67 liegt."Die Untersuchung mit dem Elektronen- und/oder Lichtmikroskop zeigt, daß die einzelnen Teilchen im

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wesentlichen kugelförmig sind und einen pigmentierten Kern haben, der von einer im wesentlichen klaren Hülle umgeben ist. Klebepunktmessung, Blockbildungstest und Prüfung der zerdrückten Partikel mit dem Raster- bzw. Abtastelektronenmikroskop ergeben durchweg, daß die Hülle hauptsächlich aus Polystyrol und der Kern hauptsächlich aus dem Reaktionsprodukt von Isopropylidendiphenoxypropanol und Sebacinsäure sowie aus Ruß besteht. Etwa 1 Gew.-T. gekapselte Tonerpartikel werden mit etwa 99 Gew.-T. Glasträgerperlen von 250 um Teilchengröße vermischt und anstelle des im Beispiel 1 benutzten Entwicklers in die Prüfanordnung eingebracht. Unter im wesentlichen gleichen Prüfbedingungen, mit der Abweichung des Druckfixierens der Kopien ohne WärmeunterStützung, ergibt sich bei einem Kontaktdruck von 53? 6 kp/cm eine Taberzahl von etwa 10,5 und bei einem Kontaktdruck von 89,3 kp/cm eine Taberzahl von etwa 22,0. Hieraus ersieht man, daß dieses gekapselte Tonermaterial nach dem Fixieren bei Anpreßdrücken von 53»6 bzw. 89»3 kp/cm und bei Umgebungstemperatur eine erheblich größere Wisch- bzw. Abriebfestigkeit besitzt als die Kontroll-Tonermischung von Beispiel 1 nach dem Fixieren bei einer Temperatur von 60 ⁰C.

Beispiel 15

Es wird ein gekapseltes Tonermaterial aus einer Lösung von etwa 8Ό0 g eines Polystyrols (z.B. PS-2) und etwa 800 g des Reaktionsprodukts von Isopropylidendiphenoxypropanol und Sebacinsäure mit einem (zahlbezogen)mittleren Molekulargewicht von

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etwa 2230 in einem Gemisch von Chloroform und Cyclöhexan bei einem Volumenverhältnis von 1,0■ (Chloroform) : 3,0'(Cyclohexan) hergestellt:. Durch kräftiges Rühren "bzw. Schütteln wird Euß in der Lösung dispergiert· Die End-Konzentr at ionen betragen etwa 4,75 % Polystyrol,, etwa 4,75 % des Eeaktionsprodukts von Isopropylidendipherioxypropanol tuid- Sebacinsäure, etwa 0,5 % Euß und etwa 90»0- % Losungsmittel. Die Lösung mit dem dispergierten EuB wird unter Verwendung eines Sprühtrockners der Bow en Engineering, Inc. von 1,52 m Durchmesser¹ mitteis einer "bei etwa 5O-OÖO IT/min umlaufenden Zerstäuberscheibe und mit einer Zuführgeschwindigkeit von etwa 200 ml/ min sprühgetrocknet. Die Einlaß temperatur der Trockenluft beträgt etwa 64,5 ⁰C und die Auslaßtemperatur etwa 48 C. Das trockene Produkt ist ein Pulver, dessen volumengemittelte {Teilchengröße bei etwa 17,0 pm mit einer geometrischen Standai'd-Abweichung von etwa 1,73 liegt. Die Untersuchung mit dem Elektronen- und/oder Lichtmikroskop zeigt, daß die einzelnen teilchen im vresentlichen kugelförmig, sind und einen pigmentierten Kern haben, der von einer im wesentlichen klaren Hülle umgeben ist. IiIebepunktmessung, Blockbilduiigstest und Prüfung.der zerdrückten Partikel mit dem Easter— bzw. Abtastelektronenmikroskop ergeben durchweg, daß die Hülle hauptsächlich aus Polystyrol und der Kern hauptsächlich aus dem EeaktionsprOdukt von IsopropylidendiphGnoxypropanol und Sebacinsäure sowie aus Euß besteht. Etwa 1 Gew.-G?.. gekapselte Tonerpartikel werden mit etwa' 99 Gew*4?. Glasträgerperlen von 250 um Teilchengröße vermischt und anstelle des im Beispiel 1 benutzten Entwicklers in die Prüfanordnung eingebracht. Unter im wesentlichen gleichen Prüfbedingungen, mit der Abweichung:

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des Druckfixierens der Kopien ohne Warmeunterstutzimg, ergibt sich bei einem Anpreßdruck von 71 »5 kp/cm eine faberzahl von etwa 33,0 und bei einem Anpreßdruck von Ö9»3 kp/cm eine Taberzahl von etwa 43,0. Hieraus ersieht man, daß dieses gekapselte Tonermaterial nach dem Fixieren bei Anpreßdrücken von 71,5 bzw. 89,3 kp/cm und bei Umgebungstemperatur eine deutlich größere Wisch- bzw. Abriebfestigkeit besitzt als die Kontroll-Tonermischung von Beispiel 1 nach dem Fixieren bei einer Temperatur von 60 C.

