DE112012005480T5

DE112012005480T5 - Magnetischer Toner

Info

Publication number: DE112012005480T5
Application number: DE112012005480.6T
Authority: DE
Inventors: c/o CANON KABUSHIKI KAISHA Magome Michihisa; c/o CANON KABUSHIKI KAISHA Hasegawa Yusuke; c/o CANON KABUSHIKI KAISHA Dojo Tadashi
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2011-12-27
Filing date: 2012-12-26
Publication date: 2014-09-11
Anticipated expiration: 2032-12-27
Also published as: TWI507830B; US9423710B2; TW201327068A; US9658548B2; CN104024951A; WO2013100187A1; US20160342100A1; US20140315126A1; RU2566304C1; JP2013134447A; MY175221A; JP5882728B2; DE112012005480B4; BR112014012794A2; KR20140107516A; BR112014012794A8; KR101600221B1; CN104024951B

Abstract

Der magnetische Toner beinhaltet magnetische Tonerteilchen, die ein Bindemittelharz und einen magnetischen Körper umfassen, und anorganische Feinteilchen, die auf der Oberfläche der magnetischen Tonerteilchen vorhanden sind, wobei
die anorganischen Feinteilchen, die auf der Oberfläche der magnetischen Tonerteilchen vorhanden sind, Metalloxidfeinteilchen umfassen, wobei die Metalloxidfeinteilchen Siliziumoxidfeinteilchen enthalten und optional Titanoxidfeinteilchen und Aluminiumoxidfeinteilchen enthalten, und ein Gehalt der Siliziumoxidfeinteilchen zumindest 85 Masse-% mit Bezug auf die Gesamtmasse der Siliziumoxidfeinteilchen, der Titanoxidfeinteilchen und der Aluminiumoxidfeinteilchen beträgt, wobei;
wenn ein Bedeckungsverhältnis A (%) ein Bedeckungsverhältnis der Oberfläche des magnetischen Tonerteilchens durch die anorganischen Feinteilchen ist und ein Bedeckungsverhältnis B (%) ein Bedeckungsverhältnis der Oberfläche des magnetischen Tonerteilchens durch die anorganischen Feinteilchen, die auf der Oberfläche des magnetischen Tonerteilchens fixiert sind, ist, der magnetische Toner ein Bedeckungsverhältnis A, einen Variationskoeffizienten des Bedeckungsverhältnisses A, ein Verhältnis des Bedeckungsverhältnisses B zu dem Bedeckungsverhältnis A und ein Kompressionsverhältnis in einem spezifizierten Bereich aufweist.

Description

[Technisches Gebiet]
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen magnetischen Toner zur Verwendung in Aufzeichnungsverfahren, die beispielsweise elektrophotographische Verfahren verwenden.
[Verwandter Stand der Technik]
Zahlreiche Verfahren zum Ausführen der Elektrophotographie sind bekannt. Auf allgemeinem Niveau wird unter Verwendung eines photoleitfähigen Materials ein elektrostatisches Latentbild auf einem ein elektrostatisches Bild tragenden Element (nachfolgend ebenso als ”photosensitives Element” bezeichnet) durch verschiedene Mittel gebildet. Dann wird ein sichtbares Bild durch Entwickeln dieses Latentbildes mit Toner angefertigt; bei Bedarf wird das Tonerbild auf ein Aufzeichnungsmedium, wie etwa Papier, transferiert; und ein kopierter Artikel wird durch Fixieren des Tonerbildes auf dem Aufzeichnungsmedium beispielsweise durch Anwenden von Wärme oder Druck fixiert. Zum Beispiel sind Kopierer und Drucker Bilderzeugungsapparate, die solch eine elektrophotographische Prozedur verwenden.
Diese Drucker und Kopierer haben sich in den vergangenen Jahren von analog zu digital gewandelt und wenn es einen großen Bedarf nach exzellenter Latentbildreproduzierbarkeit und hoher Auflösung gibt, gibt es gleichzeitig einen hohen Bedarf nach Verringerung der Größe, insbesondere bei Druckern.
Vormals waren Drucker in Netzwerken verbunden und solche Drucker wurden oft mit Drucken von einer großen Personenanzahl beauftragt; in den letzten paar Jahren gab es aber auch wesentliche Nachfrage nach lokalem Drucken, bei welchem der PC und der Drucker auf dem Arbeitsplatz des Individuums vorhanden sind. Dies machte es nötig, den Raum, der durch Drucker eingenommen wird, zu reduzieren und es gibt eine große Nachfrage nach der Verkleinerung von Druckern.
Hier kann, wenn die Verkleinerung von Druckern näher betrachtet wird, verstanden werden, dass hauptsächlich die Reduktion der Größe der Fixiereinheit und die Reduktion der Größe der Entwicklungseinheit (Kartusche bzw. Patrone) zum Erreichen der Größenverringerung effektiv sein wird. Insbesondere das Letztere trägt in erheblichem Anteil zu dem Volumen eines Druckers bei, und es kann somit gefolgert werden, dass die Verringerung der Größe der Entwicklungsvorrichtung essenziell zu reduzieren der Druckergröße ist.
Wenn das Entwicklungssystem in diesem Kontext betrachtet wird, sind Zweikomponentenentwicklersysteme und Einkomponentenentwicklersysteme als das Druckerentwicklungssystem verfügbar; allerdings sind magnetische Einkomponentenentwicklersysteme am besten für die Größenreduktion. Dies liegt daran, dass sie keine Komponenten, wie etwa einen Träger oder eine Tonerbeschichtungswalze verwenden.
Das Verringern des Durchmessers des ein elektrostatisches Latentbild tragenden Elements und des Durchmessers des Toner tragenden Elements sind effektiv, wenn die Größenreduktion in dem Fall von magnetischen Einkomponentenentwicklersystemen betrachtet wird; allerdings werden durch Verringern dieser Durchmesser auch Probleme verursacht.
Eines dieser Probleme ist ein Phänomen, das als ”Ghosting” (bzw. Geisterbilderzeugung) bekannt ist, bei welchem Dichteirregularitäten in dem Bild auftreten. Eine kurze Beschreibung des ”Ghosting” wird im Folgenden gegeben werden.
Die Entwicklung schreitet durch den Transfer von Toner, der durch das Toner tragende Element getragen wird, zu dem elektrostatischen Latentbild voran. Während dieser Zeit wird frischer Toner zu den Bereichen zugeführt, wo der Toner auf der Oberfläche des Toner tragenden Elements aufgebraucht wurde (Bereiche, die den Bildbereichen entsprechen), während nicht verbrauchter Toner unverändert in Regionen verbleibt, wo kein Tonerverbrauch aufgetreten ist (Bereiche, die Nicht-Bildbereichen entsprechen). Im Ergebnis wird ein Unterschied in der Ladungsmenge zwischen dem frisch zugeführten Toner (nachfolgend als der zugeführte Toner bezeichnet) und dem Toner, der vorhanden geblieben ist, (nachfolgend als verbleibender Toner bezeichnet) erzeugt. Insbesondere weist der frisch zugeführte Toner eine relativ geringere Ladungsmenge auf und der Toner, der verblieben ist, weist eine relativ höhere Ladungsmenge auf. Ghosting wird aufgrund dieses Unterschieds erzeugt (siehe 1).
Dieser Unterschied in der Ladungsmenge zwischen dem verbleibenden Toner und dem zugeführten Toner wird durch die Tatsache verursacht, dass die Anzahl an Durchläufen, die der verbleibende Toner einem Laden unterzogen wird, auf große Werte anwächst, im Gegensatz zu der Tatsache, dass der zugeführte Toner dem Laden einem einzigen Mal unterzogen wird, d. h. durch den Kontaktbereich zwischen dem Regulierabstreifer und dem Toner tragenden Element (nachfolgend als der Kontaktbereich bezeichnet) geführt wird.
Überdies bedeutet ein Toner tragendes Element mit kleinem Durchmesser, dass das Toner tragende Element eine große Krümmung aufweist, was in einer Abnahme der Fläche des Kontaktbereich zwischen dem Regulierblatt (bzw. Regulierabstreifer) und dem Toner tragenden Element und einem langsamen Anstieg der Tonerladung resultiert. Dies verursacht einen größeren Unterschied in der Ladungsmenge zwischen dem zugeführten Toner und dem verbleibenden Toner und einer Verschlimmerung des Ghosting.
Es gab Versuche, das vorhergehende durch Steuern der Fließfähigkeit des Toners zu verbessern. Diese beinhalten beispielsweise das Einstellen des Agglomerationsgrads (Patentdokument 1) und das Steuern des Kompressionsverhältnisses des Toners (Patentdokument 2). Die Wirkungen sind allerdings unzureichend, wenn das Toner tragende Element einen kleinen Durchmesser aufweist, was, wie oben beschrieben wird, an der kleinen Fläche des Kontaktbereichs mit dem Regulierabstreifer liegt. Zusätzlich verbleibt, da der Regulierabstreifer im Allgemeinen die entgegengesetzte Ladungsleistungsfähigkeit von dem Toner aufweist, der Toner letztendlich am Regulierungsabstreifer fest haftend und eine einheitliche Ladungsmenge kann nicht erhalten werden. Die Verbesserung des Ghosting ist im Ergebnis unzufriedenstellend und weitere Verbesserungen sind benötigt worden.
Demgegenüber wurden zum Lösen der Probleme, die mit externen Additiven in Zusammenhang stehen, Toner mit speziellem Fokus auf die Freigabe externer Additive offenbart (siehe z. B. Patentdokumente 3 und 4). Die Ladungsleistungsfähigkeit dieser Toner ist in diesen Fällen wieder nicht angemessen bedacht.
Überdies lehrt Patentdokument 5 die Stabilisierung des Entwicklungs-Transferschritts durch Steuern des Gesamtbedeckungsverhältnisses der Tonergrundteilchen mit den externen Additiven und ein gewisser Effekt wird tatsächlich durch Steuern des theoretischen Bedeckungsverhältnisses, bereitgestellt durch Berechnung, für gewisse vorgeschriebene Tonergrundteilchen erhalten. Allerdings ist der tatsächliche Zustand des Bindens mit externen Additiven grundlegend verscheiden von dem Wert, der unter der Annahme, dass der Toner einer Kugel ist, berechnet wurde, und solch ein theoretisches Bedeckungsverhältnis korreliert nicht mit dem oben beschriebenen Ghosting-Problem und eine Verbesserung war notwendig.
[Literaturverzeichnis]
[Patentliteratur]

[PTL 1] Japanische Patentanmeldung Veröffentlichungs-Nr. 2003-43728
[PTL 2] Japanisches Patentanmeldung Veröffentlichungs-Nr. 2001-356516
[PTL 3] Japanische Patentanmeldung Veröffentlichungs-Nr. 2001-117267
[PTL 4] Japanisches Patent Veröffentlichungs-Nr. 3,812,890
[PTL 5] Japanische Patentanmeldung Veröffentlichungs-Nr. 2007-293043

[Zusammenfassung der Erfindung]
[Technische Aufgabenstellungen]
Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die oben beschriebenen Probleme mit dem Stand der Technik durchgeführt, und hat eine Zielsetzung des Bereitstellens eines Toners, der in der Lage ist, ein Bild zu ergeben, das eine hohe Bilddichte aufweist und frei von Ghosting ist.
[Lösung der Aufgabenstellung]
Somit stellt die vorliegende Erfindung einen magnetischen Toner bereit, der magnetische Tonerteilchen, die ein Bindemittelharz und einen magnetischen Körper enthalten, und anorganische Feinteilchen, die auf der Oberfläche der magnetischen Tonerteilchen vorhanden sind, umfasst, wobei;
die anorganischen Feinteilchen, die auf der Oberfläche der magnetischen Tonerteilchen vorhanden sind, Metalloxidfeinteilchen umfassen,
wobei die Metalloxidfeinteilchen Siliziumoxidfeinteilchen enthalten, und optional Titanoxidfeinteilchen und Aluminiumoxidfeinteilchen enthalten, und ein Gehalt der Siliziumoxidfeinteilchen zumindest 85 Masse-% bezüglich einer Gesamtmasse der Siliziumoxidfeinteilchen, der Titanoxidfeinteilchen und der Aluminiumoxidfeinteilchen beträgt, wobei;
wenn ein Bedeckungsverhältnis A (%) ein Bedeckungsverhältnis der Oberfläche der magnetischen Tonerteilchen durch die anorganischen Feinteilchen ist und ein Bedeckungsverhältnis B (%) ein Bedeckungsverhältnis der Oberfläche der magnetischen Tonerteilchen durch die anorganischen Feinteilchen, die an die Oberfläche der magnetischen Tonerteilchen fixiert sind, ist, weist der magnetische Toner auf:

i) ein Bedeckungsverhältnis A von zumindest 45,0% und nicht mehr als 70,0% und einen Variationskoeffizienten des Bedeckungsverhältnisses A von nicht mehr als 10,0%, und
ii) ein Verhältnis [Bedeckungsverhältnis B/Bedeckungsverhältnis A] des Bedeckungsverhältnisses B zu dem Bedeckungsverhältnis A von zumindest 0,50 bis nicht mehr als 0,85,
iii) ein Kompressionsverhältnis, das durch die folgende Formel (1) erhalten ist von zumindest 38% bis nicht mehr als 42%: Kompressionsverhältnis (%) = {1 – (Schüttdichte/gepackte Schickdichte)} × 100 Formel (1).

[Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung]
Die vorliegende Erfindung kann einen Toner bereitstellen, der ein Bild ergeben kann, dass eine hohe Bilddichte aufweist und frei von Ghosting ist.
[Kurze Beschreibung der Zeichnungen]
1 ist ein konzeptionelles Diagramm des Ghosting;
2 ist ein schematisches Diagramm des Tonerverhaltens in dem Kontaktbereich zwischen dem Regulierabstreifer und dem Toner tragenden Element;
3 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Menge an externem Additiv und dem externen Additivbedeckungsverhältnis zeigt;
4 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Menge an externem Additiv und dem externen Additivbedeckungsverhältnis zeigt;
5 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Bedeckungsverhältnis und dem statischen Reibungskoeffizienten zeigt;
6 ist ein schematisches Diagramm, das ein Beispiel eines Mischprozessapparats zeigt, der für die externe Zugabe und das Mischen anorganischer Feinteilchen verwendet werden kann;
7 ist ein schematisches Diagramm, das ein Beispiel der Struktur eines Rührelements zeigt, das in dem Mischprozessapparat verwendet wird;
8 ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines Bilderzeugungsapparats zeigt; und
9 ist ein Diagramm, das ein Beispiel der Beziehung zwischen der Ultraschalldispersionszeit und dem Bedeckungsverhältnis zeigt.
[Kurze Beschreibung der Ausführungsform]
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend detailliert beschreiben.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen magnetischen Toner, der magnetische Tonerteilchen, die ein Bindemittelharz und einen magnetischen Körper enthalten, und anorganische Feinteilchen, die auf der Oberfläche der magnetischen Tonerteilchen vorhanden sind, umfasst, wobei;
die anorganischen Feinteilchen, die auf der Oberfläche der magnetischen Tonerteilchen vorhanden sind, Metalloxidfeinteilchen umfassen, wobei die Metalloxidfeinteilchen Siliziumoxidfeinteilchen enthalten, und optional Titanoxidfeinteilchen und Aluminiumoxidfeinteilchen enthalten, und ein Gehalt der Siliziumoxidfeinteilchen zumindest 85 Masse-% bezüglich einer Gesamtmasse der Siliziumoxidfeinteilchen, der Titanoxidfeinteilchen und der Aluminiumoxidfeinteilchen beträgt, wobei;
wenn ein Bedeckungsverhältnis A (%) ein Bedeckungsverhältnis der Oberfläche der magnetischen Tonerteilchen durch die anorganischen Feinteilchen ist und ein Bedeckungsverhältnis B (%) ein Bedeckungsverhältnis der Oberfläche der magnetischen Tonerteilchen durch die anorganischen Feinteilchen, die an die Oberfläche der magnetischen Tonerteilchen fixiert sind, ist, weist der magnetische Toner auf:

