DE3543302A1 - Tonermaterial zum entwickeln von ladungsbildern und verfahren zur herstellung dieses materials - Google Patents

Description

HOEGER, STELLRECHT & PARTNER

PATENTANWÄLTE WVT¹O 0(J^

UHLANDSTRASSE 14 c D 7000 STUTTGART 1

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A 4 6 846 b Anmelder: SAVIN CORPORATION

k-204 9 West Broad Street

3. Dezember 1985 Stamford, Conn. 06 904-2270

USA

Tonermaterial zum Entwickeln von Ladungsbildern und Verfahren zur Herstellung dieses . Materials

Die Erfindung betrifft ein Tonermaterial, nämlich einen Tonerpartikel, der für eine elektrophoretische Bewegung durch eine nicht-polare Flüssigkeit geeignet ist bzw. eine flüssige Zusammensetzung mit einer nicht-polaren Flüssigkeit und derartigen Tonerpartikeln sowie ein Verfahren zum Herstellen derartiger Tonerpartikel bzw. derartiger flüssiger Zusammensetzung.

Gemäß dem Stand der Technik wird ein latentes elektrostatisches Ladungsbild mittels trockener Tonerpartikel oder mittels Tonerpartikeln entwickelt, die in einer isolierenden nicht-polaren Flüssigkeit dispergiert sind. Die trockenen Tonerpartikel dürfen nicht allzu fein sein, da sie sonst in der Luft schweben und gesundheitliche Nachteile mitsichbringen können, falls sie aus den von dem Kopiergerät in die ümgebungsluft gelangen. Weiterhin müssen trockene Tonerpartikel durch Schmelzen bei erhöhten Temperaturen fixiert werden, was den Einsatz einer Energiequelle erforderlich macht. Die Entwicklung von latenten elektrostatischen Ladungsbildern mit Hilfe trockener Tonerpartikel führt ausserdem zu Bildern (Kopien), welche nicht die erwünschte Auflösung haben. Dagegen können in einer Flüssigkeit suspendierte Tonerpartikel so fein sein, wie sie sich herstellen lassen, da keine Gefahr besteht, daß sie davonschweben. Folglich können entsprechende flüssige Entwicklermaterialien bzw. Tonermaterialien zur Herstellung von Kopien mit verbesserter Auflösung verwendet werden.

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Ein elektrostatisches Ladungsbild kann erzeugt werden, indem man eine fotoleitende Schicht mit einer gleichmässigen elektrostatischen Ladung versieht und anschliessend die elektrostatische Ladung (entsprechend einer Vorlage) entlädt, indem man sie einem modulierten Strahl von Strahlungsenergie aussetzt. Es versteht sich, daß auch andere Verfahren angewandt werden können, um ein elektrostatisches Ladungsbild zu erzeugen, beispielsweise dadurch, daß man einen Träger mit einer dielektrischen Oberfläche bereitstellt und eine vorgeformte elektrostatische Ladung auf die Oberfläche überträgt. Die Ladung kann dabei von einer Anordnung von "Griffeln¹* erzeugt werden.

Die Erfindung wird nachstehend in Verbindung mit Büro-Kopiergeräten beschrieben, wobei es sich versteht, daß sie auch für andere Anwendungen geeignet ist, welche elektrofotografische Vorgänge umfassen.

Bei einem Büro-Kopiergerät erfolgt die Entwicklung eines latenten elektrostatischen Ladungsbildes, welches üblicherweise dadurch erzeugt wird, daß man die gewünschte Vorlage auf einen im Dunklen aufgeladenen Fotoleiter projiziert mit Hilfe eines flüssigen Entwicklers bzw. eines Tonermaterials bei dem pigmentierte Tonerpartikel in einer nicht-polaren, ungiftigen Flüssigkeit dispergiert sind, die einen hohen Volumenwiderstand von über 1O^ Ohm-Zentimeter, einen niedrige Dielektrizitätskonstante von unter 3,0 und einen hohen Dampfdruck hat. Geeignete Flüssigkeiten, welche als Dispergiermittel wirken, sind aliphatische, isomerisierte Kohlenwasserstoffe, wie sie beispielsweise von der Firma Exxon Corporation unter verschiedenen Warenzeichen vertrieben werden, wie z.B. den Warenzeichen ISOPAR-G, ISOPAR-H, ISOPAR-L and ISOPAR-M, wobei jeder der betreffenden

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Kohlenwasserstoffe andere Endwerte und Dampfdrücke hat.

Nachdem das Bild entwickelt wurde, wird es auf einen blattförmigen Träger, insbesondere ein Papierblatt übertragen. Während der Übertragung tritt ein gewisses Quetschen oder Schmieren des Bildes ein, wodurch die Auflösung verringert wird. Ausserdem wird nicht das gesamte Tonerbild von dem Fotoleiter auf das Trägermaterial übertragen. Es verbleibt vielmehr ein Tonerrückstand am Fotoleiter, nachdem das Bild von diesem übertragen wurde. Der Quetscheffekt kann vermieden werden, indem man zwischen dem entwickelten Bild auf dem Fotoleiter und dem blattförmigen Träger einen Spalt aufrechterhält und das Bild über diesen Spalt hinweg überträgt. Die Dichte des Bildes und die Auflösung sind bei diesem Verfahren gut, werden jedoch gemäß der Erfindung noch weiter verbessert.

Die Erfindung betrifft speziell verbesserte Tonerpartikel, welche geeignet sind, ein latentes elektrostatisches Ladungsbild mit verbesserter Dichte und hoher Auflösung zu entwickeln, wenn sie in einer nicht-polaren Trägerflüssigkeit dispergiert sind_/sowie ein Verfahren zum Herstellen derartiger Partikel und eine flüssige Zusammensetzung zum Dispergieren der Tonerpartikel bzw. einer Zusammensetzung mit darin dispergierten Tonerpartikeln.

Insbesondere ist ein Tonerpartikel gemäss der Erfindung, welchervorzugsweise pigmentiert ist, dadurch gekennzeichnet, daß er mit angeformten Fasern, Zweigen, Tentakeln, Fädchen, Fibrillen, Haaren, Ansätzen, Verlängerungen Borsten, Spitzen oder dergleichen versehen ist, wobei diese Gebilde nachstehend als zweig- bzw. faserförmige Vorsprünge oder

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gelegentlich auch nur als Fasern bezeichnet sind.

Die US-PS 3 278 439 beschreibt eine trockene Entwicklermischung mit unregelmässig geformten Trägerpartikeln aus ferromagnetischem Material, die sich verhaken, ineinandergreifen bzw. verbinden können, um eine bürstenförmige Struktur zu bilden, die geeignet ist, ein elektroskopisches thermoplastisches Pulver zu tragen. Diese Druckschrift vermittelt keine Anregung in Richtung auf die vorliegende Erfindung.

Gemäß der US-PS 3 419 411 wird versucht, einen flüssigen Entwickler mit einem Pigment und einem "gitterbildenden Material" bereitzustellen (Spalte 2, Zeilen 12 ff.). Diese "gitterbildende Substanz" wird beschrieben als "polymere Materialien, die im Unterschied zu linearen oder geschlossenen Molekülketten verzweigte Molekülketten besitzen, welche in offensichtlich gelöstem Zustand in einer Flüssigkeit eine Molekularstruktur haben, in der ihre eine Abmessung mindestens eine Grössenordnung grosser ist als ihre Abmessungen in den beiden anderen dazu senkrechten Richtungen" (Spalte 2, Zeilen 31 ff). Dabei wird von der Hypothese ausgegangen, daß Moleküle, die nur in einer Richtung linear sind, nicht in der Lage sind, eine spitzenartige bzw. löchrige Faser zu bilden (Spalte 2, Zeilen 48 ff.). Es wird davon ausgegangen, daß diese Theorie nicht relevant ist. Die molekularen Abmessungen liegen in der Grössenordnung von 10 AE. Dies steht im Gegensatz zu Tonerpartikeln,wo die einschlägigen Grössenordnungen bei tausenden von AE liegen. In der genannten US-PS wird gemäß Beispiel 1 ein Pigment in einem mit Gummi modifizierten Polystyrol dispergiert. Dabei ist zu beachten, daß "Solvesso 100" einen Kauri-Butanol-Wert von 93 hat.

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Es löst die Gummikomponente auf. Die Lösung ist mehr eine Beschichtung als ein Gitter. Das Bild wird also durch eine Gummibeschichtung getragen. Gemäß Beispiel 2 sorgt ein Firnis aus polymerisiertem Leinöl für den Zusammenhalt. Paraffinwachs trägt lediglich das Pigment. Der Firnis wird in der Druckschrift als "Schleifhilfe" bezeichnet. In entsprechender Weise wird gemäß Beispiel 3 ein Firnis benutzt, der hydriertes Kolophonium und polymerisiertes Leinöl enthält. Dabei wird der Firnis wieder als "Schleifhilfe" bezeichnet. Gemäß Beispiel 4 werden bei jedem der vier Toner Paraffinwachs und Firnis benutzt und wieder als "Schleifhilfe" bezeichnet. Dabei ist es wichtig zu beachten, daß bei Verwendung von Paraffinwachs der hohe Kauri-Butanol-Wert von "Solvesso" so hoch ist, daß Paraffinwachs gelöst wird. Folglich muss in Verbindung mit Beispiel 4 der Kauri-Butanol-Wert von "Solvesso" durch Verdünnen desselben mit "Shellsol T" verringert werden, welches nur einen Kauri-Butanol-Wert von 26 hat. Dabei wird darauf hingewiesen, daß beim Arbeiten mit einem niedrigen Kauri-Butanol-Wert eine gute Auflösung ohne ein Halbton gitter' nicht möglich ist (Spalte 6, Zeilen 1 ff.). Beispiel 5 entspricht dem Beispiel 4 mit dem Unterschied, daß der Firnis das hydrierte Kolophonium ersetzt und Kalziumresinat substituiert. Gemäß Beispiel 6 wird für die Toner "Lucite" in Toluol und Äthylzellulose in "Solvesso" verwendet. Toluol hat einen Kauri-Butanol-Wert von über 100. Ausgehend vender Beschreibung gewinnt man den Eindruck, daß das Pigment das Bild entwickelt und daß über dem abgeschiedenen Pigment eine Schicht aus Firnis, Wachs, Äthylzellulose, mit Gummi modifiziertem Polystirol oder "Lucite" gebildet wird. Die Schicht wird dabei gebildet, während sich das Harz oder Wachs beim Verdampfen des Lösungsmittels niederschlägt. Es ist also die Beschichtung,die über dem Pigment abgeschieden wird, welche das Ausbreiten der Pigmentpartikel verhindert.

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Die Tonerpartikel selbst haben dagegen keine faserförmigen Vorsprünge, wie dies gemäß vorliegender Erfindung der Fall sein soll.

Die US-PS 3 668 127 beschreibt einen Tonerpartikel mit einer ersten harzförmigen Beschichtung für ein Pigment. Diese Beschichtung ist in dem Dispergiermittel unlöslich. Der Partikel ist jedoch mit einer zweiten harzförmigen Beschichtung versehen, welche in dem Dispergiermittel quellfähig, d.h.solvatisierbar, ist. Bei vorliegender Erfindung muß das Harz bei Umgebungstemperaturen unlöslich sein und darf nur . bei erhöhten Temperaturen solvatisierbar sein. Die Quellfähigkeit des Harzes zeigt an, daß eine Lösung eingetreten ist. Die US-PS 3 668 127 vermittelt keine Lehre, einen Tonerpartikel mit faserförmigen Vorsprüngen auszubilden, die zwischen die Vorsprünge an anderen Tonerpartikeln greifen und benachbarte Tonerpartikel zu einer Matte verbinden können.

Die US-PS 3 909 433 befasst sich mit einem Tonerpartikel, der gebildet wird, indem man ein Pigment mit einem Harz beschichtet, welches ein Derivat des Kolophoniums ist. Der beschichtete Partikel wird dann zu einem feinen Pulver vermählen. Dieses Pulver wird dann in einer nichtpolaren Trägerflüssigkeit suspendiert, und zwar zusammen mit einem alkylierten Polymer eines heterozyklischen N-Vinyl Monomers, welches dazu dient, den harzbeschichteten Tonerpartikeln eine positive Polarität zu verleihen. Auch hier wird keine Anregung vermittelt, die Tonerpartikel selbst mit faserförmigen VorSprüngen auszubilden.

