Okado, Kenji, Ohta-ku, Tokyo, JP; Fujita, Ryoichi, Ohta-ku, Tokyo, JP; Mikuriya, Yushi, Ohta-ku, Tokyo, JP; Yachi, Shinya, Ohta-ku, Tokyo, JP; Yoshizaki, Kazumi, Ohta-ku, Tokyo, JP
Die Erfindung betrifft ein Entwicklungsmittel vom Zweikomponententyp,
das einen magnetischen Träger verwendet, der zum Entwickeln von elektrostatischen
Bildern verwendet wird, um elektrostatische Bilder bei der Elektrophotographie,
elektrostatischen Aufzeichnung usw. zu entwickeln. Diese betrifft auch ein Bilderzeugungsverfahren.
Als Elektrophotographie werden verschiedene Verfahren in US-Patent
Nr. 2 297 691, japanischen Patentveröffentlichungen Nr. 42-23910 und Nr. 43-24748
usw. offenbart. In diesen Verfahren werden Kopien oder Drucke erhalten, die ein
elektrostatisches Latentbild auf eine lichtempfindliche Schicht eines elektrostatischen
Bild tragenden Elementes bei Bestrahlung eines Lichtbildes zur Erzeugung eines elektrostatischen
Bildes erzeugt wird, anschließend ein Toner auf das elektrostatische Bild zur
Entwicklung von diesem angezogen wird und so ein Tonerbild erzeugt wird, und das
Tonerbild auf ein Transfermedium, wie etwa Papier, je nach Gelegenheit, übertragen
wird, gefolgt von Fixieren von Wärme, Druck, Wärme und Druck, oder Lösungsmitteldampf.
In dem Schritt zum Entwickeln des elektrostatischen Bildes wird das
Tonerbild erzeugt, indem elektrostatische Wechselwirkung zwischen einem triboelektrisch
aufgeladenen Toner und dem elektrostatischen Bild verwendet wird. Von Verfahren
zum Entwickeln elektrostatischer Bilder unter Verwendung von Tonern wird gewöhnlich
vorzugsweise ein Entwicklungsverfahren, das Verwenden von einem Entwicklungsmittel
vom Zweikomponententyp gemacht, das aus einer Mischung eines Toners und eines Trägers
gebildet ist, in Vollfarbkopiermaschinen oder Druckern verwendet, die zum Erzeugen
hochqualitativer Bilder benötigt werden.
Bei einem solchen Entwicklungsverfahren verleiht der Träger positive
oder negative elektrische Ladung auf den Toner in einer geeigneten Menge durch triboelektrisches
Aufladen, und trägt den Toner auf seiner Oberfläche durch elektrostatische
Anziehung, die dem triboelektrischen Aufladen zuschreibbar ist.
Das Entwicklungsmittel mit dem Toner und dem Träger wird auf
eine intern mit einem Magneten ausgestattete Entwicklungshülse in einer vorgeschriebenen
Schichtdicke mittels eines Entwicklungsmittelschichtdickenregulierungselements beschichtet,
und dann unter Verwendung einer Magnetkraft zu einer Entwicklungszone transportiert,
die zwischen dem elektrostatischen Bild tragenden Element (lichtempfindlichen Element)
und der Entwicklungshülse gebildet ist.
Eine bestimmte Entwicklungsbiasspannung wird über das lichtempfindliche
Element und die Entwicklungshülse angelegt gehalten, und der Toner nimmt bei
der Entwicklung auf das lichtempfindliche Element in der Entwicklungszone teil.
Es gibt verschiedene Leistungen, die für den Träger benötigt
werden. Insbesondere wichtige Leistungen können eine geeignete Aufladungsleistung,
Kurzschlussfestigkeit gegenüber angelegter Spannung, Stoßbeständigkeit,
Abriebsbeständigkeit, Verbrauchsbeständigkeit und Entwicklungsbeitrag
einschließen.
Zum Beispiel kann bei Verwendung von Tonern für eine lange Zeitdauer
ein Toner, der ein Verbrauchstoner genannt wird, der nicht zur Entwicklung beiträgt,
an die Trägeroberfläche schmelzanhaften und so eine Tonerfilmbildung verursachen,
so dass durch eine Verschlechterung des Entwicklungsmittels und konkurrierend damit
eine Verschlechterung der Bildqualität von entwickelten Bildern verursacht
wird.
Im Allgemeinen kann ein Träger mit einer zu großen wagenspezifischen
Gravität eine große Last auf das Entwicklungsmittel anlegen, wenn das
Entwicklungsmittel auf der Entwicklungshülse in einer vorgeschriebenen Schichtdicke
mittels der Entwicklungsmittelschichtdicke gebildet wird oder wenn das Entwicklungsmittel
in einer Entwicklungseinheit bewegt wird. So kann ein solcher Träger (ein)
Tonerfilmbildung, (b) Trägerbruch und (c) Tonerverschlechterung verursachen.
Folglich besteht die Tendenz, dass eine Verschlechterung des Entwicklungsmittels
und konkurrierend damit eine Verschlechterung der Bildqualität von entwickelten
Bildern verursacht wird.
Mit Zunahme des Teilchendurchmessers von Trägern nimmt die auf
das Entwicklungsmittel angelegte Last ähnlich dem Vorstehenden zu, und somit
besteht die Tendenz, dass die Vorstehenden (ein) bis (c) auftreten, so dass die
Tendenz besteht, dass eine Verschlechterung des Entwicklungsmittels auftritt. Zudem
besteht die Tendenz, dass (g) Feinlinienwiedergabefähigkeit in den entwickelten
Bildern herabgesetzt wird.
Demgemäß ist es bei Verwendung von Trägern, die die
Tendenz zur Verursachung der vorstehenden Punkte (a) bis (c) besitzen,
Zeit und Arbeit aufzuwenden, um die Entwicklungsmittel durch neue periodisch auszutauschen.
Da solche Träger unökonomisch sind, ist es zudem erwünscht, die auf
Entwicklungsmittel angelegte Last herabzusetzen oder die Stoßbeständigkeit
und Verbrauchsbeständigkeit von Trägern zu verbessern, um so die Vorstehenden
(ein) bis (c) zu verhindern und die Lebensdauer Entwicklungsmitteln zu verlängern.
Bei Herstellung von Trägern mit einem kleineren Teilchendurchmesser
besteht die Tendenz, dass (e) die Träger auf dem elektrostatischen Bild tragenden
Element anhaften. Zudem besitzt in dem Fall, dass der Toner einen konstanten Teilchendurchmesser
besitzt und nur der Träger mit einem kleinen Teilchendurchmesser hergestellt
ist (f) der Toner eine breitere Ladungsmengenverteilung und ruft so das Phänomen
hervor, wonach ein Toner, der aufgeladen wurde, ungewollt zu Nicht-Bildflächen
fliegt (nachstehend "Nebel" genannt), insbesondere bei Entwicklung in einer Umgebung
mit niedriger Feuchtigkeit.
Als ein Träger zur Lösung der vorstehenden Probleme (a)
bis (f) ist ein magnetischer Feinteilchen dispergierter Harzträger in der Technik
bekannt. Dieser Träger besitzt Teilchen mit wenig aus der Form stammender Spannung,
kann relativ leicht sphärisch hergestellt werden, ergibt eine hohe Teilchenfestigkeit,
und besitzt eine gute Fließfähigkeit. Er ermöglicht auch eine über
einen breiten Bereich reichende Steuerung der Teilchengrößenverteilung.
Somit ist dieser Träger für Hochgeschwindigkeitskopiermaschinen oder Hochgeschwindigkeitslaserstrahldrucker
geeignet, worin die Entwicklungshülse oder der Magnet in der Hülse bei
einer hohen Umdrehungszahl rotiert wird.
Der magnetische Feinteilchen dispergierte Harzträger wird in
JP-A-54-66134 und 61-9659 offenbart. Jedoch besitzt ein solcher magnetischer Teilchenträger
eine kleine Sättigungsmagnetisierung, wenn ein magnetisches Material nicht
in einer großen Menge eingebaut wird. Hierdurch besteht die Tendenz, dass der
Träger an das elektrostatische Bild tragende Element zur Zeit der Entwicklung
anhaftet, und es kann notwendig werden, dass Entwicklungsmittel nachzufüllen
oder intern ein Bilderzeugungsgerät mit einem Mechanismus zum Sammeln des angehafteten
Trägers bereitzustellen.
In dem Fall, dass das magnetische Material in einer großen Menge
in den magnetischen Feinteilchen dispergierten Harzträger eingebaut wird, ist
das magnetische Material in einer großen Menge hinsichtlich des Bindemittelharzes
vorhanden, was zu einem schwachen Stoßwiderstand führt. So besteht bei
Erzeugung des Entwicklungsmittels auf der Entwicklungshülse in einer vorgeschriebenen
Schichtdicke mittels des Entwicklungsmittelschichtdickenregulierungselementes die
Tendenz, dass das magnetische Material von dem Träger abgeht, was zu der Tendenz
führt, dass eine Verschlechterung des Entwicklungsmittels verursacht wird.
Zudem ist in dem Fall, dass das magnetische Material in einer großen
Menge in dem magnetischen Material in einer großen Menge in dem magnetischen
Feinteilchen dispergierten Harzträger eingebaut wird, ein magnetisches Material
mit einem niedrigen spezifischen Widerstand in einer großen Menge vorhanden,
so dass der Träger niedrigen spezifischen Widerstand besitzt. Folglich besteht
die Tendenz, dass fehlerhafte Bilder wegen eines Leckstrom der Biasspannung, die
zur der Entwicklung angelegt wird, auftreten.
Eine Technik zum Beschichten von Trägerkernen mit einem Harz
wird in JP-A-58-21750 offenbart. Ein solcher harzbeschichteter Träger kann
bezüglich der Verbrauchsbeständigkeit, Stoßbeständigkeit und
Kurschlusswiderstandsfähigkeit gegenüber angelegter Spannung verbessert
werden. Zudem kann bezüglich der Aufladungseigenschaften des Trägers zum
Beschichten die Aufladungsleistung des Toners gesteuert werden. Demgemäß
können die erwünschten elektrischen Ladungen dem Träger verliehen
werden, indem Harze zum Beschichten ausgewählt werden.
Jedoch besteht sogar bei dem harzbeschichteten Träger, wenn das
Harz in einer großen Menge beschichtet wird und der spezifische Widerstand
des Trägers hoch ist, das Phänomen des Aufladens des Toners in einer Umgebung
mit niedriger Feuchtigkeit. Zudem kann beim Beschichten des Harzes in einer kleinen
Menge der Träger einen so exzessiv kleinen spezifischen Widerstand besitzen,
dass die Tendenz besteht, dass fehlerhafte Bilder wegen eines Leckstroms der Biasspannung
auftreten.
Sogar, wenn der spezifische Widerstand des harzbeschichteten Trägers
als geeignete spezifischer Widerstand bei der Messung bewertet wird, besteht Tendenz,
dass einige Beschichtungsharze fehlerhafte Bilder aufgrund der Leckspannung der
Entwicklungsbiasspannung verursachen oder die Tendenz, dass das Phänomen des
Aufladens von Toner in einer Umgebung mit niedriger Feuchtigkeit auftritt. Als ein
Träger mit verbesserter Oberflächenkontaminationsbeständigkeit, Stoßbeständigkeit,
Umweltabhängigkeit des Aufladens, Anstieg des Aufladens, Austauschleistung
von elektrischen Ladungen usw. offenbart JP-A-4-198946 einen magnetischen
Träger, der mit einem Aminosilankupplungsmittel oberflächenbehandelte
magnetisches Kernteilchen umfasst und Beschichtungsschichten aufweist, die aus einem
Harz mit funktionalen Gruppen gebildet sind, die mit diesem reagieren können.
JP-A-7-10452, 10-39547 und 10-39589 offenbaren einen magnetischen Träger, der
mit Siliconharzbeschichtungsschichten ausgestattet ist, die ein Silankupplungsmittel
enthalten. Im Einzelnen beschreibt JP-A-10-39547, dass EP-A-0801335 entspricht,
das in einem magnetischen Feinteilchen dispergierten Harzträger, das Kompositteilchen
umfasst, die anorganische Verbindungsteilchen und ein Bindemittelharz enthalten,
ein Träger, worin ein Kupplungsmittel mit Aminogruppe als ein Behandlungsmittel
zum Behandeln anorganischer Verbindungsteilchen genauso wie zum Behandeln von Kompositteilchen
verwendet wird. Ferner ist es bei den Trägern, die in den vorstehend erwähnten
Veröffentlichungen offenbart werden schwierig, den spezifischen Widerstand
des Silankupplungsmittels zu steuern. Folglich besteht die Tendenz, dass Ladungseigenschaften
unter dem Einfluss der restlichen funktionalen Gruppen und nicht umgesetzter Materie
variieren und zudem kann der spezifische Widerstand mit Schwierigkeit gesteuert
werden. So verbleibt das Problem, dem Toner eine ausreichende Aufladungsleistung
mit weniger Umweltvariation stabil zu verleihen. In Entwicklungsmitteln, die auch
vorgeschlagen werden, besteht die Tendenz, dass das Beschichtungsharz in einer so
unzureichenden Festigkeit angehaftet bleibt, dass das Beschichtungsharz abgeht,
wenn großflächige Bilder, die einen großen Tonerverbrauch beinhalten,
auf einer großen Anzahl von Blättern kopiert werden, wobei die Tendenz
besteht, dass Änderungen der Ladungsmenge von Tonern hervorgerufen werden.
So ist versucht worden einen magnetischen Träger bereitzustellen,
der schwierige Anforderungen, die bezüglich der Qualität aufgestellt werden,
erfüllt werden können, z. B. verschiedenen Kopierzielen, wie etwa feinen
Linien, kleinen Druckzeichen, Photographien oder Farboriginalen angepasst werden
können und zudem eine hohe Bildqualität, hohe Abstufung, hohe Geschwindigkeit
und hohe Betriebsleistung erfüllen können.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Entwicklungsmittel
vom Zweikomponententyp bereitzustellen, das Verwendung von einem magnetischen Träger
macht, dass die vorstehend diskutierten Probleme gelöst hat.
Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Entwicklungsmittel
vom Zweikomponententyp bereitzustellen, das Verwendung von einem magnetischen Träger
macht, der frei von Trägeradhäsion ist, das Auftreten von Schleiern verhindern
kann und hochqualitative Tonerbilder erzeugen kann.
Eine anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Entwicklungsmittel
vom Zweikomponententyp bereitzustellen, das Verwendung von einem magnetischen Träger
macht, der nicht von Temperatur und Feuchtigkeit abhängt und sehr winzige Farbtonerbilder
mit einer hohen Bildqualität erzeugen kann.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Entwicklungsmittel
vom Zweikomponententyp bereitzustellen, das Verwendung von einem magnetischen Träger
macht, das frei von Bildverschlechterung ist, sogar bei Bildwiedergabe auf einer
großen Anzahl von Blättern, wobei eine überlegene Betriebsleistung
erreichbar ist.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Bilderzeugungsverfahren
bereitzustellen, das Verwendung von dem vorstehenden Entwicklungsmittel vom Zweikomponententyp
macht.
Zur Erreichung der vorstehenden Ziele stellt die vorliegende Erfindung
ein Entwicklungsmittel vom Zweikomponententyp bereit, das einen negativ aufladbaren
Toner umfasst, der Tonerteilchen und einen externen Zusatzstoff und einen magnetischen
Feinteilchen dispergierten Harzträger umfasst;
worin
i) der magnetische Feinteilchen dispergierte Harzträger Kompositteilchen
umfasst, die mindestens anorganische Verbindungsteilchen und ein Bindemittelharz
enthalten;
die anorganischen Verbindungsteilchen mit einem lipophilen Behandlungsmittel oberflächenbehandelt
worden sind, dass mindestens eine Art von funktionaler Gruppe (A) besitzt, die aus
der Gruppe ausgewählt ist, die aus einer Epoxidgruppe, einer Aminogruppe, einer
Mercaptogruppe, einer organischen Säuregruppe, einer Estergruppe, einer Ketongruppe,
einer Alkylhalidgruppe und einer Aldehydgruppe, oder eine Mischung des Mittels ausgewählt;
und
die Kompositteilchen, mit mindestens einer Art von Kupplungsmittel oberflächenbehandelt
worden sind, dass mindestens eine Art von funktionaler Gruppe (B) besitzt, die sich
von der funktionalen Gruppe (A), die das lipophile Behandlungsmittel besitzt, unterscheidet; die funktionale Gruppe (B), die das Kupplungsmittel besitzt, eine
funktionale Gruppe oder Gruppen sind, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die
aus einer Epoxidgruppe, einer Aminogruppe und einer Mercaptogruppe besteht; und
ii) der negativ aufladbare Toner einen Gewichtsdurchschnitts-Teilchendurchmesser
von 3 &mgr;m bis 9 &mgr;m besitzt.
In einer anderen Ausführungsform des Entwicklungsmittels stellt
die vorliegende Erfindung ein Entwicklungsmittel vom Zweikomponententyp bereit,
das einen negativ aufladbaren Tonerteilchen und einem externen Zusatzstoff und ein
magnetisch Feinteilchen dispergierten Harzträger umfasst;
wobei;
i) der magnetische Feinteilchen dispergierte Harzträger Kompositteilchen
umfasst, die mindestens anorganische Verbindungsteilchen und ein Bindemittelharz
enthalten;
die anorganischen Verbindungsteilchen mit einem lipophilen Behandlungsmittel oberflächenbehandelt
worden sind, dass mindestens eine Art von funktionaler Gruppe (A) besitzt, das aus
der Gruppe ausgewählt ist, die aus einer Epoxidgruppe, einer Aminogruppe, einer
Mercaptogruppe, einer organischen Säuregruppe, einer Estergruppe, einer Ketongruppe,
einer Alkylhalidgruppe und einer Aldehydgruppe, oder eine Mischung des Mittels besteht;
und
die Kompositteilchen, die mit mindestens einer Art von Harz oberflächenbehandelt
worden sind, dass mindestens eine Art von funktionaler Gruppe (C) besitzt, die sich
von der funktionalen Gruppe (A), die das lipophile Behandlungsmittel besitzt, unterscheidet;
die funktionale Gruppe (C), die das Harz besitzt, eine funktionale Gruppe oder Gruppen
sind, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus einer Epoxidgruppe, einer
Aminogruppe, einer organischen Säuregruppe, einer Estergruppe, einer Ketongruppe,
einer Alkylhalidgruppe, einer Hydroxylgruppe und einer Chlorgruppe besteht; und
ii) der negativ aufladbare Toner einen Gewichtsdurchschnitts-Teilchendurchmesser
von 3 &mgr;m bis 9 &mgr;m besitzt.
Die vorliegende Erfindung stellt auch ein Bilderzeugungsverfahren
bereit, das umfasst:
Aufladen eines elektrostatischen Bild tragenden Elementes, elektrostatisch durch
eine Aufladungseinrichtung;
Belichten des so aufgeladenen elektrostatischen Bild tragenden Elementes, zur Erzeugung
eines elektrostatischen Bildes auf dem elektrostatischen Bild tragenden Element;
Entwickeln des elektrostatischen Bildes durch eine Entwicklungseinrichtung mit einem
Entwicklungsmittel vom Zweikomponententyp zur Erzeugung eines Tonerbildes auf dem
elektrostatischen Bild tragenden Element;
Übertragen des auf dem elektrostatischen Bild tragenden Element erzeugten Tonerbilds,
auf ein Transfermedium über, oder nicht über, ein Zwischentransferelement;
und
Fixieren des Tonerbildes auf das Transfermedium durch eine Wärme-und-Druckfixiereinrichtung;
wobei das Entwicklungsmittel vom Zweikomponententyp einen negativ aufladbaren Toner
mit Tonerteilchen und einem externen Zusatzstoff und einen magnetischen Feinteilchen
dispergierenden Harzträger umfasst;
wobei;
i) der magnetische Feinteilchen dispergierte Harzträger Kompositteilchen,
die mindestens anorganische Verbindungsteilchen enthalten und ein Bindemittelharz,
umfasst; die anorganischen Verbindungsteilchen, mit einem lipophilen Behandlungsmittel
oberflächenbehandelt worden sind, dass mindestens eine Art von funktionaler
Gruppe (A) besitzt, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einer Epoxidgruppe,
einer Aminogruppe, einer Mercaptogruppe, einer organischen Säuregruppe, einer
Estergruppe, einer Ketongruppe, einer Alkylhalidgruppe und einer Aldehydgruppe,
oder mit einer Mischung des Mittels besteht; und
die Kompositteilchen, mit mindestens einer Art von Kupplungsmittel oberflächenbehandelt
worden sind, das mindestens eine Art von funktionaler Gruppe (B) besitzt, die sich
von der funktionalen Gruppe (A), die das lipophile Behandlungsmittel besitzt, unterscheidet;
die funktionale Gruppe (B), die das Kupplungsmittel besitzt, eine funktionale Gruppe
oder Gruppen sind, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus einer Epoxidgruppe,
einer Aminogruppe und einer Mercaptogruppe besteht; und
ii) der negativ aufladbare Toner einen Gewichtsdurchschnitts-Teilchendurchmesser
von 3 &mgr;m bis 9 &mgr;m besitzt.
In einer anderen Ausführungsform des Verfahrens stellt die vorliegende
Erfindung ein Bilderzeugungsverfahren bereit, dass umfasst:
Aufladen eines elektrostatischen Bild tragenden Elements elektrostatisch durch eine
Aufladungseinrichtung;
Belichten des so aufgeladenen elektrostatischen Bild tragenden Elements zur Erzeugung
eines elektrostatischen Bilds auf das elektrostatische Bild tragende Element;
Entwickeln des elektrostatischen Bildes durch eine Entwicklungseinrichtung mit einem
Entwicklungsmittel vom Zweikomponententyp zur Erzeugung eines Tonerbildes
auf dem elektrostatischen Bild tragenden Element;
Übertragen des auf dem elektrostatischen Bild tragenden Element erzeugten Tonerbildes
auf ein Transfermedium über, oder nicht über, ein Zwischentransferelement;
und
Fixieren des Tonerbildes auf dem Transfermedium durch eine Wärme-und-Druckfixiereinrichtung;
wobei das Entwicklungsmittel vom Zweikomponententyp ein negativ aufladbaren Toner,
der Tonerteilchen und einen externen Zusatzstoff aufweist, und einen magnetischen
Feinteilchen dispergierten Harzträger umfasst;
wobei;
i) der magnetische Feinteilchen dispergierte Harzträger Kompositteilchen
umfasst, die mindestens anorganische Verbindungsteilchen und ein Bindemittelharz
enthalten;
die anorganischen Verbindungsteilchen mit einem lipophilen Behandlungsmittel oberflächenbehandelt
worden sind, das mindestens eine Art von funktionaler Gruppe (A) aufweist, das aus
der Gruppe ausgewählt ist, die aus einer Epoxidgruppe, einer Aminogruppe, einer
Mercaptogruppe, einer organischen Säuregruppe, einer Estergruppe, einer Ketongruppe,
einer Alkylhalidgruppe und einer Aldehydgruppe, oder einer Mischung des Mittels
ausgewählt ist; und
die Kompositteilchen, mit mindestens einer Art von Harz oberflächenbehandelt
worden sind, das mindestens eine Art von funktionaler Gruppe (C) besitzt, die sich
von der funktionalen Gruppe (A), die das lipophile Behandlungsmittel besitzt, unterscheidet;
die funktionale Gruppe (C), die das Harz besitzt, eine funktionale Gruppe oder Gruppen
sind, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus einer Epoxidgruppe, einer
Aminogruppe, einer organischen Säuregruppe, einer Estergruppe, einer Ketongruppe,
einer Alkylhalidgruppe, einer Hydroxylgruppe und einer Chlorgruppe besteht; und
ii) der negativ aufladbare Toner einen Gewichtsdurchschnitts-Teilchendurchmesser
von 3 &mgr;m bis 9 &mgr;m besitzt.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Diagrammveranschaulichung eines bevorzugten
Beispiels für ein Bilderzeugungsgerät, das zur Durchführung des Bilderzeugungsverfahrens
gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
2 veranschaulicht ein alternierendes elektrisches
Feld, das in Beispiel 1 verwendet wird.
3 ist eine schematische Veranschaulichung eines Beispiels
für ein Vollfarbbild erzeugendes Gerät, das zum Durchführen des Bilderzeugungsverfahrens
der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
4 ist eine schematische Veranschaulichung eines anderen
Beispiels für ein Bilderzeugungsgerät, das zur Durchführung des Bilderzeugungsverfahrens
gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
5 ist eine schematische Veranschaulichung eines anderen
Beispiels für ein Bilderzeugungsgerät, das zur Durchführung des Bilderzeugungsverfahrens
gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
6 ist eine Diagrammveranschaulichung einer Zelle,
die zur Messung des spezifischen Volumenwiderstands verwendet wird.
KURZE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die Erfinder haben verschiedene Forschungsvorhaben und Untersuchungen
durchgeführt, um die vorstehend diskutierten Probleme zu lösen. Folglich
haben sie entdeckt, dass ein Entwicklungsmittel, das in Kombination aus ein) einem
magnetischen Träger, das einen magnetischen Feinteilchen dispergierten Harzträger
umfasst i) der magnetische Feinteilchen (anorganische Verbindungsteilchen), die
einer spezifischen Oberflächenbehandlung unterzogen worden sind, enthält,
und ii) der mit einem spezifischen Kupplungsmittel oberflächenbeschichtet worden
ist mit b) Tonerteilchen mit einem Gewichtsdurchschnitts-Teilchendurchmesser von
3 bis 9 &mgr;m, die ein festes Wachs in einer spezifischen Menge enthalten können,
zum Verbessern verschiedener Eigenschaften effektiv ist. So haben sie die vorliegenden
Erfindung erreicht.
Der erfindungsgemäß verwendete Toner wird zunächst
beschrieben. Der Toner ist ein negativ aufladbarer Toner mit Tonerteilchen und einem
externen Zusatzstoff.
Der erfindungsgemäß verwendete Toner besitzt einen Gewichtsdurchschnitts-Teilchendurchmesser
(D4) von 3 bis 9,0 &mgr;m, und vorzugsweise von 4,5 bis 8,5 &mgr;m. Zudem kann
der kumulative Verteilungswert des Durchmessers das 1/2fache oder weniger des Zahlendurchschnitts-Teilchendurchmessers
nicht mehr als 20 % bezogen auf die Zahl betragen und der kumulative
Wert der Durchmesserverteilung von 2 oder mehr des Gewichtsdurchschnitts-Teilchendurchmessers
kann nicht mehr als 10 Vol.-% sein. Dies ist bevorzugt, um eine gute elektrische
Ladung, frei von irgendeiner reversen Komponente zu verleihen und die Wiedergabefähigkeit
von latenten Bildpunkten zu verbessern. Zur Verbesserung der triboelektrischen Aufladungsleistung
des Toners und zur weiteren Verbesserung der Punktwiedergabefähigkeit ist es
weiter bevorzugt, dass der kumulative Wert der Durchmesserverteilung des 1/2fachen
oder weniger des Zahldurchschnitts-Teilchendurchmessers nicht mehr als 10 % bezogen
auf die Zahl beträgt und der kumulative Wert der Durchmesserverteilung von
dem zweifachen oder mehr des Gewichtsdurchschnitts-Teilchendurchmessers nicht mehr
als 5 Vol.-% beträgt. Es ist weiter bevorzugt, dass der kumulative Wert der
Durchmesserverteilung des ein 1/2fachen oder weniger des Zahlendurchschnitts-Teilchendurchmessers
nicht mehr als 10 % bezogen die Zahl beträgt und der kumulative Wert der Verteilung
des Durchmessers des zweifachen oder mehr des Gewichtsdurchschnitts-Teilchendurchmessers
nicht mehr als 2 Vol.-% beträgt.
Wenn der Toner einen Gewichtsdurchschnitts-Teilchendurchmesser (D4)
von mehr als 9 &mgr;m besitzt, besitzt der Toner, der elektrostatische Teilchen
entwickelt, große Teilchen, und somit kann er es erschweren, eine gegenüber
elektrostatischen Bildern wirklichkeitsgetreue Entwicklung durchzuführen, sogar
wenn der magnetisch beschichtete Träger mit einer niedrigen magnetischen Kraft
ausgestattet wird. Zudem besteht die Tendenz, dass der Toner zur Zeit des elektrostatischen
Transfers streut. Ein Toner mit einem Gewichtsdurchschnitts-Teilchendurchmesser
(D4) von weniger als 3 &mgr;m kann eine niedrige Handhabungsleistung wie ein Pulver
bewirken.
Wenn der kumulative Wert der Durchmesserverteilung von dem 1/2fachen
oder weniger des Zahlendurchschnitts-Teilchendurchmessers mehr als 20 % bezogen
auf die Zahl beträgt, kann der Toner feinen Tonerteilchen nicht gut eine elektrische
Ladung verleihen, was zu einer breiten triboelektrischen Verteilung führt und
so das Problem einer Ladung im Teilchendurchmesser während des Betriebs wegen
schlechter Aufladung (Erzeugung reverser Komponenten) oder Lokalisierung des Teilchendurchmessers
des Toners, der bei der Entwicklung teilnimmt, verursacht. Wenn der kumulative Wert
der Verteilung des Durchmessers des zweifachen oder mehr des Gewichtsdurchschnitts-Teilchendurchmessers
andererseits mehr als 10 Vol.-% beträgt, kann der Toner nicht gut durch den
magnetischen Harzträger aufgeladen werden und zudem wird es erschwert elektrostatische
Bilder wirklichkeitsgetreu zu entwickeln.
Die Teilchengrößenverteilung des Toners kann z. B. durch
ein Verfahren gemessen werden, das Verwendung von einem Coulter-Zähler macht.
Eine spezifische Messung wird nachstehend beschrieben.
Als ein in dem Toner verwendetes Bindemittelharz können die folgenden
Bindemittelharze verwendet werden.
Zum Beispiel sind Homopolymere von Styrol oder deren Derivate, wie
etwa Polystyrol; Poly-p-chlorostyrol und Polyvinyltoluol; Styrolcopolymer wie etwa
Styrol-p-chlorstyrolcopolymer, ein Styrol-Vinyltoluolcopolymer, ein Styrol-Vinylnaphthalencopolymer,
ein Styrol-Acrylatcopolymer, ein Styrol-Methacrylatcopolymer, ein Styrol-Methyl-&agr;-Chlormethacrylatcopolymer,
ein Styrol-Acrylonitrilcopolymer, ein Styrol-Methylvinylethercopolymer, ein Styrol-Ethylvinylethercopolymer,
ein Styrol-Methylvinylketonecopolymer, ein Styrol-Butadienecopolymer, ein Styrol-Isoprencopolymer
und ein Styrol-Acrylonitrilindencopolymer; Polyvinylchlorid, Phenolharzes, natürlich
harzmodifizierte Phenolharze, natürlich harzmodifizierte Maleinsäureharze,
Acrylharze, Methacrylharze, Polyvinylacetat, Siliconharze, Polyesterharze, Polyurethane,
Polyamidharze, Furanharze, Epoxidharze, Xylolharze, Polyvinylbutyral, Terpenharze,
Cumaronindenharze, und Petroleumharze brauchbar. Als bevorzugte Bindemittelharze
schließen Styrolcopolymere und Polyesterharze ein. Vernetzte Styrolharze sind
auch bevorzugte Bindemittelharze.
Comonomere, die mit Styrolmonomeren der Styrolcopolymere copolymerisierbar
sind, können Vinylmonomere, wie etwa Monocarbonsäure mit einer Doppelbindung
und deren Derivate, wie etwa durch Acrylsäure, Methylacrylat, Ethylacrylat,
Butylacrylat, Dodecylacrylat, Octylacrylat, 2-Ethylhexylacrylat, Phenylacrylat,
Methacrylsäure, Methylmethacrylat, Ethylmethacrylat, Butylmethacrylat, Octylmethacrylat,
Acrylnitril, Methacrylnitril und Acrylamid; Dicarbonsäure mit einer Doppelbindung
und deren Derivate, wie durch Maleinsäure, Butylmaleat, Methylmaleat und Dimethylmaleat
beispielhaft dargestellt; Vinylester, wie durch Vinylchlorid, Vinylacetat und Vinylbenzoat
beispielhaft dargestellt; Olefine, wie etwa durch Ethylen, Propylen und Butylen
beispielhaft dargestellt; Vinylketone, wie durch Methylvinylketon und Hexylvinylketon
beispielhaft dargestellt; und Vinylether, wie etwa durch Methylvinylether, Ethylvinylether
und Isobutylvinylether beispielhaft dargestellt; einschließen, von welchen
beliebige allein oder in Kombination aus zwei oder mehreren verwendet werden können.
Erfindungsgemäß kann das Bindemittelharz des Toners eine
THF-lösliche Materie sein, die vorzugsweise ein Zahlendurchschnitts-Molekulargewicht
von 3 000 bis 1 000 000 und weiter bevorzugt von 6 000 bis 200 000.
Die Styrolpolymere oder Styrolcopolymere können vernetzt sein
oder können vermischte Harze aus vernetzten und unvernetzten Harzen sein.
Als ein Vernetzungsmittel können Verbindungen mit hauptsächlich
mindestens zwei polymerisierbaren Doppelbindungen verwendet werden, einschließlich
zum Beispiel aromatische Divinylverbindungen, wie etwa Divinylbenzol und Divinylnaphthalen;
Carbonsäureester mit zwei Doppelbindungen, wie etwa Ethylenglycoldiacrylat,
Ethylglycoldimethacrylat und 1,3-Butandioldimethacrylat; Divinylverbindungen, wie
etwa Divinylanilin, Divinylether, Divinylsulfid und Divinylsulfon; und Verbindungen
mit mindestens drei Vinylgruppen; von welchen beliebige allein oder in Form einer
Mischung verwendet werden können.
Das Vernetzungsmittel kann vorzugsweise in einer Menge von 0,001 bis
10 Gewichtsteilen, basierend auf 100 Gewichtsteilen des polymerisierbaren Monomers,
zugegeben werden.
Der Toner kann ein Ladungssteuerungsmittel enthalten.
Ein Ladungssteuerungsmittel, das den Toner steuern kann, um negativ
aufladbar zu sein, schließt die folgenden Materialien ein.
Zum Beispiel sind organische Metallkomplexsalze und Chelatverbindungen
effektiv, und zudem Monoazometallkomplexe, Acetylacetonmetallkomplexe, aromatische
Hydroxycarbonsäure und deren Metallsalze aromatischen Dicarbonsäuretyp.
Das Ladungssteuerungsmittel kann ferner aromatische Hydroxycarbonsäure, aromatische
Mono- und Polycarbonsäuren, und deren Metallsalze, Anhydride oder Ester, Phenolderivate,
wie etwa Bisphenol; Harnstoffderivate, Metall haltige Salicylsäureverbindungen,
Metall haltige Naphthoesäureverbindungen, Borverbindungen, quaternäre
Ammoniumsalze, Carixarene, Siliciumverbindungen, ein Styrol-Acrylsäurecopolymer,
ein Styrol-Methacrylsäurecopolymer, ein Styrol-Acryl-Sulfonsäurecopolmyer,
und Nicht-Metallcarbonsäureverbindungen einschließen. Es ist insbesondere
bevorzugt, Metallverbindungen von aromatischen Hydroxycarbonsäuren zu verwenden.
Beliebige von diesen Ladungssteuerungsmitteln können in einer
Menge von 0,01 bis 20 Gewichtsteilen, vorzugsweise von 0,1 bis 10 Gewichtsteilen,
und weiter bevorzugt von 0,2 bis 4 Gewichtsteilen, basierend auf 100 Gewichtsteilen
der Harzkomponenten des Toners verwendet werden.
Erfindungsgemäß können Farbstoffe, wie nachstehend
beispielhaft dargestellt, verwendet werden.
Ruß, magnetische Materialien, Farbstoffe, die unter Verwendung
von gelben, Magenta und Cyanfarbstoffen, die nachstehend gezeigt werden, schwarz
getönt sind, können als schwarze Farbstoffe verwendet werden.
Als ein gelber Farbstoff werden Kondensationsazoverbindungen, Isoindolinonverbindungen,
Anthrachinonverbindungen, Azometallkomplexe, Metallverbindungen und Allylamidverbindungen
verwendet werden. Im Einzelnen angegeben werden C.I. Pigment Yellow 12, 13, 14,
15, 17, 62, 74, 83, 93, 94, 95, 109, 110, 111, 128, 129, 147, 168 und 180 vorzugsweise
verwendet. Farbstoffe, wie etwa C.I. Solvent Yellow 162, können auch in Kombination
verwendet werden.
Als ein Magentafarbstoff werden Kondensationsazoverbindungen, Diketopyrropyrrolverbindungen,
Anthrachinonverbindungen, Chinacridonverbindungen, basische Farbstoffbeizenfarbstoffverbindungen,
Naphtholverbindungen, Benzimidazolonverbindungen, Thioindigoverbindungen und Perylenverbindungen
verwendet. Im Einzelnen angegeben werden vorzugsweise C.I. Pigment Red 2, 3, 5,
6, 7, 23, 48:2, 48:3, 48:4, 57:1, 81:1, 144, 146, 166, 169, 177, 184, 185, 202,
206, 220, 221 und 254 verwendet.
Als ein Cyanfarbstoff können Kupferphthalocyaninverbindungen
und deren Derivate, Anthrachinonverbindungen und basische Farbstoffbeizenfarbstoffverbindungen
verwendet werden.
Im Einzelnen angegeben werden vorzugsweise C.I. Pigment Blue 1, 7,
15, 15:1, 15:2, 15:3, 15:4, 60, 62 und 66 insbesondere bevorzugt verwendet werden.
Beliebige von diesen Farbstoffen können allein, in der Form einer
Mischung oder in dem Zustand einer festen Lösung verwendet werden. Die erfindungsgemäß
verwendeten Farbstoffe werden unter Berücksichtigung des Glanzwinkels, der
Chromatizität, der Helligkeit der Wetterfestigkeit, der Transparenz auf OHP-Filmen
und der Dispergierfähigkeit in Tonerteilchen ausgewählt. Der Farbstoff
kann in einer Menge von 1 bis 20 Gewichtsteilen, basierend auf 100 Gewichtsteilen
der Harzzusammensetzungen des Toners zugegeben werden.
Ein Wachs kann in dem Toner enthalten sein. Als bevorzugte Wachse
können diejenigen verwendet werden, die ein Verhältnis des Gewichtsdurchschnitts-Molekulargewichts
(Mw) zum Zahlendurchschnitts-Molekulargewicht (Mn), Mw/Mn von nicht mehr als 1,45,
und weiter bevorzugt nicht mehr als 1,30 in der Molekulargewichtsverteilung, gemessen
durch Gelpermeationschromatographie (GPC) besitzen. Wenn das Wachs den Wert von
Mw/Mn von nicht mehr als 1,45 besitzt, kann eine gute Gleichförmigkeit der
fixierten Bilder und eine gute Transferleistung erreicht werden. Gute Ergebnisse
können auch hinsichtlich der Verhinderung einer Kontamination auf einer Kontaktaufladungseinrichtung
erhalten werden, die das lichtempfindliche Element in Kontakt mit diesem auflädt.
Ein Wachs, das zusätzlich zu dem Wert von Mw/Mn von nicht mehr
als 1,45 einen Löslichkeitsparameter von 8,4 bis 10,5 aufweist, kann auch verwendet
werden, wodurch der Toner eine gute Fluidität und Lagerungsstabilität
besitzen kann, und gleichförmig fixierte Bilder ohne ungleichförmigen
Glanz können erhalten werden. Zudem kann ein Toner erhalten werden, der kaum
irgendein Erhitzungselement von Fixiereinheiten kontaminiert und eine gute Fixierleistung
und gute Lichttransmissionseigenschaften auf fixierten Bildern besitzt. Zudem bedeckt
bei Erzeugung von Vollfarb-OHP-Bildern mit einer guten Transparenz durch Tonerschmelzen
ein Teil oder das Ganze des Wachses das Erhitzungselement in geeigneter Weise, und
somit können die Vollfarb-OHP-Bilder ohne Verursachung irgendeines Offsets
des Toners erzeugt werden.
Wenn das Wachs einen Wert von Mw/Mn von mehr als 1,45 besitzt, kann
der Toner eine niedrige Fluidität besitzen und so einen ungleichförmigen
Glanz auf fixierten Bildern verursachen, und zudem besteht die Tendenz, dass der
Toner eine niedrige Transferleistung besitzt und eine Kontamination auf der Kontaktaufladungseinrichtung
verursacht.
In der vorliegenden Erfindung werden die Molekulargewichtsverteilung
des Wachses durch GPC unter nachstehend gezeigten Bedingungen gemessen.
- GPC-Messbedingungen –
Gerät: GPC-150C (hergestellt von Waters Co.)
Säule: GMH-HAT 30 cm, Kombination von zwei Säulen (erhältlich
von Toso Co., Ltd.)
Probe: 0,4 ml der Probe mit einer Konzentration von 0,15 % wird eingespritzt.
Das Molekulargewicht wurde unter den vorstehend gezeigten Bedingungen
gemessen. Das Molekulargewicht der Probe wird unter Verwendung einer Molekulargewichtskalibrierungskurve
berechnet, die aus einer monodispersen Polyurethanstandardprobe hergestellt wurde.
Der berechnete Wert wird ferner durch Umwandeln des Wertes hinsichtlich Polyethylen
gemäß dem Umwandlungsausdruck berechnet, der aus der Mark-Houwink-Viskositätsgleichung
abgeleitet wurde.
Das erfindungsgemäß verwendete Wachs kann vorzugsweise einen
Schmelzpunkt von 30 bis 150°C, und weiter bevorzugt von 50 bis 120°C besitzen.
Wenn das Wachs einen Schmelzpunkt von weniger als 30°C besitzt, besteht die
Tendenz, dass der Toner schlechte Eigenschaften hinsichtlich Anit-Blockiereigenschaften
und Verhinderung der Entwicklungshülsenkontamination und lichtempfindlichen
Elementkontamination beim Kopieren auf vielen Blättern besitzt. Wenn das Wachs
einen Schmelzpunkt von mehr als 150°C besitzt, wird eine exzessive Energie
für seine gleichförmige Vermischung mit dem Bindemittelharz in dem Fall
des Verfahrens zum Herstellen von Tonern durch Pulverisation benötigt. In dem
Fall des Verfahrens zum Herstellen von Tonern durch Polymerisation ist ein solches
Wachs auch nicht erwünscht, da das Herstellungssystem mit großer Größe
hergestellt werden muss, um die Viskosität höher zu machen, so dass es
gleichförmig im Bindemittelharz dispergiert werden kann oder da das Wachs nicht
leicht in einer großen Menge eingebaut werden kann, da es eine Grenze hinsichtlich
der Menge zum Zusammenschmelzen besitzt.
Der Schmelzpunkt des Wachses bezieht sich auf die Temperatur, die
einen maximalen Hauptpeakwert in der endothermen Kurve entspricht,
gemessen gemäß ASTM D3418-8.