Zunächst ist ein schematisches Diagramm des Verhaltens des magnetischen Toners in dem Kontaktbereich in 2 gezeigt. Der magnetische Toner wird durch das Toner tragende Element 102 transportiert und der Kontaktbereich des magnetischen Toners wird einer Kraft aufgrund des Transports durch das Toner tragende Element und einer Kraft aufgrund des Drucks von dem Regulierabstreifer 103 unterzogen. Aufgrund des Effekts der Unebenheit der Oberfläche des Toner tragenden Elements wird der magnetische Toner transportiert, während er herumgedreht (bzw. gewendet) wird und eine Bewegung durchläuft. Aufgrund dieses Herumdrehens des magnetischen Toners in dem Kontaktbereich kommt der magnetische Toner in Kontakt mit dem Regulierabstreifer oder dem Toner tragenden Element und wird einem Abrieb unterzogen. Der magnetische Toner wird dadurch geladen, und birgt dann eine elektrische Ladung.
Allerdings ist des magnetische Toner, der sich in der Umgebung des Regulierabstreifers befindet, da er relativ weit entfernt von der Unebenheit der Oberfläche des Toner tragenden Elements ist, weniger Gegenstand der Effekte davon und ist weniger gefährdet, ein Herumdrehen zu durchlaufen. Aufgrund dessen neigt der magnetische Toner in der Umgebung des Regulierabstreifers dazu, einfach lediglich einen Transport zu durchlaufen.
Überdies weist der Regulierabstreifer im Allgemeinen die entgegengesetzte Ladungsleistungsfähigkeit von der des magnetischen Toners aufgrund triboelektrischer Aufladung des magnetischen Toners auf, und eine elektrostatische Kraft wirkt dann zwischen dem magnetischen Toner und dem Regulierabstreifer, und es wird angenommen, dass der magnetische Toner in der Umgebung des Regulierabstreifers in einem Zustand, der einem Drängeln resistent ist, vorliegt.
Insbesondere wird eine große elektrostatische Kraft zwischen dem magnetischen Toner und dem Regulierabstreifer erzeugt, wenn ein schnelles Aufladen des magnetischen Toners auszuführen ist. Im Ergebnis wird der magnetische Toner leichter an den Regulierabstoßabstreifer anhaften und Herumdrehen des magnetischen Toners in der Umgebung des Regulierabstreifers wird dann verhindert.
Das Laden des magnetischen Toners wird in diesem Zustand leicht behindert und magnetischer Toner mit einer geringen Ladungsmenge tritt ebenso auf, und eine Verbesserung des Ghosting wird beeinträchtigt.
Aufgrund dessen kann, wenn ein exzellentes Hreumdrehen durch den magnetischen Toner in dem Kontaktbereich auftritt, viel magnetischer Toner in Kontakt mit dem Regulierabstreifer während der Passage durch den Kontaktbereich gebracht werden. Über dies wird angenommen, dass eine sehr gute triboelektrische Aufladung durch die freie Rotation des magnetischen Toners, der mit den Regulierabstreifer oder dem Toner tragenden Element in Kontakt stand, erzeugt wird, und dass im Ergebnis ein exzellenter initialer Anstieg der Ladung des magnetischen Toners erhalten wird und ein Ghosting reduziert wird.
Hier müssen die Kräfte, die zwischen dem magnetischen Toner und dem Regulierabstreifer erzeugt werden, in Betracht gezogen werden, wenn man das Anhaften an den Regulierabstreifer in Betracht zieht, dass das Herumdrehen des magnetischen Toners in dem Kontaktbereich behindert. Das Folgende kann als diese Kräfte in Betracht gezogen werden: [1] eine nicht elektrostatische Kraft, d. h. van der Waals-Kraft, und [2] eine elektrostatische Kraft (elektrostatische Adhäsionskraft), d. h. eine Reflexionskraft.
Wenn man zunächst [1] die van der Waals-Kraft in Betracht zieht, wird die van der Waals-Kraft (F), die zwischen einer flachen Platte und einem Teilchen erzeugt wird, durch die folgende Formel gezeigt. F = H × D/12Z²
Hier ist H die Hamaker-Konstante, D ist der Durchmesser des Teilchens und Z ist der Abstand zwischen dem Teilchen und der flachen Platte.
Bezüglich Z wird allgemein angenommen, dass eine Anziehungskraft bei großen Distanzen wirkt und eine abstoßende Kraft bei sehr kleinen Distanzen wirkt, und Z wird als eine Konstante behandelt, da sie nicht mit dem Zustand der Oberfläche des magnetischen Tonerteilchens in Beziehung steht.
Gemäß der vorhergehenden Gleichung ist die van der Waals-Kraft (F) proportional zu dem Durchmesser des Teilchens, das in Kontakt mit der flachen Platte steht. Wenn dies auf die Oberfläche des magnetischen Toners angewandt wird, wird die van der Waals-Kraft (F) für ein anorganisches Feinteilchen mit dessen kleineren Teilchengröße, die in Kontakt mit der flachen Platte steht, als kleiner als für ein magnetisches Tonerteilchen angenommmen, das in Kontakt mit der flachen Platte steht. Das heißt, wenn die van der Waals-Kraft in Betracht gezogen wird, wird die van der Waals-Kraft mit dem magnetischen Toner für den Kontakt über die anorganischen Feinteilchen, die als ein externes Additiv fungieren, als kleiner angesehen als für direkten Kontakt durch die magnetischen Tonerteilchen mit dem Regulierabstreifer.
Überdies kann, während es eine elektrostatische Adhäsionskraft gibt, die elektrostatische Adhäsionskraft ebenso als eine Reflexionskraft angesehen werden. Es ist bekannt, dass eine Reflexionskraft direkt proportional zu dem Quadrat der Teilchenladung (q) ist und indirekt proportional zum Quadrat des Abstands ist.
Wenn das Laden des magnetischen Toners betrachtet wird, wird angenommen, dass die Oberfläche des magnetischen Tonerteilchens die Ladung trägt und nicht die anorganischen Feinteilchen. Aufgrund dessen wird von der Reflexionskraft angenommen, dass sie abnimmt, wenn die Distanz zwischen der unteren Oberfläche des magnetischen Tonerteilchens und der flachen Platte (hier der Regulierabstreifer) größer wird.
Hier wird angenommen, dass, wenn man sich wieder auf die magnetische Toneroberfläche konzentriert, die Reflexionskraft aufgrund der Distanz, die zwischen der Oberfläche des magnetischen Tonerteilchens und der flachen Platte aufgestellt wird, wenn das Tonerteilchen mit der flachen Platte durch die Zwischenlagerung der anorganischen Feinteilchen in Kontakt steht, abnimmt.
Wie zuvor beschrieben werden die van der Waals-Kraft und die Reflexionskraft, die zwischen dem magnetischen Toner und dem Regulierabstreifer erzeugt werden, reduziert, d. h. die Adhäsionskraft zwischen dem magnetischen Toner und dem Regulierabstreifer wird reduziert, indem man anorganische Feinteilchen auf der Oberfläche des magnetischen Tonerteilchens anwesend hat und indem man den magnetischen Toner mit dem Regulierabstreifer mit den dazwischen gelagerten anorganischen Feinteilchen in Kontakt kommen lässt.
Ob das magnetische Tonerteilchen den Regulierabstreifer direkt kontaktiert oder damit durch die Vermittlung der anorganischen Feinteilchen in Kontakt steht, hängt von der Menge anorganischer Tonerteilchen, die die Oberfläche des magnetischen Tonerteilchens beschichten, ab, d. h. von dem Bedeckungsverhältnis durch die anorganischen Feinteilchen. Im Ergebnis muss das Bedeckungsverhältnis der Oberfläche des magnetischen Tonerteilchens durch die anorganischen Feinteilchen in Betracht gezogen werden. Es wird angenommen, dass die Gelegenheit für einen direkten Kontakt zwischen dem magnetischen Tonerteilchen und dem Regulierabstreifer bei einem hohen Bedeckungsverhältnis durch die anorganischen Tonerteilchen vermindert wird, was es für den magnetischen Toner schwieriger gestaltet, an den Regulierabstreifer anzuhaften. Demgegenüber haftet der magnetische Toner bei einem geringen Bedeckungsverhältnis durch die anorganischen Tonerteilchen leicht an den Regulierabstreifer an, und ein Herumdrehen des magnetischen Toners in dem Kontaktbereich wird dann behindert.
Bezüglich des Bedeckungsverhältnisses durch die anorganischen Feinteilchen als ein externes Additiv, kann ein theoretisches BEdeckungsverhältnis – unter der Annahme, dass die anorganischen Feinteilchen und der magnetische Toner einer sphärische Form aufweisen – unter Verwendung der beispielsweise in Patentdokument 5 beschriebenen Gleichung berechnet werden. Allerdings bestehen ebenso viele Gelegenheiten, bei welchen die anorganischen Feinteilchen und/oder der magnetische Toner keine sphärische Form aufweisen, und die Zugabe (bzw. der Zusatz) der anorganischen Feinteilchen kann ebenso in einem aggregierten Zustand an der Oberfläche des magnetischen Tonerteilchens vorhanden sein. Im Ergebnis trifft das unter Verwendung der genannten Technik abgeleitete theoretische Bedeckungsverhältnis nicht auf das Ghosting zu.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben daher eine Beobachtung der Oberfläche des magnetischen Toners mit dem Rasterelektronenmikroskop (SEM) ausgeführt und das Bedeckungsverhältnis für die tatsächliche Bedeckung der Oberfläche des magnetischen Tonerteilchens durch die anorganischen Feinteilchen bestimmt.
Als ein Beispiel wurden das theoretische Bedeckungsverhältnis und das tatsächliche Bedeckungsverhältnis für Mischungen bestimmt, die durch Zugeben verschiedener Mengen von Siliziumoxidfeinteilchen (Masseteile der Zugabe von Siliziumoxid auf 100 Masseteile der magnetischen Tonerteilchen) zu magnetischen Feinteilchen (Gehalt des magnetischen Körpers ist 43,5 Masse-%), durch ein Pulverisationsverfahren und mit einem volumengemittelten Teilchendurchmesser (Dv) von 8,0 μm, bestimmt (siehe 3 und 4). Siliziumoxidfeinteilchen mit einem volumengemittelten Teilchendurchmesser (Dv) von 15 nm wurden als die Siliziumoxidfeinteilchen verwendet. Für die Berechnung des theoretischen Bedeckungsverhältnisses wurden 2,2 g/cm³ für das tatsächliche spezifische Gewicht der Siliziumoxidfeinteilchen verwendet; 1,65 g/cm³ wurde für das tatsächliche spezifische Gewicht des magnetischen Toners verwendet; und monodisperse Teilchen mit einem Teilchendurchmesser von 15 nm bzw. 8,0 μm wurden für die Siliziumoxidfeinteilchen bzw. die magnetischen Tonerteilchen angenommen.
Wie in 3 gezeigt, übersteigt das theoretische Bedeckungsverhältnis 100%, wenn die Zugabemenge der Siliziumoxidfeinteilchen erhöht wird. Demgegenüber variiert das Bedeckungsverhältnis, das durch die tatsächliche Beobachtung erhalten ist, mit der Zugabemenge an Siliziumoxidfeinteilchen, übersteig aber nicht 100%. Dies liegt an Siliziumoxidfeinteilchen, die in gewissem Grad als Aggregate auf der Oberfläche des magnetischen Toners vorhanden sind, oder an einem großen Effekt von Siliziumoxidfeinteilchen, die nicht sphärisch sind.
Überdies wurde gemäß der Untersuchungen der Erfinder der vorliegenden Erfindung herausgefunden, dass, selbst bei derselben Zugabemenge der Siliziumoxidfeinteilchen, das Bedeckungsverhältnis mit der externen Zugabetechnik variierte (siehe 4). Das heißt, es ist nicht möglich, das Bedeckungsverhältnis einzig aus der Zugabemenge der anorganischen Feinteilchen zu bestimmen. Hier bezieht sich die externe Zugabebedingung A auf ein Mischen bei 1,0 W/g für eine Prozessierungszeit von 5 Minuten unter Verwendung des in 6 gezeigten Apparats. Die externe Zugabebedingung B bezieht sich auf ein Mischen bei 4000 U/Min für eine Prozessierungszeit von 2 Minuten unter Verwendung eines FM10C Henschel-Mischers (von Mitsui Miike Chemical Engineering Machinery Co., Ltd.).
Aus dem im Vorhergehenden dargestellten Gründen verwendeten die Erfinder der vorliegenden Erfindung das Bedeckungsverhältnis mit anorganischen Feinteilchen, das durch SEM-Beobachtung der magnetischen Toneroberfläche erhalten ist.
Zusätzlich wird, wie oben angemerkt, angenommen, dass die Anhaftkraft an das Element reduziert werden kann, indem man das Bedeckungsverhältnis durch die anorganischen Tonerteilchen erhöht. Es wurden daher Prüfungen bezüglich der Anhaftkraft mit einem Element und des Bedeckungsverhältnisses durch die anorganischen Feinteilchen ausgeführt.
Hier wurde die Beziehung zwischen dem Bedeckungsverhältnis für den magnetischen Toner und der Anhaftkraft mit einem Element indirekt durch Messen des statischen Reibungskoeffizienten zwischen einem Aluminiumsubstrat und sphärischen Polystyrolteilchen mit unterschiedlichen Bedeckungsverhältnissen durch Siliziumoxidfeinteilchen abgeleitet.
Speziell wurde die Beziehung zwischen dem Bedeckungsverhältnis und dem statischen Reibungskoeffizienten unter Verwendung späherischer Polystyrolteilchen (gewichtsgemittelter Zeichendurchmesser (D4) = 7,5 μm), die verschiedene Bedeckungsverhältnisse (Bedeckungsverhältnis bestimmt durch SEM-Beobachtung der Oberfläche des magnetischen Toners) durch Siliziumoxidfeinteilchen bestimmt.
Spezieller wurden sphärische Polystyrolteilchen, welchen Siliziumoxidfeinteilchen zugegeben wurden, auf ein Aluminiumsubstrat gepresst. Das Substrat wurde dann nach links und rechts bewegt, während der Pressdruck verändert wurde und er statische Reibungskoeffizient wurde aus der resultierenden Spannung berechnet. Dies wurde für das späherischen Polystyrolteilchen bei jedem unterschiedlichen Bedeckungsverhältnis durchgeführt, und die erhaltene Beziehung zwischen dem Bedeckungsverhältnis und dem statischen Reibungskoeffizienten ist in 5 gezeigt.
Von dem statischen Reibungskoeffizienten, der durch die vorhergehende Technik bestimmt ist, wird angenommen, dass er mit der Summe der van der Waals-Kräfte und der Reflexionskräfte, die zwischen den sphärischen Polystyrolteilchen und dem Substrat wirken, korreliert. Gemäß 5 wird verstanden, dass ein Trend auftritt, bei welchem der statische Reibungskoeffizient sich erhöht, wenn sich das Bedeckungsverhältnis durch diese Siliziumoxidfeinteilchen. Das heißt, es wird angenommen, dass ein magnetischer Toner mit einem hohen Bedeckungsverhältnis durch anorganische Feinteilchen ebenso eine geringe Anhaftkraft für ein Element aufweist.
Als die Erfinder der vorliegenden Erfindung exzessive Untersuchungen basierend auf den vorhergehenden Ergebnissen ausführten, konnte Ghosting wesentlich reduziert werden, indem man das Bedeckungsverhältnis A auf zumindest 45,0% und nicht mehr als 70,0% einstellte, den Variationskoeffizienten des Bedeckungsverhältnisses A auf weniger als 10,0% einstellte, und das Verhältnis [B/A] des Bedeckungsverhältnisses B zu dem Bedeckungsverhältnis A zumindest 0,50 und nicht mehr als 0,85 sei, wobei das Bedeckungsverhältnis A (%) das Bedeckungsverhältnis der Oberfläche des magnetischen Tonerteilchens durch die anorganischen Feinteilchen ist, und das Bedeckungsverhältnis B (%) ist das Bedeckungsverhältnis durch die anorganischen Feinteilchen, die an die Oberfläche der magnetischen Tonerteilchen fixiert sind; indem man die anorganischen Feinteilchen, die auf der Oberfläche der magnetischen Tonerteilchen vorhanden sind, zumindest eine Art von Metalloxidfeinteilchen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Siliziumoxidfeinteilchen, Titanoxidfeinteilchen und Aluminiumoxidfeinteilchen sein lässt, und zumindest 85 Masse% der Metalloxidfeinteilchen Siliziumoxidfeinteilchen seien; und indem das Kompressionsverhältnis des magnetischen Toners von zumindest 38% auf bis nicht mehr als 42% sei. Die Gründe dafür sind wie folgt.
Zunächst nimmt bezüglich des Bedeckungsverhältnisses A die Anhaftkraft an ein Element ab, wenn das Bedeckungsverhältnis sich wie oben beschrieben erhöht. Aufgrund dessen wird angenommen, dass, wenn das Bedeckungsverhältnis A zumindest 45% beträgt, die Anhaftkraft an dem Regulierabstreifer vermindert wird, und ein Anhaften inhibiert wird. Demgegenüber müssen die anorganischen Feinteilchen in großen Mengen zugegeben werden, um das Bedeckungsverhältnis A über 70,0% einzustellen, und selbst wenn ein Externzugabeverfahren hier konzipiert werden könnte, werden dann Bilddefekte, beispielsweise vertikale Streifen (bzw. Schlieren), die durch die freigegebenen anorganischen Feinteilchen verursacht werden, produziert und dies ist daher nicht gewünscht. Zusätzlich tritt, wenn das Bedeckungsverhältnis A weniger als 45,0% beträgt, eine hohe Anhaftkraft dann zwischen dem magnetischen Toner und dem Regulierabstreifer auf und ein Herumdrehen des magnetischen Toners wird inadäquat und Ghosting kann nicht reduziert werden.
Das Bedeckungsverhältnis A ist stärker bevorzugt von zumindest 45,0% bis nicht mehr als 65,0%.
Es ist entscheidend, dass der Variationskoeffizient des Bedeckungsverhältnisses A weniger als 10,0% ist. Die Spezifikation eines Variationskoeffizienten des Bedeckungsverhältnisses A von weniger als 10,0% bedeutet, dass das Bedeckungsverhältnis A zwischen magnetischen Tonerteilchen und innerhalb eines magnetischen Tonerteilchens sehr einheitlich ist. Ein einheitlicheres Bedeckungsverhältnis A macht die Anhaftkraft an dem Regulierabstreifer einheitlicher und stellt ein besseres Herumdrehen des Toners in dem Kontaktbereich bereit, und ist somit stark bevorzugt.
Es bestehen keine besonderen Begrenzungen bezüglich der Technik zum Bringen des Variationskoeffizienten des Bedeckungsverhältnisses A auf weniger als 10,0%, aber die Verwendung des nachfolgend beschriebenen externen Zugabeapparats und der nachfolgend beschriebenen Technik ist bevorzugt, welche in der Lage sind, einen hohen Grad an Verteilung der Metalloxidfeinteilchen, zum Beispiel Siliziumoxidfeinteilchen, über die Oberflächen des magnetischen Tonerteilchens mit sich zu bringen.
Dieser Variationskoeffizient des Bedeckungsverhältnisses A ist bevorzugt weniger oder gleich 8,0%.
Es ist ebenso entscheidend, dass das Kompressionsverhältnis des magnetischen Toners von zumindest 38% bis nicht mehr als 42% sei. Diese Spezifikation eines Kompressionsverhältnisses von zumindest 38% bis nicht mehr als 42% für den magnetischen Toner bedeutet, dass der magnetische Toner gegen Kompression resistent ist. Solch ein magnetischer Toner ist in dem Kontaktbereich zwischen dem Regulierabstreifer und dem Toner tragenden Element gegen Kompression resistent, und es wird angenommen, dass dies die Beibehaltung einer exzellenten Fließfähigkeit selbst in dem Kontaktbereich ermöglicht. Der synergistische Effekt ist zwischen der geringen Adhäsionskraft an den Regulierabstreifer und der Fähigkeit, eine exzellente Fließfähigkeit in diesem Kontaktbereich beizubehalten, stellt ein extrem gutes Herumdrehen (Zirkulation) des magnetischen Toners in dem Kontaktbereich bereit. Im Ergebnis muss in der vorliegenden Erfindung das Kompressionsverhältnis des magnetischen Toners von zumindest 38% bis nicht mehr als 42% sein.
Wenn dieses Kompressionsverhältnis größer als 42% ist, komprimiert sich der magnetische Toner in dem Kontaktbereich und eine gute Fließfähigkeit wird nicht erhalten. Aufgrund dessen wird ein Herumdrehen (Zirkulation) des magnetischen Toners in dem Kontaktbereich beeinträchtigt und das Ghosting wird nicht verbessert.
Wenn demgegenüber das Kompressionsverhältnis kleiner als 38% ist, wird angenommen, dass der magnetische Toner keiner Kompression unterliegt, selbst wenn er sich in dem Kontaktbereich befindet, und eine sehr gute Fließfähigkeit wird dann erhalten. Allerdings wird angenommen, dass, weil die Fließfähigkeit zu gut ist, die Anwendung der Kräfte, d. h. der Druck von den Regulierabstreifer und die Transportkraft von dem Toner tragenden Element, auf dem magnetischen Toner beeinträchtigt ist, und die Erzeugung des magnetischen Toner-Herumdrehens in dem Kontaktbereich ist beeinträchtigt. Im Ergebnis kann der Unterschied in der Ladungsmenge zwischen dem verbleibenden Toner und dem zugeführten Toner nicht vermindert werden und Ghosting wird nicht verbessert.
Das Kompressionsverhältnis des magnetischen Toners kann zum Beispiel durch die durchschnittliche Zirkularität und Teilchengrößenverteilung des magnetischen Toners und die Zugabemenge an Trennmittel in den oben beschriebenen Bereich gesteuert werden.
Dieses Kompressionsverhältnis des magnetischen Toners ist bevorzugt von zumindest 39% bis nicht mehr als 42%.
Der magnetische Toner der vorliegenden Erfindung hat ein Verhältnis [B/A] des Bedeckungsverhältnisses B (%) – welches das Bedeckungsverhältnis durch anorganische Feinteilchen ist, die an die Oberfläche des magnetischen Tonerteilchens fixiert sind – zu dem Bedeckungsverhältnis A (%) von zumindest 0,50 bis nicht mehr als 0,85. Es wird angenommen, dass dies eine exzellente freie Rotation des magnetischen Toners, der an die Oberfläche des Ladeelements, z. B. des Regulierabstreifers, angehaftet ist, ermöglicht.
Die Spezifikation von B/A auf von zumindest 0,50 bis nicht mehr als 0,85 bedeutet, dass die anorganischen Feinteilchen, die an die Oberfläche des magnetischen Tonerteilchens fixiert sind, zu einem gewissen Grad vorhanden sind, und dass zusätzlich anorganische Feinteilchen ebenso in einem Zustand vorhanden sind, der ein von dem magnetischen Tonerteilchen getrenntes Verhalten ermöglicht.
Wieder mit Blick auf den Kontaktbereich, Druck in dem Kontaktbereich angewandt und, selbst mit einem leicht aufzulockernden magnetischer Toner mit kleinem Kompressionsverhältnis des magnetischen Toners wie in der vorliegenden Erfindung, wird hier angenommen, dass die freie Rotation des magnetischen Toners dazu neigt, behindert zu sein.
Allerdings wird, selbst für einen Zustand, bei welchem eine gewisse Menge an Druck angewandt wurde, angenommen, dass der magnetische Toner eine freie Rotation durchlaufen kann, indem er anorganische Feinteilchen aufweist, die an die Oberfläche des magnetischen Tonerteilchens fixiert sind, und indem er ebenso anorganische Feinteilchen aufweist, die in der Lage sind, sich von dem magnetischen Tonerteilchen zu trennen. Davon wird angenommen, dass dies aufgrund der Erzeugung eines trageartigen Effekts durch die freigebbaren anorganischen Feinteilchen, die gegen die fixierten anorganischen Feinteilchen gleiten, auftritt. Da der magnetische Toner der vorliegenden Erfindung aus diesem Grund eine geringe Anhaftkraft an ein Element, wie etwa einen Regulierabstreifer, aufweist und in einem Zustand verbleibt, bei welchem der magnetische Toner eine freie Rotation durchlaufen kann, weist der magnetische Toneranteil, der mit dem Regulierabstreifer in Kontakt stand, extrem gute triboelektrisch geladene Eigenschaften auf.
Wie zuvor beschrieben weist der magnetische Toner der vorliegenden Erfindung ein exzellentes Herumdrehen (Zirkulation) durch den magnetischen Toner in dem Kontaktbereich und eine exzellente freie Rotation durch den magnetischen Toner, der mit dem Regulierabstreifer in Kontakt stand, auf, und aus diesen Gründen ist der initiale Anstieg dessen Aufladens einheitlich und sehr schnell.
Im Ergebnis wird der Unterschied in der Ladungsmenge zwischen dem verbleibenden Toner und dem zugeführten Toner beseitigt und Ghosting wird wesentlich reduziert.
Von diesem Trageeffekt und dem oben beschriebenen Anhaftkraft-Reduzierungseffekt wurde herausgefunden, dass sie maximal erhalten werden, wenn sowohl die fixierten anorganischen Feinteilchen als auch die leicht freigebbaren anorganischen Feinteilchen relativ kleine anorganische Feinteilchen mit einem zahlengemittelten Teilchendurchmesser der Primärteilchen (D1) von nicht mehr als 50 nm sind. Demgemäß wurden das Bedeckungsverhältnis A und das Bedeckungsverhältnis B mit Fokus auf die anorganischen Feinteilchen von nicht mehr als 50 nm berechnet.
B/A ist bevorzugt von nicht weniger als 0,55 bis nicht mehr als 0,80.
Dieses Bedeckungsverhältnis A, das Bedeckungsverhältnis B und das Verhältnis [B/A] des Bedeckungsverhältnisses B zu dem Bedeckungsverhältnis A können durch die später beschriebenen Verfahren bestimmt werden.
Der gewichtsgemittelte Teilchendurchmesser (D4) des magnetischen Toners der vorliegenden Erfindung ist bevorzugt von zumindest 3,0 μm bis nicht mehr als 12,0 μm und stark bevorzugt ist er von zumindest 4,0 μm bis nicht mehr als 10,0 μm. Eine exzellente Fließfähigkeit wird erhalten und das Latentbild kann wahrheitsgetreu entwickelt werden, wenn der gewichtsgemittelte Teilchendurchmesser (D4) von zumindest 3,0 μm bis nicht mehr als 12,0 μm ist.
Das Bild mit einer exzellenten Punktreproduzierbarkeit kann als Konsequenz erhalten werden.
Der magnetische Toner der vorliegenden Erfindung weist ein Verhältnis [D4/D1] des gewichtsgemittelten Teilchendurchmessers (D4) zu dem zahlengemittelten Teilchendurchmesser (D1) von bevorzugt nicht mehr als 1,30 und stärker bevorzugt von nicht mehr als 1,25 auf. Das Spezifizieren von D4/D1 von nicht mehr als 1,30 bedeutet, dass der magnetische Toner eine scharfe Teilchengrößenverteilung aufweist. Wie zuvor beschrieben weist der magnetische Toner der vorliegenden Erfindung ein B/A von zumindest 0,50 bis nicht mehr als 0,85 auf, und auf Grund der anorganischen Feinteilchen, die in der Lage sind, sich in einem freigegebenen Zustand zu bewegen, kann er eine freie Rotation durchlaufen, selbst wenn er in dem Kontaktbereich einem Druck ausgesetzt wird. Wenn allerdings die Anwendung von Druck auf den magnetischen Toner betrachtet wird, wird angenommen, dass der durch den magnetischen Toner aufgenommene Druck große Teilchen-zu-Teilchen-Variationen aufzeigt, wenn der magnetische Toner verschiedene Größen aufweist. In solch einem Fall wird die freie Rotation des magnetischen Toners, der einen großen Druck aufnimmt, leicht beeinträchtigt und in Konsequenz besteht eine Tendenz, dass die Wirkungen der vorliegenden Erfindung sich nicht voll ausgestalten. Somit ist D4/D1 bevorzugt nicht mehr als 1,30 um den durch die individuellen magnetischen Tonerteilchen aufgenommenen Druck konstant auszugestalten, und um eine sehr gute freie Rotation durch den magnetischen Toner bereitzustellen.
Dieses D4/D1 kann in dem oben beschriebenen Bereich durch die Selektion des Verfahrens zum Herstellen des magnetischen Toners und durch Einstellen der Produktionsbedingungen eingestellt werden.
Die durchschnittliche Zirkularität des magnetischen Toners der vorliegenden Erfindung ist bevorzugt von zumindest 0,935 bis nicht mehr als 0,955 und ist stärker bevorzugt von zumindest 0,938 bis nicht mehr als 0,950. Das Spezifizieren einer durchschnittlichen Zirkularität von zumindest 0,935 bis nicht mehr als 0,955 bedeutet, dass der magnetische Toner eine irreguläre Form aufweist und Unebenheiten aufzeigt.
Als ein genereller Punkt wird angenommen, dass eine höhere Zirkularität eine höhere Fließfähigkeit für den Toner bereitstellt und für das Herumdrehen durch den Toner in dem Kontaktbereich favorisierbar ist. Allerdings ist zusätzlich zu einem hohen Bedeckungsverhältnis durch die anorganischen Feinteilchen ein Hauptziel der vorliegenden Erfindung das Verringern der Anhaftkraft zwischen dem magnetischen Toner und dem Regulierabstreifer.
Nochmals im Hinblick auf die van der Waals-Kraft (F) in diesem Kontext ist der Tonerteilchendurchmesser D, auf den oben Bezug genommen wird, eine zu beachtender Umstand, aber der Krümmungsradius des Bereichs, der tatsächlich in Kontakt mit der flachen Platte steht, ist ebenso ein zu betrachtender Umstand. In Konsequenz wird von den Erfindern der vorliegenden Erfindung angenommen, dass ein unregelmäßig geformter Toner mit einem kleinen Krümmungsradius leicht eine kleinere van der Waals-Kraft bereitstellt, und eine extrem gute Realisierung der Wirkungen der vorliegenden Erfindung unterstützt. Im Ergebnis liegt die durchschnittliche Zirkularität des Toners der vorliegenden Erfindung bevorzugt von zumindest 0,935 bis nicht mehr als 0,955.
Die durchschnittliche Zirkularität des magnetischen Toners der vorliegenden Erfindung kann durch Selektion des Verfahrens der Herstellung des magnetischen Toners und den Einstellungen bei den Produktionsbedingungen in den oben beschriebenen Bereich eingestellt werden.
Das Bindemittelharz des magnetischen Toners in der vorliegenden Erfindung kann beispielhaft durch Vinylharze, Polyesterharze usw. genannt werden, es gibt aber keine spezielle Begrenzung darauf und die bis dato bekannten Harze können verwendet werden.
Speziell können die folgenden beispielsweise verwendet werden: Polystyrol, Styrolcopolymere, wie etwa Styrol-Propylen-Copolymer, Styrol-Vinyltoluol-Copolymere, Styrol-Methylacrylat-Copolymere, Styrol-Ethylacrylat-Copolymere, Styrol-Butylacrylat-Copolymere, Styrol-Octylacrylat-Copolymere, Styrol-Methylmethacrylat-Copolymere, Styrol-Ethylmethacrylat-Copolymere, Styrol-Butylmethacrylat-Copolymere, Styrol-Octylmethacrylat-Copolymere, Styrol-Butadien-Copolymere, Styrol-Isopren-Copolymere, Styrol-Maleinsäure-Copolymere, und Styrol-Maleatester-Copolymere; Polyacrylatester; Polymethacrylatester; und Polyvinylacetat. Ein einzelnes dieser kann verwendet werden oder eine Mehrzahl davon kann in Kombination verwendet werden. Unter den Vorhergehenden sind Styrolcopolymere und Polyesterharze vom Gesichtspunkt der Entwicklungscharakteristika und der Fixierungsleistungsfähigkeit bevorzugt.
Die Glasübergangstemperatur (Tg) des magnetischen Toners der vorliegenden Erfindung ist bevorzugt von zumindest 40°C bis nicht mehr als 70°C. Wenn die Glasübergangstemperatur des magnetischen Toners von zumindest 40°C bis nicht mehr als 70°C ist, können die Lagerstabilität und die Beständigkeit verbessert werden, während eine favorisierbare Fixierleistungsfähigkeit beibehalten wird.
Ein Ladungssteuerungsmittel wird dem magnetischen Toner der vorliegenden Erfindung bevorzugt zugegeben.
Organometallkomplexverbindungen und Chelatverbindungen sind als Ladungsmittel für negatives Laden effektiv und können beispielhaft genannt werden durch Monoazo-Metallkomplexverbindungen; Acetylaceton-Metallkomplexverbindungen; und Metallkomplexverbindungen aromatischer Hydroxycarbonsäuren und aromatischer Dicarbonsäuren. Spezielle Beispiele kommerziell erhältlicher Produkte sind Spilon Black TRH, T-77 und T-85 (Hodogaya Chemical Co., Ltd.) und BONTRON (eingetragene Marke) S-34, S-44, S-54, E-84, E-88 und E-89 (Orient Chemical Industries Co., Ltd.).
Ein einzelnes dieser Ladungssteuerungsmittel kann verwendet werden oder zwei oder mehrere können in Kombination verwendet werden. Von dem Gesichtspunkt der Ladungsmenge des magnetischen Toners aus betrachtet werden diese Ladungssteuerungsmittel ausgedrückt pro 100 Masseteile des Bindemittelharzes bevorzugt mit von 0,1 bis 10,0 Masseteile und stärker bevorzugt mit von 0,1 bis 5,0 Masseteile verwendet.
Der magnetische Toner der vorliegenden Erfindung kann nach Bedarf auch ein Trennmittel inkorporieren, um die Fixierleistungsfähigkeit zu verbessern. Jegliches bekannte Trennmittel kann als dieses Trennmittel verwendet werden. Spezielle Beispiele sind Petroleumwachse, zum Beispiel Paraffinwachs, monokristallines Wachs und Petrolatum, und deren Derivate; Montanwachse und deren Derivate; Kohlenwasserstoffwachse, die durch das Fischer-Tropsch-Verfahren hergestellt sind und deren Derivate; Polyolefinwachse, wie beispielhaft Polyethylen und Polypropylen und deren Derivate; natürliche Wachse, z. B. Carnaubawachs und Candelillawachs, und deren Derivate; und Esterwachse. Hier beinhalten die Derivate oxidierte Produkte, Blockcopolymere mit Vinylmonomeren und Pfropfmodifikationen. Zusätzlich kann das Esterwachs ein monofunktionales Esterwachs oder ein multifunktionales Esterwachs, z. B. besonders herausgestellt ein difunktionales Esterwachs, aber ebenso ein tetrafunktionales oder hexfunktionales Esterwachs, sein.
Wenn ein Trennmittel in dem magnetischen Toner der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ist dessen Gehalt bevorzugt von zumindest 0,5 Masseteile bis nicht mehr als 10 Masseteile pro Einheit Masseteile des Bindebindemittelharzes. Wenn der Trennmittelgehalt in dem angezeigten Bereich liegt, wird die Fixierleistungsfähigkeit verbessert, während die Lagerstabilität des magnetischen Toners nicht beeinträchtigt wird.
Das Trennmittel kann in das Bindemittelharz beispielsweise durch ein Verfahren inkorporiert werden, bei welchem, während der Produktion des Harzes, das Harz in einem Lösungsmittel aufgelöst wird, die Temperatur der Harzlösung angehoben wird, und ein Zugeben und Mischen unter Rühren ausgeführt werden, oder ein Verfahren, bei welchem ein Zugeben während des Schmelzknetens während der Produktion des magnetischen Toners ausgeführt wird.
Die Peaktemperatur (nachfolgend auch als der Schmelzpunkt bezeichnet) des maximalen endothermen Peaks, der auf das Trennmittel unter Verwendung eines Differentialrasterkalorimeters (DSC) gemessen wird, ist bevorzugt von zumindest 60°C bis nicht mehr als 140°C und stärker bevorzugt von zumindest 70°C bis nicht mehr als 130°C. Wenn die Peaktemperatur (Schmelzpunkt) des maximalen endothermen Peaks von zumindest 60°C bis nicht mehr als 140°C beträgt wird der magnetische Toner während des Fixierens leicht plastifiziert und die Fixierleistungsfähigkeit wird verbessert. Dies ist ebenso bevorzugt, weil es gegen das Auftreten einer nach-Außen-Migration des Trennmittels selbst während Langzeitlagerung wirkt.
Die Peaktemperatur des maximalen endothermen Peaks des Trennmittels wird in der vorliegenden Erfindung basierend auf ASTM D3418-82 unter Verwendung eines ”Q1000” Differentialrasterkalorimeters (TA Instruments, Inc.) gemessen. Die Temperaturkorrektur des Instrumentdetektionsabschnitts wird unter Verwendung der Schmelzpunkte von Indium und Zink ausgeführt, während die Rekombinationsfilme von Indium verwendet werden, um die Wärmemenge zu korrigieren.
Speziell werden etwa 10 mg der Messprobe präzise ausgewogen, und dieses wirkt in eine Aluminiumpfanne eingeführt. Unter Verwendung einer leeren Aluminiumpfanne als die Referenz wird die Messung bei einer Temperaturanstiegsrate von 10°C pro Minute in dem Messtemperaturbereich von 30 bis 200°C ausgeführt. Für die Messung wird die Temperatur auf 200°C erhöht und dann auf 30°C bei 10°C pro Minute abgesenkt und wird danach wieder bei 10°C pro Minute angehoben. Die Peaktemperatur des maximalen endothermen Peaks wird für das Trennmittel aus der DSC-Kurve in den Temperaturbereich von 30 bis 200°C für diesen zweiten Temperaturanstiegschritt bestimmt.
Der in dem magnetischen Toner in der vorliegenden Erfindung vorhandene magnetische Körper kann durch Eisenoxide, wie etwa Magnetit, Maghemit, Ferrit usw.; Metalle, wie etwa Eisen, Cobalt und Nickel; und Legierungen und Mischungen dieser Metalle mit Metallen, wie etwa Aluminium, Kupfer, Magnesium, Zinn, Zink, Beryllium, Calcium, Magnesium, Selen, Titan, Wolfram und Vanadium beispielhaft genannt werden.
Der gewichtsgemittelte Teilchendurchmesser (D1) der Primärteilchen dieses magnetischen Körpers ist bevorzugt nicht mehr als 0,50 μm und ist stärker bevorzugt von 0,05 μm bis 0,30 μm.
Der magnetische Körper weist bevorzugt die folgenden magnetischen Eigenschaften für das magnetische Feld von 79,6 kA/m auf: eine Coersivkraft (H) von bevorzugt 1,6 bis 12,0 kA/m; eine Intensität der Magnetisierung (σ_s) von bevorzugt 30 bis 90 Am²/kg und stärker bevorzugt von 40 bis 80 Am²/kg; und eine Restmagnetisierung (σ_r) von bevorzugt 1 bis 10 Am²/kg und stärker bevorzugt von 1,5 bis 8 Am²/kg.
Der magnetische Toner der vorliegenden Erfindung enthält bevorzugt von zumindest 35 Masse-% bis nicht mehr als 50 Masse-% des magnetischen Körpers und stärker bevorzugt enthält er von zumindest 40 Masse-% bis nicht mehr als 50 Masse-%.
Wenn der Gehalt des magnetischen Körpers in dem magnetischen Toner weniger als 35 Masse-% beträgt nimmt die magnetische Anziehung der magnetischen Rolle innerhalb des Toner tragenden Elements ab und Schleierbildung wird leicht produziert. Wenn demgegenüber der Gehalt des magnetischen Tonerkörpers 50 Masse-% übersteigt kann die Dichte aufgrund einer Abnahme der Entwicklungsleistungsfähigkeit abnehmen.
Der Gehalt des magnetischen Körpers in dem magnetischen Toner kann unter Verwendung eines Q5000IR TGA Thermoanalysators von PerkinElmer Inc. gemessen werden. Bezüglich des Messverfahrens wird der magnetische Toner von Normaltemperatur auf 900°C unter einer Stickstoffatmosphäre bei einer Geschwindigkeit der Temperaturerhöhung von 25°C/Minute erwärmt: der Masseverlust von 100 bis 750°C wird als der Bestandteil, der durch Substrahieren des magnetischen Körpers von dem magnetischen Toner bereitgestellt wird, angenommen, und die verbleibende Masse wird als die Menge des magnetischen Körpers angenommen.
Der magnetische Toner der vorliegenden Erfindung weist für ein magnetisches Feld von 79,6 kA/m ein Verhältnis [σr/σs] der verbleibenden Magnetisierung (σr) zu der Intensität der Magnetisierung (σs) von bevorzugt nicht mehr als 0,09 und stärker bevorzugt nicht mehr als 0,06 auf. Die Spezifikation eines geringen Werts von σr/σs bedeutet, dass der magnetische Toner eine geringe verbleibende Magnetisierung aufzeigt. Hier wird, wenn man ein magnetisches Einkomponentenentwicklungssystem betrachtet, der magnetische Toner durch das Toner tragende Element unter der Wirkung des Multipolmagneten, der in dem Toner tragenden Element vorhanden ist, eingefangen oder ausgestoßen. Der ausgestoßene Toner (der magnetische Toner, der sich von dem Toner tragenden Element gelöst hat) wird gegen magnetische Kohäsion resistent, wenn [σr/σs] einen kleinen Wert annimmt. Solch ein magnetischer Toner unterliegt keiner magnetischen Kohäsion, wenn er an das Toner tragende Element an dem Wiedereinfangpol anhaftet und in den Kontaktbereich eintritt, und in Konsequenz kann eine Steuerung der Tonermenge sauber ausgeführt werden und die Menge des magnetischen Toners auf dem Toner tragenden Element ist stabil. Aufgrund dessen wird die Menge des magnetischen Toners in dem Kontaktbereich stabilisiert und wie zuvor beschrieben kann sehr gutes Herumdrehen durch den magnetischen Toner in den Kontaktbereich erhalten werden und die Verteilung der Ladungsmenge wird sehr scharf. Im Ergebnis wird nicht nur das Ghosting verbessert, sondern ein Bild mit einer hohen Bilddichte und geringer Schleierbildung (fogging) kann erhalten werden, was stark bevorzugt ist.
[σr/σs] kann in dem oben angezeigten Bereich eingestellt werden, in dem man den Teilchendurchmesser und die Form des magnetischen Körpers, der in dem magnetischen Toner vorhanden ist, einstellt, und indem man die Additive, die während der Produktion des magnetischen Toners zugegeben werden, einstellt. Speziell kann ein hohes σs beibehalten werden oder ein σr kann verringert werden, indem man dem magnetischen Körper z. B. Siliziumoxid oder Phosphor zugibt. Zusätzlich nimmt das σr ab, wenn die Oberfläche des magnetischen Körpers abnimmt und σr ist ebenso für eine sphärische Form kleiner, wo geringe magnetische Anisotropie auftritt, als für ein Oktaeder. Ein sehr geringes σr kann durch eine Kombination des vorhergehenden erzielt werden, und [σr/σs] kann dadurch auf nicht mehr als 0,09 gesteuert werden.
Die Intensität der Magnetisierung (σs) und die Restmagnetisierung (σr) des magnetischen Toners und des magnetischen Körpers wird der vorliegenden Erfindung bei einer Raumtemperatur von 25°C und in einem externen magnetischen Feld von 79,6 kA/m unter Verwendung eines VSM P-1-10 Vibrationsmagnetometer (Toei Industry Co., Ltd.) gemessen. Die Gründe für das Messen der magnetischen Tonercharakteristika des magnetischen Toners bei einem externen magnetischen Feld von 79,6 kA/m sind wie folgt: die magnetische Kraft des Entwicklungspols der magnetischen Walze, die in einem Toner tragenden Element installiert ist, ist im Allgemeinen rund 79,6 kA/m (1000 Oersted) und das Tonerverhalten in der Entwicklungszone kann daher so verstanden werden, dass man die Restmagnetisierung bei einem externen Feld von 79,6 kA/m misst.
ser magnetische Toner der vorliegenden Erfindung enthält anorganische Feinteilchen an der Oberfläche der magnetischen Tonerteilchen.
Die anorganischen Feinteilchen, die auf der Oberfläche der magnetischen Tonerteilchen vorhanden sind, können durch Siliziumoxidfeinteilchen, Titanoxidfeinteilchen und Aluminiumoxidfeinteilchen beispielhaft genannt werden, und diese anorganischen Feinteilchen können ebenso vorteilhaft für die Ausführung der hydrophoben Behandlung auf der Oberfläche davon verwendet werden.
Es ist kritisch, dass die anorganischen Feinteilchen, die auf der Oberfläche der magnetischen Tonerteilchen in der vorliegenden Erfindung vorhanden sind, zumindest eine Art von Metalloxidfeinteilchen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Siliziumoxidfeinteilchen, Titanoxidfeinteilchen und Aluminiumoxidfeinteilchen enthalten, und dass zumindest 85 Masse-% der Metalloxidfeinteilchen Siliziumoxidfeinteilchen sind. Bevorzugt sind zumindest 90 Masse-% der Metalloxidfeinteilchen Siliziumoxidfeinteilchen. Die Gründe dafür sind, dass Siliziumoxidfeinteilchen nicht nur die beste Balance bezüglich des Verleihens einer Aufladeleistungsfähigkeit und Fließfähigkeit bereitstellen, sondern ebenso exzellent vom Gesichtspunkt des Erniedrigens der Aggregationskräfte zwischen den magnetischen Tonern sind.
Der Grund, warum Siliziumoxidfeinteilchen exzellent vom Gesichtspunkt des Verringerns der Aggregationskräfte zwischen den magnetischen Tonern sind, ist nicht vollständig klar, es wird aber die Hypothese aufgestellt, dass dies wahrscheinlich aufgrund des substantiellen Betreibens des vorher beschriebenen Trageeffekts bezüglich des Gleitverhaltens zwischen den Siliziumoxidfeinteilchen ist.
Zusätzlich sind Siliziumoxidfeinteilchen bevorzugter Hauptbestandteil der anorganischen Feinteilchen, die auf der Oberfläche der magnetischen Tonerteilchen fixiert sind. Speziell enthalten die anorganischen Feinteilchen, die an der magnetischen Toneroberfläche fixiert sind, bevorzugt zumindest eine Art von Metalloxidfeinteilchen, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Siliziumoxidfeinteilchen, Titanoxidfeinteilchen und Aluminiumoxidfeinteilchen, und wobei Siliziumoxidfeinteilchen bei zumindest 80 Masse-% dieser Metalloxidfeinteilchen liegen. Die Siliziumoxidfeinteilchen sind stärker bevorzugt zumindest 90 Masse-%. Es wird die Hypothese aufgestellt, dass dies aus demselben Grund wie oben beschrieben ist: Siliziumoxidfeinteilchen sind die besten vom Gesichtspunkt des Verleihens einer Ladungsleistungsfähigkeit und einer Fließfähigkeit, und folglich tritt eine schnelle initiale Erhöhung der magnetischen Tonerladung auf. Das Ergebnis ist, dass eine Verringerung der Schleierbildung und eine hohe Bilddichte erhalten werden kann, was stark bevorzugt ist.
Hier können der Zeitpunkt und die Zeitdauer und der Menge der Zugabe der anorganischen Feinteilchen eingestellt werden, um die Siliziumoxidfeinteilchen auf zumindest 85 Masse-% der Metalloxidfeinteilchen, die auf der magnetischen Tonerteilchenoberfläche vorhanden sind und um ebenso die Siliziumoxidfeinteilchen auf zumindest 80 Masse-% mit Bezug auf die Metalloxidfeinteilchen, die auf der magnetischen Tonerteilchenoberfläche fixiert sind, zu bringen.
Die Menge der anorganischen Feinteilchen kann unter Verwendung der nachfolgend beschriebenen Verfahren zum Quantifizieren der anorganischen Feinteilchen überprüft werden.
Der zahlengemittelte Teilchendurchmesser (D1) der Primärteilchen in den anorganischen Feinteilchen in der vorliegenden Erfindung beträgt bevorzugt von zumindest 5 nm bis nicht mehr als 50 nm und stärker bevorzugt beträgt er zumindest 10 nm bis nicht mehr als 35 nm. Durch Bringen des zahlengemittelten Teilchendurchmessers (D1) der Primärteilchen der anorganischen Feinteilchen in den angegebenen Bereich wird ein Steuern des Bedeckungsverhältnisses A und des B/A-Wertes vereinfacht. Wenn der zahlengemittelte Teilchendurchmesser der Primärteilchen (D1) weniger als 5 nm beträgt neigen die anorganischen Feinteilchen dazu, miteinander zu aggregieren und es wird problematisch, große Werte für B/A zu erhalten, und der Variationskoeffizient des Bedeckungsverhältnisses A läuft ebenso Gefahr, große Werte anzunehmen. Wenn demgegenüber der zahlengemittelte Teilchendurchmesser der Primärteilchen (D1) 50 nm übersteigt, läuft das Bedeckungsverhältnis A Gefahr, klein zu sein, selbst bei großen Zugabemengen der anorganischen Feinteilchen; zusätzlich wird der Wert B/A ebenso dazu neigen, einen geringen Wert zu haben, weil es für die anorganischen Feinteilchen schwieriger wird, den oben beschriebenen Anhaftkraft-Verminderungseffekt und den Trageeffekt zu erhalten, wenn der zahlengemittelte Teilchendurchmesser der Primärteilchen (D1) größer als 50 nm ist.
Eine hydrophobe Behandlung wird bevorzugt auf die anorganischen Feinteilchen, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, ausgeführt, und insbesondere bevorzugt werden anorganische Feinteilchen auf eine Hydrophobizität von zumindest 40% oder mehr bevorzugt zumindest 50% hydrophob behandelt worden sein, wie durch Methanoltitrationsprüfung gemessen.
Das Verfahren zum Ausführen des hydrophoben Behandlung kann durch Verfahren beispielhaft genannt werden, bei welchen eine Behandlung mit z. B. einer Organosiliziumverbindung, einem Silikonöl, einer langkettigen Fettsäure usw. ausgeführt wird.
Die Organosiliziumverbindung kann beispielhaft genannt durch Hexamethyldisilazan, Trimethylsilan, Trimethylethoxysilan, Isobutyltrimethoxysilan, Trimethylchlorsilan, Dimethyldichlorsilan, Methyltrichlorsilan, Dimethylethoxysilan, Dimethyldimethoxysilan, Diphenyldiethoxysilan und Hexamethyldisiloxan. Ein einzelnes dieser kann verwendet werden oder eine Mischung zweier oder mehrerer kann verwendet werden.
Das Silikonöl kann beispielhaft genannt durch Dimethylsilikonöl, Methylphenylsilikonöl, α-Methylstyrol-modifiziertes Silikonöl, Chlorphenylsilikonöl und Fluor-modifiziertes Silikonöl.
Eine C_10-22-Fettsäure wird geeigneter Weise für die langkettige Fettsäure verwendet, und die langkettige Fettsäure kann eine geradkettige Fettsäure oder eine verzweigte Fettsäure sein. Eine gesättigte Fettsäure oder eine ungesättigte Fettsäure können verwendet werden.
Unter den Vorhergehenden sind C_10-22 geradkettige gesättigte Fettsäuren überaus bevorzugt, weil diese leicht eine gleichförmige Behandlung der Oberfläche der anorganischen Feinteilchen bereitstellen.
Diese geradkettigen gesättigten Fettsäuren können beispielhaft genannt durch Caprinsäure, Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure, Arachidinsäure und Beheninsäure.
Anorganische Feinteilchen, die mit Silikonöl behandelt worden sind, sind für die anorganischen Feinteilchen, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, bevorzugt, und mit einer Organosiliziumverbindung und einem Silikonöl behandelte anorganische Feinteilchen sind stärker bevorzugt. Dies ermöglicht es, die Hydrophobizität favorisierbar zu steuern.
Das Verfahren des Behandelns der anorganischen Feinteilchen mit einem Silikonöl kann beispielhaft genannt durch ein Verfahren, bei welchem das Silikonöl direkt unter Verwendung eines Mischgeräts, wie etwa eines Henschel-Mischers, mit anorganischen Feinteilchen, die mit einer Organosiliziumverbindung behandelt worden sind, gemischt wird, und durch ein Verfahren, bei welchem das Silikonöl auf die anorganischen Feinteilchen gesprüht wird. Ein weiteres Beispiel ist ein Verfahren, bei welchem das Silikonöl in einem geeigneten Lösungsmittel gelöst oder dispergiert wird; die anorganischen Feinteilchen dann zugegeben und vermischt werden; und das Lösungsmittel entfernt wird.
Um eine gute Hydrophobizität zu erhalten beträgt die Menge an Silikonöl, die für die Behandlung verwendet wird, ausgedrückt pro 100 Masseteile der anorganischen Feinteilchen, bevorzugt von zumindest 1 Masseteil bis nicht mehr als 40 Masseteile und beträgt stärker bevorzugt von zumindest 3 Masseteile bis nicht mehr als 35 Masseteile.