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Gemäß der US-PS 3 949 116 wird versucht, das Befeuchten des Fotoleiters, welcher das latente elektrostatische Bild trägt, bzw. das Befeuchten des blattförmigen Trägers, auf welchen das entwickelte Bild zu übertragen ist, mit einer übermässigen Flüssigkeitsmenge zu vermeiden. Dies geschieht,indem man ein Gel aus einem pigmentierten Harz und einer dispergierenden Flüssigkeit bildet, wobei das Gel thixotrope Eigenschaften hat. Wenn ein latentes Ladungsbild entwickelt werden soll, wird das Gel unter einer Walze oder dergleichen hindurch zugeführt, um das Entwicklermaterial in der Nähe der Walze oder dergleichen von einem geleeartigen Zustand in einen flüssigen Zustand zu überführen. Dabei gelangt nur ein Teil des Gels in den flüssigen Zustand,der sich in einem Bereich befindet, in dem Scherkräfte auftreten. Wenn die Scherkräfte dann entfallen, kehrt das Entwicklermaterial in den geleeförmigen Zustand zurück. Eine Anregung Tonerpartikel mit faserförmigen Vorsprüngen auszubilden, vermittelt die Druckschrift nicht.

Die US-PS 3 998 746 befasst sich mit einem Toner, der gefärbte Partikel umfasst, die mit einem Gummi beschichtet sind. Die Gummibeschichtung wird in einer Lösung des Gummis aufgebracht, welche einer erhöhten Temperatur von über 150⁰C ausgesetzt wurde. In der Patentschrift ist nicht offenbart, daß die Tonerpartikel faserförmige Vorsprünge haben können. Im übrigen ist es klar, daß faserförmige Vorsprünge,falls sie vorhanden wären, jedenfalls mit Gummi beschichtet würden, so daß die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe nicht gelöst werden könnte. Die US-PS 4 157 974 beschreibt eine Verbesserung des Gegenstandes der US-PS 3 959 085, nämlich ein flüssiges Entwickler-Organosol zum Entwickeln eines latenten

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elektrostatischen Ladungsbildes und zum Schaffen eines klebrigen entwickelten Bildes. Dieses Bild kann auf einen blattförmigen Träger allein aufgrund seiner Klebrigkeit und ohne die Verwendung eines elektrischen Feldes übertragen werden. Das Problem bei dieser Art von Entwickler besteht darin, daß er, wenn er nicht verwendet wird, ein Agglomerat bildet. Gemäß der US-PS 4 157 974 wird versucht, die Agglomeration des pigmentierten Polymers in der dispergierenden Flüssigkeit durch schützende Kolloide zu vermeiden. Es werden pigmentierte Polymere gebildet, die klebrig sind. Die Bilder, die mit diesen Tonern entwickelt werden, können durch einfachen Kontakt übertragen werden. Die Klebrigkeit kann durch Zusatz eines aromatischen Kohlenwasserstoff-Lösungsmittels, wie z.B. "Solvesso 100", erhöht werden. Weiterhin liegen die Tonerpartikel in Kugelform vor (Spalte 7, Zeilen 18 ff.). Ein Hinweis auf Tonerpartikel mit faserförmigen Vorsprüngen findet sich nicht.

Die US-PS 4 411 976 beschreibt eine Tonerzusammensetzung, die zum Entwickeln eines latenten elektrostatischen Ladungsbildes vorgesehen ist, welches nach dem Entwicklen über einen Spalt hinweg von dem Fotoleiter auf den blattförmigen Träger übertragen wird. Dabei kann dieselbe Zusammensetzung auch verwendet werden, um elektrostatische Ladungsbilder zu entwickeln, die dann durch direkten Kontakt auf einen blattförmigen Träger übertragen werden. In diesem Fall tritt jedoch ein Quetschen des entwickelten Bildes ein, was gemäß einem wichtigem Ziel der Erfindung vermieden werden soll. Die genannte Patentschrift enthält keinen Hinweis auf Partikel, bei denen es wichtig ist, daß faserförmige Vorsprünge vorgesehen sind. Bei der Kontaktübertragung -

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anstelle der Übertragung über einen Spalt hinweg - neigt das entwickelte Tonerbild ausserdem zu einem Durchschlagen, wenn der blattförmige Träger Papier ist.

Die JP-OS No. Sho 57/1982-207259 offenbart die · Möglichkeit der Ausbildung kleiner Vorsprünge an der Oberfläche von kugelförmigen Tonerpartikeln. Diese Vorsprünge werden aus einem Harz gebildet, welches ein unlösliches Pulver enthält. Der Zweck der VorSprünge besteht dabei darin, das entwickelte Bild leicht von der Oberfläche abheben zu können, auf der es entwickelt wurde, so daß ein Abstreiferblatt, welches der Reinigung dieser Oberfläche dient, eine höhere Lebensdauer hat. Das bevorzugte Material ist ein wärmehärtendes Harz. In der Druckschrift findet sich keinerlei Hinweis auf die Ausbildung von faserförmigen Vorsprüngen an Tonerpartikeln.

Die JP-AS 58-2851 beschreibt die Herstellung eines nassen Tonermaterials für die Herstellung von Druckplatten. Im einzelnen werden ein teilweise verseiftes Äthy1envinylazetat-Copolymer und Russ mit Toluol gemischt und das Polymer wird durch Erwärmen auf 80⁰C gelöst. Die heisse Lösung wird dann unter Umrühren in η-Hexan abgekühlt. Dabei werden Partikel gebildet, die zum Boden des Behälters ausgefällt werden. Mit einem derartigen Toner wurde ein latentes elektrostatisches Ladungsbild entwickelt. Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird ein Äthylenvinylazetat-Polymer in flüssigen Stickstoff getaucht und dann mit einem Hammer pulverisiert. Das so erhaltene Pulver wird in Isopar H dispergiert. Es findet sich keine Anregung, das Polymer zu plastifizieren und dann entweder einen Schwamm zu bilden oder die Bildung eines Schwammes zu verhindern, um faserförmige Vorsprünge herzustellen.

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An keiner Stelle findet sich ein Hinweis darauf, Tonerpartikel mit faserförmigen Vorsprüngen zu versehen. Tatsächlich spricht die Herstellung des Pulvers mit Hilfe eines Hammers gegen das Vorhandensein von irgendwelchen Partikeln mit faserförmigen Vorsprüngen.

Ganz allgemein befasst sich die Erfindung mit der Herstellung eines Tonerpartikels, dessen Morphologie sich dadurch auszeichnet, daß mehrere faserförmige Vorsprünge im Sinne der eingangs gegebenen Definition vorhanden sind. Diese faserförmigen Vorsprünge werden aus einem thermoplastischen Polymer hergestellt und sind so ausgebildet, daß sie ineinandergreifen und sich körperlich verhaken und ineinanderschlingen können, wenn ein latentes elektrostatisches Ladungsbild mit einem flüssigen Entwicklermaterial· entwickelt wird, in dem die Tonerpartikel gemäß der Erfindung dispergiert sind. Das Ergebnis dieser Ausgestaltung der Tonerpartikel ist ein entwickeltes Bild, welches schärfer ist und Linien bzw. Kanten schärfer wiedergibt, wobei ein hohes Auflösungsvermögen erreicht wird. Ein wichtiges Merkmal des entwickelten Bildes besteht dabei darin, daß es eine gute Widerstandsfähigkeit gegen ein Zusammendrücken besitzt, so daß es von der Oberfläche auf der es entwickelt wurde, ohne Quetscherscheinungen auf einen biattförmigen Träger übertragen werden kann. Wegen der miteinander verschlungenen Vorsprünge der Tonerpartikel kann das Bild ausserdem dicker gemacht werden, wobei die Bildschärfe dennoch erhalten bleibt. Die Dicke kann im einzelnen durch Änderung des Ladepotentials am Fotoleiter, durch Variieren der Entwicklungszeit, durch Variieren der Tonerpartikelkonzentration, durch Variieren der Leitfähigkeit der Tonerpartikel, durch Variieren der

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Ladungscharakteristik der Tonerpartikel/ durch Variieren der Partikelgrösse oder durch Variieren der chemischen Oberflächeneigenschaften der Partikel gesteuert werden. Dabei können die verschiedenen Maßnahmen einzeln oder kombiniert angewandt werden.

Ausser, daß es thermoplastisch sein muß und fähig sein muß. Fasern bzw. faserförmige Vorsprünge gemäß der eingangs gegebenen Definition zu bilden, muß das Polymer (für die Tonerpartikel gemäß der Erfindung) die folgenden Eigenschaften haben:

1. Es muß geeignet sein, ein Pigment zu dispergieren (wenn ein Pigment erwünscht ist).

2. Es muß in der dispergierenden Flüssigkeit bei Temperaturen unter 40⁰C unlöslich sein, so daß es bei der Lagerung nicht auf- oder angelöst wird.

3. Es muß bei Temperaturen oberhalb von 50° solvatisierbar sein.

4. Es muß gemahlen werden können, um Partikel mit einem Durchmesser zwischen 0,5 und 5 |im zu bilden.

5. Es muß geeignet sein, einen Partikel von weniger als 10 um zu bilden.

6. Es muß geeignet sein, bei Temperaturen über 7O⁰C zu schmelzen.

7. Für Fbtokopieranwendungen muß ein daraus gebildeter Schwamm (wie nachstehend beschrieben) eine Härte haben, die - gemessen mit einem Präzisions-Universal-Penetrometer - grosser als 120 ist, obwohl in vielen Fällen ein Polymer dieser Härte zu weich wäre.

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Durch Solvation ergibt sich bei den Polymeren/die die Tonerpartikel bilden, ein Quellen bzw. eine gelartige Struktur. Dies zeigt die Bildung von Komplexen durch Kombination der Moleküle des Polymers mit Molekülen der dispergierenden Flüssigkeit.

Erfindungsgemäss wurden drei Verfahren entwickelt, um Tonerpartikel herzustellen, die eine Morphologie mit den gewünschten faserförmigen Vorsprüngen haben. In erster Linie wird ein Pigment in einem plastifizieren Polymer bei Temperaturen zwischen 65 und 100⁰C dispergiert oder gelöst. Das plastifizierte Material hat nach dem Abkühlen die Form eines Schwammes. Der Schwamm wird dann in kleinere Stücke zerbrochen und gemahlen. Dieses Verfahren wird weiter hinten noch ausführlich erläutert.

Ein weiteres Verfahren zum Herstellen der erfindungsgemässen Tonerpartikel besteht darin, daß ein oder mehrere Polymere in einem nicht-polaren Dispergiermittel gelöst werden, wobei gleichzeitig die Partikel eines Pigments, wie z.B. Russ oder dergleichen zugesetzt werden. Diese Lösung läßt man langsam unter Umrühren abkühlen, was bei diesem Verfahren der Herstellung von mit faserförmigen Vorsprüngen versehenen Tonerpartikeln ein wichtiger Schritt ist. Während die Lösung abkühlt, tritt eine Präzipitation ein, und es zeigt sich, daß die ausgefällten Partikel faserförmige von ihnen abstehende Vorsprünge aufweisen.

Ein drittes Verfahren besteht darin, ein Polymer über dessen Schmelzpunkt hinaus zu erwärmen und darin ein Pigment zu dispergieren. Bei diesem Verfahren werden die Fasern dadurch gebildet, daß man das pigmentierte thermoplastische Polymer auseinanderzieht, ohne erst einen Schwamm zu bilden.

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Die mit Fasern bzw. faserförmigen Vorsprüngen versehenen Tonerpartikel, die nach irgendeinem der vorstehend angegebenen Verfahren hergestellt wurden, werden in einer nicht-polaren Trägerflüssigkeit zusammen mit einem gemäß dem Stand der Technik bekannten Ladungsdirektor dispergiert, um eine Entwicklerzusammensetzung zu schaffen.

Ziele bzw. Aufgaben der Erfindung

Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ausgehend von einem latenten elektrostatischen Ladungsbild, ein entwickeltes Bild zu erhalten, welches dichter ist als dies bisher möglich war.

Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, eine Entwicklerzusammensetzung mit einem Toner anzugeben, bei der eine im wesentlichen vollständige Übertragung des entwickelten elektrostatischen Ladungsbildes möglich wird.

Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, die Übertragung eines entwickelten elektrostatischen Bildes auf einen blattförmigen Träger ohne das Auftreten von Quetscherscheinungen zu ermöglichen.

Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, ein entwickeltes elektrostatisches Bild zu schaffen, welches mit hoher Auflösung übertragen werden kann.

Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, ein entwickeltes elektrostatisches Bild zu schaffen, welches mit ungewöhnlich gutem Kontrast übertragen werden kann.

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Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, ein entwickeltes elektrostatisches Bild zu schaffen, welches auf einen blattförmigen Träger übertragen werden kann, ohne durchzuschlagen.

Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, ein entwickeltes elektrostatisches Bild zu schaffen, welches auf Trägermaterialien aus unterschiedlichen Grundstoffen und mit unterschiedlicher Oberflächenrauhigkeit übertragen werden kann.

Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, neue Verfahren zum Herstellen verbesserter Tonerpartikel anzugeben.

Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, eine flüssige Zusammensetzung anzugeben, welche unter Verwendung der erfindungsgemäß verbesserten Tonerpartikel für das Entwickeln latenter elektrostatischer Ladungsbilder geeignet ist.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden nachstehend anhand von Zeichnungen noch näher erläutert und/oder sind Gegenstand der Schutzansprüche. Es zeigen:

Figur 1 eine Mikrofotografie, welche mit Hilfe eines Transmissions-Elektronenstrahlmikroskops bei 13.000-facher Vergrösserung aufgenommen wurde und eine Dispersion zeigt, welche Tonerpartikel gemäß der Erfindung enthält;

Figur 2 eine Mikrofotografie, welche mit einem Transmissions-Elektronenstrahlmikroskop mit 45.000-facher Vergrösserung aufgenommen wurde und einen der in Figur 1 sichtbaren Tonerpartikel zeigt;

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Figur 3 eine Mikrofotografie, welche mit einem Transmissions-Elektronenstrahlmikroskop mit 45.000-facher Vergrösserung aufgenommen wurde und einen weiteren der in Figur 1 sichtbaren Tonerpartikel gemäß der Erfindung zeigt?

Figur 4 eine Mikrofotografie, welche mit einem Abtast-Elektronenstrahlmikroskop mit 1.000-facher Vergrösserung aufgenommen wurde und einen Schwamm zeigt, der bei einem Zwischenschritt eines der Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäss verbesserten Tonerpartikels erhalten wurde;

Figur 5 eine Mikrofotografie, welche mit einem Abtast-Elektronenstrahlmikroskop bei einer 23.800-fachen Vergrösserung aufgenommen wurde und mehrere Tonerpartikel gemäß der Erfindung zeigt;

Figur 6 eine Mikrofotografie, welche mit einem Abtast-Elektronenstrahlmikroskop bei 38.400-facher Vergrösserung aufgenommen wurde und mehrere Tonerpartikel gemäß der Erfindung zeigt,und

Figur 7 eine Mikrofotografie, welche mit einem Abtast-Elektronenstrahlmikroskop mit 20.000-facher Vergrösserung aufgenommen wurde und mehrere erfindungsgemässe Tonerpartikel zeigt, die nach einem anderen erfindungsgemässen Herstellungsverfahren hergestellt wurden.

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Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels

Das entscheidende Merkmal der vorliegenden Erfindung ist eiri Tonerpartikel mit einer Anzahl von zweig- bzw. faserförmigen Ansätzen, d.h. ein Tonerpartikel mit einer speziellen Struktur, die einen relativ kompakten Grundkörper umfasst, von dem Vorsprünge in Form von Zweigen, Ästen bzw. Fasern abstehen. Der neuartige Tonerpartikel ermöglicht die Herstellung eines Entwicklermaterials zum Entwickeln latenter elektrostatischer Ladungsbilder durch Dispergieren der Tonerpartikel in kleinen Mengen einer nicht-polaren Flüssigkeit, wie sie unter verschiedenen ISOPAR-Warenzeichen im Handel ist. Das Gewicht der Tonerpartikel kann ziemlich niedrig sein und beispielsweise bei 0,2 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der dispergierenden Flüssigkeit, liegen. Die Tonerpartikel sind pigmentiert und bestehen aus einem Polymerharz. Dem Tonermaterial ist ein sogenannter "Ladungs-Direktor (charge director)" in kleinen Mengen zugesetzt, beispielsweise in einer Menge von 0,1 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Tonerpartikel in dem Entwicklermaterial. Der Ladungsdirektor kann so gewählt werden, daß er den Tonerpartikeln in Abhängigkeit von der Polarität der Ladung der zu entwickelnden latenten elektrostatischen Ladungsbilder eine positive oder negative Ladung erteilt. Dabei versteht es sich für den Fachmann, daß die Ladung der Tonerpartikel zur Ladung der latenten elektrostatischen Ladungsbilder im allgemeinen eine entgegengesetzte Polarität hat.

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Die nicht-polaren dispergierenden Flüssigkeiten sind vorzugsweise aliphatische Kohlenwasserstoffe mit verzweigten Ketten, insbesondere Kohlenwasserstoffe, wie sie unter den Warenzeichen ISOPAR-G, ISOPAR-H, ISOPAR-K, ISOPAR-L und ISOPAR-M im Handel sind. Diese ISOPAR-Kohlenwasserstoffe sind aus einem engen Bereich selektierte Isoparaffin-Kohlenwasserstoff-Fraktionen mit extrem hohem Reinheitsgrad. Beispielsweise liegt der Siedebereich von ISOPAR-G zwischen 156 und 176⁰C. ISOPAR-L hat einen Mitten-Siedepunkt von etwa 194⁰C. ISOPAR-M hat einen Flammpunkt von 77⁰C und eine Selbstentzündigungstemperatur von 338⁰C. Aufgrund sehr enger Fertigungstoleranzen wird dabei der Anteil von beispielsweise Schwefel, Säuren, Karboxylsäure und Chloriden auf wenige ppm beschränkt. Die genannten Kohlenwasserstoff-Fraktionen sind im wesentlichen geruchlos und besitzen lediglich einen sehr schwachen Paraffingeruch. Sie haben hervorragende Geruchsstabilität und werden sämtlich von der Exxon Corporation hergestellt. Leichte Mineralöle, wie z.B. MARCOL 52 oder MARCOL 62, wie sie von der Firma Humble Oil and Refining Company hergestellt werden, können ebenfalls verwendet werden. Bei diesen Kohlenwasserstoffen handelt es sich um höhersiedende, flüssige aliphatische Kohlenwasserstoffe.

Alle diese dispergierenden Flüssigkeiten haben einen

9 elektrischen (Volumen-)Widerstand von mehr als 10 0hm-cm und eine Dielektrizitätskonstante unter 3,0. Die Dampfdrücke bei 25⁰C sind niedriger als 10 Torr. Eine

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wünschenswerte ISOPAR-Flüssigkeit ist ISOPAR-G₇ welches einen Flammpunkt von 40⁰C hat - bestimmt nach dem Verfahren, bei welchem ein Becher mit einem (Löt-)Streifen oder dergleichen verschlossen wird. ISOPAR-L hat einen Flammpunkt von 61⁰C - nach demselben Verfahren bestimmt. Dagegen hat ISOPAR-M einen Flammpunkt von 77⁰C - bestimmt nach dem Verfahren von Pensky und Martens. Während vorstehend bevorzugte Dispergierungsmxttel im einzelnen beschrieben wurden, sind die wesentlichen charakteristischen Eigenschaften der Volumen-Widerstand und die Dielektrizitätskonstante- Ein wichtiges Merkmal der Dispergierungsmxttel ist ferner ein niedriger Kauri-Butanol-Wert im Bereich von 27 oder 28 - ermittelt nach der US-Norm ASTM D 1133.

Die verwendeten Polymere müssen thermoplastische Polymere sein, wobei die bevorzugten Polymere als Polymere bekannt sind, die unter dem Warenzeichen ELVAX II im Handel sind, welche von der Firma E.I. DuPont de Nemous & Company vertrieben werden. Die Original-ELVAX-Harze (EVA) waren Ethylvinylacetat-Copolymere. Bei der neuen Familie von ELVAX-Harzen mit der Bezeichnung ELVAX II handelt es sich um Ethylen-Copolymere, welche in Kombination eine funktioneile CarboxyIsäure-Gruppe, ein hohes Molekulargewicht und eine gute Wärmestabilität aufweisen. Der Säure-Zahlenbereich ergibt sich gemäß folgender Tabelle:

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Harz	Säure-	Schmelz-Index
	Nr.	bei 190°C
5550	54	10
5610	60	500
5640	60	35
5650T*	60	11
5720	66	100
5950	90	25

* um Ii _

T" = Terpolymer.

Die größere Temperaturstabilität und die höhere Festigkeit von ELVAX II-Harzen beruhen auf zwei Faktoren. Zunächst einmal erhöht das Vorhandensein einer Alkyl-Gruppe an demselben Kohlenstoffatom der Polymerkette, mit dem auch eine Carboxylsäure-Gruppe verbunden ist, die Steifigkeit der Kette und die erforderliche Energie für ein Drehen der Polymerkette. Zweitens, führt die Wasserstoffbindung, welche sich aufgrund der intermolekularen und der intramolekularen Dimerisation ergibt, zu einer resonanzstabilisierten Konfiguration.

Die bevorzugten Ethylencopolymerharze sind ELVAX II 5720 und 5610. Andere Polymere, welche untersucht wurden, umfassen beispielsweise isotaktisches Polypropylen (kristallin). Weitere brauchbare Polymere sind die Original-ELVAX Copolymere sowie Polybutylterephthalat. Weiterhin wurden die Polymermaterialien der Ethylenethylacrylat-Serie untersucht, welche unter dem Warenzeichen

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BAKELITE von der Firma Union Carbide in den Handel gebracht werden. Insbesondere wurden die BAKELITE-Produkte mit den Typenbezeichnungen DPD 6169, DPDA 6182 Natural und DTDA 9169 Natural untersucht. Weitere, ebenfalls von Union Carbide in den Handel gebrachte Polymere, nämlich DQDA 6479 Natural 7 und DQDA 6832 Natural 7 - bei diesen Polymeren handelt es sich um Ethylenvinylacetat-Harze - sind ebenfalls brauchbar.

Eine andere Klasse von Polymeren, die gemäß der Erfindung brauchbar sind, wird von der Firma E.I. DuPont de Nemours & Company hergestellt und unter dem Warenzeichen ELVACITE in den Handel gebracht. Bei diesen Polymeren handelt es sich um Methacrylat-Harze, wie z.B. Polybutylmethacrylat (Grad 2044), Polyethylmethacrylat (Grad 2028) und Polymethylmethacrylat (Grad 2041) Wenn es erwünscht ist, kann der Zusammensetzung eine kleinere Menge an Karnaubawachs zugesetzt werden. Dieser Zusatzstoff hat jedoch die Tendenz, durch das Kopierpapier hindurchzuziehen und "Ölränder" auf der Kopie zu erzeugen und wird deshalb nicht bevorzugt. Weiterhin kann bei Verwendung eines harten Polymers, wie z.B. eines Polymers vom Typ 5650T, eine kleinere Menge von Hydroxylethyl-Zellulose zugesetzt werden. Dies wird ebenfalls nicht bevorzugt.

Die Polymere sind normalerweise pigmentiert, um das latente Ladungsbild sichtbar zu machen, obwohl dies bei einigen Anwendungen nicht getan werden muß. Das Pigment kann in einer Menge von 10 bis 35 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Polymers, vorhanden sein,

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speziell wenn sich bei dem Pigment um ein schwarzes Pigment handelt, welches unter der Warenbezeichnung "Cabot Mogul L" im Handel ist. Wenn als Pigment ein Farbstoff verwendet wird, kann er in einer Menge zwischen 3 und 25 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Polymers, vorhanden sein. Wenn kein Farbstoff verwendet wird - wie z.B. beim Herstellen eines Toners zum Entwickeln eines latenten Ladungsbildes für eine Druckplatte - kann eine gewisse Menge an Kieselerde (Silica), wie sie beispielsweise unter dem Handelsnamen "Cabosil" wertrieben wird, zugesetzt werden, um das Mahlen zu erleichtern. Beispiele für Pigmente sind: Monastral Blue G (CI. Pigment Blue 15 C.I. No. 74160), Toluidine Red Y (CI. Pigment Red 3) , Quindo Magenta (Pigment Red 122) , Indo Brilliant Scarlet Toner (Pigment Red 123, CI. No. 71145), Toluidine Red B (CI. Pigment Red 3), Watchung Red B (CI. Pigment Red 48), Permanent Rubine F6B13-1731 (Pigment Red 184), Hansa Yellow (Pigment Yellow 98), Dalamar Yellow (Pigment Yellow 74, CI. No. 11741), Toluidine Yellow G (CI. Pigment Yellow 1), Monastral Blue B (CI. Pigment Blue 15), Monastral Green B (CI. Pigment Green 7), Pigment Scarlet (CI. Pigment Red 60), Auric Brown (CI. Pigment Brown 6), Monastral Green G (Pigment Green 7), Carbon Black und Stirling NS N 774 (Pigment Black Ί, CI. No. 77266) .