Die gemäß ASTM D3418 8 durchgeführte Messung wird unter
Verwendung z. B. eines DSC-7, .hergestellt von Perkin Eimer Co. durchgeführt.
Die Temperatur an dem Detektierabschnitt der Vorrichtung wird auf der Basis von
Schmelzpunkten von Indium und Zink korrigiert, und die Wärme wird auf der Basis
der Wärme der Fusion von Indium korrigiert. Die Probe wird in eine Pfanne aus
Aluminium gefüllt und eine leere Pfanne wird als Kontrolle aufgestellt, um
eine Messung bei einer Temperaturanstiegsrate von 10°C/min in dem Bereich von
20 bis 200°C durchzuführen.
Das erfindungsgemäß verwendete Wachs kann eine Schmelzviskosität
bei 100°C von 1 bis 50 mPas·sec besitzen, und weiter bevorzugt von 3 bis
30 mPas·sec. Wenn das Wachs eine Schmelzviskosität von weniger von weniger
als 1 mPas·sec besitzt, besteht Tendenz, dass es einen Schaden aufgrund einer
Scherkraft verursacht, zwischen dem Toner und dem Träger zur Zeit der Entwicklung
wirkt, was die Tendenz hervorruft, dass der externe Zusatzstoff in Tonerteilchen
vergraben wird oder ein Zusammenbrechen des Toners verursacht. Wenn das Wachs eine
Schmelzviskosität von mehr als 50 mPas·sec besitzt, können Dispersoide
zu hohe Viskosität besitzen, wenn Toner durch Polymerisation hergestellt werden,
so dass es nicht leicht ist, feine teilchenförmige Toner mit einem gleichförmigen
Teilchendurchmesser zu erhalten, wobei die Tendenz besteht, dass Toner mit einer
Breitenteilchengrößenverteilung bereitgestellt werden.
Die Schmelzviskosität des Wachses kann mit einer Walze vom Kornplattentyp
(PK-1) mittels VT-500, hergestellt von HAAKE Co. gemessen werden.
Das erfindungsgemäß verwendete Wachs kann zudem in der Molekulargewichtsverteilung,
gemessen durch GPC zwei oder mehrere Peaks oder mindestens einen Peak und mindestens
eine Schulter besitzen und zudem in der Molekulargewichtsverteilung ein Gewichtsdurchschnitt-Molekulargewicht
(Mw) von 200 bis 2 000 und ein Zahlendurchschnitts-Molekulargewicht (Mn) von 150
bis 2 000 besitzen. Eine solche Molekulargewichtsverteilung kann durch die Verwendung
von entweder einem einzigen Wachs oder eine Mehrzahl von Wachsen erreicht werden.
Es wurde herausgefunden, dass seine Kristallisierbarkeit folglich herabgesetzt werden
kann und seine Transparenz weiter verbessert werden kann. Als Verfahren zum Vermengen
von zwei oder mehreren Arten von Wachs gibt es keine besonderen Beschränkungen.
Zum Beispiel können sie am Schmelzpunkt oder bei höheren Temperaturen
der Wachse, die zu vermengen sind, mittels einer Dispersionsmaschine vom Mediatyp,
wie etwa einer Kugelmühle, einer Sandmühle, einer Zerkleinerungsvorrichtung,
einer Apex-Mühle, einer Cobol-Mühle unter Schmelzen vermengt werden. Zudem
können die Wachse, die zu vermengen sind, in einem polymersierbaren Monomer
zur Vermengung mittels der Dispersionsmaschine vom Mediatyp aufgelöst werden.
Hierbei können ein Pigment, ein Ladungssteuerungsmittel und ein Polymerisationsinitiator
als Zusatzstoffe verwendet werden.
Das Wachs kann weiter bevorzugt ein Gewichtsdurchschnitts-Molekulargewicht
(Mw) von 200 bis 1 500 und weiter bevorzugt von 300 bis 1 000 besitzen, und weiter
bevorzugt ein Zahlendurchschnitts-Molekulargewicht (Mn) von 200 bis 1 500, und insbesondere
bevorzugt von 250 bis 1 000 besitzen. Wenn das Wachs ein Mw von weniger als 200
und Mn von weniger als 150 besitzt, kann der Toner Anti-Blockiereigenschaften besitzen.
Wenn das Wachs ein Mw von mehr als 2 00 und ein Mn von mehr als 2 00 besitzt, kann
die Kristallinisierbarkeit des Wachses selbst sich auswirken und so seine Transparenz
herabsetzen.
Das Wachs kann vorzugsweise in einer Menge von 1 bis 40 Gewichtsteilen,
und weiter bevorzugt von 2 bis 30 Gewichtsteilen, basierend auf 100 Gewichtsteilen
des Bindemittelharzes des Toners vermischt werden.
Bei dem Pulverisationstonerherstellungsverfahren, worin eine Mischung,
das Bindemittelharz, den Farbstoff und das Wachs enthält, schmelzgeknetet wird,
gefolgt von Kühlen, Pulverisation und dann Einteilung zur Erhaltung von Tonerteilchen,
kann das Wachs vorzugsweise in einer Menge von 1 bis 10 Gewichtsteilen, usw. bevorzugt
von 2 bis 7 Gewichtsteilen, basierend auf 100 Gewichtsteilen des Bindemittelharzes,
zugegeben werden.
Bei dem Polymerisationstonerherstellungsverfahren, worin eine Mischung,
die das polymerisierbare Monomer, den Farbstoff und das Wachs enthält, polymerisiert
wird, um Tonerteilchen direkt zu erhalten, kann das Wachs vorzugsweise in einer
Menge von 2 bis 40 Gewichtsteilen, weiter bevorzugt 5 bis 30 Gewichtsteilen und
insbesondere bevorzugt 10 bis 20 Gewichtsteilen, basierend auf 100 Gewichtsteilen
des Harzes, das durch Polymerisieren polymerisierbaren Monomere synthetisiert wurde,
zugegeben werden.
Bei dem Polymerisationstonerherstellungsverfahren besitzt, verglichen
mit dem Pulverisationstonerherstellungsverfahren das verwendete Harz eine Polarität,
die niedriger als diejenige des Bindemittelharzes ist, und somit kann das Wachs
leicht in Tonerteilchen in einer großen Menge eingeschlossen werden. So kann
das Wachs, verglichen mit dem Pulverisationstonerherstellungsverfahren, in einer
großen Menge verwendet werden. Dies ist insbesondere zur Verhinderung eines
Offsets zur Zeit des Fixierens effektiv.
Wenn das Wachs in einer Menge vermischt wird, die niedriger als die
untere Grenze ist, kann der Effekt der Verhinderung eines Offsets herabgesetzt werden.
Wenn dieses in einer Menge von mehr als der oberen Grenze vorhanden ist, kann der
Anti-Blockiereffekt herabgesetzt werden und so den Effekt der Verhinderung des Offsets
auch in schädlicher Weise beeinflussen, wobei die Tendenz besteht, eine Schmelzadhäsion
auf der Trommel und eine Schmelzadhäsion auf der Hülse hervorzurufen.
Insbesondere im Fall des Polymerisationstonerherstellungsverfahrens besteht Tendenz,
dass ein Toner mit einer breiten Teilchengrößenverteilung erzeugt wird.
Erfindungemäß verwendbare Wachse können z. B. Paraffinwachse,
Polyolefinwachse, modifizierte Produkt von diesen (z. B. Oxide oder aufgepfropfte
Produkte) höhere Fettsäuren, Esterwachse und Metallsalze davon, Amidwachse,
und Esterwachse einschließen. Insbesondere Esterwachse sind angesichts eines
Vorteils, dass Vollfarb OHP-Bilder mit einer höheren Abstufung erhalten werden
können, bevorzugt.
Das Esterwachs, das vorzugsweise in der vorliegenden Erfindung verwendet
wird, kann durch ein Verfahren hergestellt werden, das z. B. eine Synthese unter
Durchführung einer Oxidationsreaktion, eine Synthese aus Carbonsäuren
und deren Derivaten, oder eine Reaktion zum Einführen von Estergruppen, wie
durch die Michael-Addionsreaktion typifiziert, verwendet.
Angesichts der Verschiedenheit der Materialien und der Leichtigkeit
der Reaktion kann das Esterwachs, das erfindungsgemäß verwendet wird,
insbesondere bevorzugt durch ein Verfahren hergestellt werden, das ein Dehydrationskondensationsreaktion
einer Carbonsäureverbindung mit einer Alkoholverbindung, wie durch das folgende
Schema (1) gezeigt, oder einer Reaktion eines Säurehalids mit einer
Alkoholverbindung, wie durch das folgende Schema (2) gezeigt, verwendet.
nR1-COOH + R2 (OHn ⇆ R2(OCH-R1)n
+ nH2O(1)nR1-COOH + R2(OHn ⇆ R2(OCH-R1)n
+ nHCl(2)
In den Formeln stellen R1 und R2 jeweils eine
organische Gruppe, wie etwa eine Alkylgruppe, eine Alkenylgruppe, eine Aralkylgruppe
oder eine aromatische Gruppe dar; und n stellt eine ganze Zahl von 1 bis 4 dar.
Die organische Gruppe kann vorzugsweise eine mit 1 bis 50, vorzugsweise 2 bis 45,
und weiter bevorzugt 4 bis 30 Kohlenstoffatomen sein, und kann weiter bevorzugt
geradkettig sein.
Um die vorstehende Estergleichgewichtsreaktion auf ein Produktionssystem
zu übertragen, kann die Reaktion vorzugsweise unter Verwendung eines großen
Überschusses von Alkohol oder unter Verwendung eines Dean-Stark-Wasserseparators
in einem aromatischen organischen Lösungsmittel, das Azeotrop mit Wasser sein
kann, durchgeführt werden. Bei Verwendung des Säurehalids kann eine Base
ein Akzeptor der Säure, die als ein Nebenprodukt gebildet wird, in das aromatische
organische Lösungsmittel zugegeben werden und so der Polyester erzeugt werden;
ein solches Verfahren kann auch verwendet werden.
Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäß verwendeten
Toners werden nachstehend beschrieben. Der erfindungsgemäß verwendete
Toner kann durch jedes von dem Pulverisationsherstellungsverfahren und dem Polymerisationstonerherstellungsverfahren
hergestellt werden.
Bei dem Pulverisationstonerherstellungsverfahren werden das Bindemittelharz,
das Wachs, ein Pigment oder Farbstoff als der Farbstoff oder ein magnetisches Material,
und gegebenenfalls das Ladungssteuerungsmittel und andere Zusatzstoffe gründlich
unter Verwendung einer Mischmaschine, wie etwa einer Henschel-Mischvorrichtung oder
einer Kugelmühle, gründlich vermischt, und dann wird die erhaltene Mischung
unter Verwendung einer Heißknetmaschine, wie etwa einer Erhitzungswalze, einer
Knetvorrichtung oder einer Extrudiervorrichtung, Schmelzgeknetet, um das Harz herzustellen
und so eines nach dem anderen zu schmelzen, worin die Metallverbindung, das Pigment,
der Farbstoff und das magnetische Material dispergiert oder aufgelöst werden.
Das geknetete Produkt, das so erhalten wird, wird zur Verfestigung abgekühlt,
gefolgt von Pulverisation und Einteilen. So kann der Toner erhalten werden.
Wenn notwendig können beliebige gewünschte Zusatzstoffe
ferner gründlich mit dem Toner mittels einer Mischmaschine, wie etwa einer
Henschel-Mischvorrichtung, vermischt werden. So kann der erfindungsgemäß
verwendete Toner erhalten werden.
Bei dem Polymerisationstonerherstellungsverfahren kann der Toner durch
das Verfahren, das in JP-A-56-13945 offenbart wird, worin eine geschmolzene Mischung
in der Luft mittels einer Scheibe oder Vielfachfluiddüsen atomisiert oder gesprüht
wird, um einen sphärischen Toner zu erhalten; das Verfahren, das in JP-PS-36-10231
und JP-A-59-53856 und 59-61842 offenbart wird, worin Toner durch Suspensionspolymerisation
direkt hergestellt werden; ein Dispersionspolymerisationsverfahren, worin Toner
unter Verwendung eines wässrigen organischen Lösungsmittels, worin Monomere
löslich und erhaltene Polymere unlöslich sind, hergestellt werden; ein
Emulsionspolymerisationsverfahren, wie durch seifenfreie Polymerisation typifiziert,
worin Toner durch direkte Polymerisation in Gegenwart eines wasserlöslichen
polaren Polymerisationsinitiators hergestellt werden; oder eine heterogene Agglomeration,
worin primäre polare Emulsionspolymerisationsteilchen zuvor hergestellt werden
und danach polare Teilchen mit elektrischen Ladungen von entgegen gesetzter Polarität
zur Bewirkung von Assoziation zugegeben werden, hergestellt werden.
Insbesondere bevorzugt ist ein Verfahren, worin eine Monomerzusammensetzung,
die mindestens das polymerisierbare Monomer, den Farbstoff und das Wachs enthält,
direkt polymerisiert wird und so Tonerteilchen erzeugt werden.
Bei der Dispersionspolymerisation zeigt der erhaltene Toner einer
sehr scharfe Teilchengrößenverteilung. Jedoch besteht die Tendenz, dass
sein Herstellungsgerät aufgrund eines schmalen Bereichs für die Auswahl
von verwendeten Materialien und wegen der verwendeten organischen Lösungsmittel
vom Standpunkt der Entfernung von hergestellten Abfalllösungsmittel und der
Emflammbarkeit der organischen Lösungsmittel kompliziert und störungsanfällig
ist. Demgemäß ist das Verfahren, worin die Monomerzusammensetzung, die
mindestens das polymerisierbare Monomer, den Farbstoff und das Wachs enthält,
direkt in einem wässrigen Medium polymerisiert wird und so Tonerteilchen hergestellt
werden, bevorzugt. Die Emulsionspolymerisation, wie durch die seifenfreie Polymerisation
typifiziert, ist effektiv, da der Toner eine relativ gleichförmige Teilchengrößenverteilung
besitzen kann. Es besteht jedoch manchmal die Tendenz, dass Umwelteigenschaften
schlecht sind, wenn verwendete Emulgiermittel oder Initiatorenden auf Tonerteilchen
vorhanden sind.
Demgemäß ist erfindungsgemäß die Suspensionspolymerisation,
die unter Normaldruck oder unter Anlegung eines Drucks durchgeführt wird, mit
der relativ leicht feine teilchenförmigen Toner mit einer scharfen Teilchengrößenverteilung
erhalten werden können, insbesondere bevorzugt. Was keine Polymerisation genannt
wird, worin Monomere ferner auf einmal erhaltenen Polymerteilchen adsorbiert werden
und danach ein Polymerisationsinitiator zur Durchführung von Polymerisation
zugegeben wird, kann auch erfindungsgemäß vorzugsweise verwendet werden.
Als eine bevorzugte Form des erfindungsgemäß verwendeten
Toners sei ein Toner erwähnt, in dessen Tonerteilchen das Wachs mit Schalenharzschichten
eingeschlossen ist, wenn ihre Querschnitte mit einem Transmissionselektronenmikroskop
(TEM) beobachtet werden. Da es notwendig ist, dass die Tonerteilchen mit dem Wachs
in einer großen Menge vom Standpunkt der Fixierleistung eingebaut werden, ist
es bevorzugt, dass Wachs mit Schalenharzschichten einzuschließen. Ein Toner,
worin das Wachs nicht eingeschlossen ist, kann nicht gleichförmig dispergiert
werden, was zu einer breiten Teilchengrößenverteilung führt, und
zudem zur Schmelzadhäsion von Toner an Einheiten führt. Als ein spezifisches
Verfahren, durch welches das Wachs in Tonerteilchen eingeschlossen wird, kann ein
Wachs, dessen Materialpolarität in einem wässrigen Dispersionsmedium kleiner
eingestellt ist als das Hauptmonomer verwendet werden und zudem kann eine kleine
Menge an Harz oder Monomer mit einer größeren Polarität zugegeben
werden. So können Tonerteilchen mit einer Kern-/Schalenstruktur, worin das
Wachs mit dem Schalenharz bedeckt ist, erhalten werden. Die Teilchengrößenverteilung
und der Teilchendurchmesser des Toners kann durch ein Verfahren gesteuert werden,
worin die Arten und Mengen von geringfügig wasserlöslichen anorganischen
Salzen oder Dispergiermitteln mit der Wirkung von Schutzkolloiden geändert
werden, oder indem mechanische Apparatbedingungen, z. B. Rührbedingungen, wie
etwa periphere Rotorgeschwindigkeit, Durchgangszeiten und Rührklingenformen,
und die Form der Behälter oder die Feststoffmateriekonzentration in wässrigen
Lösungen gesteuert werden, wodurch der erfindungsgemäß beabsichtigte
Toner erhalten werden kann.
Als ein spezifisches Verfahren zum Messen der Querschnitte der erfindungsgemäßen
Tonerteilchen werden Tonerteilchen in einem bei Raumtemperatur härten Epoxidharz
dispergiert, gefolgt von Härten in einer Umgebung mit einer Temperatur von
40°C für 2 Tage, und das gehärtete Produkt, das erhalten wurde, wird
mit Trirutheniumtetraoxid, und Triosmiumtetraoxid, das gegebenenfalls in Kombination
verwendet wird, gefärbt. Danach werden Proben in Scheiben
mittels eines Mikrotoms mit einer Diamantschneidevorrichtung ausgeschnitten, um
die Form der Querschnitte der Tonerteilchen unter Verwendung eines Transmissionselektronenmikroskops
(TEM) zu messen. Erfindungsgemäß ist es bevorzugt, das Trirutheniumtetraoxidfärbungsverfahren
zu verwenden, so dass ein Kontrast zwischen den Materialien unter Verwendung der
Differenz der Kristallinität zwischen dem verwendeten Wachs und dem Bindemittelharz,
das die Schale zusammensetzt, erzeugt werden kann.
Wenn die Direktpolymerisation als das Verfahren zum Herstellen des
Toners der vorliegenden Erfindung verwendet wird, kann der Toner direkt durch ein
Herstellungsverfahren, wie vorstehend beschrieben, hergestellt werden. Eine Monomerzusammensetzung,
die polymerisierbare Monomere und darin zugegeben das Wachs, den Farbstoff, das
Ladungssteuerungsmittel, einen Polymerisationsinitiator umfasst, und wobei Zusatzstoffe
in Monomeren zugegeben werden, die gleichförmig mittels einer Homogenisiervorrichtung
oder einer Ultraschalldispergiermaschine aufgelöst oder dispergiert werden,
wird in ein wässriges Medium, das ein Dispersionsstabilisierungsmittel enthält,
mittels einer herkömmlichen Rührvorrichtung oder einer Rührvorrichtung,
wie etwa einer Homomischvorrichtung oder einer Homogenisiervörrichtung, dispergiert.
Eine Granulation wird vorzugsweise unter Steuerung der Rührgeschwindigkeit
und -zeit durchgeführt, so das Tröpfchen der Monomerzusammensetzung die
gewünschte Tonerteilchengröße besitzen können. Nach der Granulation
kann Rühren in einem solchen Ausmaß durchgeführt werden, dass der
Zustand der Teilchen beibehalten wird und verhindert werden kann, dass sich die
Teilchen durch die Wirkung des Dispersionsstabilisierungsmittels absetzen. Die Polymerisation
kann bei einer Polymerisationstemperatur, die bei 40°C oder darüber, gewöhnlich
bei 50 bis 90°C eingestellt ist, durchgeführt werden. Bei der letzteren
Hälfte der Polymerisation kann die Temperatur erhöht werden, und zudem
kann das wässrige Medium teilweise bei der letzteren Hälfte der Reaktion
oder nachdem die Reaktion vervollständigt worden ist, entfernt werden, um nicht-umgesetzte
polymerisierbare Monomere, Nebenprodukte usw. zu entfernen, die einen Geruch verursachen
können, wenn der Toner fixiert wurde. Nachdem die Reaktion vervollständigt
worden ist, werden die Tonerteilchen durch Waschen und Filtration, gefolgt von Trocknen,
gesammelt. Bei der Suspensionspolymerisation kann Wasser vorzugsweise als das Dispersionsmedium,
gewöhnlich in einer Menge von 300 bis 3 000 Gewichtsteilen, basierend auf 100
Gewichtsteilen der Monomerzusammensetzung, verwendet werden.
Wenn der Toner direkt durch Polymerisation erhalten wird, schließen
die polymerisierbaren Monomere Styrol; Styrolmonomere wie etwa o-, m- oder p-Methylstyrol
und m- oder p-Ethylstyrol; Acrylat- oder methacrylatmonomere, wie etwa Methylacrylat
oder -methacrylat, Ethylacrylat oder -methacrylat, Propylacrylat oder -methacrylat,
Butylacrylat, oder -methacrylate, Octylacrylat oder -methacrylat, Dodecylacrylat
oder -methacrylat, Stearylacrylat oder -methacrylat, Behenylacrylat oder -methacrylat,
2-Ethylhexylacrylate oder -methacrylat, Dimethylaminoethylacrylat oder -methacrylat,
und Diethylaminoethylacrylat oder -methacrylat; und Olefinmonomere wie etwa Butadien,
Isopren, Cyclohexen, Acryl- oder Methacrylnitril, und Acrylsäureamid.
Als ein Harz mit einer großen Polarität kann dieses polymere
von stickstoffhaltigen Monomeren, wie etwa Dimethylaminoethylmethacrylate und Diethylaminoethylmethacrylate,
Nitrilmonomere wie etwa Acrylonitrile, Halogen haltige Monomere wie etwa Vinylchlorid,
ungesättigte Carbonsäuremonomere wie etwa Acrylsäure und Methacrylsäure,
gesättigte zweibasige Säuremonomere, ungesättigte zweibasige Säureanhydridmonomere,
und Nitromonomere; oder Copolymers von solchen Monomeren mit Styrol oder Styrolmonomeren;
Polyesters; und Epoxid einschließen. Weiter bevorzugte Beispiele sind ein Copolymer
von Styrol mit Acryl- oder Methacrylsäure, ein Styrol-Maleinsäurecopolymer,
ungesättigte Polyesterharze und Epoxidharze.
Der Polymerisationsinitiator z. B. Polymerisationsinitatoren vom Azo-
oder Diazotyp, wie etwa 2,2'-Azobis-(2,4-dimethylvaleronitril), 2,2'-Azobisisobutyronitril),
1,1'-Azobis-(cyclohexan-1-carbonitril), 2,2'-Azobis-4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitril
und Azobisisobutyronitril; Initiatoren vom Peroxidtyp, wie etwa Benzoylperoxid,
Methylethylketonperoxid, Diisopropylperoxycarbonat, Cumolhydroperoxid, t-Butylhydroperoxid,
Di-t-butylperoxid, Dicumoylperoxid, 2,4-Dichlorbenzoylperoxid, Lauroylperoxid, 2,2-Bis(4,4-t-butylperoxycyclohexyl)propan,
und tris-(t-Butylperoxy)triazin; Polymerinitiatoren mit einem Peroxid in der Seitenkette;
Persulfate, wie etwa Kaliumpersulfat und Ammoniumpersulfat; und Hydrogenperoxid
einschließen. Beliebige von diesen können allein oder in Kombination aus
zwei oder mehreren verwendet werden.
Der Polymerisationsinitiator kann vorzugsweise in einer Menge von
0,5 bis 20 Gewichtsteilen, basierend auf 100 Gewichtsteilen des polymerisierbaren
Monomers zugegeben werden.
Zur Steuerung des Molekulargewichts kann ein beliebiges bekanntes
Vernetzungsmittel und Kettentransfermittel zugegeben werden, das vorzugsweise in
einer Menge von 0,01 bis 15 Gewichtsteilen, basierend auf 100 Gewichtsteilen der
polymerisierbaren Monomere zugegeben werden kann.
In dem Dispersionsmedium, das bei Herstellung des Polymerisationstoners
verwendet wird, kann ein geeignetes Dispersionsstabilisierungsmittel, das eine anorganische
Verbindung oder eine organische Verbindung umfasst, vorzugsweise in Übereinstimmung
mit Emulsionspolymerisation, Dispersionspolymerisation, Suspensionspolymerisation,
Keimpolymerisation oder einer Polymerisation, die durch heterogene Agglomeration
durchgeführt wurde, verwendet werden. Als die anorganische Verbindung kann
diese Tricalciumphosphat, Magnesiumphosphat, Aluminiumphosphat, Zinkphosphat, Calciumcarbonat,
Magnesiumcarbonat, Calciumhydroxid, Magnesiumhydroxid, Aluminiumhydroxid, Calciummetasilicat,
Calciumsulfat, Bariumsulfate, Bentonit, Siliciumdioxid und Aluminiumoxid einschließen.
Als die organische Verbindung kann dies Polyvinylalkohol, Gelatine, Methylcellulose,
Methylhydroxypropylcellulose, Ethylcellulose, Carboxymethylcellulosenatriumsalz,
Polyacrylsäure und deren Salze, Stärke, Polyacrylamid, Polyethylenoxide,
ein Poly(hydroxystearinsäure-g-methylmethacrylat-eumethacrylsäure)copolymer,
und nicht-ionische oder ionische oberflächenaktive Mittel einschließen.
Wenn die Emulsionspolymerisation und die Polymerisation, die durch
heterogene Agglomeration durchgeführt wurden, verwendet werden, werden anionische
oberflächenaktive Mittel, kationische oberflächenaktive Mittel, amphotäre
oberflächenaktive Mittel und nicht-ionische oberflächenaktive Mittel verwendet.
Beliebige von diesen Dispersionsstabilisierungsmittel können vorzugsweise in
einer Menge von 0,2 bis 30 Gewichteilen, basierend auf 100 Gewichtsteilen des polymerisierbaren
Monomers, zugegeben werden.
Von diesen Dispersionsstabilisierungsmitteln können bei Verwendung
der anorganischen Verbindung diejenigen, die kommerziell verfügbar sind, wie
sie sind verwendet werden. Zum Erhalt von Feinteilchen kann jedoch die anorganische
Verbindung auch in dem Dispersionsmittel erzeugt werden.
Um diese Dispersionsstabilisierungsmittel fein zu dispergieren kann
ein oberflächenaktives Mittel in einer Menge von 0,001 bis 0,1 Gewichtsteilen,
basierend auf 100 Gewichtsteilen des polymerisierbaren Monomers verwendet werden.
Diese oberflächenaktive Mittel beschleunigt die Stabilisierungswirkung des
Dispersionsstabilisierungsmittels. Als spezifische Beispiele hierfür kann es
Natriumdodecylbenzolsulfonat, Natriumtetradecylsulfat, Natriumpentadecylsulfat,
Natriumoctylsulfat, Natriumoleat, Natriumlaurat, Kaliumstearat und Calciumoleat
einschließen.
Bezüglich der Färbemittel, die in dem Polymerisationstoner
erfindungsgemäß verwendet werden, muss der Polymerisationsinhibitorwirkung
oder wässrigen Phase Transfereigenschaften, die in den Färbemitteln inhärent
sind, Beachtung geschenkt werden. Das Färbemittel sollte vorzugsweise einer
Oberflächenmodifizierung, z. B. hydrophoben Behandlung unterzogen werden, die
die Farbstoffe frei von Polymerisationsinhibierung macht. Insbesondere besitzen
die meisten Farbstoffe vom Farbstofftyp und Ruß eine Polymerisationsinhibitorwirkung
und somit muss besondere Sorgfalt geübt werden, wenn sie verwendet werden.
Ein bevorzugtes Verfahren zur Oberflächenbehandlung der Farbstoffe kann ein
Verfahren einschließen, worin polymerisierbare Monomere zuvor in Gegenwart
von beliebigen dieser Farbstoffe polymerisiert werden. Das resultierende gefärbte
Polymer kann zu der Monomerzusammensetzung gegeben werden. Hinsichtlich des Rußes
kann neben der gleichen Behandlung wie derjenigen bezüglich der Farbstoffe
dieses mit einem Material behandelt werden, das mit funktionalen Oberflächengruppen
des Rußes umgesetzt werden kann, wie durch Polyorganosiloxan beispielhaft dargestellt.
Das Wachs, das in dem Toner enthalten ist, kann vorzugsweise einen
Schmelzpunkt besitzen, der höher als die Glasübergangstemperatur des Bindemittelharzes
ist. Die Temperaturdifferenz zwischen diesen kann vorzugsweise 100°C oder kleiner,
weiter bevorzugt 75°C oder kleiner, und insbesondere bevorzugt 50°C oder
kleiner sein. Wenn diese Temperaturdifferenz größer als 100°C ist,
kann der Toner eine niedrige Temperaturfixierleistung besitzen. Zudem kann diese
Temperaturdifferenz zwischen diesen vorzugsweise 2°C oder größer
sein, da, wenn die beiden zu nah sind, der Toner einen schmalen Temperaturbereich
besitzt, worin seine Lagerungsstabilität und Hochtemperatur Anti-Offseteigenschaften
beide erreicht werden können.
Das Bindemittelharz kann vorzugsweise eine Glasübergangstemperatur
von 40°C bis 90°C besitzen, und weiter bevorzugt von 50°C bis 85°C.
Wenn das Bindemittelharz eine Glasübergangstemperatur unterhalb von 40°C
besitzt, kann der Toner eine niedrige Fließfähigkeit und Lagerungsstabilität
besitzen, und es so erschweren gute Bilder zu erhalten. Wenn das Bindemittelharz
eine Glasübergangstemperatur von mehr als 90°C besitzt, kann der Toner
eine schlechte Fixierleistung bei niedriger Temperatur besitzen und kann zudem eine
niedrige Transmission für transparente Vollfarb-OHP-Blätter aufweisen.
Insbesondere besteht die Tendenz, dass stumpfe Bilder bei Halbltonflächen erzeugt
werden, und es so projizierten Bildern an Chromazität mangelt.
Die Glasübergangstemperatur des Bindemittelharzes wird gemäß
ASTM D3418-8 gemessen. Zum Beispiel diese mit DSC-7, hergestellt von Perkin Elmer
Co. gemessen. Die Temperatur an dem Nachweisabschnitt der Vorrichtung wird auf der
Basis der Schmelzpunkte von Indium und Zink korrigiert, und die Wärme wird
auf der Basis der Fusionswärme von Indium korrigiert. Die Probe wird in eine
Pfanne aus Aluminium gefüllt und eine leere Pfanne wird als Kontrolle aufgestellt,
um die Messung bei einer Rate des Temperaturanstiegs von 10°C/min in dem Bereich
von 20 bis 200°C durchzuführen.
Der externe Zusatzstoff, der extern zu den Tonerteilchen zugegeben
wird, wird nachstehend beschrieben.
Als der erfindungsgemäß verwendete externe Zusatzstoff sind
anorganische Feinpulver, wie etwa Siliciumdioxid, Aluminiumoxid und Titandioxidpulver,
und Feinpulver von Polytetrafluorethylen, Polyvinylidenfluorid, Polymethylmethacrylat,
Polystyrol, Silicon, Ruß und Kohlenstofffluorid bevorzugt verwendbar. Insbesondere
ist hydrophobes Feinsiliciumdioxidpulver, hydrophobes feines Titandioxidpulver oder
hydrophobes feines Aluminiumoxidpulver bevorzugt.
Die externe Zugabe des vorstehenden Feinpulvers für die Tonerteilchen
bringt das Feinpulver wechselseitig in Kontakt zwischen dem Toner und dem Träger
oder zwischen Tonerteilchen und bewirkt so eine Verbesserung der Fließfähigkeit
des Entwicklungsmittels und zudem eine Verbesserung der Lebensdauer des Entwicklungsmittels.
Das vorstehende Feinpulver kann einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von
nicht mehr als 0,2 &mgr;m, und weiter bevorzugt von 3 bis 100 nm besitzen. Wenn
dieser einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von mehr als 0,2 &mgr;m besitzt,
kann er weniger Einfluss auf die Verbesserung der Fließfähigkeit aufweisen,
was zu einer geringen Bildqualität wegen einer schlechten Leistung zur Zeit
der Entwicklung und zur Zeit des Transfers in einigen Fällen führt. Die
Messung des durchschnittlichen Teilchendurchmessers dieser Feinpulver wird nachstehend
beschrieben.
Beliebige dieser Feinpulver können vorzugsweise eine Oberfläche
von 30 m2/g oder mehr, und insbesondere in dem Bereich von 50 bis 400
m2/g als spezifische Oberfläche, gemessen durch das BET-Verfahren
unter Verwendung von Stickstoffabsorption besitzen. Das verwendete Feinpulver kann
vorzugsweise in einer Menge von 0,1 bis 20 Gewichtseilen, basierend auf 100 Gewichtstelen
der Tonerteilchen zugegeben werden.
Da der Toner ein negativ aufladbarer Toner ist sollte ein hydrophob
behandeltes Siliciumdioxid als mindestens eine Art verwendet werden. Dies ist angesichts
der Aufladungsleistung bevorzugt. Das heißt, da das Silicumdioxid eine höhere
negative Aufladbarkeit als Fließmittel, wie etwa Aluminiumoxid oder Titandioxid
besitzt, besitzt dies eine hohe Adhäsion an Tonerteilchen, um irgendeinen freien
externen Zusatzstoff herabzusetzen. Somit kann das elektrostatische Bild tragende
Element von einer Filmbildung, und Aufladungselemente von Kontamination bewahrt
werden. Jedoch besteht mit Zunahme der negativen Aufladbarkeit die Tendenz, dass
ein teilweise freier externer Zusatzstoff sich zum Träger bewegt. Sogar in
einem solchen Fall der erfindungsgemäße mit Kupplungsmittel beschichtete
Träger verhindern, dass der externe Zusatzstoff an den Träger anhaftet,
da er eine niedrige Oberflächenenergie besitzt, die den Siloxaneinheiten des
Kupplungsmittels zuschreibbar sind, die leicht auf Teilchenoberflächen ausgerichtet
werden. Bezüglich des harzbeschichteten Trägers kann auch der gleiche
Effekt erwartet werden, wenn ein Harz Einheiten mit einer niedrigen Oberflächenenergie
besitzt.
Zum Beibehalten der Aufladungsleistung in einer Umgebung mit hoher
Feuchtigkeit kann das anorganische Feinpulver vorzugsweise hydrophob behandelt werden.
Ein Beispiel für eine solche hydrophobe Behandlung wird nachstehend gezeigt.
Ein Silankupplungsmittel ist als eines der hydrophoben Behandlungsmittel
verfügbar. Es kann in einer Menge von 1 bis 40 Gewichtsteilen, und vorzugsweise
von 2 bis 35 Gewichtsteilen, basierend auf 100 Gewichtsteilen des anorganischen
Feinpulvers verwendet werden. Solange wie das Behandlungsmittel in einer Menge von
1 bis 40 Gewichtsteilen vorhanden ist, kann die Feuchtigkeitsbeständigkeit
des Toners verbessert werden, so dass kaum Agglomerate auftreten.
Das erfindungsgemäß verwendete Silankupplungsmittel, kann
diejenigen einschließen, die durch die folgende allgemeine Formel dargestellt
werden:
RmSiYn
worin R eine Alkoxylgruppe oder ein Chloratom darstellt, m eine ganze Zahl von
1 bis 3 ist; Y eine Kohlenwasserstoffgruppe (einschließlich einer Alkylgruppe,
einer Vinylgruppe, einer Glycidoxylgruppe oder einer Methacrylgruppe) darstellt;
und n = 4 – m ist.
Es kann z. B. Dimethyldichlorsilan, Trimethylchlorsilan, Allyldimethylchlorsilan,
Hexamethyldisilazan, Allylphenyldichlorsilan, Benzyldimethylchlorsilan,
Vinyltriethoxysilan; &ggr;-Methacryloxypropyltrimethoxysilan, Vinyltriacetoxysilan,
Divinylchlorsilan und Dimethylvinylchlorsilan einschließen.
Die Behandlung des anorganischen Feinpulvers mit dem Silankupplungsmittel
kann durch ein gewöhnlich bekanntes Verfahren, wie etwa Trockenbehandlung,
worin ein anorganisches Feinpulver durch Bewegung mit einer Wolke hergestellt wurde,
mit einem verdampften Silankupplungsmittel umgesetzt, oder eine Nassbehandlung,
worin ein feines Silicatpulver in einem Lösungsmittel dispergiert wird, und
das Silankupplungsmittel tropfenweise hierzu zur Durchführung der Reaktion
zugegeben wird. Eine solche hydrophobe Behandlung kann in geeigneter Kombination
verwendet werden.
Als ein anderes hydrophobes Behandlungsmittel ist Siliconöl verfügbar.
Gewöhnlich bevorzugt sind diejenigen, die durch die folgende Formel dargestellt
werden:
worin R1 bis R10 gleich oder verschieden sein können
und jeweils ein Wasserstoffatom, eine Hydroxylgruppe, eine Alkylgruppe, ein Halogenatom,
eine Phenylgruppe, eine Phenylgruppe mit einem Substituenten, eine Fettsäuregruppe,
eine Polyoxyalkylengruppe oder eine Perfluoralkylgruppe darstellt; und m und n jeweils
eine ganze Zahl darstellen.
Als bevorzugte Siliconöle werden diejenigen mit einer Viskosität
bei 25°C von 5 bis 2 000 mm2/s verwendet. Siliconöle mit einer
niedrigen Viskosität wegen einem zu niedrigen Molekulargewicht sind nicht bevorzugt,
da eine flüchtige Komponente bei Wärmebehandlung auftreten kann. Andererseits
machen es Siliconöle mit einer hohen Viskosität wegen einem zu hohen Molekulargewicht
schwer, die Oberflächenbehandlung durchzuführen. Als das Siliconöl
sind Methylsiliconöl, Dimethylsiliconöl, Phenylmethylsiliconöl, Chlorphenylmethylsiliconöl,
Alkyl modifizierte Siliconöle, Fettsäure modifizierte Siliconöle
und Polyoxyalkyl modifizierte Siliconöle bevorzugt.
Als die vorstehenden Siliconöle können diejenigen mit der
gleichen Polarität wie die Tonerteilchen vorzugsweise verwendet werden, so
dass der Toner in seiner Aufladungsleistung verbessert werden kann.
Das anorganische Feinpulver kann mit dem Siliconöl durch bekannte
Techniken behandelt werden. Zum Beispiel können das anorganische Feinpulver
und das Siliconöl direkt mittels einer Mischmaschine, wie etwa einer Henschel-Mischvorrichtung,
oder ein Verfahren zum Sprühen des Siliconöls auf das anorganische Feinpulver
verwendet werden. Alternativ kann das Siliconöl in einem geeigneten Lösungsmittel
aufgelöst oder dispergiert werden und danach mit dem anorganischen Feinpulver
gemischt werden, gefolgt von Entfernung des Lösungsmittels.
Das Siliconöl kann in einer Menge von 1,5 bis 60 Gewichtsteilen,
und vorzugsweise von 3,5 bis 40 Gewichtsteilen, basierend auf 100 Gewichtsteilen
des anorganischen Feinpulvers, das zu behandeln ist, verwendet werden. Wenn mit
Siliconöl in einer solchen Menge von 1,5 bis 60 Gewichtsteilen behandelt, kann
das anorganische Feinpulver gleichförmig mit dem Siliconöl oberflächenbehandelt
werden. Somit kann verhindert werden, dass Filmbildung und leere Flächen durch
schlechten Transfer hervorgerufen werden, die Aufladungsleistung des Toners als
Folge der Feuchtigkeitsabsorption in einer Umgebung mit hoher Feuchtigkeit herabgesetzt
wird, und die Bilddichte während des Betriebs herabgesetzt wird.
Zusatzstoffe, die zum Zweck des Verleihens verschiedener Tonereigenschaften
verwendet werden, können vorzugsweise einen Teilchendurchmesser von nicht mehr
als 1/5 des durchschnittlichen Volumendurchmessers der Tonerteilchen angesichts
ihrer Haltbarkeit, wenn intern zu den Tonerteilchen oder extern zu den Tonerteilchen
gegeben, aufweisen. Dieser Teilchendurchmesser der Zusatzstoffe soll einen durchschnittlichen
Teilchendurchmesser von 300 externen Zusatzteilchen, die auf den Oberflächen
der Tonerteilchen vorhanden sind, 30 000 fach mit einem Elektronmikroskop vergrößert,
sein. Als diese Zusatzstoffe, die zum Zweck des Breitstellens verschiedener Eigenschaften
verwendet werden, können z. B. die folgenden verwendet werden.
Als Schleifmittel können diese z. B. mit Metalloxide, wie etwa
Ceroxid, Aluminiumoxid, Magnesiumoxid und Chromoxid, Nitride, wie etwa Siliciumnitrid;
Carbide, wie etwa Siliciumcarbid, und Metallsalze, wie etwa Strontiumtitanat, Calciumsulfat,
Bariumsulfat und Calciumcarbonat einschließen.
Als Schmiermittel können diese z. B. Pulver von Fluorharzen,
wie etwa Vinylidenfluorid und Polytetrafluorethylen, und Fettsäuremetallsalze,
wie etwa Zinkstearat und Calciumstearat einschließen.
Als Ladungssteuerungsteilchen können diese z. B. Metalloxide,
wie etwa, Zinnoxid, Titandioxid, Zinkoxid, Siliciumoxid und Aluminiumoxid, und Ruß
einschließen.
Beliebige von diesen Zusatzstoffen können in einer Menge von
0,1 Teilen bis 10 Gewichtsteilen, weiter bevorzugt von 0,1 Teilen bis 5 Gewichtsteilen,
und insbesondere bevorzugt von 0,5 Teilen bis 5 Gewichtsteilen, basierend auf 100
Gewichtsteilen der Tonerteilchen verwendet werden. Diese Zusatzstoffe können
allein oder in Kombination von zwei oder mehreren verwendet werden.
Der erfindungsgemäß verwendete Toner kann vorzugsweise triboelektrische
Ladungen von -15 bis -40 mC/kg, und weiter bevorzugt von -20 bis -35 mC/kg bei dessen
Mischen mit dem Magnetischen Harzträger aufweisen.
Der erfindungsgemäß verwendete Toner kann einen Formfaktor
SF-1 von 110 bis 140, vorzugsweise von 100 bis 130 besitzen, und kann Verwendung
von mindestens einem hydrophoben Feinsiliciumdioxidpulver als der externe Zusatzstoff
machen. Dies ist bevorzugt, um die Entwicklungsleistung weiter zu verbessern.
Der Träger, der in dem Entwicklungsmittel erfindungsgemäß
verwendet wird, wird nachstehend beschrieben. Der Träger ist ein magnetischer
Feinteilchen dispergierter Harzträger, der Kompositteilchen umfasst, die mindestens
anorganische Feinteilchen und ein Bindmittelharz enthalten.
Der magnetisch Feinteilchen dispergierte Harzträger (nachstehend
"magnetische Harzteile"), der erfindungsgemäß verwendet wird, wird aus
Kompositteilchen erzeugt, deren Teilchenoberflächen mit einem spezifischen
Kupplungsmittelbehandelt worden sind, und die anorganischen Verbindungsteilchen,
die daran dispergiert sind, umfassen.
