DE68928762T2

DE68928762T2 - Flüssige tonerzusammensetzung

Info

Publication number: DE68928762T2
Application number: DE68928762T
Authority: DE
Inventors: Yaacov 47 100 Ramat Hasharon Almog; Peretz 76 100 Rehovot Ben-Avraham; Benzion Edmonton Alberta Tsk 148 Landa; Moshe 76 100 Rehovot Levanon
Original assignee: Indigo BV
Current assignee: HP Indigo BV
Priority date: 1989-01-18
Filing date: 1989-01-18
Publication date: 1998-12-10
Anticipated expiration: 2009-01-19
Also published as: CN1045188A; JPH03503456A; CA1336552C; CN1054215C; JP2876483B2; EP0404825A4; WO1990008348A1; DE68928762D1; EP0404825A1; US5300390A; EP0404825B1; HK1011764A1

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf verbesserte flüssige Tonerzusammensetzungen zum Entwikkein von latenten elektrostatischen Bildern und Übertragen der entwickelten Bilder auf Trägerschichten. Die verbesserten flüssigen Tonerzusammensetzungen können vorteilhaft im Zusammenhang mit der Entwicklung von latenten elektrophotographischen Bildern verwendet werden. In einer Ausführungsform sind die Zusammensetzungen nach dieser Erfindung eine Verbesserung der flüssigen Tonerzusannnensetzungen, die in der parallelen Patentanmeldung mit der Seriennummer 679906, eingereicht am 10. Dezember 1984, beschrieben und beansprucht sind auf die hierdurch Bezug genonunen wird.
Die vorliegende Erfindung stellt verbesserte flüssige Tonerzusammensetzungen bereit, die hohe Übertragungswirkungsgrade der mit den Tonerzusammensetzungen nach der Erfindung entwickelten Bilder zeigen, wenn die Tonerbilder von den photoleitfähigen Schichten an die Trägerschichten übertragen werden. Die verbesserten Übertragungswirkungsgrade, die von den flüssigen Tonerzusammensetzungen nach der Erfindung bereitgestellt werden, werden ohne Verlust irgendwelcher Vorteile der bekannten flüssigen Toner nach dem genannten Patent mit der Seriennummer 679,906 erhalten.

Hintergrund der Erfindung

Ein elektrostatisches Bild kann dadurch erzeugt werden, daß eine photoleitfähige Schicht mit einer gleichmäßigen elektrostatischen Ladung geladen wird und danach die elektrostatische Ladung bildmäßig entladen wird, indem sie in den kein Bild darstellenden Bereichen einer Strahlungsenergie ausgesetzt wird. Es versteht sich, daß andere Verfahren zum Erzeugen eines elektrostatischen Bildes verwendet werden können, beispielsweise durch bildmäßige Übertragung einer vorgeformten elektrostatischen Ladung auf die Oberfläche eines Trägers, der eine dielektrische Oberfläche aufweist. Auch kann die Ladung durch ein Schreiberfeld erzeugt werden.
Nachdem das latente elektrostatische Bild hergestellt worden ist, kann das Bild durch Aufbringen einer flüssigen Entwicklungszusammensetzung auf das latente elektrostatische Bild entwickelt werden, welche eine Dispersion von Tonerpartikeln, die pignientiert sein können, und vorzugsweise einen Ladungsrichter enthalten. Die Entwicklung findet statt, wenn die Tonerpartikel elektrostatisch an der bildmäßigen Ladung auf dem Photoleiter haften und von den ungeladenen Bereichen entfernt werden. Im sogenannten Umkehrentwicklungsverfahren haften die geladenen Tonerpartikel an den ungeladenen Bereichen des Photoleiters.
Die Trägerflüssigkeit, in der die Tonerpartikel, Ladungsrichter und sonstige Bestandteile in der Entwicklungszusammensetzung dispergiert sind, ist eine isolierende, unpolare Flüssigkeit, die einen hohen Widerstand von mehr als 10&sup9; ohm-cm und eine geringe dielektrische Konstante, d.h. von weniger als etwa 3,0, aufweist. Geeignete Trägerflüssigkeiten, in denen die Toner dispergiert sein können, sind aliphatische, isomerisierte Kohienwasserstoffe wie etwa die von der Exxon Corporation unter der Handelsmarke ISOPAR vertriebenen, aliphatischen Kohlenwasserstoffe. Unterschiedliche Arten von ISOPARS mit unterschiedlichen Destillationsendpunkten und Dampfdrücken sind verfügbar. Leichte Mineralöle, welches höher siedende, flüssige aliphatische Kohlenwasserstoffe sind, können ebenfalls verwendet werden.
Nachdem das latente Bild auf der photoleitenden Schicht entwickelt worden ist, werden die Tonerpartikel bildmäßig auf eine Trägerschicht übertragen, wo die Partikel bildmäßig an der Schicht haften. Beispielsweise kann das entwickelte Bild an einen Papierbogen übertragen werden, und das Tonerbild kann anschließend fixiert werden. Man hat beobachtet, daß das Tonerbild während des Ubertragungsschritts verwischt, verschmiert oder verdrückt werden kann, wodurch die Auflösung, Schärfe und Linienschärfe, d.h. Randschärfe sowie die Klarheit des endgültigen Bildes verschlechtert werden. Darüber hinaus werden die Tonerbilder, die mit flüssigen Tonerzusammensetzungen aus dem Stand der Technik gebildet werden, nicht vollständig vom Photoleiter an die Trägerschicht übertragen. Ein Ergebnis einer solchen unvollständigen Tonerübertragung besteht darin, daß das Bild auf der Trägerschicht Bildfehler zeigt, wie beispielsweise geringe optische Dichte, porenartige Fehlstellen, Ungleichmäßigkeit in den Bildbereichen, hohle Zeichen in den Bildbereichen und ähnliches. Darüber hinaus stellt das Zurückbleiben von Tonerpartikeln auf dem Photoleiter ein Problem bei der Reinigung des Mechanismus der elektrostatischen Reproduktionsmaschine vor dem nächsten Bildreproduktionszyklus auf dem Photoleiter dar. Resttoner auf dem Photoleiter während des nächsten Zyklus führt zu einem verschmutzten Bild auf der Trägerschicht