Wenn es erwünscht ist, kann als Pigment ein fein gemahlenes, ferromagnetisches Material verwendet werden.

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3. Bsitmbsr 1IiS

Während etwa 40 big §§ Guw»"! "Maple© iia@k" gugt werden, web©i d©? Optimal-Wert fani ©fewa ill "Magieo-llaek" liegt, könnt« äueh andere ö-raueafeare Materialien, wie .a.B. Metalle Qin§ehliaSii@.h !i§en, Kobalt, Nieksl edir veri-chisdene fflagn©tiieli@ tiniehlitBlish Ft₃O₃ / ^©3©4 ^und andtE¹!

wiiis Ferrite_# Stippitliwsii© v©n

Btrium, Mangan r übrondioxiii, Permalloy-Legierungen und ändert Cobalt-Phösphor- und Csbalt^Niekel^Lefiegunffsn unä ©der auch Miiehungtn ii-fgniwelghes äer Stoffe verwendet werden.

■Ein bsvor^uftti¹ ©ffgtes? Sahritt bei i©m Verfahren Herstellen dir erfinäungsgemäßen Tgrierpartikei w dis Herstellung ®in©a ©eli oiüff eines Qff©ng@llig@n Sehw&mmi mit ©inem Häetewgst ven mindeitens 120, diio mit Hilf© ©Ines pragigi©ni=üniveffgal=fen§tr©= (mit geitgefotr), Typ@n=Nr, 7351§, durehgeführt wird, wslehei von der Fisma QCh ffeeeigien ieientifie, Chieago, Illinois, USA hergestellt wird und. wglehes g®m&B der US-Norm äSTM D5-83 eingssetzt wird. Sin© belastete Nadel (Gesamtgewieht 50 g) mit ©in©m Du^ehmesser von 1,02 mm dringt in die Frohen während ©inei Elitraums von 5 1 ©in,

BmL dsm erfindungsgemäßen Verfahren kann d@r ilaetifiiiersr derselbt Stoff sein wi§ die Trägerflüs oder ein® schwerere Flüssigkeit, wie z.I. IiOPM=M,

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oder das Mineralöl USP (Viskosität 36 c Stokes). Dies wird für die ELVAX II Harze gevorzugt. Mit Polyvinylchlorid als Polymer ist der bevorzugte Plastifizierer Dioctylphthalat. Bei Nylon (Polyamid) kann als Plastifizierer Benzylalkohol verwendet werden. Der brauchbare Bereich von Plastifizierungsverhältnissen reicht von 1:1 bis 1:5 (bezogen auf das Gewicht).

Die Zugabe von wachsartigen Substanzen, wie z.B. Karnaubawachs, reduziert die Mahlzeit. Zusätzlich zu Karnaubawachs können andere wachsartige Substanzen, wie Kakaobutter, Japanwachs, Bienenwachs, mikrokristallines Wachs sowie Polyolefine mit niedrigem Molekulargewicht zugesetzt werden, wie z.B. ein Polyethylen/ Ethylenvinylacetat-Copolymer. Dabei sollte darauf geachtet werden, keine Wachse zu verwenden, welche als Ladungsdirektoren wirken können.

Im einfachsten Fall beginnt das erfindungsgemäße Verfahren, wie oben ausgeführt, damit, daß man eine Menge eines ausgewählten Polymers mit einem Pigment zusammen mit einem Plastifizierer plastifiziert und so lange mischt, bis ein homogener Zustand erreicht ist. Nach dem sorgfältigen Mischen wird das Material aus dem Mischer (der Mühle) herausgenommen und darf abkühlen. Es wird dann die Form eines Schwammes haben. Wie oben ausgeführt, sollte der Schwamm einen Härtewert von mindestens 120 haben. Eine Härte zwischen 25 und 45 ist zu bevorzugen. Die Temperatur für den Mischvorgang

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kann zwischen 65 und 10O⁰C liegen und liegt vorzugsweise bei 90⁰C. Die Dauer des Mischvorganges kann zwischen 10 Minuten und 3 Stunden betragen. Vorzugsweise beträgt die Mischzeit etwa 90 Minuten. Es kann jede brauchbare Mischvorrichtung verwendet werden, beispielsweise ein Doppel-Planeten-Mischgerät/ wie es von der Firma Charles Ross and Son, Hauppauge, New York, USA, hergestellt wird.

Nachdem das Gemisch abgekühlt ist, wird es in Streifen geschnitten und in einem Fleischwolf gemahlen, insbesondere in einem Fleischwolf der Firma General Slicing/ Red Goat Dispensers, Murfreesboro, Tennessee, USA. Das "durchgedrehte" Material wird dann in eine Schleif- bzw. Zerreibvorrichtung gefüllt, beispielsweise in eine Scheibenschleifvorrichtung_/ eine Sandmühle, eine Propellerschleifvorrichtung, eine Vibrationsschleifvorrichtung oder dergleichen. Das Ziel des SchleifVorganges ist es, größere Partikel auseinanderzuziehen und dabei an den Tonerpartikeln zweig- bzw. faserförmige Vorsprünge zu erzeugen. Der Schleif- bzw. Reibvorgang unterscheidet sich insofern von den Zerkleinerungsmaßnahmen gemäß dem Stande der Technik, als bisher lediglich eine Verringerung der Partikelgröße angestrebt wurde.

Ein wichtiges Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß das Mahlen bzw. Schleifen im nassen Zustand erfolgt. Die beim SchleifVorgang verwendete

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Flüssigkeit kann dabei ISOPAR-H sein, welches in einer Menge von 70 bis 90 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Polymeritiaterials, verwendet wird. Während des Schleifens wird die Partikelgröße durch eine Zentrifugalanalyse bestimmt, wobei insbesondere ein Zentrifugal-Partikelgrößen-Analysator verwendet wird, wie er von der Firma Horiba Instruments, Inc. Irvine, Kalifornien, USA, unter der Typenbezeichnung CAPA 500 in den Handel gebracht wird. Die Wärmeübergänge werden gemessen, insbesondere unter Verwendung eines Wärmeanalysatorsystems des Typs 1090 der Firma DuPont mit zwei Zellen - DSC No. 912 - unter Verwendung von nichthermetisch geschlossenen Pfannen, bei einer Abtastrate von 20°C/min, in einem Temperaturbereich zwischen -40 und 200⁰C und bei Mehrfachmessung.

Die Toner-Qualitätsauswertung wird wie folgt durchgeführt: Eine 5-prozentige Lösung von basischem Bariumpetronat (erhältlich bei Witco Chemical, Sonneborne Division, New York, New York, USA) in ISOPAR-H wird hergestellt. Das Tonerkonzentrat wird mit ISOPAR-H auf einen Feststoffgehalt von 1,5% verdünnt, und 2 kg dieser Dispersion werden in den Entwicklertank eines Kopiergeräts , speziell eines Bürokopiergeräts des Typs Savin 870 der Anmelderin, gefüllt. Das basische Bariumpetronat, welches als Ladungsdirektor wirkt, wird schrittweise zugesetzt, wobei man nach jedem Zusatz 24 Stunden wartet, bis sich ein Gleichgewicht eingestellt hat. Nach der Einstellung des Gleichgewichts wird jeweils die Leit-

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fähigkeit der Dispersion gemessen (beispielsweise unter Verwendung eines Messgeräts der Firma Savin Corporation, Johnson City, New York), und die Tonerqualität wird ausgewertet. Im einzelnen werden folgende Größen ermittelt: die Dichte in voll ausgefüllten Bereichen, der Einfluß des Verschmelzens auf die Dichte, die Linienauflösung und die Wirksamkeit der Bildübertragung von dem Fotoleiter auf das Substrat, wobei mit verschiedenen Substraten gearbeitet wird, nämlich mit den Papiersorten "Plainwell offset enamel", Savin 2200 und Savin 2100 sowie "Gilbert Bond"-Papieren (50% Lumpen) und transparenten Materialien der Firma Savin (glatte und matte).

Nach Beendigung des Schleifens kann die Zusammensetzung gefiltert oder zentrifugiert werden. Das Filtrat wird dann in ISOPAR-H dispergiert und mit einem Ladungsdirektor gemischt, um ein Konzentrat zu bilden. Dieses Konzentrat hat einen Feststoffgehalt von 10 bis 30 Gew.-%, Die Menge des Ladungsdirektors hängt von dessen Eigenschaften und von dem angestrebten Verwendungszweck für den Toner ab.

Bei einem Verfahren, bei dem das ursprüngliche Polymer nicht plastifiziert wurde, ist es nicht erwünscht, ein Polymer zu verwenden, welches einen Schmelzpunkt oberhalb von 16O⁰C hat. Das Mischen und das Nass-Schleifen dauern mit einem nicht-plastifizierten Polymer wesentlich länger. Es hat sich gezeigt, daß es vorteilhaft

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ist, bei dem ersten Schritt einen Plastifizierer zuzusetzen, und zwar in einem Verhältnis von etwa 3 Gewichtsteilen des Plastifizierers zu einem Gewichtsteil des Harzes.

Nachstehend werden einige Beispiele des Verfahrens erläutert, nach dem erfindungsgemäße Tonerpartikel mit zweig-bzw. faserförmigen Vorsprüngen erhalten werden.

Beispiel 1

In einem Planetenmischer (der Firma Ross) wurden 500 g des Polymers ELVAX II 5720 und 500 g ISOPAR-L bei 78⁰C für 30 Minuten gemischt. Anschließend wurden 125 g Ruß (Mogul L) zugesetzt, und der Mischvorgang wurde dann für eine Stunde bei 82⁰C fortgesetzt. Zu diesem Zeitpunkt wurde mit der Zugabe von 1000 g ISOPAR-L begonnen, und dies wurde für eine Stunde fortgesetzt. Das Material wurde bei 90⁰C durch eine 0,5 mm-öffnung in Eiswasser ausgegeben. Dieses Material hatte die Form eines Schwamms. Der Schwamm wurde dann durch einen Fleischwolf gedreht, von dem der Schwamm in Stücke gemahlen bzw. geschnitten wurde, die so groß waren, daß sie ein 50 Mesh-Sieb passierten. Die so erhaltenen Stückchen wurden anschließend im nassen Zustand geschliffen. Im einzelnen wurden 28,8 g der Schwammstückchen mit 171,2 g ISOPAR-H für einen Zeitraum von 75,5 Stunden in einer Schleifvorrichtung des Typs 0-1 (Union Process Company) geschliffen, die mit einer Leitungswasserkühlung und mit Stahlkugeln mit

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einem Durchmesser von etwa 5 mm ausgerüstet war. Durch das Schleifen bzw. Mahlen wurden die elastomeren Polymerpartikel auseinandergezogen, wobei sich eine große Zahl von zweig- bzw. faserförmigen Vorsprüngen ergab. Das Konzentrat wurde bis auf einen Feststoffgehalt von 2% verdünnt, und es wurde ein Ladungsdirektor zugesetzt, um eine Entwicklerflüssigkeit zu bilden. Der Ladungsdirektor wurde in Mengen zwischen 1 und 100 mg pro Gramm Tonerfeststoffe verschiedenen Proben zugesetzt. Die Entwicklerflüssigkeit wurde dann mit ISOPAR-G derart verdünnt, daß die Tonerpartikel in einer Menge von 0,2 Gew.-%, bezogen auf das Dispergierungsmittel ISOPAR, vorhanden waren. Anschließend wurden auf einem Kopiergerät des Typs"savin 870"Kopien hergestellt. Nach der Übertragung des entwickelten elektrostatischen Ladungsbildes auf einen blattförmigen Träger wurde das Kopiergerät angehalten, und es wurden Streifen eines Klebebandes auf den Fotoleiter aufgebracht, um die Rückstände des Tonerbildes von dem Fotoleiter abzuheben. Dabei zeigte es sich, daß über 90% des Tonerbildes auf das Blattmaterial übertragen worden waren.