Die anorganischen Verbindungsteilchen (der Ausdruck "anorganische
Verbindungsteilen" schließt hierbei magnetische Feinteilchen und nicht-magnetische
anorganische Verbindungsteilchen ein), die die Kompostteilchen erfindungsgemäß
zusammensetzen, können diejenigen sein, die in Wasser nicht aufgelöst
werden können und ihre Eigenschaften nicht ändern oder durch Wasser modifizierbar
sind. Als magnetische Feinteilchen sind verschiedene magnetische Teilchen, wie etwa
Magnetitteilchen, Maghematitteilichen, diese Teilchen, die mit Kobalt abgeschieden
oder eingebaut sind, Ferritteilchen vom Magnetoblombittpy, wie Barium, Strontium
oder Barium-Strontium enthalten, und Ferritteilchen vom Spineltyp, die mindestens
eines enthalten, das aus Mangan, Nickel, Zink, Lithium und Magnesium ausgewählt
ist, verwendbar. Als nicht-magnetische anorganische Verbindungsteilen sind Hämatitteilchen,
wasserhaltige Eisenoxidteilchen, Titandioxidteilchen, Siliciumteilchen, Talkteilchen,
Aluminiumoxidteilchen, Bariumsulfatteilchen, Bariumcarbonatteilchen, Cadmiumgelbteilchen,
Calciumcarbonatteilchen und Zinkweißteilchen verwendbar.
Die anorganischen Verbindungsteilchen können eine Teilchenform,
wie etwa kubisch, vieleckig, sphärisch, nadel- oder plattenförmig, besitzen,
von welchen beliebige Formen verwendet werden können. Diese können einen
durchschnittlichen Teilchendurchmesser besitzen, der kleiner als der durchschnittliche
Teilchendurchmesser der Kompositteilchen ist, und können vorzugsweise einen
Zahlendurchschnitts-Teilchendurchmesser von 0,02 bis 5,0 &mgr;m, insbesondere
von 0,02 bis 2 &mgr;m im Fall der magnetischen Feinteilchen, und von 0,05 bis
5 &mgr;m im Fall der nicht-magnetischen anorganischen Verbindungsteilchen besitzen.
Die anorganischen Verbindungsteilchen sind mit einem lipophilen Behandlungsmittel
in ihrer Gesamtheit oder teilweise behandelt worden.
Als das lipophile Behandlungsmittel sind organische Verbindungen,
die eine oder zwei Arten von funktionalen Gruppen besitzen, verwendbar, die aus
einer Epoxidgruppe, einer Aminogruppe, einer Mercaptogruppe, einer organische Säuregruppe,
einer Estergruppe, einer Ketongruppe, einer Alkylhalidgruppe und einer Aldehydgruppe,
oder Mischungen von solchen Verbindungen ausgewählt sind. Beliebige von diesen
können das Ziel der vorliegenden Erfindung erreichen. Von diesen sind Kupplungsmittel
mit funktionalen Gruppen bevorzugt, und Kupplungsmittel vom Silantyp, Kupplungsmittel
vom Titantyp oder Kupplungsmittel vom Aluminiumtyp sind weiter
bevorzugt. Kupplungsmittel vom Silantyp sind insbesondere bevorzugt. Zudem sind
als bevorzugte funktionale Gruppen eine Epoxidgruppe, eine Aminogruppe und eine
Mercaptogruppe angesichts eines Vorteils bevorzugt, dass der Träger eine scharfe
Teilchengrößenverteilung besitzen kann. Die Epoxidgruppe ist angesichts
eines Vorteils weiter bevorzugt, dass der Träger durch Temperatur und Feuchtigkeit
weniger beeinflusst wird und kann eine stabile Ladungsbereitstellungsleistung besitzen.
Die organische Verbindungen mit einer Epoxidgruppe schließen
eine Epichlorhydrin, Glycidol und ein Styrol-Glycidylacrylat oder Methacrylatcopolymer
ein.
Die Kupplungsmittel vom Silantyp mit einer Epoxidgruppe schließen
&ggr;-Glycidoxypropylmethyldimethoxysilan, &ggr;-Glycidoxypropyltrimethoxysilan
und &bgr;-(3,4 Epoxidcyclohexyl)trimethoxysilan ein.
Die organischen Verbindungen mit einer Aminogruppe schließen
Ethylendiamin, Diethylentriamin, und ein Styrol-Dimethylaminoethylacrylat oder Methacrylatcopolymer
ein.
Die Kupplungsmittel vom Silantyp mit einer Aminogruppe schließen
&ggr;-Aminopropyltrimethoxysilan, N-&bgr;-(Aminoethyl)-&ggr;-aminopropyltrimethoxysilan,
N-&bgr;-(Aminoethyl)-&ggr;-aminopropylmethyldimethoxysilan, und N-Phenyl-&ggr;-aminopropyltrimethoxysilan
ein.
Die Kupplungsmittel vom Titantyp mit einer Aminogruppe schließen
Isopropyltri(N-aminoethyl)titanat ein.
Die organischen Verbindungen mit einer Mercaptogruppe, einschließlich
Mercaptoethanol und Mercaptopropionsäure ein.
Die Kupplungsmittel vom Silantyp mit einer Mercaptogruppe, schließlich
&ggr;-Mercaptopropyltrimethoxysilan ein.
Die organischen Verbindungen mit einer organische Säuregruppe,
einschließlich Ölsäure, Stearinsäure, und Styrol-Acrylsäure
ein.
Die organischen Verbindungen mit einer Estergruppe, schließen
Ethylstearat, und Styrol-Methylmethacrylat ein.
Die organischen Verbindungen mit einer Ketongruppe, schließen
Cyclohexanon, Acetophenon, und Methylethylketonharz ein.
Die organischen Verbindungen mit einer Alkylhalidgruppe schließen
Chlorhexadecan und Chlordecan ein.
Die organischen Verbindungen mit einer Aldehydgruppe schließen
Propionaldheyd und Benzaldehyd ein.
Erfindungsgemäß kann das lipophile Behandlungsmittel vorzugsweise
in einer Menge von 0,1 bis 5,0 Gew.-%, basierend auf dem Gewicht der anorganischen
Verbindungsteilchen verwendet werden. Wenn dieses in einer Menge von weniger als
0,1 Gew.-% ist, kann es schwierig sein, die Harzbeschichtung in nahe Adhäsion
mit den Oberflächen der Kompositteilchen zu bringen. Zudem können wegen
der unzureichenden hydrophoben Behandlung irgendwelche Kompositteilchen, die die
anorganischen Verbindungsteilen in einer großen Menge enthalten, nicht erhalten
werden. Wenn dieses andererseits in einer Menge von mehr als 5,0 Gew.-% vorhanden
ist, obwohl es möglich ist, die Harzbeschichtung in enge Adhäsion mit
den Oberflächen der Kompositteilchen zu bringen, können die Kompositteilchen,
die gebildet werden, gegenseitige Agglomeration verursachen, und es so erschweren,
die Teilchengröße der Kompositteilchen zu steuern.
Das Bindemittelharz, das die Kompositteilchen erfindungsgemäß
zusammensetzt, kann vorzugsweise ein duroplastisches Harz sein.
Das duroplastische Harz schließt Phenolharze, Epoxidharze, Polyamidharze,
Melaminharze, Harnstoffharze, ungesättigte Polyesterharze, Alkydharze, Xylolharze,
Acetoguanaminharze, Furanharze, Siliconharze, Polyimidharze, und Urethanharze ein.
Beliebige von diesen Harzen können allein oder in der Form einer Mischung aus
zwei oder mehreren verwendet werden, wobei mindestens ein Phenolharz vorzugsweise
enthalten sein kann.
Das Bindemittelharz und die anorganischen Verbindungsteilchen, die
die Kompositteilchen erfindungsgemäß zusammensetzen, können vorzugsweise
in einem Verhältnis von 1 bis 20 Gew.-% des Bindemittelharzes und 80 bis 99
Gew.-% der anorganischen Verbindungsteilchen vorhanden sein.
In einer Ausführungsform des magnetischen Harzträgers gemäß
der vorliegenden Erfindung sind die Teilchenoberflächen der Kompositteilchen
mit mindestens einer Art von Kupplungsmittel mit mindestens einer Art von funktionaler
Gruppe, die aus einer Epoxidgruppe, einer Aminogruppe und einer Mercaptogruppe ausgewählt
ist, beschichtet worden. In einer anderen Ausführungsform des magnetischen
Harzträgers gemäß der vorliegenden Erfindung sind die Teilchenoberflächen
der Kompositteilchen mit einem Harz beschichtet worden, das mindestens eine Art
von funktionaler Gruppe besitzt, die aus einer Epoxidgruppe, einer Aminogruppe,
einer organischen Säuregruppe, einer Hydroxylgruppe, einer Chlorgruppe, einer
Estergruppe, einer Ketongruppe und einer Alkylhalidgruppe ausgewählt ist.
Die funktionale Gruppe, die durch das Kupplungsmittel oder Harz, mit
welchem die Oberflächen der Kompositteilchen beschichtet sind, besessen werden,
muss sich von der funktionalen Gruppe unterscheiden, die in dem lipophilen Behandlungsmittel
enthalten ist, mit welchem die anorganischen Verbindungsteilchen in den Kompositteilchen
behandelt worden sind. Jede funktionale Gruppe kann vorzugsweise eine reaktive sein.
In der Ausführungsform, wo die Oberflächen der Kompositteilchen
mit dem Kupplungsmittel behandelt sind, kann die funktionale Gruppe, die durch das
Kupplungsmittel besessen wird, vorzugsweise eine Aminogruppe sein.
In der Ausführungsform, wo die Teilchenoberflächen der Kompositteilchen
mit dem Harz beschichtet worden sind, kann die funktionale Gruppe, die durch das
Harz besessen wird, vorzugsweise eine Epoxidgruppe, eine Aminogruppe, eine organische
Säuregruppe, eine Estergruppe, eine Ketongruppe oder eine Alkylhalidgruppe
sein. Diese kann weiter bevorzugt eine Epoxidgruppe, eine Aminogruppe oder ein organische
Säuregruppe, und insbesondere bevorzugt eine Aminogruppe sein.
Die beiden Ausführungsformen werden nachstehend beschrieben.
In der Ausführungsform, wo die Oberflächen der Kompositteilchen
mit dem Kupplungsmittel behandelt sind;
wenn die funktionale Gruppe, die in dem Beschichtungskupplungsmittel vorhanden ist,
eine Epoxidgruppe ist, kann mindestens eine Art von einer Aminogruppe, einer Hydroxylgruppe,
und einer organischen Säuregruppe als die funktionale Gruppe ausgewählt
werden, die in dem lipophilen Behandlungsmittel enthalten ist, mit welchen die anorganischen
Verbindungsteilchen behandelt worden sind;
wenn die funktionale Gruppe, die in dem Beschichtungskupplungsmittel enthalten ist,
eine Aminogruppe ist, kann mindestens eine Art aus einer organischen Säuregruppe,
einer Estergruppe, einer Aldehydgruppe, einer Epoxidgruppe, einer Ketongruppe und
einer Alkylhalidgruppe als die funktionale Gruppe ausgewählt werden, die in
dem lipophilen Behandlungsmittel enthalten ist, mit welchem die anorganischen Verbindungsteilchen
behandelt worden sind; und
wenn die funktionale Gruppe, die in dem Beschichtungskupplungsmittel enthalten ist,
eine Mercaptogruppe ist, kann mindestens eine Art aus einer Aldehydgruppe, einer
Ketongruppe, und einer organischen Säuregruppe als die funktionale Gruppe ausgewählt
werden, die in dem lipophilen Behandlungsmittel enthalten ist, mit welchen die anorganischen
Verbindungsteilchen behandelt worden sind.
Insbesondere bevorzugt ist ein Fall, in dem die funktionale Gruppe,
die in dem Beschichtungskupplungsmittel enthalten ist, und die funktionale Gruppe,
die in dem lipophilen Behandlungsmittel enthalten ist, mit welchem die anorganischen
Verbindungsteilchen behandelt worden sind, die Kombination aus einer Aminogruppe,
einer Epoxidgruppe, einer Aminogruppe, und einer organischen Säuregruppe sind.
In der Ausführungsform, in der die Oberflächen der Kompositteilchen
mit dem Harz behandelt sind;
wenn die funktionale Gruppe, die in dem Beschichtungsharz enthalten ist, eine Epoxidgruppe
ist, kann mindestens eine Art von funktionaler Gruppe, die aus einer Aminogruppe,
einer Mercaptogruppe und einer organischen Säuregruppe ausgewählt ist,
als die funktionale Gruppe ausgewählt werden, die in dem lipophilen Behandlungsmittel
enthalten ist, mit welchem die anorganischen Verbindungsteilchen behandelt worden
sind;
wenn die funktionale Gruppe, die in dem Beschichtungsharz vorhanden ist, eine Aminogruppe
ist, kann mindestens eine Art von funktionaler Gruppe, die aus einer Epoxidgruppe,
einer Mercaptogruppe, und einer organischen Säuregruppe,
einer Estergruppe, einer Ketongruppe, einer Alkylhalidgruppe und einer Aldehydgruppe
ausgewählt ist, als die funktionale Gruppe ausgewählt werden, die in dem
lipophilen Behandlungsmittel enthalten ist, mit welchem die anorganischen Verbindungsteilchen
behandelt worden sind;
wenn die funktionale Gruppe, die in dem Beschichtungsharz enthalten ist, eine organische
Säuregruppe ist, kann mindestens eine Art von funktionaler Gruppe, die aus
einer Epoxidgruppe, einer Aminogruppe, einer Mercaptogruppe, einer Estergruppe,
einer Ketongruppe, einer Alkylhalidgruppe und einer Aldehydgruppe ausgewählt
ist, als die funktionale Gruppe ausgewählt werden, die in dem lipophilen Behandlungsmittel
enthalten ist, mit welchem die anorganischen Verbindungsteilchen behandelt worden
sind;
wenn die funktionale Gruppe, die in dem Beschichtungsharz enthalten ist, eine Estergruppe
ist, kann mindestens eine Art von funktionaler Gruppe, die aus einer Epoxidgruppe,
einer Aminogruppe einer Mercaptogruppe, einer organischen Säuregruppe, einer
Ketongruppe, einer Alkylhalidgruppe und einer Aldehydgruppe ausgewählt ist,
als die funktionale Gruppe ausgewählt werden, die in dem lipophilen Behandlungsmittel
enthalten ist, mit welchem die anorganischen Verbindungsteilchen behandelt worden
sind;
wenn die funktionale Gruppe, die in dem Beschichtungsharz enthalten ist, eine Ketongruppe
ist, kann mindestens eine Art von funktionaler Gruppe, die aus der Epoxidgruppe,
einer Aminogruppe, einer Mercaptogruppe, einer organischen Säuregruppe, einer
Estergruppe, einer Alkylhalidgruppe und einer Aldehydgruppe ausgewählt ist,
als die funktionale Gruppe ausgewählt werden, die in dem lipophilen Behandlungsmittel
enthalten ist, mit welchem die anorganischen Verbindungsteilchen behandelt worden
sind;
wenn die funktionale Gruppe, die in dem Beschichtungsharz enthalten ist, eine Alkylhalidgruppe
ist, kann mindestens eine Art von funktionaler Gruppe, die aus einer Epoxidgruppe,
einer Aminogruppe, einer Mercaptogruppe, einer organischen Säuregruppe, einer
Estergruppe, einer Ketongruppe, und einer Aldehydgruppe ausgewählt ist, als
die funktionale Gruppe ausgewählt werden, die in dem lipophilen Behandlungsmittel
enthalten ist, mit welchem die anorganischen Verbindungsteilchen behandelt worden
sind;
wenn die funktionale Gruppe, die in dem Beschichtungsharz enthalten ist, eine Hydroxylgruppe
ist, kann mindestens eine Art von funktionaler Gruppe, die aus einer Epoxidgruppe,
und einer organischen Säuregruppe ausgewählt ist, als die funktionale
Gruppe ausgewählt werden, die in dem lipophilen Behandlungsmittel enthalten
ist, mit welchem die anorganischen Verbindungsteilchen behandelt worden sind; und
wenn die funktionale Gruppe, die in dem Beschichtungsharz enthalten ist, eine Chlorgruppe
ist, kann eine Hydroxylgruppe als die funktionale Gruppe ausgewählt werden,
die in dem lipophilen Behandlungsmittel enthalten ist, mit welchem die anorganischen
Verbindungsteilchen behandelt worden sind.
Den Fall des Kupplungsmittels genommen schreitet die Reaktion dieser
funktionalen Gruppen wie nachstehend gezeigt voran.
(1) Reaktion der Aminogruppe mit der organischen Säuregruppe:
(2) Reaktion der Aminogruppe mit der Estergruppe:
(3) Reaktion der Aminogruppe mit der Aldehydgruppe:
(4) Reaktion der Aminogruppe mit der Ketongruppe:
(5) Reaktion der Aminogruppe mit der Alkylhalidgruppe:
(6) Reaktion der Aminogruppe mit der Epoxidgruppe:
(7) Reaktion der Aminogruppe mit der Mercaptogruppe:
R2CO + 2R'SH → R2C(SR')2 + H2O
In den Formeln stellen R und R' jeweils eine organische Gruppe oder
eine Siliconrestgruppe dar, und "~" stellt dar, dass Si und N direkt oder über
eine Bindegruppe verbunden sind.
Die Art des Beschichtungskupplungsmittels mit der funktionalen Gruppe,
die zum Beschichten der Kompositteilchenoberflächen verwendet wird, kann eine
beliebige der vorstehenden Kupplungsmittel sein, die zum lipophilen Behandeln der
anorganischen Behandlungsteilchen verwendet werden. Insbesondere sind Kupplungsmittel
vom Silantyp angesichts eines Vorteils bevorzugt, dass sie die Fließfähigkeit
der Träger nicht beeinträchtigen.
Als ein Verfahren zum Behandeln der Kompositteilchenoberfläche
mit dem Kupplungsmittel mit der funktionalen Gruppe können die Kompositteilchenoberflächen
behandelt werden, nachdem das Kupplungsmittel mit einem Harz vermischt worden ist.
Als das Harz sind in einem solchen Fall Siliconharze bevorzugt, die weiter bevorzugt
Siliconharze vom Kondensationsreaktionstyp einschließen, deren Substituent(en)
eine Methylgruppe/Methylgruppen ist/sind. Die kommerziell verfügbaren können
SR2410 und SR2411 (erhältlich von Toray Dow Corning, Inc.) und KR255 und KR251
(erhältlich von Shin-Etsu Silicon Co., Ltd.) einschließen.
Die Kompositteilchen können vorzugsweise mit dem Kupplungsmittel
in einer Menge von 0,001 bis 5,0 Gew.-%, basierend auf dem Gewicht der Kompositteilchen
beschichtet werden. In einer Menge von weniger als 0,001 Gew.-% ist es schwierig,
die Beschichtungen des Kupplungsmittels in enge Adhäsion mit den Oberflächen
der Kompositteilchen zu bringen, und ein Problem bezüglich der Permanenz der
Ladungsmenge kann auftreten. In einer Menge von mehr als 5,0 Gew.-% ist es möglich,
die Beschichtungen des Kupplungsmittels in enge Adhäsion mit den Oberflächen
der Kompositteilchen zu bringen, aber es kann ein Problem auftreten, dass das Vorhandensein
eines überschüssigen Kupplungsmittels eine Änderung der Ladungsmenge
als Folge eines Langzeiteinsatzes verursacht.
Nachdem die Kompositteilchen mit dem Kupplungsmittel beschichtet worden
sind, können die Teilchen ferner mit einem Harz beschichtet werden. In einem
solchen Fall kann das Kupplungsmittel vorzugsweise in einer Menge
von 0,005 bis 4,0 Gew.-%, basierend auf dem Gewicht der Kompositteilchen verwendet
werden, um die Adhäsionsfestigkeit des Harzes zu verbessern.
Als die Arten des Harzes mit der funktionalen Gruppe, das zum Beschichten
der Kompositteilchen verwendet wird, kann dieses Harzzusammensetzungen mit einer
Epoxidgruppe, wie etwa Epoxidharze, wie etwa Epoxidharze, Epoxid modifizierte Siliconharze,
und Copolymer von Styrol mit Monomeren mit einer Epoxidgruppe wie etwa Glycidylacrylat
oder -Methacrylate; Harzzusammensetzungen, mit einer Aminogruppe, wie etwa Polyamidharze,
Harnstoff-Formalinharze, Anilinharze, Melamin-Formalinharze, Guanaminharze, und
Copolymere von Styrol mit Monomeren mit einer Aminogruppe, wie etwa Dimethylaminoethylacrylat
oder -Methacrylat oder Diethylaminoethylacrylat oder -Methacrylat; Harzzusammensetzungen
mit einer organischen Säuregruppe, wie etwa Copolymere von Polyacrylsäure
oder Styrol mit Acrylsäure; Harzzusammensetzungen mit einer Estergruppe, wie
etwa Polyesterharze, Acryl- oder Methacrylharze, Acryl modifizierte Harze, Alkyd
modifizierte Siliconharze, und Copolymere von Styrol mit Acryl- oder Methacrylsäure;
Harzzusammensetzungen mit einer Ketongruppe, wie etwa Methylethylketonharz, und
Harzzusammensetzungen mit einer Alkylhalidgruppe, wie etwa Polyvinylchlorid und
Polyvinylidenchlorid einschließen.
Die Kompositteilchen können vorzugsweise mit dem Harz mit der
funktionalen Gruppe in einer Menge von 0,05 Gew.-% oder mehr, basierend auf dem
Gewicht der Kompositteilchen beschichtet werden. In einer Menge von weniger als
0,05 Gew.-% können unzureichende und ungleichförmige Beschichtungen gebildet
werden, und es so erschweren, eine Ladungsmenge, wie gewünscht, zu steuern.
Wenn in einer zu großen Menge beschichtet, besteht die Tendenz, dass die Kompositteilchen
einen so exzessiv hohen elektrischen spezifischen Widerstand besitzen, dass sie
ein Problem bezüglich Bilder hervorrufen. Die erstere können vorzugsweise
mit dem letzteren in einer Menge von 0,01 bis 10 Gew.-%, und weiter bevorzugt von
0,2 bis 5 Gew.-% beschichtet werden, um zu verhindern, dass die Teilchen miteinander
koalisieren.
In dem Harz mit der funktionalen Gruppe, mit welchem die Kompositteilchenoberflächen
beschichtet sind, kann ein Kupplungsmittel gegebenenfalls in einer Menge von 0,1
bis 20,0 Gew.-%, basierend auf dem Gewicht des Harzfeststoffgehalts enthalten sein.
Als das Kupplungsmittel ist ein Kupplungsmittel vom Silantyp bevorzugt. Ein solches
Kupplungsmittel kann in einer Menge von 0,1 bis 10,0 Gew.-% vorhanden sein, um zu
verhindern, dass die Beschichtungsfestigkeit sich aufgrund der Selbstkondensation
des Kupplungsmittels herabsetzt.
Der erfindungsgemäße magnetische Harzträger kann gegebenenfalls
ferner mit einem Harz beschichtet werden, nachdem die Kompositteilchen mit dem Kupplungsmittel
oder Harz mit der funktionalen Gruppe beschichtet worden sind.
Das Harz für eine solche zusätzliche Beschichtung kann ein
beliebiges von bekannten Harzen, einschließlich z. B.
Epoxidharze, Siliconharze, Polyesterharze, Fluorharze, Styrolharze,
Acrylharze und Phenolharze sein. Polymere, die durch Polymerisieren von Monomeren
erhalten wurden, können auch verwendet werden. Unter Berücksichtigung
der Laufleistung und der Kontaminationsbeständigkeit sind Siliconharze bevorzugt.
Solche Siliconharze können Siliconharze vom Kondensationsreaktionstyp
einschließen, deren Substituent(en) eine Methylgruppe/Methylgruppen ist/sind.
Diese kommerziell verfügbaren können SR2410 und SR2411 (erhältlich
von Toray Dow Corning, Inc.) und KR255 und KR251 (erhältlich von Shin-Etsu
Silicon Co., Ltd.) einschließen. Modifizierte Siliconharze können auch
verwendet werden. Zum Beispiel können Epoxid modifizierte Siliconharze SR2115
und SR2145 (erhältlich von Toray Dow Corning, Inc.) und ES1001N und ES1002T
(erhältlich von Shin-Etsu Silicon Co., Ltd.) einschließen.
Die Beschichtung mit einem solchen Harz kann in einer Menge von 0,05
Gew.-% oder mehr, basierend auf dem Gewicht der Kompositteilchen, sein. In einer
Menge von weniger als 0,05 Gew.-% können unzureichende und ungleichförmige
Beschichtungen gebildet werden, um es zu erschweren, die Ladungsmenge, wie gewünscht,
zu steuern. Wenn in einer zu großen Menge beschichtet, besteht die Tendenz,
dass die Kompositteilchen einen exzessiv hohen spezifischen Widerstand besitzen
und so ein Problem bezüglich Bilder verursachen. Die Beschichtung mit dem Harz
kann vorzugsweise in einer Menge von 0,1 bis 10 Gew.-%, und weiter bevorzugt von
0,2 bis 5 Gew.-% erfolgen, um zu verhindern, dass die Teilchen miteinander koalisieren.
In den Harzbeschichtungen kann ein Kupplungsmittel gegebenenfalls
in einer Menge von 0,1 bis 20,0 Gew.-%, basierend auf dem Gewicht des Harzfeststoffgehaltes,
enthalten sein. Als das Kupplungsmittel ist ein Kupplungsmittel
vom Silantyp bevorzugt. Ein solches Kupplungsmittel kann in einer Menge von 0,1
bis 10,0 Gew.-% sein, um zu verhindern, dass die Beschichtungsfestigkeit sich aufgrund
der Selbstkondensation des Kupplungsmittels herabsetzt.
In der Ausführungsform, in der die Kompositteilchenoberfläche
mit dem Kupplungsmittel beschichtet werden, ist es eine bevorzugt Form, dass das
Phenolharz als das Bindemittelharz der Kompositteilchen verwendet wird, ein Epoxidgruppen
haltiges Silankupplungsmittel als das Oberflächenbehandlungsmittel für
die anorganischen Verbindungsteilchen verwendet wird, und ein Silankupplungsmittel,
das eine Aminogruppe enthält, als das Oberflächenbehandlungsmittel für
die Kompositteilchen verwendet wird oder die Kompositteilchen mit einem Siliconharz,
das ein Silankupplungsmittel enthält, oberflächenbeschichtet werden. In
einem solchen Fall verursacht der Wassergehalt, der in geeigneter Weise in das Harz
eingebaut wurde, dass das Aminogruppen haltige Kupplungsmittel hydrolysiert, um
sich einer Selbstkondensation zu unterziehen, während sie durch Wasserstoff
mit der Hydroxylgruppe des Phenolharzes kombiniert werden, oder einer Kondensation
mit der restlichen Silanolgruppe in dem Siliconharz unterziehen, um starke Beschichtungen
zu erzeugen. Zur gleichen Zeit reagiert die Aminogruppe mit der Epoxidgruppe des
Oberflächenbehandlungsmittels für die anorganischen Verbindungsteilchen.
So wird das Siliconharz bezüglich der Adhäsion verbessert und es wird
verhindert, dass das Beschichtungsharz abgeht.
In de Ausführungsform, wo die Kompositteilchenoberflächen
mit dem Harz mit der funktionalen Gruppe beschichtet werden, ist es eine bevorzugte
Form, dass ein Phenolharz als das Bindemittelharz der Kompositteilchen verwendet
wird, ein Epoxidgruppen haltiges Silankupplungsmittel als das Oberflächenbehandlungsmittel
für die anorganischen Verbindungsteilchen verwendet wird, und ein organisches
Harz, das eine Aminogruppe enthält, als das Beschichtungsharz verwendet wird.
In einem solchen Fall verursacht der Wassergehalt, der in geeigneter Weise in das
Harz eingebaut wurde, dass die Aminogruppe sich mit dem Epoxid kombiniert und zudem
durch Wasserstoff mit der Hydroxylgruppe des Phenolharzes kombiniert, um starke
Beschichtungen zu erzeugen.
Der magnetische Harzträger gemäß der vorliegenden Erfindung
kann vorzugsweise eine Teilchengröße von 10 bis 200 &mgr;m als Gewichtsdurchschnitts-Teilchendurchmesser
besitzen. Wenn dieser einen Gewichtsdurchschnitts-Teilchendurchmesser von weniger
als 10 &mgr;m besitzt, kann der magnetische Harzträger selbst zu dem lichtempfindlichen
Element fliegen und so Feder auf Bildern hervorrufen, was Trägeradhäsion
genannt wird. Wenn dieser einen Gewichtsdurchschnitts-Teilchendurchmesser von mehr
als 200 &mgr;m besitzt, kann es schwierig sein, scharfe Bilder zu erhalten.
Insbesondere zur Erreichung hochqualitativer und hochgenauer Bilder
kann der Träger vorzugsweise einen Gewichtsdurchschnitts-Teilchendurchmesser
besitzen, der von 10 bis 50 &mgr;m reicht. Dieser kann weiter bevorzugt einen
Gewichtsdurchschnitts-Teilchendurchmesser von 15 bis 45 &mgr;m besitzen. Dies
ist angesichts eines Vorteils, dass irgendein Nachfülltoner auch dann gut vermischt
und transportiert werden kann, wenn Originalbilder mit einem großen Flächenprozentsatz
und unter großen Tonerverbraucht, wie etwa Photographieoriginale, kontinuierlich
gedruckt werden.
Der erfindungsgemäß verwendete magnetische Harzträger
kann eine wahre spezifische Gravität von 2,5 bis 4,5, und vorzugsweise von
3,0 bis 4,3 besitzen. Derjenige mit einer wahren spezifischen Gravität innerhalb
dieses Bereichs kann weniger Last auf den Toner anlegen, wenn der magnetische Harzträger
und der Toner bewegt und vermischt werden, so dass verhindert werden kann, dass
die Trägerteilchenoberfläche mit dem Toner kontaminiert werden und der
Träger an Nicht-Bildflächen des elektrostatischen Bild tragenden Elementes
anhaftet. So ist ein solcher Träger bevorzugt.
Der erfindungsgemäß verwendete magnetische Harzträger
kann eine Magnetisierungsintensität &sgr;1000 von 15 bis 60 Am2/kg
(emu/g) (vorzugsweise von 20 bis 55 Am2/kg) und einer Restmagnetisierung
&sgr;r von 0,1 bis 20 Am2/kg (emu/g) (vorzugsweise von 0,3 bis 10 Am2/kg)
besitzen, wie unter Anlegung eines Magnetfeldes von 79,6 kA/m (1 kOe) besitzen.
Wenn der magnetische Harzträger magnetische Eigenschaften innerhalb dieser
Bereiche besitzt, kann verhindert werden, dass der magnetische Harzträger eine
Trägeradhäsion an das elektrostatische Bild tragende Element unter Anlegung
eines Magnetfeldes durch eine Magnetfeld erzeugende Einrichtung (z. B. einem stationären
Magneten) der innerhalb eines Entwicklungsmittel tragenden Elementes (Entwicklungshülse)
aufgestellt ist, zeigt, und seine Kompressionskraft, die auf den Toner in der Magnetbürste
eines Entwicklungsmittels vom Zweikomponententyp wirkt, kann erleichtert werden,
und so verhindert werden, dass der Träger durch die Tonerteilchen kontaminiert
wird. So ist ein solcher Träger bevorzugt. Wenn er magnetische Harzträger
eine Restmagnetisierung (&sgr;r) von mehr als 20 Am2/kg besitzt, kann
das Entwicklungsmittel vom Zweikomponententyp auf dem Entwicklungsmittel tragenden
Element und das Entwicklungsmittel vom Zweikomponententyp in der
Entwicklungseinheit nicht glatt ausgetauscht werden, und es besteht so die Tendenz,
dass eine Aufladung des Toners und eine ungleichförmige Ladungsmenge des Toners
hervorgerufen wird.
Der erfindungsgemäß verwendete magnetische Harzträger
kann einen spezifischen Widerstand von 5 × 1011 bis 5 × 1015
&OHgr;·cm besitzen. Wenn der magnetische Harzträger einen spezifischen
Widerstand innerhalb dieses Bereichs besitzt, kann der magnetische Harzträger
kaum an das elektrostatische Bild tragende Element anhaften und eine Aufladung des
Toners kann auch gut verhindert werden.
Um den spezifischen Widerstand und die Magneteigenschaften des magnetischen
Harzträgers in den gegebenen Zustand zu bringen, können nicht-magnetische
anorganische Verbindungsteilchen vorzugsweise in Trägerkerne zusätzlich
zu den Magnetfeinteilchen vermischt werden. Die Magnetfeinteilchen und die nicht-magnetischen
anorganischen Verbindungsteilchen können vorzugsweise in einer Menge von 70
bis 99 Gew.-% (Träger basierend), und weiter bevorzugt von 80 bis 99 Gew.-%,
insgesamt enthalten sein. Dies ist angesichts des Zusammenhangs zwischen der Steuerung
der wahren spezifischen Gravität des Trägers, der Steuerung des spezifischen
Widerstands des Trägers und der mechanischen Festigkeit der Trägerkerne
bevorzugt.
Zudem können die nicht-magnetischen anorganischen Verbindungsteilchen
einen spezifischen Widerstand besitzen, der höher als der spezifische Widerstand
der Magnetfeinteilchen ist, und die nicht-magnetischen anorganischen Verbindungsteilchen
können einen Zahlendurchschnitts-Teilchendurchmesser besitzen, der größer
als der Zahlendurchschnitts-Teilchendurchmesser der magnetischen Feinteilchen ist.
Dies ist bevorzugt, den Träger mit einem höheren spezifischen Widerstand
auszustatten und den Träger mit einer kleinen wahren spezifischen Gravität
auszustatten. Hinsichtlich des Zahlendurchschnitts-Teilchendurchmessers ist es insbesondere
bevorzugt, dass die nicht-magnetischen anorganischen Verbindungsteilchen einen Zahlendurchschnitts-Teilchendurchmesser
besitzen, der um das 1,5fache größer als der Zahlendurchschnitts-Teilchendurchmesser
der magnetischen Feinteilchen ist.
Die magnetischen Feinteilchen können in einer Menge von 30 bis
95 Gew.-%, basierend auf den Gesamtgewicht der magnetischen Feinteilchen und nicht-magnetischen
anorganischen Feinteilchen enthalten sein. Dies ist bevorzugt, um die Magnetkraft
des Trägers zur Verhinderung der Trägeradhäsion zu steuern, und auch,
um den spezifischen Widerstand des Trägers zu steuern.
Die Form des magnetischen Harzträgers wird in geeigneter Weise
so ausgewählt, um für irgendwelche voreingestellten Systeme günstig
zu sein. Jedoch kann der magnetische Harzträger vorzugsweise einen Kreisformindex
(Formfaktor) SF-1 von 100 bis 130, und weiter bevorzugt von 100 bis 120 besitzen.
Wenn der magnetische Harzträger einen Kreisformindex SF-F1 von mehr als 130
besitzt, kann das Entwicklungsmittel mit einer guten Fließfähigkeit ausgestattet
werden, und kann eine niedrige Tendenz zur Verleihung triboelektrischer Ladung für
den Toner besitzen oder die Form der Magnetbürste ungleichförmig machen,
was es erschwert, Bilder mit einer hohen Bildqualität zu erhalten.
Der Kreisformindex des Trägers wird durch Probensammeln zufälligen
300 oder mehr Trägerteilchen unter Verwendung eines Feld-Emissionsabtastelektronenmikroskops
S-800, hergestellt von Hitachi Ltd., gemessen und der Kreisformindex, der aus der
folgenden Gleichung berechnet wird, wird unter Verwendung einer Bildverarbeitungsanalysiervorrichtung
LUZEX 3, hergestellt von Nireko Co., bestimmt.
Kreisformindex SF-1 = (MCLNG)2/AREA × &pgr;/4 × 100
worin MXLNG eine maximale Länge eines Trägerteilchens darstellt, und AREA
eine projizierte Fläche eines Trägerteilchens darstellt.
Dies soll heißen, dass je näher SF-1 100 reicht, desto kugelförmiger
das Teilchen ist.
Ein Verfahren zur Herstellung des magnetischen Harzträgers gemäß
der vorliegenden Erfindung wird nachstehend beschrieben.
Zur Behandlung der anorganischen Verbindungsteilchen mit dem lipophilen
Behandlungsmittel können die Teilchen mit einer Beschichtung behandelt werden,
indem eine Lösung des Kupplungsmittels oder organischen Verbindung in die anorganischen
Verbindungsteilchen zur Beschichtung der Teilchen damit zugegeben und vermischt
wird.
Die Kompositteilchen können durch ein so genanntes Polymerisationsverfahren
hergestellt werden, worin anorganische Verbindungsteilchen, die in einem Lösungsmittel
dispergiert sind, in dem Monomer, das das Bindemittelharz zusammensetzt, dispergiert
werden, gefolgt von Zugabe eines Initiators oder Katalysators zur Durchführung
der Polymerisation; oder was ein Knet-Pulverisierungsverfahren genannt wird, worin
ein Bindemittelharz, das die anorganischen Verbindungsteilchen enthält, geknetet
wird, und das erhaltene geknetete Produkt getrocknet und dann pulverisiert wird.
Die Steuerung des Teilchendurchmessers des magnetischen Harzträgers mit Leichtigkeit
zur Bereitstellung einer scharfen Teilchengrößenverteilung ist das Polymerisationsverfahren
bevorzugt.
Zur Herstellung der Kompositteilchen unter Verwendung phenolischen
Harzes als das Bindemittelharz, kann ein Verfahren verwendet werden, worin z. B.
ein Phenol, ein aldehyd und die anorganischen Verbindungsteilchen, die lipophil
behandelt worden sind, in einem wässrigen Medium dispergiert werden, gefolgt
von Zugabe eines basischen Katalysators zur Durchführung der Reaktion. Ein
anderes Verfahren kann auch verwendet werden, worin natürliches Harz, wie etwa
Rosin- und Trocknungsöl, wie etwa Tungöl oder Leinsamenöl zusammen
mit einem Phenol zur Reaktion vermischt werden und so ein modifiziertes Phenolharz
erzeugt wird.
In dem Fall, dass das Bindemittelharz insbesondere das Phenolharz
ist, hält dieses in geeigneter Weise adsorbiertes Wasser zurück. In dem
Fall, dass die Kompositteilchenoberflächen mit dem Kupplungsmittel behandelt
worden sind, beschleunigt das Harz die Hydrolyse des Kupplungsmittels. So sind solche
Fälle bevorzugt, um starke Beschichtungen zu erzeugen.
Das Phenol, das zur Erzeugung des Phenolharzes verwendet wird, kann
Phenol selbst und neben Alkylphenolen, wie etwa m-Kresol, p-tert-Butylphenol, o-Propylphenol,
Resorcinol und Bisphenol A; und Verbindungen mit einer phenolischen Hydroxylgruppe,
wie etwa halogenierte Phenole, von denen ein Teil oder das Ganze des Benzolrings
oder der Alkylgruppe durch ein Chloratom/Chloratome oder ein Bromatom/Bromatome
substituiert worden ist, einschließen. Insbesondere Phenol (Hydroxybenzol)
ist weiter bevorzugt.
Das Aldehyd kann Formaldehyd in der Form von entweder Formalin oder
para-Aldehyd und Furfural einschließen. Insbesondere Formaldehyd ist bevorzugt.
Das molare Verhältnis des Aldehyds zu dem Phenol kann vorzugsweise
1 bis 4 betragen, und insbesondere bevorzugt 1,2 bis 3. Wenn das molare Verhältnis
des Aldehyds zu dem Phenol kleiner als 1 ist, können die Teilchen mit Schwierigkeit
erzeugt werden oder, sogar wenn sie gebildet werden, kann die Härtung des Harzes
mit Schwierigkeit voranschreiten und so die Tendenz zur Erzeugung einer niedrigen
Festigkeit der gebildeten Teilchen bewirken. Wenn andererseits das molare Verhältnis
des Aldehyds zu dem Phenol größer als 4 ist, besteht die Tendenz, dass
nicht-umgesetzte Aldehyde, die in dem wässrigen Medium nach der Reaktion zurückbleiben,
in einer großen Menge vorhanden sind.
Der verwendete basische Katalysator kann, wenn das Phenol und das
Aldehyd Kondensationspolymerisation unterzogen werden, diejenigen einschließen,
die herkömmlicherweise bei der Herstellung von Resolharz verwendet werden.
Er kann z. B. Ammoniakwasser, Hexamethylentetramin, und Alkylamine, wie etwa Dimethylamin,
Diethyltriamin und Polyethylenimin, einschließen. Das molare Verhältnis
von beliebigen dieser basischen Katalysatoren zu dem Phenol kann vorzugsweise 0,02
bis 0,3 betragen. Zur Herstellung der Kompositteilchen unter Verwendung von Epoxidharz
als das Bindemittelharz kann ein Verfahren verwendet werden, worin z. B. ein Bisphenol,
ein Epihalohydrin und die anorganischen Verbindungsteilchen, die lipophil behandelt
worden sind, in einem wässrigen Medium zur Durchführung der Reaktion in
einem alkalischen Medium dispergiert werden.
Zur Herstellung der Kompositteilchen unter Verwendung von Melaminharz
als das Bindmittelharz kann ein Verfahren verwendet werden, worin z. B. ein Melamin,
ein Aldehyd und die anorganischen Verbindungsteilchen, die lipophil behandelt worden
sind, in einem wässrigen Medium zur Durchführung der Reaktion in Gegenwart
eines schwachsauren Katalysators dispergiert werden.
Als ein Verfahren zur Herstellung der Kompositteilchen unter Verwendung
eines duroplastischen Harzes kann ein Verfahren verwendet werden, worin z. B. die
anorganischen Verbindungsteilchen, die lipophil behandelt worden sind, mit Harz
verschiedener Arten geknetet werden, gefolgt vom Pulverisierung und ferner von einer
Behandlung zum sphärisch machen.
Die Kompositteilchen, die aus den anorganischen Verbindungsteilchen
umfasst sind, die lipophil behandelt worden sind, und das Bindemittelharz
können gegebenenfalls einer Wärmebehandlung unterzogen werden, um eine
bessere Härtung des Harzes hervorzurufen. Insbesondere kann die Wärmebehandlung
vorzugsweise unter reduziertem Druck oder in einer inerten Atmosphäre durchgeführt
werden, um eine Oxidation der anorganischen Verbindungsteilchen usw. zu verhindern.