Unter spezieller Bezugnahrne auf die Patentanmeldung mit Seriennummer 679906 werden die Tonerpartikel aus bestimmten thermoplastischen Polymerharzen mit Verfahren hergestellt, die den Tonerpartikeln die Gestalt einer Anzahl von Fasern geben, wie dort festgelegt ist. Die Faser-Tonerpartikel können sich physikalisch miteinander verschränken, verschlingen oder verketten, wodurch ein entwickeltes, übertragenes, gegen Verquetschungen widerstandsfähiges Bild mit verbesserter Schärfe, Linienauflösung und einem hohen Auflösungsgrad erzeugt wird. Das hervorstechende Merkmal der Tonerpartikel und der mit solchen Tonem erzeugten, entwickelten Bilder besteht darin, daß die Partikel und Bilder eine gute Druckfestigkeit haben, wodurch die entwickelten Bilder von der photoleitenden Oberfläche, auf der sie entwickelt werden, an Trägerschichten übertragen werden können, ohne verdrückt zu werden.
Die Dicke der entwickelten Bildmasse kann gesteuert werden, indem die Ladung auf dem Photoleiter und/oder die Entwicklungszeit, Konzentration von Tonerpartikeln in der Entwicklungsdispersion, Ladungscharakteristiken der Tonerpartikel, Tonerpartikelgröße und Oberflächenchemie der Tonerpartikel verändert werden. Aufgrund der Eigenschaft der Tonerpartikel, sich miteinander zu verschlingen, wie in der Patentanmeldung 679906 beschrieben ist, kann ein dickeres entwickeltes Bild auf der Photoleiterschicht erzeugt werden, welches dann zur Trägerschicht übertragen wird, wobei das Tonerbild auf der Trägerschicht immer noch sehr scharf ist. Demgemäß erzeugen die Faser-Tonerpartikel der Patentanmeldung 679,906 dickere entwickelte Bilder, ohne daß auf Vorgehensweisen nach dem Stand der Technik zurückgegriffen werden muß, die zu anderen Nachteilen führen, wie zu komplizierteren Maschinen, zusätzlichen und teueren Chemikalien, längeren Zeiten zur Herstellung von Kopien, schlechterer Bildqualität usw.
Die Faser-Tonerpartikel der Patentanmeldung 679906 können hergestellt werden, indem ein Pigment in einem plastifizierten Polymer bei einer Temperatur von zwischen etwa 65ºC und 100ºC dispergiert oder aufgelöst wird, worauf man die Dispersion unter Abkühlung einen Schwamm ausbilden läßt und dann den Schwamm auf die entsprechende Partikelgröße und Faserform mahlt. Man schätzt, daß die durchschnittliche Partikelgröße im Bereich von etwa 1 bis 3 Mikron liegt. Ein anderes Verfahren besteht darin, ein oder mehrere thermoplastische Polymere in einer unpolaren Dispersionsflüssigkeit zusammen mit einem Pigment, etwa Kohlenstoffruß oder ähnliches, aufzulösen, wonach man die Mischung unter Rühren langsam abkühlen läßt, wobei die pigmentierten Faser-Tonerpartikel ausfällen. In einer bevorzugten Ausführungsform werden die ausgefällten Partikel gemahlen, um die gewünschte Partikelgröße zu erzeugen und um eine weitere Dispersion des Pigments im Polymer zu ermöglichen. Ein drittes Verfahren besteht darin, ein thermoplastisches Polymer oberhalb seines Schmelzpunkts zu erwärmen und darin ein Pigment zu dispergieren, wonach das piginentierte thermoplastische Polymer durch Mahlen auseinandergezogen wird, um Faserpartikel zu erzeugen, ohne zuerst einen Schwamm herzustellen. Farbstoffe können zusätzlich oder anstelle von Pigmenten verwendet werden.
Die faserigen Tonerpartikeln, die durch eines der vorangehenden Verfahren hergestellt worden sind, werden in einer unpolaren Trägerflüssigkeit dispergiert, zusammen mit einem oder mehreren Ladungsrichtem, um die flüssige Toner- bzw. Entwicklungszusammensetzung herzustellen. Ladungsrichter sind im Stand der Technik bekannt. Ladungsrichter, die auf dem Gebiet der flüssigen Toner- bzw. Entwicklungszusammensetzungen bekannt sind, mussen in dem flüssigen Dispersionsträger löslich oder dispergierbar sein und sollten eine Ladung der Bildtonpartikel erzeugen. Beispiele flir Ladungsrichter (charge directors) sind basisches Bariumpetronat und andere Petronate, Ditridecyl-Natriumsulfosuccinat (bekannt als Aerosol TR) und andere Sulfosuccinate, Sojabohnen-Lecithin, Kobaltoctoat und andere Octoate, Kobaldnaphthanat und andere Naphthanate usw.
Die thermoplastischen Polymere nach der Patentanmeldung 679906 beinhalten Ethylenvinylacetat-Copolymere, die von Dupont unter der Handelsmarke ELVAX vertrieben werden, und ELVAX II-Harze, welches Ethylen-Copolymere sind, die die Furiktionalität von Carboxylsäure, hohes Molekulargewicht und thermische Stabilität verbinden. Weitere Polymere, die verwendet werden können, sind isotaktisches Polypropylen (Kristallin), Polybutylterephthalat, die Ethylenethylacrylat-Reihen, die von Union Carbide unter der Handelsbezeichnung BAKELITE vertrieben werden, andere Ethylenvinylacetatharze, Methacrylatharze, wie etwa Polybutylmethacrylat, Polyethylmethacrylat und Polymethylmethacrylat, Polyvinylchlorid und Polyarnide. Weichmacher können in den polymeren Zusammensetzungen enthalten sein.
Die Polymere können pigmentiert oder gefärbt sein, um das entwickelte Bild sichtbar zu machen. Das Pigment kann in einer Menge von etwa 3 bis etwa 60 Gew.-% des Polymers vorhanden sein. Wenn ein Farbstoff verwendet wird, kann er in einer Menge von zwischen 1% oder weniger und etwa 25% Gew.-% des Polymers vorhanden sein. Wenn kein Farbstoff verwendet wird, wie beispielsweise beim Herstellen eines Toners zum Entwickeln eines latenten Bilds für eine Druckplatte, kann eine geringe Menge Siliziumdioxid zugesetzt werden, um das Mahlen einfacher zu machen.
Die US-A-3850829 beschreibt einen flüssigen Toner, der ein gefärbtes Organosol enthält, welches in einer Trägerflüssigkeit fein dispergiert ist. Dieser Toner wird durch Mischen eines ungemahlenen Materials mit Toner und gemeinsames Mahlen der beiden Materialien hergestellt.