Um dem magnetischen Toner eine exzellente Fließfähigkeit zu verleihen, weisen die durch die vorliegende Erfindung verwendeten Siliziumoxidfeinteilchen, Titanoxidfeinteilchen und Aluminiumoxidfeinteilchen eine spezifische Oberfläche, wie durch das BET-Verfahren basierend auf Stickstoffadsorption (BET-spezifische Oberfläche) gemessen, von bevorzugt zumindest 20 m²/g bis nicht mehr als 350 m²/g und stärker bevorzugt von zumindest 25 m²/g bis nicht mehr als 300 m²/g auf.
Die Messung der spezifischen Oberfläche (BET-spezifische Oberfläche) durch das BET-Verfahren basierend auf Stickstoffadsorption wird basierend auf JIS Z8830 (2001) durchgeführt. Ein „TriStar300 (Shimadzu Corporation) automatisch spezifische Oberflächen·Porenverteilungsanalysator”, welcher Gasadsorption durch eine Konstantvolumentechnik als dessen Messprozedur verwendet, wird als das Messinstrument verwendet.
Die Zugabemenge der anorganischen Feinteilchen, ausgedrückt pro 100 Masseteile der magnetischen Tonerteilchen, beträgt bevorzugt von zumindest 1,5 Masseteile bis nicht mehr als 3,0 Masseteile der anorganischen Feinteilchen, stärker bevorzugt von zumindest 1,5 Masseteile bis nicht mehr als 2,6 Masseteile und noch stärker bevorzugt von zumindest 1,8 Masseteile bis nicht mehr als 2,6 Masseteile.
Das Einstellen der Zugabemenge der anorganischen Feinteilchen in dem angezeigten Bereich ist ebenso vom Gesichtspunkt des Vereinfachens einer angemessenen Steuerung des Bedeckungsverhältnisses A und des B/A-Wertes bevorzugt, und ebenso vom Gesichtspunkt der Bilddichte und der Schleierbildung.
Ein Übersteigen von 3,0 Masseteile für die Zugabemenge der anorganischen Feinteilchen führt, selbst wenn ein Externzugabeapparat und Externzugabeverfahren konzipiert werden könnten, zu einer Freigabe der anorganischen Feinteilchen und erleichtert das Auftreten von z. B. Streifen (bzw. Schlieren) auf dem Bild.
Zusätzlich zu den oben beschriebenen anorganischen Feinteilchen können Teilchen mit einem zahlengemittelten Teilchendurchmesser der Primärteilchen (D1) von zumindest 80 nm bis nicht mehr als 3 μm zu dem magnetischen Toner der vorliegenden Erfindung zugegeben werden. Beispielsweise kann ein Schmierstoff, z. B. ein Fluorharzpulver, Zinkstearatpulver, oder Polyvinylidenfluoridpulver; ein Poliermittel, z. B. Ceroxidpulver, ein Siliziumcarbidpulver, oder ein Strontiumtitanatpulver; oder ein Abstandshalteteilchen, wie etwa Siliziumoxid and ein Harzteilchen, ebenso in kleinen Mengen, die die Effekte der vorliegenden Erfindung nicht beeinflussen, zugegeben werden.
Beispiele der Verfahren zum Herstellen des magnetischen Toners der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend bereitgestellt, es besteht aber keine Absicht, die Herstellungsverfahren auf diese zu begrenzen.
Der magnetische Toner der vorliegenden Erfindung kann durch jegliches bekannte Verfahren hergestellt werden, das die Einstellung des Bedeckungsverhältnisses A, eines Variationskoeffizienten des Bedeckungsverhältnisses A und eines B/A-Wertes ermöglicht, und das bevorzugt einen Schritt aufweist, bei welchem die durchschnittliche Zirkularität und [D4/D1] eingestellt werden können, während andere Produktionsschritte nicht insbesondere limitiert sind.
Das folgende Verfahren ist ein favorisierbares Beispiel solch eines Herstellungsverfahrens. Zunächst werden das Bindemittelharz und magnetischer Körper und nach Bedarf weitere Rohmaterialien, z. B. ein Trennmittel und ein Ladungssteuerungsmittel, eingehend unter Verwendung eines Mischgeräts, wie etwa eines Henschel-Mischers oder einer Kugelmühle, vermischt, und werden dann unter Verwendung eines Heizknetapparats, wie etwa einer Walze, eines Kneters oder eines Extruders, geschmolzen, bearbeitet und geknetet um die Harze miteinander zu kompatibilisieren.
Das erhaltene geschmolzene und geknetete Material wird abgekühlt und verfestigt und dann grob pulverisiert, fein pulversiert und klassifiziert, und die externen Additive, z. B. anorganische Feinteilchen, werden extern zugegeben und in die resultierenden magnetischen Tonerteilchen eingemischt, um den magnetischen Toner zu erhalten.
Der Mischer, der hier verwendet wird, kann beispielhaft genannt werden durch den Henschel-Mischer (Mitsui Mining Co., Ltd.); Supermixer (Kawata Mfg. Co., Ltd.); Ribocone (Okawara Corporation); Nauta Mixer, Turbulizer und Cyclornix (Hosokawa Micron Corporation); Spiral Pin Mixer (Pacific Machinery & Engineering Co., Ltd.); Loedige Mixer (Matsubo Corporation); und Nobilta (Hosokawa Micron Corporation).
Der zuvor genannte Knetapparat kann beispielhaft genannt werden durch den KRC Kneter (Kurimoto, Ltd.); Buss Ko-Kneter (Buss Corp.); TEM Extruder (Toshiba Machine Co., Ltd.); TEX Doppelschneckenkneter (The Japan Steel Works, Ltd.); PCM Kneter (Ikegai Ironworks Corporation); Dreiwalzenmühlen, Mischwalzenmühlen, Kneter (Inoue Manufacturing Co., Ltd.); Kneadex (Mitsui Mining Co., Ltd.); Model MS Druckkneter und Kneader-Ruder (Moriyama Mfg. Co., Ltd.); und Banbury Mixer (Kobe Steel, Ltd.).
Der zuvor genannte Pulverisierer kann beispielhaft genannt werden durch Counter Jet Mill, Micron Jet und Inomizer (Hosokawa Micron Corporation); IDS Mill und PJM Jet Mill (Nippon Pneumatic Mfg. Co., Ltd.); Cross Jet Mill (Kurimoto, Ltd.); Ulmax (Nisso Engineering Co., Ltd.); SK Jet-O-Mill (Seishin Enterprise Co., Ltd.); Kryptron (Kawasaki Heavy Industries, Ltd.); Turbo Mill (Turbo Kogyo Co., Ltd.); und Super Rotor (Nisshin Engineering Inc.).
Unter den Vorhergehenden kann die durchschnittliche Zirkularität durch Einstellen der Abgastemperatur während der Mikropulverisierung unter Verwendung einer Turbomühle gesteuert werden. Eine geringere Abgastemperatur (z. B. nicht mehr als 40°C) stellt einen geringeren Wert für die durchschnittliche Zirkularität bereit, während eine höhere Abgastemperatur (z. B. um 50°C) einen höheren Wert für die durchschnittliche Zirkularität bereitstellt.
Der zuvor genannte Klassifizierer kann beispielhaft genannt werden durch den Classiel, Micron Classifier, und Spedic Classifier (Seishin Enterprise Co., Ltd.); Turbo Classifier (Nisshin Engineering Inc.); Micron Separator, Turboplex (ATP) und TSP Separator (Hosokawa Micron Corporation); Elbow Jet (Nittetsu Mining Co., Ltd.); Dispersion Separator (Nippon Pneumatic Mfg. Co., Ltd.); und YM Microcut (Yasukawa Shoji Co., Ltd.).
Siebvorrichtungen, die zum Aussieben der groben Teilchen verwendet werden können, können beispielhaft genannt werden durch den Ultrasonic (Koei Sangyo Co., Ltd.), Rezona-Sieb und Gyro-Sifter (Tokuju Corporation), Vibrasonic System (Dalton Co., Ltd.), Soniclean (Sintokogio, Ltd.), Turbo Screener (Turbo Kogyo Co., Ltd.), Microsifter (Makino Mfg. Co., Ltd.) und Zirkularvibrationssiebe.
Unter den Vorhergehenden ist das Einstellen der Menge des feinen und des groben Pulvers bevorzugt für das Einstellen von [D4/D1], und dies kann beispielhaft genannt werden durch ein Verfahren, bei welchem Klassifizierung unter Verwendung eins Elbow-Jet ausgeführt wird. Im Speziellen kann [D4/D1] durch Reduzieren der Menge der Feinen reduziert werden.
Ein bekannter Mischprozessapparat, z. B. die oben beschriebenen Mischer, kann für die externe Zugabe und das Mischen der anorganischen Feinteilchen verwendet werden; allerdings ist ein wie in 6 gezeigter Apparat vom Gesichtspunkt des Ermöglichens einer einfachen Steuerung des Bedeckungsverhältnisses A, des B/A-Wertes und des Variationskoeffizienten des Bedeckungsverhältnisses A bevorzugt.
6 ist ein schematisches Diagramm, das ein Beispiel eines Mischprozessapparats zeigt, der verwendet werden kann, um die externe Zugabe und das Mischen der anorganischen Feinteilchen, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, auszuführen.
Der Mischprozessapparat bringt ein Fixieren der anorganischen Feinteilchen an die Oberfläche des magnetischen Tonerteilchens leicht mit sich, weil er eine Struktur aufweist, die eine Scherkraft in einem schmalen Freiraumbereich an die magnetischen Tonerteilchen und die anorganischen Feinteilchen anlegt.
Überdies werden, wie unten beschrieben, das Bedeckungsverhältnis A, der B/A-Wert und der Variationskoeffizient des Bedeckungsverhältnisses A leicht in die bevorzugten Bereiche der vorliegenden Erfindung gesteuert, weil eine Zirkulation der magnetischen Tonerteilchen und der anorganischen Feinteilchen in der axialen Richtung des rotierenden Elements erleichtert wird und weil ein eingehendes und gleichförmiges Mischen vor der Entwicklung des Fixierens erleichtert wird.
Demgegenüber ist 7 ein schematisches Diagramm, das ein Beispiel der Struktur des Rührelements, das in dem vorgenannten Mischprozessapparat verwendet wird, zeigt.
Die externe Zugabe und der Mischprozess für die anorganischen Feinteilchen wird nachfolgend unter Verwendung der 6 und 7 beschrieben.
Der Mischprozessapparat, der die externe Zugabe und das Mischen der anorganischen Feinteilchen ausführt, weist ein rotierendes Element 2, auf dessen Oberfläche zumindest eine Mehrzahl von Rührelementen 3 angeordnet ist, auf; ein Antriebselement 8, welches die Rotation des Rotationselements antreibt; und ein Hauptgehäuse 1, welches so ausgestattet ist, dass es eine Lücke mit den Rührelementen 3 aufweist.
Es ist wichtig, dass die Lücke (Freiraum) zwischen dem inneren Umfang des Hauptgehäuses 1 und des Rührelements 3 konstant und sehr klein gehalten wird, um eine gleichförmige Scherkraft auf die magnetischen Tonerteilchen anzuwenden und das Fixieren der anorganischen Feinteilchen an die Oberfläche des magnetischen Tonerteilchens zu erleichtern.
Der Durchmesser des inneren Umfangs des Hauptgehäuses 1 in diesem Apparat ist nicht mehr als zwei Mal der Durchmesser des äußeren Umfangs des rotierenden Elements 2. In 6 ist ein Beispiel gezeigt, bei welchem der Durchmesser des inneren Umfangs des Hauptgehäuses 1 gleich 1,7 Mal der Durchmesser des äußeren Umfangs des rotierenden Elements 2 ist (der Weelendurchmesser, der durch Subtrahieren des Rührelements 3 von dem rotierenden Element 2 bereitgestellt wird). Wenn der Durchmesser des inneren Umfangs des Hauptgehäuses 1 nicht mehr als zwei Mal der Durchmesser des äußeren Umfangs des Rotierelements 2 ist, wird die Einschlagkraft zufriedenstellend auf die magnetischen Tonerteilchen angewandt, da der Prozessierungsraum, in welchem Kräfte auf die magnetischen Tonerteilchen wirken, geeignet limitiert ist.
Zusätzlich ist es wichtig, dass der zuvor genannte Freiraum in Übereinstimmung mit der Größe des Hauptgehäuses eingestellt sei. Vom Gesichtspunkt des Anwendens einer adäquaten Scherkraft auf die magnetischen Tonerteilchen gesehen, ist es wichtig, dass der Freiraum von etwa zumindest 1% bis nicht mehr als 5% des Durchmessers des inneren Umfangs des Hauptgehäuses 1 sei. Speziell ist, wenn der Durchmesser des inneren Umfangs des Hauptgehäuses 1 etwa 130 mm beträgt, der Freiraum bevorzugt etwa von zumindest 2 mm bis nicht mehr als 5 mm ausgestaltet; wenn der Durchmesser des inneren Umfangs des Hauptgehäuses 1 etwa 800 mm beträgt, ist der Freiraum bevorzugt etwa von zumindest 10 mm bis nicht mehr als 30 mm ausgestaltet.
Bei dem Prozess der externen Zugabe und des Mischens der anorganischen Feinteilchen in der vorliegenden Erfindung werden das Mischen und das externe Zugeben der anorganischen Feinteilchen zu der Oberfläche des magnetischen Tonerteilchens unter Verwendung des Mischprozessapparats durch Rotieren des Rotierelements 2 durch das Antriebselement 8 und Rühren und Mischen der magnetischen Tonerteilchen und der anorganischen Feinteilchen, die in den Mischprozessapparat eingefügt worden sind, durchgeführt.
Wie in 7 gezeigt, ist zumindest ein Teil der Mehrzahl von Rührelementen 3 als ein Vorwärtstransportrührelement 3a ausgebildet, das, zusammen mit der Rotation des rotierenden Elements 2, die magnetischen Tonerteilchen und die anorganischen Feinteilchen in einer Richtung entlang der axialen Richtung des Rotierelements transportiert. Zusätzlich ist zumindest ein Teil der Mehrzahl von Rührelementen 3 als ein Rückwärtstransportrührelement 3b ausgestaltet, das gemeinsam mit der Rotation des Rotationselements 2, die magnetischen Tonerteilchen und die anorganischen Feinteilchen in der anderen Richtung entlang der axialen Richtung des Rotierelements zurückbringt.
Hier ist, wenn der Rohmaterialeinlassanschluss 5 und der Produktauslassanschluss 6 an den zwei Enden des Hauptgehäuses 1, wie in 6, angeordnet sind, die Richtung zu dem Produktauslassanschluss von dem Rohmaterialeinlassanschluss 5 (die Richtung nach rechts in 6) die „Vorwärtsrichtung”.
Das heißt, wie in 7 gezeigt, ist die Stirnfläche des vorwärts transportierenden Rührelements 3a so geneigt, dass sie die magnetischen Tonerteilchen in der Vorwärtsrichtung (13) transportiert. Demgegenüber ist die Stirnfläche des rückwärts transportierenden Rührelements 3b so geneigt, dass sie die magnetischen Tonerteilchen und die anorganischen Feinteilchen in der Rückwärtsrichtung (12) transportiert.
Dadurch werden die externe Zugabe der anorganischen Feinteilchen zu der Oberfläche der magnetischen Tonerteilchen und das Mischen ausgeführt, während der Transport in der „Vorwärtsrichtung” (13) und der Transport in der „Rückwärtsrichtung” (12) wiederholt durchgeführt werden.
Zusätzlich bilden, bezüglich der Rührelemente 3a, 3b, eine Mehrzahl von Elementen, die in Abständen in der Umfangsrichtung des rotierenden Elements 2 angeordnet sind, ein Set. In dem in 7 gezeigten Beispiel bilden zwei Elemente in einem Abstand von 180° zueinander ein Set von Rührelementen 3a, 3b auf dem Rotierelement 2, aber eine größere Anzahl von Elementen kann ein Set bilden, wie etwa drei in einem Abstand von 120° oder vier in einem Abstand von 90°.
In dem in 7 gezeigten Beispiel sind insgesamt zwölf Rührelemente 3a, 3b in gleichen Abständen gebildet.
Überdies bezeichnet D in 7 die Breite des Rührelements und d bezeichnet den Abstand, der den Überlappabschnitt des Rührelements darstellt. In 7 ist D bevorzugt eine Breite, die in etwa von zumindest 20% bis nicht mehr als 30% der Länge des Rotierelements 2 beträgt, wenn vom Gesichtspunkt des mit sich Bringens eines effizienten Transports der magnetischen Tonerteilchen und der anorganischen Feinteilchen in der Vorwärtsrichtung und der Rückwärtsrichtung betrachtet. 7 zeigt ein Beispiel, bei welchem D 23% ist. Überdies ist bezüglich der Rührelemente 3a und 3b, wenn eine Verlängerungslinie in der rechtwinkligen Richtung von dem Standort des Endes des Rührelements 3a gezogen wird, ein gewisser Überlappabschnitt d des Rührelements mit dem Rührelement 3b bevorzugt vorhanden. Dies dient dem effektiven Anwenden von Scherkraft auf die magnetischen Tonerteilchen. Dieses d ist bevorzugt von zumindest 10% bis nicht mehr als 30% von D vom Gesichtspunkt des Anwendens der Scherkraft.
Zusätzlich zu der in 7 gezeigten Form kann die Flügelform – soweit die magnetischen Tonerteilchen in der Vorwärtsrichtung und der Rückwärtsrichtung transportiert werden können und der Freiraum beibehalten wird – eine Form mit einer gekurvten Oberfläche oder einer Paddelstruktur, bei welcher ein entferntes Flügelelement mit dem Rotierelement 2 durch einen stabförmigen Arm verbunden ist, sein.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die schematischen Zeichnungen der Apparaturen, die in 6 und 7 gezeigt sind, mit noch mehr Detail beschrieben werden.
Der in 6 gezeigte Apparat weist ein Rotierelement 2 auf, welches zumindest eine Mehrzahl von Rührelementen 3, die auf dessen Oberfläche angeordnet sind, aufweist; ein Antriebselement 8, das die Rotation des Rotierelements 2 antreibt; ein Hauptgehäuse 1, welches so angeordnet ist, dass es eine Lücke mit den Rührelementen 3 bildet; und einen Mantel 4, in welchem ein Wärmetransfermedium fließen kann, und welcher sich im Inneren des Hauptgehäuses 1 und an der Endoberfläche 10 des Rotierelements befindet.
Zusätzlich weist der in 6 gezeigte Apparat eine Rohmaterialeinlassanschluss 5 auf, welcher auf der Oberseite des Hauptgehäuses 1 zum Zweck des Einführens der magnetischen Tonerteilchen und der anorganischen Feinteilchen gebildet ist, und einen Produktausstoßanschluss 6, welcher auf der Unterseite des Hauptgehäuses 1 zum Zweck des Ausstoßens, aus dem Hauptgehäuse 1 nach außen, des magnetischen Toners, der den externen Zugabe- und Mischprozess durchlaufen hat.
Der in 6 gezeigte Apparat weist ebenso einen Rohmaterialeinlassanschlussinnenteil 16 auf, der in den Rohmaterialeinlassanschluss 5 eingefügt ist, und einen Produktaustoßanschlussinnenteil 17, der in den Produktauslassanschluss 6 eingefügt ist.
In der vorliegenden Erfindung wird der Rohmaterialeinlassanschlussinnenteil 16 zunächst von dem Rohmaterialeinlassanschluss 5 entfernt, und die magnetischen Tonerteilchen werden in den Prozessierraum 9 von dem Rohmaterialeinlassanschluss 5 eingeführt. Dann werden die anorganischen Feinteilchen in den Prozessierraum 9 von dem Rohmaterialeinlassanschluss 5 eingeführt und der Rohmaterialeinlassanschlussinnenteil 16 wird eingeführt. Das Rotierelement 2 wird nachfolgend durch das Antriebselement 8 rotiert (11 stellt die Rotationsrichtung dar), und das dadurch eingeführte Material, das zu prozessieren ist, wird der externen Zugabe und dem Mischprozess unterzogen, während es durch die Mehrzahl von Rührelementen 3, die auf der Oberfläche des Rotierelements 2 angeordnet sind, gerührt und gemischt wird.
Die Reihenfolge des Einführens kann ebenso das Einführen der anorganischen Feinteilchen durch den Rohmaterialeinlassanschluss 5 als erstes und dann Einführen der magnetischen Tonerteilchen durch den Rohmaterialeinlassanschluss 5 sein. Zusätzlich können die magnetischen Tonerteilchen und die anorganischen Feinteilchen zuvor unter Verwendung eines Mischers, wie etwa eines Henschel-Mischers, gemischt werden und die Mischung kann danach durch den Rohmaterialeinlassanschluss 5 des in 6 gezeigten Apparats eingeführt werden.
Spezieller ist bezüglich der Bedingungen für die externe Zugabe und den Mischprozess das Steuern der Leistung des Antriebselements 8 auf von zumindest 0,2 W/g bis nicht mehr als 2,0 W/g bezüglich des Erhaltens des Bedeckungsverhältnisses A, des Werts B/A und des Variationskoeffizienten des Bedeckungsverhältnisses A, die in der vorliegenden Erfindung spezifiziert sind, bevorzugt. Steuern der Leistung des Antriebselements 8 auf von zumindest 0,6 W/g bis nicht mehr als 1,6 W/g ist stärker bevorzugt.
Wenn die Leistung weniger als 0,2 W/g ist, ist es schwierig, ein hohes Bedeckungsverhältnis A zu erhalten, und B/A neigt dazu, gering zu sein. Demgegenüber neigt B/A dazu, zu hoch zu sein, wenn 2,0 W/g überschritten wird.
Die Prozessierungszeit ist nicht insbesondere begrenzt, beträgt aber bevorzugt von zumindest 3 Minuten bis nicht mehr als 10 Minuten. Wenn die Prozessierungszeit kürzer als 3 Minuten ist, neigt B/A dazu, niedrig zu sein und ein großer Variationskoeffizient des Bedeckungsverhältnisses A kann auftreten. Demgegenüber neigt, wenn die Prozessierungszeit 10 Minuten übersteigt, B/A entgegengesetzt dazu, hoch zu sein, und die Temperatur innerhalb des Apparats läuft Gefahr sich zu erhöhen.
Die Rotationsgeschwindigkeit des Rührelements während der externen Zugabe und des Mischens ist nicht insbesondere begrenzt; wenn allerdings für den in 6 gezeigten Apparat das Volumen des Prozessierungsraums 9 in dem Apparat 2,0 × 10^–3 m³ beträgt, sind die U/Min des Rührelements – wenn die Form des Rührelements 3 wie in 7 gezeigt ist – bevorzugt von zumindest 1000 U/Min bis nicht mehr als 3000 U/Min. Das Bedeckungsverhältnis A, B/A und der Variationskoeffizient des Bedeckungsverhältnisses, wie in der vorliegenden Erfindung spezifiziert, werden leicht bei von zumindest 1000 U/Min bis nicht mehr als 3000 U/Min erhalten.
Ein insbesondere bevorzugtes Prozessierungsverfahren für die vorliegende Erfindung weist einen Vormischschritt vor der externen Zugabe und dem Mischprozessschritt auf. Das Einführen eines Vormischschrittes erzielt eine sehr einheitliche Dispersion der anorganischen Feinteilchen auf der Oberfläche des magnetischen Tonerteilchens, und im Ergebnis wird ein hohes Bedeckungsverhältnis A einfach erhalten und der Variationskoeffizient des Bedeckungsverhältnisses A wird einfach reduziert.
Spezieller sind die Vormischprozessierungsbedingungen bevorzugt eine Leistung des Antriebselements 8 auf von zumindest 0,06 W/g bis nicht mehr als 0,20 W/g und eine Prozessierungszeit von zumindest 0,5 Minuten bis nicht mehr als 1,5 Minuten. Es ist schwierig, ein zufriedenstellend einheitliches Mischen in dem Vormischen zu erhalten, wenn die angelegte Leistung unter 0,06 W/g beträgt oder die Prozessierungszeit kürzer als 0,5 Minuten für die Vormischprozessierungsbedingungen ist. Wenn demgegenüber die angelegte Leistung höher ist als 0,20 W/g oder die Prozessierungszeit länger als 1,5 Minuten für die Vormischprozessierungsbedingungen ist, können die anorganischen Feinteilchen an die Oberfläche des magnetischen Tonerteilchens fixiert werden, bevor ein ausreichend einheitliches Mischen erzielt wurde.
Nachdem die externe Zugabe und der Mischprozess beendet wurden, wird der Produktentladeanschlussinnenteil 17 in dem Produktentladeanschluss 6 entfernt und das Rotierelement 2 wird durch das Antriebselement 8 rotiert, um den magnetischen Toner aus dem Produktentladeanschluss 6 auszustoßen. Nach Bedarf können grobe Teilchen usw. von dem erhaltenen magnetischen Toner unter Verwendung eines Maschendrahts oder eines Siebes, z. B. eines Zirkularvibrationssiebs, separiert werden, um den magnetischen Toner zu erhalten.
Ein Beispiel eines Bilderzeugungsapparats, der den magnetischen Toner der vorliegenden Erfindung vorteilhaft verwenden kann, ist nachfolgend mit Bezug auf 8 speziell beschrieben. In 8 ist 100 ein elektrostatisch Latentbild tragendes Element (nachfolgend auch als photosensitives Element bezeichnet), und die Folgenden sind unter anderem auf dessen Umfang angeordnet: ein Ladeelement (nachfolgend auch als Ladewalze bezeichnet) 117, eine Entwicklungsvorrichtung 140 mit einem Toner tragenden Element 102, ein Transferelement (nachfolgend auch als Transferwalze bezeichnet) 114, ein Reiniger 116, eine Fixiereinheit 126 und eine Registerwalze 124. Das das elektrostatische Latentbild tragende Element 100 wird durch das Ladeelement 117 geladen. Photobelichtung wird durch Bestrahlung des das elektrostatische Latentbild tragenden Elements 100 mit Laserlicht von einem Lasererzeuger 121 belichtet, um ein elektrostatisches Latentbild, das dem gewünschten Bild entspricht, zu erzeugen. Das elektrostatische Latentbild auf dem das elektrostatisch Latentbild tragenden Element 100 wird durch die Entwicklervorrichtung 140 mit einem Einkomponententoner entwickelt, um ein Tonerbild bereitzustellen, und das Tonerbild wird auf ein Transfermaterial durch das Transferelement 114 transferiert, welches das das elektrostatisch Latentbild tragende Element mit dem dazwischen gelagerten Transfermaterial kontaktiert. Das das Tonerbild tragende Transferelement wird zu der Fixiereinheit 126 verbracht und Fixieren auf dem Transfermaterial wird ausgeführt. Zusätzlich wird magnetischer Toner, der in gewissem Grad auf dem das elektrostatische Latentbild tragenden Element verbleibt, durch den Abstreifer abgestreift und wird in dem Reiniger 116 gelagert.
Die Verfahren zum Messen verschiedener Eigenschaften, die mit dem Toner der vorliegenden Erfindung in Beziehung stehen, werden nachfolgend beschrieben.
<Berechnung des Bedeckungsverhältnisses A>
Das Bedeckungsverhältnis A wird in der vorliegenden Erfindung durch Analysieren unter Verwendung von Image-Pro Plus Version 5.0 Bildanalysesoftware (Nippon Roper Kabushiki Kaisha) des Bilds der Oberfläche des magnetischen Toners, das mit den S-4800 ultrahochauflösenden Feldemissionsrasterelektronenmikroskop von Hitachi (Hitachi High Technologies Cormporation) aufgenommen wurde, berechnet. Die Bedingungen für die Bildaufnahme mit dem S-4800 sind wie folgt.
(1) Probenvorbereitung
Eine elektrisch leitfähige Paste wird in einer dünnen Schicht auf der Probenhalterung (15 mm × 6 mm Aluminiumprobenhalterung) verteilt und der magnetische Toner wird darauf gesprüht. Zusätzlich wird Ausblasen mit Luft durchgeführt, um überflüssigen Toner von der Probenhalterung zu entfernen und um ein ausgiebiges Trocknen auszuführen. Die Probenhalterung wird in den Probenhalter eingesetzt und die Probenhalterungshöhe wird auf 36 mm mit der Probenhöhenlehre eingestellt.
(2) Einstellen der Bedingungen zum Beobachten mit dem S-4800
Das Bedeckungsverhältnis A wird unter Verwendung des Bilds berechnet, das durch Rückstreuelektronenaufnahme mit dem S-4800 erhalten ist. Das Bedeckungsverhältnis A kann mit exzellenter Genauigkeit unter Verwendung des rückgestreuten Elektronenbilds gemessen werden, weil die anorganischen Feinteilchen in dem Fall mit dem Sekundärelektronenbild weniger aufgeladen sind.
Führe flüssigen Stickstoff in den Rand der Antikontaminationsfalle, die in dem Gehäuse des S-4800 verortet ist ein und belasse es für 30 Minuten. Starte die „PC-SEM” des S-4800 und führe Blitzen durch (die FE-Spitze, welche die Elektronenquelle ist, wird gereinigt). Klicke in den Beschleunigungsspannungsanzeigebereich in dem Kontrollpanel auf den Bildschirm und drücke den [flashing]-Knopf, um den Spülausführungsdialog zu öffnen. Bestätige eine Spülintensität von 2 und führe aus. Bestätige, dass der Emissionsstrom aufgrund des Spülens 20 bis 40 μA sei. Führe den Probenhalter in die Probenkammer des S-4800-Gehäuses ein. Drücke [home] auf dem Kontrollpanel, um den Probenhalter in die Beobachtungsposition zu transferieren.
Klicke in den Beschleunigungsspannungsanzeigebereich, um den HV-Einstelldialog zu öffnen und setze die Beschleunigungsspannung auf [0,8 kV] und den Emissionsstrom auf [20 μA]. In dem [base]-Reiter des Operationspanels, setze die Signalselektion auf [SE]; wähle [upper (U)] und [+BSE] für den SE-Detektor; und wähle [L. A. 100] in der Auswahlbox rechts von [+BSE], um in den Observationsmodus unter Verwendung des rückgestreuten Elektronenbilds zu wechseln. Stelle entsprechend in dem [base]-Reiter des Operationspanels den Probenstrom des elektrooptischen Systembedingungsblocks auf [Normal]; setze den Fokusmodus auf [UHR]; und setze WD auf [3,0 mm]. Drücke den [ON]-Knopf in dem Beschleunigungsspannungsanzeigebereich des Steuerungspanels und lege die Beschleunigungsspannung an.
(3) Berechnung des zahlengemittelten Teilchendurchmessers (D1) des magnetischen Toners
Setze die Vergrößerung auf 5000X (5 k) durch Ziehen innerhalb des Vergrößerungsindikatorbereichs des Steuerpanels. Drehe den [COARSE]-Fokusknopf auf den Betriebspanel und führe eine Einstellung der Aperturangleichung aus, bis ein gewisser Grad an Fokus erhalten wird. Klicke [Align] in dem Steuerpanel und zeige den Alignment-Dialog an und wähle [beam]. Bringe den angezeigten Beam in die Mitte der konzentrischen Kreise, indem du die STIGMA/ALIGNMENT-Knöpfe (X, Y) auf dem Steuerungspanel drehst. Wähle dann [aperture] und drehe die STIGMA/ALIGNMENT-Knöpfe (X, Y) einem nach dem anderen, und stelle sie so ein, dass die Bewegung des Bilds aufhört oder die Bewegung des Bilds minimiert wird. Schließe den Aperturdialog und fokussiere mit dem Autofokus. Fokussiere durch Wiederholen dieses Vorgangs weitere zwei Mal.
Danach bestimme den zahlengemittelten Teilchendurchmesser (D1) durch Messen des Teilchendurchmessers bei 300 magnetischen Tonerteilchen. Der Teilchendurchmesser des einzelnen Teilchens wird als der maximale Durchmesser angenommen, wenn das magnetische Tonerteilchen betrachtet wird.
(4) Fokuseinstellung
Für Teilchen mit einem zahlengemittelten Teilchendurchmesser (D1), der in (3) erhalten wird von ±0,1 μm mit dem Zentrum des maximalen Teilchendurchmessers auf das Zentrum des Messbildschirms eingestellt, ziehe innerhalb des Vergrößerungsanzeigebereichs des Steuerpanels, um die Vergrößerung auf 10000X (10 k) einzustellen. Drehe den [COARSE]-Fokusknopf auf den Betriebspanel und führe eine Einstellung der Aperturangleichung aus, bis ein gewisser Grad an Fokus erhalten wird. Klicke auf [Align] in dem Steuerpanel und zeige den Alignment-Dialog an und wähle [beam]. Bewege den angezeigten Beam zum Zentrum der konzentrischen Kreise durch Drehen der STIGMA/ALIGNMENT-Knöpfe (X, Y) auf dem Betriebspanel. Wähle dann [aperture] und drehe die STIGMA/ALIGNMENT-Knöpfe (X, Y) einen nach dem anderen und stelle so ein, dass die Bewegung des Bilds anhält oder die Bewegung des Bilds minimiert wird. Schließe den Aperturdialog und fokussiere unter Verwendung des Autofokus. Stelle dann die Vergrößerung auf 50000X (50 k) ein; führe eine Fokuseinstellung wie oben beschrieben unter Verwendung des Fokusknopfs und des STIGMA/ALIGNMENT-Knopfs aus; und refukussiere unter Verwendung des Autofokus. Fokussiere durch Wiederholen dieses Vorgangs. Führe hier, weil die Genauigkeit der Bedeckungsverhältnismessung Gefahr läuft, sich zu verringern, wenn die Observationsebene einen großen Neigungswinkel aufweist, die Analyse aus, indem du die Selektion mit der geringsten Neigung in der Oberfläche einstellst, indem du eine Selektion während der Fokuseinstellung vornimmst, bei welcher die gesamte Beobachtungsebene gleichzeitig im Fokus steht.
(5) Bildaufnahme
Führe eine Helligkeitsanpassung unter Verwendung des ABC-Modus aus und nimm eine Aufnahme mit einer Größe von 640×480 Pixel auf und speichere. Führe die nachfolgend beschriebene Analyse unter Verwendung dieser Bilddatei aus. Nimm eine Aufnahme für jedes magnetische Tonerteilchen auf und erhalte Bilder für zumindest 30 magnetische Tonerteilchen.
(6) Bildanalyse
Das Bedeckungsverhältnis A wird in der vorliegenden Erfindung unter Verwendung der Analysesoftware, die nachfolgend angezeigt ist, durch Unterziehen des durch die oben beschriebene Prozedur erhaltenen Bilds einer Binärisierungsprozessierung berechnet. Wenn dies gemacht wird, wird das oben beschriebene einzelne Bild in 12 Quadrate unterteilt und jedes wird analysiert. Wenn allerdings ein anorganisches Feinteilchen mit einem Teilchendurchmesser von größer oder gleich 50 nm innerhalb eines Abschnitts vorhanden ist, wird die Berechnung des Bedeckungsverhältnisses A für diesen Abschnitt nicht durchgeführt.
Die Analysebedingungen mit der Image-Pro Plus Version 5.0 Bildanalysesoftware sind wie folgt:
Software: Image-ProPlus5.1J
Von „measurement” in der Werkzeugleiste wähle „count/size” und dann „option” und setze die Binärisierungsbedingungen. Wähle 8 Links in der Objektextraktionsoption und setze die Glättung auf 0. Zusätzlich werden vorläufiges Screening, Leerräume Ausfüllen und Umschlag nicht ausgewählt und „exclusion of boundary line” wird auf „none” eingestellt. Wähle „measurement items” aus „measurement” in der Werkzeugleiste und gib 2 bis 10 für den Flächenuntersuchungsbereich ein.
Das Bedeckungsverhältnis wird durch Ausmarkieren einer quadratischen Zone berechnet. Hier ist die Fläche (C) der Zone auf 24000 bis 26000 Pixel eingestellt. Automatische Binärisierung wird durch „Processing”-Binärisierung durchgeführt und die Gesamtfläche (D) der siliziumoxidfreien Zone wird berechnet.
Das Bedeckungsverhältnis a wird unter Verwendung der folgenden Formel aus der Fläche C der quadratischen Zone und der Gesamtfläche D der siliziumoxidfreien Zone berechnet. Bedeckungsverhältnis a(%) = 100 – (D/C × 100)
Wie oben angemerkt, wird die Berechnung des Bedeckungsverhältnisses a für zumindest 30 magnetische Tonerteilchen ausgeführt. Der Durchschnittswert aller erhaltenen Daten wird als das Bedeckungsverhältnis A der vorliegenden Erfindung genommen.
<Variationskoeffizient des Bedeckungsverhältnisses A>
Der Variationskoeffizient des Bedeckungsverhältnisses A wird in der vorliegenden Erfindung wie folgt bestimmt. Der Variationskoeffizient des Bedeckungsverhältnisses A wird unter Verwendung der folgenden Formel erhalten, bei der σ(A) die Standardabweichung aller Bedeckungsverhältnisdaten, die bei der oben beschriebenen Berechnung des Bedeckungsverhältnisses A verwendet wurden, sei. Variationskoeffizient (%) = {σ(A)/A} × 100
<Berechnung des Bedeckungsverhältnisses B>
Das Bedeckungsverhältnis B wird berechnet durch zunächst Entfernen der nicht fixierten (unfixierten) anorganischen Tonerteilchen auf der Oberfläche des magnetischen Toners und danach Ausführen derselben Prozedur wie für die Berechnung des Bedeckungsverhältnisses A.
(1) Entfernen der unfixierten anorganischen Tonerteilchen
Die unfixierten anorganischen Tonerteilchen werden wie nachfolgend beschrieben entfernt. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung untersuchten und stellten dann die Entfernungsbedingungen ein, um die anorganischen Feinteilchen ohne die in der Toneroberfläche eingebetteten zu entfernen.
Als ein Beispiel zeigt 9 das Verhältnis zwischen der Ultraschalldispersionszeit und dem Bedeckungsverhältnis, das nach der Ultraschalldispergierung berechnet wurde, für magnetische Tonerteilchen, bei welchen das Bedeckungsverhältnis A auf 46% unter Verwendung des in 6 gezeigten Apparats bei drei unterschiedlichen externen Zugabeintensitäten berechnet wurde. 9 wurde konstruiert durch Berechnen, unter Verwendung derselben Prozedur wie für die Berechnung des Bedeckungsverhältnisses A, wie oben beschrieben, des Bedeckungsverhältnisses eines magnetischen Toners, der durch Entfernen der anorganischen Tonerteilchen durch Ultraschalldispergieren durch das nachfolgend beschriebene Verfahren und dann Trocknen bereitgestellt wurde.
9 zeigt, dass das Bedeckungsverhältnis gemeinsam mit der Entfernung der anorganischen Feinteilchen durch Ultraschalldispergieren abnimmt, und das für all die externen Zugabeintensitäten das Bedeckungsverhältnis auf in etwa konstanten Wert durch Ultraschalldispergieren für 20 Minuten gebracht wird. Basierend darauf wurde eine Ultraschalldispersion für 30 Minuten dazu angesehen, dass sie eine eingehende Entfernung der anorganischen Feinteilchen, mit Ausnahme der in die Oberfläche des Toners eingebetteten anorganischen Feinteilchen, bereitstellt, und das dadurch erhaltene Bedeckungsverhältnis wurde als das Bedeckungsverhältnis B definiert.
Detaillierter betrachtet werden 16,0 g Wasser und 4,0 g Contaminon N (ein neutrales Detergenz von Wako Pure Chemical Industries, Ltd., Produkt Nr. 037-10361) in eine 30 ml Glasflasche eingebracht und eingehend gemischt. 1,50 g des magnetischen Toners werden in die resultierende Lösung eingeführt und der magnetische Toner wird vollständig durch Anlegen eines Magnets am Boden untergetaucht. Danach wird der Magnet herumbewegt, um den magnetischen Toner an die Lösung zu konditionieren und Luftblasen zu entfernen.
Die Spitze eines UH-50 Ultraschalloszillators (von SMT Co., Ltd., die verwendete Spitze ist eine Titanlegierungsspitze mit einem Spitzendurchmesser Φ von 6 mm) wird so eingeführt, dass sie im Zentrum des Fläschchens ist und in einer Höhe von 5 mm vom Boden des Fläschchens verweilt, und die anorganischen Feinteilchen werden durch Ultraschall entfernt. Nach der Anwendung des Ultraschalls für 30 Minuten wird die Gesamte Menge des magnetischen Toners entfernt und getrocknet. Während dieser Zeit wird so wenig Wärme wie möglich aufgebracht, während ein Vakuumtrocknen bei nicht mehr als 30°C ausgeführt wird.
(2) Berechnen des Bedeckungsverhältnisses B
Nach dem Trocknen wie oben beschrieben wird das Bedeckungsverhältnis des magnetischen Toners wie für das oben beschriebene Bedeckungsverhältnis A berechnet, um das Bedeckungsverhältnis B zu erhalten.
<Verfahren zum Messen des zahlengemittelten Teilchendurchmessers der Primärteilchen der anorganischen Feinteilchen>
Der zahlengemittelte Teilchendurchmesser der Primärteilchen der anorganischen Feinteilchen wird berechnet aus dem anorganischen Feinteilchenbild auf der Oberfläche des magnetischen Toners, das mit einem Hitachi's S-4800 ultrahochauflösungenden Feldemissionsrasterelektronenmikroskop (Hitachi High-Technologies Corporation) aufgenommen wurde. Die Bedingungen für die Bildaufnahme mit dem S-4800 sind wie folgt.
Dieselben Schritte (1) bis (3) wie oben bei „Berechnung des Bedeckungsverhältnisses A” werden ausgeführt; Fokussieren wird durch Ausführen einer Fokuseinstellung bei 50000X Vergrößerung der magnetischen Toneroberfläche wie in (4) ausgeführt; und die Helligkeit wird dann unter Verwendung des ABC-Modus eingestellt. Dies wird gefolgt von Bringen der Vergrößerung auf 100000X; Durchführen einer Fokuseinstellung unter Verwendung des Fokusknopfs und der STIGMA/ALIGNMENT-Knöpfe wie in (4); und Fokussierung unter Verwendung von Autofokus. Der Fokuseinstellprozess wird wiederholt, um einen Fokus bei 100000X zu erreichen.
Danach wird der Teilchendurchmesser von zumindest 300 anorganischen Teilchen auf der Oberfläche des magnetischen Toners gemessen und der zahlengemittelte Teilchendurchmesser (D1) wird bestimmt. Hier wird, da die anorganischen Feinteilchen ebenso als Aggregate vorhanden sind, der maximale Durchmesser dessen bestimmt, was als das Primärteilchen identifiziert werden kann, und der zahlengemittelte Teilchendurchmesser der Primärteilchen (D1) wird unter Verwendung des arithmetischen Mittels der erhaltenen maximalen Durchmesser erhalten.
<Quantifizierungsverfahren für die anorganischen Feinteilchen>
(1) Bestimmen des Gehalts von Siliziumoxidfeinteilchen in dem magnetischen Toner (Standardzugabeverfahren)
3 g des magnetischen Toners werden in einen Aluminiumring mit einem Durchmesser von 30 mm eingeführt und ein Pellet wird unter Verwendung eines Drucks von 10 Tonnen angefertigt. Die Silizium (Si)-Intensität wird bestimmt (Si Intensität-1) durch wellenlängedispersive Röntgenfluoreszenzanalyse (XRF; Englisch: wavelength-dispersive x-ray fluorescence analysis). Die Messbedingungen sind bevorzugt für das verwendete XRF-Instrument optimiert und alle Intensitätsmessungen in einer Reihe werden unter Verwendung derselben Bedingungen durchgeführt.
Siliziumoxidfeinteilchen mit einem zahlengemittelten Teilchendurchmesser der Primärteilchen von 12 nm werden bei 1,0 Masse-% bezogen auf den magnetischen Toner zugegeben und Mischen wird mit einer Kaffeemühle ausgeführt.
Für die Siliziumoxidfeinteilchen, die zu diesem Zeitpunkt zugemischt werden, können Siliziumoxidfeinteilchen mit einem zahlengemittelten Teilchendurchmesser der Primärteilchen von zumindest 5 nm bis nicht mehr als 50 nm verwendet werden, ohne diese Bestimmung negativ zu beeinflussen.
Nach dem Mischen wird eine Pelletfabrikation wie oben beschrieben ausgeführt und die Si-Intensität (Si Intensität-2) wird ebenso wie oben beschrieben bestimmt. Unter Verwendung derselben Prozedur wird die Si-Intensität (Si Intensität-3, Si Intensität-4) ebenso für Proben bestimmt, die durch Zugeben und Mischen der Siliziumoxidfeinteilchen bei 2,0 Masse-% und 3,0 Masse-% der Siliziumoxidfeinteilchen mit Bezug auf den magnetischen Toner angefertigt sind. Der Siliziumoxidgehalt (Masse-%) des magnetischen Toners basierend auf der Standardzugabemethode wird unter Verwendung der Si Intensitäten-1 bis -4 berechnet.
Der Titanoxidgehalt (Masse-%) in dem magnetischen Toner und der Aluminiumoxidgehalt (Masse-%) in dem magnetischen Toner werden unter Verwendung des Standardzugabeverfahrens und derselben Prozedur wie oben für die Bestimmung des Siliziumoxidgehalts bestimmt. Das heißt für den Titanoxidgehalt (Masse-%) werden Titanoxidfeinteilchen mit einem zahlengemittelten Teilchendurchmesser der Primärteilchen von zumindest 5 nm bis nicht mehr als 50 nm zugegeben und gemischt und die Bestimmung kann durch die Bestimmung der Titan(Ti)-Intensität durchgeführt werden. Für den Aluminiumoxidgehalt (Masse-%) werden Aluminiumoxidfeinteilchen mit einem zahlengemittelten Teilchendurchmesser der Primärteilchen von zumindest 5 nm bis nicht mehr als 50 nm zugegeben und gemischt und die Bestimmung kann durch die Bestimmung der Aluminium(Al)-Intensität durchgeführt werden. (2) Trennen der anorganischen Feinteilchen von den magnetischen Tonerteilchen
5 g des magnetischen Toners werden unter Verwendung einer Präzisionswaage in einen 200-mL Plastikbecher mit Deckel eingewogen; 100 mL Methanol werden zugegeben; und Dispergieren wird für 5 Minuten unter Verwendung eines Ultraschalldispergierers ausgeführt. Der magnetische Toner wird unter Verwendung eines Neodymmagneten festgehalten und der Überstand wird verworfen. Der Prozess des Dispergierens mit Methanol und des Verwerfens des Überstands wird drei Mal ausgeführt, gefolgt von der Zugabe von 100 mL 10% NaOH und einigen Tropfen „Contaminon N” (eine 10 Masse-% wässrige Lösung eines neutralen pH 7 Detergenz zum Reinigen von Präzisionsmessinstrumenten und das einen nicht ionischen grenzflächenaktiven Stoff, einen anionischen grenzflächenaktiven Stoff und einen organischen Aufbaustoff umfasst, von Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), leichtes Mischen, und dann ruhig Stehenlassen für 24 Stunden. Dies wird von erneuter Separierung unter Verwendung eines Neodymmagneten gefolgt. Wiederholtes Waschen mit destilliertem Wasser wird zu diesem Zeitpunkt ausgeführt, bis kein NaOH mehr verbleibt. Die rückgewonnenen Teilchen werden ausgiebig unter Verwendung eines Vakuumtrockenapparats getrocknet, um Teilchen A zu erhalten. Die extern zugegebenen Siliziumoxidfeinteilchen werden durch diesen Prozess aufgelöst und entfernt. Titanoxidfeinteilchen und Aluminiumoxidfeinteilchen können in dem Teilchen A verbleiben, da sie in 10% NaOH kaum löslich sind.
(3) Messung der Si-Intensität in den Teilchen A
3 g der Teilchen A werden in einen Aluminiumring mit einem Durchmesser von 30 mm eingeführt; ein Pellet wird unter Verwendung eines Drucks von 10 Tonnen fabriziert; und die Si-Intensität (Si Intensität-5) wird durch wellenlängedispersives XRF bestimmt. Der Siliziumoxidgehalt (Masse-%) in den Teilchen A wird unter Verwendung der Si Intensität-5 und der Si Intensitäten-1 bis -4, die bei der Bestimmung des Siliziumgehalts in dem magnetischen Toner verwendet wurden, berechnet.
(4) Trennen des magnetischen Körpers von dem magnetischen Toner
100 ml Tetrahydrofuran werden zu 5 g der Teilchen A bei eingehendem Mischen zugegeben, gefolgt von Ultraschalldispergieren für 10 Minuten. Die magnetischen Teilchen werden mit einem Magneten angezogen und der Überstand wird verworfen. Dieser Prozess wird 5 Mal durchgeführt, um Teilchen B zu erhalten. Dieser Prozess kann nahezu vollständig den organischen Bestandteil, z. B. Harze, außerhalb des magnetischen Körpers entfernen. Da allerdings eine Tetrahydrofuran unlösliche Materie in dem Harz verbleiben kann, werden die Teilchen B, die durch diesen Prozess bereitgestellt sind, bevorzugt auf 800°C erwärmt, um den restlichen organischen Bestandteil auszubrennen, und die Teilchen C, die nach dem Erwärmen erhalten sind, sind in etwa der magnetische Körper, der in dem magnetischen Toner vorhanden war.
Messen der Masse der Teilchen C ergibt den Gehalt des magnetischen Körpers W (Masse-%) in dem magnetischen Toner. Um die Erhöhung aufgrund von Oxidation des magnetischen Körpers zu korrigieren, wird die Masse der Teilchen C mit 0,9666 multipliziert (Fe₂O₃ → Fe₃O₄).
(5) Messen der Ti-Intensität und der Al-Intensität in dem getrennten magnetischen Körper.
Ti und Al können als Verunreinigungen oder Additive in dem magnetischen Körper vorhanden sein. Die Menge an Ti und Al, die dem magnetischen Körper zugeschrieben werden kann, kann durch FP-Quantifizierung in der wellenlängedispersiven XRF detektiert werden. Die detektierten Mengen an Ti und Al werden zu Titanoxid- und Aluminiumoxid konvertiert und der Titanoxidgehalt und der Aluminiumoxidgehalt in dem magnetischen Körper werden dann berechnet.
Die Menge der extern zugegebenen Siliziumoxidfeinteilchen, die Menge der extern zugegebenen Titanoxidfeinteilchen und die Menge der extern zugegebenen Aluminiumoxidfeinteilchen werden durch Substituieren der quantitativen Werte, die durch die vorhergehenden Prozeduren erhalten wurden, in den folgenden Formeln berechnet. Menge an extern zugegebenen Siliziumoxidfeinteilchen (Masse-%) = Siliziumoxidgehalt (Masse-%) in dem magnetischen Toner – Siliziumoxidgehalt (Masse-%) in den Teilchen A Menge an extern zugegebenen Titanoxidfeinteilchen (Masse-%) = Titanoxidgehalt (Masse-%) in dem magnetischen Toner – {Titanoxidgehalt (Masse-%) in dem magnetischen Körper × Gehalt des magnetischen Körpers W/100} Menge an extern zugegebenen Aluminiumoxidfeinteilchen (Masse-%) = Aluminiumoxidgehalt (Masse-%) in dem magnetischen Toner – {Aluminiumoxidgehalt (Masse-%) in dem magnetischen Körper × Gehalt des magnetischen Körpers W/100}
(6) Berechnung des Anteils von Siliziumoxidfeinteilchen in den
Metalloxidfeinteilchen, die von der Gruppe bestehend aus Siliziumoxidfeinteilchen, Titanoxidfeinteilchen und Aluminiumoxidfeinteilchen ausgewählt sind, für die anorganischen Feinteilchen, die an die Oberfläche des magnetischen Tonerteilchens fixiert sind.
Nach dem Ausführen der Prozedur „Entfernen der nicht fixierten anorganischen Feinteilchen” bei dem Verfahren zum Berechnen des Bedeckungsverhältnisses B und danach Trocknen des Toners kann der Anteil der Siliziumoxidfeinteilchen in den Metalloxidfeinteilchen durch Ausführen derselben Prozeduren wie in den Verfahren (1) bis (5), die oben beschrieben sind, berechnet werden.
<Verfahren zum Messen des gewichtsgemittelten Teilchendurchmessers (D4) und des zahlengemittelten Teilchendurchmessers (D1) des magnetischen Toners>
Der gewichtsgemittelte Teilchendurchmesser (D4) und der zahlengemittelte Teilchendurchmessers (D1) des magnetischen Toners werden wie folgt berechnet. Das verwendete Messinstrument ist ein „Coulter Counter Multisizer 3” (eingetragene Marke von Beckman Coulter, Inc.), ein Präzisionsteilchengrößenverteilungsmessinstrument, das mit dem porenelektrischen Widerstandsprinzip arbeitet und mit einer 100-μm-Öffnung-Röhre ausgestattet ist. Die Messbedingungen werden eingestellt und die Messdaten werden unter Verwendung der beiliegenden bestimmungsgemäßen Software, d. h. „Beckman Coulter Multisizer 3 Version 3.51” (von Beckman Coulter, Inc.) analysiert. Die Messungen werden mit 25000 Kanälen für die Anzahl der effektiven Messkanäle ausgeführt.
Die wässrige Elektrolytlösung, die für die Messungen verwendet wird, wird durch Auflösen von hochreinem (special-grade) Natriumchlorid in Ionenaustauschwasser durchgeführt, um eine Konzentration von etwa 1 Masse-% bereitzustellen und beispielsweise kann „ISOTON II” (von Beckman Coulter, Inc.) verwendet werden.
Die bestimmungsgemäße Software wird wie folgt vor der Messung und Analyse konfiguriert.
In dem „modify the standard operating method (SOM)”-Bildschirm in der bestimmungsgemäßen Software wird die Gesamtzählanzahl in dem Kontrollmodus auf 50000 Teilchen eingestellt; die Anzahl von Messungen wird auf 1 Mal eingestellt; und der Kd-Wert wird auf den Wert eingestellt, der unter Verwendung von „standard particle 10.0 μm” (von Beckman Coulter, Inc.) erhalten ist. Der Detektionsgrenzwert und das Rauschniveau werden automatisch durch Drücken des „threshold value/noise level measurement button” eingestellt. Zusätzlich wird der Strom auf 1600 μA eingestellt; und der Verstärker wird auf 2 eingestellt; der Elektrolyt wird auf ISOTON II eingestellt; und ein Haken wird für den „post-measurement aperture tube flush” gesetzt.
In dem „setting conversion from Pulses to particle diameter”-Bildschirm der bestimmungsgemäßen Software wird das Behälterintervall auf logarithmischen Teilchendurchmesser eingestellt; der Teilchendurchmesserbehälter wird auf 256 Teilchendurchmesserbehälter eingestellt; und der Teilchendurchmesserbereich wird auf von 2 μm bis 60 μm eingestellt.
Die spezifische Messprozedur ist wie folgt.