In dem Fall, dass die Kompositteilchen durch das eine funktionale
Gruppe aufweisende Kupplungsmittel oberflächenbeschichtet werden, kann ein
Verfahren verwendet werden, worin Kompositteilchen in eine Lösung eingetaucht
werden, die durch Auflösen des Kupplungsmittels in Wasser oder einem anderen
Lösungsmittel durch ein herkömmliches Verfahren hergestellt wurde, gefolgt
von Filtration und Trocknen; oder ein Verfahren, worin eine wässrige Lösung
oder Lösungsmittelösung des Kupplungsmittels auf die Kompositteilchen
unter Bewegen von diesen gesprüht wird, gefolgt von Trocknen. Insbesondere
zur Verhinderung, dass die Kompositteilchen koalisieren und gleichförmige Beschichtungsschichten
bilden, ist das Verfahren zur Durchführung der Behandlung unter Bewegen der
Kompositteilchen bevorzugt.
In dem Fall, dass die Kompositteilchen mit dem Harz mit der funktionalen
Gruppe beschichtet werden, kann ein beliebiges Verfahren verwendet werden, z. B.
ein Verfahren, worin die Kompositteilchen und das Harz mittels einer Henschel Mischvorrichtung
oder einer Hochgeschwindigkeitsmischvorrichtung in einem Trockenverfahren vermischt
werden, ein Verfahren, worin die Kompositteilchen mit einem Lösungsmittel,
das das Harz enthält, imprägniert werden, und ein Verfahren, worin das
Harz auf die Kompositteilchen mittels einer Sprühtrocknungsvorrichtung gesprüht
wird.
Die vorstehenden Verfahren können auch verwendet werden, wenn
die Kompositteilchenoberflächen, die mit dem Kupplungsmittel oder Harz mit
der funktionalen Gruppe beschichtet worden sind, ferner mit einem Harz beschichtet
werden.
Auch verwendbar sind ein Verfahren, worin die Kompositteilchen mit
einem Phenol, einem Aldehyd oder mit einem Melanin und einem Aldehyd zur Beschichtung
von diesem mit einem Phenolharz oder Melaminharz umgesetzt werden, ein Verfahren,
worin eine Mischung aus Acrylnitril und einem anderen Vinylmonomer in einem wässrigen
Medium zur Beschichtung der Teilchen mit einem Acrylnitrilpolymer polymerisiert
wird, und ein Verfahren, worin die Teilchen mit Polyamidharz durch anionische Polymerisation
eines Lactam beschichtet werden.
Charakteristische Werte, die den magnetischen Harzträger betreffen,
der erfindungsgemäß verwendet wird, werden durch nachstehend beschriebene
Verfahren gemessen.
(Messung des charakteristischen Wertes des Trägers)
Der durchschnittliche Teilchendurchmesser wird als ein Gewichtsdurchschnitts-Teilchendurchmesser,
gemessen mit einer Laserdiffraktionsteilchen-Größenverteilungsmessvorrichtung
(hergestellt von Horiba Seisakusho K.K.) gezeigt.
Die Werte der Magnetisierungsintensität (&sgr;1000)
und der Restmagnetisierung (&sgr;r) werden als Werte gezeigt, durch einen Vibrationsprobenmagnetismus
Messvorrichtung VSM-3S-15 (hergestellt von Toei Kogyo K.K.) unter Anlegung eines
externen Magnetfeldes von 79,6 kA/m (1 kOe) gemessen wurden.
Die wahre spezifische Gravität wird als einen Wert gezeigt, der
durch ein Multivolumendichtemessgerät (hergestellt durch Micromeritix Co.)
gemessen wurde.
Der spezifische Widerstand wird als ein Wert gezeigt, der mit einem
Hochwiderstandsmessgerät 4329A (hergestellt von Yokogawa Hewlett Packard Co.)
gemessen wurde.
Im Einzelnen wird der spezifische Widerstand des magnetischen Harzträgers
oder der Trägerkerne durch eine Messvorrichtung, die in 6
gezeigt wird, gemessen. In der in 6 gezeigten Messvorrichtung
bezeichnet Bezugszeichen 91 eine untere Elektrode; 92 eine obere
Elektrode; 93 ein Isolierungsmaterial; 94 ein Amperemessgerät;
95 ein Voltmessgerät; 96 eine konstante Spannungsvorrichtung;
und 97 eine Probe, die zu messen ist; 98 einen Führungsring;
und E eine Widerstandsmesszelle. Die Zelle E ist mit dem Magnetharzträger oder
Kernmaterial gepackt. Die unteren und oberen Elektroden 91 und
92 sind so bereitgestellt, dass sie in Kontakt mit dem magnetischen Harzträger
oder Kernmaterial, das so verpackt ist, kommen, wobei eine Spannung über die
Elektroden 91 und 92 angelegt wird und Ströme zu dieser Zeit
zur Bestimmung des spezifischen Widerstands gemessen werden. Der magnetische Harzträger
oder das Kernmaterial ein Pulver ist, kann bei dem vorstehenden
Messverfahren eine Änderung in einer Packung auftreten und der spezifische
Widerstand kann sich entsprechend hierzu in einigen Fällen ändern, so
muss sorgfältig gearbeitet werden. Die Messung wird unter Bedingungen der Kontaktfläche
S zwischen dem Magnetharzträger oder dem Kernmaterial, das verpackt ist, und
den Elektroden durchgeführt: ungefähr 2,3 cm2; Dicke d: ungefähr
2 mm; Last der oberen Elektrode 92: 180 g; und angelegte Spannung: 100
V.
Der spezifische Widerstand der anorganischen Verbindungsteilchen wird
gemäß der Messung des spezifischen Widerstands des Trägers gemessen.
Die Zelle E, die in 6 gezeigt wird, wird mit den anorganischen
Verbindungsteilchen gefüllt. Die unteren und oberen Elektroden 91
und 92 sind so bereitgestellt, dass sie in Kontakt mit den anorganischen
Verbindungsteilchen, die so verpackt sind, kommen, wobei eine Spannung über
die Elektroden 91 und 92 angelegt wird und die Ströme, die
zu dieser Zeit strömen, zur Messung des spezifischen Widerstands gemessen werden.
Wenn die Zelle mit den anorganischen Verbindungsteilchen gefüllt ist, wird
dies unter Rotation der oberen Elektrode 92 rechts und links durchgeführt,
so dass die Elektrode in gleichförmigen Kontakt mit der Probe kommt. In dem
vorstehenden Messverfahren wird der spezifische Widerstand unter Bedingungen der
Kontaktfläche S zwischen den anorganischen Verbindungsteilchen, die verpackt
sind, und den Elektroden durchgeführt: ungefähr 2,3 cm2; Dicke
d: ungefähr 2 mm; Last der oberen Elektrode 92: 180 g; und angelegte
Spannung: 100 V.
Eine bevorzugte Ausführungsform des magnetischen Harzträgers
gemäß der vorliegenden Erfindung wird nachstehend beschrieben.
Zur Durchführung der Reaktion werden zunächst ein Phenol,
ein Formalin, Wasser und die magnetischen Feinteilchen und nichtmagnetischen anorganischen
Verbindungsteilchen, die mit dem Kupplungsmittel mit einer Epoxidgruppe behandelt
worden sind, in ein Reaktionsbehälter gefüllt und gründlich verrührt.
Danach wird ein basischer Katalysator zugegeben und die Temperatur wird unter Rühren
erhöht, wobei die Reaktionstemperatur auf 70 bis 90°C zur Verursachung
der Härtung des Phenolharzes eingestellt wird. Hierbei kann die Temperatur
vorzugsweise allmählich erhöht werden, so dass sphärische Kompositteilchen
mit einem hohen Kreisformindex erhalten werden können. Die Temperatur kann
vorzugsweise bei einer Rate von 0,5 bis 1,5°C/Minute, und weiter bevorzugt
von 0,8 bis 1,2°C/Minute erhöht werden.
Nach dem Härten wird das Reaktionsprodukt auf 40°C oder
darunter abgekühlt, und die wässrige Dispersion, die erhalten wird, wird
gefiltert und dann einer Feststoff-Flüssigkeitsseparierung gemäß
einem herkömmlichen Verfahren, wie etwa einer Zentrifugalseparation, unterzogen,
gefolgt von Waschen und dann Trocknen. So werden sphärische Trägerkernteilchen
erhalten, worin die magnetischen Feinteilchen und die nicht-magnetischen anorganischen
Verbindungsteilchen mit dem Phenolharz, das als das Bindemittelharz dient, kombiniert
werden. Die Trägerkernteilchen können entweder durch ein Batch-Verfahren
oder ein kontinuierliches Herstellungsverfahren hergestellt werden.
Als ein Verfahren zum Beschichten der Oberflächen der Trägerkerne
mit dem Harz kann ein Verfahren verwendet werden, worin ein Beschichtungsfluid,
das durch Auflösen oder Suspendieren des Harzes in einem Lösungsmittel
hergestellt wurde, auf die Trägerkernoberflächen aufgetragen wird.
Erfindungsgemäß können, wenn der Toner und der Träger
zur Herstellung eines Entwicklungsmittels vom Zweikomponententyp vermischt werden,
diese in einem solchen Verhältnis gemischt werden, dass der Toner in dem Entwicklungsmittel
in einer Konzentration von 2 bis 15 Gew.-%, und vorzugsweise von 4 bis 13 Gew.-%
ist, wobei gute Ergebnisse erhalten werden können. Wenn der Toner in einer
Konzentration von weniger als 2 Gew.-% ist, besteht Tendenz, dass die Bilddichte
sich herabsetzt. Dieser in einer Konzentration von mehr als 15 Gew.-% vorhanden
ist, besteht die Tendenz, dass Nebel oder Streuung in der Maschine auftritt und
zudem kann eine kurze Lebensdauer des Entwicklungsmittels resultieren.
Der Gewichtsdurchschnitts-Teilchendurchmesser a des Toners und der
Zahlendurchschnitts-Teilchendurchmesser b des magnetischen Harzträgers kann
vorzugsweise in einem Verhältnis a/b von 0,1 bis 0,3 sein. Wenn das Verhältnis
weniger als 0,1 beträgt, kann dieses für den Träger unterschiedlich
sein und so dem Toner eine elektrische Ladung in einem guten Zustand verleihen,
wobei die Tendenz besteht, Nebel oder Tonerstreuung in einer Umgebung mit hoher
Feuchtigkeit hervorzurufen. Wenn das Verhältnis andererseits mehr als 0,3 beträgt,
kann der Toner eine zu große Ladungsmenge, insbesondere in einer Umgebung mit
niedriger Feuchtigkeit besitzen, wobei die Tendenz besteht, eine Abnahme der Bilddichte
oder Neben hervorzurufen.
Als Entwicklung, die den magnetischen Harzträger gemäß
der vorliegenden Erfindung verwendet, kann die Entwicklung unter Verwendung z. B.
einer Entwicklungseinrichtung, wie in 1 gezeigt, durchgeführt
werden. Im Einzelnen angegeben, kann die Entwicklung vorzugsweise durchgeführt
werden, während ein alternierendes elektrisches Feld angelegt wird und in einem
solchen Zustand, dass eine Magnetbürste in Berührung mit dem elektrostatischen
Bild tragenden Element, z. B. einer lichtempfindlichen Trommel 1, kommt.
Ein Abstand B zwischen dem Entwicklungsmittel tragenden Element (Entwicklungshülse)
11 und der lichtempfindlichen Trommel 1 (Abstand zwischen S-D)
kann vorzugsweise von 100 bis 1 000 &mgr;m betragen. Dies ist zur Verhinderung
der Trägeradhäsion und Verbesserung der Bildpunktreproduzierbarkeit bevorzugt.
Wenn dieser kleiner (d.h. der Spalt schmaler) als 100 &mgr;m ist, besteht die
Tendenz, dass das Entwicklungsmittel unzureichend zugeführt wird, was zu einer
niedrigen Bilddichte führt. Wenn dieses größer als 1 000 &mgr;m
ist, kann die magnetische Kraftlinie von einem Magnetpol S-1 verbreitert werden
und so die Magnetbürste mit einer niedrigen Dichte ausstatten, was zu einer
schlechten Bildpunktreproduzierbarkeit führt, oder die Bindekraft des Trägers
abschwächt, weil die Tendenz zur Trägeradhäsion besteht.
Das alternierende elektrische Feld kann vorzugsweise bei einer Peak-zu-Peak-Spannung
von 300 bis 3 000 V und einer Frequenz von 500 bis 10 000 Hz, und vorzugsweise von
1 000 bis 7 000 Hz, angelegt werden, was unter geeigneter Auswahl in Übereinstimmung
mit Verfahren angelegt werden kann. In diesem Fall kann die Wellenform, die verwendet
wird, aus einer dreieckigen Wellenform, rechteckigen Wellenform, sinusförmigen
Wellenform, oder einer Wellenform mit einem variierten Lastverhältnis ausgewählt
werden. Wenn die angelegte Spannung niedriger als 300 V ist, kann eine ausreichende
Bilddichte mit Schwierigkeit erreicht werden, und Nebeltoner, der auf Nicht-Bildflächen
anhaftet, kann nicht gut in einigen Fällen gesammelt werden. Wenn diese höher
als 5 000 V ist, kann das Latentbild durch die Magnetbürste in Unordnung gebracht
werden und so eine Herabsetzung der Bildqualität hervorrufen.
Die Verwendung eines Entwicklungsmittels vom Zweikomponententyp, das
einen gut aufgeladenen Toner besitzt, ermöglicht eine Anlegung einer niedrigen
Nebelabnahmespannung (Vback), und ermöglicht, dass das lichtempfindliche Element
bei seiner Primäraufladung wenig aufgeladen wird, so dass das lichtempfindliche
Element mit einer längeren Lebensdauer hergestellt werden kann. Das Vback,
das von dem Entwicklungssystem abhängen kann, kann vorzugsweise 200 V oder
darunter betragen, und weiter bevorzugt 150 V oder darunter.
Als Kontrastpotential kann ein Potential von 100 V bis 400 V vorzugsweise
verwendet werden, so dass eine ausreichende Bilddichte erreicht werden kann.
Wenn die Frequenz niedriger als 500 Hz ist, kann der Toner, der mit
dem elektrostatischen Bild tragenden Element (lichtempfindliche Trommel) in Kontakt
gekommen ist, nicht gut vibriert werden, wenn dieser zur Entwicklungshülse
zurückgeführt wird, so dass die Tendenz besteht, dass Nebel auftritt.
Wenn diese höher als 10 000 Hz ist, kann der Toner nicht dem elektrischen Feld
nachfolgen und es besteht so die Tendenz einer Abnahme der Bildqualität hervorzurufen.
Was bei der Entwicklung gemäß der Erfindung wichtig ist,
ist das Folgende: Zur Durchführung der Entwicklung, die eine ausreichende Bilddichte
verspricht, eine überlegene Bildpunktreproduzierbarkeit erreicht und frei von
Trägeradhäsion ist, kann die Magnetbürste auf der Entwicklungshülse
11 vorzugsweise hergestellt werden, um in Berührung mit der lichtempfindlichen
Trommel 1 bei einer Breite (Entwicklungswalzenspalt C) von 3 bis 8 mm zu
kommen. Wenn der Entwicklungswalzenspalt C schmaler als 3 mm ist, kann es schwierig
sein, eine ausreichende Bilddichte und Bildpunktreproduzierbarkeit gut zu erfüllen.
Wenn dieser breiter als 8 mm ist, kann das Entwicklungsmittel in den Walzenspalt
gepackt werden, und so ein Stoppen des Betriebs der Maschine hervorrufen, oder es
erschweren, die Trägeradhäsion zu verhindern. Als Verfahren zum Einstellen
des Entwicklungswalzenspaltes, kann der Walzenspalt in geeigneter Weise eingestellt
werden, indem der Abstand zwischen einer Entwicklungsmittel regulierenden Klinge
15 und der Entwicklungshülse 11 eingestellt wird, oder indem
der Abstand zwischen der Entwicklungshülse 11 und der lichtempfindlichen
Trommel 1 eingestellt wird.
Das Bilderzeugungsverfahren der vorliegenden Erfindung ermöglicht
eine Entwicklung, die Wirklichkeitsgetreu gegenüber latenten Bildpunktbildern
ist, da sie nicht durch die Magnetbürste beeinflusst wird und keine Latentbilder
in Unordnung bringt, wenn bei der Wiedergabe von Vollfarbbildern, die besonders
auf Halbtöne Wert legen, 3 oder mehr Entwicklungseinheiten für Magnet,
Cyan und Gelb verwendet werden und das Entwicklungsmittel vom Zweikomponententyp
der vorliegenden Erfindung insbesondere in Kombination mit einem Entwicklungssystem
verwendet wird, bei dem digitale Latentbilder erzeugt werden. Bei dem Transferschritt
ermöglicht auch die Verwendung des Tonerfeinpulverabschneidens und das Besitzen
einer scharfen Teilchengrößenverteilung das Erreichen einer hohen Transfereffizienz
und ermöglicht somit das Erreichen einer hohen Bildqualität sowohl bei
Halbtonbildern als auch bei einfarbigen Flächen.
Zusammen mit dem Erreichen einer hohen Bildqualität kann die
Verwendung des Entwicklungsmittels vom Zweikomponententyp der vorliegenden Erfindung
auch gut den Effekt der vorliegenden Erfindung bewirken, dass mit einer Scherkraft
weniger auf das Entwicklungsmittel in Entwicklungseinheiten angelegt werden kann
und keine Abnahme der Bilddichte auftreten kann, sogar wenn auf eine große
Anzahl von Blättern kopiert wird.
Zur Erzeugung näher beieinander liegender Bilder kann die Entwicklung
für Schwarz am Ende durchgeführt werden, wobei ein Bilderzeugungsgerät
mit Entwicklungseinheiten für Magenta, Cyan, Gelb und Schwarz verwendet wird,
wodurch Bilder enger beieinander liegend hergestellt werden können.
Das Bilderzeugungsverfahren der vorliegenden Erfindung wird nachstehend
anhand der begleitenden Zeichnungen beschrieben.
In einem Bilderzeugungsgerät, das in 1
gezeigt wird, wird eine Magnetbürste, die aus Magneteilchen 123 umfasst
ist, auf de Oberfläche einer Transporthülse 122 durch die Wirkung
einer Magnetkraft, die eine Magnetwalze 121 besitzt, gebildet. Diese Magnetbürste
wird in Berührung mit der Oberfläche eines elektrostatischen Bild tragenden
Elementes (lichtempfindliche Trommel) 101 zur Aufladung der lichtempfindlichen
Trommel 101 auf elektrostatische Weise gebracht. Eine Aufladebias wird
an die Transporthülse 122 durch eine Biasanlegeeinrichtung (nicht
gezeigt) angelegt. Die lichtempfindliche Trommel 101, die so aufgeladen
wird, wird gegenüber Laserlicht 124 mittels einer Belichtungseinheit
belichtet und so ein digitales elektrostatisches Bild erzeugt. Das elektrostatische
Bild, das so auf der lichtempfindlichen Trommel 101 erzeugt wird, wird
mit einem Toner 119a, der in einer Entwicklungsvorrichtung 119,
die dem Toner 119a und einem Träger 119b Enthält, entwickelt
und auf eine Entwicklungshülse 111, die intern mit einer Magnetwalze
112 ausgestattet ist und auf welche ein Entwicklungsbias durch eine Biasanlegeeinrichtung
(nicht gezeigt) angelegt gehalten wird, getragen.
Das Innere einer Entwicklungseinheit 104 ist in eine Entwicklungskammer
R1 und eine Rührkammer R2 durch eine Trennwand
117 eingeteilt, und ist mit einer Entwicklungsmitteltransportschraube
113 und 114 jeweils ausgestattet. An dem oberen Teil einer Rührkammer
R2 ist eine Tonerlagerkammer R3, die einen Nachfülltoner
118 hält, gebildet. An dem unteren Teil der Tonerlagerkammer R3 ist
eine Zuführöffnung 120 bereitgestellt.
Eine Entwicklungsmitteltransportschraube 113, die rotierend
angetrieben wird, wird das Entwicklungsmittel, das in der Entwicklungsmittelkammer
R1 gehalten wird, in der Längsrichtung der Entwicklungshülse
111 unter Bewegung transportiert. Die Trennwand 117 wird mit Öffnungen
(nicht gezeigt) auf dieser Seite und der inneren Seite, wie in der Zeichnung gezeigt,
bereitgestellt. Das Entwicklungsmittel, das auf eine Seite der Entwicklungskammer
R1 durch die Schraube 113 transportiert wird, wird in die Rührkammer
R2 durch die Öffnung auf der gleichen Seite der Trennwand
117 gesendet, und wird zu der Entwicklungsmitteltransportschraube
114 geschickt. Die Schraube 114 wird in der Richtung, entgegengesetzt
zu der Schraube 113 rotiert. So wird das Entwicklungsmittel, das aus der
Entwicklungskammer R1 zugeführt wurde und der Toner, der aus der
Tonerlagerkammer R3 nachgefüllt wurde, bewegt und vermischt, das Entwicklungsmittel
in das Innere der Bewegungskammer R2 in der zu der Schraube
113 entgegen gesetzten Richtung transportiert und in die Entwicklungsmittelkammer
R1 durch die Öffnung auf der anderen Seite der Trennwand
117 gesendet.
Zur Entwicklung des elektrostatischen Bildes, das auf der lichtempfindlichen
Trommel 101 gebildet wird, wird das Entwicklungsmittel 119, das
in der Entwicklungskammer R1 gehalten wird, durch die Magnetkraft der
Magnetwalze 112 nach oben gezogen, und wird auf die Oberfläche der
Entwicklungshülse 111 getragen. Das Entwicklungsmittel, das auf der
Oberfläche der Entwicklungshülse 111 getragen wird, wird zu einer
Regulierungsklinge 115 unter Rotation der Entwicklungshülse
111 transportiert, wo das Entwicklungsmittel in eine dünne Entwicklungsmittelschicht
mit einer Schichtdicke reguliert wird. Danach erreicht dieses eine Entwicklungszone,
wo die Entwicklungshülse 111 der lichtempfindlichen Trommel
101 gegenübersteht. In der Magnetwalze 112 ist an seinem
Teil, der der Entwicklungszone entspricht, ein Magnetpol (Entwicklungspol) N1 positioniert
und der Entwicklungspol N1 erzeugt ein Magnetfeld an der Entwicklungszone. Dieses
Magnetfeld verursacht, dass das Entwicklungsmittel in Ohren ansteigt, so wird die
Magnetbürste des Entwicklungsmittels in der Entwicklungszone gebildet. Dann
kommt die Magnetbürste in Berührung mit der lichtempfindlichen Trommel
101. Der Toner, der zu der Magnetbürste angezogen wird und der Toner,
der zu der Entwicklungshülse 111 angezogen wird, werden zu dem Bereich
des elektrostatischen Bildes auf der lichtempfindlichen Trommel 101 bewegt
und angezogen, wo das elektrostatische Bild durch reverse Entwicklung entwickelt
wird, wobei so ein Tonerbild erzeugt wird.
Das Entwicklungsmittel, das durch die Entwicklungszone hindurchgeführt
wurde, wird in die Entwicklungseinheit 104 unter Rotation der Entwicklungshülse
111 zurückgeführt, dann von der Entwicklungshülse
111 durch ein abstoßendes Magnetfeld, das zwischen Magnetpolen S1
und S2 erzeugt wurde, abgestreift und in die Entwicklungsmittelkammer R1
und die Rührkammer R2 abgeworfen, um so dort gesammelt zu werden.
Wenn einmal ein T/C-Verhältnis (Mischverhältnis von Toner
und Träger, d.h. Tonerkonzentration in dem Entwicklungsmittel) des Entwicklungsmittels
119 in der Entwicklungseinheit 104 sich als Folge der vorstehenden
Entwicklung herabgesetzt hat, wird der Toner 118 aus der Tonerspeicherkammer
R3 in der Menge nachgefüllt, die der Menge des Toners entspricht, durch die
Entwicklung verbraucht wurde, so dass das T/C-Verhältnis des Entwicklungsmittels
119 bei einem vorgeschriebenen Wert beibehalten wird. Zum Nachweis des
T/C-Verhältnisses des Entwicklungsmittels 119 in der Entwicklungseinheit
104 wird ein Tonerkonzentrationsnachweissensor 129 verwendet,
der Änderungen der Permeabilität des Entwicklungsmittels misst, indem
die Induktanz einer Spule verwendet wird. Der Tonerkonzentrationsnachweissensor
128 besitzt eine Spule (nicht gezeigt) auf seiner Innenseite.
Eine Entwicklungsmittelregulierungsklinge 115, die unterhalb
der Entwicklungshülse 11 zur Regulierung der Schichtdicke des Entwicklungsmittels
119 auf der Entwicklungshülse 111 bereitgestellt ist, ist
eine nicht-magnetische Klinge 115 aus einem nicht-magnetischen Material,
wie etwa Aluminium oder SUS316 rostfreiem Stahl. Der Abstand zwischen ihrem Ende
und der Fläche der Entwicklungshülse 111 beträgt 300 bis
1 000 &mgr;m, und vorzugsweise 400 bis 900 &mgr;m. Wenn dieser Abstand kleiner
als 300 &mgr;m ist, kann der magnetische Träger zwischen diesen gefangen
werden und so die Tendenz besitzen, die Entwicklungsschicht ungleichförmig
zu machen, und zudem kann das Entwicklungsmittel, das zum Durchführen einer
guten Entwicklung notwendig ist, auf der Hülse mit Schwierigkeit beschichtet
werden, so dass entwickelte Bilder mit einer niedrigen Dichte und viel Ungleichförmigkeit
erhalten werden können. Zur Verhinderung einer ungleichförmigen Beschichtung
(was Klingenverstopfung genannt wird) aufgrund nichtautorisierter Teilchen, die
in dem Entwicklungsmittel eingeschlossen sind, kann der Abstand vorzugsweise 400
&mgr;m oder größer sein. Wenn dieser größer als 1 000 &mgr;m
ist, erhöht sich die Menge des Entwicklungsmittels, das auf der Entwicklungshülse
111 beschichtet ist, und erschwert es so, eine gewünschte Regulierung
der Entwicklungsmittelschichtdicke herzustellen, so dass die magnetischen Trägerteilchen
auf der lichtempfindlichen Trommel 101 in einer großen Menge anhaften
und zudem die Zirkulation des Entwicklungsmittels und die Steuerung des Entwicklungsmittels
durch die nicht-magnetische Klinge 115 weniger effektiv werden und so wegen
einer Abnahme der Triboelektrizität des Toners einen Nebel hervorrufen.
Diese Schicht von magnetischen Trägerteilchen bewegt sind, sogar,
wenn die Entwicklungshülse 111 rotierend in der Richtung eines Pfeils
angetrieben wird, langsamer, wenn sie sich von der Hülsenoberfläche in
Übereinstimmung mit einer Balance zwischen der Bindekraft, die durch die Magnetkraft
ausgeübt wird, und der Schwerkraft und der Transportkraft, die zum Transport
der Entwicklungshülse 111 wirkt, separiert. Teilchen fallen durch
die Wirkung der Schwerkraft ab.
Demgemäß kann die Position zur Anordnung der Magnetpole
N und N und die Fließfähigkeit und die magnetischen Eigenschaften der
magnetischen Trägerteilchen in geeigneter Weise ausgewählt werden, so
dass die magnetische Trägerteilchenschicht zu dem Magnetpol N1 transportiert
wird, wenn dieser näher zu der Hülse steht, und so eine sich bewegende
Schicht bildet. Entlang dieser Bewegung der magnetischen Trägerteilchen wird
das Entwicklungsmittel zu der Entwicklungszone transportiert, wenn die Entwicklungshülse
111 rotiert wird, und an der Entwicklung teilnimmt.
Das durch Entwicklung erzeugte Tonerbild wird auf ein Transfermedium
(Aufzeichnungsmedium) 125 übertragen, das zu einer Transferzone transportiert
wird, mittels einer Transferklinge 127, die eine Transfereinrichtung ist,
auf welcher ein Transferbias durch eine Biasanlegeeinrichtung 126 angelegt
gehalten wird. Das Bild, das so auf das Transfermedium übertragen wird, wird
auf das Transfermedium mittels einer Fixiereinheit (nicht gezeigt) fixiert. Der
Transferresttoner, der auf der lichtempfindlichen Trommel 101 verbleibt,
ohne au das Transfermedium in dem Transferschritt übertragen zu werden, wird
in dem Aufladeschritt ladungsgesteuert und zur Zeit der Entwicklung gesammelt.
3 veranschaulicht schematisch ein Beispiel, worin
das Bilderzeugungsverfahren der vorliegenden Erfindung auf ein Vollfarbbilderzeugungsgerät
angelegt wird.
Der Hauptkörper des Vollfarbbild erzeugenden Geräts wird
Seite an Seite mit einer ersten Bilderzeugungseinheit Pa, einer zweiten Bilderzeugungseinheit
Pb, einer dritten Bilderzeugungseinheit Pc und einer vierten Bilderzeugungseinheit
Pd bereitgestellt, und Bilder mit jeweiligen verschiedenen Farben werden auf einem
Transfermedium durch das Verfahren der Latentbilderzeugung, Entwicklung und Transfer
gebildet.
Die jeweilige Bilderzeugungseinheit, die Seite an Seite in dem Bilderzeugungsgerät
bereitgestellt ist, werden jeweils wie nachstehend beschrieben zusammengesetzt,
wobei der Fall der ersten Bilderzeugungseinheit Pa dargestellt wird.
Die erste Bilderzeugungseinheit Pa besitzt eine elektrophotographische
lichtempfindliche Trommel 61a mit einem Durchmesser von 30 mm als das elektrostatische
Bild tragende Element. Diese lichtempfindliche Trommel 61a wird rotierend
in der Richtung eines Pfeils a bewegt. Bezugszeichen 62a bezeichnet eine
primäre Aufladungseinheit als eine Aufladungseinrichtung, und eine Magnetbürste,
die auf einer Hülse mit einem Durchmesser von 16 mm gebildet ist, wird so bereitgestellt,
dass sie in Kontakt mit der lichtempfindlichen Trommel 61a kommt. Bezugszeichen
67a bezeichnet Laserlicht zum Erzeugen eines elektrostatischen Bildes auf
der lichtempfindlichen Trommel 61a, deren Oberfläche gleichförmig
mittels einer primären Aufladungseinheit 62a aufgeladen worden ist.
Bezugszeichen 63a bezeichnet eine Entwicklungseinheit als eine Entwicklungseinrichtung
zum Entwickeln des elektrostatischen Bildes, das auf der lichtempfindlichen Trommel
61a gehalten wird, um ein Farbtonerbild zu erzeugen, das ein Entwicklungsmittel
mit einem Farbtoner und einem Träger hält. Bezugszeichen 64a
bezeichnet eine Transferklinge als eine Transfereinrichtung zum Übertragen
des Farbtonerbildes, das auf der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel
61 erzeugt wird, auf die Oberfläche eines Transfermediums (Aufzeichnungsmedium),
das durch ein gürtelähnliches Transfermedium transportiert wird, das Element
68 trägt. Ein Transferbias wird hierauf durch eine Biasanlegeeinrichtung
16a angelegt gehalten. Diese Transferklinge 64a kommt in Berührung
mit de Rückseite des Transfermedium tragenden Elementes 68 und kann
ein Transferbias anlegen.
In dieser ersten Bilderzeugungseinheit Pa wird die lichtempfindliche
Trommel 61a gleichförmig durch die Primäraufladungseinheit
62a primär aufgeladen, und danach wird das elektrostatische Bild auf
das lichtempfindliche Element durch das Belichtungslaserlicht 67a erzeugt.
Das elektrostatische Bild wird durch die Entwicklungseinheit 63a unter
Verwendung eines Farbtoners entwickelt. Das so erzeugte Tonerbild wird durch Entwicklung
auf die Oberfläche des Transfermediums übertragen, indem ein Transferbias
aus der Transferklinge 64a angelegt wird, die in Kontakt mit der Rückseite
des gürtelähnlichen Transfermedium tragenden Elementes 68 kommt,
das das Transfermedium bei einer ersten Transferzone (der Position, wo das lichtempfindliche
Element und das Transfermedium in Kontakt kommen) trägt und transportiert.
Der Toner wird als Folge der Entwicklung verbraucht und das T/C-Verhältnis
herabgesetzt, wobei dieses Herabsetzen durch einen Tonerkonzentrationsnachweissensor
85 nachgewiesen wird, der Änderungen der Permeabilität des Entwicklungsmittels
misst, indem die Induktanz einer Spule verwendet wird, und ein Nachfülltoner
65a wird in Übereinstimmung mit der Menge des verbrauchten Toners
nachgefüllt. Der Tonerkonzentrationsnachweissensor 85 besitzt eine
Spule (nicht gezeigt) auf seiner Innenseite.
In dem Bild erzeugenden Gerät werden die zweite Bilderzeugungseinheit
Pb, die dritte Bilderzeugungseinheit Pc und die vierte Bilderzeugungseinheit Pd,
die auf die gleiche Weise zusammengesetzt sind wie die erste Bilderzeugungseinheit
Pa, aber unterschiedliche Farbtoner besitzen, die in den Entwicklungseinheiten gehalten
werden, Seite an Seite bereitgestellt. Zum Beispiel wird ein gelber Toner, der in
der ersten Bilderzeugungseinheit Pa verwendet wird, Magentatoner in der zweiten
Bilderzeugungseinheit Pb, ein Cyantoner in der dritten Bilderzeugungseinheit Pc
und ein schwarzer Toner in der vierten Bilderzeugungseinheit Pd verwendet, und die
jeweiligen Farbtoner werden aufeinander folgend zu dem Transfermedium an den Transferzonen
der jeweiligen Bilderzeugungseinheiten übertragen. In diesem Verlauf werden
die jeweiligen Farbtoner unter Durchführung einer Registrierung auf das Transfermedium
während einer einmaligen Bewegung des Transfermediums überlagert. Nachdem
der Transfer vervollständigt ist, wird das Transfermedium von der Oberfläche
des Transfermedium tragenden Elementes 68 durch eine Separierungsaufladeeinheit
69 separiert, und dann zu einer Fixiereinheit 70 durch eine Transporteinrichtung,
wie etwa einen Transportgürtel, gesendet, wo ein Endvollfarbbild durch nur
einmaliges Fixieren erzeugt wird.
Die Fixiereinheit 70 besitzt eine Fixierwalze 71
mit einem Durchmesser von 40 mm und eine Presswalze 72 mit einem Durchmesser
von 30 mm als Paar. Die Fixierwalze 71 besitzt eine Heizeinrichtung
75 und 76 auf ihre Innenseite.
Die unfixierten Farbtonerbilder, die auf das Transfermedium übertragen
werden, werden durch die Druckkontaktflächen zwischen der Fixierwalze
71 und der Presswalze 72 dieser Fixiereinheit 70 hindurchgeführt,
wobei sie auf dem Transfermedium durch die Wirkung von Wärme und Druck fixiert
werden.
In dem in 3 gezeigten Gerät ist
das Transfermedium tragende Element 68 ein endloses gürtelähnliches
Element. Dieses gürtelähnliche Element wird in der Richtung eines Pfeils
e durch eine Antriebswalze 80 bewegt. Bezugszeichen 79 bezeichnet
eine Transfergürtelreinigungsvorrichtung; 81 eine Gürtelnachfolgewalze;
und 82 einen Gürtelladungseliminator. Bezugszeichen 83 bezeichnet
ein Paar von Widerstandswalzen zum Transportieren des Transfermedium tragenden Elementes
68, wobei das Transfermedium in einem Transfermediumhalter gehalten wird.
Als die Transfereinrichtung kann die Transferklinge, die in Berührung
mit der Rückseite des Transfermedium tragenden Elementes kommt, durch eine
Kontakttransfereinrichtung ersetzt werden, die in Kontakt mit der Rückseite
des Transfermedium tragenden Elementes kommt und direkt ein Transferbias anlegen
kann, wie durch eine Transferwalze vom Walzentyp beispielhaft dargestellt.
Die vorstehende Kontakttransfereinrichtung kann auch durch eine Nicht-Kontakttransfereinrichtung
ersetzt werden, die einen Transfer durch Anlegen eines Transferbias aus einer Koronaaufladungseinheit
durchführt, die in Nicht-Kontakt mit der Rückseite des Transfermedium
tragenden Elementes bereitgestellt ist, wie gewöhnlich verwendet.
Jedoch ist angesichts des Vorteils, dass die beim Anlegen des Transferbias
erzeugte Ozonmenge gesteuert werden kann, bevorzugt, die Kontakttransfereinrichtung
zu verwenden.
Ein Beispiel für ein anderes Bilderzeugungsverfahren der vorliegenden
Erfindung wird nachstehend anhand von 4 beschrieben.
4 veranschaulicht schematisch den Aufbau eines Beispiels
für ein Bilderzeugungsgerät, das das Bilderzeugungsverfahren der vorliegenden
Erfindung durchführen kann.
Dieses Bilderzeugungsgerät wird als eine Vollfarbkopiermaschine
aufgestellt. Die Vollfarbkopiermaschine besitzt, wie in 4
gezeigt, einen digitalen Farbbildleseabschnitt 35 oben und eine digitalen
Farbbilddruckabschnitt 36 an ihrem unteren Teil.
In dem Bildleseabschnitt wird ein Original 30 auf ein Originalaufstellglas
31 platziert, und eine Belichtungslampe 32 wird zur Belichtungsabtastung
eingesetzt, wodurch ein optisches Bild, das von dem Original 30 reflektiert
wird, auf einen Vollfarbsensor 34 durch eine Linse 33 fokussiert
wird, und so Farbseparierungsbildsignale erhalten werden. Die Farbseparierungsbildsignale
werden durch eine Videoprozesseinheit (nicht gezeigt) durch eine Vergrößerungsschaltung
(nicht gezeigt) verarbeitet, und dann zu dem digitalen Vollfarbdruckerabschnitt
weitergegeben.
In dem Bilddruckerabschnitt ist eine lichtempfindliche Trommel als
ein elektrostatisches Bild tragendes Element ein lichtempfindliches Element, das
aus z. B. einem organischen Lichtleiter gebildet ist, und wird rotierend in der
Richtung eines Pfeils unterstützt. Um die lichtempfindliche Trommel
1 werden eine Vorbelichtungslampe 11, eine Koronaaufladungseinheit
2 als eine Primäraufladungseinheit, ein optisches Laserbelichtungssystem
3 als eine Latentbild erzeugende Einrichtung, ein Potentialsensor
12, vier verschiedene Farbentwicklungseinheiten 4A,
4C, 4M und 4K, eine Abtasteinrichtung 13, zum
Nachweisen der Lichtmenge auf der Trommel, eine Transferelement 5A und
eine Reinigungsvorrichtung 6 bereitgestellt.
In dem optischen Laserbelichtungssystem 3 werden die aus
dem Leseabschnitt gesendeten Bildsignale in optische Signale zur Bildabtastbelichtung
in einem Laserausstoßabschnitt (nicht gezeigt) gesendet. Das so umgewandelte
Laserlicht wird auf einen viereckigen Spiegel 3a reflektiert und auf die
Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 1 durch eine Linse
3b und einen Spiegel 3c projiziert.
In dem Druckerabschnitt wird die lichtempfindliche Trommel
1 in der Richtung eines Pfeils zur Zeit der Bilderzeugung rotiert. Die
lichtempfindliche Trommel 1 wird nach Entfernung der statischen Elektrizität
durch die Vorbelichtungslampe 11 gleichförmig mittels der Aufladungseinheit
2 aufgeladen, und dann mit einem optischen Bild E für jede separate
Farbe bestrahlt und so ein elektrostatisches Bild auf der lichtempfindlichen Trommel
1 erzeugt.
Als nächstes wird eine gegebene Entwicklungseinheit zur Entwicklung
der elektrostatischen Bilder in Betrieb genommen, die auf der lichtempfindlichen
Trommel 1 gebildet sind, und so auf der lichtempfindlichen Trommel
1 ein sichtbares Bild erzeugt, das aus einem negativ aufladbaren Toner
gebildet ist, der grundsätzlich aus Harz umfasst ist, d.h. ein Tonerbild. Die
Entwicklungseinheiten 4Y, 4C, 4M und 4K kommen
aufeinander folgend der lichtempfindlichen Trommel 1
in Übereinstimmung mit dem jeweiligen separierten Farben durch den Betrieb
von exzentrischen Nocken 24Y, 24C, 24M und
24K jeweils nahe, um eine Entwicklung durchzuführen.
Das Transferelement 5A besitzt eine Transfertrommel
5, eine Transferaufladungseinheit 5b, eine Anziehungsaufladungseinheit
5c zum elektrostatischen Anziehen eines Aufzeichnungsmediums, eine Anziehungswalze
5g, die entgegengesetzt zu der Einheit 5c bereitgestellt ist,
eine Innenseitenaufladungseinheit 5d, eine Außenseitenaufladungseinheit
5e und eine Separierungsaufladungseinheit 5h. Die Transfertrommel
5 wird auf einen Schaft getragen, so dass sie rotierend angetrieben werden
kann, und besitzt ein Transferplatz 5b, das als ein Aufzeichnungsmaterialhalterungselement
dient, dass das Aufzeichnungsmaterial (Transfermedium) an einer offenen Zone auf
seiner Peripherie hält, wobei das Transferblatt in einer zylindrischen Form
unter integraler Einstellung bereitgestellt wird. Als das Transferblatt
5f wird ein Harzfilm, wie etwa ein Polycarbonatfilm, verwendet.
Das Aufzeichnungsmaterial wird aus einer Kassette 7a,
7b oder 7c zu der Transfertrommel 5 durch ein Transferblatttransportsystem
transportiert, und wird auf seinem Transferblatt 5f gehalten. Unter Rotation
des der Transfertrommel 5 wird das Aufzeichnungsmaterial, das auf der Transfertrommel
5 gehalten wird, wiederholt zu der Transferposition transportiert, die
der lichtempfindlichen Trommel 1 gegenübersteht. Im Laufe der Vorbeiführung
an der Transferposition wird das Tonerbild, das auf der lichtempfindlichen Trommel
1 gebildet ist, auf das Aufzeichnungsmaterial durch die Wirkung der Transferaufladungseinheit
5b übertragen.
Die vorstehenden Schritte zur Bilderzeugung werden wiederholt bezüglich
Gelb (Y), Magenta (M), Cyan (C) und Schwarz (K) durchgeführt, so dass ein Farbtonerbild,
das durch Überlagern des Übertragen von vier Farbtonerbildern erzeugt
wird, auf dem Aufzeichnungsmaterial erhalten wird, das auf der Transfertrommel
5 gehalten wird.
In dem Fall einer einseitigen Bilderzeugung wird das Aufzeichnungsmaterial,
auf welches die vierfarbigen Tonerbilder so übertragen worden sind, von der
Transfertrommel 5 durch die Wirkung einer Separierungsklaue 8a,
einer Separierung nach oben Drückwalze 8b und der Separierungsaufladungseinheit
5h separiert und zu einer Wärmefixiereinheit 9 gesendet.
