DE2747701A1

DE2747701A1 - TONER MATERIAL AND METHOD FOR ITS USE

Info

Publication number: DE2747701A1
Application number: DE19772747701
Authority: DE
Inventors: Terence Michael Lawson; Richard John Treleaven
Original assignee: Research Laboratories of Australia Pty Ltd
Current assignee: Research Laboratories of Australia Pty Ltd
Priority date: 1976-10-28
Filing date: 1977-10-25
Publication date: 1978-05-03
Also published as: FR2369598B1; AU506742B2; JPS5355126A; GB1594023A; DE2747725A1; JPS5355127A; FR2369600A1; AU2983577A; FR2369598A1

Description

2 7 α Π'.2 7 α Π '.

MERTENS & KEILMERTENS & KEIL PATENTANWÄLTEPATENT LAWYERS

-V-V

6000 Frankfurt/M, den 2h. Okt. 1977 H 80 P 656000 Frankfurt / M, the 2h. Oct. 1977 H 80 P 65

RESEARCH LABORATORIES OF AUSTRALIA PTY. LTD.RESEARCH LABORATORIES OF AUSTRALIA PTY. LTD.

210 Greenhill Road
Eastwood, State of South Australia Commonwealth of Australia210 Greenhill Road
Eastwood, State of South Australia Commonwealth of Australia

"Tonermaterial und Verfahren zu seiner Anwendung""Toner material and method for its application"

Die Erfindung betrifft ein insbesondere wässriges Tonermaterial sowie die Anwendung desselben.The invention relates, in particular, to an aqueous toner material and to the use thereof.

Es ist bekannt, elektrostatische latente Bilder, welche sich auf einer dielektrischen oder elektrofotografischen Oberfläche befinden, mit Hilfe der Anziehung elektroskopischer Markierungsteilchen zu entwickeln, indem diese Teilchen beispielsweise mit Hilfe eines Kaskaden-Verfahrens_/eines magnetischen Verfahrens oder eines Aufstreu-ungsverfahrens auf das Ladungsbild aufgebracht werden.It is known to develop electrostatic latent images located on a dielectric or electrophotographic surface with the aid of the attraction of electroscopic marking particles by applying these particles _{to the charge image, for example, by means of a cascade method /} a magnetic method or a scattering method will.

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MERTENS & KEILMERTENS & KEIL

ξ-- PATENTANWÄLTEξ-- PATENT LAWYERS

Die Herstellung elektroskopischer Markierungsteilchen für die Verwendung in jedem dieser Entwicklungsprozesse war bisher ein komplizierter und langwieriger Prozeß, da für die genannten Entwicklungsverfahren fein vermahlene trockene Teilchen genau gesteuerter Teilchengröße und triboelektrischer Eigenschaften benötigt "wurden.The preparation of electroscopic marking particles for use in any of these development processes was hitherto a complicated and lengthy process, since finely ground dry ones are used for the development processes mentioned Particles of precisely controlled particle size and triboelectric properties were needed ".

Bei jedem der zuvor genannten Entwicklerverfahren besteht außerdem das Problem der Luftverschmutzung, da bei diesen unerwünschte Stäube und Dämpfe in der Umgebungsluft entstehen.Any of the aforementioned developer methods exist there is also the problem of air pollution, as this creates undesirable dusts and vapors in the ambient air.

Die elektroskopischen Markierungsteilchen werden üblicherweise als Toner bezeichnet; so soll es auch in der nachfolgenden Beschreibung geschehen.The electroscopic marking particles are commonly referred to as toners; so it should also in the following Description happen.

Die vorliegende Erfindung schlägt ein einfaches Verfahren und Mittel zur Präparation von Tonern vor, wobei die Teilchengröße sorgfältig mit einfachen Mitteln gesteuert werden und die Tonerteilchen Wasser als Hauptkomponente enthalten können, so daß die Luftverschmutzung wesentlich verringert wird.The present invention proposes a simple method and means for the preparation of toners, whereby the particle size can be carefully controlled by simple means and the toner particles may contain water as a main component so that the air pollution is significantly reduced.

Toner werden nach der vorliegenden Erfindung dadurch hergestellt, daß zunächst eine Lösung, gesättigte Lösung oder übersättigte Lösung oder Suspension von Färbemater i^ _{einem W}ä_ssri_gen Medium gebildet wird, daß dann eine geringe aber definierte Menge an hydrophobem Siliziumdioxid (silica) der vorher gebildeten wässrigen Lösung oder Suspension zugegeben und daA dann diese Mischung einer hohen Scherungskraft beispielsweise in einem Waring-Mischer oder dergl. unterworfen wird. Dabei werden einzelne Wassertröpfchen gebildet, die das gewünschte Färbematerial enthalten und sofort mit einer Schicht von hydrophobem Siliziumdioxid belegt werden. Das hydrophobe Siliziumdioxid verhindert eine erneute Agglomeration der wässrigen Phase. Das 241077Toner be prepared by the present invention in that initially a solution, saturated solution or supersaturated solution or suspension of Färbemater i ^ _{a W} ä _ssr i _ge n medium is formed to be a small but defined amount of hydrophobic silicon dioxide (silica) of a previously formed aqueous solution or suspension is added and that this mixture is then subjected to a high shear force, for example in a Waring mixer or the like. Individual water droplets are formed that contain the desired coloring material and are immediately covered with a layer of hydrophobic silicon dioxide. The hydrophobic silicon dioxide prevents renewed agglomeration of the aqueous phase. The 241077

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ORICMNAL INSPECTEDORICMNAL INSPECTED

27:·. · ιΜ27: ·. · ΙΜ

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sich ergebende Produkt ist im wesentlich ein frei fließendes Pulver einer Teilchengröße, die von der Viskosität, der Mischwirksamkeit und dem Verhältnis der Einzelbestandteile genau bestimmbar ist.The resulting product is essentially a free flowing powder of a particle size which depends on the viscosity, the Mixing effectiveness and the ratio of the individual components can be precisely determined.