(1) Etwa 200 ml der oben beschriebenen wässrigen Elektrolytlösung werden in ein 250 ml Rundbodenbecherglas, das zur Verwendung mit dem Multisizer 3 vorgesehen ist, eingeführt und wird dann in die Probenhalterung platziert und Rühren gegen den Uhrzeigersinn mit einem Rührstab wird bei 24 Umdrehungen pro Sekunde ausgeführt. Kontamination und Luftblasen innerhalb der Aperturröhre wurden zuvor durch die „Aperture flush”-Funktion der bestimmungsgemäßen Software entfernt.
(2) Etwa 30 mL der oben beschriebenen wässrigen Elektrolytlösung werden in ein 100 mL Flachbodenbecherglas eingeführt. Dazu werden als Dispergiermittel etwa 0,3 mL einer Verdünnung zugegeben, die durch etwa dreifaches (Masse-) Verdünnen mit Ionenaustauschwasser von „Contaminon N” (eine 10 Masse-%ige wässrige Lösung eines Neutral-pH 7 Detergents zum Reinigen von Präzisionsmessinstrumenten, umfassend einen nicht ionischen grenzflächenaktiven Stoff, anionischen grenzflächenaktiven Stoff und ein organisches Aufbaumittel, von Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) hergestellt wurde.
(3) Ein „Ultrasonic Dispersion System Tetora 150” (Nikkaki Bios Co., Ltd.) wird vorbereitet; dies ist ein Ultraschalldispergierer mit einer elektrischen Ausgabe von 120 W und ist mit 2 Oszillatoren (Oszillationsfrequenz = 50 kHz) ausgestattet, die so angeordnet sind, dass die Phasen um 180° versetzt sind. Etwa 3,3 L Ionenaustauschwasser werden in den Wassertank dieses Ultraschalldispersers gegeben und etwa 2 mL Contaminon N werden in den Wassertank gegeben.
(4) Das in (2) beschriebene Becherglas wird in die Becherglashalterung in dem Ultraschalldisperser eingesetzt und der Ultraschalldisperser wird eingeschaltet. Die Höhe des Becherglases wird in solch einer Weise eingestellt, dass die Resonanzbedingung der Oberfläche der wässrigen Elektrolytlösung innerhalb des Becherglases bei einem Maximum liegt.
(5) Während die wässrige Elektrolytlösung innerhalb des Becherglases, das gemäß (4) eingesetzt ist, mit Ultraschall bestrahlt wird, werden etwa 10 mg Toner zu der wässrigen Elektrolytlösung in kleinen Aliquots zugegeben und eine Dispergierung wird ausgeführt. Die Ultraschalldispersionsbehandlung wird für weitere 60 Sekunden fortgesetzt. Die Wassertemperatur in dem Wasserbad wird geeignet während der Ultraschalldispersion auf zumindest 10° und nicht mehr als 40° gesteuert.
(6) Unter Verwendung einer Pipette wird die dispergierte Toner enthaltende wässrige Elektrolytlösung, die in (5) angefertigt wurde, in ein Rundbodenbecherglas, das in die Probenhalterung wie in (1) beschrieben eingesetzt ist, eingetropft, und Eingestellt, um eine Messkonzentration von etwa 5% bereitzustellen. Die Messung wird dann durchgeführt, bis die Anzahl von gemessenen Teilchen 50000 erreicht.
(7) Die Messdaten werden durch die zuvor genannte Software, die mit dem Instrument bereitgestellt wird, analysiert und der gewichtsgemittelte Teilchendurchmesser (D4) und der zahlengemittelte Teilchendurchmessers (D1) werden berechnet. Wenn auf Graph/Volumen-% mit der bestimmungsgemäßen Software eingestellt wird, ist der „average diameter” auf dem „analysis/volumetric statistical value (arithmetic average)”-Bildschirm der gewichtsgemittelte Teilchendurchmesser (D4), und wenn auf Graph/Zahlen-% mit der bestimmungsgemäßen Software eingestellt wird, ist der „average diameter” auf dem „analysis/numerical statistical value (arithmetic average)”-Bildschirm der zahlengemittelte Teilchendurchmessers (D1).