Diese Wärmefixiereinheit 9 ist aus einer Wärmefixierwalze
9a mit einer Erhitzungseinrichtung intern und einer Presswalze
9b zusammengesetzt. Das Aufzeichnungsmaterial wird durch die Presskontaktfläche
zwischen der Wärmefixierwalze 9a und der Druckwalze 9b hindurchgeführt,
die als ein Erhitzungselement dienen. So wird das Vollfarbtonerbild, das auf dem
Aufzeichnungsmedium getragen wird, auf das Aufzeichnungsmedium fixiert. Das heißt,
durch diesen Fixierschritt werden das Farbmischen der Toner, die Farberzeugung,
und das Fixieren des Aufzeichnungsmaterials bis zur Erzeugung des permanenten Vollfarbbildes
durchgeführt. Danach wird das Aufzeichnungsmaterial mit dem so erzeugten Bild
in einer Schale 10 ausgegeben. So wird das Vollfarbkopieren auf einem Blatt
vervollständig. Währenddessen wird die lichtempfindliche Trommel
1 durch die Reinigungsvorrichtung 6 gereinigt, so dass Toner,
die auf seiner Oberfläche zurückbleiben, entfernt werden, und danach wiederum
den Schritten der Bilderzeugung ausgesetzt.
Bei dem erfindungsgemäßen Bilderzeugungsverfahren, kann
das Tonerbild, das durch Entwickeln des elektrostatischen Bildes, das auf dem elektrostatischen
Bild tragenden Element gebildet ist, erzeugt wurde, auf das Aufzeichnungsmedium
über ein Zwischentransferelement übertragen werden.
Im Einzelnen besitzt ein solches Bilderzeugungsverfahren den Schritt
des Übertragens auf ein Zwischenübertragungselement des Toners, der durch
Entwickeln des elektrostatischen Bildes, das auf dem elektrostatischen Bild tragenden
Element erzeugt wurde, gebildet wurde, und den Schritt des Übertragens auf
ein Aufzeichnungsmedium des Tonerbildes, das auf das Zwischenübertragungselement
übertragen wurde.
Ein Beispiel für das Bilderzeugungsverfahren, das das Zwischenübertragungselement
verwendet, wird nachstehend anhand von 5 beschrieben.
In dem Gerätesystem, das in 5 gezeigt
wird, werden ein Entwicklungsmittel mit einem Cyantoner, ein Entwicklungsmittel
mit einem Magentatoner, ein Entwicklungsmittel mit einem gelben Toner und ein Entwicklungsmittel
mit einem schwarzen Toner jeweils in Cyan, Magenta, Gelb und schwarze Entwicklungseinheiten
54-1, 54-2, 54-3 und 54-4 gefüllt. Ein
elektrostatisches Bild wird auf einem lichtempfindlichen Element 51, das
als das elektrostatische Bild tragende Element dient, durch eine elektrostatische
Bilderzeugungseinrichtung 53, wie etwa Laserlicht, gebildet. Das elektrostatische
Bild, das auf dem lichtempfindlichen Element 51 gebildet ist, wird durch
Magnetbürstenentwicklung, nicht-magnetische Einkomponentenentwicklung oder
magnetische Sprungentwicklung entwickelt und so Tonerbilder der
jeweiligen Farben auf dem lichtempfindlichen Element 51 erzeugt. Das lichtempfindliche
Element 51 kann eine lichtempfindliche Trommel oder ein lichtempfindlicher
Gürtel mit einer Licht leitenden isolierenden Materialschicht 51a
sein, der aus amorphen Selen, Cadmiumsulfid, Zinkoxid, organischen Lichtleiter oder
amorphen Silicium gebildet ist. Das lichtempfindliche Element wird in der Richtung
eines Pfeils mittels eines Antriebsmechanismus (nicht gezeigt) rotiert. Als das
lichtempfindliche Element 51 wird vorzugsweise ein lichtempfindliches Element
mit einer lichtempfindlichen Schicht aus amorphen Silicium eine organische lichtempfindliche
Schicht verwendet.
Die organische lichtempfindliche Schicht kann entweder von einem Einzelschichttyp,
worin ein ladungserzeugendes Material und ein ladungstransportierendes Material
in der gleichen Schicht enthalten sind, oder eine funktionsseparierte lichtempfindliche
Schicht, die aus einer Ladungstransportschicht und einer Ladungserzeugungsschicht
gebildet ist, sein. Eine lichtempfindliche Schicht vom Multischichttyp, die einen
leitenden Träger und überlagernd darauf gebildet die Ladungserzeugungsschicht
und die Ladungstransportschicht in dieser Reihenfolge besitzt, ist es eines der
bevorzugten Beispiele.
Als Bindemittelharze für die organische lichtempfindliche Schicht
besitzen Polycarbonatharze, Polyesterharze oder Acrylharze eine sehr gute Reinigungsleistung,
und können kaum fehlerhaftes Reinigen und Schmelzadhäsion des Toners oder
Filmbildung von externen Zusatzstoffen auf dem lichtempfindlichen Element hervorrufen.
Der Schritt des Aufladens besitzt ein System, das Verwendung von einer
Koronaaufladungseinrichtung macht und das in Nicht-Kontakt mit dem lichtempfindlichen
Element 51 st, oder ein System vom Kontakttyp, das Verwendung von einem
Kontaktaufladungselement macht, wie etwa eine Aufladungswalze. Jedes System kann
verwendet werden. Das Kontaktaufladungssystem, wie in 5
gezeigt, wird vorzugsweise verwendet, um so ein effizientes und gleichförmiges
Aufladen zu ermöglichen, das System zu vereinfachen und eine geringere Ozonerzeugung
zu bewirken.
Eine Aufladungswalze 52 ist grundsätzlich aus einem
Dorn 52b am Zentrum und einer leitenden elastischen Schicht 52a
umfasst, die die Peripherie bildet. Die Aufladungswalze 52 wird in Presskontakt
mit der Oberfläche des lichtempfindlichen Elementes 51 unter Druck
gebracht, und wird der Rotation des lichtempfindlichen Elementes 51 folgend
rotiert.
Wenn die Aufladewalze verwendet wird, sind bevorzugte Verfahrensbedingungen
wie folgt: Kontaktdruck der Aufladewalze 52 beträgt 5 bis 500 g/cm;
und, wenn eine Spannung, die durch Überlagern einer AC-Spannung auf eine DC-Spannung
gebildet ist, verwendet wird, beträgt die AC-Spannung 0,5 bis 5 kVpp, und die
AC-Frequenz beträgt 50 bis 5 kHz und die DC-Spannung beträgt ± 0,2
bis ± 5 kV.
Als andere Kontakt-Aufladungselemente sind ein Verfahren, das Verwendung
von einer Aufladungsklinge und ein Verfahren, das Verwendung von einer leitenden
Bürste macht, in der Technik bekannt. Diese Aufladungselemente besitzen die
Vorteile, dass keine hohe Spannung benötigt wird und weniger Ozon auftritt.
Die Aufladungswalze oder Aufladungsklinge, die als die Kontaktaufladungselemente
dienen, können vorzugsweise aus leitendem Kautschuk hergestellt werden, und
eine Freisetzungsbeschichtung kann auf ihre Oberfläche bereitgestellt werden.
Zur Erzeugung der Freisetzungsbeschichtung ist es möglich, Nylonharze, PVDF
(Polyvinylidenfluorid), PVDC (Polyvinylidenchlorid) und Fluoracrylharze zu verwenden.
Das Tonerbild, das auf dem lichtempfindlichen Element 51
gebildet ist, wird auf da Zwischentransferelement 55 übertragen, auf
welches eine Spannung (z. B. ± 0,1 bis ± 5 kV) angelegt gehalten wird.
Das Zwischenübertragungselement 55 ist aus einem röhrenförmigen
leitenden Dorn 55b und einer elastischen Schicht 55a mit mittlerem
spezifischen Widerstand umfasst, die die Peripherie bildet. Der Dorn 55b
kann eine Kunststoffoberfläche besitzen, die darauf mit einer leitenden Schicht
(z. B. einer leitenden Beschichtung) bereitgestellt ist.
Die elastische Schicht 55a mit mittlerem spezifischen Widerstand
ist eine Feststoff- oder Schicht aus geschäumten Material, die aus einem elastischen
Material hergestellt ist, wie etwa Siliconkautschuk, Teflonkautschuk, Chloroprenkautschuk,
Urethankautschuk oder EPDM (Ethylen-Propylen-Dienterpolymer), worin ein Leitfähigkeit
bereitstellendes Mittel, wie etwa Ruß, Zinkoxid, Zinnoxid oder Siliciumcarbid
vermischt und dispergiert worden ist, um den spezifischen elektrischen Widerstand
(spezifischer Volumenwiderstand) auf einem mittleren Widerstand von 105
bis 1011 &OHgr;·cm einzustellen.
Das Zwischenübertragungselement 55 wird axial parallel
zu dem lichtempfindlichen Element 51 unterstützt, um so in Kontakt
mit der Unterseite des lichtempfindlichen Elementes 51 bereitgestellt zu
werden, und wird gegen den Uhrzeigersinn in der Richtung eines Pfeils mit der gleichen
Peripheriegeschwindigkeit wie derjenigen des lichtempfindlichen Elementes
51 rotiert.
Im Verlauf der Durchleitung eines auf der Oberfläche des lichtempfindlichen
Elementes 51 erzeugten ersten Farbtonerbildes durch den Transferwalzenspalt,
bei welchem das lichtempfindliche Element 51 und das Zwischenübertragungselement
55 in Kontakt kommen, wird das Tonerbild auf ordentliche Weise auf die
Peripherie des Zwischenübertragungselementes 55 durch die Hilfe eines
elektrischen Feldes, das an dem Transferwalzenspalt durch eine Transferbias gebildet
ist, das auf das Zwischenübertragungselement 55 angelegt ist, übertragen.
Der Transferresttoner, der auf dem lichtempfindlichen Element
51 verbleibt, ohne das Zwischenübertragungselement 55 übertragen
zu werden, wird durch ein lichtempfindliches Element Reinigungselement
58 entfernt und in einem Reinigungsbehälter 59 für das
lichtempfindliche Element 51 gesammelt.
Eine Transfereinrichtung 57 wird axial parallel zu dem Zwischenübertragungselement
55 unterstützt, um so in Kontakt mit der Unterseite des Zwischenübertragungselementes
55 bereitgestellt zu werden. Die Transfereinrichtung 57 ist z.
B. eine Transferwalze oder ein Transfergürtel, die im Uhrzeigersinn in der
Richtung eines Pfeils mit der gleichen Geschwindigkeit wie diejenige des Zwischenübertragungselementes
55 rotiert werden. Die Transfereinrichtung 57 kann auf die Weise
bereitgestellt werden, dass sie in direktem Kontakt mit dem Zwischenübertragungselement
55 kommt, oder auf die Weise, dass sie in indirekten Kontakt mit dem letzteren
über einen Transfergürtel kommt, der zwischen dem Zwischenübertragungselement
55 und der Transfereinrichtung 57 bereitgestellt ist.
In dem Fall der Transferwalzen ist diese grundsätzlich aus einem
Dorn 57b im Zentrum und einer leitenden elastischen Schicht 57a
zusammengesetzt, die die Peripherie bildet.
Zur Erzeugung des Zwischenübertragungselementes und der Transferwalze
können Materialien, die gewöhnlich verfügbar sind, verwendet werden.
Der spezifische Volumenwiderstand der Transfereinrichtung kann kleiner als der spezifische
Volumenwiderstand des Zwischenübertragungselementes eingestellt werden, wodurch
die auf die Transfereinrichtung angelegte Spannung verringert werden kann. So können
gute Tonerbilder auf dem Transfermedium erzeugt werden und gleichzeitig kann verhindert
werden, dass sich das Transfermedium um das Zwischenübertragungselement herumwindet.
Was insbesondere bevorzugt ist, ist, dass die elastische Schicht des Zwischenübertragungselements
eine spezifischen Volumenwiderstand von mindestens dem 10fachen wie die elastische
Schicht der Übertragungseinrichtung besitzt.
Die Härte des Zwischenübertragungselementes und der Transferwalze
wird gemäß JIS K-6301 gemessen. Das erfindungsgemäß verwendete
Zwischenübertragungselement kann vorzugsweise aus einer elastischen Schicht
mit einer Härte in dem Bereich von 10 bis 40 Grad gebildet werden. Bezüglich
der elastischen Schicht für die Transferwalzen diese vorzugsweise eine Härte
besitzen, die größer als die Härte der elektrischen Schicht des Zwischenübertragungselementes
ist und den Wert von 51 bis 80 Grad besitzt, um zu verhindern, dass das Transfermedium
sich um das Zwischenübertragungselement herumwindet. Wenn umgekehrt die Härte
in dem Zwischenübertragungselement größer als in der Transferwalze
ist, wird ein konkaver Bereich auf der Seite der Transferwalze gebildet, so dass
die Tendenz besteht, dass sich das Transfermedium um das Zwischenübertragungselement
herumwindet.
Die Transfereinrichtung 57 wird bei einer peripheren Geschwindigkeit
rotiert, die gleich oder unterschiedlich zu der Periphergeschwindigkeit des Zwischenübertragungselementes
55 ist. Das Transfermedium 56 wird zu dem Teil zwischen dem Zwischenübertragungselement
55 und der Transfereinrichtung 57 transportiert, und gleichzeitig
wird ein Bias mit einer Polarität, die zu derjenigen von triboelektrischen
Ladungen, die durch den Toner besessen werden, revers ist, auf die Transfereinrichtung
57 aus einer Transferbiasanlegeeinrichtung angelegt, so dass die Tonerbilder
auf dem Zwischenübertragungselemente 55 auf die Oberfläche des
Transfermediums 56 übertragen werden.
Der Transferresttoner, der auf dem Zwischenübertragungselement,
ohne auf das Transfermedium 56 übertragen zu werden, verbleibt, wird
durch ein Zwischentransferelement Reinigungselement 40 entfernt und in
einem Reinigungsbehälter 52 für das Zwischenübertragungselement
gesammelt. Das auf das Transfermedium 56 übertragene Tonerbild wird
auf das Transfermedium 56 mittels Wärmefixiereinheit 41 fixiert.
Die Transferwalze kann auch aus dem gleichen Material wie die Aufladungswalze
hergestellt werden. Bevorzugte Verfahrensbedingungen sind wie folgt: Kontaktdruck
der Transferwalze beträgt 2,94 bis 490 N(m (3 bis 500 g/cm), und weiter bevorzugt
19,6 N/m bis 294 N/m, und die DC-Spannung beträgt ± 0.2 bis ± 10
kV.
Wenn der lineare Druck als der Kontaktdruck 2,94 N/m oder darunter
beträgt, besteht die Tendenz, eines Transportfehlers von Transfermedien und
eines fehlerhaften Transfers in unerwünschter Weise.
Die leitende elastische Schicht 57a der Transferwalze
57 ist z. B. eine Schicht aus festem oder geschäumten Material, das
aus einem elastischen Material hergestellt ist, wie etwa Polyurethankautschuk oder
EPDM (Ethylen-Propylen-Dienterpolymer), worin ein leitfähigkeitsverleihendes
Mittel, wie etwa Ruß, Zinkoxid, Zinnoxid oder Siliciumcarbid vermischt und
dispergiert worden ist, um den spezifischen elektrischen Widerstand (spezifischen
Volumenwiderstand) auf einen mittleren Widerstand von 106 bis 1010
&OHgr;·cm einzustellen.
Ein spezifisches Beispiel für die Messung des Tonerteilchendurchmessers
wird nachstehend gezeigt.
Zu 100 bis 150 ml einer elektrolytischen Lösung werden 0,1 bis
5 ml eines oberflächenaktiven Mittels (Alkylbenzolsulfonat) gegeben, und 2
bis 20 mg einer Probe, die zu messen ist, wird hinzugegeben. Die elektrolytische
Lösung, worin die Probe suspendiert worden ist, wird einer Dispersion für
ungefähr 1 Minute bis ungefähr 3 Minuten mittels einer Ultraschalldispergiermaschine
unterzogen. Die Teilchengrößenverteilung der Tonerteilchen mit Durchmessern
von 0,3 bis 40 &mgr;m wird auf der Basis des Volumens mittels z. B. eines Coulter
Counter Multisizers unter Verwendung einer Öffnung von 17 &mgr;m oder 100
&mgr;m, die in geeigneter Weise auf die Tonerteilchengröße angepasst
ist, gemessen. Der Zagendurchschnitts-Teilchendurchmesser und der Gewichtsdurchschnitts-Teilchendurchmesser,
die unter diesen Bedingungen gemessen werden, werden durch Computerverarbeitung
bestimmt. Dann wird das kumulative Verhältnis der kumulativen Verteilung des
Durchmessers von dem 1/2fachen oder weniger des Zahlendurchschnitts-Teilchendurchmessers
aus der Zahlen basierten Teilchengrößenverteilung berechnet und so der
kumulative Wert des Durchmessers des 1/2fachen oder weniger des Zahlendurchschnitts-Teilchendurchmessers
bestimmt. Auf ähnliche Weise wird das Verhältnis der kumulativen Verteilung
des Durchmessers des zweifachen oder mehr des Gewichtsdurchschnitts-Teilchendurchmessers
aus der Volumen basierten Teilchengrößenverteilung berechnet und so der
kumulative Wert des Durchmessers des zweifachen oder mehr des Gewichtsdurchschnitts-Teilchendurchmessers
bestimmt.
Die Menge der Triboelektrizität des Entwicklungsmittels vom Zweikomponententyp
wird durch ein nachstehend beschriebenes Verfahren gemessen.
1,6 g des Toners und 18,4 g des magnetischen Harzträgers werden
in eine 50 ml Flasche aus Polyethylen gefüllt, die dann für einen Tag
im offenen Zustand in jeder Umgebung zurückgelassen wird. In einer Umgebung
mit hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit wird der Behälter nach dem Stehen
lassen hermetisch verschlossen, so dass die Probe nicht durch weicht, für weitere
zwei Stunden stehen gelassen und danach in eine Messvorrichtung gestellt. Die Probe
wird in einer Taumelmischvorrichtung 60 Sekunden vermischt, und dieses vermischte
Pulver (Entwicklungsmittel) wird in einem Behälter aus Metall gefüllt,
an dessen Boden ein leitendes Sieb mit einer Öffnung von 20 &mgr;m (625 Maschen)
bereitgestellt ist, und dann mittels einer Ansaugvorrichtung angesaugt. Die Triboelektrizitätsmenge
wird aus der Differenz des Gewichts vor und nach dem Ansaugen und aus dem Potential,
das einen mit dem Behälter verbundenen Kondensator akkumuliert wurde, bestimmt.
Hierbei wird der Ansaugdruck bei 33,3 kPa (250 mmHg) eingestellt. Durch dieses Verfahren
wird die Triboelektrizitätsmenge (Q) gemäß dem folgenden Ausdruck
berechnet.
Q(uC/g) = (C × V) × (Wx – W2)-1
worin W1 das Gewicht vor dem Ansaugen, W2 das Gewicht nach
dem Ansaugen, C die Kapazität des Kondensators, und V das Potential, das dem
Kondensator angesammelt wurde, ist.
Die Triboelektrizitätsmenge von Entwicklungsmitteln nach dem
Durchlauf wird gemessen, indem 1 g eines Entwicklungsmittels, das auf der Entwicklungshülse
vorhanden ist, gesammelt wird, und unter Verwendung der vorstehenden Messvorrichtung
ohne Vermischen oder Bewegen der Probe gesammelt wird.
Die Formfaktoren SF-1 und SF-2 werden auf die folgende Weise gemessen.
Wenigstens 300 Tonerteilchen werden zufällig unter Verwendung
eines Feldemissionsabtastelektronenmikroskops S-800, hergestellt von Hitachi Ltd.,
gesammelt und SF-1 und SF-2, die aus den folgenden Ausdrücken
berechnet wurden, werden unter Verwendung einer Bildverarbeitungsanalysiervorrichtung
LUZEX 3; hergestellt von Nireko Co. bestimmt.
SF-1 = (MXLNG)2/AREA × n/4 × 100
worin MXLING eine absolute maximale Länge eines Tonerteilchens darstellt und
AREA eine projizierte Fläche eines Tonerteilchens darstellt.
SF-2 = (PERI)2/AREA × 1/4 n × 100
worin PERI eine periphere Länge eines Tonerteilchens darstellt, und AREA eine
projizierte Fläche eines Tonerteilchens darstellt.
BEISPIELE
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend detaillierter anhand von
Beispielen beschrieben. Diese begrenzen keinesfalls die vorliegende Erfindung.
Magnetischer TrägerHerstellungsbeispiel 1
(bezogen aufGewicht)Phenol (Hydroxybenzol)50 Teilewässrige 37 gew.-%ige Formalinlösung80 TeileWasser 50 Teilefeine Magnetitteilchen, die 280 TeileAluminiumoxid enthalten, das mitKupplungsmittel vom Silantyp mitEpoxidgruppe oberflächenbehandelt sind,KBM403 (erhältlich von Shin-EtsuChemical Co., Ltd.)(Zahlendurchschnitts-Teilchendurchmesser: 0,24 &mgr;m;spezifischer Widerstand 5 × 105 &OHgr;·cm)feine &agr;-Fe2O3 Teilchen, die mit KBM403 120 Teileoberflächenbehandelt sind(Zahlendurchschnitts-Teilchendurchmesser: 0,40 &mgr;m,spezifischer Widerstand: 8 × 109 &OHgr;·cm)wässriges 25 gew.-%iges Ammoniak 15 Teile
Die vorstehenden Materialien wurden in einen Vierhalskolben einer
Behandlungsmaschine gefüllt. Die Temperatur wurde auf 85°C in 60 Minuten
erhöht, während unter Rühren vermischt wurde, und bei der Temperatur
gehalten. Die Reaktion wurde 120 Minuten zur Bewirkung von Härtung durchgeführt.
Danach wurde die Reaktionsmischung auf 30°C abgekühlt, und 500 Gewichtsteile
Wasser wurden hinzugegeben. Dann wurde der gebildete Überstand entfernt, und
das Präzipitat wurde mit Wasser gewaschen, gefolgt von Lufttrocknen. Anschließend
wurde das luftgetrocknete Produkt weiter bei 150 bis 180°C für 24 Stunden
unter reduziertem Druck [(667 Pa (5 mmHg)] getrocknet und so magnetische Trägerteilchen
(A) mit Phenolharz als ein Bindemittelharz erhalten. Auf dem magnetischen Trägerkern
(A) war 0,4 gew.-%iges Wasser nach dem Stehen lassen bei 30°C/80 % relativer
Feuchtigkeit für 24 Stunden vorhanden.
Die Oberflächen der magnetischen Trägerkerne (A), die so
erhalten wurden, wurden mit einer Toluollösung von 5 gew.-%igen &ggr;-Aminopropyltrimethoxysilan
behandelt:
NH2CH2CH2CH2-Si(-OH3)3.
Die Oberflächen der magnetischen Trägerkerne (A) wurden
als mit 0,2 Gew.-% &ggr;-Aminopropyltrimethoxysilan behandelt. Während der
Behandlung wurde Toluol verdampft, während die Kerne behandelt wurden und während
eine Scherspannung auf kontinuierliche Weise auf die magnetischen Trägerkerne
(A) angelegt wurde. Es wurde bestätigt, dass
auf den Oberflächen der magnetischen Trägerkerne (A) vorhanden waren.
Die magnetischen Trägerkerne (A), die mit dem Silankupplungsmittel
behandelt wurden und in der Behandlungsmaschine gehalten wurden, wurden mit einem
Harz unter Rühren bei 70°C beschichtet, indem unter reduziertem Druck
eine Lösung zugegeben wurde, die durch Zugeben von &ggr;-Aminopropyltrimethoxysilan
zu einem Siliconharz KR221 (erhältlich von Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) in
einer Menge von 3 %, basierend auf der Feststoffmaterie des Siliconharzes zugegeben
wurde, das mit Toluol verdünnt war, um so in einer Konzentration von 20 % bezüglich
der Feststoffmaterie des Siliconharzes vorhanden zu sein.
Anschließend wurde nach Rühren für 2 Stunden eine Wärmebehandlung
bei 140°C für 2 Stunden in einer Atmosphäre aus Stickstoffgas durchgeführt.
Nachdem die Agglomeration abgebrochen wurde, wurden grobe Teilchen mit einem Sieb
mit einer Öffnung von 54 &mgr;m (Maschenzahl 200) entfernt, und so ein magnetischer
Harzträger 1 erhalten.
Der magnetische Harzträger 1, der so erhalten wurde, besaß
einen SF-1 von 107, einen Gewichtsdurchschnitts-Teilchendurchmesser von 35 &mgr;m,
einen spezifischen elektrischen Widerstand von 7 × 1013 &OHgr;·cm,
eine Magnetisierungsintensität (&sgr;1000) von 42 Am2/kg
und einer Restmagnetisierung (&sgr;r) von 3,1 Am2/kg bei 79,6 kA/m
(1 kOe), eine wahre spezifische Gravität von 3,71 und einer Bulk-Dichte von
1,87 g/cm3.
Magnetischer TrägerHerstellungsbeispiel 2
Der magnetische Harzträger 2 wurde auf die gleiche Weise wie
in Herstellungsbeispiel 1 erhalten, bis darauf, dass die Trägerkerne nicht
mit dem Siliconharz KR221 behandelt wurden, zu welchen das &ggr;-Aminopropyltrimethoxysilan
zugegeben wurde und die Behandlung bin 120°C für 2 Stunden durchgeführt
wurde.
Die physikalischen Eigenschaften des magnetischen Harzträgers
2 werden in Tabelle 1 gezeigt.
Magnetischer TrägerHerstellungsbeispiel 3
Der magnetische Harzträger 3 wurde auf die gleiche Weise wie
in Herstellungsbeispiel 1 erhalten, bis darauf, dass das Silankupplungsmittel KBM403
nicht verwendet wurde Die physikalischen Eigenschaften der magnetischen Harzträger
3 werden in Tabelle 1 gezeigt.
Magnetische TrägerHerstellungsbeispiel 4
Der magnetische Harzträger 4 wurde auf die gleiche Weise wie
in Herstellungsbeispiel 1 erhalten, bis darauf, dass die magnetischen Trägerkerne
(A) mit n-Propyltrimethoxysilan anstelle &ggr;-Aminopropyltrimethoxysilan oberflächenbehandelt
wurden.
Die physikalischen Eigenschaften des magnetischen Harzträgers
4 werden in Tabelle 1 gezeigt.
Magnetsicher TrägerHerstellungsbeispiel 5
(bezogen auf dasGewicht)Styrol-Methylmethacrylatharz100 Teilefeine Magnetitteilchen, die in100 TeileHerstellungsbeispiel 1 verwendet wurden
Die vorstehenden Materialien wurden gründlich unter Verwendung
Henschel-Mischvorrichtung vermischt, und die erhaltene Mischung wurde unter Verwendung
einer Zwillingsschraubenextrusionsknetvorrichtung schmelzgeknetet.
Das geknetete Produkt, das so erhalten wurde, wurde abgekühlt
und danach in Teilchen mit einem Durchmesser von ungefähr 1 bis 2 mm mittels
einer Hammermühle zerkleinert, gefolgt von Pulverisation mit einer fein mahlenden
Mühle eines Luftstrahlsystems. Das pulverisierte Produkt, das so erhalten wurde,
wurde ferner klassifiziert, gefolgt von Behandlung mit dem Siliconharz KR221 und
so ein magnetischer Harzträger 5 mit einem Gewichtsdurchschnitts-Teilchendurchmesser
von 35 &mgr;m, einem SF-1 von 148, einem spezifischen elektrischen Widerstand
von 3 × 1013 &OHgr;·cm, &sgr;1000 von 36 Am2/kg,
einer Restmagnetisierung von 2,8 Am2/kg einer wahren spezifischen Gravität
von 3,63 und einer Bulk-Dichte von 1,65 g/cm3 erhalten.
Magnetischer TrägerHerstellungsbeispiel 6
(bezogen auf dasGewicht)Styrol50 TeileMethylmethacrylat12 Teilefeinere Magnetitteilchen wie in280 TeileHerstellungsbeispiel 1 verwendetFeine &agr;-Fe2O3 Teilchen wie in120 TeileHerstellungsbeispiel 1 verwendet
Die vorstehenden Materialien wurden vermischt und danach auf 70°C
erhitzt, gefolgt von Zugabe von 0,7 Gewichtsteilen Azobisisobutyronitril zur Herstellung
einer Monomerzusammensetzung. Die Monomerzusammensetzung wurde in ein wässrigen
1 gew.-%igen Polyvinylalkohollösung zur Durchführung von Granulation mittels
einer Homogenisiervorrichtung bei 4 500 U/min für 10 Minuten dispergiert. Danach
wurde eine Polymerisation bei 70°C für 10 Stunden unter Rühren unter
Verwendung von Paddeln durchgeführt, und dann wurde das Produkt aus der wässrigen
Polyvinylalkohollösung ausfiltriert, gefolgt von Waschen, Trocknen und dann
Behandlung mit Siliconharz KR211 zum Erhalt eines magnetischen Harzträgers
6 mit physikalischen Eigenschaften wie in Tabelle 1 gezeigt.
Magnetischer TrägerHerstellungsbeispiel 7
Magnetischer Harzträger 7 mit physikalischen Eigenschaften wie
in Tabelle 1 gezeigt, wurde auf die gleiche Weise wie in Herstellungsbeispiel 2
erhalten, wie darauf, dass die Aluminiumoxid enthaltenden feine Magnetitteilchen,
die darin verwendet wurden, durch Magnetitteilchen, die kein Aluminiumoxid enthielten,
ersetzt wurden.
Tonerherstellungsbeispiel 1
In 710 Teilen Ionenaustauscherwasser wurden 450 Teile einer wässrigen
0,1 mol/Liter Na3PO4 Lösung eingeführt, und die
erhaltene Mischung wurde auf 60°C erhitzt, gefolgt von Rühren bei 1 300
U/min unter Verwendung einer Homomischvorrichtung vom TK-Typ (hergestellt von Tokushu
Kika Kogyo). Dann wurden 68 Teile einer wässrigen 1,0 mol/Liter CaCl2
Lösung langsam hinzugegeben und so ein wässriges Medium, das Ca3(PO4)2
enthielt, erhalten.
Die vorstehenden Materialien wurden auf 60°C erhitzt, und dann
unter Verwendung einer Homomischvorrichtung vom TK-Typ (hergestellt von Tokushu
Kika Kogyo) bei 12 000 U/min dispergiert. Zu der erhaltenen Dispersion wurden 10
Gewichtsteile Polymerisationsinitiator 2,2'-Azobis(2,4-dimethylvaleronitril) aufgelöst
und so eine polymerisierbare Monomerzusammensetzung hergestellt. Diese polymerisierbare
Monomerzusammensetzung wurde in das vorstehende wässrige Medium eingeführt,
und bei 10 000 U/min 10 Minuten mittels einer Kurea-Mischvorrichtung (hergestellt
von Emu Technique K.K.) bei 60°C in einer N2-Atmosphäre gerührt,
um die polymerisierbare Monomerzusammensetzung zu granulieren. Danach wurde eine
Polymerisation für 10 Stunden unter Rühren des wässrigen Mediums
mittels Paddelrührklingen bei einer auf 80°C erhöhten Temperatur
unter Beibehalten eines pH-Werts bei 6 durchgeführt.
Nachdem die Polymerisation vervollständigt war, wurde die Reaktionsmischung
abgekühlt, und Salzsäure wurde zur Einstellung von seinem pH-Wert auf
2 zugegeben und so das Calciumphosphat aufgelöst, gefolgt von Filtration, Wasserwaschen,
und dann Trocknen zum Erhalt von Polymerisationsteilchen (Cyantonerteilchen).
Die Polymerisationsteilchen, die so erhalten wurden, enthielten 8,4
Gewichtsteile Monoesterwachs pro 100 Gewichtsteile des Bindemittelharzes. Zudem
bestätigte die Querschnittsbeobachtung der Polymerisationsteilchen unter Verwendung
eines Transmissionselektronenmikroskops (TEM), dass die Teilchen eine Kern/Schalenstruktur
besaßen, worin das Wachs mit einer Schalenharzschicht eingeschlossen war.
Das Bindemittelharz der Polymerisationsteilchen, das erhalten wurde,
besaß auch einen SP-Wert von 19 und einen Tg von 60°C.
Zu 100 Gewichtteile der Polymerisationsteilchen (Cyantonerteilchen),
die erhalten wurden, wurden die folgenden drei Arten von externen Zusatzstoffen
extern zugegeben. Nach der externen Zugabe wurden grobe Teilchen mit einem Sieb
mit einer Öffnung von 43 &mgr;m (Maschenzahl 330) entfernt und so ein negativ
aufladbarer Toner Nr. 1 erhalten. Der Toner Nr. 1 besaß ein Gewichtsdurchschnitts-Teilchendurchmesser
von 7,3 &mgr;m und einen SF-1 von 108. Zudem betrug in diesem Toner der kumulative
Wert der Verteilung des Durchmessers des 1/2fachen oder weniger des Zahlendurchschnitts-Teilchendurchmessers
10,3 % bezogen auf die Zahl. Der kumulative Wert der Verteilung des Durchmessers
des zweifachen oder mehr des Gewichtsdurchschnitts-Teilchendurchmessers betrug 1,8
bezogen auf das Volumen.
Die physikalischen Eigenschaften des so erhaltenen Toners werden in
Tabelle 2 gezeigt.
(1) Erstes hydrophobes feines Siliciumdioxidpulver, 0,3 Gewichtsteile:
Hydrophob behandelt in wässrigem Medium, mit 10 Gewichtsteilen
Isobutyltrimethoxysilan, basierend auf 100 Gewichtsteilen des feinen Titanoxdipulvers.
Tonerherstellungsbeispiel 2
Polymerisationsteilchen (Cyantonerteilchen) wurden auf die gleiche
Weise wie in Tonerherstellungsbeispiel 1 hergestellt, bis darauf, dass ein wässriges
Medium, das das Ca3(PO4)2 in einer größeren
Menge als dasjenige in Tonerherstellungsbeispiel 1 enthielt, und die Umdrehungsanzahl
des Kurea-Mischgerät auf 15 000 U/min geändert wurde. Die externen Zusatzstoffe
wurden extern auf die gleiche Weise in Tonerherstellungsbeispiel 1 zugegeben und
so ein negativ aufladbarer Toner Nr. 2 hergestellt. Der Toner Nr. 2 besaß einen
Gewichtsdurchschnitts-Teilchendurchmesser von 2,8 &mgr;m und einen SF-1 von 112.
Tonerherstellungsbeispiel 3
Polymerisationsteilchen (Cyantonerteilchen) wurden auf die gleiche
Weise wie in Tonerherstellungsbeispiel 1 hergestellt, bis darauf, dass ein wässriges
Medium, das das Ca3(PO4)2 in einer kleineren Menge
als diejenige in Tonerherstellungsbeispiel 1 enthielt, und die Umdrehungsanzahl
der Kurea-Mischvorrichtung auf 15 000 U/min geändert wurde. Die externen Zusatzstoffe
wurden extern auf die gleiche Weise in Tonerherstellungsbeispiel 1 zur Herstellung
eines negativ aufladbaren Toners Nr. 3 zugegeben. Der Toner Nr. 3 besaß einen
Gewichtsdurchschnitts-Teilchendurchmesser von 10,1 &mgr;m und einen SF-1 von 1072.
Tonerherstellungsbeispiele 4
Zu den gleichen Polymerisationsteilchen (Cyantonerteilchen) wie diejenigen,
die in Tonerherstellungsbeispiel 1 erhalten wurden, wurde kein externer Zusatzstoff
zugegeben und so ein negativ aufladbarer Toner Nr. 4 erhalten. Der Toner Nr. 4,
der so erhalten wurde, besaß einen Gewichtsdurchschnitts-Teilchendurchmesser
von 7,54 &mgr;m und einen SF-1 von 108.
Tonerherstellungsbeispiele 5
Zu den gleichen Polymerisationsteilchen (Cyantonerteilchen) wie diejenigen,
die in Tonerherstellungsbeispiel 1 erhalten wurden, wurden die folgenden externen
Zusatzstoffe zugegeben und so ein negativ aufladbarer Toner Nr. 5 erhalten. Der
so erhaltene Toner Nr. 5 besaß einen Gewichtsdurchschnitts-Teilchendurchmesser
von 7,5 &mgr;m und einen SF-1 von 108.
(1) Hydrophobes feines Siliciumdioxidpulver, 0,2 Gewichtsteile:
Hydrophob behandelt mit 10 Gewichtsteilen Isbobutyltrimethoxysilan,
basierend auf 100 Gewichtsteilen des feinen Titanoxdipulvers.
Tonerherstellungsbeispiel 6
(bezogen auf dasGewicht)Polyesterharz, das ausTerephthalsäure/Fumarsäure/Trimellitsäureanhydrid/Derivat von Bisphenol A umfasst ist 100 TeileKupferphthalocyaninpigment 4 TeileDi-tert-butylsalicylsäurealuminiumverbindung 4 Teile
Die vorstehenden Materialien wurden unter Verwendung einer Henschel-Mischvorrichtung
gründlich vorvermischt, und die erhaltene Mischung wurde unter Verwendung einer
Zwillingsschraubenextrusionsknetvorrichtung schmelzgeknetet. Das geknetete Produkt,
das so erhalten wurde, wurde abgekühlt und danach in Teilchen mit einem Durchmesser
von ungefähr 1 bis 2 mm mittels einer Hammermühle zerkleinert, gefolgt
von Pulverisation mit einer fein mahlenden Mühle eines Luftstrahlsystems. Das
so erhaltene pulverisierte Produkt wurde weiter eingeteilt, und so triboelektrisch
negativ aufladbare Cyantonerteilchen mit einem Gewichtsdurchschnitts-Teilchendurchmesser
von 6,8 &mgr;m erhalten.
Zu den Cyantonerteilchen, die so erhalten wurden, wurden die gleichen
drei Arten von externen Zusatzstoffen, wie diejenigen, die im Tonerherstellungsbeispiel
1 verwendet wurden, zugegeben, und so ein negativ aufladbarer Toner Nr. 6 erhalten.
Der Toner Nr. 6 besaß einen Gewichtsdurchschnitts-Teilchendurchmesser von 6,8
&mgr;m und einen SF-1 von 142.
Tonerherstellungsbeispiel 7
Magentafarbpolymerisationsteilchen (Magentatonerteilchen) wurden auf
die gleiche Weise wie in Tonerherstellungsbeispiel 1 erhalten, bis darauf, dass
das Kupferphthalocyaninpigment durch ein Chinacridonpigment ersetzt wurde. Zu den
Polymerisationsteilchen, die so erhalten wurden, wurden die drei Arten von externen
Zusatzstoffen auf die gleiche Weise wie Tonerherstellungsbeispiel 1 zugegeben, und
so ein negativ aufladbarer Toner Nr. 7 erhalten. Der Toner Nr. 7 besaß einen
Gewichtsdurchschnitts-Teilchendurchmesser von 7,3 &mgr;m und einen SF-1 von 108.
Tonerherstellungsbeispiel 8
Gelbfarbige Polymerisationsteilchen (gelbe Tonerteilchen) wurden auf
die gleiche Weise wie in Tonerherstellungsbeispiel 1 erhalten, bis darauf, dass
das Kupferphthalocyaninpigment durch C.I. Pigment Yellow 93 und C.I. Solvent Yellow
162 ersetzt wurde. Zu den so erhaltenen Polymerisationsteilchen, wurden die drei
Arten von externen Zusatzstoffen auf die gleiche Weise wie in Tonerherstellungsbeispiel
1 zugegeben, und so ein negativ aufladbarer Toner Nr. 8 hergestellt. Der Toner Nr.
8 besaß einen Gewichtsdurchschnitts-Teilchendurchmesser von 7,2 &mgr;m und
einen SF-1 von 109.
Tonerherstellungsbeispiel 9
Schwarzfarbige Polymerisationsteilchen (schwarze Tonerteilchen) wurden
auf die gleiche Weise wie in Tonerherstellungsbeispiel 1 erhalten, bis darauf, dass
das Kupferphthalocyaninpigment durch Ruß ersetzt wurde. Zu den so erhaltenen
Polymerisationsteilchen, wurden die drei Arten von externen Zusatzstoffen auf die
gleiche Weise wie Tonerherstellungsbeispiel 1 zugegeben, und so ein negativ aufladbarer
Toner Nr. 9 hergestellt. Der Toner Nr. 9 besaß einen Gewichtsdurchschnitts-Teilchendurchmesser
von 7,5 &mgr;m und einen SF-1 von 108.
Tonerherstellungsbeispiel 10
Toner Nr. 10 wurde auf die gleiche Weise wie in Tonerherstellungsbeispiel
6 hergestellt, bis darauf, dass die Aluminiumverbindung von Di-tert-butylsalicylsäure
nicht verwendet wurde. Der Toner Nr. 10 besaß einen Gewichtsdurchschnitts-Teilchendurchmesser
von 7,0 &mgr;m und einen SF-1 von 141.
Tonerherstellungsbeispiel 11
Toner Nr. 11 wurde auf die gleiche Weise wie in Tonerherstellungsbeispiel
1 hergestellt, bis darauf, dass die hydrophoben Siliciumdioxidpulver (a) und (2)
nicht verwendet wurde. Der Toner Nr. 11 besaß einen Gewichtsdurchschnitts-Teilchendurchmesser
von 7,3 &mgr;m und einen SF-1 von 108.
Beispiel 1
Unter Verwendung einer Mischmaschine vom V-Typ wurden 92 Gewichtsteile
des magnetischen Harzträgers 1 und 8 Gewichtsteile des Toners Nr. 1 so vermischt,
dass eine Tonerkonzentration von 8 % erhalten wurde. So wurde ein Entwicklungsmittel
vom Zweikomponententyp hergestellt.
Unter Verwendung dieses Entwicklungsmittels vom Zweikomponententyp
wurde ein Betriebstest durchgeführt. Als ein Bilderzeugungsgerät wurde
eine kommerziell verfügbare digitale Kopiermaschine GP55 (hergestellte von
CANON INC.) verwendet, die so umgebaut wurde, dass das Entwicklungsgerät, das
in 1 gezeigt wird, montierbar war, wobei eine Entwicklungsbias,
wie in 2 gezeigt, angelegt wurde, und die Fixiereinheit
so umgebaut wurde, dass sowohl die Erhitzungswalze als auch die Presswalze durch
Walzen ersetzt wurden, deren Oberflächenschichten mit PFA in einer Dicke von
1,2 &mgr;m beschichtet waren und der Ölanlegemechanismus entfernt wurde.
Ein 10 000 Blatt Betriebstest wurde in jeder Umgebung von 23°C/60 % relative
Feuchtigkeit (N/N: Normaltemperatur/Normalfeuchtigkeit), 23°C/5 % relative
Feuchtigkeit (N/L: Normaltemperatur/Niedrigfeuchtigkeit) und 32,53°C/90 % relative
Feuchtigkeit (H/H: Hochtemperatur/Hochfeuchtigkeit), unter Verwendung eines Originals
mit einem Bildflächenprozentsatz von 25 durchgeführt. Die Bewertung wurde
gemäß den folgenden Bewertungsverfahren durchgeführt.