Beispiel 16

Es wird ein gekapseltes Tonermaterial aus einer Lösung von etwa 119 g eines Polystyrols (z.B. Styron 678) und etwa 1*19 g des Reaktionsprodukts von Isopropylidendiplienoxypropanol und Sebacinsäure mit einem (zahlbezogen) mittleren Molekulargewicht von etwa 2230 in einem Gemisch von Ithylendichlorid und Cyclohexan bei einem Volumenverhältnis von 1,0 (Äthylendichlorid) : 2,2 (Cyclohexan) hergestellt. Durch kräftiges Rühren bzw. Schütteln wird Ruß in der Lösung dispergiert. Die End-Konzentrationen betragen etwa 1,4 % Polystyrol, etwa 1,4 % des Reaktionsprodukts von. Isopropylidendiphenoxypropanol und Sebacinsäure, etwa 0,2 % Ruß und etwa 97,0 %■. Lösungsmittel.· Die Lösung mit dem dispergiert en Büß wird unter Iterw eiidui Lg eines Sprühtrockners der Bowen Engineering, Inc. von 1,52 m Durchmesser mittels einer bei etwa 50.000 U/min iBSlaufenden Zerstäuberscheibe mid mit einer Zuführgeschwindigkeit von etwa 200 ml/min sprühgetrocknet. Die Einlaßtemperatux der Trocken-

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INSPECTED

-67- ■ .■■-;■■■■■

luft beträgt etwa 59 °C und die Auslaßtemperatur etwa 4-3 C. Das trockne Produkt ist ein Pulver, dessen volumengemittelte Teilchengröße bei. etwa 11,0 pn mit einer geometrischen Standard-Abweichung von etwa 1,82 liegt. Die Untersuchung mit dem Elektronen- und/oder liichtmikroskop zeigt, daß die einzelnen Teilchen im wesentlichen kugelförmig sind und einen pigmentierten Kern haben, der von einer im wesentlichen klaren Hülle umgeben ist. Elebepunktmessung, Bloekbildungstest und Prüfung der zerdrückten Partikel mit dem Easter- bzw, Abtastelektronenmikroskop ergeben durchweg, daß die Hülle hauptsächlich aus Polystyrol und der Kern hauptsächlich aus dem Reaktionsprodukt von Isopropylidendiphenoxypropanol- und Sebacinsäure sowie aus Ruß besteht. Etwa 1 Gew.-T. gekapselte Tonerpartikel werden mit etwa 99 Gew.-T. Glasträgerperlen von 250 um Teilchengröße vermischt und anstelle des im Beispiel 1 benutzten Entwicklers in die Prüfanordnung eingebracht* Unter im wesentlichen gleichen Prüfbedingungen, mit der Abweichung des Pruckfixierens der Kopien ohne Wärmeunterstützung ergibt sich bei einem Anpreßdruck von 71^5 kp/cm eine Taberzahl von etwa 6,25 und bei einem Anpreßdruck von 89,3 kp/cm eine Taberzahl von etwa 8,75· Hieraus ersieht man, daß diese gekapselte Tonermaterial nach dem Fixieren bei Anpreßdrücken von 7115 bzw. 89,3 kp/cm und bei Umgebungstemperatur eine etwa dreimal so große Wisch- bzw. Abriebfestigkeit besitzt wie die Kontroll-Tonermischung von Beispiel 1 nach dem Fixieren bei einer Temperatur von 60 C-.