Beschreibung der Erfindung

Die Faktoren, die eine Auswirkung auf den bildmäßigen Übertragungwirkungsgrad des Tonerbilds haben, beinhalten die Kohäsivität des Tonerbilds, d.h. den Grad, zu dem die Tonerpartikel zusammengehalten werden, z.B. durch eine Kohäsionskrafi oder einen Verriegelungsmechanismus, und die Adhäsivität des Tonerbilds an der photoleitenden Oberfläche.
Beispielsweise hat man bemerkt, daß wenn die Tonerpartikel nicht genügend kohäsiv sind, sie dazu neigen, sich während des Übertragungsschritts von der photoleitenden Fläche zur Trägerschicht voneinander zu trennen. Mit anderen Worten neigen manche Partikel, die das entwickelte Tonerbild auf dem Photoleiter bilden, dazu, sich voneinander zu lösen und auf der photoleitenden Fläche zu bleiben, anstelle auf dieträgerschicht übertragen zu werden. Folglich bilden die Tonerpartikel, die auf die Trägerschicht übertragen werden, ein Tonerbild mit verminderter Dichte auf der Trägerschicht Darüber hinaus neigen Tonerpartikel mit unzureichender Kohäsivität dazu, bei der Übertragung auf die Trägerschicht verdrückt zu werden, wodurch Schärfe, Kantenschärfe und Auflösung des übertragenen Bildes verschlechtert werden. Diese Problem sollte durch die Patentanmeldung 679,906 durch Tonerpartikel mit der Form einer Vielzahl von Fasern gelöst werden. Übertragungswirkungsgrade im Bereich von 60% oder mehr und bis etwa 85 bis 90% wurden mit den Faser-Tonerpartikeln der genannten Erfindung erreicht.
Der Grad der Adhäsivität der Bildtonerpartikel an der Oberfläche des Photoleiters hat eine Auswirkung auf die Menge der Tonerpartikel, die zur Bildung eines permanenten Bildes auf de Trägerschicht übertragen werden. Mit anderen Worten bestimmt die Adhäsivität die Leichtigkeit, mit der die Bildtonerpartikel von der photoleitenden Schicht gelöst werden und dadurch zur Übertragung zur Trägerschicht frei werden. Je größer die Reduktion der Adhäsion der Tonerpartikel an die photoleitende Oberfläche ist, umso größer ist der Übertragungwirkungsgrad der Tonerpartikel, und die Qualität des übertragenen Tonerbilds auf der Trägerschicht wird verbessert.
Man hat nun herausgefunden, daß die bekannten Tonerpartikel, einschließlich die hoch kohäsiven Faser-Tonerpartikel nach der Patentanmeldung 679906, nach der vorliegenden Erfindung hergestellt und verarbeitet werden können, urn eine flüssige Toner- bzw. Entwicklerzusammensetzung herzustellen, die eine reduzierte Adhäsivität der Tonerpartikel an der photoleitenden Oberfläche und verbesserte Übertragungswirkungsgrade zeigt, während die übertragenen Bildtonerpartikel gleichzeitig ihre Adhäsivität an die Trägerschicht behalten. In der Praxis, wie es an xerographischen Reproduktionsmaschinen gezeigt worden ist, wurden die Übertragungswirkungsgrade derartiger Tonerpartikel wesentlich vergrößert, was zu übertragenen Bildern mit größerer Gleichmäßigkeit, optischer Dichte, Schärfe Linienschärfe und Widerstandsfähigkeit gegen Verschmieren führt.
Daher wird in Ubereinstimmung mit der vorliegenden Erfmdung ein Verfahren zum Herstellen einer Tonerzusammensetzung zum Entwickeln latenter elektrostatischer Bilder bereitgestellt, welches beinhaltet, daß zu einer Dispersion von Tonerpartikeln in einem unpolaren, flüssigen Dispersionsmittel 1 bis 30 Gew.-%, bezogen auf die Tonerpartikel, eines polymerisierten, gemahlenen Gels hinzugefügt werden.
Vorzugsweise besteht das polymerisierte gemahlene Gel aus einem Polymersiloxan, welches eine sich wiederholende Silizium-Sauerstoffbindung in der Polymer-Hauptkette aufweist. Die Siliziumatome können beispielsweise mit Alkylgruppen verbunden sein, etwa Methyl und Ethyl, Arylgruppen wie Phenyl und substituiertes Phenyl, Vinylgmppen und Wasserstoff. Manche dieser Gruppen konnen in einer Vemetzungsreaktion reaktiv sein. Die Polysiloxane können auch eine Vielfalt von aktiven und inaktiven Bestandteilen und Endgruppen haben, wie etwa Epoxy, Hydroxy, Alkyl (z.B. Methyl), Amino, Halogen, Venyl, Acetoxy usw. Solche Polysiloxane sind im Stand der Technik bekannt.
Dieses Polymersiloxangel wirkt als Freisetzungsmittel. Im allgemeinen verbesserte der Zusatz solcher Freisetzungsmittel zu den flüssigen Tonerzusammensetzungen des Stand der Technik die Bildübertragungswirkungsgrade und verbesserte die resultierende Tonerbilder, die auf den Trägerschichten erhalten wurden. Die Übertragungswirkungsgrade der in der genannten Patentanmeldung 679906 beschriebenen Tonerpartikel wurde vom Bereich von etwa 85% und mehr auf den Bereich von etwa 95 bis 99% vergrößert. Darüber hinaus führte der Zusatz von Freisetzungsmitteln nach dieser Erfindung bei anderen flüssigen Tonerzusammensetzungen, beispielsweise bei den flüssigen Tonern, die in den Canon NP-80-Maschinen verwendet werden, zu Übertragungswirkungsgraden, die von etwa 70 auf etwa 74% vergrößert wurden; der Übertragungswirkungsgrad des Hunt 11 SN 6800-B-Flüssigtoners wurde von etwa 55% auf etwa 60% vergrößert; und der Übertragungswirkungsgrad des in der Savin V-35-Maschine verwendete Flüssigtoner O,eispielsweise der Ricoh R-50-Toner) wurde von etwa 77% auf etwa 78% verbessert. Die vorliegende Erfindung ist auch nützlich beim Verbessern der Übertragungswirkungsgrade von Flüssigtonern, wie sie in den US-Patenten 4,411,976, 4,413,048, 4,454,215, 4,460,667 und 4,582,774 beschrieben sind. Die in diesen Patenten beschriebenen Tonerpartikel sind keine faserigen Partikel, wie sie in der Patentanmeldung 679906 beschrieben sind; sie sind glatter und runder und haben niedrigere Übertragungswirkungsgrade.
Durch die Verwendung der vorliegenden Erfindung mit Flüssigtonerzusammensetzungen nach dem Stand der Technik wurden die Übertragungswirkungsgrade um bis zu 15% oder mehr vergrößert. Darüber hinaus ergaben die übertragenen Tonerbilder, die von den Flüssigtonerzusammensetzungen, denen die Freisetzungsmittel erfindungsgemäß zugesetzt wurden, resultierten, Bilder mit einer größeren Bilddichte und Dicke im festen Bereich, schärfere Bilder, größere Linientrennscharfe und Auflösung ohne Verschmierung der Bilder.
Die Vorteile der vorliegenden Erfindung werden besser verständlich durch Bezugnahme auf die verbesserten Übertragungswirkungsgrade, wobei bemerkt sei, daß die vorliegende Erfindung eine Übertragung der Tonerpartikel der flüssigen Toner- bzw. Entwicklungszusammensetzung auf die Trägerschicht in einem Maße ermöglicht, die dem idealen oder maximalen Grad der Bildübertragung, nämlich 100%, nahekommt. Dies trifft insbesondere hinsichtlich der Faser-Tonerpartikel der Patentanmeldung 679,906 zu. Beispielsweise bedeutet eine Verbesserung des Ubertragungswirkungsgrads von etwa 86% auf etwa 93% eine 50%-ige Verbesserung, da die Menge von Bildtonerpartikeln, die auf der Oberfläche der Photoleiter verbleiben, um die Hälfte vermindert wird, wodurch eine wesentlich größere Menge von Bildtonerpartikeln in den Bildzonen der Trägerschichten bereitgestellt wird. Die vergrößerte Menge von Tonerpartikeln, die zu den Trägerschichten übertragen wird, erzeugt gleichmäßigere und dichtere Bilder. Daher werden die Vorteile der vorliegenden Erfindung darin gesehen, daß verbesserte Bilder auf den Trägerschichten erzeugt werden.