Beispiel 2

In einen Planetenmischer der Firma Ross wurden 750 g ELVAX II 5610 und 35 3 g ISOPAR-G bei 85⁰C eingefüllt. Nach einem Mischen für 30 Minuten wurde eine Mischung von 132 g des blauen Pigments "Monastral BT-383-D" und 397 g ISOPAR-H zugesetzt, und der Mischvorgang wurde

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für eine Stunde fortgesetzt. Zu diesem Zeitpunkt wurden während der Dauer einer Stunde 2250 g ISOPAR-G zugesetzt, und die Mischung wurde dann für 30 Minuten umgerührt. Ein auf diese Weise gebildeter Schwamm wurde dann auf 8O⁰C abgekühlt und mittels einer Pumpe in Aluminiumpfannen ausgegeben. Nach dem Abkühlen des Schwamms wurde er abgerubbelt, um Partikel mit der im Beispiel 1 angegebenen geringen Größe zu erzeugen. Eine Reib- bzw. Schleifvorrichtung des Typs S-O mit Kühlung über einen Anschluß an einem Wasserhahn und mit Stahlkugeln mit einem Durchmesser von etwa 4,75 mm wurde mit 1101 g der Schwammpartikel und mit 899 g ISOPAR-H beschickt. Die Mischung wurde für 65 Stunden gemahlen bzw. geschliffen. Das gemahlene Material wurde dann wie in Beispiel 1 verwendet, um eine Entwicklerflüssigkeit herzustellen. Bei der Versuchsauswertung wurde eine schlechte Bildübertragung festgestellt.

Beispiel 3

Es wurde wie in Beispiel 1 vorgegangen, und zwar mit einer Mischung aus 25 Gewichtsteilen des Harzes ELVAX II 5650T, 50 Gewichtsteilen eines Polyamidharzes, welches von der Firma Union Camp unter dem Warenzeichen UNIREZ vertrieben wird, und 25 Gewichtsteilen Ruß, bezogen auf den Feststoffgehalt der Mischung. Während des SchleifVorganges wurde festgestellt, daß keine brauchbaren faserförmigen Vorsprünge gebildet wurden.

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Ein Material mit der angegebenen Zusammensetzung wird nicht bevorzugt, da viele der faserförmigen Vorsprünge aufgrund ihrer Sprödigkeit abbrechen.

Beispiel 4

Es wurde wie in Beispiel 1 vorgegangen, wobei PoIy-(4-Methylpenten) verwendet wurde. Es zeigte sich, daß Ruß in diesem Polymer nicht leicht dispergiert werden kann.

Beispiel 5

In einem Planetenmischer der Firma Ross wurden 500 g BAKELITE DPD 6169 der Firma Union Carbide mit 500 g ISOPAR-L bei TOO⁰C für eine Stunde gemischt. Anschliessend wurden der Mischung 166,6 g Ruß (Mogul L) zugesetzt, und der Mischvorgang wurde für eine weitere Stunde fortgesetzt, wobei am Ende eine homogene Mischung erhalten wurde. Diese Mischung wurde dann in Kuchenformen entleert, wo sie abkühlen durfte. Danach wurde gemäß Beispiel 1 weitergearbeitet, wobei hervorragende Ergebnisse erhalten wurden. Es erfolgt eine im wesentlichen vollständige Bildübertragung auf ein blattförmiges Trägermaterial in Form eines mit Ton beschichteten Papiers (Druckerpapier). Dieses besitzt eine glatte, nicht absorbierende Oberfläche. Es wurde kein Quetschen oder Schmieren beobachtet, und die Kanten waren erstaunlich genau definiert und von besonderer Schärfe. Dieser Versuch erwies sich als besonders

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schwierig mit in einer Flüssigkeit suspendierten Tonern gemäß dem Stand der Technik.

Beispiel 6

In einen Planetenmischer der Firma Ross wurden 37,5 Gewichtsteile Karnaubawachs, 37,5 Gewichtsteile Polypropylen und 25 Gewichtsteile Ruß eingefüllt und bis zum Erhalten einer homogenen Mischung durchgemischt. Das Gemisch wurde dann aus dem Mischer entnommen und durfte abkühlen. Die Prüfung des Materials erfolgte gemäß Beispiel 1. Das Material blieb für 36 Stunden in der Schleifvorrichtung und wurde dann getestet. Es wurde festgestellt, daß die Übertragung des entwickelten Tonerbildes statt bei 90% oder mehr nur in der Nähe von etwa 60% lag. Es wurde jedoch ein befriedigendes Bild erhalten.

Beispiel 7

In einem Planetenmischer der Firma Ross wurden 1 kg ELVAX II 5720 und 1 kg ISOPAR-L bei 85⁰C für 30 Minuten gemischt. Zu diesem Zeitpunkt wurden 176 g Kieselerde (CABOSIL) zugesetzt, und das Material wurde wieder für eine Stunde gemischt. Das Material wurde dann in Aluminiumpfannen ausgegeben und auf Raumtemperatur abgekühlt. Nach dem Zerrubbeln zu Partikeln mit der in Beispiel 1 angegebenen Größe wurden die Partikel für 25 Stunden in einer Schleifvorrichtung behandelt. Das Vorhandensein von Kieselerde erleichtert das Schleifen.

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In dem Toner waren weder Ruß noch gefärbte Pigmente vorhanden. Dieser Toner kann als Abdeckschicht beim Ätzen, bei der Herstellung von gedruckten Schaltungen sowie zur Herstellung von Druckplatten und dergleichen verwendet werden.

Beispiel 8

In einem mit einem Kühlmantel versehenen Planetenmischer der Firma Ross wurden 500 g des Polymers ELVAX II 5720 mit 250 g ISOPAR-L bei einer Temperatur von 9O⁰C gemischt, um das Polymer zu plastifizieren. Anschließend wurden 166,6 g Ruß (Mogul L) zugesetzt, und der Mischvorgang wurde fortgesetzt bis das Pigment dispergiert war. Dies war nach etwa einer Stunde der Fall, wobei das Gemisch als Viskosemasse vorlag. Das Mischen bzw. Rühren wurde dann für einen Zeitraum von 2 Stunden fortgesetzt, in dem zusätzlich 1750 g ISOPAR-L zugesetzt wurden. Nachdem ein homogener Zustand des Materials erreicht war, wurde das Heizen unterbrochen, aber das Umrühren fortgesetzt. Dabei erreichte das Gemisch die Umgebungstemperatur von etwa 25⁰C. Es ist ein kritisches Merkmal dieses Verfahrens zum Herstellen von Tonerpartikeln mit mehreren faserförmigen Vorsprüngen, daß das Rühren während des Abkühlens des Gemisches fortgesetzt wird. Dies verhindert die Bildung eines Schwamms und gestattet das Ausfällen von pigmentierten Tonerpartikeln aus der Dispersion, die durch den Zusatz des zusätzlichen ISOPAR-L erhalten wurde, wobei das Pigment von dem Polymer eingekapselt oder in anderer Weise mit diesem verbunden wird.

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Die Mischelemente des Mischers werden derart betrieben, daß sie sich mit etwa 20 Upm drehen. Wenn die neu gebildeten pigmentierten Tonerpartikel auf diese Weise hergestellt werden, liegen sie in einer Menge von etwa 30 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Flüssigkeit, vor. Es versteht sich, daß andere, nicht-polare Flüssigkeiten mit erhöhten Dampfdrücken, wie z.B. andere ISOPAR-Verbindungen oder leichte Kohlenwasserstofföle als Flüssigkeiten verwendet werden können. Die Entwicklerflüssigkeit mit einer hohen Konzentration an Tonerpartikeln kann verpackt und im Kopiergerät verdünnt werden, wie dies Stand der Technik ist. Wenn es erwünscht ist, kann das Mischgefäß ein mit Leitungswasser kühlbares Mischgerät sein. Dabei wird die Bildung der mit faserförmigen Ansätzen versehenen Tonerpartikel beschleunigt. Man kann mit einer Mischung arbeiten, welche gleichzeitig eine Anzahl von verschiedenen Polymeren enthält. Ein geeigneter Ladungsdirektor kann während des Umrührens oder zu jedem anderen brauchbaren Zeitpunkt zugesetzt werden. Das flüssige Entwicklermaterial wird dann aus dem Gefäß abgezogen. Die Konzentration der Tonerpartikel wird mit ISOPAR auf 2 Gew.-% verringert, und der so hergestellte Toner kann dazu verwendet werden, ein latentes elektrostatisches Ladungsbild in einem (Savin-)Bürokopiergerät zu entwickeln. Das entwickelte Bild wurde auf ein Trägerblatt übertragen, und es zeigte sich, daß es hinsichtlich seiner hohen Dichte und seiner überlegenen Auflösung verbesserte Eigenschaften hatte. Außerdem ergab sich

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eine hervorragende übertragung von der fotoleitenden Oberfläche auf das Trägerblatt bei verringertem Rückstand auf der fotoleitenden Oberfläche,

Beispiel 9

In einen Planetenmischer der Firma Ross wurden 166 g Mogul L, 500 g ELVAX II Grad 5720 und 500 g ISOPAR-L eingefüllt. Diese Mischung wurde auf eine Temperatur von 90⁰C erwärmt. Die Mischung wurde kräftig umgerührt, und die Temperatur wurde auf 90⁰C +_ 10⁰C gehalten, bis das Pigment sorgfältig dispergiert war. Danach wurden langsam 1500 g ISOPAR-L zugegeben. Die homogene Mischung wurde dann in eine flache Metallpfanne ausgegeben und auf Raumtemperatur abgekühlt, um ein gelatineartiges Material mit einem Penetrometerwert von 35 +_ 0,5 zu erhalten. Dieses schwammartige Material wurde dann in kleine Streifen geschnitten und in einem Fleischwolf (der Firma General Slicing/Red Goat Dispensers, Murfreesboro, Tennessee, USA) durchgedreht. ISOPAR-H und 665 g des durchgedrehten schwammartigen Materials wurden in eine Reib- bzw. Schleifvorrichtung nach Art einer Kugelmühle mit Kugeln aus rostfreiem Stahl und einem Durchmesser von etwa 4,75 mm eingefüllt (Schleifvorrichtung des Typs 1-S der Firma Union Process Company, Akron, Ohio, USA)₇ um die Partikel auf ihre endgültige Größe zu bringen. Während des Füllvorgangs wurde die Kugelmühle mit niedriger Geschwindigkeit angetrieben. Nach Abschluß des Füllvorganges wurde die Reibgeschwindigkeit erhöht, und das Reiben bzw. Schleifen wurde

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für etwa 30 Stunden fortgesetzt, um eine Partikelgrößenverteilung zu erreichen₇bei der weniger als 10% der Partikel größer als 3 μπι (hinsichtlich der Fläche) waren und bei der die durchschnittliche Partikelgröße (hinsichtlich der Fläche) 1,0 _+ 0,5 μπι betrug. Die Mühle wurde dann entleert,und die Dispersion wurde mit einer zusätzlichen Menge von ISOPAR-H verdünnt, um eine Entwicklerflüssigkeit mit einem Feststoffgehalt von 2% für elektrofotografische Kopiergeräte zu erhalten.

Die Leistung wurde bei zwei verschiedenen Anteilen des Ladungsdirektors ausgewertet - 37 mg/g Tonerfeststoffe und 47 mg/g Tonerfeststoffe - wobei nach dem oben angegebenen Verfahren gearbeitet wurde. Der 47 mg/g-Anteil liegt nahe beim Optimum für die Bildqualität. Die Bildqualität ist insgesamt gut bei geringer Quetschung und guter Kantenschärfe, und zwar im Vergleich zu Bildern, die mit dem handelsüblichen Toner "Savin 870" erhalten werden. Die Wirksamkeit der Bildübertragung ist gegenüber derjenigen bei dem handelsüblichen Toner ebenfalls verbessert. Weiterhin sind auch die Flächendichte und die Linienauflösung verbessert.

Auf einem Offset-Druckpapier (Firma Plainwell, offset enamel paper), zeigte die verbesserte Entwicklerflüssigkeit mit den Tonerpartikeln gemäß der Erfindung eine bemerkenswert hohe Dichte von 3,0 mit einer Auflösung von 9 Linienpaaren/mm. Auf üblichem Kopierpapier

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(Savin 2100) blieb die Auflösung gleich, die Dichte

- gemessen mit einem Reflexionsdichtemesser der Firma Macbeth - fiel jedoch auf 1,6. Auf transparentem, mattem Material fiel die Auflösung auf 8 Linienpaare/mm, und die Dichte fiel auf 1,6. Auf transparentem, glattem Material stieg die Dichte auf 1,9, während die Auflösung wieder bei 9 Linienpaaren/mm lag. Auf einem anderen Papier (Gilbert bond) fiel die Dichte auf 1, und die Auflösung betrug 6,3 Linienpaare/mm. Im Vergleich dazu betrug die Dichte bei Verwendung des vorbekannten Savin-Toners bei dem genannten Offset-Papier 1,6, bei einer Auflösung von 8 Linienpaaren/mm. Bei dem Papier 'Savin 2100'betrug die Dichte 1,4 und die Auflösung 8 Linienpaare/mm; bei einem transparenten, glatten Material betrug die Dichte 1,2 bei einer Auflösung von 5 Linienpaaren/mm; bei einem transparenten matten Material betrug die Dichte 1_r2 bei einer Auflösung von 10 Linienpaaren/mm, und bei einem Gilbert bond-Material betrug die Dichte 1 bei einer Auflösung von 5 Linienpaaren/mm. Der "Wirkungsgrad" der Übertragung eines mit dem neuen Toner entwickelten Bildes beträgt etwa 80%, verglichen mit 60% bei dem bekannten Toner.