<Verfahren zum Messen der durchschnittlichen Zirkularität des magnetischen Toners>
Die durchschnittliche Zirkularität des magnetischen Toners wird mit dem „FPIA-3000” (Sysmex Corporation) gemessen, einem Durchflusstypteilchenbildanalysator, unter Verwendung der Mess- und Analysebedingungen des Kalibrierprozesses.
Das spezifische Messverfahren ist wie folgt. Zunächst werden etwa 20 mL Ionenaustauschwasser, aus welchem feste Verunreinigungen usw. im Voraus entfernt wurden, in einen Glasbehälter gegeben. Dazu werden als ein Dispergiermittel etwa 0,2 mL einer Lösung zugegeben, die durch etwa dreifaches (Masse-) Verdünnen mit Ionenaustauschwasser von „Contaminon N” (eine 10 Masse-% wässrige Lösung eines Neutral-pH 7 Detergents zum Reinigen von Präzisionsmessinstrumenten, umfassend nicht ionischen grenzflächenaktiven Stoff, anionischen grenzflächenaktiven Stoff und organisches Aufbaumittel, von Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) angefertigt ist. Etwa 0,02 g der Messprobe werden ebenso zugegeben und eine Dispersionsbehandlung wird für 2 Minuten unter Verwendung eines Ultraschalldispergierers ausgeführt, um eine Dispersion für die Weitergabe zur Messung vorzubereiten. Kühlen wird angemessen während dieser Behandlung ausgeführt, um eine Dispersionstemperatur von zumindest 10°C und nicht mehr als 40°C bereitzustellen. Der Ultraschalldispergierer, der hierin verwendet wird, ist ein Tischgerät-Ultraschallreiniger/Dispergierer, der eine Oszillationsfrequenz von 50 kHz und eine elektrische Ausgabe von 150 W aufweist (z. B. ein „VS-150” von Velvo-Clear Co., Ltd.); eine vorgeschriebene Menge Ionenaustauschwasser wird in den Wassertank eingeführt und etwa 2 ml des zuvor genannten Contaminon N werden ebenso in den Wassertank zugegeben.
Der zuvor zitierte Durchflusstypteilchenbildanalysator (ausgestattet mit einer Standardobjektivlinse (10X)) wird für die Messung verwendet, und Particle Sheath „PSE-900A” (Sysmex Corporation) wird als die Trägerflüssigkeit verwendet. Die gemäß der oben beschriebenen Prozedur angefertigte Dispersion wird in den Durchflusstypteilchenbildanalysator eingeführt und 3000 der magnetischen Toner werden gemäß dem Gesamtzählmodus in dem HPF-Messmodus gemessen. Die durchschnittliche Zirkularität des magnetischen Toners wird mit dem Binärisierungsschwellenwert während der Teilchenanalyse, der auf 85% eingestellt ist, bestimmt und der analysierte Teilchendurchmesser wird auf einen kreisäquivalenten Durchmesser von zumindest 1,985 μm bis weniger als 39,69 μm eingestellt.
Für diese Messung wird vor dem Start der Messung unter Verwendung von Latexteilchen eine Autofokuspunkteinstellung durchgeführt (z. B. eine Lösung mit Ionenaustauschwasser von „RESEARCH AND TEST PARTICLES Latex Microsphere Suspensions 5200A” von Duke Scientific). Danach wird diese Fokuspunkteinstellung bevorzugt alle zwei Stunden nach dem Start der Messung durchgeführt.
In der vorliegenden Erfindung wurde der verwendete Durchflusstypteilchenbildanalysator durch die Sysmex Corporation kalibriert und wurde mit einem Kalibrierungszertifikat von Sysmex Corporation bedacht. Die Messungen werden unter denselben Mess- und Analysebedingungen wie zu dem Zeitpunkt, als das Kalibrierungszertifikat erhalten wurde, ausgeführt, mit der Ausnahme, dass der analysierte Teilchendurchmesser auf einen kreisäquivalenten Teilchendurchmesser von zumindest 1,985 μm bis weniger als 39,69 μm begrenzt ist.
Der „FPIA-3000”-Durchflusstypteilchenbildanalysator (Sysmex Corporation) verwendet ein Messprinzip basierend auf der Aufnahme eines Standbilds der strömenden Teilchen und des Durchführens einer Bildanalyse. Die in die Probekammer zugegebene Probe wird durch eine Probeneinsaugspritze in eine flache Plattenflusszelle (Kanalküvette) verbracht. Die in die Kanalküvette verbrachte Probe wird durch die Trägerflüssigkeit eingeschlossen, um einen flachen Strom zu bilden. Die Probe, die durch die Kanalküvette strömt, wird einem Stroboskoplicht in einem Abstand von 1/60 Sekunden ausgesetzt, was eine Fotographie eines Standbilds der strömenden Teilchen ermöglicht. Überdies wird, da ein flacher Strom auftritt, die Fotographie unter fokussierten Bedingungen aufgenommen. Das Teilchenbild wird mit einer CCD-Kamera fotografiert; das fotografierte Bild wird einer Bildprozessierung bei einer Bildprozessierungsauflösung von 512×512 Pixel (0,37 × 0,37 μm pro Pixel) unterzogen; die Konturdefinition wird für jedes Teilchen durchgeführt; und unter anderem werden die projizierte Fläche S und die Peripherielänge L des Teilchenbilds gemessen.
Der kreisäquivalente Durchmesser und die Zirkularität werden dann unter Verwendung dieser Fläche S und der Peripherielänge L bestimmt. Der kreisäquivalente Durchmesser ist der Durchmesser des Kreises, der dieselbe Fläche wie die projizierte Fläche des Teilchenbilds aufweist. Die Zirkularität ist definiert als der Wert, der durch Dividieren des Umfangs des Kreises, der aus dem kreisäquivalenten Durchmesser bestimmt ist, durch die Peripherielänge des projizierten Bilds des Teilchens, und wird unter Verwendung der folgenden Formel berechnet. Zirkularität = 2 × (π × S)^1/2/L
Die Zirkularität ist 1,000, wenn das Teilchenbild ein Kreis ist, und der Wert der Zirkularität nimmt ab, wenn der Grad der Irregularität in der Peripherie des Teilchenbilds sich erhöht. Nachdem die Zirkularität jedes Teilchens berechnet wurde, werden 800 in dem Zirkularitätsbereich von 0,200 bis 1,000 ausfraktioniert; der arithmetische Mittelwert der erhaltenen Zirkularität wird berechnet; und dieser Wert wird als die durchschnittliche Zirkularität verwendet.
<Verfahren zum Messen des Kommpressionsverhältnisses des magnetischen Toners>
Das Kompressionsverhältnis des magnetischen Toners wird in der vorliegenden Erfindung unter Verwendung der folgenden Formel berechnet. Kompressionsverhältnis (%) = {1 – (Schüttdichte/gepackte Schüttdichte)} × 100
Die Schüttdichte und die gepackte Schüttdichte hier werden durch die folgenden Verfahren unter Verwendung eines Pulvertesters (Hosokawa Micron) gemessen.
Der magnetische Toner wird durch ein Sieb mit einer Öffnungsweite von 608 μm (24 Mesh) in einen zylindrischen Behälter mit einem Durchmesser von 5,03 cm und einer Kapazität von 100 cm³ eingelassen und wird für 30 Sekunden von oben gleichmäßig zugeführt. Die Zuführrate zu diesem Zeitpunkt wird so eingestellt, dass der magnetische Toner in 30 Sekunden den zylindrischen Behälter vollständig füllt. Direkt nach der 30-sekündigen Einspeisung wird der magnetische Toner an der Oberseite des zylindrischen Behälters mit einem Messer bzw. Abstreicher abgestrichen und die Masse des magnetischen Toners in dem zylindrischen Behälter wird gemessen und die Schüttdichte (g/cm³) wird aus der magnetischen Tonermasse/100 erhalten. Diese Prozedur wird fünf Mal ausgeführt und der arithmetische Mittelwert wird als die Schüttdichte (g/cm³) in der vorliegenden Erfindung verwendet.
Ein zylindrischer Deckel wird direkt nach der Messung der Schüttdichte installiert; der magnetische Toner wird bis zu dessen oberen Ende zugegeben; und 180 Mal wird bei einer Klopfhöhe von 1,8 cm geklopft. Sobald dieses beendet ist wird der Deckel entfernt und der magnetische Toner an der Oberseite des zylindrischen Behälters wird mit einem Messer bzw. Abstreifer abgestrichen; die Masse des magnetischen Toners in dem zylindrischen Behälter wird gemessen; und die Klopfdichte (g/cm³) wird aus der magnetischen Tonermasse/100 erhalten. Diese Prozedur wird fünf Mal ausgeführt und der arithmetische Mittelwert wird als die Klopfdichte in der vorliegenden Erfindung verwendet.
[Beispiele]
Die vorliegende Erfindung wird weiter im Detail durch die Beispiele und Vergleichsbeispiele, die nachfolgend bereitgestellt sind, beschrieben, die vorliegende Erfindung ist aber in keiner Weise auf diese beschränkt. Die % und Teile in den Beispielen und Vergleichsbeispielen sind in allen Fällen auf Grundlage der Masse, wenn nicht ausdrücklich andern angegeben.
<Magnetischer Körper 1, Herstellungsbeispiel>
Eine wässrige Lösung, die ein Hydroxid enthält, wurde durch Mischen des Folgenden in einer wässrigen Lösung von Eisen-II-Sulfat angefertigt: eine Natriumhydroxidlösung bei 1,1 Äquivalent mit Bezug auf das Eisen, SiO₂ in einer Menge, die 0,60 Masse-% als Silizium mit Bezug auf das Eisen bereitstellte, und Natriumphosphat, das 0,15 Masse-% als Phosphor mit Bezug auf das Eisen bereitstellte. Der pH der wässrigen Lösung wurde auf 8,0 eingestellt und eine Oxidationsreaktion wurde bei 85°C angeworfen, während Luft eingeblasen wurde, um eine Aufschlämmung, die keine Kristalle enthält, anzufertigen.
Eine wässrige Eisen-II-Sulfatlösung wurde dann zugegeben, um 1,0 Äquivalent mit Bezug auf die Menge des anfänglichen Alkalimetalls (Natriumbestandteil in dem Natriumhydroxid) in dieser Aufschlämmung bereitzustellen, und eine Oxidationsreaktion wurde angeworfen, während Luft eingeblasen wurde und die Aufschlämmung bei pH 8,5 gehalten wurde, um eine Aufschlämmung zu erhalten, die magnetisches Eisenoxid enthält. Die Aufschlämmung wurde filtriert, gewaschen, getrocknet und gemahlen, um einen magnetischen Körper 1 zu erhalten, der einen volumengemittelten Teilchendurchmesser (Dv) von 0,21 μm aufwies, und für ein magnetisches Feld von 79,6 kA/m (1000 Oersted) eine Magnetisierungsintensität von 66,7 Am²/kg und eine Restmagnetisierung von 4,0 Am²/kg aufwies.
<Herstellungsbeispiel für magnetischen Körper 2>
Eine wässrige Lösung, die Eisen (II) Hydroxid enthält wurde durch Mischen der Folgenden in einer wässrigen Lösung von Eisen (II) Sulfat angefertigt: eine Natriumhydroxidlösung bei 1,1 Äquivalent mit Bezug auf Eisen und SiO₂ in einer Menge, die 0,60 Masse-% als Silizium mit Bezug auf das Eisen bereitstellte. Der pH der wässrigen Lösung wurde auf 8,0 eingestellt und eine Oxidationsreaktion wurde bei 85°C unter Einblasen von Luft gestartet, um eine Aufschlämmung anzufertigen, die Keimkristalle enthält.
Eine wässrige Eisen (II) Sulfatlösung wurde dann zugegeben, um 1,0 Äquivalent mit Bezug auf die Menge des Ausgangsalkalimetalls (Natriumbestandteil in dem Natriumhydroxid) in dieser Aufschlämmung bereitzustellen und eine Oxidationsreaktion wurde unter Einblasen von Luft und Halten der Aufschlämmung bei pH 8,5 gestartet, um eine Aufschlämmung zu erhalten, die magnetisches Eisenoxid enthält. Diese Aufschlämmung wurde gefiltert, gewaschen, getrocknet und gemahlen, um einen magnetischen Körper 2 zu erhalten, der einen volumengemittelten Teilchendurchmesser (Dv) von 0,22 μm und eine Magnetisierungsintensität von 66,1 Am²/kg und eine Restmagnetisierung von 5,9 Am²/kg für ein magnetisches Feld von 79,6 kA/m (1000 Oersted) aufwies.
<Herstellungsbeispiel magnetischer Körper 3>
Eine wässrige Lösung, die Eisen (II) Hydroxid enthält wurde durch Mischen der Folgenden in einer wässrigen Lösung von Eisen (II) Sulfat angefertigt: eine Natriumhydroxidlösung bei 1,1 Äquivalent mit Bezug auf Eisen. Der pH der wässrigen Lösung wurde auf 8,0 eingestellt und eine Oxidationsreaktion wurde bei 85°C unter Einblasen von Luft gestartet, um eine Aufschlämmung anzufertigen, die Keimkristalle enthält.