Die so gebildeten Tonerteilchen sind überraschend beständigThe toner particles so formed are surprisingly stable

und besitzen Fließeigenschaften, die für das Entwickeln elektrostatischer latenter Bilder auf der Oberfläche eines dielektrischen oder fotoleitenden Aufzeichnungsgliedes optimal sind, ohne daß Zumischungen von Trägerteilchen erforderlich wären, was bei den sogenannten Kaskaden- und Magnetbürsten-Entwicklungsverfahren notwendig ist. Die nach der Erfindung erzeugten Teilchen können aber andererseits ohne weiteres als Tonermaterial in den bekannten Entwicklungsverfahren benutzt werden, wenn dies erwünscht ist.and have flow properties that are useful for developing electrostatic latent images on the surface of a dielectric or photoconductive recording member optimal are without the need for admixture of carrier particles would be what the so-called cascade and magnetic brush development processes necessary is. The particles produced according to the invention can on the other hand easily as Toner material used in the known development process if so desired.

Der Tonerbildniederschlag auf der Oberfläche des Aufzeichnungsgliedes kann vorteilhafterweise auf die Oberfläche eines Empfangsgliedes, beispielsweise die Oberfläche weißen Papieres mit Hilfe bekannter elektrostatischer Verfahren oder durch einfache Druckberührung übertragen werden. Das Empfangsglied, z.B. ein Blatt aus Feinpapier, wird in Berührung mit dem Tonerbildniederschlag auf der Oberfläche des Aufzeichnungsgliedes gebracht,und zwar z.B. in dem Einzugsspalt eines Druckwalzenpaares. Der angewendete Druck reicht aus, um die Schicht aus hydrophobem Siliziumdioxid zu verschieben, so daß die wässrige Phase mit der Oberfläche des Empfangsgliedes in Berührung treten kann. Der Farbstoff oder die Farbsubstanz, die in der wässrigen Phase enthalten ist, wird somit auf der Oberfläche des Empfangsgliedes absorbiert oder adsorbiert, sobald sie von der wässrigen Phase der Tonerteilchen benetzt wird. Die Oberfläche des fotoleitenden oder dielektrischen Aufzeichnungsgliedes ist im wesentlichen wasserabstoßend; folglich können 2^1077The toner image deposit on the surface of the recording member may advantageously be deposited on the surface of a Receiving member, for example the surface of white paper using known electrostatic processes or by simple Pressure contact are transmitted. The receiving member, e.g., a sheet of fine paper, is in contact with the toner image precipitate placed on the surface of the recording member, and for example in the nip of a pair of printing rollers. The pressure applied is sufficient to make the layer sufficient hydrophobic silica shift so that the aqueous phase with the surface of the receiving member in contact can kick. The dye or the coloring substance contained in the aqueous phase is thus on the surface of the receiving member is absorbed or adsorbed as soon as it is wetted by the aqueous phase of the toner particles. The surface the photoconductive or dielectric recording member is substantially water repellent; consequently can 2 ^ 1077

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¹^I PATENTANWÄLTE ¹ ^ I PATENT AGENCIES

Resttonerniederschläge einfach entfernt werden. Das Aufzeichnungsglied ist daher, falls erwünscht, wieder verwendbar. Alternativ zu dem zuvor beschriebenen Vorgang kann das dielektrische oder fotoleitende Aufzeichnungsglied mit dem Tonerbildniederschlag darauf für sich selbst durch den Einzugsspalt eines Druckwalzenpaares gezogen werden, so daß die wässrige Phase die Oberfläche des Aufzeichnungsgliedes berührt; wenn nun die Oberfläche des Aufzeichnungsgliedes hydrophil beschaffen ist oder beschaffen wurde, so wird der Farbstoff oder die Färbesubstanz, die in der wässrigen Phase enthalten ist, auf dieser Oberfläche absorbiert oder adsorbiert, so daß das Bild auf ihr fixiert wird. Für diesen Fall ist es erwünscht, daß die Oberfläche der Druckwalzen, die die Oberfläche des Aufzeichnungsgliedes berühren, weniger wasserabsorbierend oder-adsorbierend ist als die Oberfläche des Auzeichnungsgliedes.Residual toner deposits can be easily removed. The recording member is therefore reusable if desired. Alternatively to the process described above, the dielectric or photoconductive recording member with the Toner image deposit can be pulled for itself through the nip of a pair of pressure rollers, so that the aqueous phase contacts the surface of the recording member; If the surface of the recording member is or has been made hydrophilic, the dye or the coloring substance contained in the aqueous phase is absorbed or adsorbed on this surface, so that the picture is fixed on it. In this case, it is desirable that the surface of the pressure rollers which contact the surface of the recording member is less water-absorbing or adsorbing than the surface of the Record member.

Es wurde gefunden, daß die wässrige Phase der Tonerteilchen wasserlösliche Farbstoffe, wie beispielsweise Kristall-Violett, Methylen-Blau, Naphthalen-Schwarz, Disulphin-Blau, Bengalisch-Rosa,Eosin-Y, Natriumfluoreszein oder dergl. enthalten kann, welche sich in dem Wasser in ganz oder teilweise gelöster Form befinden. Es können aber auch in Wasser dispergierbare Pigmente benutzt werden, z.B. Pigmente, die üblicherweise als 5OJ-ige Pigmentfeststoffdispersionen in einem Glykol/Wasser-Gemisch geliefert werden, wie beispielsweise Pigmente, die das Cl-Pigment-Schwarz 6, CI-Pigment-Blau 15, CI-Pigment-Rot 3, CI-Pigment-Gelb 1 oder dergl. enthalten. Für die erfindungsgemäße Verwendung können derartige wässrige Pigmentdispersionen mit weiterem Wasser, wenn erwünscht, verdünnt werden, so daß die Herstellung der mit übertragung oder ohne übertragung des Tonerbildes hergestellten Bildniederschläge der gewünschten Farbintensität ermöglicht wird. Darüber hinaus kann die Pigmentdispersion Wasserdispergierbare magnetische Teilchen, 241077It has been found that the aqueous phase of the toner particles water-soluble dyes, such as crystal violet, May contain methylene blue, naphthalene black, disulphine blue, Bengali pink, eosin-Y, sodium fluorescein or the like, which are completely or partially dissolved in the water. But it can also be dispersible in water Pigments are used, e.g. pigments which are usually supplied as 50% pigment solids dispersions in a glycol / water mixture, such as pigments which the Cl-Pigment-Black 6, CI-Pigment-Blue 15, CI-Pigment-Red 3, CI-Pigment-Yellow 1 or the like. Contain. Aqueous pigment dispersions of this type can be used for the use according to the invention be diluted with further water, if desired, so that the preparation of the with or without the transfer of the Toner image produced image deposits of the desired color intensity is made possible. In addition, the Pigment dispersion water dispersible magnetic particles, 241077