Man hat auch herausgefimden, daß der Zusatz von Silikonmaterialien in Form von gemahlenen Gelen von Polysiloxanen zu den Tonerpartikelzusammensetzungen zu besseren Gleiteigenschaften, auch als hohe Gleitfähigkeit bezeichnet, zwischen den bildtragenden Trägerschichten führt, insbesondere wenn Papierbögen als Trägerschichten verwendet werden. Die erfindungsgemaßen Tonerbilder führen zu verringerter Reibung zwischen den Tonerbildem auf den Trägerschichten und den Unterseiten der benachbarten Trägerschichten, wenn derartige Bögen, wie in den Vorratskörben für fertige Kopien, übereinandergestapelt sind. Dies ermöglicht, einzelne Papierbögen leicht aus einem Stapelkorb herauszunehmen, oder sonstige Stapel derartiger Kopien, ohne daß mehrere Bogen aneinander hängenbleiben.
Da mehr Tonerpartikel an die Trägerschichten übertragen werden, ermöglicht die vorliegende Erfindung auch verminderte entwickelte Bildmassen auf den Oberflächen der Photoleiter, d.h. es kann ein größeres Verhältnis von Flüssigkeit zu Masse in der flüssigen Toner- bzw. Entwicklerzusammensetzung verwendet werden, wodurch weniger Tonerpartikel zum Entwikkein des latenten Bildes auf dem Photoleiter und zur Übertragung an die Trägerschicht zur Bildung eines dichten, dauerhaften Bildes erforderlich sind.
Wir haben auch herausgefunden, daß die erfindungsgemäßen Flüssigtoner gleichmäßiger und in größerer Menge bildweise bzw. bildmäßig auf die Trägerschichten übertragen werden. Zusätzlich zur Vergrößerung der Dichte in den Bildzonen der Trägerschichten vermindert die gleichmäßigere Übertragung des Tonerbilds die Sprenkelungs- und Habeffekte in und um die übertragenen Bilder. Solche Fehler bei den übertragenen Bildern waren bei bekannten Flüssigtonern in Form von Flecken oder Leerstellen in den Bildbereichen und Punkten, die die Bilder in den hellsten Bereichen umgeben, bemerkbar.
Dieser Vorteil der vorliegenden Erfindung wird unmittelbar deutlich, da das Auge sehr empfindlich auf Ungleichmäßigkeiten in Bildern mit geringer optischer Dichte (Grautönung) ist, und sich daher eine solche Ungleichmäßigkeit dem Betrachter leicht als Sprenkelung zeigt. In dichteren Bildern, die durch diese Erfindung erzeugt werden, ist der Sprenkelungseffekt wesentlich vermindert oder beseitigt. Gleichmäßige bildweise Übertragungen der Tonerbilder vermindern oder beseitigen auch Halos oder Flecken.
Wir haben auch herausgefunden, daß die Ladung auf den Tonerpartikeln nicht durch den erfindungsgemäßen Zusatz des gemahlenen Polysiloxangels zu den Bildtonerpartikelzusammensetzungen beeinflußt wird.
Höhere Temperaturen können den Mischungsvorgang unterstützen, um eine gleichmäßige Mischung der Bestandteile zu erzeugen. Höhere Temperaturen können allerdings auch die Toner-Polymerpartikel zum Erweichen oder Schmelzen bringen, was unerwlnscht ist, insbesondere wenn die Faserpartikel nach der Patentanmeldung 679,906 verwendet werden, da diese unter solchen Bedingungen ihre Faserform verlieren können.
Das in dieser Erfindung verwendete Silikonmaterial liegt vorzugsweise in der Form eines Polysiloxangels vor, das gemahlen wird, bevor es der Tonerzusammensetzung beigemischt wird. Darüber hinaus kann die Gel- und Tonerzusammensetzung weiter gemahlen werden, um gleichmäßig kleine Partikelgrößen der Bestandteile in der obengenannten Größenordnung zu erreichen.
Nachdem die flüssige Tonerzusammensetzung und das Silikongel gut gemischt worden sind, kann die Kombination in herkömmlichen elektrostatischen Reproduktionsmaschinen verwendet werden, um latente elektrostatische Bilder zu entwickeln, die danach auf Trägerschichten übertragen werden, um ein verbessertes permanentes Tonerbild zu erzeugen.
Im allgemeinen werden verbesserte Übertragungseigenschaften festgestellt, wenn minimale Mengen des gemahlenen Gels der Flüssigkeits/Tonerpartikelzusammensetzung zugefügt werden. Vorzugsweise ist das gemahlene Gel in einem Bereich von zwischen etwa 1% und etwa 30% auf der Basis des Gewichts der Bildtonerpartikel vorhanden.
Das Gel kann beispielsweise durch Mischen von etwa 5% Polysiloxanen mit etwa 95% einer unpolaren Dispersionsflüssigkeit hergestellt werden. Die Mischung wird gerührt, wahlweise unter beheizten Bedingungen, bis sich ein Gel bildet. Man läßt dann das Gel auf Raumtemperatur abkühlen, und es wird auf eine feine Partikelgröße gemahlen. Das bevorzugte Verhältnis von Polysiloxan zu unpolarer Dispersionsflüssigkeit liegt im Bereich von etwa 3 bis 10 Gew.- %. Mit anderen Worten wird eine Lösung hergestellt, die zwischen etwa 97 und 90 Gew.-% unpolares Dispersionsmittel und zwischen etwa 3 und 10 Gew.-% Polysiloxan aufweist. Unterhalb 3% tritt die Gelbildung nicht leicht auf Oberhalb von 10% wird das Material zu hart für eine gute Bearbeitbarkeit. Ein 5% Gel wird bevorzugt. Das Gel, das in Zumischung mit den Tonerpartikeln verwendet werden kann, kann aus kommerziell verfügbaren Polysiloxanen hergestellt werden, Die Polysiloxane können unter im Stand der Technik bekannten Bedingungen vernetzt sein.
Beim Ausführen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird angenommen, daß das gemahlene Gel zwischen den Tonerpartikeln dispergiert ist. Wenn die gemahlenen Gelpartikel, die zwischen den Tonerpartikeln in der Zusammensetzung dispergiert sind, in Kontakt kommen, neigen die Gelpartikel dazu, kohäsiv miteinander zusammenzuwirken. Da die gemahlenen Gelpartikel kohäsiv gebunden sind, verhalten sich auch die dazwischen dispergierten Tonerpartikel so, als ob ihre Kohäsivität vergrößert wäre. Somit wirkt das Silikongelmaterial sowohl als ein Mittel zum Verringern der Adhäsivität der Tonerpartikel auf der Photoleiteroberfläche, und als ein Mittel, das zu einer offensichtlichen Vergrößerung der Kohäsivität der Tonerpartikel führt.
Tonerzusammensetzungen, die das gemahlene Gel nach dieser Erfindung enthalten, ermöglichen, zusätzlich zur Bereitstellung einer vergrößerten Kohäsivität der Tonerpartikel, wie vorstehend angemerkt, eine verbesserte Steuerung dieser Kohäsivität. Die Kohäsivität ist eine umgekehrte Funktion des Verhältnisses von Polysiloxan zur unpolaren Dispersionsflüssigkeit, die beim Verfahren zum Herstellen des Gels verwendet wird. Je kleiner dieses Verhältnis ist, mit anderen Worten je weniger Polysiloxan für eine bestimmte Menge einer unpolaren Dispersionsflüssigkeit vorhanden ist, um so größer ist die Kohäsivität zwischen den gemahlenen Gelpartikeln. Wie weiter oben beschrieben, nimmt man an, daß das gemahlene Gel zwischen den Tonerpartikeln dispergiert ist, und wenn ein Kontakt zwischen dem gemahlenem Gel in der flüssigen Tonerzusammensetzung besteht., neigt das Gel zur Ausbildung kohäsiver Bindungen mit sich selbst, wodurch die dazwischen dispergierten Tonerpartikel dazu veranlaßt werden, sich zu verhalten, als ob ihre Kohäsivität vergrößert wäre. Daher kann durch Einstellen des Verhältnisses von Polysiloxan zur unpolaren Dispersionsflüssigkeit die Kohäsivität des gemahlenen Gels auf einen bestimmten Wert eingestellt werden, wodurch das Bild, das durch die Tonerpartikel erzeugt wird, kohäsiv, oder wenn Tonerpartikel wie etwa die Faser- Tonerpartikel nach der genannten Patentanmeldung 679,906 dieser Erfindung verwendet werden, mehr kohäsiv gemacht werden kann.
Ein vergrößertes Partikelkohäsionsvermögen ist wichtig, um ein gutes Bild zu erhalten, da die Kohäsivität den Bildübertragungswirkungsgrad vergrößert und das Zusammendrücken des Bildes beim Übertragungsvorgang vom Photoleiter zur Trägerschicht vermindert.