Eine wässrige Eisen (II) Sulfatlösung wurde dann zugegeben, um 1,0 Äquivalent mit Bezug auf die Menge des Ausgangsalkalimetalls (Natriumbestandteil in dem Natriumhydroxid) in dieser Aufschlämmung bereitzustellen und eine Oxidationsreaktion wurde unter Einblasen von Luft und Halten der Aufschlämmung bei pH 12,8 gestartet, um eine Aufschlämmung zu erhalten, die magnetisches Eisenoxid enthält. Diese Aufschlämmung wurde gefiltert, gewaschen, getrocknet und gemahlen, um einen magnetischen Körper 3 zu erhalten, der einen volumengemittelten Teilchendurchmesser (Dv) von 0,20 μm und eine Magnetisierungsintensität von 65,9 Am²/kg und eine Restmagnetisierung von 7,3 Am²/kg für ein magnetisches Feld von 79,6 kA/m (1000 Oersted) aufwies. <Herstellung des magnetischen Tonerteilchens 1>

• Styrol/n-Butylacrylat-Copolymer 1 (St/nBA Copolymer 1 in Tabelle 1) (Masseverhältnis: Styrol/n-Butylacrylat = 78/22, Glasübergangstemperatur Tg : 58°C, Peakmolekulargewicht: 8500)	100 Masseteile
• Magnetischer Körper 1	95,0 Masseteile
• Polyethylenwachs (Schmelzpunkt: 102°C)	5,0 Masseteile
• Eisenkomplex eines Monoazofarbstoffs (T-77: Hodogaya Chemical Co., Ltd.)	2,0 Masseteile