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beispielsweise mit Pigment versehene Magnetit- oder Ferrit-Teilchert, die in die flüssige Phase eingebracht werden, um die Präparation des Toners in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung zu ermöglichen, was dann unter Anwendung eines magnetischen Applikators geschehen kann, ohne daß die Zumischung magnetischer Trägerteilchen erforderlich wäre. Das hydrophobe Siliziumdioxid (silica), welches zur Bildung der äußeren oder Abschirmungsschicht um die einzelnen Tonertröpfchen gebildet wird, ist vorzugsweise von sehr geringer Teilchengröße, wie beispielsweise etwa 7nm Durchmesser, damit die Tonerteilchentröpfchen von geringem mittlerem Durchmesser als frei fließendes scheinbar trockenes Pulver erzeugt werden können. Solche hydrophoben Siliziumdioxidteilchen haben normalerweise eine Silikon-Oberflächenschicht, im allgemeinen vom Trimethylsiloxy-Typ.for example pigmented magnetite or ferrite particles, which are introduced into the liquid phase to the preparation of the toner in accordance with the present Invention to enable what can then be done using a magnetic applicator without the Admixture of magnetic carrier particles would be required. The hydrophobic silicon dioxide (silica) that is used to form of the outer or shielding layer formed around the individual toner droplets is preferably very less Particle size, such as about 7 nm in diameter, so that the toner particle droplets are of small mean diameter can be produced as a free flowing apparently dry powder. Such hydrophobic silica particles usually have a silicone surface layer, generally of the trimethylsiloxy type.

Die wässrige Phase kann ferner wasserlösliche oder wasserdispergierbare Harze oder dergl. enthalten, womit eine Bildfixierung erreicht werden kann, indem die den Bildniederschlag bildenden eingeschlossenen Wassertröpfchen aufgebrochen werden, so daß der Flüssigkeitsgehalt des Bildniederschlages die Oberfläche des Aufzeichnungsgliedes berühren und dort haften kann; das Aufbrechen der Tröpfchen kann mit Hilfe einer Druckwalze geschehen, um einen fixierten Bildniederschlag auf der Oberfläche des Aufzeichnungsgliedes vorzusehen. Wasserlösliche Additive, die als geeignet befunden wurden, die Fixierung solcher Bildniederschläge zu bewirken oder zu verbessern, sind Glyzerin, Glukose, Sucrose, Polyvinylalkohol, Propionsäure, Polyäthylenglykol, Äthylenglykol, Bariumpropiat, wasserlösliche, elektrisch leitende Harze vom quarternären Aramoniumtyp und dergl..The aqueous phase can also be water-soluble or water-dispersible Resins or the like, whereby image fixing can be achieved by depositing the image forming trapped water droplets are broken, so that the liquid content of the image precipitate the surface the recording member can touch and adhere; the breaking up of the droplets can be done with the help of a pressure roller are done to provide a fixed image deposit on the surface of the recording member. Water soluble Additives which have been found suitable to effect or improve the fixation of such image precipitates, are glycerine, glucose, sucrose, polyvinyl alcohol, propionic acid, polyethylene glycol, ethylene glycol, barium propiate, water-soluble, electrically conductive resins of the quaternary aramonium type and the like.

Es wurde ferner gefunden, daß in denjenigen Fällen, in welchen der Farbstoff oder das Färbematerial ein wasserlöslicher Farb-2H1O77 ⁺ enthaltenIt has also been found that in those cases in which the dye or the coloring material contain a water-soluble dye-2H1077 ⁺

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27 A 77UI MERTENS & KEIL27 A 77UI MERTENS & KEIL

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stoff ist, geringe Mengen an hydrophilem Füllmaterial in die wässrige Phase eingegeben werden kann, um die Tröpfchengröße noch besser zu steuern, und folglich auch die Steuerung der Bildschärfe, der Bilddeformation und der Bildausbreitung beim übertragen des Bildniederschlages und dergl.. Ein derartiges Füllmaterial kann z.B. Aluminiumhydrat, Magnesiumoxid oder dergl. enthalten.substance, small amounts of hydrophilic filler material can be added to the aqueous phase to increase the droplet size even better to control, and consequently also the control of the image sharpness, the image deformation and the image spreading transferring the image deposit and the like. Such a filler material may, for example, aluminum hydrate, magnesium oxide or like. included.

Toner, die nach der vorliegenden Erfindung hergestellt sind, können auch zur Herstellung hektografischer Matrizen verwendet werden. Zu diesem Zweck ist das Färbematerial in den Wassertröpfchen vorzugsweise in der Form einer gesättigten Lösung eines Farbstoffes enthalten, welcher zusätzlich älkohollöslich ist; in diesem Fall können entweder, wie zuvor erläutert, das Aufzeichnungsglied oder das Empfangsglied als hektografieehe Matrize verwendet werden. In den Fällen, in welchen das Aufzeichnungsglied als hektrografische Matrize verwendet wird, ist es vorteilhaft, das in dem Tonerbildniederschlag enthaltene Wasser vor der Duplizierung zu verdampfen, um die Farbstoffbeweglichkeit während des Duplizierungsprozesses zu begrenzen.Toners made in accordance with the present invention can also be used to make hectographic matrices will. For this purpose, the coloring material in the water droplets is preferably in the form of a saturated one Contain a solution of a dye which is also alcohol-soluble; in this case either, as explained above, the recording member or the receiving member can be used as a hectographic matrix. In the cases in which the recording member is used as a micrographic stencil, it is advantageous to have that deposited in the toner image The water contained in it must evaporate prior to duplication to allow dye mobility during the duplication process to limit.