Darüber hinaus wurde unerwartet gefünden, daß die Bildtonerzusammensetzungen nach dieser Erfindung die Dochtwirkung der Trägerflüssigkeit, die bei der Übertragung der Bildtonerpartikel zur Trägerschicht übertragen worden ist, in die Trägerschicht hinein vermindert oder begrenzt. Bei Flüssigtonersystemen des Stands der Technik hatten die Trägerflüssigkeiten, die von den photoleitenden Schichten zu den Trägerschichten übertragen werden, die Neigung, in die Zwischenräume der Trägerschichten, beispielsweise Papier, einzudringen. Die organischen Trägerflüssigkeiten neigten dazu, dochtartig auszutreten und benachbarte Bereiche der Trägerschichten zu benetzen, einschließlich Bereiche außerhalb der Ränder der Tonerbilder. Die Trägerschichten wurden unansehnlich, fettig, sahen durchscheinend aus und förderten die Ausbreitung der Bildtonerpartikel weg von den Bildbereichen. Man nimmt an, daß die Gelstruktur die Dochtwirkung der Trägerflüssigkeit, die zur Trägerschicht übertragen wird, verhindert, indem die Trägerfiüssigkeit im wesentlichen blockiert und davon abgehalten wird, durch das Gel/Tonerbild auf der Trägerschicht zu wandern, um die Oberfläche der Trägerschicht zu erreichen.
Bei der Fixierung des Bildes auf der Trägerschicht, etwa durch Erhitzen der Trägerschicht, wird die Trägerflüssigkeit von den Bildbereichen verdampft, wodurch eine trockene, saubere und ansehnliche Trägerschicht erzeugt wird, die das verbesserte Bild enthält.
Weiterhin neigt das Vorhandensein des gemahlenen Gels in Zumischung mit den Bildtonerpartikelnzusammensetzungen wie erwähnt dazu, die Dochtwirkung des flüssigen Dispersionsmittels der Tonerzusammensetzung in eine absorbierende Trägerschicht zu verringern. Man nimmt an, daß nachdem die anfängliche Oberflächenmenge der Dispersionsflüssigkeit, die zur Trägerschicht übertragen worden ist, in dem Träger absorbiert ist, die gemahlenen Gelpartikel des Bildes eine Sperre bilden oder anderweitig wirken, um die verbleibende Dispersionsflüssigkeit in dem Bild daran zu hindern, mit der absorbierenden Trägerschicht in Kontakt zu kommen und darin absorbiert zu werden. Als Folge davon wird der Übertragungswirkungsgrad des Bildes verbessert.
Polysiloxane sind Polymersilikone, die eine Hauptkette aus (-Si-O-)n-Komponenten enthalten, und konstituierende Gruppen sind an Siliziumatome der Hauptkette und an die endständigen Silizium- und/oder Sauerstoffatome gebunden. Ein bevorzugtes kommerzielles Polysiloxan ist beispielsweise von Dow Corning unter der Bezeichnung SYL-OFF 7600 verfügbar; es wird beschrieben als vinylfünktionelles Polydimethylsiloxan-Polymer.
Weiter zweckmäßige Polysiloxane beinhalten ähtiliche Polymermaterialien unterschiedlicher Molekulargewichte Polysiloxanerzeugnisse wie diese sind beispielsweise in den US-Patenten 3,445,420, 3,192,187, 2,823,218 und 3,249,581 beschrieben.
Die polymerisierbaren Polysiloxane können auch mit vernetzenden Polysiloxanmitteln reagiert werden, wie beispielsweise einem Material, das über Dow Cormng unter der Bezeichnung SYL-OFF 7601 verfügbar ist und als wasserstoffunktionelles Siloxanpolymer beschrieben wird. Man nimmt an, daß es zur Verlängerung der Lagerungsdauer einen Polymerisationsverzögerer enthält.
Weitere Polysiloxan-Vernetzungsmittel sind verfügbar, einschließlich SYL-OFF 7048 von Dow Corning (ein Polysiloxan ähnlich dem 7601, aber ohne Polymerisationsverzögerer, welches sich daher zum Vemetzen bei niedriger oder Raumtemperatur eignet), Dow Corning 2- 7131 (ein Schnellaushärtemittel), und RTV-6308 von General Electric (ein Polysiloxan- Vemetzungsmittel).
In einer bevorzugten Ausführungsform wird ein Polysiloxanpolymer wie etwa Dow Corning SYL-OFF 7600 mit einem Polysiloxan-Vernetzungsmaterial gemischt, beispielsweise Dow Corning SYL-OFF 7601, in einem Verhältnis von bis zu 20 Teilen Vernetzungsmittel auf 100 Teile Polymer. Die Reaktanten werden in einer unpolaren Dispersionsflüssigkeit zusammengebracht. Vorzugsweise wird ein Vemetzungsmittel, wenn es verwendet wird, in einem Verhältnis von etwa 10 Gew.-% des Polymers verwendet. Die Vemetzungsreaktion findet in Anwesenheit eine Katalysators statt, der in dem kommerziell verfügbaren Polymer, beispielsweise dem SYL-OFF 7600, enthalten sein kann. Ein lnhibierungsmittel kann in dem kommerziellen Vernetzungsmittel enthalten sein, so daß es notwendig ist, Wärme in die Vernetzungsreaktion einzubringen, wie in diesem Bereich der Technik bekannt ist. Wenn die Vernetzungsreaktion allerdings in Anwesenheit der Tonerpartikelzusammensetzungen nach der Patentanmeldung 679,906 stattfindet, werden hohe Temperaturen vorzugsweise vermieden, um die Form der Faserpartikel zu schützen. Die Polysiloxanreaktanten werden in einem unpolaren Dispersionsöl zugemischt, beispielsweise einem der ISOPARs, im Verhältnis von etwa 1 bis 10 Teilen der gesamten Polysiloxanreaktanten auf 100 Teile ISOPAR.
In einer bevorzugten Ausführungsform wurden 5 Teile Dow Coming SYL-OFF 7600 und 0,5 Teile Dow Corning SYL-OFF 7601 mit 94,5 Teilen ISOPAR H gemischt und auf 95ºC erhitzt, bis sich ein Gel bildete. Das Gel wurde auf Raumtemperatur abgekühlt und gemahlen.
Das gemahlene Gel kann mit den Tonerpartikelzusammensetznngen, beispielsweise den in der Patentanmeldung 679,906 beschriebenen Tonerzusammensetzungen, im Verhältnis von etwa 1 bis 30 Gew.-% der Tonerpartikel in der Tonerformulierung kombiniert werden. Wenn gemahlene Gele zu den Tonerzusammensetzungen zugemischt werden, wird bevorzugt, daß das gemahlene Gel etwa 10% der Tonerpartikel ausmacht.
Der Zusatz von gemahlenem Gel und Bildtonerpartikelzusammensetzungen besteht vorzugsweise aus Partikeln ähnlicher Maschengröße, aber der Zusatz kann gemahlen werden, bis die Partikel ungefahr die gleiche Größe haben. Die modifizierten Tonerpartikelzusammensetzungen nach dieser Erfindung können verwendet werden, um Flüssigtonerzusammensetzungen zur Verwendung als Entwickler für latente elektrostatische Bilder auf Photoleitern herzustellen. Das entwickelte Bild kann dann leicht mit bekannten Mitteln auf Trägerschichten übertragen werden, um verbesserte dauerhafte Bilder zu erzeugen.
Es liegt auch innerhalb des Bereichs dieser Erfindung, zusätzliche Wirkstoffe zu verwenden, um eine scheinbar erhöhte Kohäsivität der Tonerpartikel zu erreichen und die Dochtwirkung der unpolaren Trägerflüssigkeit, die an die Trägerschicht übertragen wird, zu verringern, um dadurch den Übertragungswirkungsgrad zu verbessern und das Zusammendrücken des Bildes zu verringern. Solche die Kohäsivität steigemden Mittel, andere als das vorstehend beschriebene Silikonmaterial, enthalten unterschiedliche gemahlene Gelmaterialien. Wenn solche andere Mittel verwendet werden, können getrennte Silikonmaterialien der Flüssigtonerzusammensetzung zugesetzt werden, um eine verringerte Adhäsivität der Bildtonerpartikel an der photoleitenden Oberfläche zu erzeugen. Weitere Stoffe, die zum Erhöhen der scheinbaren Kohäsivität der Tonerpartikel zweckmäßig sind, beinhalten thermoplastische Polyamidharze. Gele aus solchen Materialien können durch Mischen des Harzes mit einer Dispersionsflüssigkeit, beispielsweise den ISOPARs, hergestellt werden, bis sich das geeignete Gel bildet. Zum Verbessern der Gelbildung kann Wärme eingesetzt werden. Danach kann das Gel in Anwesenheit einer Dispersionsflüssigkeit gemahlen oder mit der flüssigen Tonerdispersion kombiniert und dann gemahlen werden. Das Verhältnis solcher anderer Harze zu Tonerpartikeln kann bis zu 30 Gew.% der Tonerpartikel betragen; 5-20% ist der bevorzugte Bereich.
Die hierin beschriebenen, gemahlenen Polysiloxangele werden mit der flüssigen Tonerzusammensetzung kombiniert, einschließlich eines Ladungsrichters, wie zuvor beschrieben. Übertragungswirkungsgrade im Bereich von 90 bis 95% werden erhalten.
Die folgenden Beispiele erläutern die Grundlagen und Techniken der Erfindung und sollen deren Umfang in keiner Weise einschränken. Sämtliche Prozentangaben sind Gewichtsprozente, wenn nicht anders angegeben.