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ORtOlNAL INSPECTED

Beispiel 17

Es wird ein gekapseltes lonermaterial aus einer Lösung von etwa 95 6 eines Polystyrols (Styron 6?8) und etwa 142 g des Reaktionsprodukts von Isopropylidendiphenoxypropanol und Sebacinsäure mit einem (zahlenbezogen) mittleren Molekulargewicht von etwa 2230 in einem Gemisch von Äthylendichlorid und Cyclohexan bei einem "Volumenverhältnis von 1,0 (Jithylendichlorid) : 2,2 (Cyclohexan) hergestellt. Durch kräftiges Rühren bzw. Schütteln wird Ruß in der Lösung dispergiert. Die End-Konzentrationen betragen etwa-1,2 % Polystyrol, etwa 1,8 % des Reaktionsprodukts von Isopropylidendiphenoxypropanol und Sebacinsäure, etwa 0,2 % Ruß und etwa 96,8 % Lösungsmittel. Die Lösung mit dem dispergierten Ruß wird unter Verwendung eines Sprühtrockners der Bowen Engineering, Inc. von 1,52 m Durchmesser mittels einer bei etwa 50.000 U/min umlaufenden Zerstäuberscheibe und mit einer Zuführgeschwindigkeit von etwa 200 ml/min sprühgetrocknet. Die Einlaßtemperatur der Trockenluft beträgt etwa 58 ⁰C und die Auslaßtemperatur etwa 42 G. Das trockene Produkt ist ein Pulver, dessen volumengemittelte Teilchengröße bei etwa 7)9 um mit einer geometrischen Standard-Abi^rechung von etwa 1,75 liegt. Die Untersuchung mit dem Elektronen- und/oder Lichtmikroskop zeigt, daß die einzelnen Teilchen im wesentlichen kugelförmig sind und einen pigmentierten Kern haben, der von einer im wesentlichen klaren Hülle umgeben ist. Klebepunktmessung, Blockbildungstest und Prüfung der zerdrückten Partikel mit dem Raster- bzw. Abtastelektronenmikroskop ergeben durchweg, daß >■ die Hülle hauptsächlich aus Polystyrol und der Kern hauptsäch-

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-69- . .

lieh aus dem Reaktionsprodukt von Isopropylidendiphenoxypropanol und Sebacinsäure sowie aus Ruß besteht. Etwa 1 Gew.-T. gekapselte Tonerpartikel werden mit etwa 99.Gew.-T. Glästrägerperlen von etwa 250 pm Teilchengröße vermischt und •anstelle des in Beispiel 1 benutzten Entwicklers in die Prüfanordnung eingebracht. Unter im wesentlichen gleichen-Prüfbedingungen mit der Abweichung des Druckfixierens der Kopien ohne Wärmeunterstützung, ergibt sich bei einem Anpreßdruck von 71 ·> 5 kp/cm eine Taberzäfl. von etxva 6,0 und bei einem Anpreßdruck von 89,3 kp/cm eine Taberzahlvon etwa 8,3· Hieraus ersieht man, daß dieses gekapselte Tonermaterial nach dem Fixieren bei Anpreßdrücken von 71}5 bzw»'89,3 kp/cm und bei Umgebungstemperatur eine Wisch- bzw. Abriebfestigkeit besitzt, die etwa dreimal-so groß ist wie diejenige der Kontroll-Tonermischung von Beispiel 1 nach dem Fixieren bei einer Temperatur von 6OC.

Beispiel 18

Es wird ein gekapseltes Tonörmaterial aus einer Lösung von etwa 1600 g eines Polystrols (z.B. PS-2) und etwa 1600 g des Reaktionsprodukts von Isopropylidendiphenoxypropanpl und Sebacinsäure mit einem (zahlbezogen) mittleren Molekulargewicht' von etwa. 2230 in einem Gemisch von Chloroforia und Cyclohexan bei einem Volumenverhältnis jvon 1,0 (Chloroform) : 3,0 (Gyclohexan) hergestellt. Durch kräftiges Rühren bzw. Schütteln wird Ruß in der Lösung dispergiert. Die Bndkonzentrationen betragen etwa 4,75 % Polystyrol, etwa 4,75 %■

des Reaktionsprodukts von I sopropyl idendiphenoxypropanol und Sebacinsäure, etwa 0,5 % Ruß und etwa 90,0 % Lösungsmittel. Die Lösung mit dem dispergieren Ruß wird unter Verwendung eines Sprühtrockners der Bov/en Engineering, Inc. von 1,52 m Durchmesser mittels einer "bei etwa 50*000 U/iain umlaufenden Zerstäuberscheibe und mit einer Zuführgeschwindigkeit von etwa 200 ml/min sprühgetrocknet. Die Einlaßtemperatur der Trockenluft beträgt etwa 62 ⁰C und die Auslaßtemperatur etwa 46 ⁰C. Das trockene Produkt ist ein Pulver, dessen volumengemittelte Teilchengröße bei etwa 18,5 pn mit einer geometrischen Standard-Abweichung von etwa 1,62 liegt. Die Untersuchung mit dem Elektronen- und/oder Lichtmikroskop zeigt, daß die einzelnen 'feilchen im wesentlichen kugelförmig sind und einen pigmentierten Kern haben, der von einer im wesentlichen klaren Hülle umgeben ist. Klebepunktmessung, Blockbildungstest und Prüfung der zerdrückten Partikel mit dem Raster- bzw. Abtastelektronenmikroskop ergeben durchvreg, daß die Hülle hauptsächlich aus Polystyrol und der Kern hauptsächlich aus dem Reaktionsprodukt von Isopropyliaendiphenoxypropanol und Sebacinsäure sowie aus Ruß besteht. Etwa T Gew.-T. gekapselte Tonerpartikel v/erden mit etwa 99 Gew.-T. Glasträgerperlen von 250 Jim Teilchengröße vermischt und anstelle des im Beispiel 1 benutzten Entwicklers in die Prüfanordnung eingebracht. Unter im wesentlichen gleichen Priifbedingungen, mit der Abweichung des Druckfixierens der Kopien ohne Wärneunterstützung ergibt sich bei einem Anpreßdruck von 71 s 5 kp/cm eine Taberzahl von etwa 5S,5 und bei einem Anpreßdruck von 89,3 kp/cm eine Taberzahl von etwa 6?ιΟ· Hieraus ersieht man, dieses Toneriaaterial ■ nach den. Mxiearesa bei Anpreßdrücken