Die folgenden Beispiele dienen zur weiteren Veranschaulichung der Erfindung, sie beschränken jedoch den Erfindungsgedanken nicht, da für den Durchschnittsfachmann selbstverständlich die erfindungsgemäße Lehre auch mit anderen Stoffen und Materialien ohne weiteres verwirklicht werden kann.The following examples serve to further illustrate the invention, but they limit the concept of the invention not, since for the average person skilled in the art, of course, the teaching according to the invention also applies to other substances and Materials can be easily realized.

Beispiel 1example 1

Die wässrige Tonerkomponente wurde hergestellt aus:The aqueous toner component was made from:

Kristall-Violett 15 gCrystal violet 15 g

Wasser (destilliert) 300 g.Water (distilled) 300 g.

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27 :. UI27:. UI

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Diese Komponenten wurden dann in einer Waring-Mischer gegeben, dem dannThese components were then put into a Waring mixer given that then

hydrophobes Siliziumdioxid, 7nm mittlere Teilchengrößehydrophobic silicon dioxide, 7nm mean particle size

150 g150 g

zugegeben wurde.was admitted.

Danach wurde die Mischung in dem Waring-Mischer fünf Minuten lang vermischt, um ein scheinbar trockenes, frei fließendes Pulver von 10 bis 40 μΐη Teilchengröße, mit einem Übergewicht der Teilchengröße im Bereich von 20 bis 30 jam, zu bilden.The mixture was then blended in the Waring blender for five minutes to an apparently dry, free flowing Powder from 10 to 40 μm particle size, with a preponderance the particle size in the range of 20 to 30 microns.

Die so hergestellten Tonerteilchen wurden zur Entwicklung eines negativen elektrostatischen latenten Bildes auf einer Zinkoxid enthaltenden fotoleitenden Oberfläche eines Aufzeichnungsgliedes benutzt, um einen sichtbaren violetten Bildniederschlag darauf zu erzeugen.The toner particles thus prepared were used to develop a negative electrostatic latent image on zinc oxide containing photoconductive surface of a recording member used to deposit a visible purple image to produce on it.

Das entwickelte (mit Toner versehene) fotoleitende Aufzeichnungsglied wurde dann mit einem Blatt aus Feinpapier in Berührung gebracht und beide sich einander berührenden Glieder durch den Einzugsspalt eines Druckwalzenpaares geführt. Der Druck in dem Walzenspalt verursachte eine genügende Verschiebung der äußeren hydrophilen Siliziumdioxidschicht auf den Tonerteilchen, so daß der Farbstoff, welcher in der wässrigen Phase enthalten war, die Oberfläche des Feinpapieraufnahmegliedes zur Bildung eines sichtbaren Tonerbildes darauf berührte. Das auf die Oberfläche des Feinpapieraufnahmegliedes übertragene Tonerbild war nach Verdampfen des in dem übertragenen Tonerniederschlag enthaltenen Wassers fixiert.The developed (toned) photoconductive recording member was then brought into contact with a sheet of fine paper and both members in contact passed through the nip of a pair of printing rollers. The pressure in the nip caused sufficient displacement the outer hydrophilic silicon dioxide layer on the toner particles, so that the dye, which is in the aqueous Phase was contained, touched the surface of the fine paper receiving member to form a visible toner image thereon. The toner image transferred onto the surface of the fine paper receiving member was after that transferred in the evaporated The water contained in the toner precipitate is fixed.

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ΛΑ PATENTANWÄLTEΛΑ PATENT LAWYERS

Beispiel 2Example 2

Das Kristall-Violett von Beispiel 1 wurde durch eine gewichtsgleiche Menge an Naphthalen-Schwarz ersetzt. Das übertragene Tonerbild war demzufolge schwarz.The crystal violet from Example 1 was replaced by an equal weight amount of naphthalene black. The transferred toner image was consequently black.

Beispiel 3Example 3

Beispiel 1 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, daß das Kristall-Violett durch eine gewichtsgleiche Menge an Methyl-Blau ersetzt wurde. Ein sehr intensiv blaues übertragenes Tonerbild wurde erzielt.Example 1 was repeated with the exception that the crystal violet was replaced by an equal weight amount of methyl blue. A very intense blue rendered Toner image was obtained.

Beispiel 4Example 4

Kristall-Violett von Beispiel 1 wurde durch eine gewichtsgleiche Menge von Disulphin-Blau ersetzt.Crystal violet from Example 1 was replaced with an equal weight amount of disulphine blue.

Beispiel 5Example 5

Kristall-Violett von Beispiel 1 wurde durch 4 g Bengal-Rosa ersetzt. Man erhielt einen blaß-roten Bildniederschlag.The crystal violet of Example 1 was replaced by 4 g of bengal pink replaced. A pale red precipitate was obtained.

Beispiel 6Example 6 Eine wässrige Pigmentdispersion wurde hergestellt aus:An aqueous pigment dispersion was prepared from: Hostaperm-Schwarz-Colanyl-Pigment 10 gHostaperm black colanyl pigment 10 g

destilliertes Wasser 160 g.distilled water 160 g.

Diese Dispersion wurde in einen WaringrMiseher gegeben, woThis dispersion was placed in a Waring grinder where

hydrophobes Siliziumdioxid 300 ghydrophobic silica 300 g

211077 .211077.

809818/0820 - ORIGINAL INSPEQT60809818/0820 - ORIGINAL INSPEQT60

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MERTENS & KEILMERTENS & KEIL P ATEMTAN WA LTEP ATEMTAN WA LTE

zugegeben wurde.was admitted.

Die Mischzeit betrug insgesamt sieben Minuten. Der so hergestellte scheinbar trockene, frei fließende Toner wurde entsprechend Beispiel 1 verwendet, der übertragene Bildniederschlag war jedoch nicht so gut fixiert.The mixing time was a total of seven minutes. The one made in this way Apparently dry, free flowing toner was used as in Example 1, the transferred image precipitate was not so well fixed, however.