Beispiel 10

In einen Ross-Doppelplanetenmischer wurden 500 g ISOPAR-L

- erwärmt auf eine Temperatur von 11O⁰C, zusammen mit 214,2 g Mogul-L und 500 g Kunstharz ELVAX II, Grad 5720 eingefüllt. Die Mischung wurde sorgfältig gerührt, bis das Pigment dispergiert war. Anschließend wurden 2000 g

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ISOPAR-L langsam zugesetzt, bis die Mischung homogen wurde. Die Mischung wurde dann, wie in Beispiel 9, ausgegossen, abgekühlt, aufgeschnitten und gemahlen. Der zunächst gebildete Schwamm besaß einen Penetrometer-Wert von 35,0 +_ 0,5. Die Tonerqualität wurde nach dem unter Beispiel 9 beschriebenen Verfahren bestimmt. Das Zerkleinern auf die endgültige Partikelgröße wurde wie in Beispiel 9 durchgeführt. Es ergaben sich bezüglich der Auflösung, der Bildübertragung und der optimalen Dichte hervorragende Werte.

Beispiel 11

Das Beispiel 9 wurde wiederholt (500 g ELVAX II Grad 5720, 500 g ISPAR-L), mit dem Unterschied, daß 88,2 g Mogul L verwendet wurden. Die Mischung wurde bei 70⁰C gerührt, und diese Temperatur wurde aufrechterhalten, bis das Pigment sorgfältig dispergiert war. Es wurde kein zusätzliches Plastifizierungsmittel hinzugefügt. 330 g des durchgedrehten Schwamm-Materials und 1800 g ISOPAR-H wurden beim Schleifen verwendet. Der aus pigmentiertem Kunstharz bestehende Schwamm zeigte einen Penetrometer-Wert von 1,0 +_ 0,5. Die Tonerqualität war ähnlich wie in Beispiel 1.

Beispiel 12

Es wurde ein magneto-elektrostatisches Tonermaterial unter Verwendung von Fe₃O₄, Partikelgröße 0,2 μΐη (Day Ferrix 8600) als Pigment hergestellt. ELVAX II-Harz 5720 (25 g), ISOPAR-L (125 g), Day Ferrox (25 g) wurden

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in eine pneumatische Typ 01-Reibvonrichtung bei 9O⁰C eingefüllt bis eine homogene Mischung erhalten wurde. Die Reibvorrichtung wurde während des kontinuierlichen Reibens bzw. Schleifens auf Raumtemperatur gekühlt/ und es wurde ISOPAR-H (150 g) zugesetzt. Das Schleifen wurde bei Raumtemperatur fortgesetzt, bis eine Partikelgröße in der Nähe von 2 μπι erreicht war. Die Dispersion wurde dann die ISOPAR-H verdünnt, und es wurde ein Ladungsdirektor zugesetzt. Dieser Toner wurde in der nachstehend beschriebenen Weise verwendet.

Eine magnetische Druckplatte wurde durch Blitzbelichtung einer magnetisch strukturierten CrO₂-Filmschicht hergestellt (aluminisierte MYLAR-Basis (Dicke etwa 100 μπι ), die mit einer CrO_-Schicht mit einer Dicke von 200 μΐη beschichtet war. Das CrO₂ war magnetisch mit etwa 400 Linien/cm strukturiert. Die Blitzbelichtung wurde mit einem Belichtungsgerät der Firma Cirtrak bei einer Energieeinstellung von 87 durchgeführt. Die magnetische Druckplatte wurde dann an der Drucktrommel eines Kopiergeräts des Typs Savin 770 anstelle der normalerweise verwendeten Selen-Schicht montiert. Die Maschine wurde mit dem oben beschriebenen magneto-elektrostatischen Toner beschicht. Bilder wurden auf Papier erhalten, welches in üblicher Weise durch das Kopiergerät lief, mit dem Unterschied, daß die Ladeelektrode abgeschaltet war und daß die Entwicklerelektrode und der CrO^-Film geerdet waren.

Metalloberflächen werden ebenfalls durch dieses Verfahren mit Bildern versehen.

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Beispiel 13

Es wurde nach demselben Verfahren wie in Beispiel 9 vorgegangen, wobei 450 g des Kunstharzes ELVAX II 5720 in einen Baker-Perkins-Mischer eingefüllt wurden, dessen Manteltemperatur mit Dampf auf 125⁰C angehoben wurde,und das Mischen wurde bei dieser Temperatur eingeleitet und fortgesetzt, bis das Harz geschmolzen war. Dies erfolgte bei 103⁰C. Das Mischen wurde fortgesetzt, während 125,5 g Quindo-Magenta- und 23,9 g Indo Brilliant Scarlet-Toner zugesetzt wurden. Das Dispergieren der Schmelze wurde für 2 3 Stunden fortgesetzt. Dann wurden 450 g ISOPAR-L zugesetzt, und das Mischen wurde fortgesetzt, bis eine homogene Mischung erhalten wurde. Diese Mischung wurde dann in eine Pfanne entleert und abgekühlt, wobei 856,1 g eines ersten pigmentierten Polymerschwämmes erhalten wurden. Dieser Schwamm wurde mit flüssigem Stickstoff gekühlt und dann mit einem Hammer zerkleinert. Die dabei erhaltenen Stücke wurden dann in einem Unterdruckofen einer Temperatur von 5O⁰C ausgesetzt, um das Wasser zu entfernen, welches sich als Kondenswasser an den gekühlten Stücken gebildet hatte.

Ein weiteres pigmentiertes Gel wurde nach diesem Verfahren mit ELVAX II 5610 hergestellt, mit dem Unterschied, daß die Temperatur während der Herstellung der Harzschmelze auf 122⁰C gehalten wurde. Das Dispergieren der Bestandteile der Schmelze wurde für 19 Stunden fortgesetzt. Anschließend wurde die Temperatur des Mantels vor der Zugabe von ISOPAR-L auf 100⁰C abgesenkt. Anschließend wurde das Rühren für 2 Stunden

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fortgesetzt, wobei 934,3 g eines zweiten pigmentierten Polymerschwammes erhalten wurden.

Eine Mischung von 71 g des ersten pigmentierten Polymerschwammes und 29 g des zweiten pigmentierten Polymerschwammes wurde zusammen mit 129 g ISOPAR-L in einen Kunststoffbecher eingebracht, welcher mit einem Jiffy-Mischer und einem Rührwerk mit hohem Drehmoment ausgerüstet war. Der Becher wurde in ein 90⁰C warmes Wasserbad gesetzt, und es wurde für 2 Stunden gerührt. Die heiße Mischung wurde dann in einen Krug gegossen, wobei 197,5 g eines Magenta-Polymerschwammers mit einem Penetrometer-Wert von 34 erhalten wurden. Dieser Schwamm wurde dann pulverisiert. 120 g ISOPAR-H wurden in eine Schleifvorrichtung (Typ 01 der Firma Union Process Company) eingefüllt, die mit rostfreien Stahlkugeln mit einem Durchmesser von etwa 4,75 mm ausgerüstet war. Der Luftmotor wurde mit einer niedrigen Geschwindigkeit gestartet, während 128 g des pulverisierten Magenta-Polymerschwammes zugesetzt wurden. Nach dem Zusetzen des pulverisierten Schwammes wurde die Druckluftversorgung für den Motor auf etwa 2,8 Bar erhöht, und der Mantel der Schleifvorrichtung wurde mit kaltem Leitungswasser gekühlt. Die Schleifvorrichtung wurde für 29,5 Stunden betrieben, um eine Tonerschlämme zu bilden. Die Schlämme wurde durch ein grobes Farbfilter gefiltert, wobei eine zusätzliche Menge an ISOPAR-H zugesetzt wurde, um in dem Toner einen Magenta-Feststoffgehalt von 2% einzustellen. Eine Partikelgrößenanalyse zeigt, daß die durchschnittliche Partikelgröße (bezüglich der Fläche)

+) Magenta = Fuchsin

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bei 1,21 μπι lag. Der so erhaltene Toner war bei der Bilderzeugung nicht befriedigend.

Beispiel 14

75 g des Harzes ELVAX II 5610 wurden auf 100⁰C erwärmt, und die Schmelze wurde auf die Walzen einer Gummimühle aufgebracht. Außerdem wurden 15g Mineralöl (MARCOL 52) zugesetzt, und es wurden 15 g Ruß beigemischt. Die Mischung wurde in etwa 2 Stunden homogen, und die Schmelze wurde dann von den Rollen entfernt. Diese Mischung wurde mit flüssigem Stickstoff gekühlt und in ein Zentrifugal-Mahlwerk (Modell ZM1 der Firma Brinkman) gefüllt. Anschließend wurden 29,2 g des gemahlenen Materials mit 160 g ISOPAR-H in eine Forschungsschleifvorrichtung gefüllt (Modell 01 der Firma Union Process Company), welche mit einer Wasserleitungskühlung und mit Stahlkugeln mit einem Durchmesser von etwa 4,75 mm ausgerüstet war. Die Mischung wurde für 24 Stunden gemahlen, und es zeigte sich, daß die Tonerpartikel die erfindungsgemäße Struktur, nämlich jeweils eine Anzahl von faserförmigen Vorsprüngen hatten. Es sollte beachtet werden, daß bei der Herstellung eines trockenen Pulvers durch Mahlen das gemahlene Material grundsätzlich durch ein 140 Mesh-Sieb gesiebt wird. Nach dem Mahlen wurde das trockene Pulver verdünnt, um eine flüssige Zusammensetzung zu erhalten, welcher dann ein Ladungsdirektor zugesetzt wurde. Es wurden mehrere Proben mit unterschiedlichen Mengen des Ladungsdirektors

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zwischen 1 und 100 mg/g an Tonerpartikeln hergestellt. Wenn dem Polymer beim ersten Schritt zur Bildung eines Schwammes eine genügende Menge des Plastifizierers zugesetzt wird, ist es hinreichend weich, so daß es nicht im tiefgefrorenen Zustand gemahlen werden muß.

Es versteht sich, daß die Ethylenvinylacetat-Copolymere mit verschiedenen anderen Polymeren gemischt werden können, beispielsweise mit Polypropylen, Polyamiden und dergleichen. Es wurde festgestellt, daß die Verwendung von Additiven, wie z.B. Polyethylen, Karnaubawachs oder dergleichen, die Schleifzeit verringert, aber gleichzeitig auch die Anzahl der Fasern an den Polymerkernen. Es wurde eine große Anzahl von Tonerpartikeln mit faserförmigen Vorsprüngen aus verschiedenen thermoplastischen Kunstharzen hergestellt. Flüssige Entwicklermaterialien, in denen die erfindungsgemäß verbesserten Tonerpartikel dispergiert sind, zeigen ein unterschiedliches Ausmaß der Verbesserung hinsichtlich der Erhöhung der Dichte und der Auflösung. Diese flüssigen Entwicklermaterialien haben die Fähigkeit, elektrostatische Bilder zu entwickeln, und diese entwickelten Bilder sind dann besser für die Übertragung von einer fotoleitenden bzw. dielektrischen Oberfläche auf einen blattförmigen Träger geeignet. Die verbesserten Ergebnisse zeigen sich dabei bei blattförmigen Trägern mit unterschiedlich rauhen Oberflächen.

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Beispiel 15

Dem Verfahren gemäß Beispiel 1 folgend/ wurden 37,5 Gew.-% des Harzes ELVAX II Grad 561O₇ 37,5 Gew.-% des Harzes ELVAX II Grad 5640 und 25 Gew.-% Ruß (Mogul L) verwendet. Ein flüssiges Entwicklermaterial mit einem Feststoffgehalt von 2% auf der Basis der obigen Zusammensetzung ergab bei Verwendung zur Entwicklung latenter elektrostatischer Ladungsbilder dichte Bilder und eine hervorragende Linienauflösung. Außerdem ergab sich eine sehr wirksame Bildübertragung von dem Fotoleiter auf den blattförmigen Träger bei Einsatz in einem Kopiergerät des Typs Savin 870.

Beispiel 16

Dieses Beispiel entspricht dem Beispiel 15,mit dem Unterschied, daß anstelle des Harzes ELVAX II Grad 5640 nunmehr 37,5 Gew.-% des Harzes ELVAX II Grad 5720 verwendet wurden. Die Bildqualität und das Ausmaß der Bildübertragung waren ähnlich wie beim Beispiel 15 oder besser.