Beispiele

Beispiel 1 - Herstellung von Silikongelen

A. Erhöhte Temperatur. 50 g Dow Corning SYL-OFF 7600, 5 g Dow Corning SYL-OFF 7601 und 1045 g ISOPAR H wurden in einem Becherglas mit einem mechanischen Rührer gemischt. SYL-OFF 7600 enthält einen Platinkatalysator; SYL-OFF 7601 enthält einen Polymerisationsverzögerer. Die Mischung wurde auf eine Temperatur von etwa 94ºC aufgeheizt, wobei etwa eine halbe Stunde gerührt wurde und die Gelierung wahrend dieser Zeit eintrat. Man ließ das Gel auf Raumtemperatur abkühlen, um ein 5% Gel zu bilden.
B. Reduzierte Temperatur. 6 g Dow Corning SYL-OFF 7600, 0,6 g Dow Corning SYL-OFF 7601 und 166 g Hexan wurden etwa vier Stunden auf 60ºC erwärmt, und danach wurde die Mischung in einem Kühlschrank bei zwischen 2ºC und 5ºC sieben Tage lang gelagert. Das Material gelierte während dieser Zeit.
C. Raumtemperatur. 5 g Dow Coming SYL-OFF 7600, 0,5 g Dow Corning SYL-7048 (Vernetzungmittel ohne Polymerisationsverzögerer) und 105 g ISOPAR H wurden etwa eine halbe Stunde lang gemischt und dann 48 Stunden lang bei Raumtemperatur (etwa 20ºC) gelagert, wobei die Gelierung während dieser Zeit eintrat.
D. erhöhte Temperatur. 136 g Dow Coming SYL-OFF 7600, 13,6 g Dow Corning SYL-OFF 7601 und 1350 g ISOPAR H wurden gemischt und unter gerührten Bedingungen auf etwa 90ºC erwärmt. Die Gelierung trat sofort unter Bildung eines 10% Gels ein.

Beispiel 2- Herstellung von Faser-Tonerpartikeln

Faserpartikel wurden mit einem ähnlichen Verfahren wie das nach Beispiel 1 der Patentanmeldung 679,906 hergestellt. Das Verfahren bestand im wesentlichen aus dem Mischen von 500 g ELXAX II Polymer 5720 und 500 g ISOPAR L bei 75ºC. Nach Mischen während etwa 30 Minuten wurden 125 g Kohlenstoffruß (Mogul L, vertrieben von Cabot Corp.) zugesetzt, und das Mischen wurde in einem Ross-Doppelplanetenmischer während etwa einer Stunde bei 90ºC fortgesetzt. Weiteres ISOPAR L wurde zugesetzt, um eine Mischung von 30% Feststoffen und 70% ISOPAR L herzustellen, und das Mischen wurde bei 90ºC während 30 Minuten fortgesetzt. Danach ließ man die Temperatur auf Raumtemperatur kommen, wobei das Mischen während vier Stunden fortgesetzt wurde. Dieses Material wurde weiter mit ISOPAR H auf eine 13,35 Gew.-% nicht flüchtige Feststoffzusammensetzung verdünnt, und die Zusammensetzung wurde mit V&sub2; Zoll-Al&sub2;O&sub3;-Zylindern in einer M-18 Sweco Schwingmühle (Beladungsvolumen etwa zwei Gallonen) während etwa 24 Stunden bei Raumtemperatur gemahlen. Auf dieses Material wird hier als Tonerkonzentrat Bezug genommen.
Das Tonerkonzentrat ohne Ladungsrichter wurde dann mit ISOPAR H auf eine 1,5 Gew.-% nicht flüchtige Feststoffkonzentration verdünnt. 0,6 g Lecithin, aufgelöst in 5,4 g ISOPAR H, wurden 1500 g der verdünnten Tonerdispersion zugesetzt. Lecitin war der Ladungsrichter. Die 1,5% Flüssigtonerzusammensetzung wurde als Entwickler für elektrophotographische Bilder in einem Savin 870 Kopierer verwendet. Der Übertragungwirkungsgrad der pigmentierten Tonerpartikel lag zwischen 88% und 90%. Die längere Vermahlungszeit im Beispiel 1 der Patentanmeldung 679,906 führte zu einem geringfügig höheren Übertragungswirkungsgrad.

Beispiel 3 - Herstellung von silikonmodifizierten Faserpartikeltonerzusammensetzungen

A. 1000 g des Gels nach Beispiel 1A wurden während 6 Stunden bei Raumtemperatur in einer S-1 Reibmühle mit 3/16-Zoll rostfreien Stahlkugeln gemahlen. Die Viskosität des gemahlenen Gels nahm mit der Zeit von ewa 5000 Centipoise auf etwa 160 Centipoise ab, und es wurden feine Partikel erhalten.
B. 168,5 g des Tonerkonzentrats nach Beispiel 2 wurden mit 45 g des gemahlenen Gels aus Beispiel 3A zusammen mit 1286 g ISOPAR H gemischt. Die Materialien wurden während einiger Minuten zusammen geschüttelt und danach als Entwickler in einem Savin 870 Kopierer verwendet. Unter Verwendung von Leeithin als Ladungsrichter betrug der Übertragungwirkungsgrad 98,8%.
C. 824 g des Tonerkonzentrats nach Beispiel 2 wurden mit 330 g des gemahlenen Gels nach Beispiel 3A gemischt und zusammen in einer S-1 Reibmühle wahrend etwa einer halben Stunde gemahlen. Unter Verwendung von Leeithin als Ladungsrichter und verdünnt auf 1,5% nicht flüchtige Feststoffe betrug der Übertragungswirkungsgrad etwa 96%.
D. 1000 g des Tonerkonzentrats nach Beispiel 2 wurden mit 4 g Dow Coming Verankerungsmittel 297 (beschrieben als "komplexreaktives Silikon") während etwa 4,5 Stunden bei 40ºC in einer Kady-Mühle gemahlen. 807 g dieses Materials wurden mit 19,5 g Dow Corning SYL-OFF 7600, 2 g Dow Corhing SYL-OFF 7048 und 500 g ISOPAR H gemischt. Die Mischung wurde 12 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Nach Verdünnen auf etwa 1,5% nicht flüchtige Feststoffe und Zusatz von Lecithin als Ladungsrichter betrug der Übertragungwirkungsgrad etwa 98%.