Hostaperm-Schwarz-Colanyl-Pigment ist eine Wasser-Glykol-Dispersion von CI-Pigment-Schwarz 6 mit 50? Pigmentgewicht (Hersteller Hoechst AG).Hostaperm black colanyl pigment is a water-glycol dispersion of CI-Pigment-Black 6 with 50? Pigment weight (manufacturer Hoechst AG).

Beispiel 7Example 7

Beispiel 6 wurde wiederholt mit der Ausnahme, daß die Pigmentdispersion eine gewichtsgleiche Menge an Phthalocyanin-Biau-Pigment anstelle von CI-Pigment-Schwarz 6 enthielt.Example 6 was repeated with the exception that the pigment dispersion an equal weight amount of phthalocyanine blue pigment instead of CI-Pigment-Schwarz 6 contained.

Beispiel 8Example 8

Das fotoleitende Aufzeichnungsglied mit einer relativ hydrophilen Oberfläche wurde durch Beschichtung von Papier mit folgender Komposition hergestellt:The photoconductive recording member having a relatively hydrophilic Surface was made by coating paper with the following composition:

Phenol>-phthalein 50 gPhenol> -phthalein 50 g

wurde gelöst inwas solved in

Äthylalkohol 225 g Ethyl alcohol 225 g

Azeton 225 g.Acetone 225 g.

Der Lösung wurde hinzugefügt:The solution was added:

fotoleitendes Zinkoxid 200 g. photoconductive zinc oxide 200 g.

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'NSPECTED'NSPECTED

2 7 λ - / 01 mertens & keil2 7 λ - / 01 mertens & keil

PATENTANWÄLTEPATENT LAWYERS

- yo - - yo -

Die Mischung wurde 24 Stunden lang in einer Kugelmühle vermählen.The mixture was in a ball mill for 24 hours marry.

Das so hergestellte fotoleitende Aufzeichnungsglied wurde elektrostatisch beladen und belichtet, um ein latentes elektrostatisches Bild darauf entstehen zu lassen; aieses latente Bild wurde mit den Tonerteilchen nach Beispiel 1 entwickelt.The photoconductive recording member thus prepared was electrostatically charged and exposed to form an electrostatic latent image thereon; this latent Image was developed with the toner particles according to Example 1.

Das entwickelte (mit Toner versehene) fotoleitende Aufzeichnungsglied wurde dann durch den Einzugsspalt eines Druckwalzenpaares geführt; die Oberfläche der den Toner tragenden Oberfläche des Aufzeichnungsgliedes berührenden Walze bestand aus rostfreiem Stahl.The developed (toned) photoconductive recording member was then fed through the nip of a pair of pressure rollers; the surface of those bearing the toner The surface of the roller contacting the recording member was made of stainless steel.

Auf der fotoleitenden Oberfläche des Aufzeichnungsgliedes wurde ein fixiertes Bild erzeugt.A fixed image was formed on the photoconductive surface of the recording member.

Beispiel 9Example 9

Beispiel 8 wurde wiederholt mit der Ausnahme, daß die Oberfläche der Druckwalze aus Silikonkautschuk bestand.Example 8 was repeated except that the surface of the pressure roller was made of silicone rubber.

Beispiel 10Example 10 Eine wässrige Pigmentdispersion wurde hergestellt aus:An aqueous pigment dispersion was prepared from: Hostaperm-Schwarz-Colanyl-Pigment 50 gHostaperm black colanyl pigment 50 g Magnetit, pigmentangepaßt 50 gMagnetite, pigment matched 50 g

destilliertes Wasser l60 g.distilled water l60 g.

Diese Komponenten wurden in einen Waring-Mischer gegeben; dort wurde hinzugefügt:These components were placed in a Waring mixer; there was added:

hydrophobes Siliziumdioxid 300 g.hydrophobic silica 300 g.

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-Vt--Vt-

Die Mischzeit', betrug insgesamt sieben Minuten. Das so hergestellte scheinbar trockene, frei fließende Tonermaterial wurde in einem magnetischen Applikator verwendet, um ein negativ geladenes elektrostatisches latentes Bild auf einem Zinkoxid enthaltenen fotoleitenden Aufzeichnungsglied zur Erzeugung eines sichtbaren schwarz gefärbten Bildes darauf zu entwickeln. Der so erzeugte Bildniederschlag war für die Druckfixierung nicht geeignet.The mixing time was a total of seven minutes. That so The produced apparently dry, free flowing toner material was used in a magnetic applicator to apply a negative charged electrostatic latent image on a zinc oxide-containing photoconductive recording member for formation of a visible black colored image thereon. The image precipitate thus generated was for pressure fixing not suitable.

Beispiel 11Example 11

Beispiel 10 wurde wiederholt mit Ausnahme dessen, daß 30 g von Polyäthylenglykol der wässrigen Phase vor dem Mischen zugeführt wurde. Der so gebildete Toner wurde wie in Beispiel 10 verwendet; in diesem Fall war der Bildniederschlag nach der Druckapplikation fixiert.Example 10 was repeated except that 30 g of polyethylene glycol was added to the aqueous phase prior to mixing. The thus formed toner became as in Example 10 used; in this case the image deposit was fixed after the print application.

Beispiel 12Example 12

Eine wässrige Pigment/Farbstoff-Dispersiön wurde hergestellt aus:An aqueous pigment / dye dispersion was prepared the end:

Hostaperm-Schwarz-Colanyl-Pigment 50 gHostaperm black colanyl pigment 50 g

Magnetit, pigmentangepaßt 50 gMagnetite, pigment matched 50 g

Kristall-Violett 12 gCrystal violet 12 g

destilliertes Wasser 160 gdistilled water 160 g

Polyäthylenglykol 15 g.Polyethylene glycol 15 g.

Diese Bestandteile wurden in einen Waring-Mischer gegeben; hier wurde hinzugefügt:These ingredients were placed in a Waring blender; here was added:

hydrophobes Siliziumdioxid 300 g.hydrophobic silica 300 g.