Beispiel 17

Es wurde gemäß Beispiel 1 vorgegangen, wobei 97 Gew.-% des Polymers ELVAX II Grad 5720 und 20 Gew.-% des Pigments Monastral Blue G (hergestellt von E.I. DuPont de Nemours & Company) verwendet wurden. Es wurden unbefriedigende Bilder erzeugt.

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Beispiel 18

Das weiter hinten beschriebene Beispiel 23 wurde wiederholt, wobei anstelle von Ruß (Mogul L) 2,7 g des blauen Pigments BT-383D CPC und 8,0 g geröstete Kieselerde (Cab-O-Sil EH-5) verwendet wurden. Die Auflösung lag bei 9 (Linienpaare/mm), die Bildübertragung lag bei 75% und die Dichte betrug 2,0.

Beispiel 19

Das weiter unten beschriebene Beispiel 23 wurde wiederholt, wobei anstelle von Ruß (Mogul L) 0,6 g RV 6300, 3,1 g RV 6803 (in beiden Fällen handelt es sich um Magenta-Pigmente) und 4,8 g Cab-O-Sil EH-5 verwendet wurden. Die Auflösung lag bei 6,3, die Bildübertragung betrug 84%, und die Dichte betrug 1,7.

Beispiel 20

Das Beispiel 8 wurde wiederholt, wobei anstelle von Ruß (Mogul L) 35 g des gelben Pigmentes YT-858D Dalamar yellow und 95 g Kieselerde (Cab-O-Sil EH-5) verwendet wurden. Die Auflösung lag bei 4,5, die Bildübertragung betrug 40%, und die Dichte betrug 0,9. Die schlechte Bildqualität ergab sich aufgrund einer übermäßigen Faser- bzw. Tentakelbildung und Klebwirkung.

Beispiel 21

Auf einem leitfähigen Substrat wurde ein Tonerbild hergestellt. Dies konnte beispielsweise unter Verwendung eines Toners gemäß Beispiel 1 in einem Kopiergerät

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des Typs Savin 870 geschehen, bei dem aluminisiertes MYLAR als Substrat verwendet wurde,oder durch Übertragung eines Tonerbildes von einem Zwischenträger auf eine Kupferplatte. Das belichtete Metall wurde unter Verwendung einer sauren Ätzlösung geätzt (161 g Kupferchloriddihydrat, 568 mL konzentrierte Salzsäure und 350 mL Wasser). Der Toner wurde dann aufgelöst (heiße Toluol/n-Butanol-Lösung im Verhältnis 1:1), wobei sich ein Leiterbahnenmuster derselben Bildqualität ergab, die das ursprüngliche Tonerbild hatte.

Beispiel 22

Ein Mischer der Firma Ross wurde mit 500 g ISOPAR-L und 500 g ELVAX II Grad 5720 beschickt. Die Mischung wurde umgerührt und auf 85 bis 90⁰C erwärmt, bis das Harz geschmolzen war. Anschließend wurden Pigment und Kieselerde zugesetzt, nämlich 66,7 g Dalamar Yellow YT-858D und 100 g Cab-O-Sil M-5. Das Mischen wurde bei derselben Temperatur fortgesetzt, bis die Pigmente dispergiert waren. Danach wurden zusätzlich 1500 g ISOPAR-L mit einer solchen Geschwindigkeit zugesetzt, daß die Temperatur in dem Bereich von 85 bis 9O⁰C gehalten wurde. Nachdem das gesamte ISOPAR zugesetzt war, wurde das flüssige Gel in Kuchenpfannen gegossen und durfte auf Raumtemperatur abkühlen. Ein Teil dieses Gels wurde in einem Mischer der Firma Waring gemahlen. 100 g des gemahlenen Gels und 100 g ISOPAR-H wurden in einen keramischen Mischkrug gegeben, welcher 750 g Burundum-Zylinder mit Abmessungen von etwa 1,27 cm χ 1,27 cm

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enthielt. Das Mischgefäß wurde auf eine Rolle gesetzt, die 250 Upm ausführte und wurde für die Dauer von 186 Stunden geschaukelt. Das dabei erhaltene Konzentrat wurde aus dem Mischgefäß herausgenommen und mit zusätzlichem ISOPAR und einem Ladungsdirektor wie in Beispiel 1 verdünnt, wobei ein gelber Toner erhalten wurde. Die Auflösung lag bei 6,3, die Bildübertragung betrug 63%, und die Dichte lag bei 1,4 bis 1,5.

Beispiel 2 3

Dieses Verfahren gestattet die Herstellung eines flüssigen Toners in einem einzigen Gerät und ohne die Handhabung des Materials zwischen den einzelnen Schritten. 25 g des Harzes ELVAX II 5720 und 125 g ISOPAR-L werden in einer pneumatischen Schleifeinrichtung (Typ 01) auf 9O⁰C erwärmt und mit Hilfe von rostfreien Stahlkugeln mit einem Durchmesser von etwa 4,75 gemahlen. Wenn das Gemisch aus Harz und Lösungsmittel homogen ist, werden 8,0 g Ruß (Mogul L) zugesetzt, und das Mahlen wird fortgesetzt, bis der Ruß dispergiert ist. Eine andere Möglichkeit besteht darin, das Pigment gleichzeitig mit dem Harz und dem ISOPAR-L zuzusetzten und den Mahlvorgang bie 9O⁰C so lange fortzuführen, bis das Pigment dispergiert ist. Die Schleif- bzw. Reibvorrichtung wird auf Raumtemperatur abgekühlt, während das Mahlen fortgesetzt wird, und dann werden 130 g ISOPAR-H zugesetzt. Das Mahlen wird dann bei Raumtemperatur fortgesetzt, bis die gewünschte Partikelgröße (1 bis 2 μΐη) erreicht ist. Die Dispersion wird dann mit ISOPAR-H verdünnt,

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und es wird ein Ladungsdirektor zugesetzt. Der nach diesem Verfahren hergestellte Toner ist dem Toner gemäß Beispiel 9 äquivalent.

Unter Anwendung dieses Verfahrens werden 200 g des Harzes ELVAX II 572O₇ 67 Ruß (Mogul L), 1000 g ISOPAR-L und 700 g ISOPAR-H in einer Schleifvorrichtung des Typs 1-S gemahlen, um einen Toner zu erzeugen, der ebenfalls zu demjenigen gemäß Beispiel 9 äquivalent ist.

Betrachtet man nunmehr die Zeichnungen, so ist hierzu anzumerken, daß die in Fig. 1, 2 und 3 gezeigten Tonerpartikel und der in Fig. 4 gezeigte Schwamm sämtlich unter Verwendung des Harzes ELVAX II Grad 5720 hergestellt wurden. Die Zeichnungen sind dabei MikroFotograf ien, welche nach dem Transmissionsverfahren hergestellt wurden. Zur Herstellung der Fotografien wurde ein Kupfergitter bei Raumtemperatur mit einer Schicht von Kolbdium beschichtet, welches verdampft worden war. Auf das so vorbereitete Gitter ließ man einen Tropfen des flüssigen Entwicklermaterials mit einem 3-prozentigen Toner-Feststoffgehalt fallen, und die Trägerflüssigkeit anschließend verdampfen. Die Probe wurde dann direkt in die Aufnahme eines Elektronenstrahlmikroskops gelegt und untersucht bzw. fotografiert .

Im einzelnen besitzt in Fig. 1 ein Tonerpartikel 2 zwei- bzw. faserförmige, freie Vorsprünge 4,5 und 6.

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Zwei weitere Vorsprünge 7 und 8 sind mit einem Klumpen von Tonerpartikeln verbunden. Ein weiterer Tonerpartikel 10, welcher nicht mit benachbarten Tonerpartikeln verbunden ist, besitzt Fasern bzw. Vorsprünge 12 und 14. Die Aufnahme gemäß Fig. 1 zeigt eine 13.000-fache Vergrößerung.

Fig. 2 zeigt eine Mikrofotografie des Tonerpartikels in Fig. 1 in 45.000-facher Vergrößerung. Man sieht, daß die Faser 8 mit dem Klumpen von Tonerpartikeln 2 verbunden ist, während die Faser 7 von einem benachbarten Tonerpartikel absteht.

Fig . 3 zeigt eine Mikrofotografie des Tonerpartikels 10 gemäß Fig. 1 in 45.000-facher Vergrößerung. Man erkennt, daß die Vorsprünge in Form von Fibrillen bzw. Fasern von dem Tonerpartikel 10 zu einem benachbarten Klumpen von Tonerpartikeln reichen.

Es ist zu beachten, daß es schwierig ist, gute Bilder der Tonermorphologie zu erhalten, da der Elektronenstrahl die Tendenz hat, die faserförmigen Vorsprünge zu schmelzen und ihre Morphologie in gewissem Umfang zu verhüllen.

Fig. 4 zeigt einen Schwamm, welcher, wie oben beschrieben, aus einem plastifizxerten Polymer besteht. Die Vergrößerung beträgt bei dieser Mikrofotografie 1000 Durchmesser, und die 11 Punkte am unteren Rand der

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Mikrofotografie erstrecken sich über eine Strecke von 30 μΐη.

In Fig. 5, 6 und 7 sind nach dem Abtastverfahren hergestellte Mikrofotografien gezeigt. Beim Arbeiten nach diesem Verfahren wird ein Tropfen des flüssigen Entwicklers mit einem Tonergehalt von 2% auf eine Glasscheibe aufgebracht, und die Trägerflüssigkeit wird bei Raumtemperatur verdampft. Anschließend wird die Glasscheibe zerbrochen,und ein oder mehrere Stücke der Glasscheibe werden mit einem leitfähigen Kleber auf ein oder mehreren Aluminiumanschlüssen montiert. Die Anschlüsse werden dann mit einer Goldschicht mit einer Dicke von 100 AE durch Vakuumaufdampfen beschichtet, und die Probe wird dann in die Aufnahme des Elektronenstrahlmikroskops gelegt. Die Probe in Fig. 5 ist eine Probe, welche unter Verwendung des flüssigen Entwicklers gemäß Beispiel 15 hergestellt wurde. Die Vergrößerung beträgt 23.800 Durchmesser. In dieser Mikrofotografie sind mehrere Schichten von Tonerpartikeln deutlich sichtbar. Der Tonerpartikel 30 besitzt Fibrillen bzw. faserförmige Vorsprünge 32,34 und 36, die von ihm abstehen. Der Tonerpartikel 29 besitzt einen von ihm abstehenden faserförmigen Vorsprung 18. Von einem weiteren Tonerpartikel, der in einer unteren Schicht erscheint, stehen Fasern bzw. faserförmige VorSprünge 2 4 und 26 ab. Der Tonerpartikel 19 besitzt zwei abstehende faserförmige Vorsprünge 16 und 22. Von dem Tonerpartikel 23 steht eine Fibrille ab. Der Tonerpartikel 26 besitzt

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eine Fibrille bzw. einen abstehenden Vorsprung 20. Aus der Fotografie wird deutlich, daß beim Herstellen der Aufnahme zahlreiche Fasern bzw. Vorsprünge, deren Spuren noch erkennbar sind, von dem Elektronenstrahl aufgeschmolzen wurden.

Figur 6 zeigt eine weitere Mikrofotografie, welche ausgehend von dem Material gemäß Beispiel 15 nach dem Abtastverfahren hergestellt wurde. Die Vergrößerung betrug 38.400 Durchmesser. Die abwechselnd aufeinanderfolgenden schwarzen und weißen Linien auf der rechten Seite der Zeichnung zeigen jeweils 1 μπι. Die Fasern bzw. die faserförmigen Vorsprünge sind in dieser Fotografie auf verschiedenen Ebenen deutlich sichtbar. Von einem Tonerpartikel 60 sind faserförmige Vorsprünge 62,64 und 66 sichtbar. Weiterhin ist eine Faser 68 gezeigt, die von einem nicht identifizierten Tonerpartikel ausgeht. Andere Fasern bzw. Vorsprünge sind in niedrigeren Ebenen gezeigt.

Figur 7 zeigt eine Anzahl von Tonerpartikeln, welche nach dem Verfahren gemäß Beispiel 8 hergestellt wurden, bei dem es sich um das bevorzugte Verfahren handelt. Das verwendete Kunstharz war ELVAX II Grad 5720, nämlich das bevorzugte Polymer. Die Vergrößerung betrug 20.000 Durchmesser, Die Tonerpartikel, welche mehrere Fasern bzw. faserförmige Vorsprünge haben, können miteinander verzahnt sein, wie dies aus der Darstellung gemäß Fig. 7 deutlich wird.