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von 71 »5 bzw. 89,3 kp/cin und bei Umgebungstemperatur eine wesentlich, größere Wisch- bzw. Abriebfestigkeit besitzt als die Kontroll-Tonermischung von Beispiel 1 nach dem Fixieren bei einer Temperatur von 60 ⁰G.

Beispiel 19 ■ . ■"

Es wird ein gekapseltes Tonermaterial aus einer Lösung von etwa 190 g eines Polystyrols (z.B. Styron. 678) und etwa 284 g des !Reaktionsprodukte von Isopropylidendiphenoxy- . propanol und Sebacinsäure mit einem (zahlbezogen) mittleren Molekulargewicht-von etwa 2230 in einem Gemisch von Ithylendi chi or id und Cyclohexan bei einem Volumenverhältnis von 2,2 (Äthylendichlorid) : 1,0 (Cyclohexan) hergestellt. Durch kräftiges Rühren bzw. Schütteln wird Ruß in der Losung dispergiert. Die End-E.onzentr at ionen betragen etwa 1,1 % Polystyrol, etwa 1,7 % des Eeaktionsprödukts von Isopropylidendiphenoxypropanol und Sebacinsäure, etwa 0,2 % Ruß und etwa 97,0 % Lösungsmittel. Die Lösung mit dem dispergierten Ruß wird unter Verwendung eines Sprühtrockners der Bowen Engineering, Inc.. von 1,52 m Durchmesser mittels einer bei etwa 5O.OOO U/min umlaufenden Zerstäuberscheibe und mit einer Zufuhrgeschwindigkeit von etwa 200 ml/min sprühgetrocknet. Die Einlaßtemperatur der Trockenluft beträgt etwa 58 ⁰C und die Auslaßtemperatur etwa 44· ⁰C. Das trockene Produkt ist ein Pulver, dessen volumengeraittelte Teilchengröße bei etwa 10,4 pm mit einer geometrischen Standard-Abweichung von etwa 1,81 liegt. Die Unter-

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suchung mit dem Elektronen- und/oder Lichtmikroskop zeigt, daß die einzelnen Teilchen im wesentlichen kugelförmig sind und einen pigmentierten Kern haben, der von einer im wesentlichen klaren Hülle umgeben ist· Klebepunktmessung, Blockbildungstest und Prüfung der zerdrückten Partikel mit dem Raster- bzw. Abtastelektronenmikroskop ergeben durchweg, daß die Hülle hauptsächlich aus Polystyrol und der Kern hauptsächlich aus dem Reaktionsprodukt von Isopropylidendiphenoxypropanol und Sebacinsäure sowie aus' Ruß besteht. Etwa 1 Gew.-T. gekapselte Tonerpartikel werden mit etwa 99 Gew.-T. Glasträgerperlen von 250 pa Teilchengröße vermischt und anstelle des im Beispiel 1 benutzten Entwicklers in die Prüfanordnung eingebracht. Unter im wesentlichen gleichen Prüfbedingungen mit der Abweichung des Druckfixieren der Kopien ohne Värmeunterstützung ergibt sich bei einem Anpreßdruck von 71,5 kp/cm eine Taberzahl von etwa 7»0 und bei einem Anpreßdruck von 89,3 kp/cm eine Taberzahl von etwa 8,0. Hieraus ersieht man, daß dieses gekapselte Tonermaterial nach dem Fixieren bei Anpreßdrücken von 71,5 bzw. 89,3 kp/cm und bei Umgebungstemperatur eine etwa dreimal so große Wisch- bzw. Abriebfestigkeit besitzt wie die Kontroll-Tonermischung von Beispiel 1 nach dem Fixieren bei einer Temperatur von 60 C.

Beispiel 20

Es wird eine Prüfung durchgeführt, um festzustellen, ob mit dem gekapselten Tonermateaial von Beispiel 5 durch Druckfixieren bei verschiedenen Anpreßdrücken und Bilddichten her-

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gestellte Kopien auf andere Kopien "bzw, auf leere Papierblätter abfärben. Kopien mit einer Bilddielite von 0,7; 1,2; bzw.' 1,4- werden bei Anpreßdrücken von etwa 17,9 bis etwa 89,5 kp/cm durckfixLerb, mit etwa 1,55 kp belastet und in einem Bürogebäude gelagert, wo die Temperatur zwischen etwa 15 und etwa 30 ⁰C variiert. Die Kopien werden während eines Zeitraumes von 8 Monaten regelmäßig überprüft, ohne daß sich irgendwelches Abfärben oder Abdrucken von Kopie zu Kopie feststellen läßt. In der folgenden Tabelle sind die FisÜerfestigkeilBn bei Anpreßdrücken zwischen etwa 17»9 und etwa 89,3 kp/cm jeweils edne Stunde und 8 Monate nach dem Fixieren festgehalten. ■ ·

Tabelle 5 - Tab erz aiii

KontalrbdjpTick, Jrp/ cm 1 h _nach ff iyl er en 8 Monate nach fixieren

17,9 . 1.0 9

35,8 ' 1.3 10

53,6 2.0 35

71,5 "2.5 ' 43

89,3 3.0 4-5

Beispiel 21

Es wird eine Prüfung durchgeführt, um festzustellen, ob sich die Fließeigenschaften des Tonorraaterials von Beispiel 5 verbessern lassen. Unzureichende Fließfähigkeit des Toners kann beim Abfüllen zum Versand und bei der Tonerabgabe im

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- /Η—

Gebrauch große Schwierigkeiten bereiten* Die Fließfähigkeit des Tonermaterials von Beispiel 5 mit verschiedenen Mengen von gepulvertem hydrophobem Siliciumdioxid (lerosil K-972) wird im Verhältnis zum Toner Xerox 564 untersucht. Als Maß für die Fließfähigkeit v/ird diejenige Tonermenge bestimmt, die' durch ein Sieb bei vorgegebenen Bedingungen hindurchgeht. Die erhaltenen Ergebnisse stimmen mit dem Abgabeverhalten überein, das bei simulierter Maschinenerprobung zu beobachten ist. Bei Konzentrationen zwischen etwa 0,02 und etwa 1»OO Gew.-% des Tonern v/ird das Siliciumdioxid darin dispergiert, indem die Proben in einem um die Querachse drehbewegten bzw. gestürzten Bechermischer kräftig geschüttelt werden. Die triboelektrischen Werte der Proben werden im Vergleich au homogenen Glasträgerperlen vcn ¹V^O |xm Teilchengröße .gemessen. Der Entwickler wird in Glasbehältern zu je 227 E während drei Stunden getrommelt (roll-milled), und die triboelektrischen Messungen werden nach 10; 50; bzw. 180 Minuten vorgenommen. Die Resultate zeigen, daß viel weniger als 1 % Siliaiumdioxitb ausreichen, um die Fließfähigkeit des Toners stark zu erhöhen und seine triboelektrischen Eigenschaften deutlich zu beeinflussen. Man stellt fest, daß der Zusatz von etwa 0,02 % Siliziumdioxid eine Toner-Fließfähigkeit ergibt, die derjenigen eines Toners vom Typ Xerox 564 vergleichbar ist. Der Zusatz von 0,1 % Siliziumdioxid führt bei akzeptablen triboelektrischen Werten zu einer erheblichen Verbesserung der zeitlichen Stabilität der triboelektrischen Eigenschaften des Tonermaterials von Beispiel 5· Ferner zeigt sich;, daß der Zusatz von Siliziiundioxid Schwankungen der triboelektrischen Werte zwischen verschiedenen Chargen des Tonermaterials von Beispiel 5

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stark herabsetzt.. Auch bei der I'laschinenerprobung liefert der Zusatz von gepulvertem Siliziumdioxid eine beachtliche Verbesserung der Fließfähigkeit des Tonermaterials von Beispiel 5 hei hohen und stabilen triboelektrischen Werten.

Beispiel-22 -

Es wird ein gekapseltes Tonermaterial aus einer Lösung von etwa 4-31 g eines Polystyrols (z.B. Styron 6?8) und etwa 4-31 g des Reaktionsprodukts von Isopropylidendiphenoxypropanol und Adipinsäure mit einem (zahlenbezogen) mittleren Molekulargewicht von etwa 3275 in einem Gemisch von Chloroform und Heptan bei einem Volumenverhältnis von 1,0 (Chloroform) : 1,3 (Heptan) hergestellt. !Durch Rühren bzw. Schütteln -" wird in der Lösung ein Tetraisohexylsulfonamidokupferphthalocyanin-Farbstoff aufgelöst. Die End-Konzentrationen betragen etwa 4,8 % Polystyrol, 4-, 9 % des Beaktionsprodukts von Isopropylidendiphenoxypropanol und Adipinsäure, etwa 0,5 % Phthalocyanin-Farbstoff und etwa 90,0 % Lösungsmittel. Die Lösung, wird unter Verwendung eines Sprühtrockners der Bowen Engineering, Inc. von 0,76 m Durchmesser mittels einer bei etwa 50.000 U/min umlaufenden Zerstäuberscheibe und mit einer Zufuhrgeschwindigkeit von etwa 200 ml/min sprühgetrocknet. Die Einlaßtemperatur der Trockenluft betragt etwa 69 °C und die Auslaßtemperatur etwa 56. ⁰C. Das trockene Produkt ist ein Pulver, dessen volumengemittelte Teilchengröße bei etwa 14,8 um mit einer geometrischen Standard-Abweichung von etwa 1,51 liegt. Etwa 1 Gew.-T. gekapselte Tonerpartikel werden mit etwa 99 Gew.-T. Stahlträgerperlen von 4-50 um Teilchengröße vermischt,

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die mit etwa 0,4 Gew.-% eines Methyl-Terpolymers beschichtet sind. Bei der Maschinenerprobung liefert dieses Entwicklermaterial mit oder ohne Zusatz von kolloidalem Siliziumdioxid ausgezeichnete Flachdruck-Kopien.

Beispiel 23 "

Zur Kontrolle wird eine Probe mit Tonerpartikeln vom Typ Xerox 364 (erhältlich von Xerox Corporation, Rochester, TT.Y.) benutzt, um Kopien eines Standard-Prüfmusters herzustellen. Der Blockbildungstest ergibt, daß bei diesem Tonermaterial die Blockbildung bei etwa 54 bis 57 ⁰C auftritt. Der Vergleichsversuch zeigt, daß die nachfolgend aufgeführten Tonermaterialien eine Blockbildungstemperatur haben, die größer ist als diejenige des Toners vom Typ Xerox 364.

Tabelle 6

Toner-Mat eri al Xerox 364 Beispiel 5 Beispiel 7 Beispiel 9 Beispiel 13 Beispiel 14 Beispiel 15 Beispiel 16

Blockbildunftatemperatur G

54...57 63...66 > 82

68...71 65. 65. 71 71

.78 .78

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Der Ausdrück '^ntwicklermaterial¹¹ bezieht sich im Rahmen der vorliegenden Erfindimg stets auf elektroskopisches Tonermaterial oder auf Gemische von solchem Toner- und Trägermaterial, obwohl die Erfindung auch ohne Verwendung eines Trägermaterials praktiziert werden kann. Die in den Beispielen angegebenen speziellen Stoffe und Bedingungen haben keine einschränkende Bedeutung und dienen lediglich zur Erläuterimg der Erfindung, die mit ähnlichen Ergebnissen auch unter Verwendung anderer geeigneter Tonerharze, Zusätze, Färbemittel und sonstiger Bestandteile ausführbar ist, insbesondere."mit den weiter oben angeführten Materialien. Zum Synthetisieren, Syiiergisieren oder anderweitigen Verbessern der Auf schriel'zeigenschaften oder sonstiger erforderlicher Kennwerte bzw. Eigenschaften des »Systems können dem Tone-rmaterial auch weitere Stoffe zugesetzt werden*

Zahlreiche Modifikationen-der Verarbeitung fallen ebenfalls 5:n den Rahmen der Erfindung.

Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung hervorgehenden Merkmale und Vorteile der Erfindung, einschließlich Einzelheiten der Zusammensetzung und Verfahrensschritten können sowohl für sich als auch in beliebiger Kombination erfindungswesentlich se^n.

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Claims (28)

1. Patentansprüche

   L/Elektrostatografisches Entwicklermaterial aus einem Träger und einem Tonermaterial mit feinverteilten Tonerpartikeln, dadurch gekennzeichnet, daß die Tonerpartikel eine Teilchengröße im Bereich von etwa 0,5 bis etwa 1000 }ini sowie eine Blockbildungstemperatur von wenigstens etvia 38 ⁰G haben und daß das Tonermaterial ein Färbemittel mit Farbkörpern bzw. Pigmenten, Farbstoffen und/oder Gemischen daraus sowie ein weich-festes Bindeinittel-KerniiKfcerial innerhalb einer Hülle aufweist.
2. 2. Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kernmaterial bei einer Schergeschwindigkeit von etwa 75 s und Umgebungstemperatur eine Viskosität zwischen etwa 5·10 ' und etwa 10 P sowie eine (Glas-)übergangs- bzw. Sprungtemperatur hat, die unterhalb oder höchstens wenige Grad oberhalb jener Temperatur liegt, welche ein mit dem Toner erzeugtes Bild erreicht, insbesondere unterhalb etwa 30 ⁰C.
3. 3. Material nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kernmaterial ein in kaltem Zustand fließfälliges, polymeres Bindemittel ist.
4. 4. Material nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß das Kernmaterial bei geringen?

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   Druck- bzw. Spaimungseinwirkung wälirend kurzer Beobachtungszeiten kein merkliches Fließen erkennen läßt, -jedoch bei großer Druck- bzw. Spannungseinwirkung merklich fließt, und daß es mit einem Substrat bzw. Trägermaterial gilt haftend stoffschlüssig verbindbar ist.
5. 5. Material nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennz e i chnet, daß das Kernmaterial ein bei Umgebungstemperatur weich-festes Bindemittel ist oder bei Erwärmung auf eine Temperatur zwischen etwa'20 und etwa 120 ⁰C weich-fest wird.
6. 6. Material nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Kernmaterial scherbar (shear sensitive) ist.
7. 7. Material nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Xernmaterial ein Reaktionsprodukt von Isopropylidendiphenoxypropanol und Adipinsäure und/oder Sebacinsäure ist.
8. 8. Material nach wenigstens einem der Ansprüche A bis 7, dadurch gekennz eichnet, daß das Tonermaterial hydrophobes Siliziuiadioxidpulver aufweist, insbesondere in Mengen zwischen etwa 0,02 und etwa 1,00 Gew.-% des Tonermaterials .
9. 9. Elektrostatografisches Entwicklermaterial aus einem Trägerund einem Tonermaterial mit feinverteilten Tonerpartikeln, dadurch gekennzeichnet, daß die Tonerpartikel

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   eine Teildiengröße im Bereich von etwa 0,5 bis etwa 1000 \ sowie eine Blockbildungstemperatur von wenigstens etwa 38 C haben, daß das Tonermaterial ein Färbemittel mit Farbkörpern bzw. Pigmenten, Farbstoffen und/oder Gemischen daraus sowie ein weich-festes Bindemittel-Kernmaterial aufweist, das bei einer Schergeschwindigkeit von etwa 75 s und Umgebungs-

   Il Q

   temperatur eine Viskosität zwischen etwa 5·10 und etwa 10 P sowie eine (Glas-)übergangs- bzw. Sprungtemperatur hat,, die unterhalb oder höchstens wenige Grad oberhalb jener Temperatur liegt, welche ein mit dem Toner erzeugtes Bild erreicht, insbesondere unterhalb etwa $0 ⁰C, und daß das Kernmaterial in einem Hüllenmaterial mit einer Blockbildungstemperatirr von wenigstens etwa 38 C, «einer (Glas-)Übergangs- bzw. Üprungtemperatur oberhalb etwa 50 C» einem Elastizitätsmodul oberhalb etwa 7 kp/cm und einer Druckfestigkeit oberhalb etwa 35 kp/cra gekapselt ist.
10. 10. Material nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß das Hüllenmaterial eine Schmelz- bzw. Erweichungstemperatur oberhalb etwa 40 C hat.
11. 11. Material nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Hüllenmaterial ein elektrisch isolierendes Harz aufweist, insbesondere ein Vinylharz.
12. 12. Material nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Hüllenmaterial einen Elastizitätsmodul oberhalb etwa 70 kp/cm und eine Druckfestig-

    keit oberhalb etwa 140 kp/cm hat.

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13. 13· Material nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennz e ichne t, daß das Färbemittel in einer Menge von etwa 1 bis etwa 20 Gew.-% des Tonermaterials vorhanden ist.
14. 14. Material nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daB das Gewichtsverhältnis von Kern- zu Hüllenmaterial im Bereich zwischen etwa 99 * 1 und etwa 1 : 99 liegt.
15. 15· Verfahren zum Herstellen elektrostatografischer Tonerbilder-mit Hilfe eines elektrostatοgrafischen Entwicklermaterials aus einem Träger- und einem Tonermaterial mit feinverteilten Tonerpartikeln, dadurch g'ekennz e i chne t, daß Tonermaterial mit einer Teilchengröße zwischen etwa 0,5 und etwa 1000 pm sowie einer Blοckbildungs temperatur von wenigstens etwa 38 C verwendet wird, das ein Färbemittel mit Farbkörpern bzw. Pigmenten, Farbstoffen und/oder Gemischen daraus sowie ein weich-festes Bindemittel-Kernmaterial innerhalb einer Hülle aufweist, und daß zumindest ein Teil der feinverteilten Tonerpartikel mit einer ein elektrostatisches Latentbild aufweisenden Oberfläche in Berührung gebracht, davon angezogen und -daran bildmäßig haftend fixiert wird.
16. 16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeich¹-n e t, daß das Tonerbild auf eÄie Bildträgerfläche übertragen und darauf fixiert wird.
17. 17· Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kernmaterial mit einer Viskosität, die bei einer Scherge£3chwindigkeit von etvra 75 s und Um-