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ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED

274'701 MERTENS Ä KEIL 274'701 MERTENS Ä KEIL

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Die Mischzeit betrug insgesamt neun Minuten. Der so hergestellte Toner wurde entsprechend Beispiel 11 zur Bildung eines Bildniederschlages verwendet; der Bildniederschlag wurde mit Hilfe der Druckapplikation fixiert.The mixing time was a total of nine minutes. The toner thus prepared was used in the same manner as in Example 11 for formation of an image precipitate used; the image deposit was fixed with the help of the pressure application.

Beispiel 13Example 13

Eine wässrige Pigment/Farbstoff-Dispersion wurde hergestellt aus:An aqueous pigment / dye dispersion was prepared from:

Kristall-Violett 1,5gCrystal violet 1.5g

destilliertes Wasser 85 gdistilled water 85 g

Polyäthylenglykol 10 gPolyethylene glycol 10 g Magnetit, pigmentangepaßt 60 g.Magnetite, pigment-matched 60 g.

Diese Bestandteile wurden in einen Waring-Mischer gegeben; dort wurde hinzugefügt:These ingredients were placed in a Waring blender; there was added:

hydrophiles Siliziumdioxid 100 g.hydrophilic silicon dioxide 100 g.

Die Mischzeit betrug insgesamt neun Minuten. Das so hergestellte scheinbar trockene, frei fließende Pulver wurde in einem Magnetapplikator zur Entwicklung eines positiven elektrostatischen latenten Bildes auf einem Kadmium-Sulphid-Fotoleiteraufzeichnungsglied verwendet, welch letzteres nach der US-Patentschrift 3 438 706 aufgebaut war und benutzt wurde. Der Bildniederschlag wurde elektrostatisch auf eine Papieroberfläche übertragen und mit Hilfe von Druck darauf fixiert.The mixing time was a total of nine minutes. The apparently dry, free-flowing powder thus produced was in a magnetic applicator for developing a positive electrostatic latent image on a cadmium sulphide photoconductor recording member, the latter after the U.S. Patent 3,438,706 was constructed and used. The image deposit was electrostatically transferred to a paper surface and fixed thereon with the aid of pressure.

Beispiel example IHIH Das Polyäthylenglykol von Beispiel 13 wurde durch 2 gThe polyethylene glycol of Example 13 was replaced by 2 g Propionsäure ersetzt.Replaces propionic acid.

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ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED MERTENS & KEIL·MERTENS & KEIL

hiHi PATENTANWÄLTEPATENT LAWYERS

Beispiel 15Example 15

Das Polyäthylenglykol von Beispiel 13 wurde durch 10 g Barium-Propionat ersetzt.The polyethylene glycol from Example 13 was replaced by 10 g of barium propionate.

Beispiel 16Example 16

Das Polyäthylenglykol von Beispiel 13 wurde durch 5 g Glyzerin ersetzt.The polyethylene glycol of Example 13 was replaced by 5 g of glycerine.

Beispiel 17Example 17

Das Polyäthylenglykol von Beispiel 13 wurde durch 1 g eines elektrisch leitenden Harzes des quarternären Ammonium-Typs ersetzt.The polyethylene glycol of Example 13 was replaced by 1 g of an electrically conductive resin of the quaternary ammonium type replaced.

Beispiel 18Example 18

Das Polyäthylenglykol von Beispiel 13 wurde durch 30 g Sucrose ersetzt.The polyethylene glycol from Example 13 was replaced by 30 g of sucrose.

Beispiel 19Example 19

Das Polyäthylenglykol von Beispiel 13 wurde durch 30 g Glykose ersetzt.The polyethylene glycol of Example 13 was replaced by 30 g of glycose.

Beispiel 20Example 20

Eine wässrige Pigment/Farbstoff-Dispersion wurde hergestellt aus:An aqueous pigment / dye dispersion was prepared the end:

Nigrosin (wasserlöslich) 1,3 gNigrosine (water soluble) 1.3 g

destilliertes Wasser 25 gdistilled water 25 g

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Glykose 17,5 g Glucose 17.5 g

Magnetit, pigmentangepaßt 26 g.Magnetite, pigment-matched 26 g.

Diese Bestandteile wurden in einem Waring-Miseher miteinander vermischt; dort wurde hinzugefügt: These ingredients were mixed together in a Waring blender; there was added:

hydrophiles Silizium 100 ghydrophilic silicon 100 g

zur Bildung wässriger Tröpfchen, welche Farbstoff, Glykose- bindemittel und Magnetitpigment, umgeben von einer Schicht aus hydrophobem Siliziumdioxid,enthielten .. Die Mischzeit betrug insgesamt zehn Minuten. to form aqueous droplets which contained dye, glucose binding agent and magnetite pigment, surrounded by a layer of hydrophobic silicon dioxide. The mixing time was ten minutes in total.

Der so hergestellte Toner wurde nach Beispiel 13 angewendet. Beispiel 21 The toner produced in this way was used according to Example 13. Example 21

Eine wässrige Pigment/Färbstoff-Dispersion wurde hergestellt aus: An aqueous pigment / dye dispersion was prepared from:

Kristall-Violett 1,8g Crystal violet 1.8g

destilliertes Wasser 33 gdistilled water 33 g

Laktose 15 gLactose 15 g

Magnetit, pigmentangepaßt 30 g.Magnetite, pigment-matched 30 g.

Diese Bestandteile wurden in einem Waring-Miöcher vermischt; dort wurde hinzugegeben: These ingredients were mixed in a Waring jar; there was added:

hydrophobes Siliziumdioxid 100 g.hydrophobic silica 100 g.

Bei der Mischung entstanden wässrige Tröpfchen mit Farbstoff, Laktosebindemittel und Magnetit-Pigment, umgeben von einer Schicht aus hydsphobem Siliziumdioxid. Die gesamte Mischzeit betrug zehn Minuten. Der so hergestellte Toner wurde gemäß Beispiel 13 verwendet. The mixture produced watery droplets with dye, lactose binding agent and magnetite pigment, surrounded by a layer of hydrophobic silicon dioxide. The total mixing time was ten minutes. The toner thus prepared was used in the same manner as in Example 13.