Beispiel 4

A.Das Verfahren nach Beispiel 3B wurde wiederholt, außer daß der Anteil des gemahlenen Gels 22,5 g betrug, die Menge ISOPAR H 1309 g und daß 0,45 g UCARSIL-T-29 (ein Epoxy-Polysiloxan, vertrieben von Union Carbide) der Mischung zugesetzt wurden. Fortgesetzte "offene Belichtungen", d.h. Kopien mit 100% Bildbereichabdeckung, die alle in einer Savin 870 Maschine mit Lecithin als Ladungsrichter hergestellt wurden, führten zu einem sehr guten Abgleiten einer Kopie auf einer anderen im Papierausgabekob, was auf die verbesserten Gleiteigenschafien hinweist, die sich auf dieser Erfindung ergeben.
B. Das Verfahren nach Beispiel 4A wurde wiederholt, außer daß 0,45 g Ditridecyl- Natriumsulfosuccinat (als Ladungsrichter), aufgelöst in 4,05 g ISOPAR H, anstelle von Lecithin verwendet wurden. Das Natriumsulfosuccinat wurde von AEROSOL TR-70 erhalten, was Natriumsulfosuccinat in einem polaren Lösungsmittel ist. Das polare Lösungsmittel wurde verdampft und ISOPAR H zugesetzt. Der Übertragungswirkungsgrad betrag 94%. Dies ist mit einem Übertragungswirkungsgrad von etwa 70% bei einer Kontrollzusammensetzung zu vergleichen, die 168,5 g des Tonerkonzentrats nach Beispiel 2 enthielt, das mit 1331,5 g ISOPAR H verdünnt war und das gleiche Natriumsulfosuccinat als Ladungsrichter verwendete, aber ohne gemahlenes Gel und UCARSIL T-29.
C. Als etwa 2,25 g basisches Bariumpetronat, aufgelöst in 20,25 g ISOPAR H, als Ladungsrichter in Beispiel 48 verwendet wurden, betrug der Übertragungswirkungsgrad 96%, verglichen mit einem Übertragungswirkungsgrad in einer Kontrollzusammensetzung (d.h. ohne das gemahlene Gel und UCARSIL T-29) von etwa 85%.
D. 168,5 g des Tonerkonzentrats nach Beispiel 2 wurden mit 135 g gemahlen Gel nach Beispiel 3A und 1196,5 g ISOPAR H gemischt. Die Mischung wurde einige Minuten geschüttelt. Wenn Lecithin als Ladungsrichter verwendet wurde, betrug der Übertragungswirkungsgrad 99%, verglichen mit dem Übertragnngswirkungsgrad einer Kontrollzusammensetzung (d.h. ohne das gemahlene Gel von Beispiel 3A) von etwa 88%.

Beispiel 5

45 mg Dow Corning D-536 (beschrieben als Dimethylsiloxan-Polymer mit endständiger Aminogruppe) wurden mit 168,5 g des Tonerkonzentrats nach Beispiel 2, 1329 g ISOPAR H und 0,23 g Lecithin, aufgelöst in 2,07 g ISOPAR H gemischt. Nach Mischen während 24 Stunden wurden die Zusammensetzung als Entwickler verwendet. Das Tragerpapier zeigte eine verbesserte Ausfüllung von ausgefüllten Flächen und Text verglichen mit einer Kontrollzusammensetzung, die den Zusatz Dow Corning D-536 nicht aufwies.

Beispiel 6

A. Das Verfahren nach Beispiel 2 wurde wiederholt, außer daß das Tonerkonzentrat in der M- 18 Sweco Schwingmühle bei 40ºC gemahlen und anschließend auf 1,5% Tonerdispersion nicht flüchtiger Feststoffe verdünnt wurde. Dieses Material wurde mit Lecithin als Ladungsrichter als Entwickler verwendet. Der Übertragungswirkungsgrad betrug etwa 94%. Die höhere Mahltemperatur führte zu dem verbesserten Übertragungswirkungsgrad im Hinblick auf den Übertragungswirkungsgrad der Tonerdispersion nach Beispiel 2.
B. Wenn 1500 g der gleichen flüssigen Tonerdispersion wie in Beispiel 6A (mit Lecithin) mit 0,675 g Dow Corning Silikon DC-200 (30000 Centistokes) ersetzt wurden, verbesserte sich der Übertragungwirkungsgrad auf 98%.
C. Ähnliche Verbesserungen der Übertragungswirkungsgrade ergaben sich im folgenden Beispiel. 20 g Dow Corning SYL-OFF 292 und 0,3 g Dow Corning 2-7131 (ein Schnellaushärtemittel) wurden mit 0,6 g Dow Corning DC-176 Katalysator und 237,3 g ISOPAR unter Rühren während 4 Stunden auf 120ºC erhitzt, wobei die Vernetzung nach dieser Zeit eintrat. 37,5 g des vernetzten Materials, welches eines hochviskose Flüssigkeit war, wurden zu etwa 1500 g der Tonerdispersion nach Beispiel 6A zugesetzt und geschüttelt. Bei Verwendung als Entwickler (mit Lecithin) verbesserte sich der Übertragungswirkungsgrad von den genannten 94% auf 97,7%.
D. General Electric RTV-630A (30 g) wurde mit General Electric RTV-6308 (3 g) als Aushärtemittel in 407 g ISOPAR H gemischt. Nach Erwärmung auf 128ºC trat Gelierung ein. Das Gel wurde bei Raumtemperatur in einer 5-0 Reibmühle mit 3/16-Zoll rostfreien Stahlkugeln während 24 Stunden gemahlen. 30 g der gemahlenen Zusammensetzung wurden mit etwa 1500 g der Tonerdispersion nach Beispiel 6A geschüttelt und als Entwickler (mit Lecithin) verwendet. Der Übertragungswirkungsgrad betrug etwa 98%, verglichen mit den genannten 94% für die Kontrollzusammensetzung.

Beispiel 7.

Das gemahlene Gel von Beispiel 3A wurde den folgenden bekannten flüssigen Tonerzusammensetzungen zugefügt, wobei die angegebenen Ergebnisse erhalten wurden.
A. Toner für die Canon NP-80 Maschine. 1500 g einer 1,5% nicht flüchtigen Feststoff mischung des Canon-Toners hatten einen Übertragungswirkungsgrad von 70%, und nach Zugabe von 45 g des gemahlenen Gels nach Beispiel 3A stieg der Übertragungswirkungsgrad auf 74%.
B. Hunt 11 SN 6800-B Toner. Der Übertragungswirkungsgrad dieses Toners, verdünnt auf 1,5%, betrug 55%. Nach Zugabe von 45 g des gemahlenen Gels nach Beispiel 3A zu 1500 g des verdünnten Hunt-Toners stieg der Übertragungswirkungsgrad auf 60%.
C. Savin V-35 Toner (Ricoh R-50). Dieser Toner, verdünnt auf 1,5%, hatte einen Übertragungswirkungsgrad von 77%. Bei Zugabe von 45 g des gemahlenen Geis nach Beispiel 3A zu 1500 g des verdünnten Ricoh-Toners betrug der Übertragungswirkungsgrad 78%, und es wurden eine verbesserte optische Dichte und Gleichmäßigkeit des Bildes beobachtet.

Beispiel 8 - Andere Gele

A. Ultraschallmischung/geringere Temperaturen. VERSAMIDE 335, ein thermoplastisches Polyamidharz von Henkel, U.S.A., wird ISOPAR H im Verhältnis von etwa 3 g VERSAMIDE 335 bei 100 g ISOPAR H zugefügt. Die VERSAMIDE-ISOPAR-Mischung kann zwischen etwa 1 bis 5 Gewichtsanteilen VERSAMIDE für 100 Gewichtsanteile ISOPAR enthalten. Die Komponenten werden dann unter Verwendung einer Ultraschallsonde mit maximaler Intensität während etwa 45 Minuten gemischt. Es kann eine Fritsch-Laborette- Ultraschallsonde verwendet werden. Während des Ultraschall-Mischungsschritts wird die Mischung auf etwa 35ºC oder darunter abgekühlt, wobein ein Cole-Palmer-Kühlfinger verwendet werden kann. Während dieses Ultraschall-Mischungsvorgangs wird ein thixotropes Gel gebildet.
B. Erhöhte Temperatur. 1 bis 5 g VERSAMIDE 335 werden mit 100 g ISOPAR H in einem Becher gemischt und auf einer Heizplatte unter Rühren auf etwa 115ºC erhitzt. Nach 15 Minuten wird das Rühren abgebrochen und die Beheizung abgeschaltet. Man läßt die Mischung auf Raumtemperatur abkühlen, während sich ein Gel bildet.