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    gebungstemperatur zwischen etwa 5·10 und etwa 10 P beträgt, und mit einer (Glas-)Übergangs- bzw. Sprungtemperatur verwendet wird, die unterhalb oder höchstens wenige Grad oberhalb jener Temperatur liegt, welche ein mit dem Toner exzeugtes Bild erreicht, insbesondere unterhalb etwa 30 C.
18. 18. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17j dadurch gekennzeichnet, daß als Kernmaterial ein in kaltem Zustand fließfähiges, polymeres Bindemittel verwendet v/ird.
19. 19· Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennze i chnet, daß ein Kernmaterial verwendet wird, welches bei geringer Druck- bzw. Spannungseinwirkung !fahrend kurzer Beobachtungszeiten kein merkliches Fließen erkennen läßt, jedoch bei großer Druck- bzw. Spannungseinwirkung merklich fließt und welches mit einem Substrat bzw. Trägermaterial gut haftend stoffschlüssig verbunden wird.
20. 20. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kernmaterial verwendet wird, welches bei Umgebungstemperatur weich-fest ist oder bei Erwärmung auf eine Temperatur zwischen etwa 20 und etwa 120 ⁰C weich-fest wird.
21. 21. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kernmaterial verwendet wird, das ein Reaktionsprodukt von Isopropylidendiphenoxypropanol und Adipinsäure und/oder Sebacinsäure ist.

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    ORIGINAL »NSPECTQ>
22. 22. Verfahren zum Herstellen elektrostatografischer Tonerbilder mit Hilfe eines elektrostatografischen Entwicklermaterials aus einem Träger- und einem Tonermaterial mit feinverteilten Tonerpartikeln, dadurch gekennzeichnet, daß Tonermaterial mit einer Teilchengröße zwischen etwa 0,5 und etwa 1000 ytm soxtfie einer Blockbildungstemperatur von wenigstens etwa 38 °C vervrandet wird, das ein Färbemittel mit Färb— körpern bzw. Pigmenten, Farbstoffen und/oder Gemischen, daraus und ein weich-festes Bindemittel-Kernmaterial aufweist,

    —1

    welches bei einer Schergeschwindigkeit von etwa 75 s und Um-

    gebungstemperatur eine Viskosität zwischen etwa 5-10 und etwa 10 P sowie eine (Glas-) Üb er gangs- tew. Sprungtemperatur hat, die unterhalb oder höchstens wenige Grad oberhalb jener Temperatur liegt, welche ein mit dem Toner erzeugtes Bild erreicht, insbesondere unterhalb etwa 30 ⁰C, daß das Kernmaterial in einem Hiillenmaterial mit einer Blockbildungstemperatur von wenigstens etwa 38 C, einer (Glas-)Übergangs- bzw. Sprungtemperatur oberhalb etwa 50 ⁰C, einem Elastizitätsmodul ober-

    halb etwa 7 kp/cm und einer Druckfestigkeit oberhalb etwa

    35 kp/cm gekapselt wird, und daß zumindest ein Teil der feinverteilten Tonerpartikel mit einer ein elektrostatisches Latentbild aufweisenden Oberfläche in Berührung gebracht, davon angezogen und daran bildmäßig haftend fixiert wird.
23. 23. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 15 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß ein Hüllenmaterial verwendet wird, das eine Schmelz- bzw. Erweichungstemperatur oberhalb etwa 40 ⁰C hat.

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24. 24. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 15 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß ein Hüllenmaterial verwendet wird, das ein elektrisch isolierendes Harz aufweist, insbesondere ein Vinylharz.
25. 25- Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 15 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß ein Hüllenmaterial verwendet wird, das einen Elastizitätsmodul öber-

    2
    halb etwa 70 kp/cm und eine Druckfestigkeit oberhalb etwa

    140 kp/cm² hat..
26. 26. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 15 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß das Färbemittel in einer Menge von etwa 1 bis etwa 20 Gew.-% des Tonermaterials verwendet wird.
27. 27· Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 15 bis 26, dadurch gekennz e i chnet, daß das Gewichtsverhältnis von Kern- zu Hüllenmaterial im Bereich zwischen etwa 99 J 1 und etwa 1 : 99 eingestellt wird.
28. 28. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 15 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß Tonermaterial mit hydrophobem Siliziumdioxidpulver verwendet wird, insbesondere in Mengen zwischen etwa 0,02 und etwa 1,00 Gew.-% des Tonermaterials.

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