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Λ4Λ4 PATENTANWÄLTEPATENT LAWYERS

Beispiel 22Example 22

Die Laktose nach Beispiel 21 wurde durch eine gewichtsgleiche Menge an Weinsäure ersetzt.The lactose according to Example 21 was replaced by an amount of tartaric acid of equal weight.

Beispiel 23Example 23

Eine wässrige Pigment/Farbstoff-Dispersion wurde hergestellt aus:An aqueous pigment / dye dispersion was prepared from:

Kristall-Violett 1,7 gCrystal violet 1.7 g

destilliertes Wasser 33 gdistilled water 33 g

Fruktose 22,5 gFructose 22.5 g

Magnetit, pigmentangepaßt 34 g·Magnetite, matched to pigments 34 g

Diese Bestandteile wurden in einen Waring-Mischer gegeben und dort hinzugefügt:These ingredients were placed in a Waring blender and added there:

hydrophobes Siliziumdioxid 100 g.hydrophobic silica 100 g.

Daraus wurden wässrige Tröpfchen gebildet, die Farbstoff-Fruktosebindemittel und Magnetit-Pigment, umgeben von einer Schicht aus hydrophobem Siliziumdioxid, enthielten. Die gesamte Mischzeit betrug zehn Minuten. Der so gebildete Toner wurde gemäß Beispiel 13 verwendet.Aqueous droplets were formed from this, the dye-fructose binders and magnetite pigment surrounded by a layer of hydrophobic silica. The whole Mixing time was ten minutes. The toner thus formed was used in the same manner as in Example 13.

Beispiel 24 Example 2 4

Nigrosin, wasserlöslich 1,5 gNigrosine, water-soluble 1.5 g

destilliertes Wasser 28 gdistilled water 28 g

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Sukrose 20 gSucrose 20 g

Magnetit, pigmentangepaßt 30 g.Magnetite, pigment-matched 30 g.

Diese Bestandteile wurden in einen Waring-Miseher gegebenf dort wurde hinzugefügt:These ingredients were placed in a Waring blender there was added:

hydrophobes Siliziumdioxid 100 g.hydrophobic silica 100 g.

Daraus wurden wässrige Tröpfchen gebildet, die Farbstoff, Sucrosebinderaittel und Magnetit-Pigment, umgeben von einer Schicht aus hydrophilem Siliciumdioxid, enthielten. Die gesamte Mischzeit betrug zehn Minuten. Der so hergestellte Toner wurde nach Beispiel 13 verwendet.Aqueous droplets were formed from this, the dye, sucrose binder and magnetite pigment, surrounded by a Layer of hydrophilic silica. The total mixing time was ten minutes. The toner thus produced was used according to Example 13.

Beispiel 25Example 25

Die Laktose des Beispiels 21 wurde durch eine gewichtsgleiche Menge an Maleinsäureanhydrid ersetzt.The lactose of Example 21 was replaced by an equal weight amount of maleic anhydride.

Beispiel 26Example 26

Nigrosin, wasserlöslich 1»75 gNigrosine, water-soluble 1 »75 g

destilliertes Wasser 33 gdistilled water 33 g

Succinimid 8,75 gSuccinimide 8.75 g Magnetit, pigmentangepaßt 26 g.Magnetite, pigment-matched 26 g.

Diese Bestandteile wurden in einem Waring-Mischer vermischt. Dort wurde hinzugegeben:These ingredients were mixed in a Waring mixer. There it was added:

hydrophobes Siliziumdioxid 100 g.hydrophobic silica 100 g.

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Es wurden wässrige Tröpfchen gebildet, die Farbstoff, Succinimidbindemittel und Magnetit-Pigment, umhüllt von einer Schicht aus hydrophobem Siliziumdioxid, enthielten. Die gesamte Mischzeit betrug zehn Minuten. Der so hergestellte Toner wurde nach Beispiel 13 verwendet.Aqueous droplets were formed containing the dye, succinimide binder and magnetite pigment, enveloped by a layer of hydrophobic silicon dioxide. The total mixing time was ten minutes. The one made in this way Toner was used according to Example 13.

Zuvor wurde ein frei fließender Toner hoher Farbintensität beschrieben, welcher für die Entwicklung und die übertragung latenter elektrostatischer Bilder benutzt werden kann. Die Tonerteilchen enthalten eine ungefährliche Flüssigkeit. Die Bildfixierung ist ohne Anwendung von Hitzeschmelzverfahren möglich, was bei der Trockentonertechnik üblicherweise notwendig ist. Der Toner führt zu keiner Verschmutzung der Umgebungsluft. Previously, a free flowing toner of high color intensity was described, which is used for development and transfer electrostatic latent images can be used. The toner particles contain a harmless liquid. the Image fixing is possible without the use of heat fusing processes, which is usually necessary with dry toner technology is. The toner does not pollute the surrounding air.

Patentansprüche; 241077Claims; 241077

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Claims

27> 701 MERTENS & KEIL PATENTANWÄLTE H 80 P 65 Patentansprüche :27> 701 MERTENS & KEIL PATENTANWÄLTE H 80 P 65 Patent claims:

1. Elektroskopische Markierungsteilchen für die Entwicklung elektrostatischer latenter Bilder, gekennzeichnet durch eine innere wässrige Phase, welche von einer1. Electroscopic marking particles for the development of electrostatic latent images, marked by an internal aqueous phase, which is from a

äußeren Schicht aus hydrophobem Siliziumdioxid umgeben ist, wobei die innere wässrige Phase ein Färbematerial enthält, welches aus der Gruppe wasserlöslicher Farbstoffe und wasserdispergierbärer Pigmente ausgewählt ist.outer layer of hydrophobic silicon dioxide is surrounded, the inner aqueous phase containing a coloring material, which from the group of water-soluble dyes and water-dispersible Pigments is selected.

2. Elektroskopische Markierungsteilchen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Wasserphase zusätzlich ein wasserlösliches Bindematerial enthält.2. Electroscopic marking particles according to claim 1, characterized in that the inner The water phase also contains a water-soluble binding material.