Die Ausgangsmaterialien, die oben aufgelistet sind, wurden zuvor unter Verwendung eines FM10C Henschelmischers (Mitsui Miike Chemical Engineering Machinery Co., Ltd.) vermischt, und wurden dann geknetet mit einem Doppelwellenkneter/-extruder (PCM-30, Ikegai Ironworks Corporation), der auf eine Rotationsgeschwindigkeit von 250 U/min eingestellt war, mit der eingestellten Temperatur, die so geregelt war, dass sie eine direkte Temperatur in der Umgebung des Ausgangs für das geknetete Material von 145°C bereitstellte.
Das resultierende schmelzgeknetete Material wurde abgekühlt; das gekühlte schmelzgeknetete Material wurde grob mit einer Schneidmühle pulverisiert; das resultierende grob pulverisierte Material wurde unter Verwendung einer Turbomühle T-250 (Turbo Kogyo Co., Ltd.) bei einer Zuführgeschwindigkeit von 25 kg/h mit der Lufttemperatur, die eingestellt wurde, um eine Abgastemperatur von 38°C bereitzustellen, fein pulverisiert; und Klassifizierung wurde unter Verwendung eines Coanda-Effekt-basierten Multifraktionsklassifizierers durchgeführt, um magnetisches Tonerteilchen 1 mit einem gewichtsgemittelten Teilchendurchmesser (D4) von 8,4 μm zu erhalten. Die Produktionsbedingungen für Tonerteilchen 1 sind in Tabelle 1 gezeigt.
<Herstellung des magnetischen Tonerteilchens 2>
Magnetisches Tonerteilchen 2 wurde durch Vorgehen in derselben Weise wie bei der Produktion von magnetischen Tonerteilchen 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass der magnetische Körper 2 anstatt des magnetischen Körpers 1 verwendet wurde. Die Produktionsbedingungen für das magnetische Tonerteilchen 2 sind in Tabelle 1 gezeigt.
<Herstellung des magnetischen Tonerteilchens 3>
Magnetisches Tonerteilchen 3 wurde durch Vorgehen in derselben Weise wie bei der Produktion des magnetischen Tonerteilchens 2 erhalten, mit der Ausnahme, dass der Apparat, der für die feine Pulverisierung verwendet wurde, zu einem Strahlmühlenpulverisator (Jetmühle) geändert wurde. Die Produktionsbedingungen für magnetisches Tonerteilchen 3 sind in Tabelle 1 gezeigt.
<Herstellung des magnetischen Tonerteilchens 4>
Magnetisches Tonerteilchen 4 wurde durch Vorgehen in derselben Weise wie bei der Produktion des magnetischen Tonerteilchens 2 erhalten, mit der Ausnahme, dass die Abgastemperatur der Turbomühle T-250, die bei der Produktion des magnetischen Tonerteilchens 2 verwendet wurde, auf etwas hohe 44°C gesteuert wurde, um die durchschnittliche Zirkularität der magnetischen Tonerteilchen nach oben zu regulieren. Die Produktionsbedingungen für magnetisches Tonerteilchen 4 sind in Tabelle 1 gezeigt.
<Herstellung des magnetischen Tonerteilchens 5>
Magnetisches Tonerteilchen 5 wurde durch Vorgehen in derselben Weise wie bei der Produktion von magnetischen Tonerteilchen 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass der magnetische Körper 3 anstatt des magnetischen Körpers 1 verwendet wurde. Die Produktionsbedingungen für das magnetische Tonerteilchen 5 sind in Tabelle 1 gezeigt.
<Herstellung der magnetischen Tonerteilchen 6 und 7>
Magnetische Tonerteilchen 6 und 7 wurden durch Vorgehen in derselben Weise wie bei der Produktion des magnetischen Tonerteilchens 5 erhalten, mit der Ausnahme, dass die Position der Klassifizierungskante bei dem Mehrfraktionenklassifizierer in den Klassifizierungsschritt bei der Produktion des magnetischen Tonerteilchens 5 so eingestellt wurde, dass die Feinen inkorporiert waren. Die Produktionsbedingungen für magnetische Toner 6 und 7 sind in Tabelle 1 gezeigt.
<Herstellung des magnetischen Tonerteilchens 8>
Magnetisches Tonerteilchen 8 wurde durch Vorgehen in derselben Weise wie bei der Produktion des magnetischen Tonerteilchens 3 erhalten, mit der Ausnahme, dass der magnetische Körper 3 anstelle des magnetischen Körpers 2 bei der Produktion des magnetischen Tonerteilchens 3 verwendet wurde und die Klassifizierungsbedingungen geändert wurden, um mehr Feine zu inkorporieren. Die Produktionsbedingungen für magnetisches Tonerteilchen 8 sind in Tabelle 1 gezeigt.
<Herstellung des magnetischen Tonerteilchens 9>
Magnetisches Tonerteilchen 9 wurde durch Vorgehen in derselben Weise wie bei der Produktion des magnetischen Tonerteilchens 4 erhalten, mit der Ausnahme, dass der magnetische Körper 3 anstelle des magnetischen Körpers 2 bei der Produktion des magnetischen Tonerteilchens 4 verwendet wurde und die Klassifizierungsbedingungen geändert wurden, um mehr Feine zu inkorporieren. Die Produktionsbedingungen für magnetisches Tonerteilchen 9 sind in Tabelle 1 gezeigt.
<Herstellung des magnetischen Tonerteilchens 10>
Magnetisches Tonerteilchen 10 wurde durch Vorgehen in derselben Weise wie bei der Produktion des magnetischen Tonerteilchens 8 erhalten, mit der Ausnahme, dass das Styrol/n-Butylacrylat-Copolymer (Massenverhältnis: 78/22, Tg: 58°C, Peakmolekulargewicht: 8500) bei der Produktion des magnetischen Tonerteilchens 8 zu Styrol/n-Butylacrylat-Copolymer 2 (St/nBA Copolymer 2 in Tabelle 1, Massenverhältnis: 78/22, Tg: 57°C, Peakmolekulargewicht: 6500) geändert wurde. Die Produktionsbedingungen für magnetisches Tonerteilchen 10 sind in Tabelle 1 gezeigt.
<Herstellung des magnetischen Tonerteilchens 11>
Magnetisches Tonerteilchen 11 wurde durch Vorgehen in derselben Weise wie bei der Produktion des magnetischen Tonerteilchens 9 erhalten, mit der Ausnahme, dass die Abgastemperatur der Turbomühle T-250, die bei der Produktion des magnetischen Tonerteilchens 9 verwendet wurde, auf noch höhere 48°C gesteuert wurde, um die durchschnittliche Zirkularität der magnetischen Tonerteilchen nach oben zu regulieren. Die Produktionsbedingungen für magnetisches Tonerteilchen 11 sind in Tabelle 1 gezeigt.
<Herstellung des magnetischen Tonerteilchens 12>
Magnetisches Tonerteilchen 12 wurde durch Vorgehen in der gleichen Weise wie bei der Produktion des magnetischen Tonerteilchens 3 erhalten, mit der Ausnahme, dass die Menge an Polyethylenwachszugabe, die bei der Produktion des magnetischen Tonerteilchens 3 verwendet wurde, auf 7 Masseteile geändert wurde und die Klassifikationsbedingungen geändert wurden, um Feine zu inkorporieren. Die Produktionsbedingungen für magnetisches Tonerteilchen 12 sind in Tabelle 1 gezeigt.
<Herstellung des magnetischen Tonerteilchens 13>
Magnetisches Tonerteilchen 13 wurde durch Vorgehen in derselben Weise wie bei der Produktion des magnetischen Tonerteilchens 4 erhalten, mit der Ausnahme, dass die Menge an Polyethylenwachszugabe, die bei der Produktion des magnetischen Toners 4 verwendet wurde, auf 3 Masseteile geändert wurde und die Position der Klassifizierungskante für den Multifraktionenklassifizierer in dem Klassifizierungsschritt geändert wurde, um die Feinen auszuschließen. Die Produktionsbedingungen für magnetisches Tonerteilchen 13 sind in Tabelle 1 gezeigt.
<Herstellung des magnetischen Tonerteilchens 14>
100,0 Masseteile der magnetischen Tonerteilchen 2 und 0,5 Masseteile an hydrophobem Siliziumoxid wurden in einen FM10C Henschel-Mischer (Mitsui Miike Chemical Engineering Machinery Co., Ltd.) eingeführt und Mischen und Rühren wurden für 2 Minuten bei 3000 U/min ausgeführt. Das hier verwendete hydrophobe Siliziumoxid wurde durch Unterwerfen von 100 Masseteilen eines Siliziumoxids mit einem zahlengemittelten Primärteilchendurchmesser (D1) von 12 nm und einer BET-spezifischen Oberfläche von 200 m²/g einer Oberflächenbehandlung mit 10 Masseteilen Hexamethyldisilazan und dann Behandlung mit 10 Masseteilen eines Dimethylsilikonöls erhalten.
Dann wurde das gemischte und gerührte Material einer Oberflächenmodifikation unter Verwendung eines Meteorainbow (Nippon Pneumatic Mfg. Co., Ltd.) unterworfen, welches eine Vorrichtung ist, die eine Oberflächenmodifikation magnetischer Tonerteilchen unter Verwendung eines Heißwindstroms ausführt. Die Oberflächenmodifikationsbedingungen waren eine Ausgangsmaterialzuführgeschwindigkeit von 2 kg/Std, eine Heißwindstromgeschwindigkeit von 700 L/min und eine Heißwindausstoßtemperatur von 300°C. Das magnetische Tonerteilchen 14 wurde durch Ausführen dieser Heißwindbehandlung erhalten.
<Produktion des magnetischen Tonerteilchens 15>

Magnetisches Tonerteilchen 15 wurde durch Vorgehen in derselben Weise wie bei der Produktion des magnetischen Tonerteilchens 14 erhalten, mit der Ausnahme, dass die Menge an Zugabe des hydrophoben Siliziumoxids, das bei der Produktion des magnetischen Tonerteilchens 14 zugegeben wurde, zu 1,5 Masseteile geändert wurde. [Tabelle 1]

	Binderharz	Magnetischer Körper	Wachs Zugabemenge	Pulveri-sierungs-apparat	Abgastemp. des Pulveri-sierungs-apparats
Tonerteilchen 1	St/nBA Copolymer 1	Magnetischer Körper 1	Polyethylen: 5 Masseteile	Turbomühle	38°C
Tonerteilchen 2	St/nBA Copolymer 1	Magnetischer Körper 2	Polyethylen: 5 Masseteile	Turbomühle	38°C
Tonerteilchen 3	St/nBA Copolymer 1	Magnetischer Körper 2	Polyethylen: 5 Masseteile	Jetmühle	-
Tonerteilchen 4	St/nBA Copolymer 1	Magnetischer Körper 2	Polyethylen: 5 Masseteile	Turbomühle	44°C
Tonerteilchen 5	St/nBA Copolymer 1	Magnetischer Körper 3	Polyethylen: 5 Masseteile	Turbomühle	38°C
Tonerteilchen 6	St/nBA Copolymer 1	Magnetischer Körper 3	Polyethylen: 5 Masseteile	Turbomühle	38°C
Tonerteilchen 7	St/nBA Copolymer 1	Magnetischer Körper 3	Polyethylen: 5 Masseteile	Turbomühle	38°C
Tonerteilchen 8	St/nBA Copolymer 1	Magnetischer Körper 3	Polyethylen: 5 Masseteile	Jetmühle	-
Tonerteilchen 9	St/nBA Copolymer 1	Magnetischer Körper 3	Polyethylen: 5 Masseteile	Turbomühle	44°C
Tonerteilchen 10	St/nBA Copolymer 2	Magnetischer Körper 3	Polyethylen: 5 Masseteile	Jetmühle	-
Tonerteilchen 11	St/nBA Copolymer 1	Magnetischer Körper 3	Polyethylen: 5 Masseteile	Turbomühle	48°C
Tonerteilchen 12	St/nBA Copolymer 1	Magnetischer Körper 2	Polyethylen: 7 Masseteile	Jetmühle	-
Tonerteilchen 13	St/nBA Copolymer 1	Magnetischer Körper 2	Polyethylen: 3 Masseteile	Turbomühle	44°C
Tonerteilchen 14	St/nBA Copolymer 1	Magnetischer Körper 2	Polyethylen: 5 Masseteile	Turbomühle	38°C
Tonerteilchen 15	St/nBA Copolymer 1	Magnetischer Körper 2	Polyethylen: 5 Masseteile	Turbomühle	38°C