Die erhaltenen Ergebnisse werden in Tabelle 3 gezeigt.
(1) Bilddichte:
Die Bilddichte wurde mit einem Macbeth-Dichtemessgerät RD918
Typ (hergestellt von Macbeth Co.), das mit einem SPI-Filter eingepasst war, als
eine relative Dichte von Bildern, die auf Normalpapier gebildet wurden, gemessen.
(2) Trägeradhäsion:
Einfarbige weiße Bilder wurden hergestellt, und der Teil zwischen
der Entwicklungszone und der Reinigungszone auf der lichtempfindlichen Trommel wurde
gesammelt, indem ein transparentes druckempfindliches Klebeband nahe hierzu angebracht
wurde. Die Anzahl von magnetischen Harzträgerteilchen, die auf der Oberfläche
der lichtempfindlichen Trommel bei dieser Fläche von 5 cm × 5 cm anhafteten,
wurde gezählt und die Anzahl von Trägerteilchen, die pro 1 cm2
angehaftet waren, wurde berechnet.
A: Weniger als 5 Teilchen.
B: Mehr als 5 Teilchen bis weniger als 10 Teilchen.
C: Mehr als 10 Teilchen bis weniger als 20 Teilchen.
D: Mehr als 20 Teilchen.
(3) Nebel:
Das durchschnittliche Reflexionsvermögen Dr (%) von Normalpapier
vor der Bildwiedergabe wurde mit einem Reflexionsmessgerät REFELECTOMETER MODEL
TC-6DS, hergestellt von Tokyo Denshoku K.K. gemessen. Währenddessen wurde ein
einfarbiges weißes Bild auf Normalpapier wiedergegeben, und dann das Reflexionsvermögen
Ds (%) des einfarbigen weißen Bildes gemessen. Der Nebel (%) wurde aus dem
folgenden Ausdruck berechnet.
Nebel (%) = Dr (%) – Ds (%).
A: Weniger als 0,4 %.
B: Mehr als 0,5 % bis weniger als 0,8 %.
C: Mehr als 0,8 % bis weniger als 1,2 %.
D: Mehr als 1,2 %.
(4) Punkte um Linienbilder
Wie die Linienbreite von 200 &mgr;m dicken Linienbildern aufgrund
von Punkten um Linienbilder herum groß wurde, wurde untersucht und so eine
Bewertung durchgeführt.
A: Innerhalb des Bereichs von 210 &mgr;m oder wenige.
B: Innerhalb des Bereichs von mehr als 210 &mgr;m bis 220 &mgr;m.
C: Innerhalb des Bereichs von mehr als 220 &mgr;m bis 230 &mgr;m.
D: Jenseits des Bereichs von C.
Beispiel 2
Das Verfahren von Beispiel 1 wurde wiederholt, bis darauf, dass der
Träger durch den magnetischen Harzträger 2 ersetzt wurde. Folglich wurden
gute Ergebnisse, wie in Tabelle 3 gezeigt, erhalten, obwohl geringfügig schwächer
als diejenigen von Beispiel 1 hinsichtlich der Nebelsteuerung. Dies beruht vermutlich
darauf, dass eine geringfügige Zunahme des Tonerverbrauchs bezogen auf Trägerteilchen
nach dem Betrieb erfolgt, da der Träger nicht mit Harz beschichtet war.
Vergleichsbeispiel 1
Das Verfahren von Beispiel 1 wurde wiederholt, bis darauf, dass der
Träger durch den magnetischen Harzträger 3 ersetzt wurde. Folglich wurden,
wie in Tabelle 3 gezeigt, schwächere Ergebnisse in N/L hinsichtlich Bilddichtabnahme
und Nebel erhalten. Dies beruht vermutlich darauf, dass keine gleichförmige
Dispersion aufgrund der feinen Ferritteilchen, die nicht mit dem Silankupplungsmittel
behandelt wurden, vorlag und auch darauf, dass ein Ungleichförmigkeit der Beschichtungsschichten,
die fehlerhaftes Aufladen des Toners verursachten, vorlag.
Vergleichsbeispiel 2
Das Verfahren von Beispiel 1 wurde wiederholt, bis darauf, dass der
Träger durch den magnetischen Harzträger 4 ersetzt wurde. Folglich wurden,
wie in Tabelle 3 gezeigt, schwächere Ergebnisse hinsichtlich Nebel während
des Betriebs erhalten. Dies beruht vermutlich auf der Tatsache, dass das Oberflächenbehandlungsmittel
des Kernmaterials des magnetischen Harzträgers keine reaktiven funktionalen
Gruppen besaß und somit keine ausreichende Adhäsion auf das Kernmaterial
erreichte und so von dem Kernmaterial abging.
Vergleichsbeispiel 3
Das Verfahren von Beispiel 2 wurde wiederholt, bis darauf, dass der
Toner durch den Toner Nr. 2 ersetzt wurde. Folglich war, wie in Tabelle 3 gezeigt,
die Bilddichte von Beginn an niedrig und zudem wurde eine schwächere Leistung
hinsichtlich der Nebelsteuerung gesehen. Demgemäß wurde die Bewertung
gestoppt.
Vergleichsbeispiel 4
Das Verfahren von Beispiel 2 wurde wiederholt, bis darauf, dass der
Toner durch den Toner Nr. 3 ersetzt wurde. Folglich wurden, wie in Tabelle 3 gezeigt,
schwächere Ergebnisse hinsichtlich der Punkte um Linienbilder herum und des
Nebels erhalten.
Vergleichsbeispiel 5
Das Verfahren von Beispiel 2 wurde wiederholt, bis darauf, dass der
Toner durch den Toner Nr. 4 ersetzt wurde. Folglich war, wie in Tabelle 3 gezeigt,
die Bilddichte niedrig und es wurden auch schwächere Ergebnisse hinsichtlich
des Nebels erhalten. Demgemäß wurde die Bewertung gestoppt.
Beispiel 3
Das Verfahren von Beispiel 2 wurde wiederholt, bis darauf, dass der
Toner durch den Toner Nr. 5 ersetzt wurde. Folglich war, wie in Tabelle 3 gezeigt,
bei H/H die Bilddichte so hoch, um so geringfügig schwächer wie diejenigen
von Beispiel 2 hinsichtlich des Nebels und der Punkte um die Linienbilder herum
zu sein, welche jedoch auf dem Niveau lagen, wo sich kein Problem bei der praktischen
Verwendung ergab. Dies beruht vermutlich darauf, dass der externe Zusatzstoff, Siliciumdioxidfeinpulver,
nicht hydrophob behandelt wurde, was eine Abnahme der Umweltstabilität verursachte.
Beispiel 4
Das Verfahren von Beispiel 2 wurde wiederholt, bis darauf, dass der
Toner durch den Toner Nr. 6 ersetzt wurde. Folglich wurden, wie in Tabelle 3 gezeigt,
Ergebnisse, die geringfügig schwächer wie diejenigen von Beispiel 2 waren,
hinsichtlich Bilddichte und Nebel erhalten, welche jedoch auf einem Niveau lagen,
wo sich kein Problem bei der praktischen Verwendung ergab. Dies beruht vermutlich
darauf, dass eine niedrige Sphärizität der Tonerform vorlag, was das Aufladen
des Toners geringfügig ungleichförmig machte.
Beispiel 5
Bilder wurden auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 wiedergegeben,
bis darauf, dass als das Bilderzeugungsgerät GP55 durch eine modifizierte Maschine
einer kommerziell verfügbaren Vollfarbkopiermaschine CLC2400 (hergestellt von
CANON INC.) ersetzt wurde, und es wurden vier Farbtoner Nr. 1, 7, 8 und 9 verwendet.
Folglich wurden gute Ergebnisse erhalten.
Beispiel 6
Das Verfahren von Beispiel 2 wurde wiederholt, bis darauf, dass der
Toner durch den Toner Nr. 10 ersetzt wurde. Folglich wurden, wie in Tabelle 3 gezeigt,
bei H/H Ergebnisse erhalten, die schwächer wie diejenigen von Beispiel 2, hinsichtlich
des Nebels und der Punkte um Linienbilder herum waren, welche jedoch auf einem Niveau
lagen, das irgendwie bei praktischer Verwendung tolerierbar war. Es wird angenommen,
dass dies auf der Verwendung ohne Ladungssteuerungsmittel beruhte, was eine Abnahme
der elektrischen Ladung des Toners bei H/H hervorrief.
Beispiel 7
Das Verfahren von Beispiel 2 wurde wiederholt, bis darauf, dass der
Toner durch den Toner Nr. 11 ersetzt wurde. Folglich wurden, wie in Tabelle 3 gezeigt,
Ergebnisse, die schwächer als diejenigen von Beispiel 2 waren, hinsichtlich
der Punkte und Linienbilder herum und des Nebels erhalten, welche jedoch auf einem
Niveau lagen, das bei praktischer Verwendung tolerierbar war. Dies beruht vermutlich
darauf, dass der externe Zusatzstoff in einer kleineren Menge verwendet wurde, was
zu einer niedrigen Mischleistung für den Toner und den Träger führt.
Beispiel 8
Das Verfahren von Beispiel 1 wurde wiederholt, bis darauf, dass der
Träger durch den magnetischen Harzträger 5 ersetzt wurde. Folglich wurden,
wie in Tabelle 3 gezeigt, Ergebnisse erhalten, die schwächer als diejenigen
von Beispiel 1 hinsichtlich der Trägeradhäsion und des Nebels waren, welche
jedoch auf einem Niveau lagen, wo sich kein Problem bei der praktischen Verwendung
ergab. Dies beruht vermutlich darauf, dass der Träger nicht sphärisch
war, da er nicht durch Polymerisation hergestellt wurde.
Beispiel 9
Das Verfahren von Beispiel 1 wurde wiederholt, bis darauf, dass der
Träger durch den magnetischen Harzträger 6 ersetzt wurde. Folglich wurden,
wie in Tabelle 3 gezeigt, Ergebnisse erhalten, die schwächer als diejenigen
von Beispiel 1 hinsichtlich der Trägeradhäsion während des Betriebs
und des Nebels waren, welche jedoch auf einem Niveau lagen, wo sich kein Problem
bei der praktischen Verwendung ergab. Dies beruht vermutlich darauf, dass das Bindmittelharz
des magnetischen Harzträgers kein Phenolharz enthielt, so dass seine Beschichtung
mit dem Kupplungsmittel in einer unzureichenden Festigkeit erfolgt, und so die elektrische
Ladung ungleichförmig hergestellt wurde, mit der Folge eines Beschichtungsbruchs.
Beispiel 10
Das Verfahren von Beispiel 1 wurde wiederholt, bis darauf, dass der
Träger durch den magnetischen Harzträge 7 ersetzt wurde. Folglich wurden,
obwohl der Nebel sich geringfügig in H/H erhöhte, gute Ergebnisse erhalten,
wie in Tabelle 3 gezeigt.
Magnetischer TrägerHerstellungsbeispiel 8
(bezogen aufGewicht)Phenol (Hydroxybenzol)50 Teilewässrige 37 gew.-%ige Formalinlösung80 TeileWasser50 Teilefeine Magnetitteilchen, die Aluminiumoxid enthielten, das mit&ggr;-Glycidoxypropyltrimethoxysilankupplungsmitteloberflächenbehandelt wurde (KBM403, erhältlich von
Shin-EtsuChemical Co., Ltd.) (Zahlendurchschnitts-Teilchendurchmesser:
0,24 &mgr;m;spezifischer elektrischer Widerstand 5 ×280 Teile105 &OHgr;·cm)feine &agr;-Fe2O3 Teilchen, die mit&ggr;-Glycidoxypropyltrimethoxysilankupplungsmittel (KBM403,erhältlich von Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)(Zahlendurchschnitts-Teilchendurchmesser: 0,60 &mgr;m;spezifischer Widerstand: 8 × 109 &OHgr;·cm) 120oberflächenbehandelt wurden Teilewässriges 25 gew.-%iges Ammoniak 15 Teile
Die vorstehenden Materialien wurden in einen Vierhalskolben gefüllt.
Die Temperatur wurde auf 85°C in 60 Minuten unter Vermischen unter Rühren
erhöht, und bei dieser Temperatur gehalten. Die Reaktion wurde 120 Minuten
zum Bewirken von Härtung durchgeführt. Danach wurde die Reaktionsmischung
auf 30°C abgekühlt, und 500 Gewichtsteile Wasser wurde hinzugegeben. Dann
wurde der gebildete überstand entfernt, und das Präzipitat wurde mit Wasser
gewaschen, gefolgt von Lufttrocknen Anschließend wurde das luftgetrocknete
Produkt ferner bei 150 bis 180°C 24 Stunden unter reduziertem Druck [(667 Pa
(5 mmHg)] weiter getrocknet und so magnetische Trägerkerne (B) mit Phenolharz
als ein Bindemittelharz erhalten. Auf den Oberflächen der magnetischen Trägerkerne
(B) waren Hydroxylgruppen vorhanden.
Unter Rühren bei 50°C unter verringertem Druck wurde die
so erhaltenen magnetischen Trägerkerne (B) mit einer Lösung von &ggr;-(1-Aminoethyl)aminopropyltrimethoxysilan:
NH2-CH2-CH2-NH-CH2 CH2-CH2-Si(-OH3)3.
und einem Siliconharz Kr255 (erhältlich von Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
oberflächenbehandelt, welche mit Toluol verdünnt werden, ums 4 Gew.-%
des ersteren und 20 Gew.-% des letzteren zu betragen.
Die Oberflächen der magnetischen Trägerkerne (B), die so
erhalten wurden, wurden mit 0,1 Gew.-% &ggr;-(2-Aminoethyl)aminopropyltrimethoxysilan
und 0,5 Gew.-% Siliconharz beschichtet. Während der Behandlung der Oberflächen
der magnetischen Trägerkerne (B) mit der Beschichtungslösung wurde das
Toluol unter Anlegung einer Scherspannung kontinuierlich verdampft.
Danach wurde Wärmebehandlung bei 140°C für 2 Stunden
in einer Atmosphäre von Stickstoffgas durchgeführt.
Nach Abbruch der Agglomeration wurden die Teilchen unter Verwendung eines Siebes
mit einer Öffnung von 54 &mgr;m (Maschenzahl 200) eingeteilt, und so ein
magnetischer Harzträger (8) erhalten.
Der magnetische Harzträger (8), der so erhalten wurde, besaß
einen SF-1 von 107, einen Gewichtsdurchschnitts-Teilchendurchmesser von 34 &mgr;m,
einen spezifischen elektrischen Widerstand von 7,4 × 1013 &OHgr;·cm,
eine Magnetisierungsintensität (&sgr;1000) von 43 Am2/kg
(emu/g) und einer Restmagnetisierung (&sgr;r) von 3,3 Am2/kg (emu/g)
bei 79,6 kA/m (1 kOe), einer wahren spezifische Gravität von 3,75 und eine
Bulk-Dichte von 1,85 g/cm3.
Physikalische Eigenschaften der magnetischen Harzträger (8) werden
Tabelle 4 gezeigt.
Magnetischer TrägerHerstellungsbeispiel 9
Die Trägerkerne wurden auf die gleiche Weise wie bei der Herstellung
des magnetischen Harzträgers (8) oberflächenbehandelt, bis darauf, dass
das &ggr;-(2-Aminoethyl)aminopropyltrimethoxysilan nicht verwendet wurde. So wurde
ein magnetischer Vergleichsharzträger (9) hergestellt, dessen Trägerkernoberflächen
mit 0,7 Gew.-% Siliconharz beschichtet worden sind.
Physikalische Eigenschaften des magnetischen Vergleichsträgers
(9) werden in Tabelle 4 gezeigt.
Magnetischer TrägerHerstellungsbeispiel 10
Trägerkerne wurden auf die gleiche Weise wie bei der Herstellung
des magnetischen Harzträgers (8) oberflächenbehandelt, bis darauf, dass
das Siliconharz durch Polytetrafluorethylen (Gewichtsdurchschnitts-Molekulargewicht:
32 000) ersetzt wurde und so eine Toluolbeschichtungslösung hergestellt wurde,
die dieses in einer Menge von 10 Gew.-% als Feststoffgehalt enthielt. So wurde ein
magnetischer Harzträger (10) hergestellt, dessen Oberflächen der magnetischen
Trägerkerne (b) mit 0,1 Gew.-% des &ggr;-(2-Aminoethyl)aminopropyltrimethoxysilan
0,8 Gew.-% Polytetrafluorethylen beschichtet worden waren.
Die physikalische Eigenschaften des magnetischen Harzträgers
(10) werden in Tabelle 4 gezeigt.
Magnetischer TrägerHerstellungsbeispiel 11
Bei der Herstellung des magnetischen Harzträgers (8) wurden Trägerkerne
auf die gleiche Weise wie in dem magnetischen Trägerherstellungsbeispiel 10
beschichtet, bis darauf, dass die Trägerkerne mit der Toluolbeschichtungslösung
vom Polytetrafluorethyl beschichtet wurden, ohne mit &ggr;-(2-Aminoethyl)aminopropyltrimethoxysilan
behandelt zu werden. So wurde ein magnetischer Vergleichsharzträger (11) hergestellt,
dessen Trägerkernoberflächen mit 0,7 Gew.-% Polytetrafluorethylen beschichtet
worden waren.
Die physikalische Eigenschaften des magnetischen Harzträgers
(11) werden in Tabelle 4 gezeigt.
Magnetischer TrägerHerstellungsbeispiel 12
Der magnetische Vergleichsharzträger (12) wurde auf die gleiche
Weise wie beim magnetischen Trägerherstellungsbeispiel 8 hergestellt, bis darauf,
dass unbehandelte feine Teilchen von Magnetit und &agr;-Fe2O3
als die anorganischen Feinteilchen verwendet wurden, die dem magnetischen Harzträger
(B) zusammensetzen.
Die physikalische Eigenschaften des magnetischen Harzträgers
(12) werden in Tabelle 4 gezeigt.
Magnetischer TrägerHerstellungsbeispiel 13
Der magnetische Vergleichsharzträger (13) wurde auf die gleiche
Weise wie beim magnetischen Trägerherstellungsbeispiel 8 hergestellt, bis darauf,
dass feine von Magnetitteilchen und feine &agr;-Fe2O3 Teilchen
beide mit Vinyltrimethoxysilan als die anorganischen Feinteilchen verwendet wurden,
die dem magnetischen Harzträger (B) zusammensetzen.
Die physikalische Eigenschaften des magnetischen Vergleichsharzträgers
(13) werden in Tabelle 4 gezeigt.
Magnetischer TrägerHerstellungsbeispiel 14
Der magnetische Vergleichsharzträger (14) wurde auf die gleiche
Weise wie in dem magnetischen Trägerherstellungsbeispiel 8 hergestellt, bis
darauf, dass Ferritkernteilchen mit einem Zahlendurchschnitts-Teilchendurchmesser
von 35 &mgr;m mit 0,1 Gew.-% des &ggr;-(2-Aminoethyl)aminopropyltrimethoxysilans
und 0,7 Gew.-% Siliconharz oberflächenbeschichtet wurden. Dieser magnetische
Vergleichsharzträger (14) besaß eine wahre spezifische Gravität von
4,92.
Die physikalische Eigenschaften des magnetischen Vergleichsharzträgers
(13) werden in Tabelle 4 gezeigt.
Magnetischer TrägerHerstellungsbeispiel 15
Der magnetische Vergleichsharzträger (15) wurde auf die gleiche
Weise wie in dem magnetischen Trägerherstellungsbeispiel 8 hergestellt, bis
darauf, dass Eisenkernteilchen mit einem Zahlendurchschnitts-Teilchendurchmesser
von 35 &mgr;m mit 0,1 Gew.-% des &ggr;-(2-Aminoethyl)aminopropyltrimethoxysilans
und 0,7 Gew.-% Siliconharz oberflächenbeschichtet wurden. Dieser magnetische
Vergleichsharzträger (15) besaß eine wahre spezifische Gravität von
5,02.
Die physikalische Eigenschaften des magnetischen Vergleichsharzträgers
(15) werden in Tabelle 4 gezeigt.
Magnetischer TrägerHerstellungsbeispiel 16
Die magnetischen Trägerkerne (a) wurden auf die gleichen Weise
wie in dem magnetischen Trägerherstellungsbeispiel (8) hergestellt, bis auf
die Verwendung von feinen Magnetitteilchen, die mit &ggr;-Glycidoxypropyltrimethoxysilan
oberflächenbehandelt wurden, die einen Zahlendurchschnitts-Teilchendurchmesser
von 0,10 &mgr;m und einen spezifischen Widerstand von 3,02 × 104
&OHgr;·cm besaßen. Der magnetische Harzträger (16) wurde auf die
gleiche Weise wie beim magnetischen Trägerherstellungsbeispiel (8) hergestellt,
bis darauf, dass die magnetischen Trägerkerne (a) ferner mit 0,1 Gew.-% des
-(2-Aminoethyl)aminopropyltrimethoxysilans und 0,7 Gew.-% Siliconharz oberflächenbeschichtet
wurden. Dieser magnetische Harzträger (16) besaß eine spezifische Gravität
von 1,0 × 109 &OHgr;·cm.
Die physikalische Eigenschaften des magnetischen Harzträgers
(16) werden in Tabelle 4 gezeigt.
Magnetischer TrägerHerstellungsbeispiel 17
Die magnetischen Trägerkerne (b) wurden auf die gleichen Weise
wie in dem magnetischen Trägerherstellungsbeispiel (8) hergestellt, bis darauf,
dass 200 Gewichtsteile feine Magnetitteilchen verwendet wurden, die mit &ggr;-Glycidoxypropyltrimethoxysilan
oberflächenbehandelt wurden, die einen Zahlendurchschnitts-Teilchendurchmesser
von 0,35 &mgr;m und einen spezifischen Widerstand von 3, × 108
&OHgr;·cm besaßen und 200 Gewichtsteile der feinen &agr;-Fe2O3
Teilchen verwendet wurden, die mit &ggr;-Glycidoxypropyltrimethoxysilan oberflächenbehandelt
wurden. Der magnetische Harzträger (17) wurde auf die gleiche Weise wie in
dem magnetischen Trägerherstellungsbeispiel (8) hergestellt, bis darauf, dass
die magnetischen Trägerkerne (b) ferner mit 0,1 Gew.-% des &ggr;-(2-Aminoethyl)aminopropyltrimethoxysilans
und 0,7 Gew.-% des Siliconharzes oberflächenbeschichtet wurden. Dieser magnetische
Harzträger (17) besaß einen spezifische Widerstand von 7,0 × 1015
&OHgr;·cm.
Die physikalischen Eigenschaften des magnetischen Harzträgers
(17) werden in Tabelle 4 gezeigt.
Magnetischer TrägerHerstellungsbeispiel 18
Der magnetische Vergleichsharzträger (18) wurde auf die gleiche
Weise wie in dem magnetischen Trägerherstellungsbeispiel (8) hergestellt, bis
darauf, dass die magnetischen Trägerkerne (c), die mit 0,1 Gew.-% Methyltrimethoxysilan
beschichtet worden waren, hergestellt wurden, indem die magnetischen Trägerkerne
(B) mit einer Toluollösung von 5 Gew.-% Methyltrimethoxysilan oberflächenbehandelt
wurden und anschließend mit einer Toluollösung aus dem Siliconharz behandelt
wurden, um so mit 0,7 Gew.-% Siliconharz beschichtet zu werden.
Die physikalischen Eigenschaften des magnetischen Harzträgers
(18) werden in Tabelle 4 gezeigt.
Magnetischer TrägerHerstellungsbeispiel 19
Die magnetischen Trägerkerne (c) wurden auf die gleichen Weise
wie in dem magnetischen Trägerherstellungsbeispiel (8) hergestellt, bis auf
die Verwendung von, 350 Gewichtsteilen der feine Magnetitteilchen, die mit &ggr;-Glycidoxypropyltrimethoxysilan
oberflächenbehandelt worden waren, und die Verwendung von 50 Gewichtsteilen
feiner &agr;-Fe2O3 Teilchen, die mit &ggr;-Glycidoxypropyltrimethoxysilan
behandelt worden waren. Das anschließende Verfahren des magnetische Trägererstellungsbeispiels
(8) wurde zur Herstellung eines magnetischen Harzträgers (19), der mit dem
&ggr;-(2-Aminoethyl)aminopropyltrimethoxysilans und Siliconharz oberflächenbeschichtet
worden war, wiederholt.
Die physikalischen Eigenschaften des magnetischen Harzträgers
(19) werden in Tabelle 4 gezeigt.
Magnetischer TrägerHerstellungsbeispiel 20
Die magnetischen Trägerkerne (D) wurden auf die gleichen Weise
wie in dem magnetischen Trägerherstellungsbeispiel (8) hergestellt, bis auf
die Verwendung von 380 Gewichtsteilen der feine Magnetitteilchen, die mit &ggr;-Glycidoxypropyltrimethoxysilan
oberflächenbehandelt worden waren, und die Verwendung von 15 Gewichtsteilen
feiner &agr;-Fe2O3 Teilchen, die mit &ggr;-Glycidoxypropyltrimethoxysilan
behandelt worden waren. Das anschließende Verfahren des magnetische Trägererstellungsbeispiels
(8) wurde wiederholt und so ein magnetischen Harzträger (20), der mit dem &ggr;-(2-Aminoethyl)aminopropyltrimethoxysilan
und Siliconharz oberflächenbeschichtet worden war, hergestellt.
Die physikalischen Eigenschaften des magnetischen Harzträgers
(20) werden in Tabelle 4 gezeigt.
Magnetische TrägerHerstellungsbeispiel 21
Die magnetischen Trägerkerne (E) wurden auf die gleichen Weise
wie in dem magnetischen Trägerherstellungsbeispiel (8) hergestellt, bis auf
die Verwendung von 200 Gewichtsteilen der feine Magnetitteilchen, die mit &ggr;-Glycidoxypropyltrimethoxysilan
oberflächenbehandelt worden waren, und die Verwendung von 200 Gewichtsteilen
der feinen &agr;-Fe2O3 Teilchen, die mit &ggr;-Glycidoxypropyltrimethoxysilan
behandelt worden waren. Das anschließende Verfahren des magnetische Trägererstellungsbeispiels
(8) wurde wiederholt und so ein magnetischer Harzträger (21)
hergestellt, der mit dem &ggr;-(2-Aminoethyl)aminopropyltrimethoxysilan und Siliconharz
oberflächenbeschichtet worden war.
Die physikalischen Eigenschaften des magnetischen Harzträgers
(21) werden in Tabelle 4 gezeigt.
Magnetischer TrägerHerstellungsbeispiel 2
Die magnetischen Trägerkerne (F) wurden auf die gleichen Weise
wie in dem magnetischen Trägerherstellungsbeispiel (8) hergestellt, bis auf
die Verwendung von 150 Gewichtsteilen der feine Magnetitteilchen, die mit &ggr;-Glycidoxypropyltrimethoxysilan
oberflächenbehandelt worden waren, und die Verwendung von 250 Gewichtsteilen
der feinen &agr;-Fe2O3 Teilchen, die mit &ggr;-Glycidoxypropyltrimethoxysilan
behandelt worden waren. Das anschließende Verfahren des magnetische Trägererstellungsbeispiels
(8) wurde wiederholt und so ein magnetischer Harzträger (21) hergestellt, der
mit dem &ggr;-(2-Aminoethyl)aminopropyltrimethoxysilan und Siliconharz oberflächenbeschichtet
worden war.
Die physikalischen Eigenschaften des magnetischen Harzträgers
(22) werden in Tabelle 4 gezeigt.
Magnetischer TrägerHerstellungsbeispiel 23
Die magnetischen Trägerkerne (G) wurden auf die gleichen Weise
wie in dem magnetischen Trägerherstellungsbeispiel (8) hergestellt, bis auf
die Verwendung von 110 Gewichtsteilen der feine Magnetitteilchen, die mit &ggr;-Glycidoxypropyltrimethoxysilan
oberflächenbehandelt worden waren, und die Verwendung von 290 Gewichtsteilen
der feinen &agr;-Fe2O3 Teilchen, die mit &ggr;-Glycidoxypropyltrimethoxysilan
behandelt worden waren. Das anschließende Verfahren des magnetische Trägererstellungsbeispiels
(8) wurde wiederholt und so ein magnetischer Harzträger (23) hergestellt, der
mit dem &ggr;-(2-Aminoethyl)aminopropyltrimethoxysilan und Siliconharz oberflächenbeschichtet
worden war.
Die physikalischen Eigenschaften des magnetischen Harzträgers
(23) werden in Tabelle 4 gezeigt.
Magnetischer TrägerHerstellungsbeispiel 24
Die magnetischen Trägerkerne (H) wurden auf die gleichen Weise
wie in dem magnetischen Trägerherstellungsbeispiel (8) hergestellt, bis darauf,
dass die feinen Magnetitteilchen durch 280 Gewichtsteilen der magnetischen Cu-Zn
Ferritteilchen ersetzt wurden, die mit &ggr;-Glycidoxypropyltrimethoxysilan (Zahlendurchschnitts-Teilchendurchmesser:
0,35 &mgr;m; spezifischer Widerstand: 2,0 × 107 &OHgr;·cm)
ersetzt wurden. Das anschließende Verfahren des magnetischen Trägerherstellungsbeispiels
(8) wurde wiederholt und so ein magnetischer Harzträger (24) hergestellt, der
mit dem &ggr;-(2-Aminoethyl)aminopropyltrimethoxysilan und Siliconharz oberflächenbeschichtet
worden war.
Die physikalischen Eigenschaften des magnetischen Harzträgers
(24) werden in Tabelle 4 gezeigt.
Magnetischer TrägerHerstellungsbeispiel 25
Die magnetischen Trägerkerne (I) wurden auf die gleichen Weise
wie in dem magnetischen Trägerherstellungsbeispiel (8) hergestellt, bis darauf,
dass die feinen Magnetitteilchen durch magnetischen 280 Gewichtsteilen von feine
Mn- Mg Ferritteilchen ersetzt wurden, die mit &ggr;-Glycidoxypropyltrimethoxysilan
(Zahlendurchschnitts-Teilchendurchmesser: 0,42 &mgr;m; spezifischer Widerstand:
6,0 × 107 &OHgr;·cm) oberflächenbehandelt worden waren.
Das anschließende Verfahren des magnetischen Trägerherstellungsbeispiels
(8) wurde wiederholt und so ein magnetischer Harzträger (25) hergestellt, der
mit dem &ggr;-(2-Aminoethyl)aminopropyltrimethoxysilan und Siliconharz oberflächenbeschichtet
worden war.
Die physikalischen Eigenschaften des magnetischen Harzträgers
(25) werden in Tabelle 4 gezeigt.
Magnetischer TrägerHerstellungsbeispiel 26
Die magnetischen Trägerkerne (J) wurden auf die gleichen Weise
wie in dem magnetischen Trägerherstellungsbeispiel (8) hergestellt, bis darauf,
dass die feinen Magnetitteilchen durch 280 Gewichtsteilen der feinen Nickelteilchen
ersetzt worden waren, die mit &ggr;-Glycidoxypropyltrimethoxysilan (Zahlendurchschnitts-Teilchendurchmesser:
0,47 &mgr;m; spezifischer Widerstand: 2,5 × 106 &OHgr;·cm)
oberflächenbehandelt worden waren. Das anschließende Verfahren des magnetischen
Trägerherstellungsbeispiels (8) wurde wiederholt und so ein magnetischer Harzträger
(26) hergestellt, der mit dem &ggr;-(2-Aminoethyl)aminopropyltrimethoxysilan und
Siliconharz oberflächenbeschichtet worden war.
Die physikalischen Eigenschaften des magnetischen Harzträgers
(26) werden in Tabelle 4 gezeigt.
Magnetischer TrägerHerstellungsbeispiel 27
Die magnetischen Trägerkerne (K) wurden auf die gleichen Weise
wie in dem magnetischen Trägerherstellungsbeispiel (8) hergestellt, bis darauf,
dass die feinen &agr;-Fe2O3 Teilchen durch 120 Gewichtsteile
der feinen Aluminiumoxidteilchen ersetzt worden waren, die mit &ggr;-Glycidoxypropyltrimethoxysilan
(Zahlendurchschnitts-Teilchendurchmesser: 0,37 &mgr;m; spezifischer Widerstand:
2 × 1010 &OHgr;·cm) oberflächenbehandelt worden waren.
Das anschließende Verfahren des magnetischen Trägerherstellungsbeispiels
(8) wurde wiederholt und so ein magnetischer Harzträger (27) hergestellt, der
mit dem &ggr;-(2-Aminoethyl)aminopropyltrimethoxysilan und Siliconharz oberflächenbeschichtet
worden war.
Die physikalischen Eigenschaften des magnetischen Harzträgers
(27) werden in Tabelle 4 gezeigt.
Magnetischer TrägerHerstellungsbeispiel 28
(bezogen auf dasGewicht)Styrol50 Teile2-Ethylhexylacrylat12 Teilefeine Magnetitteilchen, die mit die mit&ggr;-Glycidoxypropyltrimethoxysilankupplungsmittel (Zahlendurchschnitts-Teilchendurchmesser: 0,24 &mgr;m;280 Teilespezifischer Widerstand: 5 × 105 &OHgr;·cmoberflächenbehandelt worden waren,feine &agr;-Fe2O3 Teilchen, die mit&ggr;-Glycidoxypropyltrimethoxysilan(Zahlendurchschnitts-Teilchendurch-120 Teilemesser: 0,60 &mgr;m; spezifischerWiderstand: 8 × 109 &OHgr;·cmoberflächenbehandelt worden waren
Die vorstehenden Materialien wurden vermischt und danach auf 70°C
erhitzt, gefolgt von Zugabe von 0,7 Gewichtsteilen Azobisisobutylonitril zur Herstellung
einer Monomerzusammensetzung. Die Monomerzusammensetzung wurde in einer wässrigen
1 gew.-%igen Polyvinylalkohollösung dispergiert, um eine Granulation mittels
einer Homogenisiervorrichtung bei 4 500 U/min für 10 Minuten durchzuführen.
Danach wurde eine Polymerisation bei 70°C für 10 Stunden unter Rühren
unter Verwendung von Paddeln durchgeführt, und dann das Produkt aus der wässrigen
Polyvinylalkohollösung ausfiltriert, gefolgt von Waschen und dann Trocknen
und dann so magnetische Trägerkerne (L) erhalten.
Unter Verwendung der magnetischen Trägerkerne (L) wurde das anschließende
Verfahren des magnetischen Trägerherstellungsbeispiels 8 wiederholt und so
ein magnetischer Träger (28) hergestellt, der mit dem &ggr;-(2-Aminoethyl)aminopropyltrimethoxysilan
und Siliconharz oberflächenbeschichtet worden war.
Die physikalischen Eigenschaften des magnetischen Harzträgers
(28) werden in Tabelle 4 gezeigt.
Magnetischer TrägerHerstellungsbeispiel 29
50 Teile eines Styrol-Butylacrylatcopolymers, das mit Divinylbenzol
(Copolymerisationsverhältnis = 83:17:0,5; Gewichtsdurchschnitts-Molekulargewicht:
350 000) vernetzt war, 280 Gewichtsteile gleichen feinen Magnititteilchen, die mit
&ggr;-Glycidoxypropyltrimethoxysilan oberflächenbehandelt worden waren, und
120 Gewichtsteile der gleichen feinen &agr;-Fe2O3 Teilchen,
die mit &ggr;-Glycidoxypropyltrimethoxysilan oberflächenbehandelt worden
waren, wie diejenigen in dem magnetischen Trägerherstellungsbeispiel 8 wurden
bei einer Temperatur von 135°C schmelzgeknetet. Das geknetete Produkt, das
erhalten wurde, wurde abgekühlt und danach pulverisiert. Das pulverisierte
Produkt, das erhalten wurde, wurde eingeteilt, und so magnetische Trägerkerne
(M) erzeugt.
Unter Verwendung der magnetischen Trägerkerne (M) wurde das anschließende
Verfahren von dem magnetischen Trägerherstellungsbeispiel 8 wiederholt und
so ein magnetischer Harzträger (29) hergestellt, der mit dem &ggr;-(2-Aminoethyl)aminopropyltrimethoxysilan
und Siliconharz oberflächenbeschichtet worden war.
Die physikalischen Eigenschaften des magnetischen Harzträgers
(29) werden in Tabelle 4 gezeigt
Magnetischer TrägerHerstellungsbeispiel 30
In dem magnetischen Trägerherstellungsbeispiel 8 wurden die magnetischen
Trägerkerne (B) zunächst mit einer Toluollösung von 5 gew.-%igen
&ggr;-(2-Aminoethyl)aminopropyltrimethoxysilan oberflächenbehandelt. Es wurde
festgestellt, dass die Oberfläche der Trägerkerne (B) mit 0,1 Gew.-% des
&ggr;-(2-Aminoethyl)aminopropyltrimethoxysilan beschichtet worden war. Danach
wurden die Trägerkerne mit einer Toluollösung behandelt, die Siliconharz
KR255 in einer Menge von 18 Gew.-% als Feststoffgehalt enthielt. Es wurde festgestellt,
dass die Oberfläche der Trägerkerne mit 0,6 Gew.-% Siliconharz beschichtet
worden war. Unter Verwendung dieser Trägerkerne wurde ein magnetischer Harzträger
(30) hergestellt.
Die physikalischen Eigenschaften des magnetischen Harzträgers
(30) werden in Tabelle 4 gezeigt
Die Materialien der Träger gemäß der jeweiligen magnetischen
Harzträgerherstellungsbeispielen werden in Tabelle 5 zusammengefasst.
Tonerherstellungsbeispiel 12
In 710 Teilen Ionenaustauscherwasser wurden 450 Teile einer wässrigen
0,1 mol/Liter Na3PO4 Lösung eingeführt, und die
erhaltene Mischung wurde auf 62°C erhitzt, gefolgt von Rühren bei 1 300
U/min unter Verwendung einer Homomischvorrichtung vom TK-Typ (hergestellt von Tokushu
Kika Kogyo). Dann wurden 68 Teile einer wässrigen 1,0 mol/Liter CaCl2
Lösung langsam hinzugegeben und so ein wässriges Medium erhalten, das
Ca3(PO4)2 enthielt.
Die vorstehenden Materialien wurden auf 62°C, und dann unter
Verwendung einer Homomischvorrichtung vom TK-Typ dispergiert (hergestellt von Tokushu
Kika Kogyo) bei 12 000 U/min. Zu der erhaltenen Dispersion wurden 10 Gewichtsteile
Polymerisationsinitiator 2,2'-Azobis(2,4-dimethylvaleronitrile) aufgelöst und
so eine polymerisierbare Monomerzusammensetzung hergestellt. Diese polymerisierbare
Monomerzusammensetzung wurde in das vorstehende wässrige Medium eingeführt,
und dann bei 10 00 U/min 10 Minuten mittels einer Kurea-Mischvorrichtung (hergestellt
von Emu Technique K.K.) bei 60°C in einer N2-Atmosphäre gerührt,
um die polymerisierbaren Monomerzusammensetzung zu granulieren. Danach wurde eine
Polymerisation für 10 Stunden unter Rühren des wässrigen Mediums
durchgeführt, indem Paddelrührklingen verwendet wurden, wobei die Temperatur
auf 80°C erhöht wurde und ein pH-Wert von bei 6 beibehalten wurde.
Nachdem die Polymerisation vervollständigt war, wurde die Reaktionsmischung
abgekühlt, und Salzsäure wurde hinzugefügt, um so ihren pH-Wert auf
1 einzustellen, um das Calciumphosphat aufgelöst, gefolgt von Filtration, Wasserwaschen,
und dann Trocknen, um Polymerisationsteilchen (Cyantonerteilchen) zu erhalten.
Die so erhalten Polymerisationsteilchen, enthielten 8,3 Gewichtsteile
Monoesterwachs pro 100 Gewichtsteile des Bindemittelharzes. Zudem wurde durch die
Querschnittsbeobachtung der Polymerisationsteilchen unter Verwendung eines Transmissionselektronenmikroskops
(TEM) bestätigt, dass die Teilchen eine Kern/Schalenstruktur besaßen,
wobei das Wachs die Schalenharzschicht eingeschlossen war.
Das Bindemittelharz der Polymerisationsteilchen, die erhalten wurden,
besaß auch einen SP-Wert von 20 und einen Tg von 62°C.
Zu 100 Gewichtteile der Polymerisationsteilchen (Cyantonerteilchen),
die erhalten wurden, wurden die folgenden drei Arten von externen Zusatzstoffen
extern zugegeben. Nach der externen Zugabe wurden die grobe Teilchen mit einem Sieb
mit einer Öffnung von 43 &mgr;m (Maschenzahl 330) entfernt und so ein negativ
aufladbarer Toner Nr. 12 erhalten.
Die physikalischen Eigenschaften des so erhaltenen Toners Nr. 12,
der so erhalten wurde, werden in Tabelle 6 gezeigt.
(1) Erstes hydrophobes feines Siliciumdioxidpulver, 0,2 Gewichtsteile:
Hydrophob behandelt in wässrigem Medium, mit 10 Gewichtsteilen
Isbobutyltrimethoxysilan, basierend auf 100 Gewichtsteilen des feinen Titanoxdipulvers.
Tonerherstellungsbeispiel 13
Polymerisationsteilchen (Cyantonerteilchen) wurden auf die gleiche
Weise wie in Tonerherstellungsbeispiel 12 hergestellt, bis darauf,
dass ein wässriges Medium, das das Ca3(PO4)2
in einer größeren Menge als diejenige in Tonerherstellungsbeispiel 12
enthielt, und die Anzahl von Umdrehungen des Kurea-Mischvorrichtung auf 15 000 U/min
geändert wurde. Die externen Zusatzstoffe wurden extern auf die gleiche Weise
wie im Tonerherstellungsbeispiel 12 zugegeben und so ein negativ aufladbarer Toner
Nr. 13 hergestellt. Der Toner Nr. 13 besaß einen Gewichtsdurchschnitts-Teilchendurchmesser
von 2,8 &mgr;m Die physikalischen Eigenschaften des Toners Nr. 13, der so erhalten
wurde, werden in Tabelle 6 gezeigt.
Tonerherstellungsbeispiel 14
Polymerisationsteilchen (Cyantonerteilchen) wurden auf die gleiche
Weise wie in Tonerherstellungsbeispiel 12 hergestellt, bis darauf, dass das wässriges
Medium, das das Ca3(PO4)2 in einer kleineren Menge
als diejenige in Tonerherstellungsbeispiel 12 enthielt, und die Anzahl von Umdrehungen
der Kurea-Mischvorrichtung auf 15 000 U/min geändert wurde. Die externen Zusatzstoffe
wurden extern auf die gleiche Weise in Tonerherstellungsbeispiel 12 zugegeben, und
so ein negativ aufladbarer Toner Nr. 14 hergestellt. Der Toner Nr. 14 besaß
einen Gewichtsdurchschnitts-Teilchendurchmesser von 10,1 &mgr;m.