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Es hat den Anschein, daß sämtliche Tonerpartikel in der Dispersion eine Ladung derselben Polarität haben (ohne daß sich die Anmelderin an diese Theorie binden möchte). Wenn sich die Partikel einander nähern, stoßen sie sich gegenseitig ab, und zwar aufgrund der Tatsache, daß jeder Partikel eine Ladung derselben Polarität besitzt. Wenn das latente elektrostatische Ladungsbild entwickelt wird, werden die Tonerpartikel angetrieben, auf das latente elektrostatische Ladungsbild überzugehen, welches ein höheres Potential und eine Ladung mit der entgegengesetzten Polarität hat. Dies zwingt die Tonerpartikel, zusammenzurücken und eine Matte zu bilden bzw. sich zu verzahnen. Die Stärke des Bildes wird dabei so groß, daß das Bild, wenn das Papier eine rauhe Oberfläche hat, Hohlräume bzw. Mulden überbrückt, wenn es auf ein blattförmiges Trägermaterial übertragen wird, da die Übertragungsladung ebenfalls größer ist als die Ladung des entwickelten Bildes. Die Verzahnung bzw. Mattenstruktur bleibt folglich erhalten. Dies ergibt ein dichtes Bild. Die Tatsache, daß die Tonerpartikel in dem entwickelten Bild ineinandergreifen, ermöglicht eine vollständigere Bildübertragung von dem Fotoleiter auf das blattförmige Trägermaterial bzw. das Papier. Die -Mattenbildung verhindert außerdem ein Streuen an den Bildkanten, so daß scharfe Kanten erhalten bleiben. Der geringe Durchmesser der Tonerpartikel gewährleistet in Verbindung mit den anderen, oben erwähnten Ergebnissen eine gute Auflösung.

Aus der vorstehenden Beschreibung wird deutlich, daß

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die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe gelöst wird und daß ein Tonerpartikel geschaffen wird, der geeignet ist, ein elektrostatisches Bild zu formen, welches dichter ist als dies bisher erreichbar war. Die Tonerpartikel gemäß der Erfindung sind beim Entwickeln eines latenten elektrostatischen Ladungsbildes fähig, eine Matte zu bilden und ermöglichen somit eine vollständige Übertragung des entwickelten Bildes auf einen blattförmigen Träger durch Kontaktübertragung. Ein Bild, welches unter Verwendung eines flüssigen Entwicklermaterials entwickelt wurde, welches eine Dispersion der Tonerpartikel gemäß der Erfindung enthält, kann ohne Quetscheffekte auf einen blattförmigen Träger übertragen werden. Außerdem ergibt sich bei entwickelten Bildern mit Tonerpartikeln gemäß der Erfindung kein Durchschlagen. Die erfindungsgemäßen Tonerpartikel können zunächst in einem Konzentrat vorhanden sein, welches dann zu einem flüssigen Entwicklermaterial mit einem Feststoffgehalt bis herab zu 0,2% verdünnt wird. Es wurden mehrere neuartige Verfahren zur Herstellung von Tonerpartikeln mit davon abstehenden, faserförmigen Vorsprüngen beschrieben. Einige dieser Verfahren umfassen den Schritt einer Plastifizierung eines Polymers. Bei einem Verfahren lässt man das plastifizierte Polymer einen Schwamm bilden. Bei einem anderen Verfahren wird ein Dispergierungsmittel kontinuierlich zugesetzt, und es wird umgerührt, so daß sich kein Schwamm bilden kann.

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Aus der vorstehenden Beschreibung wird ferner deutlich, daß ein wesentliches Merkmal der Erfindung darin besteht, daß die Tonerpartikel geladen werden, weshalb auf das Zusetzen eines Ladungsdirektors hingewiesen wurde. Da derartige Ladungsdirektoren aus dem Stand der Technik bekannt sind, wurden sie in der vorliegenden Beschreibung nicht im einzelnen angesprochen. Es ist bekannt, daß zum Erzielen einer negativen Ladung der Partikel Ladungsdirektoren wie Magnesium-Petronat, Magnesium-Sulfonat, Kalzium-Petronat, Kalzium-Sulfonat, Barium-Petronat, Barium-Sulfonat oder dergleichen verwendet werden können. Die negativ geladenen Partikel werden zum Entwickeln von Bildern verwendet, die eine positive Ladung tragen, wie dies bei Fotoleitern auf Selen-Basis der Fall ist. Bei Fotoleitern auf Cadmium-Basis trägt das latente elektrostatische Ladungsbild eine negative Ladung, und die Tonerpartikel müssen daher positiv geladen sein. Eine positive Ladung kann den Tonerpartikeln durch einen Ladungsdirektor, wie z.B. Aluminium-Stearat, erteilt werden. Die Menge des Ladungsdirektorzusatzes hängt von der verwendeten Zusammensetzung ab und kann empirisch bestimmt werden, indem man Proben des flüssigen Entwicklers unterschiedliche Mengen des Ladungsdirektors zusetzt, wie dies in Verbindung mit Beispiel 1 erläutert wurde.

Es versteht sich, daß gewisse Einzelmerkmale und Unterkombinationen auch für sich allein nützlich sind und unabhängig von den übrigen Merkmalen und Unterkombi-

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nationen verwirklicht werden können. Diese Tatsache soll durch die Formulierung der Ansprüche mit erfasst werden. Es ist ferner offensichtlich/ daß hinsichtlich der Details im Schutzbereich der Ansprüche verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne daß dabei der Grundgedanke der Erfindung verlassen würde. Die Erfindung ist also nicht auf die speziell gezeigten und beschriebenen Details beschränkt.

- Leersi

Claims (1)

1. HOEGER, STELLRECHT ά PARTNER oc/

   PATENTANWÄLTE WJH

   UHLANDSTRASSE 14 c · D 7000 STUTTGART 1

   A 46 846 b Anmelder; SAVIN CORPORATION

   k-204 9 West Broad Street

   3. Dezember 1985 Stamford, Conn. 06904-2270

   USA

   PATENTANSPRÜCHE

   Tonerpartikel der für eine elektrophoretische Bewegung durch eine nicht-polare Flüssigkeit geeignet ist, dadurch gekennzeichnet, daß er ein thermoplastisches Polymer umfasst, an dem mehrere faserförmige VorSprünge angeformt sind, sowie Mittel,um dem Partikel eine elektrostatische Ladung vorgegebener Polarität zu erteilen.

   2. Tonerpartikel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Polymer ein Pigment dispergiert ist.

   3. Tonerpartikel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß er ein thermoplastisches Polymerelement mit einem Durchmesser zwischen 0,1 und 5 \im umfasst, an dem mehrere faserförmige VorSprünge ausgebildet sind sowie Mittel, um dem Partikel eine elektrostatische Ladung vorgegebener Polarität zu erteilen.

   4. Tonerpartikel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das thermoplastische Polymer ein thermoplastisches Polymer ist, welches in der nichtpolaren Flüssigkeit bei Temperaturen unter 4 0 ⁰C nicht löslich ist.

   5. Tonerpartikel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das thermoplastische Polymer ein Polymer ist, welches in der nicht-polaren Flüssigkeit bei Temperaturen über 5O⁰C solvatisierbar ist.

   A «846 b ₂

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   6. Tonerpartikel nach einem der Ansprüche 1 bis 5/ dadurch gekennzeichnet, daß das thermoplastische Polymer ein Äthylencopolymerharz ist.

   7. Tonerpartikel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel, w.elche vorgesehen sind, um dem Partikel eine elektrostatische Ladung vorgegebener Polarität zu erteilen, einen Ladungsdirektor umfassen.

   8. Flüssige Zusammensetzung zum Entwickeln latenter elektrostatischer Ladungsbilder, dadurch gekennzeichnet, daß sie die Kombination folgender Elemente umfasst:

   Eine grössere Menge einer nicht-polaren Flüssigkeit mit einem Volumenwiderstand von über 1O^ Ohm-Zentimeter, mit einer die Elektrizitätskonstante unter 3/0 und mit einem Dampfdruck von weniger als 10 mm Quecksilbersäule bei 25⁰C;

   eine kleinere Menge von thermoplastischem Polymerelementen, welche jeweils mit mehreren faserförmigen Vorsprüngen versehen sind; und

   Mittel,um dem Polymer eine elektrostatische Ladung vorgegebener Polarität zu erteilen.

   9. Flüssige Zusammensetzung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht-polare Flüssigkeit eine ungiftige Flüssigkeit ist.

   10. Flüssige Zusammensetzung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die thermoplastischen Polymerelemente Elemente aus einem Äthylencopolymerharz sind, die in der nicht-polaren Flüssigkeit in einer Menge von 20 bis 0,2 Gewichtsprozent bezogen auf das Gewicht der nicht-polaren Flüssigkeit vorhanden sind und daß dem Äthylencopolymerharz ein Pigment zugeordnet ist.

   ³⁵⁴³³°2

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   11. Verfahren zum Herstellen von Tonerpartikeln, die für eine elektrophoretische Bewegung durch eine nicht-polare Flüssigkeit geeignet sind, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

   Ein thermoplastisches Polymer und ein Pigment werden mit einer nicht-polaren Flüssigkeit plastifiziert, um einen Schwamm zu bilden;

   der Schwamm wird zu Stückchen zerkleinert;

   den Stückchen wird eine weitere Menge an nicht-polarer Flüssigkeit zugesetzt und sie werden durch Naßschleifen zu Partikeln zerkleinert; und

   der Schleifvorgang wird fortgesetztem die Partikel auseinanderzuziehen und dabei an ihnen faserförmige VorSprünge zu formen, wobei die Partikel einen Durchmesser von weniger als 5 um haben.

   12. Verfahren zum Herstellen von Tonerpartikeln, die für eine elektrophoretische Bewegung durch eine nichtpolare Flüssigkeit geeignet sind, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

   Man plastifiziert ein Äthylencopolymerharz und ein Pigment mit einer nicht-polaren Flüssigkeit bei einer erhöhten Temperatur, um einen Schwamm zu bilden, man kühlt den Schwamm ab, man zerkleinert den Schwamm in Stückchen, man setzt weitere nicht-polare Flüssigkeit zu, man zerkleinert die Stückchen durch Naßschleifen in Partikel, man setzt den SchleifVorgang fort, um die Partikel auseinanderzuziehen und um davon abstehende faserförmige Vorsprünge zu bilden.und man setzt einen Ladungsdirektor zu, um den Tonerpartikeln eine Ladung vorgegebener Polarität zu erteilen.

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   13. Verfahren zum Herstellen von Tonerpartikeln, die für eine elektrophoretische Bewegung durch eine nicht-polare Flüssigkeit geeignet sind, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

   Man plastifiziert ein thermoplastisches Polymer bei einer erhöhten Temperatur mit einer nicht-polaren Flüssigkeit, man rührt ein Pigment in das plastifizierte Polymer, um das Pigment zu dispergieren, man setzt den Rührvorgang fort, um die Bildung eines Schwammes zu verhindern, während man die Viskosität der Mischung durch Zugabe zusätzlicher nicht-polarer Flüssigkeit zu der Mischung reduziert, um eine Dispersion zu bilden, man kühlt die Dispersion ab, während man das Rühren fortsetzt, um ein Ausfällen des pigmentierten Polymers aus der Dispersion zu gestatten und um pigmentierte Tonerpartikel zu bilden, welche mehrere faserförmige Vorsprünge haben,und man zieht die Dispersion ab, welche eine Konzentration von Tonerpartikeln von dem Mischschritt aufweist.

   14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das thermoplastische Polymer ein A'thylencopölymerharz umfasst.

   15. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Pigment ein fein zerkleinertes ferromagnetisches Material umfasst.

   16. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Pigment Kieselerde umfasst.

   17. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Pigment Russ umfasst.

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   18. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Pigment ein gefärbtes Material umfasst.

   19. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Ladungsdirektor der Dispersion zugesetzt wird, um den Tonerpartikeln eine elektrostatische Ladung vorgegebener Polarität zu erteilen.

   20. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlschritt beschleunigt wird.

   21. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Plastifizierschritt mehrere thermoplastische Polymere verwendet werden.

   22. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß in einem zusätzlichen Schritt die Dispersion mit noch mehr nicht-polarer Flüssigkeit verdünnt wird.

   23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Verdünnen derart ausgeführt wird, daß die Konzentration der Tonerpartikel bezogen auf das Gewicht der nichtpolaren Flüssigkeit auf Werte zwischen 3 und 0,2 Gewichtsprozent verringert wird.

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