Beispiel 9 - Verfahren zum Kombinieren von Gel mit Tonerzusammensetzungen

A. Das Gel von Beispiel 8A oder 8B wird der 1,5 Gew.-% nicht flüchtigen Feststofftonerzusammensetzung (ohne Ladungsrichter) des obigen Beispiels 2 zugesetzt und in einer Kady- Mühle 1 bis 2 Minuten bei maximaler Scherung (etwa 10000 rpm) dispergiert.
B. Das Gel nach Beispiel 8A oder 8B wird mit dem 13,35 Gew.-% nicht flüchtigen Feststoff tonerkonzentrats des obigen Beispiels 2 gemischt und in einer S-O Schleifmühle etwa 1 bis 2 Stunden gemahlen.
C. 100 g des Gels nach Beispiel 8A oder 8B werden 1400 g ISOPAR H zugefügt und zusammen 5 Minuten lang bei maximaler Intensität mit einer Ultraschallsonde (Fritsch Laborette) beschallt. Das verrnahlene Gel wird durch Schütteln mit Tonerzusammensetzung gemischt.
D. Das Gel nach Beispiel 8A oder 8B wird etwa 6 Stunden lang in einer S-O Schleifmühle gemahlen. Das gemahlene Gel wird durch Schütteln der Tonerzusammensetzung gemischt.

Beispiel 10 - Herstellung von gelmodifizierten Faserpartikel-Tonerzusammensetzungen

A. Ein Gel wird wie in Beispiel 8B mit einem Gewichtsanteil VERSAIMIDE 335 und 99 Gewichtsanteilen ISOPAR H hergestellt. 450 g des Geis werden 168,5 g des Tonerkonzentrats des obigen Beispiels 2 zusammen mit 881,5 g ISOPAR H zugesetzt. Diese Stoffe werden zusammen in einer Kady-Mühle 1 bis 2 Minuten lang mit maximaler Scherung (etwa 10000 upm) gemischt, wie in Beispiel 9A beschrieben. Lecithin wird als Ladungsrichter verwendet, und diese flüssige Tonerzusammensetzung wird als Entwickler für elektrophotographische Bilder in einem Savin 870 Kopierer verwendet. Der Übertragungswirkungsgrad beträgt 93,3%, verglichen mit einem Übertragungswirkungsgrad von 88 bis 90%, wenn die nicht modifizierte flüssige Tonerzusammensetzung nach Beispiel 2 verwendet wird.
B. Ein Gel wird wie in Beispiel 8B mit einem Gewichtsanteil VERSAMIDE 335 und 99 Gewichtsanteilen ISOPAR H hergestellt. 112,5 g dieses Gels wird 168,5 g des Tonerkonzentrats nach Beispiel 2 zugesetzt und in einer S-O Schleifmühle zwei Stunden lang gemahlen, wie in Beispiel 98 beschrieben. Danach werden 1219 g ISOPAR H mit der gemahlenen Gel- Tonermischung gemischt, um eine 1,5% nicht flüchtige Feststofftonerdispersion herzustellen. Lecithin wird der Dispersion als Ladungsrichter zugefügt, und die Tonerdispersion wird als Entwickler verwendet. Der Übertragungswirkungsgrad beträgt 93%.
C. Ein Gel wird wie in Beispiel 88 im Verhältnis von 3 Gewichtsanteilen VERSAMIDE 335 und 97 Gewichtsanteilen ISOPAR H hergestellt. 112,5 g dieses Gels werden in einer S-O Schleifmühle 6 Stunden gemahlen, wie in Beispiel 9D beschrieben. Das gemahlene Gel wird mit 168,5 g des Tonerkonzentrats nach Beispiel 2 durch Schütteln der Mischung mit 1219 g ISOPAR H gemischt. Lecithin wird als Ladungsrichter verwendet, und der Übertragungwirkungsgrad beträgt 93%.
D. Ein Gel wird wie in Beispiel 8B im Verhältnis von 5 Gewichtsanteilen VERSAMDE 335 und 95 Gewichtsanteilen ISOPAR H hergestellt. Dieses Gel wird in einer S-O Schleifmühle 6 Stunden lang gemahlen, wie in Beispiel 9D beschrieben. 22,5 g des gemahlenen Gels werden mit 168,5 g des Tonerkonzentrats nach Beispiel 2 durch Schütteln der Mischung mit 1309 g ISOPAR H gemischt. Lecithin wird als Ladungsrichter verwendet, und der Übertragungswirkungsgrad beträgt 93,6%.
In diesen Beispielen werden die Tonerbilder auf Papierbögen übertragen, die herkömmlicherweise in elektrostatischen Bildreproduktionsvorrichtungen verwendet werden. Diese Techniken sind gut bekannt. Die übetragenen Bilder waren klar, scharf und hatten hohe Auflösung und Linienschärfe. Bildfehler wurden vermindert oder beseitigt; die optische Dichte war größer im Vergleich zu bisherigen Bildern, und Poren, ungleichmäßige Bildbereiche und hohle Zonen in den Bildbereichen waren entsprechend vermindert oder beseitigt. Halos oder Flecken in den helleren Bereichen waren ebenfalls vermindert oder im wesentlichen beseitigt. Man fand auch, daß die Dochtwirkung in den Trägerschichten im wesentlichen beseitigt war. Nach dem Fixieren der Bilder auf den Trägerschichten wurden trockene, saubere Papierkopien des Bilds erhalten.
Vorzugsweise werden die Gele nach Beispiel 1 etwa 11 Stunden gemahlen, um zu gewährleisten, daß das gemahlene Gel während der Lagerung nicht erneut geliert. Das bevorzugte Verfahren zur Kombination der flüssigen Tonerzusammensetzung und des gemahlenen Polysiloxangels ist Mischen oder Schütteln der beiden Komponenten.
Die genannte Patentanmeldung mit der Seriennummer 679,906, eingereicht am 10. Dezember 1984, wurde durch eine Continuation-Anmeldung mit der Seriennummer 45,168, eingereicht am 24. April 1997, ersetzt. Die Anmeldung 679,906 wurde zugunsten der Anmeldung 45,168 aufgegeben, und alle Bezugnahmen auf die Anmeldung 679,906 sind als Bezugnahmen auf die Continuation-Anmeldung 45,168 zu verstehen.
Selbstverständlich ist beabsichtigt, sämtliche Veränderungen und Modifikationen der Beispiele der Erfindung abzudecken, die zum Zweck der Erläuterung gewählt wurden, die den Schutzbereich der Ansprüche nicht verlassen.

Claims

1. Verfahren zum Herstellen einer Tonerzusammensetzung zum Entwickeln latenter elektrostatischer Bilder, dadurch gekennzeichnet, daß zu einer Dispersion von Tonerpartikeln in einem unpolaren, flüssigen Dispersionsmittel 1 bis 30 Gew.-%, bezogen auf die Tonerpartikel, eines polymerisierten gemahlenen Geis hinzugefügt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das polymerisierte gemahlene Gel so wirkt, daß eine scheinbare Zunahme des Kohäsionsvermögens der Tonerpartikel verursacht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als ein zweites gemahlenes Gel ein Wirkstoff zugesetzt wird, der eine scheinbare Zunahme des Kohläsionsvermögens der Tonerpartikel an die genannte Dispersion zur Folge hat.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Wirkstoff ein Gel eines thermoplastischen Polyamidharzes ist.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Wirkstoff, der eine scheinbare Zunahme des Kohäsionsvermögens zur Folge hat, im Bereich von bis zu 30 Gew.-%, bezogen auf die Tonerpartikel, vorhanden ist.

6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das polymerisierte gemahlene Gel zumindest ein Silikonmaterial beinhaltet, das so wirkt, daß es die Freisetzung eines entwickelten Bildes von einer bilderzeugenden Fläche, die das elektrostatische latente Bild trägt, erleichtert.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Silikonmaterial ein Polymersiloxan ist, welches eine sich wiederholende Silikon-Sauerstoff-Bindung in der Polymer-Hauptkette aufweist.

8. Flüssige Tonerzusammensetzung, hergestellt nach einem der Ansprüche 1 bis 7.

9. Entwickeltes elektrostatisches Bild, das mit einer Tonerzusammensetzung nach Anspruch 8 entwickelt ist.

10. Trägerschicht mit einem Tonerbild, das unter Verwendung einer Tonerzusammensetzung nach Anspruch 8 erzeugt ist.