Die physikalischen Eigenschaften des Toners Nr. 14, der so erhalten
wurde, werden in Tabelle 6 gezeigt.
Tonerherstellungsbeispiel 15
Zu dem gleichen Polymerisationsteilchen (Cyantonerteilchen) wie diejenigen,
die in Tonerherstellungsbeispiel 12 erhalten wurden, wurde der folgende externe
Zusatzstoffe zugegeben, und so ein negativ aufladbarer Toner Nr. 15 hergestellt.
Die physikalischen Eigenschaften des Toners Nr. 15, der so erhalten
wurde, werden in Tabelle 6 gezeigt.
(1) Hydrophobes feines Titandioxidpulver, 1,4 Gewichtsteile:
Hydrophob behandelt mit 6 Gewichtsteilen Isobutyltrimethoxysilan,
basierend auf 100 Gewichtsteilen des feinen Titandioxidpulvers.
Tonerherstellungsbeispiel 16
Zu dem gleichen Polymerisationsteilchen (Cyantonerteilchen) wie diejenigen,
die in Tonerherstellungsbeispiel 12 erhalten wurden, wurden die folgenden externen
Zusatzstoffe zugegeben, und so ein negativ aufladbarer Toner Nr. 16 erhalten.
Die physikalischen Eigenschaften des Toners Nr. 16, der so erhalten
wurde, werden in Tabelle 6 gezeigt.
(1) Hydrophiles feines Siliciumdioxidpulver, 0,2 Gewichtsteile:
Hydrophob behandelt mit 10 Gewichtsteilen Isbobutyltrimethoxysilan,
basierend auf 100 Gewichtsteilen des feinen Titanoxdipulvers.
Tonerherstellungsbeispiel 17
Diese wurden kondensationspolymerisiert und so ein Polyesterharz mit
Mn von 5 400, Mw von 42 000, Tg von 63°C, einen Säurewert von 20 mg KOH/g
und einem Hydroxylwert von 16 mg KOH/g erhalten.
(bezogen auf dasGewicht)Polyesterharz, das wie vorstehend 100 Teileerhalten wurdeKupferphthalocyaninpigment 4 TeileDi-tert-4,5 Teilebutylsalicylsäurealuminiumverbindung
Die vorstehenden Materialien wurden gründlich unter Verwendung
einer Henschel-Mischvorrichtung vermischt, und die erhaltene Mischung wurde unter
Verwendung einer Zwillingsschraubenextrusionskentvorrichtung schmelzgeknetet. Das
erhaltene geknetete Produkt wurde abgekühlt und danach in Teilchen mit einem
Durchmesser von ungefähr 1 bis 2 mm mittels einer Hammermühle zerkleinert,
gefolgt von Puverisation mit einer fein mahlenden Mühle eines Luftstrahlsystems.
Das so erhaltene pulverisierte Produkt wurde weiter klassifiziert, und so triboelektrisch
negativ aufladbare Cyantonerteilchen mit einem Gewichtsdurchschnitts-Teilchendurchmesser
von 6,8 &mgr;m erhalten.
Zu den so erhaltenen Cyantonerteilchen wurden die gleichen drei Arten
von externen Zusatzstoffen wie diejenigen, die in Tonerherstellungsbeispiel 12 verwendet
wurden, zugegeben und so ein negativ aufladbarer Toner Nr. 17 hergestellt.
Die physikalischen Eigenschaften des Toners Nr. 17, der so erhalten
wurde, werden in Tabelle 6 gezeigt.
Tonerherstellungsbeispiel 18
Magentafarbpolymerisationsteilchen (Magentatonerteilchen) wurden auf
die gleiche Weise wie in Tonerherstellungsbeispiel 12 erhalten, bis darauf, dass
das Phthalocyaninpigment durch ein Chinacridonpigment ersetzt wurde. Zu den Polymerisationsteilchen,
die so erhalten wurden, wurden die drei Arten von externen Zusatzstoffen auf die
gleiche Weise wie in Tonerherstellungsbeispiel 12 zugegeben, und so ein negativ
aufladbarer Toner Nr. 18 hergestellt.
Die physikalischen Eigenschaften des Toners Nr. 18, der so erhalten
wurde, werden in Tabelle 6 gezeigt.
Tonerherstellungsbeispiel 19
Gelbe Farbpolymerisationsteilchen (gelbe Tonerteilchen) wurden auf
die gleiche Weise wie in Tonerherstellungsbeispiel 12 erhalten, bis darauf, dass
das Kupferlphthalocyaninpigment durch C.I. Pigment Yellow 93 ersetzt wurde. Zu den
Polymerisationsteilchen, die so erhalten wurden, wurden die drei Arten von externen
Zusatzstoffen auf die gleiche Weise wie in Tonerherstellungsbeispiel 12 zugegeben,
und so ein negativ aufladbarer Toner Nr. 19 hergestellt.
Die physikalischen Eigenschaften des Toners Nr. 19, der so erhalten
wurde, werden in Tabelle 6 gezeigt.
Tonerherstellungsbeispiel 20
Schwarze Farbpolymerisationsteilchen (schwarze Tonerteilchen) wurden
auf die gleiche Weise wie in Tonerherstellungsbeispiel 12 erhalten, bis darauf,
dass das Kupferphthalocyaninpigment durch ein Ruß ersetzt wurde. Zu den Polymerisationsteilchen,
wurden die drei Arten von externen Zusatzstoffen auf die gleiche Weise wie in Tonerherstellungsbeispiel
12 zugegeben, und so ein negativ aufladbarer Toner Nr. 20 hergestellt.
Die physikalischen Eigenschaften des Toners Nr. 20, der so erhalten
wurde, werden in Tabelle 6 gezeigt.
Beispiel 11
92 Gewichtsteile des magnetischen Harzträgers (8) und 8 Gewichtsteile
des Toners Nr. 12 wurden vermischt und das Entwicklungsmittel Nr. 1 vom Zweikomponententyp
hergestellt. Die Menge der Triboelektrizität des Entwicklungsmittels vom Zweikomponententyp
Nr. 1, das so erhalten wurde, wurden gemessen und so die in Tabelle 7 gezeigten
Ergebnisse erhalten.
Diese Entwicklungsmittel vom Zweikomponententyp wurde in ein Entwicklungsgerät
104, das in 1 gezeigt wird, gefüllt.
Eine kommerziell verfügbare digitale Kopiermaschen (GP30F, hergestellt von
CANON INC.; Druckgeschwindigkeit: 30 Blatt/Minute) wurde umgebaut, um das Entwicklungsgerät
104, das in 1 gezeigt wird, zu montieren.
Als ein Entwicklungsbias wurde ein Leerpuls, wie in 2
gezeigt, verwendet. Als die magnetischen Teilchen 123, die in der magnetischen
Bürstenaufladungseinheit verwendet werden, um das OPC (organisches Lichtleiter)
lichtempfindliche Trommel elektrostatisch aufzuladen, wurde das folgende verwendet.
(Herstellung von magnetischen Teilchen)
5 Gewichtsteile MgO, 8 Gewichtsteile MnO, 4 Gewichtsteile SrO4
und 83 Gewichtsteile Fe2O3 wurden jeweils in feinen Teilchen
hergestellt, gefolgt von Zugabe von Wasser zur Durchführung von Granulation.
Danach wurden die erhaltenen Teilchen bei 1 350°C gebrannt, und ihre Teilchengröße
wurde eingestellt. So magnetische Ferritteilchen mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser
von 26 &mgr;m (&sgr;1000:60 Am2/kg; Koerzivkraft: 4,46
kA/m (56 Oe)) erhalten.
Dann wurden 100 Gewichtsteile der magnetischen Teilchen einer Oberflächenbehandlung
mit einer Mischung unterzogen, die durch Mischen von 10 Gewichtsteilen Isopropoxytriisostearoyltitanat
in einem gemischten Lösungsmittel von 99 Gewichtsteilen Hexan und 1 Gewichtsteil
Wasser hergestellt, um so in einer Behandlungsmenge von 0,1 Gewichtsteilen
zu sein. So wurden magnetische Teilchen erhalten.
Die so erhaltenen magnetischen Teilchen besaßen einen spezifischen
Volumenwiderstand von 3 × 107 &OHgr;h·cm und einen Gewichtsverlust
beim Erhitzen von 0,1 Gewichtsteilen.
In der Aufladungseinheit wurde die Hülse 122 bei einer
peripheren Geschwindigkeit von 120 % in der reversen Richtung hinsichtlich der peripheren
Geschwindigkeit der lichtempfindlichen Trommel 101 rotiert, und elektrische
DC/AC-Felder (-700 V, 1 kHz/1,2 kVpp) wurden überlagert angelegt und so die
lichtempfindliche Trommel 101 elektrostatisch aufgeladen. Der Entwicklungskontrast
wurde 200 V eingestellt, und der umgekehrte Kontrast gegenüber Nebel bei -150
V.
In der Wärme-und-Druckfixiereinheit wurde eine Walze, die mit
PFA-Harz in einer Schichtdicke von 1,2 &mgr;m beschichtet war, als die Heißwalze
verwendet, und eine Walze, die mit PFA-Harz in einer Schichtdicke von 1,2 &mgr;m
beschichtet war, wurde zudem als die Presswalze verwendet. der Ölauftragemechanismus
wurde von der Wärme-und-Druckfixiereinheit abgenommen und so ölfreies
(ohne Öl) Fixieren durchgeführt.
Zur Bewertung der Bildwiedergabe wurde ein Originalbild mit einem
Bildflächenprozentsatz von 30 % digital verarbeitet und so auf der empfindlichen
OPC-Trommel ein digitales Latentbild als ein elektrostatisches Bild erzeugt. Das
elektrostatische Bild wurde durch umgekehrte Entwicklung entwickelt und so ein Cyantonerbild
erzeugt.
Eine Bildwiedergabe wurde auf 30 000 Blättern in jeder Umgebung
von Normaltemperatur/Normalfeuchtigkeit (N/N; Temperatur: 23°C/Feuchtigkeit:
65 % relative Feuchtigkeit), Normaltemperatur/Normalfeuchtigkeit (N/L; Temperatur:
23°C/Feuchtigkeit: 10 %RH), Niedrigtemperatur/Niedrigfeuchtigkeit (L/L; Temperatur:
15°C/Feuchtigkeit: 10 % relative Feuchtigkeit) und Hochtemperatur/Hochfeuchtigkeit
(H/H; Temperatur: 32,5°C/Feuchtigkeit: 85 % relative Feuchtigkeit).
Die Ergebnisse der Bewertungen werden in Tabellen 8 bis 11 gezeigt.
Die Bewertung wurde auf die gleiche Weise wie vorstehend beschrieben
durchgeführt.
Bilddichte:
Die Bilddichte wurde mit einem Macbeth-Dichtemessgerät vom RD918
(hergestellt von Macbeth Co.), das mit einem SPI-Filter angepasst war, als relative
Dichte von Bildern, die auf Normalpapier erzeugt wurden, gemessen.
Trägeradhäsion:Trägeradhäsion:
Einfarbige weiße Bilder wurden wiedergegeben, und der Teil zwischen
der Entwicklungszone und der Reinigungszone auf der lichtempfindlichen Trommel wurde
gesammelt, indem ein transparentes druckempfindliches Klebeband eng darauf angebracht
wurde. Die Anzahl von magnetischen Harzträgerteilchen, die auf der Oberfläche
der lichtempfindlichen Trommeloberfläche bei ihrer Fläche von 5 cm ×
5 cm anhafteten waren, wurde gezählt und die Anzahl von Trägerteilchen,
die angehaftet waren, pro 1 cm2, wurde berechnet.
A: Weniger als 5 Teilchen.
B: Mehr als 5 Teilchen bis weniger als 10 Teilchen.
C: Mehr als 10 Teilchen bis weniger als 20 Teilchen.
D: Mehr als 20 Teilchen.
Nebel:
Das durchschnittliche Reflexionsvermögen Dr (%) von Normalpapier
vor der Bildwiedergabe wurde mit einem Reflexionsmessgerät REFELECTOMETER MODEL
TC-6DS, hergestellt von Tokyo Denshoku K.K. gemessen. Währenddessen wurde ein
einfarbiges weißes Bild auf Normalpapier wiedergegeben, und dann wurde das
Reflexionsvermögen Ds (%) des einfarbigen weißen Bildes gemessen. Der
Nebel (%) wurde aus der folgenden Gleichung berechnet.
Nebel (%) = Dr (%) – Ds (%).
A: Weniger als 0,4 %.
B: Mehr als 0,4 % bis weniger als 0,8 %.
C: Mehr als 0,8 % bis weniger als 1,2 %.
D: Mehr als 1,2 % bis weniger als 1,8 %.
E: Mehr als 1,8 %.
Bewertung bezüglich Tonerstreuen:
Ob oder ob nicht in Maschinen Tonerstreuen auftrat, wurde nach 20
000 Blatt kopieren getestet, und so eine Bewertung gemäß den folgenden
Kriterien durchgeführt.
A: Überhaupt kein Streuen.
B: Streuen tritt geringfügig auf, aber auf dem Niveau, dass kein Problem
bei der praktischen Verwendung darstellte.
C. Toner mit in Maschinenstreuung ist in großer Menge vorhanden, aber auf
einem Niveau, das Bilder wenig beeinflusst.
D: Streuen tritt erheblich auf und kontaminiert so Bilder, und ist auf einem
Niveau, das bei der praktischen Verwendung problematisch ist.
E: Streuen tritt ernsthaft auf.
Trägerkontamination (Grad des Verbrauchs):
Die Oberflächen der Magnetträger in der Entwicklungseinheit
wurden mit einem Abtastelektronenmikroskop (SEM) nach 20 000 Blatt kopieren getestet,
und so eine Bewertung gemäß der folgenden Kriterien durchgeführt.
A: Überhaupt keine Kontamination.
B: Es tritt geringfügige Kontamination auf, aber auf einem Niveau, dass
kein Problem bei der praktischen Verwendung darstellte.
C. Eine Tonerkontamination des Trägers ist darauf in einer großen
Menge vorhanden, aber auf einem Niveau, das Bilder wenig beeinflusst.
D: Eine Kontamination tritt erheblich auf und beeinflusst so Bilder, und ist
auf einem Niveau, das bei der praktischen Verwendung problematisch ist.
E: Eine Kontamination tritt ernsthaft auf.
Die Bewertung auf Punkte um Linienbilder herum: Ein Linienbild mit
einer Breite von 1 mm wurde in jeder Umgebung kopiert, um eine Bewertung gemäß
der folgenden Kriterien durchzuführen.
A: Überhaupt keine Punkte um Linienbilder herum.
B: Es treten geringfügig Punkte um Linienbilder herum auf, aber das Niveau,
stellt kein Problem bei der praktischen Verwendung dar.
C. Es treten Punkte in erheblicher Weise um Linienbilder herum auf und beeinflussen
so Bilder, und sind auf dem Niveau bei der praktischen Verwendung problematisch.
E: Es treten in ernsthafter Weise Punkte um Linienbilder herum auf, und die
Bilder verschlechtern sich erheblich.
Beispiele 12 bis 26
Die Entwicklungsmittel vom Zweikomponententyp Nr. 2 bis 16 wurden
auf die gleiche Weise wie in Beispiel 11 hergestellt, bis auf die Verwendung der
magnetischen Harzträger 10, 16 17 und 19 bis 30 jeweils als der magnetische
Harzträger. Die Menge an Triboelektrizität wurde gemessen und die Bildwiedergabe
wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 11 getestet. Die erhaltenen Ergebnisse
werden in Tabellen 7 bis 11 gezeigt.
Vergleichsbeispiele 6 bis 12
Vergleichsentwicklungsmittel vom Zweikomponententyp Nr. 1 bis 7 wurden
auf die gleiche Weise wie in Beispiel 11 hergestellt, bis auf die Verwendung der
magnetischen Vergleichsträgern 9, 11 bis 15 und 18 jeweils als der magnetische
Harzträger. Die Menge an Triboelektrizität wurde gemessen und die Bildwiedergabe
wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 11 getestet. Die erhaltenen Ergebnisse
werden in Tabellen 7 bis 11 gezeigt.
Beispiele 27 bis 31
Die Entwicklungsmittel vom Zweikomponententyp Nr. 17 bis 21 wurden
unter Verwendung des magnetischen Harzträger (8) auf die gleiche Weise wie
im Beispiel 11 hergestellt, bis auf die Verwendung von Tonern Nr. 13 bis 17 jeweils
als der Toner. Die Menge an Triboelektrizität wurde gemessen und die Bildwiedergabe
wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 11 getestet. Die erhaltenen Ergebnisse
werden in Tabellen 7 bis 11 gezeigt.
Beispiele 32
Die Entwicklungsmittel vom Zweikomponententyp Nr. 22 bis 24 wurden
unter Verwendung des magnetischen Harzträger (8) auf die gleiche Weise wie
im Beispiel 11 hergestellt, bis auf die Verwendung der Toner Nr. 18 bis 20 jeweils
als der Toner. Die Menge an Triboelektrizität wurde auf die gleiche Weise wie
in Beispiel 11 gemessen. Die erhaltenen Ergebnisse werden in Tabelle 7 gezeigt.
Die Entwicklungsmittel vom Zweikomponententyp Nr. 22 bis 24 wurden
in die jeweiligen Entwicklungseinheiten des Vollfarbbilderzeugungsgeräts gefüllt,
das in 3 gezeigt wird, und die Bildwiedergabe wurde
in dem Vollfarbmodus getestet. Folglich wurden gute Vollfarbbilder erhalten, und
zudem zeigte sich eine gute Betriebsleistung auf vielen Blättern und eine gute
Umweltstabilität.
Magnetischer TrägerHerstellungsbeispiel 31
(bezogen aufGewicht)Phenol (Hydroxybenzol)50 Teilewässrige 37 gew.-%ige Formalinlösung80 TeileWasser50 Teilefeine Magnetitteilchen, die Aluminiumoxid280 Teileenthielten, das mit einem eine Aminogruppeaufweisendes Kupplungsmittel vom Silantyp KBM602(erhältlich von Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)(Zahlendurchschnitts-Teilchendurchmesser:0,24 &mgr;m; spezifischer Widerstand 5 × 105
&OHgr;·cm)oberflächenbehandelt wurdefeine &agr;-Fe2O3 Teilchen, die mit einem
eine120 TeileAminogruppe aufweisenden Kupplungsmitteloberflächenbehandelt wurde, KBM602, (erhältlichvon Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)(Zahlendurchschnitts-Teilchendurchmesser:0,40 &mgr;m, spezifischer Widerstand: 8 × 109
&OHgr;·cm)wässriges 25 gew.-%iges Ammoniak15 Teile
Die vorstehenden Materialien wurden in einem Vierhalskolben gefüllt.
Die Temperatur wurde auf 85°C in 60 Minuten erhöht, während unter
Rühren vermischt wurde, und bei dieser Temperatur gehalten. Die Reaktion wurde
für 120 Minuten durchgeführt, um Härten zu bewirken. Danach wurde
die Reaktionsmischung auf 30°C abgekühlt, und 500 Gewichtsteile Wasser
wurden hinzugegeben. Dann wurde der Überstand entfernt, und das Präzipitat
wurde mit Wasser gewaschen, gefolgt von Lufttrocknen. Anschließend wurde das
luftgetrocknete Produkt bei 150 bis 180°C für 24 Stunden unter verringertem
Druck [(667 Pa (5 mmHg)] getrocknet und so magnetische Trägerkerne (N) mit
Phenolharz als ein Bindemittelharz erhalten. Auf dem magnetischen Trägerkernen
(N) war 0,4 Gew.-% adsorbiertes Wasser nach dem Stehen lassen bei 30°C/80 %
relative Feuchtigkeit für 24 Stunden vorhanden.
Die Oberflächen der magnetischen Trägerkerne (N), die so
erhalten wurden, wurden mit einer Lösung behandelt, die durch Verdünnen
von Siliconharz mit einer Epoxidgruppe, ES1001N (erhältlich von Shin-Etsu Chemical
Co., Ltd.), in einer Konzentration von 20 % als ein Feststoffgehalt hergestellt
wurde; wobei die Behandlung unter Zugabe von diesem unter reduzierten Druck erfolgte.
Während der Behandlung wurde das Toluol verdampft, während die Kerne behandelt
wurden und während eine Scherspannung kontinuierlich auf die magnetischen Trägerkerne
(N) angelegt wurde.
Anschließend wurde nach dem Rühren für 2 Stunden eine
Wärmebehandlung bei 140°C für 2 Stunden in einer Atmosphäre
von Stickstoffgas durchgeführt. Nach dem Abbruch der Agglomeration wurden grobe
Teilchen mit einem Sieb mit einer Öffnung von 54 &mgr;m (Maschenzahl 200)
entfernt, und so ein magnetischer Harzträger 31 erhalten.
Der magnetische Harzträger 31, der so erhalten wurde, besaß
einen SF-1 von 107, einen Gewichtsdurchschnitts-Teilchendurchmesser von 35 &mgr;m,
einen spezifischen elektrischen Widerstand von 5 × 1014 &OHgr;·cm,
eine Magnetisierungsintensität (&sgr;1000) von 42 Am2/kg
und einer Restmagnetisierung (&sgr;r) von 3,1 Am2/kg bei 79,6 kA/m
(1 kOe), eine wahre spezifische Gravität von 3,65 und einer Bulk-Dichte von
1,90 g/cm3.
Magnetischer TrägerHerstellungsbeispiel 32
Der magnetische Harzträger 32 wurde auf die gleiche Weise wie
in dem magnetischen Trägerherstellungsbeispiel 31 erhalten, bis darauf, dass
ES1001N durch ein Siliconharz ohne Epoxidgruppe ersetzt wurde, KR221 (erhältlich
von Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.).
Die physikalischen Eigenschaften des magnetischen Vergleichsharzträgers
32 werden in Tabelle 12 gezeigt.
Magnetischer TrägerHerstellungsbeispiel 33
Der magnetische Harzträger 33 wurde auf die gleiche Weise wie
in dem magnetischen Trägerherstellungsbeispiel 31 erhalten, bis darauf, dass
KBM602 nicht als das Oberflächenbehandlungsmittel der anorganischen Verbindungsteilchen
verwendet wurde.
Die physikalischen Eigenschaften der magnetischen Vergleichsharzträger
33 werden in Tabelle 12 gezeigt.
Magnetischer TrägerHerstellungsbeispiel 34
Der magnetische Harzträger 34 wurde auf die gleiche Weise wie
in dem magnetischen Trägerherstellungsbeispiel 31 erhalten, bis darauf, dass
anstelle von ES1001N die Trägerkerne mit als das Beschichtungsharz einem Acryl
modifizierten Siliconharz behandelt wurden, das Carboxylgruppen enthielt
Die physikalischen Eigenschaften der magnetischen Vergleichsharzträger
34 werden in Tabelle 12 gezeigt.
Magnetischer TrägerHerstellungsbeispiel 35
(bezogen auf dasGewicht)Styrol-Methylmethacrylatharz100 Teilefeine Magnetitteilchen, die inmagnetischen Trägerherstellungsbeispiel100 Teile31 verwendet wurden
Die vorstehenden Materialien wurden gründlich unter Verwendung
einer Henschel-Mischvorrichtung vorvermischt, und die erhaltene Mischung wurde unter
Verwendung einer Zwillingsschraubenextrusionsknetvorrichtung schmelzgeknetet. Das
erhaltene geknetete Produkt wurde abgekühlt und danach in Teilchen mit einem
Durchmesser von ungefähr 1 bis 2 mm mittels einer Hammermühle zerkleinert,
gefolgt von Pulverisation in einer Feinmahlmühle eines Luftstrahlsystems. Das
pulverisierte Produkt, das so erhalten wurde, wurde weiter klassifiziert, gefolgt
von Behandlung mit ES1001N und so ein magnetischer Harzträger 35 mit einem
Gewichtsdurchschnitts-Teilchendurchmesser von 35 &mgr;m, SF-1
von 148, einem spezifischen elektrischen Widerstand von 3 × 1013
&OHgr;·cm, &sgr;1000 von 36 Am2/kg, einer Restmagnetisierung
von 2,8 Am2/kg einer wahren spezifischen Gravität von 3,63 und einer
Bulk-Dichte von 1,65 g/cm3 erhalten.
Magnetischer TrägerHerstellungsbeispiel 36
(bezogen auf dasGewicht)Styrol50 TeileMethylmethacrylat12 Teilefeinere Magnetitteilchen, wie immagnetischen Trägerherstellungsbeispiel280 Teile31 verwendetfeine &agr;-Fe2O3 Teilchen wie immagnetischen Trägerherstellungsbeispiel120 Teile31 verwendet
Die vorstehenden Materialien wurden vermischt und danach auf 70°C
erhitzt, gefolgt von Zugabe von 1 Gewichtsteil Divinylbenzol und 0,7 Gewichtsteilen
Azobisisobutyronitril zur Herstellung einer Monomerzusammensetzung. Die Monomerzusammensetzung
wurde in einer wässrigen 1 gew.-%igen Polyvinylalkohollösung dispergiert,
um eine Granulation mittels einer Homogenisiervorrichtung bei 4 500 U/min für
10 Minuten durchzuführen. Danach wurde eine Polymerisation bei 70°C für
10 Stunden unter Rühren unter Verwendung von Paddeln durchgeführt, und
dann wurde das Produkt aus der wässrigen Polyvinylalkohollösung abfiltriert,
gefolgt vom Waschen, Trocknen und dann Behandlung mit ES1001N und so ein magnetischer
Harzträgers 36 mit physikalischen Eigenschaften wie in Tabelle 12 gezeigt,
erhalten
Magnetischer TrägerHerstellungsbeispiel 37
Der magnetischer Harzträger 37 mit in Tabelle 12 gezeigten physikalischen
Eigenschaften, wurde auf die gleiche Weise wie im magnetischen Trägerherstellungsbeispiel
31 erhalten, bis darauf, dass die Aluminiumoxid enthaltenden feinen Magnetitteilchen,
die darin verwendet wurden, durch Magnetitteilchen, die kein Aluminiumoxid enthielten,
ersetzt wurden.
Tonerherstellungsbeispiel 21
In 710 Teilen Ionenaustauscherwasser wurden 450 Teile einer wässrigen
0,1 mol/Liter Na3PO4 Lösung eingeführt, und die
erhaltene Mischung wurde auf 60°C erhitzt, gefolgt von Rühren bei 1 300
U/min unter Verwendung einer Homomischvorrichtung vom TK-Typ (hergestellt von Tokushu
Kika Kogyo). Dann wurden 68 Teile einer wässrigen 1,0 mol/Liter CaCl2
Lösung langsam hinzugegeben und so ein wässriges Medium, mit einem pH-Wert
ei 6, die Ca3(PO4)2- erhalten.
Die vorstehenden Materialien wurden auf 60°C erhitzt, und dann
unter Verwendung einer Homomischvorrichtung vom TK-Typ (hergestellt
von Tokushu Kika Kogyo) bei 12 000 U/min dispergiert. Zu der erhaltenen Dispersion
wurden 10 Gewichtsteile Polymerisationsinitiator 2,2'-Azobis(2,4-dimethylvaleronitril)
aufgelöst und so eine polymerisierbare Monomerzusammensetzung hergestellt.
Diese polymerisierbare Monomerzusammensetzung wurde in das vorstehende wässrige
Medium eingeführt, und dann bei 10 000 U/min 10 Minuten mittels einer Kurea-Mischvorrichtung
(hergestellt von Emu Technique K.K.) bei 60°C in einer N2-Atmosphäre gerührt,
um die polymerisierbare Monomerzusammensetzung zu granulieren. Danach wurde eine
Polymerisation für 10 Stunden unter Rühren des wässrigen Mediums
unter Verwendung von Paddelrührklingen bei einer Temperatur, die auf 80°C
erhöhtet wurde, und unter Beibehalten eines pH-Werts bei 6 durchgeführt.
Nachdem die Polymerisation vervollständigt war, wurde die Reaktionsmischung
abgekühlt, und Salzsäure wurde zugegeben, um so dessen pH-Wert auf 2 einzustellen,
um das Calciumphosphat aufzulösen, gefolgt von Filtration, Wasserwaschen, und
dann Trocknen, um Polymerisationsteilchen (Tonerteilchen) zu erhalten.
Die Polymerisationsteilchen, die so erhalten wurden, enthielten 8,4
Gewichtsteile Monoesterwachs pro 100 Gewichtsteile des Bindemittelharzes. Zudem
wurde durch die Querschnittsbeobachtung der Polymerisationsteilchen unter Verwendung
eines Transmissionselektronenmikroskops (TEM) bestätigt, dass die Teilchen
eine Kern/Schalenstruktur besaßen, worin das Wachs mit der Schalenharzschicht
eingeschlossen war.
Das Bindemittelharz der Polymerisationsteilchen, die erhalten wurden,
besaß einen SP-Wert von 19 und einen Tg von 60°C.
Zu 100 Gewichtteile der Polymerisationsteilchen (Tonerteilchen), die
erhalten wurden, wurden die folgenden drei Arten von externen Zusatzstoffen extern
zugegeben. Nach der externen Zugabe wurden Teilchen mit einem Sieb mit einer Öffnung
von 43 &mgr;m (Maschenzahl 330) entfernt und so ein negativ aufladbarer Toner
Nr. 21 erhalten. Der Toner Nr. 21 besaß ein Gewichtsdurchschnitts-Teilchendurchmesser
von 7,4 &mgr;m und einen SF-1 von 108. Zudem betrug in diesem Toner der kumulative
Verteilungswert des Durchmessers des 1/2fachen oder weniger des Zahlendurchschnitts-Teilchendurchmessers
10,6 bezogen auf die Zahl. Der kumulative Wert der Verteilung des Durchmessers des
zweifachen oder mehr des Gewichtsdurchschnitts-Teilchendurchmessers betrug 1,9 bezogen
auf das Volumen.
Die physikalischen Eigenschaften des so erhaltenen Toners werden in
Tabelle 13 gezeigt.
(1) Erstes hydrophobes feines Siliciumdioxidpulver, 0,3 Gewichtsteile:
Hydrophob behandelt in wässrigem Medium, mit 10 Gewichtsteilen
Isobutyltrimethoxysilan, basierend auf 100 Gewichtsteilen des feinen Titanoxdipulvers.
Tonerherstellungsbeispiel 22
Die Polymerisationsteilchen (Tonerteilchen) wurden auf die gleiche
Weise wie in Tonerherstellungsbeispiel 21 hergestellt, bis darauf, dass ein wässriges
Medium, das das Ca3(PO4)2 in einer größeren
Menge enthielt als diejenige in Tonerherstellungsbeispiel 21 und die Umdrehungsanzahl
der Kurea-Mischvorrichtung auf 15 000 U/min geändert wurde. Die externen Zusatzstoffe
wurden extern auf die gleiche Weise in Tonerherstellungsbeispiel 21 zugegeben und
so ein negativ aufladbarer Toner Nr. 22 hergestellt. Der Toner Nr. 22 besaß
einen Gewichtsdurchschnitts-Teilchendurchmesser von 2,9 &mgr;m und einen SF-1
von 115.
Tonerherstellungsbeispiel 23
Polymerisationsteilchen (Tonerteilchen) wurden auf die gleiche Weise
wie in Tonerherstellungsbeispiel 21 hergestellt, bis darauf, dass ein wässriges
Medium, das das Ca3(PO4)2 in einer kleineren Menge
als diejenige in Tonerherstellungsbeispiel 21 enthielt, und die Umdrehungsanzahl
der Kurea-Mischvorrichtung auf 6 000 U/min geändert wurde. Die externen Zusatzstoffe
wurden extern auf die gleiche Weise in Tonerherstellungsbeispiel 21 zugegeben und
so ein negativ aufladbarer Toners Nr. 23 hergestellt. Der Toner Nr. 23 besaß
einen Gewichtsdurchschnitts-Teilchendurchmesser von 10,3 &mgr;m und einen SF-1
von 108.
Tonerherstellungsbeispiele 24
Zu den gleichen Polymerisationsteilchen (Tonerteilchen) wie diejenigen,
die in Tonerherstellungsbeispiel 21 erhalten wurden, wurde irgendwelche externen
Zusatzstoff nicht zugegeben, und so ein negativ aufladbarer Toner Nr. 24 hergestellt.
Der Toner Nr. 24, der so erhalten wurde, besaß einen Gewichtsdurchschnitts-Teilchendurchmesser
von 7,4 &mgr;m und einen SF-1 von 108.
Tonerherstellungsbeispiele 25
Zu den gleichen Polymerisationsteilchen (Tonerteilchen) wie diejenigen,
die in Tonerherstellungsbeispiel 21 erhalten wurden, wurden die folgenden externen
Zusatzstoffe zugegeben und so ein negativ aufladbarer Toner Nr. 25 hergestellt.
Der Toner Nr. 25, der so erhalten wurde, besaß einen Gewichtsdurchschnitts-Teilchendurchmesser
von 7,5 &mgr;m und einen SF-1 von 108.
Hydrophob behandelt mit 10 Gewichtsteilen Isobutyltrimethoxysilan,
basierend auf 100 Gewichtsteilen des feinen Titanoxdipulvers. Tonerherstellungsbeispiel 26
(bezogen auf dasGewicht)Polyesterharz, das ausTerephthalsäure/Fumarsäure/Trimellithsäureanhydrid/Derivat von Bisphenol A100 Teileumfasst istRuß4 TeileDi-tert-butylsalicylsäure-4 Teilealuminiumverbindung
Die vorstehenden Materialien wurden gründlich unter Verwendung
einer Henschel-Mischvorrichtung vorvermischt, und die erhaltene Mischung wurde unter
Verwendung einer Zwillingsschraubenextrusionsknetvorrichtung schmelzgeknetet. Das
erhaltene geknetete Produkt wurde abgekühlt und danach in Teilchen mit einem
Durchmesser von ungefähr 1 bis 2 mm unter Verwendung einer Hammermühle
zerkleinert, gefolgt von Pulverisation mit einer fein mahlenden Mühle eines
Luftstrahlsystems. Das so erhaltene pulverisierte Produkt wurde weiter klassifiziert,
um triboelektrisch negativ aufladbare schwarze Tonerteilchen mit einem Gewichtsdurchschnitts-Teilchendurchmesser
von 6,8 &mgr;m zu erhalten.
Zu den so erhaltenen schwarzen Tonerteilchen wurden die gleichen drei
Arten von externen Zusatzstoffen, wie diejenigen, die im Tonerherstellungsbeispiel
21 verwendet wurden, zugegeben, und so ein negativ aufladbarer Toner Nr. 26 hergestellt.
Der Toner Nr. 26 besaß einen Gewichtsdurchschnitts-Teilchendurchmesser von
7,1 &mgr;m und einen SF-1 von 143.
Tonerherstellungsbeispiel 27
Die Magentafarbpolymerisationsteilchen (Magentatonerteilchen) wurden
auf die gleiche Weise wie in Tonerherstellungsbeispiel 21 erhalten, bis darauf,
dass das Ruß durch ein Chinacridonpigment ersetzt wurde. Zu den so erhaltenen
Polymerisationsteilchen wurden die drei Arten von externen Zusatzstoffen auf die
gleiche Weise wie in Tonerherstellungsbeispiel 21 gegeben, und so ein negativ aufladbarer
Toner Nr. 27 hergestellt. Der Toner Nr. 27 besaß einen Gewichtsdurchschnitts-Teilchendurchmesser
von 7,3 &mgr;m und einen SF-1 von 108.
Tonerherstellungsbeispiel 28
Gelbe Farbpolymerisationsteilchen (gelbe Tonerteilchen) wurden auf
die gleiche Weise wie in Tonerherstellungsbeispiel 21 erhalten, bis darauf, dass
das Ruß durch C.I. Pigment Yellow 93 ersetzt wurde. Zu den so erhaltenen Polymerisationsteilchen,
wurden die drei Arten von externen Zusatzstoffen auf die gleiche Weise wie in Tonerherstellungsbeispiel
21 gegeben, und so ein negativ aufladbarer Toner Nr. 28 hergestellt. Der Toner Nr.
28 besaß einen Gewichtsdurchschnitts-Teilchendurchmesser von 7,2 &mgr;m und
einen SF-1 von 109.
Tonerherstellungsbeispiel 29
Cyanfarbpolymerisationsteilchen (Cyantonerteilchen) wurden auf die
gleiche Weise wie in Tonerherstellungsbeispiel 21 hergestellt, bis darauf, dass
das Ruß durch Kupferphthalocyanin ersetzt wurde. Zu den so erhaltenen Polymerisationsteilchen,
wurden die drei Arten von externen Zusatzstoffen auf die gleiche Weise wie in Tonerherstellungsbeispiel
21 zugegeben, und so ein negativ aufladbarer Toner Nr. 29 hergestellt. Der Toner
Nr. 29 besaß einen Gewichtsdurchschnitts-Teilchendurchmesser von 7,4 &mgr;m
und einen SF-1 von 107.
Tonerherstellungsbeispiel 30
Toner Nr. 30 wurde auf die gleiche Weise wie in Tonerherstellungsbeispiel
26 hergestellt, bis darauf, dass die Aluminiumverbindung von Di-tert-butylsalicylsäure
nicht verwendet wurde. Der Toner Nr. 30 besaß einen Gewichtsdurchschnitts-Teilchendurchmesser
von 7,1 &mgr;m und einen SF-1 von 143.
Tonerherstellungsbeispiel 31
Toner Nr. 31 wurde auf die gleiche Weise wie in Tonerherstellungsbeispiel
21 hergestellt, bis darauf, dass die hydrophoben Siliciumdioxidpulver (1) und (2)
nicht verwendet wurden. Der Toner Nr. 31 besaß einen Gewichtsdurchschnitts-Teilchendurchmesser
von 7,3 &mgr;m und einen SF-1 von 108.
Beispiel 32
Unter Verwendung einer Mischmaschine vom V-Typ wurden 92 Gewichtsteile
magnetischern Harzträgers 31 und 8 Gewichtsteile des Toners Nr. 21 so vermischt,
dass die Tonerkonzentration 8 % betrug. So wurde ein Entwicklungsmittel vom Zweikomponententyp
hergestellt.
Unter Verwendung dieses Entwicklungsmittels vom Zweikomponententyp
wurde ein Betriebstest durchgeführt. Als ein Bilderzeugungsgerät wurde
eine kommerziell verfügbare digitale Kopiermaschine GP55 (hergestellte von
CANON INC.) verwendet, die so umgebaut wurde, dass das Entwicklungsgerät, das
in 1 gezeigt wird, montierbar war, wo ein Entwicklungsbias,
wie in 2 gezeigt, angelegt wurde, und die Fixiereinheit
so umgebaut wurde, dass sowohl die Heißwalze als auch die Presswalze durch
Walzen ersetzt wurden, deren Oberflächenschichten mit PFA in einer Dicke von
1,2 &mgr;m beschichtet waren und der Ölauftragemechanismus entfernt wurde.
Ein 10 000 Blatt Betriebstest wurde in jeder Umgebung von 23°C/60 % relative
Feuchtigkeit (N/N: Normaltemperatur/Normalfeuchtigkeit), 23°C/5 % relative
Feuchtigkeit (N/L: Normaltemperatur/Niedrigfeuchtigkeit) und 32,5°C/90 % relative
Feuchtigkeit (H/H: Hochtemperatur/Hochfeuchtigkeit), unter Verwendung eines Originals
mit einem Bildflächenprozentsatz von 25 durchgeführt. Die Bewertung wurde
gemäß den folgenden Bewertungsverfahren wie diejenigen durchgeführt,
die vorstehend in Beispiel 1 beschrieben wurden.
Die erhaltenen Ergebnisse werden in Tabelle 14 gezeigt. Wie aus Tabelle
14 ersichtlich ist, wurden gute Ergebnisse erhalten.
Vergleichsbeispiel 13
Das Verfahren von Beispiel 32 wurde wiederholt, bis darauf, dass der
Träger durch den magnetischen Harzträger 32 ersetzt wurde. Folglich wurden,
wie in Tabelle 14 gezeigt, schwächere Ergebnisse hinsichtlich Bilddichtabnahme
und Nebel erhalten. Es wird angenommen, dass dies auf einem nicht-gleichförmigen
Zustand der Beschichtung aufgrund der Abwesenheit von funktionalen Gruppen in dem
Trägerkernbeschichtungsharz und auch aufgrund einer unzureichenden Adhäsionsfestigkeit
des Beschichtungsharzes, das fehlerhaftes Aufladen des Toners verursacht, beruht.
Vergleichsbeispiel 14
Das Verfahren von Beispiel 32 wurde wiederholt, bis darauf, dass der
Träger durch den magnetischen Harzträger 33 ersetzt wurde. Folglich wurden,
wie in Tabelle 14 gezeigt, schwächere Ergebnisse hinsichtlich Nebel während
des Betriebs erhalten. Es wird angenommen, dass dies auf der Tatsache beruht, dass
das Oberflächenbehandlungsmittel des Kernmaterials des magnetischen Harzträgers
keine funktionalen Gruppen besaß und somit keine ausreichende Adhäsion
in das Kernmaterial erreichte, und so von dem Kernmaterial abging.
Vergleichsbeispiel 15
Das Verfahren von Beispiel 32 wurde wiederholt, bis darauf, dass der
Toner durch den Toner Nr. 22 ersetzt wurde. Folglich war, wie in Tabelle 14 gezeigt,
die Bilddichte von Anfang an niedrig und zudem wurden schwächere Ergebnisse
hinsichtlich Nebel erhalten. Demgemäß wurde die Bewertung gestoppt.
Vergleichsbeispiel 16
Das Verfahren von Beispiel 32 wurde wiederholt, bis darauf, dass der
Toner durch den Toner Nr. 23 ersetzt wurde. Folglich wurden, wie in Tabelle 14 gezeigt,
schwächere Ergebnisse hinsichtlich Nebel und der Punkte um Linienbilder herum
erhalten.
Vergleichsbeispiel 17
Das Verfahren von Beispiel 32 wurde wiederholt, bis darauf, dass der
Toner durch den Toner Nr. 24 ersetzt wurde. Folglich war, wie in Tabelle 14 gezeigt,
die Bilddichte niedrig und zudem wurden schwächere Ergebnisse hinsichtlich
Nebel erhalten. Demgemäß wurde die Bewertung gestoppt.
Beispiel 33
Das Verfahren von Beispiel 32 wurde wiederholt, bis darauf, dass der
Toner durch den Toner Nr. 25 ersetzt wurde. Folglich war, wie in Tabelle 14 gezeigt,
in H/H die Bilddichte so hoch, dass sie geringfügig schwächer wie diejenigen
von Beispiel 32 hinsichtlich des Nebels und der Punkte um die Linienbilder herum
war, welche jedoch auf einem Niveau lagen, das bei der praktischen Verwendung kein
Problem darstellte. Es wird angenommen, dass dies darauf beruht, dass das externe
Zusatzstoff Siliciumdioxidfeinpulver nicht hydrophob behandelt wurde, was eine Abnahme
der Umweltstabilität verursachte.
Beispiel 34
Das Verfahren von Beispiel 32 wurde wiederholt, bis darauf, dass der
Toner durch den Toner Nr. 26 ersetzt wurde. Folglich wurden, wie in Tabelle 14 gezeigt,
Ergebnisse erhalten, die geringfügig schwächer wie diejenigen in Beispiel
32, hinsichtlich sowohl der Bilddichte auch als des Nebels waren, welche jedoch
auf einem Niveau lagen, das bei der praktischen Verwendung kein Problem darstellte.
Es wird angenommen, dass dies auf der niedrige Sphärizität der Tonerform
beruht, die das Aufladen des Toners geringfügig ungleichförmig machte.
Beispiel 35
Bilder wurden auf die gleiche Weise wie in Beispiel 32 wiedergegeben,
bis darauf, dass als das Bilderzeugungsgerät GP55 durch eine modifizierte Maschine,
kommerziell verfügbaren Vollfarbkopiermaschine CLC2400 (hergestellt von CANON
INC.) ersetzt wurde, und vier Farbtoner Nr. 21, 27, 28 und 29 verwendet wurden.
Folglich wurden gute Ergebnisse erhalten.
Beispiel 36
Das Verfahren von Beispiel 32 wurde wiederholt, bis darauf, dass der
Toner durch den Toner Nr. 30 ersetzt wurde. Folglich wurden, wie in Tabelle 14 gezeigt,
in H/H Ergebnisse erhalten, die schwächer wie diejenigen von Beispiel 32, hinsichtlich
der Punkte um Linienbilder herum und des Nebels waren, welche jedoch auf einem Niveau
lagen, das irgendwie bei der praktischen Verwendung tolerierbar war. Es wird angenommen,
dass dies auf der Verwendung keines Ladungssteuerungsmittels beruhte, was eine Abnahme
der elektrischen Ladung des Toners bei H/H hervorrief.
Beispiel 37
Das Verfahren von Beispiel 32 wurde wiederholt, bis darauf, dass der
Toner durch den Toner Nr. 31 ersetzt wurde. Folglich wurden, wie in Tabelle 14 gezeigt,
Ergebnisse, die schwächer wie diejenigen von Beispiel 32, hinsichtlich des
Nebels und der Punkte um Linienbilder herum waren, jedoch auf einem Niveau lagen,
das bei praktischer Verwendung tolerierbar war. Es wird angenommen, dass dies auf
dem externe Zusatzstoff beruht, der in einer kleineren Menge verwendet wurde, was
eine niedrige Mischleistung für den Toner und den Träger bewirkte.
Beispiel 38
Das Verfahren von Beispiel 32 wurde wiederholt, bis darauf, dass der
Träger durch den magnetischen Harzträger 34 ersetzt wurde. Folglich wurden,
wie in Tabelle 14 gezeigt, gute Ergebnisse, ähnlich wie diejenigen in Beispiel
32, erhalten.
Beispiel 39
Das Verfahren von Beispiel 32 wurde wiederholt, bis darauf, dass der
Träger durch den magnetischen Harzträger 35 ersetzt wurde. Folglich wurden,
wie in Tabelle 14 gezeigt, Ergebnisse erhalten, die schwächer wie diejenigen
von Beispiel 32 hinsichtlich der Trägeradhäsion und des Nebels waren,
welche jedoch auf einem Niveau lagen, das kein Problem bei der praktischen Verwendung
darstellte. Es wird angenommen, dass dies auf dem Träger beruht, der nicht
sphärisch war, da er nicht durch Polymerisation hergestellt wurde.
Beispiel 40
Das Verfahren von Beispiel 32 wurde wiederholt, bis darauf, dass der
Träger durch den magnetischen Harzträger 33 ersetzt
wurde. Folglich wurde, in Tabelle 14 gezeigt, Ergebnisse erhalten, die schwächer
wie diejenigen von Beispiel 32 hinsichtlich der Trägeradhäsion während
des Betriebs und des Nebels waren, welche jedoch auf einem Niveau lagen, das kein
Problem darstellt. Es wird angenommen, dass dies auf dem magnetischen Harzträger
beruht, dessen Bindemittelharz kein duroplastisches Phenolharz war, so dass seine
Lösungsmittelbeständigkeit zur Zeit der Harzbeschichtung wahrscheinlich
nicht ausreichend war, und so die Harzbeschichtungsungleichförmigkeit unzureichend
war, was zu einer ungleichförmigen elektrischen Ladung führte.
Beispiel 41
Das Verfahren von Beispiel 32 wurde wiederholt, bis darauf, dass der
Träger durch den magnetischen Harzträger 37 ersetzt wurde. Folglich wurden
gute Ergebnisse, wie in Tabelle 14 gezeigt, erhalten, obwohl der Nebel geringfügig
in H/H abnahm. Es wird angenommen, dass die aus auf Magnetitteilchen beruht, die
kein Aluminiumoxid enthielten, was eine geringfügig niedrige Oberflächenaktivität
bewirkte und so die Behandlung mit Kupplungsmittel wenig effektiv machte.
Anspruch[de]
Entwicklungsmittel vom Zweikomponententyp, das einen negativ aufladbaren
Toner mit Tonerteilchen und einem externen Zusatzstoff und einen magnetischen Feinteilchen
dispergierten Harzträger umfasst;
wobei;
i) der magnetische Feinteilchen dispergierte Harzträger Kompositteilchen umfasst,
die mindestens anorganische Verbindungsteilchen und ein Bindemittelharz enthalten;
die anorganischen Verbindungsteilchen mit einem lipophilen Behandlungsmittel, das
mindestens eine Art von funktionaler Gruppe (A) besitzt, die aus der aus einer Epoxidgruppe,
einer Aminogruppe, einer Mercaptogruppe, einer organischen Säuregruppe, einer
Estergruppe, einer Ketongruppe, einer Alkylhalidgruppe und einer Aldehydgruppe bestehenden
Gruppe ausgewählt ist, oder eine Mischung des Mittels oberflächenbehandelt
worden sind; und
die Kompositteilchen, die mit mindestens einer Art von Kupplungsmittel oberflächenbehandelt
worden sind, dass mindestens eine Art von funktionaler Gruppe (B) aufweist, die
sich von der funktionalen Gruppe (A), die das lipophile Behandlungsmittel besitzt,
unterscheidet;
wobei die funktionale Gruppe (B), die das Kupplungsmittel besitzt, eine funktionale
Gruppe oder Gruppen sind, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einer
Epoxidgruppe, einer Aminogruppe und einer Mercaptogruppe besteht; und
ii) der negativ aufladbare Toner einen Gewichtsdurchschnitts-Teilchendurchmesser
von 3 &mgr;m bis 9 &mgr;m besitzt.Entwicklungsmittel gemäß Anspruch 1, wobei der externe Zusatzstoff
einen Zahlendurchschnitts-Teilchendurchmesser von 3 nm bis 100 nm besitzt.Entwicklungsmittel gemäß Anspruch 1, wobei der externe Zusatzstoff
eine BET-spezifische Oberfläche von 30 m2/g bis 400 m2/g
besitzt.Entwicklungsmittel gemäß Anspruch 1, wobei der externe Zusatzstoff
eine BET-spezifische Oberfläche von 50 m2/g bis 400 m2/g
besitzt.Entwicklungsmittel gemäß Anspruch 1, wobei der externe Zusatzstoff
ein Feinpulver einer Metallverbindung oder ein Komposit einer Metallverbindung ist.Entwicklungsmittel gemäß Anspruch 1, wobei der externe Zusatzstoff
ein hydrophobes Siliciumdioxidfeinpulver, ein hydrophobes Titandioxidfeinpulver
oder ein hydrophobes Aluminiumoxidfeinpulver ist.Entwicklungsmittel gemäß Anspruch 1, wobei der externe Zusatzstoff
in einer Menge von 0,1 bis 10,0 Gewichtsteilen, basierend auf 100 Gewichtsteilen
der Tonerteilchen, extern zugegeben wird.Entwicklungsmittel gemäß Anspruch 1, wobei der externe Zusatzstoff
extern in einer Menge von 0,5 bis 5,0 Gewichtsteilen, basierend auf 100 Gewichtsteilen
der Tonerteilchen, extern zugegeben wird.Entwicklungsmittel gemäß Anspruch 1, wobei der negativ aufladbare
Toner einen Gewichtsdurchschnitts-Teilchendurchmesser von 4,5 &mgr;m bis 8,5 &mgr;m
besitzt.Entwicklungsmittel gemäß Anspruch 1, wobei in dem negativ
aufladbaren Toner der kumulative Durchmesser-Verteilungswert des 1/2-fachen oder
weniger des Zahlendurchschnitts-Teilchendurchmessers nicht mehr als 20 % bezogen
auf die Zahl ist und der kumulative Durchmesser-Verteilungswert des zweifachen oder
mehr des Gewichtsdurchschnitts-Teilchendurchmessers nicht mehr als 10 Vol.-% beträgt.Entwicklungsmittel gemäß Anspruch 1, wobei der negativ aufladbare
Toner einen Gewichtsdurchschnitts-Teilchendurchmesser von 4,5 &mgr;m bis 8,5 &mgr;m
besitzt, und in dem Toner der kumulative Durchmesser-Verteilungswert des 1/2-fachen
oder weniger des Zahlendurchschnitts-Teilchendurchmessers nicht mehr als 20 % bezogen
auf die Zahl beträgt und der kumulative Durchmesser-Verteilungswert des zweifachen
oder mehr des Gewichtsdurchschnitts-Teilchendurchmessers nicht mehr als 10 Vol.-%
beträgt.Entwicklungsmittel gemäß Anspruch 1, wobei der negativ aufladbare
Toner einen Formfaktor SF-1 von 100 bis 140 besitzt.Entwicklungsmittel gemäß Anspruch 1, wobei der negativ aufladbare
Toner einen Formfaktor SF-1 von 100 bis 130 besitzt.Entwicklungsmittel gemäß Anspruch 1, wobei der negativ aufladbare
Toner ein Wachs in einer Menge von 1 Gewichtsteil bis 40 Gewichtsteilen, basierend
auf 100 Gewichtsteilen des Bindemittelharzes, enthält.Entwicklungsmittel gemäß Anspruch 1, wobei der negativ aufladbare
Toner ein festes Wachs in einer Menge von 1 Gewichtsteil bis 40 Gewichtsteilen,
basierend auf 100 Gewichtsteilen des Bindemittelharzes, enthält.Entwicklungsmittel gemäß Anspruch 1, wobei der negativ aufladbare
Toner ein Wachs mit einem Verhältnis des Gewichtsdurchschnitts-Molekulargewichts
(Mw) zu dem Zahlendurchschnitts-Molekulargewicht (Mn), Mw/Mn, von nicht mehr als
1,45 enthält.Entwicklungsmittel gemäß Anspruch 1, wobei der negativ aufladbare
Toner ein Wachs mit einem Verhältnis des Gewichtsdurchschnitts-Molekulargewichts
(Mw) zu dem Zahlendurchschnitts-Molekulargewicht (Mn), Mw/Mn, von nicht mehr als
1,30 enthält.Entwicklungsmittel gemäß Anspruch 1, wobei der negativ aufladbare
Toner eine Metallverbindung einer aromatischen Hydroxycarbonsäure enthält.Entwicklungsmittel gemäß Anspruch 1, wobei die Tonerteilchen
Polymerisationstonerteilchen sind, die durch ein Polymerisationsverfahren hergestellt
wurden.Entwicklungsmittel gemäß Anspruch 1, wobei das lipophile Behandlungsmittel,
womit die anorganischen Verbindungsteilchen oberflächenbehandelt worden sind,
ein lipophiles Behandlungsmittel mit mindestens einer Art von funktionaler Gruppe
(A) ist, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einer Epoxidgruppe, Aminogruppe
und einer Mercaptogruppe besteht.Entwicklungsmittel gemäß Anspruch 1, wobei das lipophile Behandlungsmittel,
mit dem die anorganischen Verbindungsteilchen oberflächenbehandelt worden sind,
ein lipophiles Behandlungsmittel mit mindestens einer Epoxidgruppe ist.Entwicklungsmittel gemäß Anspruch 1, wobei das lipophile Behandlungsmittel
ein Kupplungsmittel ist.Entwicklungsmittel gemäß Anspruch 1, wobei das lipophile Behandlungsmittel
ein Silankupplungsmittel, ein Titankupplungsmittel oder ein Aluminiumkupplungsmittel
ist.Entwicklungsmittel gemäß Anspruch 1, wobei das lipophile Behandlungsmittel
ein Silankupplungsmittel ist.Entwicklungsmittel gemäß Anspruch 1, wobei die anorganischen
Verbindungsteilchen mit dem lipophilen Behandlungsmittel in einer Menge von 0,1
Gew.-% bis 5,0 Gew.-%, basierend auf dem Gewicht der anorganischen Verbindungsteilchen,
behandelt worden sind.Entwicklungsmittel gemäß Anspruch 1, wobei das Bindemittelharz
ein duroplastisches Harz ist.Entwicklungsmittel gemäß Anspruch 1, wobei das Bindemittelharz
ein duroplastisches Harz ist, das mindestens ein Phenolharz enthält.Entwicklungsmittel gemäß Anspruch 1, wobei das Kupplungsmittel,
mit die Kompositteilchen oberflächenbehandelt worden sind, ein Silankupplungsmittel
ist.Entwicklungsmittel gemäß Anspruch 1, wobei das Kupplungsmittel,
mit dem die Kompositteilchen oberflächenbehandelt worden sind, ein Silankupplungsmittel
mit mindestens einer Aminogruppe ist.Entwicklungsmittel gemäß Anspruch 1, wobei das Kupplungsmittel,
mit dem die Kompositteilchen oberflächenbehandelt worden sind, in einem Beschichtungsgewicht
von 0,001 Gew.-% bis 5,0 Gew.-%, basierend auf dem Gewicht der Kompositteilchen
ist.Entwicklungsmittel gemäß Anspruch 1, wobei die Kompositteilchen
ferner mit einem Harz oberflächenbehandelt worden sind.Entwicklungsmittel gemäß Anspruch 1, wobei die Kompositteilchen
ferner mit einem Silikonharz oberflächenbehandelt worden sind.Entwicklungsmittel gemäß Anspruch 1, wobei die Kompositteilchen
ferner mit einem Silikonharz, das ein Kupplungsmittel enthält, oberflächenbehandelt
worden sind.Entwicklungsmittel gemäß Anspruch 1, wobei die Kompositteilchen
ferner mit einem Silikonharz, das ein Kupplungsmittel mit einer Aminogruppe enthält,
oberflächenbehandelt worden sind.Entwicklungsmittel gemäß Anspruch 1, wobei die Kompositteilchen
ferner mit einem Harz in einem Beschichtungsgewicht von nicht weniger als 0,05 Gew.-%,
basierend auf dem Gewicht der Kompositteilchen, oberflächenbehandelt worden
sind.Entwicklungsmittel gemäß Anspruch 1, wobei die Kompositteilchen
ferner mit einem Harz in einem Beschichtungsgewicht von 0,1 Gew.-% bis 10 Gew.-%,
basierend auf dem Gewicht der Kompositteilchen, oberflächenbehandelt worden
sind.Entwicklungsmittel gemäß Anspruch 1, wobei der magnetische
Feinteilchen dispergierte Harzträger einen Gewichtsdurchschnitts-Teilchendurchmesser
von 10 &mgr;m bis 50 &mgr;m besitzt.Entwicklungsmittel gemäß Anspruch 1, wobei der magnetische
Feinteilchen dispergierte Harzträger einen Gewichtsdurchschnitts-Teilchendurchmesser
von 15 &mgr;m bis 45 &mgr;m besitzt.Entwicklungsmittel gemäß Anspruch 1, wobei der magnetische
Feinteilchen dispergierte Harzträger eine wahre spezifische Gravität von
2,5 bis 4,5, eine magnetische Intensität &sgr;1000 von 15 Am2/kg
bis 60 Am2/kg (emu/g) und eine Restmagnetisierung &sgr;r von 0,1 Am2/kg
bis 20 Am2/kg besitzt, gemessen unter Anlegung eines magnetischen Feldes
von 79,6 kA/m (1 kOe) und einen spezifischen Widerstand von 5 × 1011
&OHgr;·cm bis 5 × 1015 &OHgr;·cm ist.Entwicklungsmittel gemäß Anspruch 1, wobei der magnetische
Feinteilchen dispergierte Harzträger einen Formfaktor SF-1 von 100 bis 130
besitzt.Entwicklungsmittel gemäß Anspruch 1, wobei der magnetische
Feinteilchen dispergierte Harzträger einen Formfaktor SF-1 von 100 bis 120
besitzt.Entwicklungsmittel gemäß Anspruch 1, wobei die anorganischen
Verbindungsteilchen mindestens magnetische Feinteilchen enthalten.Entwicklungsmittel gemäß Anspruch 1, wobei die anorganischen
Verbindungsteilchen mindestens magnetische Eisenverbindung enthalten.Entwicklungsmittel gemäß Anspruch 1, wobei die anorganischen
Verbindungsteilchen mindestens eine magnetische Eisenoxidverbindung enthalten.Entwicklungsmittel gemäß Anspruch 44, wobei die magnetische
Eisenoxidverbindung eine unterschiedliche Art von Oxid oder Hydroxid, oder beides
von diesen, enthält.Entwicklungsmittel gemäß Anspruch 45, wobei die unterschiedliche
Art von Oxid oder Hydroxid ein Oxid oder Hydroxid von Silicium oder Aluminium ist.Entwicklungsmittel gemäß Anspruch 1, wobei die anorganischen
Verbindungsteilchen magnetische Feinteilchen und nicht-magnetische anorganische
Verbindungsteilchen enthalten.Entwicklungsmittel gemäß Anspruch 47, wobei die magnetische
Feinteilchen einen Zahlendurchschnitts-Teilchendurchmesser a besitzen und die nicht-magnetischen
anorganischen Verbindungsteilchen einen Zahlendurchschnitts-Teilchendurchmesser
b besitzen, wobei a < b gilt.Entwicklungsmittel gemäß Anspruch 48, wobei das a von 0,02
&mgr;m bis 2 &mgr;m reicht, das b von 0,05 &mgr;m bis 5 &mgr;m reicht, und
1,5 a < b gilt.Entwicklungsmittel gemäß Anspruch 47, wobei die anorganischen
Verbindungsteilchen eine magnetische Eisenverbindung und ein nicht-magnetisches
Eisenoxid enthalten.Entwicklungsmittel vom Zweikomponententyp, das einen negativ aufladbaren
Toner mit Tonerteilchen und einem externen Zusatzstoff und einen magnetischen Feinteilchen
dispergierten Harzträger umfasst;
wobei;
i) der magnetische Feinteilchen dispergierte Harzträger Kompositteilchen, die
mindestens anorganische Verbindungsteilchen und ein Bindemittelharz enthalten, umfasst;
die anorganischen Verbindungsteilchen, die mit einem lipophilen Behandlungsmittel
oberflächenbehandelt worden sind, mindestens eine Art von funktionaler Gruppe
(A) besitzen, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einer Epoxidgruppe,
einer Aminogruppe, einer Mercaptogruppe, einer organischen Säuregruppe, einer
Estergruppe, einer Ketongruppe, einer Alkylhalidgruppe und einer Aldehydgruppe besteht,
oder einer Mischung des Mittels oberflächenbehandelt worden ist; und
die Kompositteilchen, die mit mindestens einer Art von Harz, das mindestens eine
Art von funktionaler Gruppe (C), die sich von der funktionalen Gruppe (A), die das
lipophile Behandlungsmittel besitzt, unterscheidet; besitzt, oberflächenbehandelt
worden sind;
die funktionale Gruppe (C), die das Harz besitzt, eine funktionale Gruppe oder Gruppen
sind, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus einer Epoxidgruppe, einer
Aminogruppe, einer organischen Säuregruppe, einer Estergruppe, einer Ketongruppe,
einer Alkylhalidgruppe, einer Hydroxylgruppe und einer Chlorgruppe besteht; und
ii) der negativ aufladbare Toner einen Gewichtsdurchschnitts-Teilchendurchmesser
von 3 &mgr;m bis 9 &mgr;m besitzt.Entwicklungsmittel gemäß Anspruch 51, wobei der externe Zusatzstoff
einen Zahlendurchschnitts-Teilchendurchmesser von 3 nm bis 100 nm besitzt.Entwicklungsmittel gemäß Anspruch 51, wobei der externe Zusatzstoff
eine BET-spezifische Oberfläche von 30 m2/g bis 400 m2/g
besitzt.Entwicklungsmittel gemäß Anspruch 51, wobei der externe Zusatzstoff
eine BET-spezifische Oberfläche von 50 m2/g bis 400 m2/g
besitzt.Entwicklungsmittel gemäß Anspruch 51, wobei der externe Zusatzstoff
ein Feinpulver einer Metallverbindung oder ein Komposit einer Metallverbindung ist.Entwicklungsmittel gemäß Anspruch 51, wobei der externe Zusatzstoff
ein hydrophobes Feinsiliciumdioxidpulver, ein hydrophobes Feintitandioxidpulver
oder ein hydrophobes Feinaluminiumoxidpulver ist.Entwicklungsmittel gemäß Anspruch 51, wobei der externe Zusatzstoff
extern in einer Menge von 0,1 bis 10,0 Gewichtsteilen, basierend auf 100 Gewichtsteilen
der Tonerteilchen, zugegeben ist.Entwicklungsmittel gemäß Anspruch 51, wobei der externe Zusatzstoff
extern in einer Menge von 0,5 bis 5,0 Gewichtsteilen, basierend auf 100 Gewichtsteilen
der Tonerteilchen, zugegeben ist.Entwicklungsmittel gemäß Anspruch 51, wobei der negativ aufladbare
Toner einen Gewichtsdurchschnitts-Teilchendurchmesser von 4,5 &mgr;m bis 8,5 &mgr;m
besitzt.Entwicklungsmittel gemäß Anspruch 51, wobei in dem negativ
aufladbaren Toner der kumulative Durchmesser-Verteilungswert des 1/2-fachen oder
weniger des Zahlendurchschnitts-Teilchendurchmessers nicht mehr als 20 % bezogen
auf die Zahl beträgt und der kumulative Durchmesser-Verteilungswert des zweifachen
oder mehr des Gewichtsdurchschnitts-Teilchendurchmessers nicht mehr als 10 Vol.-%
beträgt.Entwicklungsmittel gemäß Anspruch 51, wobei der negativ aufladbare
Toner einen Gewichtsdurchschnitts-Teilchendurchmesser von 4,5 &mgr;m bis 8,5 &mgr;m
besitzt, und in dem Toner der kumulative Durchmesser-Verteilungswert des 1/2-fachen
oder weniger des Zahlendurchschnitts-Teilchendurchmessers nicht mehr als 20 % bezogen
auf die Zahl beträgt und der kumulative Durchmesser-Verteilungswert des zweifachen
oder mehr des Gewichtsdurchschnitts-Teilchendurchmessers nicht mehr als 10 Vol.-%
beträgt.Entwicklungsmittel gemäß Anspruch 51, wobei der negativ aufladbare
Toner einen Formfaktor SF-1 von 100 bis 140 besitzt.Entwicklungsmittel gemäß Anspruch 51, wobei der negativ aufladbare
Toner einen Formfaktor SF-1 von 100 bis 130 besitzt.Entwicklungsmittel gemäß Anspruch 51, wobei der negativ aufladbare
Toner ein Wachs in einer Menge von 1 Gewichtsteil bis 40 Gewichtsteilen, basierend
auf 100 Gewichtsteilen des Bindemittelharzes, enthält.Entwicklungsmittel gemäß Anspruch 51, wobei der negativ aufladbare
Toner ein festes Wachs in einer Menge von 1 Gewichtsteil bis 40 Gewichtsteilen,
basierend auf 100 Gewichtsteilen des Bindemittelharzes, enthält.Entwicklungsmittel gemäß Anspruch 51, wobei der negativ aufladbare
Toner ein Wachs mit einem Verhältnis des Gewichtsdurchschnitts-Molekulargewichts
(Mw) zum Zahlendurchschnitts-Molekulargewicht (Mn), Mw/Mn, von nicht mehr als 1,45
enthält.Entwicklungsmittel gemäß Anspruch 1, wobei der negativ aufladbare
Toner ein Wachs mit einem Verhältnis des Gewichtsdurchschnitts-Molekulargewichts
(Mw) zum Zahlendurchschnitts-Molekulargewicht (Mn), Mw/Mn, von nicht mehr als 1,30
enthält.Entwicklungsmittel gemäß Anspruch 51, wobei der negativ aufladbare
Toner eine Metallverbindung einer aromatischen Hydroxycarbonsäure enthält.Entwicklungsmittel gemäß Anspruch 51, wobei die Tonerteilchen
durch ein Polymerisationsverfahren hergestellte Polymerisationstonerteilchen sind.Entwicklungsmittel gemäß Anspruch 51, wobei das lipophile
Behandlungsmittel, womit die anorganischen Verbindungsteilchen oberflächenbehandelt
worden sind, ein lipophiles Behandlungsmittel mit mindestens einer Art von funktionaler
Gruppe (A) ist, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einer Epoxidgruppe,
einer Aminogruppe und einer Mercaptogruppe besteht.Entwicklungsmittel gemäß Anspruch 51, wobei das lipophile
Behandlungsmittel, womit die anorganischen Verbindungsteilchen oberflächenbehandelt
worden sind, ein lipophiles Behandlungsmittel mit mindestens einer Epoxidgruppe
ist.Entwicklungsmittel gemäß Anspruch 51, wobei das lipophile
Behandlungsmittel ein Kupplungsmittel ist.Entwicklungsmittel gemäß Anspruch 51, wobei das lipophile
Behandlungsmittel ein Silankupplungsmittel, ein Titankupplungsmittel oder ein Aluminiumkupplungsmittel
ist.Entwicklungsmittel gemäß Anspruch 51, wobei das lipophile
Behandlungsmittel ein Silankupplungsmittel ist.Entwicklungsmittel gemäß Anspruch 51, wobei die anorganischen
Verbindungsteilchen mit dem lipophilen Behandlungsmittel in einer Menge von 0,1
Gew.-% bis 0,5 Gew.-%, basierend auf dem Gewicht der anorganischen Verbindungsteilchen,
behandelt worden sind.Entwicklungsmittel gemäß Anspruch 51, wobei das Bindemittelharz
ein duroplastisches Harz ist.Entwicklungsmittel gemäß Anspruch 51, wobei das Bindemittelharz
ein duroplastisches Harz ist, das mindestens ein phenolisches Harz enthält.Entwicklungsmittel gemäß Anspruch 51, wobei das Harz, womit
die Kompositteilchen oberflächenbehandelt worden sind, ein Harz mit mindestens
einer Art von funktionaler Gruppe (C) ist, die aus der Gruppe ausgewählt ist,
die aus einer Epoxidgruppe, einer Aminogruppe, einer organischen Säuregruppe,
einer Estergruppe, einer Ketongruppe und einer Alkylhalidgruppe besteht.Entwicklungsmittel gemäß Anspruch 51, wobei das Harz, womit
die Kompositteilchen oberflächenbehandelt worden sind, ein Harz mit mindestens
einer Art von funktionaler Gruppe (C) ist, die aus der Gruppe ausgewählt ist,
die aus einer Epoxidgruppe, einer Aminogruppe und einer organischen Säuregruppe
besteht.Entwicklungsmittel gemäß Anspruch 51, wobei das Harz, womit
die Kompositteilchen oberflächenbeschichtet worden sind, ein Harz mit mindestens
einer Aminogruppe ist.Entwicklungsmittel gemäß Anspruch 51, wobei das Harz, womit
die Kompositteilchen oberflächenbeschichtet worden sind, in einer Beschichtungsmenge
von nicht weniger als 0,05 Gew.-%, basierend auf dem Gewicht der Kompositteilchen,
ist.Entwicklungsmittel gemäß Anspruch 51, wobei das Harz, mit
dem die Kompositteilchen oberflächenbeschichtet worden sind, in einem Beschichtungsgewicht
von 0,1 Gew.-% bis 10,0 Gew.-%, basierend auf dem Gewicht der Kompositteilchen ist.Entwicklungsmittel gemäß Anspruch 51, wobei das Harz, mit
dem die Kompositteilchen oberflächenbeschichtet worden sind, in einem Beschichtungsgewicht
von 0,2 Gew.-% bis 5,0 Gew.-%, basierend auf dem Gewicht der Kompositteilchen ist.Entwicklungsmittel gemäß Anspruch 51, wobei die Kompositteilchen
mit einem zusätzlichen Harz beschichtet worden sind.Entwicklungsmittel gemäß Anspruch 51, wobei die Kompositteilchen
ferner mit einem Silikonharz beschichtet worden sind.Entwicklungsmittel gemäß Anspruch 51, wobei die Kompositteilchen
ferner mit einem Silikonharz, oberflächenbeschichtet worden sind, das ein Kupplungsmittel
enthält.Entwicklungsmittel gemäß Anspruch 51, wobei die Kompositteilchen
ferner mit einem Silikonharz, das ein Kupplungsmittel mit einer Aminogruppe enthält,
oberflächenbeschichtet worden sind.Entwicklungsmittel gemäß Anspruch 51, wobei die Kompositteilchen
ferner mit einem zusätzlichen Harz in einem Beschichtungsgewicht von nicht
weniger als 0,05 Gew.-%, basierend auf dem Gewicht der Kompositteilchen, oberflächenbeschichtet
worden sind.Entwicklungsmittel gemäß Anspruch 51, wobei die Kompositteilchen
ferner mit einem Harz in einem Beschichtungsgewicht von 0,1 Gew.-% bis 10 Gew.-%,
basierend auf dem Gewicht der Kompositteilchen, oberflächenbeschichtet worden
sind.Entwicklungsmittel gemäß Anspruch 51, wobei der magnetische
Feinteilchen dispergierte Harzträger einen Gewichtsdurchschnitts-Teilchendurchmesser
von 10 &mgr;m bis 50 &mgr;m besitzt.Entwicklungsmittel gemäß Anspruch 51, wobei der magnetische
Feinteilchen dispergierte Harzträger einen Gewichtsdurchschnitts-Teilchendurchmesser
von 15 &mgr;m bis 45 &mgr;m besitzt.Entwicklungsmittel gemäß Anspruch 51, wobei der magnetische
Feinteilchen dispergierte Harzträger eine wahre spezifische Gravität von
2,5 bis 4,5, eine Magnetisierungsintensität &sgr;1000 von 15 Am2/kg
bis 60 Am2/kg (emu/g) und eine Restmagnetisierung &sgr;r von 0,1 Am2/kg
bis 20 Am2/kg besitzt, wie unter Anlegung eines magnetischen Feldes von
79,6 kA/m (1 kOe) gemessen, besitzt, und einen spezifischen Widerstand von 5 ×
1011 &OHgr;·cm bis 5 × 1015 &OHgr;·cm aufweist.Entwicklungsmittel gemäß Anspruch 51, wobei der magnetische
Feinteilchen dispergierte Harzträger einen Formfaktor SF-1 von 100 bis 130
besitzt.Entwicklungsmittel gemäß Anspruch 51, wobei der magnetische
Feinteilchen dispergierte Harzträger einen Formfaktor SF-1 von 100 bis 120
besitzt.Entwicklungsmittel gemäß Anspruch 51, wobei die anorganischen
Verbindungsteilchen mindestens magnetische Feinteilchen enthalten.Entwicklungsmittel gemäß Anspruch 51, wobei die anorganischen
Verbindungsteilchen mindestens eine magnetische Eisenverbindung enthalten.Entwicklungsmittel gemäß Anspruch 51, wobei die anorganischen
Verbindungsteilchen mindestens eine magnetische Eisenoxidverbindung
enthalten.Entwicklungsmittel gemäß Anspruch 97, wobei die magnetische
Eisenoxidverbindung eine unterschiedliche Art von Oxid oder Hydroxid, oder beides
von diesen, enthält.Entwicklungsmittel gemäß Anspruch 98, wobei die unterschiedliche
Art von Oxid oder Hydroxid ein Oxid oder Hydroxid von Silicium oder Aluminium ist.Entwicklungsmittel gemäß Anspruch 51, wobei die anorganischen
Verbindungsteilchen magnetische Feinteilchen und nicht-magnetische anorganische
Verbindungsteilchen enthalten.Entwicklungsmittel gemäß Anspruch 100, wobei die magnetische
Feinteilchen einen Zahlendurchschnitts-Teilchendurchmesser a besitzen und die nicht-magnetischen
anorganischen Verbindungsteilchen einen Zahlendurchschnitts-Teilchendurchmesser
b besitzen, wobei a < b gilt.Entwicklungsmittel gemäß Anspruch 101, wobei das a von 0,02
&mgr;m bis 2 &mgr;m reicht, das b von 0,05 &mgr;m bis 5 &mgr;m reicht, und
1,5 a < b gilt.Entwicklungsmittel gemäß Anspruch 100, wobei die anorganischen
Verbindungsteilchen eine magnetische Eisenverbindung und ein nicht-magnetisches
Eisenoxid enthalten.Bilderzeugungsverfahren, das umfasst:
Aufladen eines elektrostatischen Bild tragenden Elementes, elektrostatisch durch
eine Aufladungseinrichtung;
Belichten des elektrostatischen Bild tragenden Elementes, das so aufgeladen wurde,
zur Erzeugung eines elektrostatischen Bildes auf dem elektrostatischen Bild tragenden
Element;
Entwickeln des elektrostatischen Bildes durch eine Entwicklungseinrichtung mit einem
Entwicklungsmittel vom Zweikomponententyp zur Erzeugung eines Tonerbildes auf dem
elektrostatischen Bild tragenden Element;
Übertragen des Tonerbildes, das auf dem elektrostatischen Bild tragenden Element
gebildet wurde, auf ein Transfermedium über, oder nicht über, ein intermediäres
Transferelement; und
Fixieren des Tonerbildes auf das Transfermedium durch eine Wärme-und-Druckfixiereinrichtung;
wobei das Entwicklungsmittel vom Zweikomponententyp einen Tonerteilchen und einen
externen Zusatzstoff aufweisenden, negativ aufladbaren Toner einen magnetischen
Feinteilchen dispergierten Harzträger umfasst;
wobei
i) der magnetische Feinteilchen dispergierte Harzträger Kompositteilchen, die
mindestens anorganische Verbindungsteilchen und ein Bindemittelharz enthalten, umfasst;
die anorganischen Verbindungsteilchen, mit einem lipophilen Behandlungsmittel oberflächenbehandelt
worden sind, dass mindestens eine Art von funktionaler Gruppe (A) besitzt, die aus
der Gruppe ausgewählt ist, die aus einer Epoxidgruppe, einer Aminogruppe, einer
Mercaptogruppe, einer organischen Säuregruppe, einer Estergruppe, einer Ketongruppe,
einer Alkylhalidgruppe und einer Aldehydgruppe besteht, oder mit einer Mischung
des Mittels oberflächenbehandelt worden sind; und
die Kompositteilchen, mit mindestens einer Art von Kupplungsmittel oberflächenbehandelt
worden sind, das mindestens eine Art von funktionaler Gruppe (B) besitzt, die sich
von der funktionalen Gruppe (A) unterscheidet, die das lipophile Behandlungsmittel
besitzt;
die funktionale Gruppe (B), die das Kupplungsmittel besitzt, eine funktionale Gruppe
oder Gruppen sind, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einer Epoxidgruppe,
einer Aminogruppe und einer Mercaptogruppe besteht; und
ii) der negativ aufladbare Toner einen Gewichtsdurchschnitts-Teilchendurchmesser
von 3 &mgr;m bis 9 &mgr;m besitzt.Verfahren gemäß Anspruch 104, wobei das Entwicklungsmittel
eine Entwicklungshülse besitzt, die intern mit einer magnetischen Felderzeugungseinrichtung
ausgestattet ist, und das elektrostatische Bild mit dem Entwicklungsmittel vom Zweikomponententyp
entwickelt wird, während ein alternierender Bias, ein Pulsbias oder ein Leerpulsbias
auf die Entwicklungshülse angelegt wird.Verfahren gemäß Anspruch 105, wobei die magnetische Felderzeugungseinrichtung
ein stationärer Magnet ist, und das elektrostatische Bild unter Bedingungen
entwickelt wird, dass das magnetische Feld an der Oberfläche der Entwicklungshülse
in der Entwicklungszone eine Intensität von 39,8 kA/m bis 79,6 kA/m (500 Oe
bis 1000 Oe) besitzt.Verfahren gemäß Anspruch 104, wobei das elektrostatische Bild
ein digitales latentes Bild ist, und das digitale latente Bild
durch reverse Entwicklung entwickelt wird.Verfahren gemäß Anspruch 104, wobei das elektrostatische Bild
tragende Element eine Licht empfindliche Trommel mit einer organischen Licht empfindlichen
Lichtleiterschicht ist.Bilderzeugungsverfahren, das umfasst:
Aufladen eines elektrostatischen Bild tragenden Elementes, elektrostatisch durch
eine Aufladungseinrichtung;
Belichten des elektrostatischen Bild tragenden Elementes, das so aufgeladen wurde,
zur Erzeugung eines elektrostatischen Bildes auf das elektrostatische Bild tragende
Element;
Entwickeln des elektrostatischen Bildes durch eine Entwicklungseinrichtung mit einem
Entwicklungsmittel vom Zweikomponententyp zur Erzeugung eines Tonerbildes auf dem
elektrostatischen Bild tragenden Element;
Übertragen des auf dem elektrostatischen Bild tragenden Element erzeugten Tonerbildes
auf ein Transfermedium über, oder nicht über, ein Zwischentransferelement;
und
Fixieren des Tonerbildes auf das Transfermedium durch eine Wärme-und-Druckfixiereinrichtung;
wobei das Entwicklungsmittel vom Zweikomponententyp ein Entwicklungsmittel vom Zweikomponententyp
gemäß einem Anspruch ist, der aus Ansprüchen 1 bis 50 ausgewählt
ist.Bilderzeugungsverfahren, das umfasst:
Aufladen eines elektrostatischen Bild tragenden Elementes, elektrostatisch durch
eine Aufladungseinrichtung;
Belichten des elektrostatischen Bild tragenden Elementes, das so aufgeladen wurde,
zur Erzeugung eines elektrostatischen Bildes auf dem elektrostatischen Bild tragenden
Element;
Entwickeln des elektrostatischen Bildes durch eine Entwicklungseinrichtung mit einem
Entwicklungsmittel vom Zweikomponententyp zur Erzeugung eines Tonerbildes auf das
elektrostatische Bild tragenden Element;
Übertragen des auf dem elektrostatischen Bild tragenden Element erzeugten Tonerbildes
auf ein Transfermedium über, oder nicht über, ein intermediäres Transferelement;
und
Fixieren des Tonerbildes auf das Transfermedium durch eine Wärme-und-Druckfixiereinrichtung;
wobei das Entwicklungsmittel vom Zweikomponententyp einen Tonerteilchen und einen
externen Zusatzstoff aufweisenden, negativ aufladbaren Toner und einen magnetischen
Feinteilchen dispergierten Harzträger umfasst;
wobei;
i) der magnetische Feinteilchen dispergierte Harzträger Kompositteilchen, die
mindestens anorganische Verbindungsteilchen und ein Bindemittelharz enthalten, umfasst;
wobei die anorganischen Verbindungsteilchen mit einem lipophilen Behandlungsmittel
behandelt worden sind, das mindestens eine Art von funktionaler Gruppe (A) aufweist,
die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einer Epoxidgruppe, einer Aminogruppe,
einer Mercaptogruppe, einer organischen Säuregruppe, einer Estergruppe, einer
Ketongruppe, einer Alkylhalidgruppe und einer Aldehydgruppe besteht, oder einer
Mischung des Mittels; und
die Kompositteilchen, die mit mindestens einer Art von Harz behandelt worden sind,
das mindestens eine Art von funktionaler Gruppe (B) aufweist, die sich von der funktionalen
Gruppe (A), die das lipophile Behandlungsmittel besitzt, unterscheidet;
die funktionale Gruppe (C), die das Harz besitzt, eine funktionale Gruppe oder Gruppen
sind, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einer Epoxidgruppe, einer
Aminogruppe, einer organischen Säuregruppe, einer Estergruppe, einer Ketongruppe,
einer Alkylhalidgruppe, einer Hydroxylgruppe und einer Chlorgruppe besteht; und
ii) der negativ aufladbare Toner einen Gewichtsdurchschnitts-Teilchendurchmesser
von 3 &mgr;m bis 9 &mgr;m besitzt.Verfahren gemäß Anspruch 110, wobei die Entwicklungseinrichtung
eine Entwicklungshülse besitzt, die intern mit einer Magnetfelderzeugungseinrichtung
ausgestattet ist, und das elektrostatische Bild mit dem Entwicklungsmittel vom Zweikomponententyp
entwickelt wird, während ein alternierender Bias, ein Pulsbias oder ein Leerpulsbias
auf die Entwicklungshülse angelegt wird.Verfahren gemäß Anspruch 111, wobei die magnetische Felderzeugungseinrichtung
ein stationärer Magnet ist, und das elektrostatische Bild unter Bedingungen
entwickelt wird, dass das magnetische Feld an der Oberfläche der Entwicklungshülse
in der Entwicklungszone eine Intensität von 39,8 kA/m bis 79,6 kA/m (500 Oe
bis 1000 Oe) besitzt.Verfahren gemäß Anspruch 110, wobei das elektrostatische Bild
ein digitales Latentbild ist, und das digitale Latentbild durch reverse Entwicklung
entwickelt wird.Verfahren gemäß Anspruch 110, wobei das elektrostatische Bild
tragende Element eine Licht empfindliche Trommel mit einer organischen
Licht empfindlichen Lichtleiterschicht ist.Bilderzeugungsverfahren, das umfasst:
Aufladen eines elektrostatischen Bild tragenden Elementes, elektrostatisch durch
eine Aufladungseinrichtung;
Belichten des elektrostatischen Bild tragenden Elementes, das so aufgeladen wurde,
zur Erzeugung eines elektrostatischen Bildes auf dem elektrostatische Bild tragenden
Element;
Entwickeln des elektrostatischen Bildes durch eine Entwicklungseinrichtung mit einem
Entwicklungsmittel vom Zweikomponententyp, zur Erzeugung eines Tonerbildes auf dem
elektrostatischen Bild tragenden Element;
Übertragen des Tonerbildes, das auf dem elektrostatischen Bild tragenden Element
erzeugt wurde, auf ein Transfermedium über, oder nicht über, ein intermediäres
Transferelement; und
Fixieren des Tonerbildes auf dem Transfermedium durch eine Wärme-und-Druckfixiereinrichtung;
wobei das Entwicklungsmittel vom Zweikomponententyp ein Entwicklungsmittel vom Zweikomponententyp
gemäß einem Anspruch ist, der aus Ansprüchen 51 bis 103 ausgewählt
ist.