<Magnetischer Toner, Herstellungsbeispiel 1>
Eine externe Zugabe und ein Mischprozess wurden unter Verwendung des in 6 gezeigten Apparats mit dem magnetischen Tonerteilchen 1, das durch das magnetische Tonerteilchen Herstellungsbeispiel 1 bereitgestellt wurden, ausgeführt.
In diesem Beispiel war der Durchmesser des inneren Umfangs des Hauptgehäuses 1 des in 6 gezeigten Apparats 130 mm; der verwendete Apparat wies ein Volumen für den Prozessierungsraum 9 von 2,0 × 10^–3 m³ auf; die ausgewertete Leistung für das Antriebselement 8 war 5,5 kW; und das Rührelement 3 wies die Form, die in 7 gegeben ist, auf. Die Überlappbreite d in 7 zwischen dem Rührelement 3a und dem Rührelement 3b war 0,25 D bezogen auf die maximale Breite D des Rührelements 3, und der Freiraum zwischen dem Rührelement 3 und dem inneren Umfang des Hauptgehäuses 1 war 3,0 mm.
100 Masseteile (500 g) der magnetischen Tonerteilchen 1 und 2,00 Masseteile der Siliziumoxidfeinteilchen 1, die nachfolgend beschrieben sind, wurden in den in 6 gezeigten Apparat mit der Apparatstruktur, die oben beschrieben ist, eingeführt.
Siliziumoxidfeinteilchen 1 wurden durch Behandeln von 100 Masseteile eines Siliziumoxids mit einer BET-spezifischen Oberfläche von 130 m²/g und einen zahlengemittelten Teilchendurchmesser der Primärteilchen (D1) von 16 nm mit 10 Masseteilen Hexamethyldisilazan und dann mit 10 Masseteilen Dimethylsilikonöl erhalten.
Ein Vormischen wurde nach der Einführung der magnetischen Tonerteilchen und der Siliziumoxidfeinteilchen ausgeführt, um die magnetischen Tonerteilchen und die Siliziumoxidfeinteilchen gleichförmig zu mischen. Die Vormischbedingungen waren wie folgt: ein Antriebselement 8 mit einer Leistung von 0,1 W/g (Antriebselement 8, Rotationsgeschwindigkeit von 150 U/min) und eine Prozessierungszeit von 1 Minute.
Der externe Zugabe- und Mischprozess wurde ausgeführt, sobald das Vormischen beendet war. Bezüglich der Bedingungen für die externe Zugabe und den Mischprozess war die Prozessierungszeit 5 Minuten und die periphere Geschwindigkeit des äußersten Endes des Rührelements 3 wurde so eingestellt, dass eine konstante Leistung des Antriebselements 8 von 1,0 W/g (Antriebselement 8, Rotationsgeschwindigkeit von 1800 U/min) bereitgestellt wurde. Die Bedingungen für die externe Zugabe und den Mischprozess sind in Tabelle 2 gezeigt.
Nach dem externe Zugabe- und Mischprozess wurden grobe Teilchen usw. unter Verwendung eines Zirkularvibrationssiebs, mit einer Siebfläche mit einem Durchmesser von 500 mm und einer Durchlassöffnung von 75 μm entfernt, um magnetischen Toner 1 zu erhalten. Ein Wert von 18 nm wurde erhalten, wenn magnetischer Toner 1 einer Vergrößerung und Beobachtung mit einem Rasterelektrodenmikroskop unterzogen wurde, und der zahlengemittelte Teilchendurchmesser der Primärteilchen der Siliziumoxidfeinteilchen auf der Oberfläche des magnetischen Toners gemessen wurde. Die externe Zugabebedingungen des magnetischen Toners 1 sind in Tabelle 2 gezeigt und Eigenschaften des magnetischen Toners 1 sind in Tabelle 3 gezeigt.
<Magnetischer Toner, Herstellungsbeispiel 2 bis 4, 7, 8, 11 bis 17 und 19 bis 33 und Magnetischer Vergleichstoner, Herstellungsbeispiel 1 bis 19 und 21 bis 30>
Magnetische Toner 2 bis 4, 7, 8, 11 bis 17 und 19 bis 33 und magnetische Vergleichstoner (Vergleichs-Magnetische Toner) 1 bis 19 und 21 bis 30 wurden unter Verwendung der in Tabelle 2 gezeigten magnetischen Tonerteilchen in Magnetischer Toner Herstellungsbeispiel 1 anstatt des magnetischen Tonerteilchens 1 und durch Durchführen der jeweiligen externen Zugabeprozessierung unter Verwendung der externen Zugaberezepte, externen Zugabeapparaturen und externen Zugabebedingungen, die in Tabelle 2 gezeigt sind, erhalten. Die Eigenschaften jedes Toners sind in Tabelle 3 gezeigt.
Anatas-Titanoxidfeinteilchen (BET-spezifische Oberfläche: 80 m²/g, zahlengemittelter Teilchendurchmesser der Primärteilchen (D1): 15 nm behandelt mit 12 Masse-% Isobutyltrimethoxysilan) wurden für die Titanoxidfeinteilchen, die in Tabelle 2 bezeichnet sind, verwendet, und Aluminiumoxidfeinteilchen (BET-spezifische Oberfläche: 70 m²/g, zahlengemittelter Teilchendurchmesser der Primärteilchen (D1): 17 nm, behandelt mit 10 Masse-% Isobutyltrimethoxysilan) wurden für die Aluminiumoxidfeinteilchen, die in Tabelle 2 bezeichnet sind, verwendet.
Tabelle 2 gibt den Anteil (Masse-%) an Siliziumoxidfeinteilchen in dem Fall an, in dem Titanoxidfeinteilchen und/oder Aluminiumoxidfeinteilchen zusätzlich zu den Siliziumoxidfeinteilchen zugegeben sind.
Für die magnetischen Vergleichstoner 15 bis 19 wurde keine Vormischung durchgeführt und Der externe Zugabe- und Mischprozess wurde gleich nach dem Einführen ausgeführt.
Der in Tabelle 2 bezeichnete Hybridisierer ist der Hybridisierer Modell 1 (Nara Machinery Co., Ltd.), und der in Tabelle 2 bezeichnete Henschelmischer ist der FM10C (Mitsui Miike Chemical Engineering Machinery Co., Ltd.).
<Magnetischer Toner Herstellungsbeispiel 5>
Ein magnetischer Toner 5 wurde durch Befolgen derselben Prozedur wie bei Magnetischer Toner Herstellungsbeispiel 2 erhalten, mit der Ausnahme, dass die Siliziumoxidfeinteilchen 2 anstelle der Siliziumoxidfeinteilchen 1 verwendet wurden. Die Siliziumoxidfeinteilchen 2 wurden durch Durchführen derselben Oberflächenbehandlung wie bei dem Siliziumoxidfeinteilchen 1 erhalten, aber auf Siliziumoxid, das eine BET-spezifische Oberfläche von 200 m²/g und einen zahlengemittelten Primärteilchendurchmesser (D1) von 12 nm aufwies. Ein Wert von 14 nm wurde beobachtet, wenn magnetischer Toner 5 einer Vergrößerung und Beobachtung mit einem Rasterelektronenmikroskop unterzogen wurde und der zahlengemittelte Teilchendurchmesser der Primärteilchen der Siliziumoxidfeinteilchen auf der Oberfläche des magnetischen Toners gemessen wurde. Die externen Zugangsbedingungen und Eigenschaften des magnetischen Toners 5 sind in Tabelle 2 bzw. Tabelle 3 gezeigt.
<Magnetischer Toner Herstellungsbeispiel 6>
Ein magnetischer Toner 6 wurde durch Befolgen derselben Prozedur wie bei Magnetischer Toner Herstellungsbeispiel 2 erhalten, mit der Ausnahme, dass die Siliziumoxidfeinteilchen 3 anstelle der Siliziumoxidfeinteilchen 1 verwendet wurden. Die Siliziumoxidfeinteilchen 3 wurden durch Durchführen derselben Oberflächenbehandlung wie bei dem Siliziumoxidfeinteilchen 1 erhalten, aber auf Siliziumoxid, das eine BET-spezifische Oberfläche von 90 m²/g und einen zahlengemittelten Primärteilchendurchmesser (D1) von 25 nm aufwies. Ein Wert von 28 nm wurde beobachtet, wenn magnetischer Toner 6 einer Vergrößerung und Beobachtung mit einem Rasterelektronenmikroskop unterzogen wurde und der zahlengemittelte Teilchendurchmesser der Primärteilchen des Siliziumoxidfeinteilchens auf der Oberfläche des magnetischen Toners gemessen wurde. Die externen Zugangsbedingungen und Eigenschaften des magnetischen Toners 6 sind in Tabelle 2 bzw. Tabelle 3 gezeigt.
<Magnetischer Toner Herstellungsbeispiel 9>
Der externe Zugabe- und Mischprozess wurde gemäß der folgenden Prozedur unter Verwendung derselben Apparatkonfiguration wie in Magnetischer Toner Herstellungsbeispiel 1 durchgeführt.
Bei Magnetischer Toner Herstellungsbeispiel 1 wurden magnetische Tonerteilchen 1 zu magnetische Tonerteilchen 1 geändert und, wie in Tabelle 2 gezeigt, wurden die Siliziumoxidfeinteilchen 1 (2,00 Masseteile) zu Siliziumoxidfeinteilchen 1 (1,70 Masseteile) und Titanoxidfeinteilchen 1 (0,30 Masseteile) geändert.
Zunächst wurden 100 Masseteile der magnetischen Tonerteilchen 2, 0,7 Masseteile der Siliziumoxidfeinteilchen und 0,30 Masseteile der Titanoxidfeinteilchen eingeführt und dasselbe Vormischen wie in Magnetischer Toner Herstellungsbeispiel 1 wurde dann durchgeführt.
Bei der externen Zugabe und dem Mischprozess, die ausgeführt wurden, sobald das Vormischen beendet war, wurde eine Prozessierung für eine Prozessierungszeit von 2 Minuten ausgeführt, während die periphere Geschwindigkeit des äußersten Endes des Rührelements 3 so eingestellt wurde, dass eine konstante Leistung des Antriebselements 8 von 1,0 W/g (Antriebselement 8, Rotationsgeschwindigkeit von 1800 U/min) bereitgestellt wurde, wonach der Mischprozess kurzzeitig gestoppt wurde. Das zusätzliche Einführen der verbleibenden Siliziumoxidfeinteilchen (1,0 Masseteile bezogen auf 100 Masseteile des magnetischen Tonerteilchens) wurde dann durchgeführt, gefolgt von wiederum Prozessieren für eine Prozessierungszeit von 3 Minuten, während die periphere Geschwindigkeit des äußersten Endes des Rührelements 3 so eingestellt wurde, dass eine konstante Leistung des Antriebselements 8 von 1,0 W/g (Antriebselement 8, Rotationsgeschwindigkeit von 1800 U/min) bereitgestellt wurde, um dadurch eine gesamte externe Zugabe und Mischprozesszeit von 5 Minuten bereitzustellen. Nach dem externe Zugabe- und Mischprozess wurden grobe Teilchen usw. unter Verwendung eines Zirkularvibriersiebs, wie in Magnetischer Toner Herstellungsbeispiel 1 entfernt, um den magnetischen Toner 9 zu erhalten. Die externen Zugabebedingungen für den magnetischen Toner 9 und die Eigenschaften des magnetischen Toners 9 sind in Tabelle 2 bzw. Tabelle 3 wiedergegeben.
<Magnetischer Toner Herstellungsbeispiel 10>
Die externe Zugabe und der Mischprozess wurden gemäß der folgenden Prozedur unter Verwendung des gleichen Apparats wie bei Magnetischer Toner Herstellungsbeispiel 1 ausgeführt.
Bei Magnetischer Toner Herstellungsbeispiel 1 wird, wie in Tabelle 2 gezeigt, das magnetische Tonerteilchen 1 durch das magnetische Tonerteilchen 2 ersetzt und das Siliziumoxidfeinteilchen 1 (2,00 Masseteile), das zuzugeben ist, wurde zu Siliziumoxidfeinteilchen 1 (1,70 Masseteile) und Titanoxidfeinteilchen (0,30 Masseteile) geändert.
Zunächst wurden 100 Masseteile der magnetischen Tonerteilchen 2 und 1,70 Masseteile der Siliziumoxidfeinteilchen eingeführt und dasselbe Vormischen wie bei Magnetischer Toner Herstellungsbeispiel 1 wurde dann durchgeführt.
Bei dem externe Zugabe- und Mischprozess, der ausgeführt wurde, sobald das Vormischen beendet war, wurde ein Prozessieren für eine Prozessierungszeit von 2 Minuten unter Einstellen der peripheren Geschwindigkeit des äußersten Endes des Rührelements 3 so durchgeführt, dass eine konstante Antriebselement 8 – Leistung von 1,0 W/g (Antriebselement 8 – Rotationsgeschwindigkeit von 1800 U/min) bereitgestellt wurde, wonach der Mischprozess temporär gestoppt wurde. Die zusätzliche Einführung der verbleibenden Titanoxidfeinteilchen (0,30 Masseteile mit Bezug auf 100 Masseteile des magnetischen Tonerteilchens) wurde dann durchgeführt, gefolgt von wiederum Prozessieren für eine Prozessierungszeit von 3 Minuten unter Einstellen der peripheren Geschwindigkeit des äußersten Endes des Rührelements 3, so dass eine konstante Antriebselement 8 – Leistung von 1,0 W/g (Antriebselement 8 – Rotationsgeschwindigkeit von 1800 U/min) bereitgestellt wurde, um somit eine Gesamtexternzugabe- und Mischprozessierungszeit von 5 Minuten bereitzustellen. Nach dem externe Zugabe- und Mischprozess wurden die großen Teilchen usw. unter Verwendung eines Rundvibrationssiebs wie bei Magnetischer Toner Herstellungsbeispiel 1 entfernt, um magnetischen Toner 10 zu erhalten. Die externen Zugabebedingungen und Eigenschaften des magnetischen Toners 10 sind in Tabelle 2 bzw. Tabelle 3 gezeigt.
<Magnetischer Toner Herstellungsbeispiel 18>
Magnetischer Toner 18 wurde durch Vorgehen wie bei Magnetischer Toner Herstellungsbeispiel 6 erhalten, mit der Ausnahme, dass das Siliziumoxidfeinteilchen 3 zu 1,80 Masseteile geändert wurde. Ein Wert von 28 nm wurde erhalten, wenn der magnetische Toner 18 einer Vergrößerung und Beobachtung mit einem Rasterelektronenmikroskop unterzogen wurde und der zahlengemittelte Teilchendurchmesser der Primärteilchen des Siliziumoxidfeinteilchens auf der Oberfläche des magnetischen Toners gemessen wurde. Die externen Zugabebedingungen und Eigenschaften des magnetischen Toners 18 sind in Tabelle 2 bzw. Tabelle 3 gezeigt.
<Magnetischer Vergleichstoner Herstellungsbeispiel 20>
Ein Magnetischer Vergleichstoner 20 wurde durch Befolgen derselben Prozedur wie bei Magnetischer Toner Herstellungsbeispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass Siliziumoxidfeinteilchen 4 anstelle der Siliziumoxidfeinteilchen 1 verwendet wurden. Die Siliziumoxidfeinteilchen 4 wurden durch Durchführen derselben Oberflächenbehandlung wie bei Siliziumoxidfeinteilchen 1 erhalten, aber auf Siliziumoxid, das eine BET-spezifische Oberfläche von 30 m²/g und einen zahlengemittelten Primärteilchendurchmesser (D1) von 51 nm aufwies. Ein Wert von 53 nm wurde erhalten, wenn der magnetische Vergleichstoner 20 einer Vergrößerung und Beobachtung mit einem Rasterelektronenmikroskop unterzogen wurde und der zahlengemittelte Teilchendurchmesser der Primärteilchen der Siliziumoxidfeinteilchen auf der Oberfläche des magnetischen Toners gemessen wurde. Die externen Zugabebedingungen und die Eigenschaften des vergleichsmagnetischen Toners 20 sind in Tabelle 2 bzw. Tabelle 3 gezeigt. [Tabelle 2-1]
[Tabelle 2-2]
Der ”Gehalt an Siliziumoxidfeinteilchen in den fixierten anorganischen Feinteilchen (Masse-%)” in den Tabellen bezieht sich auf den Gehalt (Masse-%) des Siliziumoxidfeinteilchen in den anorganischen Feinteilchen, die an der Oberfläche des magnetischen Tonerteilchens fixiert sind. [Tabelle 3]
Beispiel 1
(Der Bilderzeugungsapparat)
Der Bilderzeugungsapparat war ein LBP-3100 (Canon, Inc.), welcher mit einem Toner tragenden Element mit kleinem Durchmesser ausgestattet war, das einen Durchmesser von 10 mm aufwies; dessen Druckgeschwindigkeit wurde von 16 Blatt/Minute auf 20 Blatt/Minute modifiziert. In einem Bilderzeugungsapparat, der mit einem Toner tragenden Element mit kleinem Durchmesser ausgestattet ist, können die Beständigkeit und das Ghosting rigoros evaluiert werden, indem man die Druckgeschwindigkeit auf 20 Blatt/Minute ändert, um eine Umgebung bereitzustellen, bei welcher die Unterschiede zwischen der Ladungsmenge auf verbleibendem Toner und zugeführtem Toner prominent aufgezeigt werden.
Unter Verwendung dieses modifizierten Apparats und des magnetischen Toners 1 wurden die initialen Auswertungen in einer Normaltemperatur-, Normalfeuchtigkeitsumgebung (23,0°C/50% RH) durchgeführt. Danach wurde eine Prüfung in einer Normaltemperatur-, Normalfeuchtigkeitsumgebung (23,0°C/50% RH) durch Anfertigen von 1500 Drucken in einem Einblatt-Intermittent-Modus eines horizontalen Linienbildes mit einem Druckprozentsatz von 2% ausgeführt, gefolgt von den Nach-Beständigkeitsprüfungsauswertungen.
Gemäß den Ergebnissen wurde eine hohe Dichte vor und nach der Beständigkeitsprüfung erhalten und ein Bild wurde erhalten, das geringe Schleierbildung in den Nichtbildbereichen aufzeigte. Die Ergebnisse der Auswertung sind in Tabelle 5 gezeigt.
Die Auswertungsverfahren und assoziierten Skalen, die in den Auswertungen, die in den Beispielen und Vergleichsbeispielen ausgeführt wurden, sind nachfolgend beschrieben.
<Bilddichte>
Für die Bilddichte wurde eine Vollbildfläche gebildet und die Dichte dieses Vollbilds wurde mit einem MacBeth Reflexionsdensitometer (MacBeth Corporation) gemessen.
<Schleierbildung>
Ein weißes Bild wurde ausgegeben und dessen Reflexionsvermögen wurde unter Verwendung eines REFLECTMETER MODEL TC-6DS von Tokyo Denshoku Co., Ltd. gemessen. Demgegenüber wurde das Reflexionsvermögen ebenso ähnlich auf einem Transferpapier (Standardpapier) vor der Bildung des weißen Bilds gemessen. Ein Grünfilter wurde als der Filter verwendet. Die Schleierbildung (fogging) wurde unter Verwendung der folgenden Formel aus dem Reflexionsvermögen vor der Ausgabe des weißen Bilds und das Reflexionsvermögen nach der Ausgabe des weißen Bilds berechnet. Schleierbildung (Reflexionsvermögen) (%) = Reflexionsvermögen (%) des Standardpapiers – Reflexionsvermögen (%) der Weißbildprobe
Die Skala zum Auswerten der Schleierbildung ist wie nachfolgend.

A: sehr gut (weniger als 1,5%)
B: gut (weniger als 2,5% und größer oder gleich 1,5%)
C: durchschnittlich (weniger als 4,0% und größer oder gleich 2,5%)
D: schlecht (größer oder gleich 4,0%)

<Ghosting>
Eine Mehrzahl von 10 mm × 10 mm Vollbildern wurde in der oberen Hälfte des Bildes angefertigt und ein 2 Punkt × 3 Space Halbtonbild wurde in der unteren Hälfte des Bildes angefertigt, und der Grad, in welchem Spuren des Vollbildes in dem Halbtonbild produziert wurden, wurde durch visuelle Inspektion bestimmt.

A: sehr gut (kein Ghosting)
B: gut
C: von einem praktischen Standpunkt aus gesehen unproblematisches Bild
D: das Niveau von Ghosting ist schlecht; das Bild ist von einem praktischen Standpunkt aus gesehen nicht wünschenswert

Beispiele 2 bis 33
Eine Bildausgabeprüfung wurde wie in Beispiel 1 durchgeführt, aber unter Verwendung der magnetischen Toner 2 bis 33. Gemäß den Ergebnissen stellten alle magnetischen Toner zumindest praktisch unproblematische Niveaus bei den initialen Auswertungen und bei den Nach-Beständigkeitsauswertungen bereit. Die Ergebnisse der Auswertungen sind in Tabelle 4 gezeigt.
Vergleichsbeispiele 1 bis 30
Eine Bildausgabeprüfung wurde wie in Beispiel 1 durchgeführt, aber unter Verwendung der Vergleichsmagnetischen Toner 1 bis 30. Gemäß den Ergebnissen ergaben alle magnetischen Toner ein schlechtes Ghostingniveau in der Nach-Beständigkeitsprüfungsauswertung. Die Ergebnisse der Auswertungen sind in Tabelle 4 gezeigt. [Tabelle 4]
Während die vorliegende Erfindung mit Bezug auf beispielhafte Ausführungsformen beschrieben wurde, ist zu verstehen, dass die Erfindung nicht auf die offenbarten exemplarischen Ausführungsformen begrenzt ist. Dem Schutzbereich der folgenden Ansprüche ist die breiteste Interpretation zuzugestehen, so dass er all solche Modifikationen und äquivalenten Strukturen und Funktionen mit einschließt.
Die Anmeldung beansprucht die Vorteile der japanischen Patentanmeldung Nr. 2011-286202 , eingereicht am 27. Dezember 2011, welche hiermit durch Bezugnahme in ihrer Gänze miteinbezogen ist.
Bezugszeichenliste

1: Hauptgehäuse
2: Rotationselement
3, 3a, 3b: Rührelement
4: Mantel
5: Rohmaterialeinlassöffnung
6: Produktionsausstoßöffnung
7: Zentralschaft
8: Antriebselement
9: Prozessierungsraum
10: Endoberfläche des Rotierelements
11: Richtung der Rotation
12: Rückwärtsrichtung
13: Vorwärtsrichtung
16: Rohmaterialeinlassöffnung Innenteil
17: Produktauslassöffnung Innenteil
d: Abstand, der den Überlappabschnitt der Rührelemente zeigt
D: Rührelementbreite
100: Elektrostatisch latentbildtragendes Element (fotosensitives Element)
102: Tonertragendes Element
103: Regulierblatt (Abstreifer)
114: Transferelement (Transferwalze)
116: Reiniger
117: Ladeelement (Ladewalze)
121: Lasererzeuger (Latentbildbildungseinrichtung, Fotoexpositionsapparat)
123: Laser
124: Registerwalze
125: Transportband
126: Fixiereinheit
140: Entwicklungsvorrichtung
141: Rührelement

Claims

Magnetischer Toner, der umfasst magnetische Tonerteilchen, die ein Bindemittelharz und einen magnetischen Körper enthalten, und anorganische Feinteilchen, die auf der Oberfläche der magnetischen Tonerteilchen vorhanden sind, wobei; die anorganischen Feinteilchen, die auf der Oberfläche der magnetischen Tonerteilchen vorhanden sind, Metalloxidfeinteilchen umfassen, wobei die Metalloxidfeinteilchen Siliziumoxidfeinteilchen enthalten, und optional Titanoxidfeinteilchen und Aluminiumoxidfeinteilchen enthalten, und ein Gehalt der Siliziumoxidfeinteilchen zumindest 85 Masse-% bezüglich einer Gesamtmasse der Siliziumoxidfeinteilchen, der Titanoxidfeinteilchen und der Aluminiumoxidfeinteilchen beträgt, wobei; wenn ein Bedeckungsverhältnis A (%) ein Bedeckungsverhältnis der Oberfläche der magnetischen Tonerteilchen durch die anorganischen Feinteilchen ist und ein Bedeckungsverhältnis B (%) ein Bedeckungsverhältnis der Oberfläche der magnetischen Tonerteilchen durch die anorganischen Feinteilchen, die an die Oberfläche der magnetischen Tonerteilchen fixiert sind, ist, weist der magnetische Toner auf: i) ein Bedeckungsverhältnis A von zumindest 45,0% und nicht mehr als 70,0% und einen Variationskoeffizienten des Bedeckungsverhältnisses A von nicht mehr als 10,0%, und ii) ein Verhältnis [Bedeckungsverhältnis B/Bedeckungsverhältnis A] des Bedeckungsverhältnisses B zu dem Bedeckungsverhältnis A von zumindest 0,50 bis nicht mehr als 0,85, iii) ein Kompressionsverhältnis, das durch die folgende Formel (1) erhalten ist, von zumindest 38% bis nicht mehr als 42%: Kompressionsverhältnis (%) = {1 – (Schüttdichte/gepackte Schüttdichte)} × 100 Formel (1).
Magnetischer Toner nach Anspruch 1, wobei die durchschnittliche Zirkularität des magnetischen Toners von zumindest 0,935 bis nicht mehr als 0,955 beträgt.
Magnetischer Toner nach Anspruch 1 oder 2, wobei der magnetische Toner ein Verhältnis [D4/D1] des gewichtsgemittelten Teilchendurchmessers (D4) zu dem zahlengemittelten Teilchendurchmesser (D1) von nicht mehr als 1,30 aufweist.
Magnetischer Toner nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei für ein magnetisches Feld von 79,6 kA/m der magnetische Toner ein Verhältnis [σr/σs] der Restmagnetisierung (σr) zu der Intensität der Magnetisierung (σs) von nicht mehr als 0,09 aufweist.