3. Elektroskopische Markierungsteilchen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der wasserlösliche Farbstoff aus der Gruppe Kristall-Violett, Disulphin-Blau, Bengal-Rosa, Nigrosin, Methylen-Blau und Naphthalin-Schwarz ausgewählt ist.3. Electroscopic marking particles according to claim 1 or 2, characterized in that the water-soluble dye from the group crystal violet, disulphine blue, Bengal pink, nigrosine, methylene blue and naphthalene black is selected.

4. Elektroskopische Markierungsteilchen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das wasserdispergierbare Pigment aus der Gruppe CI-Pigment-Schwarz 6 und Phthalocyanin-Blau ausgewählt ist.4. Electroscopic marking particles according to one of the claims 1 to 3, characterized in that the water-dispersible pigment from the group CI-Pigment-Black 6 and Phthalocyanine Blue is selected.

5. Elektroskopische Markierungsteilchen nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das wasserlösliche Bindematerial aus der Gruppe Polyäthylenglykol, Propionsäure, Barium-Propionat, Glyzerin, elektrisch leitendes Harz des quarternären Ammoniumtyps, Sucrose, Glukose, Laktose, Fruktose, Maleinsäureanhydrid und Succinimid ausgewählt ist.5. Electroscopic marking particles according to one of claims 2 to 4, characterized in that that the water-soluble binding material from the group of polyethylene glycol, propionic acid, barium propionate, glycerine, electrical quaternary ammonium type conductive resin, sucrose, glucose, lactose, fructose, maleic anhydride and succinimide is.

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ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED

27:- ·Π27: - · Π

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- ig - H 80 ρ 65- ig - H 80 ρ 65

6. Elektroskopische Markierungsteilchen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil der innren wässrigen Phase 50 bis 200 Gewichtsteile auf 100 Gewichtsteile des die äußere Teilchenschicht bildenden hydrophoben Siliziumdioxids beträgt.6. Electroscopic marking particles according to one of claims 1 to 5, characterized in that that the proportion of the inner aqueous phase is 50 to 200 parts by weight per 100 parts by weight of the outer particle layer forming hydrophobic silica.

7. Elektroskopische Markierungsteilchen für die Entwicklung elektrostatischer latenter Bilder, dadur ch gekennzeichnet, daß die Teilchen durch Lösung eines wasserlöslichen Farbstoffes in Wasser und Zumischen von hydrophobem Siliziumdioxidteilchen zu der Lösung in einem Mischer hoher Scherungskraft hergestellt werden, um eine innere wässrige Phase, die den wasserlöslichen Farbstoff enthält, und gleichzeitig eine äußere Schicht, bestehend aus den hydrophoben Siliziumdioxidteilchen, zu erzeugen.7. Electroscopic marking particles for the development of electrostatic latent images, marked with that the particles by dissolving a water-soluble dye in water and mixing in hydrophobic Silica particles are added to the solution in a high shear mixer to create an internal aqueous Phase that contains the water-soluble dye, and at the same time an outer layer, consisting of the hydrophobic Silica particles.

8. Elektroskopische Markierungsteilchen für die Entwicklung elektrostatischer latenter Bilder, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchen wie folgt hergestellt werden: Lösen eines wasserlöslichen Farbstoffes und eines wasserlöslichen Bindemittels in Wasser, Dispergieren eines wasserlöslichen Pigmentes in dieser Lösung und Zumischen von hydrophoben Siliziumdioxidteilchen zu der das Pigment enthaltenden Lösung in einem Mischer hoher Scherungskraft zur Bildung einer inneren wässrigen Phase, die den wasserlöslichen Farbstoff, das wasserlösliche Bindemittel und das wasserdispergierbare Pigment enthält, und gleichzeitig einer äußeren Schicht aus den hydrophoben Siliziumdioxidteilchen.8. Electroscopic marking particles for the development of electrostatic latent images, characterized in that that the particles are prepared as follows: dissolving a water-soluble dye and a water-soluble Binder in water, dispersing a water-soluble pigment in this solution and adding hydrophobic ones Add silica particles to the solution containing the pigment in a high shear mixer to form an internal aqueous phase containing the water-soluble dye, the water-soluble binder and the water-dispersible pigment, and at the same time an outer layer of the hydrophobic silica particles.

9. Elektroskopische Markierungsteilchen für die Entwicklung elektrostatischer latenter Bilder, dadurchgekennzeichnet, daß die Teilchen wie folgt hergestellt werden:9. Electroscopic marking particles for the development of electrostatic latent images, characterized in that the particles are produced as follows:

Ö0981P/0 8 20Ö0981P / 0 8 20

ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED

2 7 /.. O12 7 / .. O1

MERTENS Ä KEILMERTENSÄ KEIL

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-2Q--2Q- H 80 P 65H 80 P 65

Lösen eines wasserlöslichen Bindemittels in Wasser, Dispergieren eines wasserdxspergierbaren Pigmentes in der Lösung und Zumischen von hydrophoben Siliziumdioxidteilchen zu der das wasserdispergierbare Pigment enthaltenden Lösung in einem Mischer hoher Scherungskraft zur Bildung einer inneren wässrigen Phase, welche das wasserlösliche Bindemittel und das wasserdispergierbare Pigment enthält, und gleichzeitig einer äußeren Schicht, bestehend aus den hydrophoben Siliziumdioxidteilchen. Dissolving a water-soluble binder in water, dispersing a water-dispersible pigment in the solution and admixing hydrophobic silica particles to the solution containing the water-dispersible pigment in one High shear mixer to form an internal aqueous phase containing the water-soluble binder and the Contains water-dispersible pigment, and at the same time an outer layer consisting of the hydrophobic silicon dioxide particles.

10. Verfahren zum Entwickeln elektrostatischer latenter Bilder auf der dielektrischen oder fotoleitenden Oberfläche eines Aufzeichnungsgliedes, gekennzeichnet durch die Verwendung der elektroskopischen Markierungsteilchen nach einem der Ansprüche 1 bis 9. 10. Process for developing electrostatic latent images on the dielectric or photoconductive surface of a recording member by using the electroscopic marking particles according to any one of claims 1 to 9.

809818/0820809818/0820

ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED