DE60032066T2

DE60032066T2 - Toner und Bildherstellungsverfahren

Info

Publication number: DE60032066T2
Application number: DE60032066T
Authority: DE
Inventors: Junko Ohta-ku Yoshikawa; Kenji Ohta-ku Okado; Masaaki Ohta-ku Taya; Yushi Ohta-ku Mikuriya; Kazumi Ohta-ku Yoshizaki; Yasushi Ohta-ku Katsuta; Kenichi Ohta-ku Nakayama
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-07-05
Filing date: 2000-07-04
Publication date: 2007-06-21
Anticipated expiration: 2020-07-05
Also published as: DE60032066D1; EP1069479B1; JP3706790B2; US6316157B1; JP2001142258A; EP1069479A1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Fachgebiet der Erfindung
Verwandter Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft einen nichtmetallischen schwarzen Toner, der für Elektrophotographie verwendet wird, und ein Bilderzeugungsverfahren, bei dem der Toner verwendet wird.
Entwickler, die bei einem elektrophotographischen Verfahren angewendet werden, sind bisher durch das so genannte Pulverisierverfahren hergestellt worden, bei dem einem Bindemittelharz wie z.B. einem Polyesterharz, Styrol-Acryl-Harz oder Epoxyharz ein Farbmittel, ein Ladungssteuerungsmittel und außerdem ein Wachsbestandteil zugesetzt werden und geschmolzen, geknetet und gleichmäßig dispergiert werden, wonach sie zu einer vorgegebenen Teilchengröße pulverisiert werden und außerdem daraus durch ein Klassiergerät (Sichter) übermäßiges feines Pulver und grobes Pulver entfernt werden.
Ferner sind in den Japanischen Patentpublikationen Nr. 36-10231, 43-10799 und 51-14895 Verfahren zur Herstellung von Tonerteilchen durch das Suspensionspolymerisationsverfahren offenbart. Das Suspensionspolymerisationverfahren ist ein Verfahren, bei dem Tonerteilchen mit einem gewünschten Teilchendurchmesser erhalten werden, indem polymerisierbares Monomer, Farbmittel und Polymerisationsinitiator und außerdem Vernetzungsmittel, Ladungssteuerungsmittel und nötigenfalls andere Zusatzstoffe gleichmäßig gelöst oder dispergiert werden und dadurch eine Monomermischung hergestellt wird und die Monomermischung danach durch einen geeigneten Rührer in einer kontinuierlichen Phase, die einen Dispersionsstabilisator enthält, wie z.B. einer wässrigen Phase dispergiert und polymerisiert wird.
Dieses Verfahren umfasst nicht den Pulverisierschritt, so dass es nicht notwendig ist, den Tonerteilchen Sprödigkeit zu erteilen, und außerdem wird bei diesem Verfahren eine große Menge eines Materials mit niedrigem Erweichungspunkt verwendet, das bei einem herkömmlichen Grobzerkleinerungsverfahren kaum verwendet worden ist. Die Materialauswahlmöglichkeit ist infolgedessen erweitert. Außerdem wird ein Wachsbestandteil oder ein Farbmittel, das ein hydrophobes Material ist, nicht leicht an der Oberfläche eines Tonerteilchens freigelegt. Es ist infolgedessen ein Merkmal dieses Verfahrens, dass ein Tonerträgerelement, ein lichtempfindliches Element, eine Übertragungswalze und eine Fixiereinrichtung nicht leicht verunreinigt werden, was unlängst bemerkt worden ist.
Außerdem sind bisher schon Digital-Vollfarbenkopiergeräte und Vollfarbendrucker praktisch angewendet worden, wodurch eine weitere Verbesserung von Eigenschaften wie z.B. Bildwiedergabetreue und Farbwiedergabefähigkeit eines Toners notwendig gewesen ist. Im Fall eines Digital-Vollfarbenkopiergeräts und eines Vollfarbendruckers werden zur Erzeuguag eines Bildes mehrere Toner übereinandergelagert. Die Anforderungen an das Fixierverhalten von Tonern und an die Farbwiedergabefähigkeit nehmen deshalb immer mehr zu. Um diesen Anforderungen nachzukommen, wird als Bindemittelharz für Toner vorzugsweise Polyesterharz verwendet.
Polyesterharz wird jedoch bei einer hohen Feuchtigkeit leicht durch Feuchtigkeit beeinflusst, weil es eine Hydroxylzahl hat, und Toner, der Polyesterharz enthält, verursacht bei einer hohen Feuchtigkeit leicht eine Abnahme der Ladungsmenge.
Außerdem treten bei der Tonerherstellung durch das Pulverisierverfahren und das Polymerisationsverfahren viele Probleme auf, wenn Ruß als Farbmittel verwendet wird.
Erstens hat Ruß im Vergleich zu anderen Pigmenten einen kleinen Primärteilchendurchmesser und eine große spezifische Oberfläche. Ruß wird infolgedessen an der Oberfläche eines Tonerteilchens kaum dispergiert (verteilt) oder schlecht dispergiert und erzeugt leicht freien Ruß. Da Ruß ein feines Pulver ist, das eine hohe Klebrigkeit zeigt, bewirkt das Vorhandensein von freiem Ruß eine Verschlechterung der Fließfähigkeit des Toners und verhindert die vorzuziehende Reibungsaufladung und verschlechtert insbesondere die Fähigkeit zur Wiedergabe eines Halbtonbildes. Außerdem tritt in dem Fall, dass Ruß nicht vollständig dispergiert wird, auch das Problem auf, dass keine ausreichende Bilddichte erzielt wird.
Zweitens werden elektrische Ladungen von Ruß wegen der Leitfähigkeit des Rußes leicht abgeleitet, wenn der Ruß an der Oberfläche des Toners vorhanden ist. Infolgedessen treten bei der Erzeugung eines Bildes unter Verwendung des Toners Schleierbildung, Verstreuen von Toner oder Unterdrückung der Übertragung auf.
Außerdem ist bei der Tonerherstellung durch das Polymerisationsverfahren zu beachten, dass Ruß an seiner Oberfläche eine funktionelle Gruppe wie z.B. eine Chinongruppe hat, die die Polymerisation eines polymerisierbaren Monomers verhindert. Infolgedessen nimmt die Polymerisationsgeschwindigkeit ab, nimmt der Polymerisationsgrad nicht zu, werden Teilchen instabil, wenn sie gebildet worden sind, wird Kohäsion oder Koaleszenz (Zusammenwachsen) verursacht und wird eine Entnahme des Rußes in Form von Teilchen schwierig.
Zur Lösung der vorstehend erwähnten Probleme ist in der Japanischen Offengelegten Patentanmeldung Nr. 56-116044 ein Verfahren offenbart, bei dem Ruß verwendet wird, dessen Oberfläche einer Pfropfbehandlung unterzogen worden ist, und ist in der Japanischen Offengelegten Patentanmeldung Nr. 63-210849 ein Verfahren offenbart, bei dem Ruß verwendet wird, dessen Oberfläche durch einen Aluminium-Haftvermittler behandelt worden ist. Eine (groß)-technische Anwendung dieser Verfahren ist jedoch schwierig, weil der Schritt der Behandlung der Oberfläche von Ruß kompliziert und zeitraubend ist und hohe Herstellungskosten aufgewendet werden müssen.
Die Japanischen Offengelegten Patentanmeldungen Nr. 64-35457 und 1-145664 sind zwar Anmeldungen, die mit einer Verbesserung der Dispergierbarkeit von Ruß in Beziehung stehen, jedoch kann noch nicht behauptet werden, dass das Problem der Dispergierbarkeit vollständig gelöst sei.
Außerdem ist in den Japanischen Offengelegten Patentanmeldungen Nr. 7-64337 und 10-186713 eine Verbesserung der Dispergierbarkeit von Ruß und der elektrischen Aufladbarkeit eines Toners durch Kombination von Ruß, der bestimmte Festkörpereigenschaften hat, mit einer Eisenverbindung auf Azobasis, die eine bestmmite Struktur hat, offenbart. Das Verfahren, das in der Japanischen Offengelegten Patentanmeldung Nr. 10-186713 offenbart ist, ist z.B. ein ausgezeichnetes Verfahren zur Erzielung eines Toners mit einem hohen (An)färbevermögen und einer stabilen elektrischen Aufladbarkeit, jedoch ist es in Bezug auf die Gleichmäßigkeit flächenhafter Bilder und die Haltbarkeit unter einer Umgebung mit hoher Feuchtigkeit etwas problematisch.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen nichtmetallischen schwarzen Toner, mit dem die vorstehend erwähnten Probleme gelöst werden, und ein Bilderzeugungsverfahren, bei dem der Toner verwendet wird, bereitzustellen.
Es ist eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen nichtmetallischen schwarzen Toner, der ein hohen (An)färbevermögen zeigt, und ein Bilderzeugungsverfahren, bei dem der Toner verwendet wird, bereitzustellen.
Es ist noch eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen nichtmetallischen schwarzen Toner, bei dem in jeder Umgebung eine schnelle elektrische Aufladung erfolgt und der eine vorzuziehende Ladungsmenge hat, und ein Bilderzeugungsverfahren, bei dem der Toner verwendet wird, bereitzustellen.
Es ist noch eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen nichtmetallischen schwarzen Toner, der einen kleinen massegemittelten Teilchendurchmesser und eine scharfe Teilchengrößenverteilung zeigt, und ein Silderzeugungsverfahren, bei dem der Toner verwendet wird, bereitzustellen.
Es ist noch eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen nichtmetallischen schwarzen Toner, der unabhängig von dem Pulverisierverfahren oder dem Polymerisationsverfahren die vorstehend erwähnten ausgezeichneten Eigenschaften hat, und ein Bilderzeugungsverfahren, bei dem der Toner verwendet wird, bereitzustellen.
Eine Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines nichtmetallischen schwarzen Toners, der Tonerteilchen, die mindestens ein Hindemittelharz, einen Ruß und eine Organometallverbindung enthalten, und einen äußeren Zusatzstoff umfasst, wobei
die Tonerteilchen 10 bis 200 ppm mindestens einer Art eines Alkalimetallelements enthalten;
die Tonerteilchen mindestens eine Art einer Organometallverbindung enthalten, die aus Organoeisenverbindungen, Organoaluminiumverbindungen, Organochromverbindungen, Organozinkverbindungen, Organoborverbindungen und Organozirkoniumverbindungen ausgewählt ist;
die Tonerteilchen als Harzbestandteil ein Polyesterharz enthalten und
der nichtmetallische schwarze Toner
einen massegemittelten Teilchendurchmesser von 4 bis 11 μm,
die folgenden Verlusttangens tanδ, die durch das Verhältnis dielektrischer Verlustfaktor ε''/Dielektrizitätskonstante ε' bei Frequenzen von 5 × 10⁴ Hz und 10⁵ Hz gezeigt werden: tanδ(5 × 104 Hz) ≤ 0,0125 tanδ(105 Hz) ≤ 0,0105,einen Carr-Fließfähigkeitsindex von 50 oder mehr und
einen Carr-Flutbarkeitsindex von 65 oder mehr hat.
Eine andere Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Bilderzeugungsverfahrens mit
einem Entwicklungsschritt, bei dem ein elektrostatisches Latentbild, das durch ein Latentbildträgerelement getragen wird, zur Erzeugung eines Tonerbildes mit einem nichtmetallischen schwarzen Toner entwickelt wird;
einem Übertragungsschritt, bei dem das auf dem Latentbildträgerelement erzeugte Tonerbild über ein Zwischenübertragungsmedium oder ohne Zwischenübertragungsmedium auf ein Aufzeichnungsmaterial übertragen wird; und
einem Fixierschritt, bei dem das auf das Aufzeichnungsmaterial übertragene Tonerbild fixiert wird, wobei
der nichtmetallische schwarze Toner Tonerteilchen, die mindestens ein Bindemittelharz, einen Ruß und eine Organometallverbindung enthalten, und einen äußeren Zusatzstoff umfasst;
die Tonerteilchen 10 bis 200 ppm mindestens einer Art eines Alkalimetallelements enthalten;
die Tonerteilchen mindestens eine Art einer Organometallverbindung enthalten, die aus Organoeisenverbindungen, Organoaluminiumverbindungen, Organochromverbindungen, Organozinkverbindungen, Organoborverbindungen und Organozirkoniumverbindungen ausgewählt ist;
die Tonerteilchen als Harzbestandteil ein Polyesterharz enthalten und
der nichtmetallische schwarze Toner
einen massegemittelten Teilchendurchmesser von 4 bis 11 μm, die folgenden Verlusttangens tanδ, die durch das Verhältnis dielektrischer Verlustfaktor ε''/Dielektrizitätskonstante ε' bei Frequenzen von 5 × 10⁴ Hz und 10⁵ Hz gezeigt werden: tanδ(5 × 104 Hz) ≤ 0,0125 tanδ(105 Hz) ≤ 0,0105,einen Carr-Fließfähigkeitsindex von 50 oder mehr und
einen Carr-Flutbarkeitsindex von 65 oder mehr hat.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Zeichnung, die ein bevorzugtes Beispiel für ein Bilderzeugungsverfahren der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ist eine Zeichnung, die ein für Ausführungsform 1 angewendetes elektrisches Wechselfeld zeigt;
3 ist eine schematische Zeichnung, die ein Vollfarben-Bilderzeugungsgerät zeigt;
4 ist eine schematische Zeichnung, die ein anderes Bilderzeugungsgerät für die Verwirklichung eines Bilderzeugungsverfahrens der vorliegenden Erfindung zeigt;
5 ist eine schematische Zeichnung, die noch ein anderes Bilderzeugungsgerät für die Verwirklichung eines Hilderzeugungsverfahrens der vorliegenden Erfindung zeigt;
6 ist eine schematische Zeichnung, die noch ein anderes Bilderzeugungsgerät für die Verwirklichung eines Bilderzeugungsverfahrens der vorliegenden Erfindung zeigt;
7 ist eine schematische Zeichnung, die noch ein anderes Bilderzeugungsgerät für die Verwirklichung eines Hilderzeugungsverfahrens der vorliegenden Erfindung zeigt; und
8 ist eine schematische Zeichnung einer Einrichtung zur Messung des Zerteilungsgrades.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Als Ergebnis von Untersuchungen, die die Erfinder angestellt haben, ist in Bezug auf einen nichtmetallischen schwarzen Toner, der einen Ruß enthält, Folgendes gefunden worden.
Erstens kann die Dispergierbarkeit eines Rußes durch zweckmäßigen Zusatz einer vorgegebenen Organometallverbindung und eines Alkalimetallelements verbessert werden. Zweitens wird durch zweckmäßigen Zusatz eines Polyesterharzes, das Polarität zeigt, und eines Alkalimetallelements die Affinität eines Harzes zu einem Ruß erhöht und die Oberfläche des Rußes durch das Harz umhüllt und kann infolgedessen ferner eine Abnahme des Tonerwiderstandes, die der Leitfähigkeit des Rußes zuzuschreiben ist, ausreichend unterdrückt werden. Wegen dieser Wirkungen kann ein Toner bereitgestellt werden, der ein ausgezeichnetes (An)färbevermögen und in jeder Umgebung eine schnelle und ausgezeichnete elektrische Aufladbarkeit zeigt.
Da die Dispergierbarkeit des Rußes verbessert werden kann, kann außerdem ein Ruß mit einer niedrigen DBP-Ölabsorption und einem geringen Gehalt an mit Toluol extrahierbaren Bestandteilen angewendet werden. Obwohl der Ruß mit einem geringen Gehalt an mit Toluol extrahierbaren Bestandteilen eine Verschlechterung der Benetzbarkeit mit einem polymerisierbaren Monomer verursacht, kann wegen der geringen Zahl der die Polymerisation hemmenden funktionellen Gruppen sogar in dem Fall, dass ein Toner durch das Polymerisationsverfahren hergestellt wird, ein ausgezeichneter Toner hergestellt werden. Andererseits kann trotz der schlechteren Dispergierbarkeit des Rußes mit einer niedrigen DBP-Ölabsorption ein Toner hergestellt werden, der sogar in Umgebungen mit hoher Feuchtigkeit eine stabile elektrische Aufladbarkeit zeigt, was darauf zurückzuführen ist, dass der Ruß durch in der Luft enthaltene Feuchtigkeit kaum beeinflusst wird.
Infolgedessen ist gefunden worden, dass ein Toner erhalten werden kann, der im Vergleich zu einem Toner, der einen herkömmlichen Ruß enthält, ein ausgezeichnetes (An)färbevermögen und eine ausgezeichnete elektrische Aufladbarkeit zeigt.
Der nichtmetallische schwarze Toner der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass er als Harzbestandteil ein Polyesterharz, als Farbmittel einen Ruß, als Ladungssteuerungsmittel eine vorgegebene Organometallverbindung und ferner eine vorgegebene Menge eines Alkalimetalls enthält.
Gemäß eingehenden Untersuchungen, die die Erfinder der vorliegenden Erfindung angestellt haben, können wegen der Kombination eines Polyesterharzes mit einer geeigneten Menge eines Alkalimetallelements die Aufladegeschwindigkeit und die Sättigungsladungsmenge des Toners erhöht werden und kann außerdem die Wirkung des leitfähigen Rußes möglichst stark unterdrückt werden.
Obwohl die Ursache dafür nicht klar ist, nehmen die Erfinder der vorliegenden Erfindung Folgendes an.
Was die Aufladbarkeit des Toners anbetrifft, so wird angenommen, dass Carboxylgruppen, die das Polyesterharz enthält, die Aufladegeschwindigkeit erhöhen, und wird angenommen, dass OH-Gruppen, die das Polyesterharz enthält, die Wirkung einer Verminderung der Sättigungsladungsmenge haben.
Da Carboxylgruppen funktionelle Gruppen mit einer äußerst starken Polarität sind, assoziieren die Carboxylgruppen miteinander und bewirken, dass sich Polymerketten von den assoziierten Teilen bis zu ihren Rändern erstrecken. In dem Fall, dass z.B. zwei Carboxylgruppen miteinander assoziieren, wird der folgende Zustand:
angenommen und wird vermutlich ein stabiler Assoziationszustand erzeugt. Ferner wird in Anbetracht des Bindungswinkels der C-O-Bindung angenommen, dass vier oder mehr Carboxylgruppen unter Bildung eines Aggregats assoziiert sind. Das in dieser Weise gebildete Aggregat von assoziierten Carboxylgruppen verhält sich wie ein Loch (Defektelektron), so dass angenommen wird, dass das Aggregat leicht freie Elektronen aufnimmt, und folglich wird vermutet, dass die Carboxylgruppe die Wirkung einer Verbesserung der Aufladegeschwindigkeit des Toners hat. Solange der assoziierte Zustand aufrechterhalten wird, zeigt die Carboxylgruppe eine hohe Beständigkeit gegenüber einem Angriff von außen, und insbesondere tritt sogar in dem Fall, dass ein Wassermolekül zu einer koordinativen Anlagerung neigt, kaum so eine koordinative Anlagerung auf. Dies hat zur Folge, dass die Beständigkeit des Toners gegenüber Umwelteinflüssen hoch ist.
Was OH-Gruppen anbetrifft, so bilden die OH-Gruppen im Fall der Assoziation von zwei OH-Gruppen im Gegensatz zu Carboxylgruppen den folgenden Zustand:
und weisen eine stärkere Polarität auf als eine OH-Gruppe. Anders als im Fall der Assoziation von Carboxylgruppen können die OH-Gruppen nicht mit einer stabilen elektrischen Ladung vorhanden sein und werden leicht durch einen Angriff von außen beeinflusst. Dies hat zur Folge, dass eine leichte Beeinflussung der OH-Gruppen durch Wassermoleküle vermutet wird.
Durch Zusatz einer geeigneten Menge eines Alkalimetalls, das eine niedrige Elektronegativität zeigt, zu dem Polyesterharz, das so ein Aufladeverhalten hat, assoziieren OH-Gruppen des Polyesters und das Alkalimetall, das in den Tonerteilchen enthalten ist, und elektrische Ladungen können sogar an den Stellen, wo die OH-Gruppen assoziiert sind, stabil vorhanden sein, so dass die OH-Gruppen kaum durch Wassermoleküle beeinflusst werden und die Verminderung der elektrischen Sättigungsladungsmenge unterdrückt werden kann.
Das Folgende ist der Reaktionsmechanismus der Unterdrückung der Leitfähigkeit der Tonerteilchen. Ruß hat einen kleinen Teilchendurchmesser und eine Struktur, bei der Kohlenstoffatome in einem netzartigen Zustand angeordnet sind, so dass der Ruß eine niedrige Affinität zu einem Tonerharz zeigt und darin kaum dispergiert wird. In dem Fall, dass wie bei dem Toner der vorliegenden Erfindung ein Alkalimetallelement zugesetzt wird, wirkt das Alkalimetallelement jedoch als Puffer zwischen dem Tonerharz und dem Ruß und wird die Affinität zwischen dem Harz und dem Ruß erhöht. Da der Ruß vorhanden sein kann, während er von dem Harz umgeben ist, und seine Dispergierbarkeit in den Tonerteilchen erhöht wird, kann infolgedessen ein ungleichmäßiges Vorhandensein des Rußes an der Oberfläche des Toners unterdrückt werden und kann auch eine Freisetzung des Rußes unterdrückt werden. Außerdem ist der Ruß sogar in dem Fall, dass er an der Oberfläche von Tonerteilchen vorhanden ist, von dem Harz umgeben, so dass eine Ableitung elektrischer Ladung verhindert wird und eine Zunahme dar Leitfähigkeit der Tonerteilchen unterdrückt werden kann. Dies hat zur Folge, dass ein Toner mit schneller und ausgezeichneter Aufladbarkeit erhältlich ist.
Obwohl die einzelnen Ursachen nicht klar sind, wird ferner in dem Fall, dass einem Toner ein Ruß und eine vorgegebene Organometallverbindung zusammen mit einem Alkalimetallelement zugesetzt werden, die Dispergierbarkeit der Organometallverbinduag und des Rußes verbessert und werden nicht nur das (An)färbevermögen und die Aufladbarkeit verbessert, wie vorstehend beschrieben wurde, sondern wird auch eine Verbesserung des Übertragungsverhaltens und der Fließfähigkeit des Toners festgestellt.
Infolgedessen wird die Durchführung einer ausgezeichneten und gleichmäßigen Aufladung des Toners mit einem Aufladeelement er laubt und können Farbbilder mit einer ausgezeichneten Fähigkeit zur Wiedergabe von Halbtönen erhalten werden.
Wie vorstehend beschrieben wurde, ist Ruß ein Pigment, das im Vergleich zu anderen Pigmenten schwer zu dispergieren ist. Da insbesondere im Fall der Herstellung eines Toners durch das Polymerisationsverfahren keine ausreichende Scherkraft ausgeübt werden kann, ist es äußerst schwierig gewesen, eine Freisetzung des Rußes oder ein ungleichmäßiges Dispergieren, z.B. ein ungleichmäßiges Vorhandensein, des Rußes an der Toneroberfläche zu unterdrücken. Da ein Ruß mit einer niedrigen DBP-Ölabsorption wie der Ruß, der für die vorliegende Erfindung vorzugsweise zu verwenden ist, besonders stark so eine Tendenz zeigt und einer Verbesserung des (An)färbevermögens kaum in einer mit dem Aufladeverhalten eines Toners verträglichen Weise genügt, wird dieser Ruß kaum für einen Toner für Elektrophotographie verwendet.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird durch geeigneten Zusatz einer vorgegebenen Organometallverbindung und eines Alkalimetallelements die Dispergierbarkeit von Ruß verbessert und wird ferner durch geeigneten Zusatz eines Polyesterharzes und eines Alkalimetallelements die Ableitung elektrischer Ladungen eines Toners, die einem Ruß zuzuschreiben ist, mit Erfolg ausreichend unterdrückt.
Was einen vorzuziehenden Ruß anbetrifft, der für die vorliegende Erfindung zu verwenden ist, so beträgt sein mittlerer Primärteilchendurchmesser 13 bis 55 nm, hat er einen pH-Wert von 7 oder darüber, beträgt der Gehalt an flüchtigen Bestandteilen 1% oder weniger, beträgt die DBP-Ölabsorption 20 bis 100 ml/100 g, beträgt der Gehalt an mit Toluol extrahierbaren Bestandteilen 0,1% oder weniger, beträgt der Siebrückstand 250 ppm oder weniger und beträgt die Schüttdichte 650 g/l oder weniger.
Wie vorstehend beschrieben wurde, beträgt der mittlere Primärteilchendurchmesser des Rußes der vorliegenden Erfindung vorzugsweise 13 bis 55 nm und insbesondere 25 bis 50 nm. Wenn der mittlere Primärteilchendurchmesser kleiner als 13 nm ist, wird sogar im Fall der Verwendung einer vorgegebenen Organometallverbindung, die für die vorliegende Erfindung anzuwenden ist, kaum ein gleichmäßiges Dispergieren erzielt und tritt leicht eine Freisetzung des Rußes an der Toneroberfläche auf. Wenn der mittlere Primärteilchendurchmesser des Rußes andererseits größer als 55 nm ist, ist das (An)färbevermögen sogar in dem Fall, dass der Ruß ausgezeichnet dispergiert ist, ungenügend, und wenn eine große Menge des Rußes verwendet wird, um das (An)färbevermögen zu verbessern, nimmt die Ladungsmenge des Toners ab.
Der Ruß für die vorliegende Erfindung hat vorzugsweise einen pH-Wert von 7 oder darüber und insbesondere von 7,5 bis 10,5. Dass der pH-Wert niedriger als 7 ist, bedeutet, dass eine große Menge von funktionellen Gruppen wie z.B. Carboxylgruppen zurückgeblieben ist, wobei in diesem Fall die Assoziation von Carboxylgruppen stabil wird, der Ruß leicht dazu neigt, an der Toneroberfläche vorhanden zu sein und die Gleichmäßigkeit flächenhafter Bilder bei hoher Feuchtigkeit verschlechtert wird. Wenn der pH-Wert andererseits viel zu hoch ist, besteht die Neigung, dass der Ruß leicht zu der Toneroberfläche freigesetzt wird, so dass der pH-Wert vorzugsweise 10,5 oder weniger beträgt.
Der Ruß für die vorliegende Erfindung hat vorzugsweise einen Gehalt an flüchtigen Bestandteilen von nicht mehr als 1% und insbesondere nicht mehr als 0,8%. Dass der Gehalt an flüchtigen Bestandteilen 1% überschreitet, bedeutet, dass an der Oberfläche des Rußes viele funktionelle Gruppen vorhanden sind. In dem Fall, dass so ein Ruß verwendet wird, wird nicht nur während der Herstellung eines Toners durch das Polymerisationsverfahren die Polymerisation gehemmt, sondern besteht auch die Neigung, dass der Ruß an der Toneroberfläche leicht ungleichmäßig vorhanden ist, so dass sich die Gleichmäßigkeit flächenhafter Bilder bei hoher Feuchtigkeit leicht verschlechtert.
Der Ruß für die vorliegende Erfindung hat vorzugsweise eine DBP-Ölabsorption von 20 bis 100 ml/100 g und insbesondere von 30 bis 60 ml/100 g. Wenn die DBP-Ölabsorption 100 ml/100 g überschreitet, besteht die Neigung, dass der Ruß leicht an der Toneroberfläche vorhanden ist, so dass sich insbesondere das Übertragungsverhalten des Toners verschlechtert und das (An)färbevermögen kaum verbessert wird. In dem Fall, dass die DBP-Ölabsorption andererseits weniger als 20 ml/100 g beträgt, ist die Dispergierbarkeit des Rußes in den Tonerteilchen ungenügend, so dass (An)färbevermögen und Ladungsmenge des Toners leicht abnehmen.
Ferner ist es vorzuziehen, dass der Ruß, der für die vorliegende Erfindung zu verwenden ist, eine kleine spezifische Oberfläche hat und im Vergleich zu einem Ruß, der im Allgemeinen für den herkömmlichen Toner verwendet wird, einen geringeren Gehalt an mit Toluol extrahierbaren Bestandteilen hat. Da der Ruß, der eine kleine spezifische Oberfläche und einen geringeren Gehalt an mit Toluol extrahierbaren Bestandteilen hat, eine geringe Zahl von die Polymerisation hemmenden funktionellen Gruppen enthält, ist die Polymerisationshemmung (Polymerisationsinhibierung) gering und kann sogar im Fall der Herstellung eines Toners durch das Polymerisationsverfahren ein Toner mit einer scharfen Teilchendurchmesserverteilung erhalten werden.
Was den Ruß, der für die vorliegende Erfindung zu verwenden ist, anbetrifft, so beträgt infolgedessen die durch Stickstoffabsorption gemessene spezifische Oberfläche vorzugsweise 100 m²/g oder weniger, insbesondere 30 bis 90 m²/g und vor Allem 40 bis 90 m²/g und beträgt der Gehalt an mit Toluol extrahierbaren Bestandteilen vorzugsweise 0,1% oder weniger und insbesondere 0,05% oder weniger.
In dem Fall, dass die durch Stickstoffabsorption gemessene spezifische Oberfläche des Rußes 100 m²/g überschreitet, wird die Polymerisation leicht gehemmt. Ferner ist in dem Fall, dass der Ruß einen 0,1% überschreitenden Gehalt an mit Toluol extrahierbaren Bestandteilen hat, an der Rußoberfläche eine große Zahl von die Polymerisation hemmenden funktionellen Gruppen vorhanden, so dass im Fall der Herstellung des Toners durch das Polymerisationsverfahren kaum ein Toner mit einer scharfen Teilchendurchmesserverteilung erhalten wird und der Ruß dazu neigt, dass er an den Toneroberflächen ungleichmäßig vorhanden ist, was in sehr feuchten Umgebungen zu einer mangelhaften Bildübertragung führt.
Der Siebrückstand des Rußes der vorliegenden Erfindung beträgt vorzugsweise 250 ppm oder weniger, insbesondere 100 ppm oder weniger und vor Allem 50 ppm oder weniger. Dass der Siebrückstand 250 ppm überschreitet, bedeutet, dass eine große Menge von agglomeriertem Ruß vorhanden ist, wobei es nicht nur schwierig ist, den agglomerierten Ruß in einem Toner fein zu dispergieren (verteilen), sondern der agglomerierte Ruß auch leicht an der Toneroberfläche freigesetzt wird. In diesem Fall wird die Ladungsmenge des Toners bei hoher Feuchtigkeit leicht vermindert und wird die Gleichmäßigkeit flächenhafter Bilder leicht verschlechtert.
Die Schüttdichte des Rußes der vorliegenden Erfindung beträgt vorzugsweise 650 g/Liter oder weniger und insbesondere 500 g/Liter oder weniger. Wenn die Schüttdichte 650 g/Liter überschreitet, wird kaum ein gleichmäßiges Dispergieren des Rußes erzielt und wird leicht eine Freisetzung zu der Toneroberfläche verursacht. In diesem Fall wird die Ladungsmenge bei hoher Feuchtigkeit leicht vermindert.
Zur verträglichen Erzielung einer hohen Bilddichte und einer hohen Aufladungsstabilität im Rahmen der vorliegenden Erfindung beträgt der Rußgehalt in den Tonerteilchen vorzugsweise 0,8 bis 20 Masse% und insbesondere 2 bis 15 Masse%.
In dem Fall, dass der Rußgehalt weniger als 0,8 Masse% beträgt, wird das (An)färbevermögen als Toner niedrig und wird es schwierig, eine hohe Bilddichte zu erzielen. In dem Fall, dass der Rußgehalt 20 Masse% überschreitet, wird sogar in dem Fall, dass der Ruß zusammen mit einem Alkalimetallelement, einer vorgegebenen Organometallverbindung und ferner einem Polyesterharz der vorliegenden Erfindung zugesetzt wird, kaum ein gleichmäßiges Dispergieren des Rußes erzielt und kann die Leitfähigkeit des resultierenden Toners nicht ausreichend unterdrückt werden, was zu einer ungenügenden Erfüllung der Zwecke der vorliegenden Erfindung führt.
Als Alkalimetallelemente, die für die vorliegende Erfindung anwandbar sind, sind Kalium und Natrium vorzuziehen, und unter dem Gesichtspunkt der Elektronegativität in Bezug auf den Assoziationszustand eines Polyesterharzes und eines Rußes und der Atomgröße in Bezug auf die Dispergierbarkeit einer Organometallverbindung und eines Rußes ist Kalium am meisten vorzuziehen.
Der Alkalimetallgehalt in den Tonerteilchen, der für die vorliegende Erfindung anzuwenden ist, beträgt 10 bis 200 ppm und vorzugsweise 20 bis 170 ppm. Wenn der Alkalimetallgehalt weniger als 10 ppm beträgt, können ausreichende Wirkungen wie z.B. eine Verbesserung der Dispergierbarkeit und eine Unterdrückung der Leitfähigkeit eines Rußes nicht erzielt werden, was zu einer niedrigen Ladungsmenge und einer breiten Verteilung führt und unerwünschte Erscheinungen wie z.B. Schleierbildung, Verstreuen und Verschlechterung des Übertragungsverhaltens verursacht. Wenn der Alkalimetallgehalt andererseits höher als 200 ppm ist, wird der Anteil eines Alkalimetalls, das in Form eines Alkalimetallhydroxids vorhanden ist, bei hoher Feuchtigkeit erhöht, so dass der Toner feuchtigkeitsempfindlich wird, nimmt die Ladungsmenge ab und werden wie im Fall eines niedrigen Alkalimetallgehalts unerwünschte Erscheinungen wie z.B. Schleierbildung, Verstreuen und Verschlechterung des Übertragungsverhaltens verursacht.
Das Verhältnis A/B, worin A (ppm) den auf die Masse der Tonerteilchen bezogenen Alkalimetallgehalt und B (Masse%) den Rußgehalt bezeichnet, beträgt vorzugsweise 1 bis 45 und insbesondere 2 bis 30.
Für das Verfahren, durch das Tonerteilchen ein Alkalimetallelement zugesetzt wird, gibt es keine besondere Einschränkung, und zur Erzielung erwünschter Wirkungen im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren wirksam, bei dem das Alkalimetallelement zuerst dem Ruß und dann einem Toner zugesetzt wird. Da durch, dass das Alkalimetallelement dem Ruß zugesetzt wird, wird die Fließfähigkeit des Rußes, der eine hohe Agglomerationsneigung zeigt, erhöht, so dass die Dispergierbarkeit des Rußes in dem Toner verbessert werden kann. Das heißt, die Verbesserung der Dispergierbarkeit des Rußes in dem Toner ist vermutlich darauf, dass das Alkalimetall ionisiert wird, so dass es kationisch wird, während der Ruß gebrannt wird, und auf eine Unterdrückung der Agglomeration des Rußes selbst durch Abstoßung der elektrischen Ladung des Alkalimetalls zurückzuführen. In dem Fall, dass einem Ruß ein Alkalimetallelement zugesetzt wird, wird der auf die Masse des Rußes bezogene Alkalimetallgehalt in dem Ruß vorzugsweise derart eingestellt, dass er 50 bis 1000 ppm beträgt. Durch Einstellung des Alkalimetallgehalts in dem definierten Bereich wird der Alkalimetallgehalt in den Tonerteilchen leicht im Bereich von 10 bis 200 ppm gehalten und kann die Dispergierbarkeit des Rußes besonders erwünscht sein. In dem Fall, dass der Alkalimetallgehalt in dem Ruß außerhalb des Bereichs von 50 bis 1000 ppm liegt, werden leicht unerwünschte Erscheinungen verursacht, die denen ähnlich sind, die in dem Fall verursacht werden, dass der Alkalimetallgehalt in den Tonerteilchen außerhalb des Bereichs von 10 bis 200 ppm liegt. Mit anderen Worten, wenn der Alkalimetallgehalt in dem Ruß weniger als 50 ppm beträgt, kann eine Verbesserung der Dispergierbarkeit des Rußes, die ein Hauptzweck der vorliegenden Erfindung ist, nicht richtig erzielt werden. Wenn der Gehalt andererseits mehr als 1000 ppm beträgt, wird die Aufladbarkeit des Rußes zu stark erhöht, wodurch im Einzelnen im Fall der Herstellung eines Toners durch das Polymerisationsverfahren die Polymerisation gehemmt werden kann, im Fall der Verwendung so eines Rußes für einen Toner mit negativer Ladung der Anteil, in dem ein Toner, der die entgegengesetzte Ladung trägt, vorhanden ist, erhöht werden kann oder Schleierbildung und Verstreuen eines Toners verursacht werden können.
Die Organometallverbindung, die für die vorliegende Erfindung zu verwenden ist, ist unter dem Gesichtspunkt der Eigenschaften eines Elektronendonators notwendigerweise eine, die aus einer Organoeisenverbindung, einer Organoaluminiumverbindung, einer Organochromverbindung, einer Organozinkverbindung, einer Organoborverbindung und einer Organozirkoniumverbindung ausgewählt ist, wobei insbesondere eine Organoeisenverbindung, eine Organoaluminiumverbindung oder eine Organozinkverbindung vorzuziehen ist. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist z.B. unter einer Organoeisenverbindung eine organische Verbindung zu verstehen, die das Element Eisen enthält und eine Verbindung sein kann, die noch ein anderes Metall enthält, wobei in Bezug auf die anderen Organometallverbindungen das Gleiche gilt.
Als Organometallverbindung, die für die vorliegende Erfindung zu verwenden ist, ist eine vorzuziehen, die die Funktion eines Ladungssteuerungsmittels ausüben kann, wobei unter dem Gesichtspunkt der Bereitstellung eines Toners mit einer hohen und gleichmäßigen elektrischen Ladung eine Metallverbindung auf Azobasis oder eine Hydroxycarbonsäure-Metallverbindung vorzuziehen ist.
Mit einer Organometallverbindung außer der Metallverbindung auf Azobasis und der Hydroxycarbonsäure-Metallverbindung wird kaum eine gleichmäßige und hohe Aufladbarkeit erzielt und können leicht eine dünne Bilddichte und Schleierbildung aufgrund übermäßiger Aufladung und Schleierbildung, Verstreuen und eine Verschlechterung des Übertragungsverhaltens, die auf eine niedrige Ladung zurückzuführen sind, verursacht werden.
Der Organometallverbindungsgehalt in einem Tonerteilchen beträgt im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorzugsweise 0,1 bis 8,0 Masse% und insbesondere 0,3 bis 6,0 Masse%. Innerhalb dieser Bereiche wird eine ausgezeichnete Dispergierbarkeit von Ruß aufrechterhalten und kann eine gleichmäßige und hohe Aufladung erzielt werden.
Das Verhältnis A/C, worin A (ppm) den auf die Masse der Tonerteilchen bezogenen Alkalimetallgehalt und C (Masse%) den Organometallverbindungsgehalt bezeichnet, beträgt vorzugsweise 5 bis 200 und insbesondere 7 bis 160.
Als Metallverbindung auf Azobasis, die für die vorliegende Erfindung zu verwenden ist, wird vorzugsweise eine Verbindung mit einer durch die folgende Strukturformel (1) definierten Struktur angewendet. Formel (1)
worin M ein Metallelement bezeichnet; R₁ und R₃ ein Wasserstoffatom, eine C₁- bis C₁₈-Alkylgruppe, eine C₂- bis C₁₈-Alkenylgruppe, eine Sulfonamidgruppe, eine Mesylgruppe, eine Sulfonsäuregruppe, eine Carboxyestergruppe, eine Hydroxylgruppe, eine C₁- bis C₁₈-Alkoxylgruppe, eine Acetylaminogruppe, eine Benzoylaminogruppe oder ein Halogenatom bezeichnen; R₁ und R₃ gleich oder verschieden sein können; n und n' eine ganze Zahl von 1 bis 3 bezeichnen; R₂ und R₄ ein Wasserstoffatom oder eine Nitrogruppe bezeichnen; R₂ und R₄ gleich oder verschieden sein können; R₅ und R₆ ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom, eine Nitrogruppe, eine Carboxylgruppe, eine Anilidgruppe, eine C₁- bis C₁₈-Alkylgruppe, eine Alkenylgruppe, eine Aralkylgruppe, eine Alkoxylgruppe, eine Arylgruppe, eine Carboxyestergruppe oder die folgende Gruppe:
(worin x ein Wasserstoffatom, eine C₁- bis C₁₈-Alkylgruppe, eine C₁- bis C₁₈-Alkoxylgruppe, eine Nitrogruppe oder ein Halogenatom bezeichnet und m eine ganze Zahl von 1 to 3 bezeichnet) bezeichnen; R₅ und R₆ gleich oder verschieden sein können und A^⊕ ein Kation wie z.B. ein Wasserstoffion und ein Ammoniumion oder ihre Mischung bezeichnet.
Als Nächstes wird die Hydroxycarbonsäure-Metallverbindung beschrieben, die für die vorliegende Erfindung zu verwenden ist. Beispiele für die zu verwendende Hydroxycarbonsäure sind Äpfelsäure, Dimethylolbutansäure, Weinsäure, Citronensäure, Salicylsäure und Hydroxynaphthoesäure. von ihnen sind Alkylsalicylsäure und Dialkylsalicylsäure, die eine Alkylgruppe mit fünf oder weniger Kohlenstoffatomen haben, vorzuziehen, wobei vor allem 3,5-Dialkylsalicylsäure vorzuziehen ist. Die Verwendung einer tert.-Butylgruppe als Alkylgruppe ist am meisten vorzuziehen.
Ferner sind 2-Hydroxy-3-naphthoesäure, C_≤5-Alkyl-2-hydroxy-3-naphthoesäure und 5,6,7,8-Tetrahalogen-2-hydroxy-3-naphthoesäure Beispiele für andere Verbindungen.
Das Metallatom, das in der Hydroxycarbonsäure-Metallverbindung enthalten ist, ist Aluminium, Zink, Chrom oder Eisen, und gemäß den Untersuchungen, die die Erfinder angestellt haben, sind Aluminium und Zink mehr vorzuziehen.
Es ist ferner vorzuziehen, dass die Hydroxycarboasäure-Metallverbindung und die vorstehend beschriebene Metallverbindung auf Azobasis gleichzeitig verwendet werden, wobei in diesem Fall eine Hydroxycarbonsäure-Metallverbindung verwendet werden kann, die zusätzlich zu den erwähnten Metallatomen Cobalt, Nickel, Kupfer oder Zirkonium enthält. In dem Fall, dass die Hydroxycarbonsäure-Metallverbindung und die vorstehend beschriebene Metallverbindung auf Azobasis gleichzeitig verwendet werden, wird die Dispergierwirkung auf einen Ruß weiter erhöht.
Es ist möglich, dass als Bindemittelharz für die vorliegende Erfindung nicht nur ein Polyesterharz verwendet wird, sondern auch zusammen mit einem Polyesterharz die folgenden Harze verwendet werden. Die Harze, die zusammen mit einem Polyesterharz zu verwenden sind, umfassen beispielsweise Styrol(co)polymere wie z.B. Polystyrol, Styrol-Butadien-Copolymer und Styrol- Acrylsäure-Copolymer; Polyethylen-Ethylenacetat-Vinyl-Copolymer, Phenolharz, Epoxyharz, Acrylphthalatharz, Polyamidharz, Polyesterharz und Maleinsäureharz.
Zuerst wird Polyesterharz im Einzelnen beschrieben.
Als zweiwertige Säurekomponente zur Bildung des Polyesterharzes, das für die vorliegende Erfindung vorzugsweise zu verwenden ist, können beispielsweise aromatische Dicarbonsäuren wie z.B. Terephthalsäure, Isophthalsäure, Phthalsäure, Diphenyl-p,p'-dicarbonsäure, Naphthalin-2,7-dicarbonsäure, Naphthalin-2,6-dicarbonsäure, Diphenylmethan-p,p'-dicarbonsäure, Benzophenon-4,4'-dicarbonsäure und 1,2-Diphenoxyethan-p,p'-dicarbonsäure verwendet werden, und außer diesen Säuren können Maleinsäure, Fumarsäure, Glutarsäure, Cyclohexandicarbonsäure, Bernsteinsäure, Malonsäure, Adipinsäure, Mesaconsäure, Itaconsäure, Citraconsäure, Sebacinsäure und ihre Anhydride oder ihre Niederalkylester verwendet werden.
Beispiele für zweiwertige Alkohole sind Diole mit der folgenden Formel (3): Formel (3)
worin R₁ eine C₂- bis C₅-Alkylengruppe bezeichnet; x und y positive Zahlen bezeichnen und 2 ≤ x + y ≤ 6. Zu den verwendbaren Diolen gehören beispielsweise Polyoxypropylen(2.2)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propan, Polyoxyethylen(2.0)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propan, Polyoxypropylen(6.0)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propan und Polyoxypropylen(1.3)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propan.
Beispiele für andere zweiwertige Alkohole sind die folgenden: Diole wie z.B. Ethylenglykol, Diethylenglykol, Triethylenglykol, 1,2-Propylenglykol, 1,3-Propylenglykol, 1,4-Butandiol, Neopentylglykol und 1,4-Butendiol; 1,4-Bis(hydroxymethyl)cyclohexan und Bisphenol A und hydriertes Bisphenol A.
Das Polyesterharz kann unter Verwendung einer mindestens dreiwertigen Carbonsäurekomponente vernetzt werden. Als vernetzende Komponenten können Trimellithsäure, Tri-n-ethyl-1,2,4-tricarboxylat, Tri-n-butyl-1,2,4-tricarboxylat, Tri-n-hexyl-1,2,4-tricarboxylat, Triisobutyl-1,2,4-benzoltricarboxylat, Tri-n-octyl-1,2,4-benzoltricarboxylat und Tri-2-ethylhexyl-1,2,4-benzoltricarboxylat verwendet werden. Die vernetzenden Komponenten sind jedoch nicht auf diese beschränkt, und es sind andere mindestens dreiwertige Carbonsäure- oder Alkoholkomponenten verwendbar.
Als Herstellungsverfahren zur Bildung des Polyesterharzes, das für die vorliegende Erfindung verwendet wird, können die folgenden Herstellungsverfahren angewendet werden.
Zuerst wird ein lineares Kondensat hergestellt, und während der Herstellung wird die Molmasse derart gesteuert, dass die Säurezahl und die Hydroxylzahl bei Werten gehalten werden, die 1,5- bis 3-mal so hoch sind wie die gewünschten Werte, und gleichzeitig wird die Kondensationsreaktion so langsam und allmählich durchgeführt, dass die Molmasse gleichmäßig gemacht wird, wobei die Reaktion z.B. folgendermaßen gesteuert wird: (i) Die Reaktion wird für eine lange Dauer bei niedriger Temperatur durchgeführt; (ii) die Menge eines Veresterungsmittels wird vermindert; (iii) es wird ein Veresterungsmittel mit einem niedrigen Reaktionsvermögen verwendet oder (iv) diese Verfahren werden kombiniert. Danach werden unter den vorliegenden Bedingungen ferner eine vernetzende Säurekomponente und nötigenfalls ein Veresterungsmittel zugesetzt, um die Reaktion zur Herstellung eines dreidimensionalen Kondensats durchzuführen. Ferner wird die Temperatur erhöht, und die Reaktion wird für eine lange Dauer so langsam durchgeführt, dass die Molmassenverteilung gleichmäßig gemacht wird und die Vernetzungsreaktion gefördert wird, und die Reaktion wird beendet, wenn die Hydroxylzahl oder die Säurezahl oder der Schmelzindex auf seinen gewünschten Wert abgenommen hat, wodurch ein Polyesterharz erhalten wird.
Das Polyesterharz, das für die vorliegende Erfindung zu verwenden ist, hat vorzugsweise eine Säurezahl von 5 bis 30 mg KOH/g und eine Hydroxylzahl von 40 mg KOH/g oder weniger. Wenn die Säurezahl des Polyesterharzes kleiner als 5 mg KOH/g ist, kann keine schnelle und hohe Aufladbarkeit erzielt werden, und wenn die Säurezahl andererseits höher als 30 mg KOH/g ist, wird leicht eine übermäßige Aufladung verursacht und werden bei niedriger Feuchtigkeit leicht Schleierbildung und eine Verschlechterung der Bilddichte verursacht. Wenn andererseits die Hydroxylzahl höher als 40 mg KOH/g ist, wird der Toner bei hoher Feuchtigkeit feuchtigkeitsempfindlich und besteht die Neigung, dass leicht unerwünschte Erscheinungen wie Schleierbildung, Verstreuen von Toner o.dgl., die auf eine Abnahme der elektrostatischen Ladungsmenge zurückzuführen sind, verursacht werden.
In dem Fall, dass für das Bindemittelharz eines Toners als Hauptbestandteil ein Harzbestandteil, der kein Polyesterharz ist, und als zusätzlicher Bestandteil das Polyesterharz verwendet wird, wird die Säurezahl des Polyesterharzes vorzugsweise auf 5 bis 40 mg KOH/g eingestellt und vorzugsweise derart eingestellt, dass die Säurezahl des erhaltenen Toners bei 5 bis 30 mg KOH/g gehalten wird.
In dem Fall, dass bei der Herstellung eines Toners durch das Polymerisationsverfahren ein Polyesterharz zugesetzt wird, ist in dem Fall, dass die Säurezahl des Polyesterharzes 30 mg KOH/g überschreitet, die Affinität der Polyestermoleküle zueinander zu hoch, um in einem polymerisierbaren Monomer gelöst zu werden, so dass die Herstellung einer gleichmäßigen polymerisierbaren Monomermischung lange dauert, und folglich ist so eine Säurezahl unerwünscht.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung beträgt die massegemittelte Molmasse (Mw) eines Harzbestandteils eines Toners in der durch GPC (Gel-Permeationschromatographie) ermittelten Molmassenverteilung vorzugsweise 5000 bis 1.000.000 und insbesondere 7000 bis 500.000. Wenn das Verhältnis (Mw/Mn) der massegemittelten Molmasse (Mw) zu der anzahlgemittelten Molmasse (Mn) vorzugsweise 2 bis 100 und insbesondere 3 bis 50 beträgt, kann ein weiter Spielraum für das Fixieren erzielt werden und kann die Verun reinigung eines Bauteils bzw. Elements wie z.B. eines Toneraufladeelements unterdrückt werden, und dies ist infolgedessen erwünscht.
In dem Fall, dass die massegemittelte Molmasse (Mw) eines Harzbestandteils eines Toners weniger als 5000 beträgt, wird der von Abschmutzung freie Bereich an der Seite hoher Temperaturen eingeengt und wird gleichzeitig leicht eine Verunreinigung eines Bauteils bzw. Elements wie z.B. eines Toneraufladeelements verursacht, was zu einer schlechteren Aufladung eines Toners führt. In dem Fall, dass die massegemittelte Molmasse (Mw) 1.000.000 überschreitet, verschlechtert sich das Fixierverhalten eines Toners.
Ferner wird in dem Fall, dass das Mw/Mn-Verhältnis eines Harzbestandteils eines Toners weniger als 2 beträgt, der Temperaturbereich, der ein Fixieren erlaubt, deutlich eingeengt. Wenn das Mw/Mn-Verhältnis 100 überschreitet, liefert in dem Fall, dass der Toner als schwarzer Toner für eine Vollfarbenbilderzeugung verwendet wird, der schwarze Farbbereich bei einem Bild den Eindruck eines matten Farbtons und scheint bei einem Vollfarbenbild unverträglich zu sein, und dies ist infolgedessen unerwünscht.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann zur Verbesserung der Abtrennbarkeit von einem Fixierelement während des Heißfixierens ein Wachsbestandteil zugesetzt werden. Als Wachsbestandteil sind z.B. die folgenden verwendbar: aliphatisches Kohlenwasserstoffwachs, Oxide von aliphatischem Kohlenwasserstoffwachs, Esterwachs, Fettsaureester, gesättigte geradkettige Fettsäuren, ungesättigte Fettsäuren, gesättigte Alkohole, mehrwertige Alkohole, Fettsäureamide, gesättigte Fettsäurebisamide, ungesättigte Fettsäureamide und aromatische Bisamide. Von diesen sind die Verbindungen, die vorzugsweise als Wachsbestandteil zu verwenden sind, Esterwachs mit einer langkettigen Alkylgruppe und seine modifizierten Produkte (z.B. Oxide und Pfropfprodukte), aliphatisches Kohlenwasserstoffwachs und Oxide von aliphatischem Kohlenwasserstoffwachs. Es sind diejenigen Verbindungen erwünscht, die eine durch die Ring-und-Kugel-Methode (JIS K 2531) gemessene Erweichungstemperatur von 40 bis 130°C und vorzugsweise 50 bis 120°C haben. In dem Fall, dass die Erweichungstemperatur unter 40°C liegt, sind die Beständigkeit gegen Zusammenbacken und die Formbeständigkeit eines Toners ungenügend, und in dem Fall, dass die Erweichungstemperatur 130°C überschreitet, ist die Wirkung der Verbesserung der Abtrennbarkeit ungenügend.
Der Gehalt an dem Wachsbestandteil in einem Toner beträgt vorzugsweise 1 bis 30 Masse% und insbesondere 2 bis 20 Masse%. In dem Fall, dass der Gehalt an dem Wachsbestandteil weniger als 1 Masse% beträgt, ist die Wirkung des Zusatzes des Wachsbestandteils auf eine Verbesserung der Abtrennbarkeit von einem Fixierelement ungenügend. In dem Fall, dass der Gehalt 30 Masse% überschreitet, nimmt die Menge des auf der Toneroberfläche vorhandenen Wachsbestandteils zu und besteht die Neigung, dass ein Bauteil bzw. Element wie z.B. ein Toneraufladeelement leicht verunreinigt wird, und dies ist infolgedessen unerwünscht.
Im Einzelnen ist es zweckmäßig, dass als Esterwachs mit langkettigen Alkylgruppen ein Esterwachs mit der folgenden allgemeinen Formel verwendet wird: R₁-COO-R₂ worin R₁ und R₂ jeweils eine C₁₅- bis C₄₅-Alkylgruppe bezeichnen.
Das Esterwachs, das für die Verwendung als Esterwachs mit langkettigen Alkylgruppen besonders erwünscht ist und durch die vorstehend beschriebene allgemeine Formel definiert wird, wird im Allgemeinen aus einer höheren Alkoholkomponente und einer höheren Carbonsäurekomponente synthetisiert. Die höhere Alkoholkomponente und die höhere Carbonsäurekomponente sind üblicherweise von Naturstoffen abgeleitet und bestehen im Allgemeinen aus Mischungen mit einer geraden Zahl von Kohlenstoffatomen. Wenn die Mischungen als solche verestert werden, werden außer der gewünschten Esterverbindung zusätzlich verschiedene Arten von Nebenprodukten mit ähnlicher Struktur hergestellt, so dass die Eigenschaften eines Toners beeinträchtigt werden kön nen. Aus diesem Grund ist es erwünscht, ein Esterwachs zu verwenden, das erhalten wird, indem die Ausgangsmaterialien und die hergestellten Produkte durch Lösungsmittelextraktions- und Vakuumdestillationsverfahren verfeinert bzw. gereinigt werden.
Ferner ist es im Rahmen der vorliegenden Erfindung besonders erwünscht, dass ein Wachsbestandteil verwendet wird, der ein Esterwachs umfasst, das Esterverbindungen der verstehend beschriebenen Formel enthält und in dem Esterverbindungen mit derselben Gesamtzahl von Kohlenstoffatomen in einer Menge von 50 bis 95 Masse% enthalten sind.
Wenn der Gehalt an den Esterverbindungen mit derselben Gesamtzahl von Kohlenstoffatomen weniger als 50 Masse% beträgt, wird eine komplizierte Kristallpolymorphie verursacht und nimmt die Erstarrungstemperatur ab, so dass im Fall des Zusatzes des Esterwachses zu einem Toner das Esterwachs zu unerwünschten Erscheinungen wie z.B, einer Verschlechterung der Beständigkeit eines Toners gegen Zusammenbacken und einem schlechteren Entwicklungsverhalten führen kann. Ferner wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung in dem Fall, dass die vorstehend beschriebenen Esterverbindungen verwendet werden, kaum eine erwünschte Fließfähigkeit eines Toners erhalten und wird leicht eine Schicht- bzw. Filmbildung auf Tonerträgerteilchen und auf der Oberfläche eines lichtempfindlichen Elements, die dem Esterwachs zuzuschreiben ist, verursacht, was eine Verminderung der Menge der triboelektrischen Ladungen auf dem Toner und Schwierigkeiten bei der kontinuierlichen Erzielung einer ausreichenden Menge der triboelektrischen Ladungen zur Folge hat.
Ferner beträgt der Gehalt an den Esterverbindungen mit derselben Gesamtzahl von Kohlenstoffatomen insbesondere 55 bis 95 Masse% und vor Allem 60 bis 95 Masse%. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es erwünscht, dass ein Esterwachs verwendet wird, dessen Gesamtgehalt an Esterverbindungen, die Esterverbindungen, die dieselbe Gesamtzahl von Kohlenstoffatomen haben wie die Esterverbindung, die in der größten Menge enthalten ist, und andere Esterverbindungen mit einer Gesamtzahl von Kohlenstoff atomen, die sich um ±2 von der Gesamtzahl der Kohlenstoffatome der Esterverbindung, die in der größten Menge enthalten ist, unterscheidet, umfassen, vorzugsweise 80 bis 95 Masse% und insbesondere 90 bis 95 Masse% beträgt.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird der Gehalt an den Esterverbindungen mit derselben Gesamtzahl von Kohlenstoffatomen durch das folgende Gaschromatographieverfahren (GC-Verfahren), das nachstehend beschrieben wird, gemessen.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird das Gaschromatogramm durch GC-17A (hergestellt durch Shimadzu Corporation) gemessen. In diesem Fall wird als Probe für die Messung eine Lösung, die durch Auflösen von 1 Masse% Esterwachs in Toluol hergestellt worden ist, verwendet, und ein Mikroliter der Probe wird in das GC-Gerät, das mit einer Einspritzdüse (Spritzenkanüle) zum direkten Einspritzen in die Trennsäule (On-line Injector) ausgestattet ist, eingespritzt. Als Trennsäule wird Ultra Alloy-1 (HT) (0,5 mm Durchmesser × 10 m Länge) angewendet. Die Trennsäule wird bei einer Anfangstemperatur von 40°C gehalten und von dieser Temperatur ausgehend mit einer Temperaturerhöhungsgeschwindigkeit von 40°C/min auf 200°C erhitzt, worauf die Temperatur mit 15°C/min auf 350°C und ferner mit 7°C/min auf 450°C erhöht wird. Als Trägergas lässt man He-Gas unter der Bedingung eines Druckes von 50 kPa hindurchgehen. Im Fall der Identifizierung der Verbindungsarten wird ein Alkan mit einer bekannten Zahl von Kohlenstoffatomen separat eingespritzt und eine Messung mit derselben Ausströmzeit durchgeführt, und durch Vergleich mit dem erhaltenen Gaschromatogramm, Einführung der vergasten Komponenten in einen Massenspektrographen o.dgl. werden die Strukturen identifiziert. Der Gehalt an Esterverbindungen mit derselben Zahl von Kohlenstoffatomen wird berechnet, indem das Verhältnis der jeweiligen Flächen der betreffenden Peaks zu der Gesamtfläche aller Peaks des erhaltenen Chromatogramms ermittelt wird.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist das am meisten vorzuziehende Esterwachs für die Bildung eines Toners ein Esterwachs, das 50 bis 95 Masse% Esterverbindungen der vorstehend beschriebenen allgemeinen Formel, worin R₁ und R₂ geradkettige, langkettige Alkylgruppen bezeichnen, bei denen die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome 44 beträgt, enthält.

Als Esterverbindungen, die durch die vorstehend beschriebene allgemeine Formel definiert werden, werden konkret die folgenden Verbindungen erwähnt:

	Gesamtzahl der Kohlenstoffatome
(1) ... CH₃-(CH₂)₁₆-COO-(CH₂)₁₇-CH₃	36
(2) ... CH₃-(CH₂)₁₈-COO-(CH₂)₁₇-CH₃	38
(3) ... CH₃-(CH₂)₁₆-COO-(CH₂)₁₉-CH₃	38
(4) ... CH₃-(CH₂)₁₈-COO-(CH₂)₁₉-CH₃	40
(5) ... CH₃-(CH₂)₂₀-COO-(CH₂)₁₇-CH₃	40
(6) ... CH₃-(CH₂)₁₆-COO-(CH₂)₂₁-CH₃	40
(7) ... CH₃-(CH₂)₂₂-COO-(CH₂)₁₇-CH₃	42
(8) ... CH₃-(CH₂)₁₈-COO-(CH₂)₂₁-CH₃	42
(9) ... CH₃-(CH₂)₂₀-COO-(CH₂)₁₉-CH₃	42
(10) ... CH₃-(CH₂)₂₂-COO-(CH₂)₁₉-CH₃	44
(11) ... CH₃-(CH₂)₂₂-COO-(CH₂)₁₉-CH₃	44
(12) ... CH₃-(CH₂)₂₀-COO-(CH₂)₂₁-CH₃	44
(13) ... CH₃-(CH₂)₂₂-COO-(CH₂)₂₁-CH₃	46
(14) ... CH₃-(CH₂)₁₄-COO-(CH₂)₄₃-CH₃	60
(15) ... CH₃-(CH₂)₂₇-COO-(CH₂)₂₀-CH₃	50
(16) ... CH₃-(CH₂)₄₃-COO-(CH₂)₂₂-CH₃	68

Was das Esterwachs anbetrifft, das die vorstehend beschriebenen Esterverbindungen enthält, so hat das vorzuziehende Esterwachs in einer gemäß ASTM D 3418-8 gemessenen Wärmeaufnahmekurve bei dem Hauptmaximumpeakwert (Hauptpeakwert) eine Temperatur (nachstehend als "Schmelzpunkt" bezeichnet), die im Bereich von 40 bis 90°C und vorzugsweise von 55 bis 85°C liegt. Diese ist für eine Verbesserung des Fixierverhaltens bzw. der Fixierbarkeit des Toners bei niedriger Temperatur und der Beständigkeit des Toners gegen Abschmutzen vorzuziehen.
Das heißt, wenn der Schmelzpunkt des Esterwachses niedriger als 40°C ist, ist die Selbstkoagulierungsfähigkeit des Esterwach ses schwach, so dass die Neigung besteht, dass sich die Beständigkeit des Toners gegen Abschmutzen bei hoher Temperatur verschlechtert. Wenn der Schmelzpunkt andererseits 90°C überschreitet, kann das Esterwachs in dem Fall, dass Tonerteilchen direkt durch das Polymerisationsverfahren hergestellt werden, während der Tröpfchen- bzw. Teilchenbildung (nachstehend als Granulieren bezeichnet) in einem wässrigen Lösungsmittel abgeschieden werden, so dass es schwierig sein kann, den Toner mit einer scharfen Teilchendurchmesserverteilung zu granulieren.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wurde die Messung gemäß ASTM D3418-8 durch das Messgerät DSC-7, hergestellt durch Perkin Elmer, durchgeführt. Eine Temperatur-Eichung des Gerätemessteils wird unter Anwendung der Schmelzpunkte von Indium und Zink durchgeführt, und die Wärmemengen-Eichung wird unter Anwendung der Schmelzwärme von Indium durchgeführt. Für die Probe wird eine aus Aluminium hergestellte Schale angewendet; als Vergleichsprobe wird eine leere Schale angeordnet, und die Messung wird mit einer Erhitzungsgeschwindigkeit von 10°C/min durchgeführt.
Ferner hat das Esterwachs, das für die vorliegende Erfindung zu verwenden ist, vorzugsweise eine Härte von 0,5 bis 5,0. Die Härte des Esterwachses ist der Wert, der gemessen wird, indem eine zylindrische Probe mit einem Durchmesser von 20 mm und einer Dicke von 5 mm hergestellt wird und dann die Vickers-Härte unter Anwendung eines Geräts zur dynamischen Mikrohärtemessung [Dynamic Ultrafine Hardness Meter (DUH-200), hergestellt durch Shimadzu Corporation), gemessen wird. Die Messung wird unter der Bedingung durchgeführt, dass die Belastungsgeschwindigkeit unter einer Last von 0,5 g auf 9,67 mm/s eingestellt ist, die Probe nach einer Verschiebung des Eindringkörpers in der Probe um 10 μm noch 15 Sekunden lang gehalten wird und die Form der gebildeten Einkerbung gemessen wird, wodurch die Vickers-Härte erhalten wird. Untersuchungen, die die Erfinder der vorliegenden Erfindung angestellt haben, haben ergeben, dass im Fall der Anwendung eines Esterwachses mit einer durch das vorstehend beschriebene Verfahren gemessenen Härte von weniger als 0,5 die Druckabhängigkeit und die Betriebsgeschwindigkeitsabhängigkeit einer Fixiereinrichtung hoch sind und die Neigung besteht, dass sich die Wirkung der Beständigkeit gegen Abschmutzen bei hoher Temperatur leicht verschlechtert. Andererseits nimmt in dem Fall, dass die Härte 5,0 überschreitet, die Lagerbeständigkeit eines Toners ab und ist auch die Selbstkoagulierungsfähigkeit des Esterwachses an sich schwach, so dass die Neigung besteht, dass sich die Beständigkeit gegen Abschmutzen bei hoher Temperatur verschlechtert.
Das Esterwachs, das für die vorliegende Erfindung zu verwenden ist, hat vorzugsweise eine massegemittelte Molmasse (Mw) von 200 bis 2000 und eine anzahlgemittelte Molmasse (Mn) von 150 bis 2000 und insbesondere einen Mw-Wert von 300 bis 1000 und einen Mn-Wert von 250 bis 1000. Das heißt, im Fall der Verwendung eines Esterwachses mit einem Mw-Wert von weniger als 200 und einem Mn-Wert von weniger als 150 verschlechtert sich die Beständigkeit eines Toners gegen Zusammenbacken und können gleichzeitig an der Oberfläche leicht Komponenten mit niedriger Molmasse vorhanden sein, was zu einer Verminderung der Fließfähigkeit des Toners führt. Wenn andererseits ein Esterwachs mit einem Mw-Wert von mehr als 2000 und einem Mn-Wert von mehr als 2000 verwendet wird, wird das Granulieren von Toner verhindert und wird in dem Fall der Herstellung des Toners durch das Polymerisationsverfahren leicht eine Tonerkoaleszenz verursacht.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird die Molmassenverteilung des Wachses durch GPC unter folgenden Bedingungen gemessen.
(GPC-Messbedingungen)

Messgerät: GPC-150C (hergestellt durch Waters Corporation)
Trennsäulen: zwei 30-cm-GMB-HT-Säulen (hergestellt durch Tosoh Corporation)
Temperatur: 135°C
Lösungsmittel: o-Dichlorbenzol (Zusatz von 0,1% Ionol)
Durchflussmenge: 1,0 ml/min
Probe: Einspritzen von 0,4 ml einer 0,15%igen Probe

Die Messung wird unter den vorstehend beschriebenen Bedingungen durchgeführt, und zur Berechnung der Molmasse der Probe wird eine Molmassen-Eichkurve angewendet, die unter Verwendung eines monodispersen Polystyrol-Standardprobensystems erstellt worden ist. Die Berechnung wird ferner durch eine Umrechnung in Polyethylen abgeschlossen, die auf einer von der Mark-Houwink-Viskositätsgleichung abgeleiteten Umrechnungsgleichung basiert.
Der massegemittelte Teilchendurchmesser eines nichtmetallischen schwarzen Toners der vorliegenden Erfindung beträgt 4 bis 11 μm (vorzugsweise 6 bis 9 μm). Wenn der massegemittelte Teilchendurchmesser eines Toners kleiner als 4 μm ist, wird eine übermäßige Aufladung verursacht, was zu unerwünschten Erscheinungen wie z.B. Schleierbildung und Abnahme der Bilddichte führt. Wenn der massegemittelte Teilchendurchmesser eines Toners andererseits größer als 11 μm ist, wird eine getreue Wiedergabe eines auf einer Trommel befindlichen sehr feinen Latentbildes schwierig gemacht und besteht die Neigung, dass sich die Bildqualität entwickelter Bilder verschlechtert.
Unter dem Gesichtspunkt einer gleichmäßigen elektrostatischen Aufladung eines Toners ist die Teilchendurchmesserverteilung des Toners der vorliegenden Erfindung derart, dass der Anteil von Tonerteilchen mit einem Durchmesser von 4 μm oder weniger vorzugsweise 20% (auf die Anzahl bezogen) oder weniger und insbesondere 5 bis 15% (auf die Anzahl bezogen) beträgt und der Anteil von Tonerteilchen mit einem Durchmesser von 12,7 μm oder mehr vorzugsweise 3,5 Volumen% oder weniger und insbesondere 0,1 bis 2,0 Volumen% beträgt.
Wenn der Anteil von Toner mit einem Durchmesser von 4 μm oder weniger 20% (auf die Anzahl bezogen) überschreitet, besteht insbesondere in dem Fall, dass der Toner der vorliegenden Erfindung für ein System ohne Reinigungseinrichtung verwendet wird, die Neigung, dass leicht Schleierbildung auftritt.
Wenn andererseits der Anteil von Toner mit einem Durchmesser von 12,7 μm oder mehr 3,5 Volumen% überschreitet, tritt insbe sondere in dem Fall, dass der Toner für ein Bilderzeugungsgerät, das ein Zwischenübertragungsmedium umfasst, verwendet wird, leicht Verstreuen von Toner auf.
Der nichtmetallische schwarze Toner der vorliegenden Erfindung ist durch eine ausgezeichnete Dispergierbarkeit von Ruß und eine hohe Fließfähigkeit des Toners gekennzeichnet.
Als Kennzahl zur Anzeige des Dispergierbarkeitsgrades eines Rußes kann ein Verlusttangens tanδ angewendet werden, der als Verhältnis dielektrischer Verlustfaktor ε''/Dielektrizitätskonstante ε' definiert ist, wie auf Seite 241 von "Characteristics of Carbon Black, Optimum Mixing, and Utilization Technique" (veröffentlicht durch Technology Information Association) beschrieben ist. Die Dispergierbarkeit des Rußes ist um so besser, je kleiner der Wert des Verlusttangens tanδ ist.
Der nichtmetallische schwarze Toner der vorliegenden Erfindung hat tanδ (5 × 10⁴ Hz) bei einer Frequenz von 5 × 10⁴ Hz mit einem Wert von 0,0125 oder darunter und tanδ (10⁵ Hz) bei 10⁵ Hz mit einem Wert von 0,0105 oder darunter und vorzugsweise tanδ (5 × 10⁴ Hz) bei 5 × 10⁴ Hz mit einem Wert von 0,0110 oder darunter und tanδ (10⁵ Hz) bei 10⁵ Hz mit einem Wert von 0,0090 oder darunter.
In dem Fall, dass tanδ (5 × 10⁴ Hz) bei einer Frequenz von 5 × 10⁴ Hz höher als 0,0125 ist und tanδ (10⁵ Hz) bei 10⁵ Hz höher als 0,0105 ist, verschlechtert sich die Dispergierbarkeit des Rußes und tritt ein ungleichmäßiges Dispergieren auf, so dass die Verteilung der elektrostatischen Ladungsmenge eines Toners breit wird, was zum Auftreten unerwünschter Erscheinungen wie z.B. einer dünnen Bilddichte und Schleierbildung aufgrund einer übermäßigen Aufladung bei niedriger Feuchtigkeit und Schleierbildung, Verstreuen von Toner, Verschlechterung des Übertragungsverhaltens o.dgl, die einer ungenügenden elektrostatischen Ladungsmenge zuzuschreiben sind, bei hoher Feuchtigkeit führt.
Was den nichtmetallischen schwarzen Toner der vorliegenden Erfindung anbetrifft, so ist es zur Erzielung der erwünschten Wirkungen der vorliegenden Erfindung notwendig, dass er einen Carr-Fließfähigkeitsindex von nicht weniger als 50 und vorzugsweise nicht weniger als 60 und einen Carr-Flutbarkeitsindex von nicht weniger als 65 und vorzugsweise nicht weniger als 75 hat. In dem Fall, dass der Carr-Fließfähigkeitsindex weniger als 50 beträgt und der Carr-Flutbarkeitsindex weniger als 65 beträgt, wird keine ausreichende elektrostatische Ladungsmenge eines Toners erzielt, was zu einer schlechteren Bildqualität und insbesondere zu einer Verschlechterung der Fähigkeit zur Wiedergabe von Halbtonbildern führt.
Es ist vorzuziehen, dass der nichtmetallische schwarze Toner der vorliegenden Erfindung mit Wasser einen Kontaktwinkel von 110 Grad oder mehr zeigt. Es ist insbesondere in dem Fall, dass ein Latentbildträgerelement, das eine hohe Benetzbarkeit mit einem Toner und mit Wasser einen Kontaktwinkel von 105 Grad oder weniger zeigt, angewendet wird, wichtig, dass der schwarze Toner mit Wasser einen Kontaktwinkel von 110 Grad oder mehr zeigt, wodurch nicht nur das Übertragungsverhalten verbessert wird, sondern auch das Auftreten eines Anklebens von geschmolzenem Toner und einer Schicht- bzw. Filmbildung auf dem Latentbildträgerelement unterdrückt werden kann.
Ferner besteht im Rahmen der vorliegenden Erfindung der erwünschte Dispersionszustand eines Rußes in einem Tonerteilchen darin, dass der Ruß in einem Bindemittelharz bei einer Betrachtung des Tonerquerschnitts mit einem Durchstrahlungsmikroskop in der Mitte des Toners in einer großen Menge und in der Toneroberflächenschicht in einer geringeren Menge vorhanden ist.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung beträgt der Wert des spezifischen elektrischen Volumenwiderstandes des nichtmetallischen Toners vorzugsweise 10¹⁰ bis 10¹⁶ Ωcm, insbesondere 10¹² bis 10¹⁶ Ωcm und vor Allem 10¹³ bis 10¹⁶ Ωcm, damit die elektrostatische Ladung des Toners lange stabilisiert wird.
In dem Fall, dass der Wert des spezifischen elektrischen Volumenwiderstandes des nichtmetallischen Toners weniger als 10¹⁰ Ωcm beträgt, besteht die Neigung, dass die elektrostatische Ladung des Toners insbesondere bei hoher Feuchtigkeit abnimmt, und wenn der Wert des spezifischen elektrischen Volumenwiderstandes mehr als 10¹⁶ Ωcm beträgt, besteht insbesondere in dem Fall, dass eine Bildvorlage mit einem Bildflächenanteil von 2% oder weniger kontinuierlich bei niedriger Feuchtigkeit ausgedruckt wird, die Neigung, dass die Bilddichte abnimmt, und dies ist folglich unerwünscht.
Dem Toner der vorliegenden Erfindung werden zur Verbesserung der Stabilität der elektrostatischen Ladung, des Entwicklungsverhaltens, der Fließfähigkeit und der Haltbarkeit verschiedene Arten von feinen Pulvern zugesetzt.
Als feines Pulver zur Verbesserung der Fließfähigkeit werden z.B. feine Pulver aus Siliciumdioxid, Aluminiumoxid und Titanoxid erwähnt. Die Pulver mit einer durch Stickstoffadsorption, die durch die BET-Methode gemessen wird, ermittelten spezifischen Oberfläche von 30 m²/g oder darüber (insbesondere von 50 bis 400 m²/g) liefern gewünschte Ergebnisse. Die Menge des feinen Pulvers, das zur Verbesserung der Fließfähigkeit zugesetzt wird, beträgt vorzugsweise 0,01 bis 8 Masseteile und insbesondere 0,1 bis 5 Masseteile je 100 Masseteile der Tonerteilchen.
Zur Verbesserung der Hydrophobie und der elektrostatischen Aufladbarkeit wird das vorstehend beschriebene Pulver zur Verbesserung der Fließfähigkeit vorzugsweise entweder nur mit einem Behandlungsmittel wie z.B. Siliconlack, verschiedenen Arten von denaturiertem Siliconlack, Siliconölen, verschiedenen Arten von denaturiertem Siliconöl, Silan-Haftvermittlern und anderen Organosiliciumverbindungen oder mit einer Kombination dieser Behandlungsmittel behandelt.
Andere Zusatzstoffe sind z.B. ein Gleitmittel wie z.B. Teflon, Zinkstearat und Poly(vinylidenfluorid) [von denen Poly(vinylidenfluorid) vorzuziehen ist]; ein Poliermittel wie z.B. Ceroxid, Siliciumcarbid und Strontiumtitanat (von denen Strontiumtitanat vorzuziehen ist); ein Antibackmittel; ein Leitfähigkeit erteilendes Mittel wie z.B. Zinkoxid, Antimonoxid und Zinnoxid und ein Mittel zur Verbesserung des Entwicklungsverhaltens. Die Menge der Zusatzstoffe beträgt vorzugsweise 0,01 bis 10 Masseteile und insbesondere 0,1 bis 8 Masseteile je 100 Masseteile der Tonerteilchen.
Für den Fall, dass der Toner der vorliegenden Erfindung mit einem Tonerträger vermischt und als Zweikomponentenentwickler angewendet wird, werden als Tonerträger die folgenden erwähnt: ein magnetisches Pulver wie z.B. ein Eisenpulver, ein Ferritpulver und ein Nickelpulver; ein Pulver, das ein in einem Harz dispergiertes magnetisches Material enthält; und ein Pulver mit Kernteilchen, deren Oberfläche mit einem Harz behandelt worden ist.
Als Tonerträger, der für die vorliegende Erfindung zu verwenden ist, ist ein Tonerträger, der Kernteilchen, die aus einem magnetischen Material oder einer Mischung eines magnetischen Materials und eines nichtmagnetischen Materials bestehen, und eine Deckschicht aus einem Harz und/oder einer Silanverbindung, die auf den Kernteilchen gebildet ist, umfasst, vorzuziehen. Es ist insbesondere in dem Fall, dass der Tonerträger mit einem negativ aufladbaren Toner vermischt wird, vorzuziehen, dass in die Deckschicht eine Aminosilanverbindung eingemischt wird.
Da der Toner, der die festgelegte Teilchendurchmesserverteilung der vorliegenden Erfindung hat, dazu neigt, die Oberfläche der Tonerträgerteilchen zu verschmutzen, ist ein Tonerträger, der durch Beschichten der Kernteilchenoberfläche mit einem Harz hergestellt wird, vorzuziehen, damit diese Neigung unterdrückt wird.
Der Tonerträger, der an seiner Oberfläche eine Harz-Deckschicht trägt, ist in Bezug auf seine Haltbarkeit im Fall der Anwendung für ein Schnellkopiergerät vorteilhaft und hat auch den Vorteil, dass er die Ladung des Toners steuern kann.
Es ist vorzuziehen, dass als Harz für die Bildung einer Deckschicht auf dem Tonerträger z.B. Fluorkohlenstoffharz, Siliconharz und Siliconverbindungen verwendet werden.
Als Fluorkohlenstoffharz für die Bildung einer Deckschicht auf dem Tonerträger werden die folgenden erwähnt: (Halogen)fluorpolymere wie z.B. Poly(vinylfluorid), Poly(vinylidenfluorid), Poly(trifluorethylen) und Poly(chlortrifluorethylen); Poly(tetrafluorethylen); Poly(perfluorpropylen); Copolymere von Vinylidenfluorid und Acrylmonomer; Vinylidenfluorid-Chlortrifluorethylen-Copolymer; Tetrafluorethylen-Hexafluorpropylen-Copolymer; Vinylfluorid-Vinylidenfluorid-Copolymer; Vinylidenfluorid-Tetrafluorethylen-Copolymer; Vinylidenfluorid-Hexafluorpropylen-Copolymer und Fluorterpolymere wie z.B. Copolymere, die aus Tetrafluorethylen, Vinylidenfluorid und einem nicht fluorhaltigen Monomer bestehen.
Die massegemittelte Molmasse des Fluorkohlenstoffharzes beträgt vorzugsweise 50.000 bis 400.000 und insbesondere 100.000 bis 250.000.
Als Harz für die Bildung der Deckschicht auk dem Tonerträger können diese Fluorkohlenstoffharze allein verwendet werden oder vermischt werden. Ferner kann mit den Harzen ein nicht fluorhaltiges Polymer vermischt werden.
Als nicht fluorhaltiges Polymer können Homopolymere oder Copolymere der folgenden Monomere verwendet werden: Styrol; Styrolderivate wie z.B. α-Methylstyrol, p-Methylstyrol, p-tert.-Butylstyrol und p-Chlorstyrol; Vinylmonomere, die in einem Molekül eine Vinylgruppe haben, wie z.B. Methylmethacrylat, Ethylmethacrylat, Propylmethacrylat, Butylmethacrylat, Pentylmethacrylat, Hexylmethacrylat, Heptylmethacrylat, Octylmethacrylat, Nonylmethacrylat, Decylmethacrylat, Undecylmethacrylat, Dodecylmethacrylat, Glycidylmethacrylat, Methoxyethylmethacrylat, Propoxyethylmethacrylat, Butoxyethylmethacrylat, Methoxydiethylenglykolmethacrylat, Ethoxydiethylenglykolmethacrylat, Methoxyethylenglykolmethacrylat, Butoxytriethylenglykolmethacrylat, Methoxydipropylenglykolmethacrylat, Phenoxyethylmethacrylat, Phenoxydiethylenglykolmethacrylat, Phenoxytetraethylenglykolmethacrylat, Benzylmethacrylat, Cyclohexylmethacrylat, Tetrahydrofurfurylmethacrylat, Dicyclopentenylmethacrylat, Dicyclopentenyloxyethylmethacrylat, N-Vinyl-2-pyrrolidonmethacrylat, Methacrylnitril, Methacrylamid, N-Methylolmethacrylamid, Ethylmorpholinylmethacrylat, Diacetonacrylamid, Methylacrylat, Ethylacrylat, Propylacrylat, Butylacrylat, Pentylacrylat, Hexylacrylat, Heptylacrylat, Octylacrylat, Nonylacrylat, Decylacrylat, Undecylacrylat, Dodecylacrylat, Glycidylacrylat, Methoxyethylacrylat, Propoxyethylacrylat, Butoxyethylacrylat, Methoxydiethylenglykolacrylat, Ethoxydiethylenglykolacrylat, Methoxyethylenglykolacrylat, Butoxytriethylenglykolacrylat, Methoxydipropylenglykolacrylat, Phenoxyethylacrylat, Phenoxytetraethylenglykolacrylat, Phenoxytetraethylenglykolacrylat, Benzylacrylat, Cyclohexylacrylat, Tetrahydrofurfurylacrylat, Dicyclopentenylacrylat, Dicyclopentenyloxyethylacrylat, N-Vinyl-2-pyrrolidonacrylat, Acrylnitril, Acrylamid, N-Methylolacrylamid, Diacetonacrylamid, Ethylmorpholinylacrylat und Vinylpyridin; Divinylbenzol; Reaktionsprodukte von Glykol mit entweder Methacrylsäure oder Acrylsäure; Vinylmonomere, die in einem Molekül zwei oder mehr Vinylgruppen haben, wie z.B. Ethylenglykoldimethacrylat, 1,3-Butylenglykoldimethacrylat, 1,4-Butandioldimethacrylat, 1,5-Pentandioldimethacrylat, 1,6-Hexandioldimethacrylat, Neopentylglykoldimethacrylat, Diethylenglykoldimethacrylat, Triethylenglykoldimethacrylat, Polyethylenglykoldimethacrylat, Tripropylenglykoldimethacrylat, Hydroxypivalinsäureneopentylglykolesterdimethacrylat, Trimethylolethantrimethacrylat, Trimethylolpropantrimethacrylat, Pentaerythrittetramethacrylat, Trismethacryloxyethylphosphat, Tris(methacryloyloxyethyl)isocyanurat, Ethylenglykoldiacrylat, 1,3-Butylenglykoldiacrylat, 1,4-Butandioldiacrylat, 1,5-Pentandioldiacrylat, 1,6-Hexandioldiacrylat, Neopentylglykoldiacrylat, Diethylenglykoldiacrylat, Triethylenglykoldiacrylat, Polyethylenglykoldiacrylat, Tripropylenglykoldiacrylat, Hydroxypivalinsäureneopentylglykolesterdiacrylat, Trimethylolethantriacrylat, Trimethylolpropantriacrylat, Pentaerythrittetraacrylat, Trisacryloxyethylphosphat, Tris(acryloyloxyethyl)isocyanurat, halbveresterte Produkte von Glycidylmethacrylat und entweder Methacrylsäure oder Acrylsäure, halbveresterte Produkte von Epoxyharz des Bisphenoltyps und entweder Methacrylsäure oder Acrylsäure und halbveresterte Produkte von Glycidylacrylat und entweder Methacrylsäure oder Acrylsäure und Vinylmonomere mit einer Hydroxylgruppe wie z.B. 2-Hydroxyethylacrylat, 2-Hydroxypropylacrylat, Hydroxybutylacrylat, 2-Hydroxy-3-phenyloxypropylacrylat, 2-Hydroxyethylmethacrylat, 2-Hydroxypropylmethacrylat, Hydroxybutylmethacrylat und 2-Hydroxy-3-phenyloxypropylmethacrylat.
Diese Monomere werden durch ein bekanntes Verfahren wie z.B. Suspensionspolymerisation, Emulsionspolymerisation, Lösungspolymerisation o.dgl. copolymerisiert. Copolymere, die eine massegemittelte Molmasse von 10.000 bis 70.000 haben, sind vorzuziehen. Die Copolymere können durch Melaminaldehydvernetzung oder Isocyanatvernetzung vernetzt werden.
Das auf die Masse bezogene Mischungsverhältnis das Fluorkohlenstoffharzes zu anderen Polymeren beträgt vorzugsweise (20 bis 80) : (80 bis 20) und insbesondere (40 bis 60) : (60 bis 40).
Als Siliconharz oder Siliconverbindungen für die Bildung einer Deckschicht auf dem Tonerträger können die folgenden Verbindungen verwendet werden: Polysiloxane wie z.B. Dimethylpolysiloxane und Phenylmethylpolysiloxane. Ferner können auch die folgenden denaturierten Siliconharze verwendet werden: alkyddenaturiertes Silicon, epoxydenaturiertes Silicon, polyesterdenaturiertes Silicon, urethandenaturiertes Silicon und acryldenaturiertes Silicon. Die denaturierten Formen umfassen Blockcopolymare, Pfropfcopolymere und Pfropfcopolymere mit Kammstruktur.
Während des Auftragens auf die Kernteilchenoberflächen können die folgenden Verfahren angewendet werden: ein Verfahren, bei dem magnetische Teilchen in Fluorkohlenstoffharz, Siliconharz oder Siliconverbindungen, die in einem Lackzustand gehalten werden, dispergiert werden oder ein Verfahren, bei dem der Lack auf magnetische Teilchen aufgesprüht wird.
Die auf das Tonerträgerkernmaterial bezogene Menge des Deckschichtharzes für die Behandlung beträgt unter dem Gesichtspunkt des Schichtbildungsvermögens und der Haltbarkeit des Deckschichtmaterials vorzugsweise 0,1 bis 30 Masse% (insbesondere 0,5 bis 20 Masse%).
Unter dem Gesichtspunkt der Anpassung an einen Toner mit einem kleinen Teilchendurchmesser beträgt der volumengemittelte Teilchendurchmesser des Tonerträgers vorzugsweise 4 bis 100 μm (insbesondere 10 bis 80 μm und vor Allem 20 bis 60 μm). Wenn der volumengemittelte Teilchendurchmesser des Tonerträgers kleiner als 4 μm ist, wird der Tonerträger bei dem Entwicklungsvorgang leicht zusammen mit dem Toner auf ein Latentbildträgerelement übertragen und neigt zur Verursachung von Schäden auf dem Latentbildträgerelement und Reinigungsrakeln. Wenn der volumengemittelte Teilchendurchmesser des Tonerträgers andererseits größer als 100 μm ist, verschlechtert sich die Fähigkeit des Tonerträgers, Toner zu tragen, werden flächenhafte Bilder ungleichmäßig gemacht und treten leicht Verstreuen von Toner und Schleierbildung o.dgl. auf.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden der Tonerträger und der Toner vorzugsweise derart vermischt, dass der Tonergehalt der Mischung auf 5 bis 10 Masse% (insbesondere 6 bis 9 Masse%) eingestellt wird.
Das Verfahren zur Herstellung eines nichtmetallischen schwarzen Toners gemäß der vorliegenden Erfindung wird nachstehend beschrieben.
In dem Fall, dass ein nichtmetallischer schwarzer Toner gemäß der vorliegenden Erfindung z.B. durch das Pulverisierverfahren hergestellt wird, kann der Toner durch das nachstehend beschriebene Verfahren praktisch hergestellt werden.
Als Verfahren zur Herstellung eines nichtmetallischen schwarzen Toners durch ein Pulverisierverfahren ist das folgende ein Verfahren, das die folgenden Schritte umfasst: Vereinigen eines Hindemittelharzes, eines Rußes, einer Organometallverbindung, eines Alkalimetallsalzes und anderer Zusatzstoffe, gleichmäßiges Vermischen der erhaltenen Mischung mit einer Mischmaschine wie z.B. einem Henschel-Mischer, Schmelzen und Kneten der Mischung mit einem Heißkneter wie z.B. Heißwalzen, einem Kneter oder einer Strangpresse (Extruder), damit die Bestandteile verträglich miteinander dispergiert werden, Abkühlen und Verfestigen der Mischung, worauf Pulverisieren und genaues Klassieren folgen, wodurch die gewünschten schwarzen Tonerteilchen mit einer vorgeschriebenen Viskosität hergestellt werden. Die Schmelz- und Knettemperatur beträgt vorzugsweise 120 bis 170°C.
Hei der Herstellung eines Toners durch das Pulverisierverfahren ist auch das folgende Verfahren anwendbar, bei dem einem Teil eines Bindemittelharzes im Voraus ein Ruß und nötigenfalls andere Bestandteile zugesetzt und darin dispergiert werden, der erhaltenen dispergierten Mischung der Rest des Bindemittelharzes, eine Organometallverbindung, ein Alkalimetallsalz und nötigenfalls andere Zusatzstoffe zugesetzt werden und die erhaltene Mischung dann geschmolzen und geknetet, abgekühlt, pulverisiert und klassiert wird. Als Verfahren zum Vordispergieren des Rußes in dem Bindemittelharz werden ein üblicherweise bekanntes Grundmischungsverfahren und ein Flushing- bzw. Spülbehandlungsverfahren angewendet.
Als Verfahren für den vorstehend beschriebenen Zusatz des Alkalimetallelements zu einem Toner ist ein Verfahren anwendbar, bei dem der Tonerausgangsmischung ein Alkalimetallsalz wie z.B. Kaliumcarbonat und Natriumcarbonat zugesetzt wird, und ist auch ein Verfahren anwendbar, bei dem ein Ruß, der im Voraus mit einem Alkalimetallelement vermischt worden ist, zur Einführung des Alkalimetallelements in den Toner angewendet wird. In diesem Fall ist es nicht notwendig, dass der Tonerausgangsmischung zusätzlich ein Alkalimetallsalz zugesetzt wird. Wie später beschrieben wird, gilt dasselbe für die Herstellung eines Toners durch das Polymerisationsverfahren, und zur Einführung des Alkalimetallelements in den Toner kann einer polymerisierbaren Monomermischung ein Alkalimetallsalz zugesetzt werden, und auch ein Ruß, der im Voraus mit einem Alkalimetallelement vermischt worden ist, kann zur Einführung angewendet werden.
Im Fall der Herstellung eines nichtmetallischen schwarzen Toners gemäß der vorliegenden Erfindung kann z.B. der schwarze Toner praktisch durch ein nachstehend beschriebenes Herstellungsverfahren hergestellt werden.
Eine polymerisierbare Monomermischung wird hergestellt, indem polymerisierbaren Monomeren ein Alkalimetallsalz, ein Ruß, ein Polyesterharz und eine Organometallverbindung und nötigenfalls ein Initiator und andere Zusatzstoffe zugesetzt werden und die erhaltene Mischung durch eine Mischmaschine wie z.B. einen Homogenisator oder ein Dispergiergerät mit Dispergier- bzw. Mahlkörpern gleichmäßig gelöst oder dispergiert wird. Die hergestellte polymerisierbare Monomermischung wird durch ein gewöhnliches Rührgerät oder eine Mischmaschine wie z.B. einen Homogenisiermischer oder einen Homogenisator in einer wässrigen Phase, die ein Dispergiermittel enthält, dispergiert. Die Rührgeschwindigkeit und -dauer werden vorzugsweise derart eingestellt, dass Flüssigkeitströpfchen der polymerisierbaren Monomermischung mit der gewünschten Größe eines Tonerteilchens erhalten werden, und es wird eine Tröpfchen- bzw. Teilchenbildung (Granulierung) durchgeführt. Danach kann ein Rühren durchgeführt werden, das ausreicht, um den Teilchenzustand infolge der Wirkung des Dispergiermittels aufrechtzuerhalten und ein Ausfallen der Teilchen zu verhindern. Die Polymerisationstemperatur wird auf 40°C oder einen höheren Wert und im Allgemeinen auf 50 bis 90°C eingestellt, um eine Polymerisation durchzuführen. Die Temperatur kann in der letzten Hälfte der Polymerisationsreaktion erhöht werden, und ferner kann zur Verbesserung der Haltbarkeit bei einem Bilderzeugungsverfahren, bei dem ein Toner der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ein Teil des wässrigen Mediums in der letzten Hälfte der Polymerisationsreaktion oder bei Beendigung der Polymerisationsreaktion durch Destillation entfernt werden, damit nicht umgesetzte polymerisierbare Monomere und Nebenprodukte beseitigt werden. Bei Beendigung der Polymerisationsreaktion werden die hergestellten To nerteilchen gewaschen und durch Filtrieren gewonnen und dann getrocknet. Bei einer Suspensionspolymerisation ist es im Allgemeinen vorzuziehen, dass je 100 Masseteile der polymerisierbaren Monomermischung 300 bis 3000 Masseteile Wasser verwendet werden.
Im Fall der Herstellung eines nichtmetallischen schwarzen Toners der vorliegenden Erfindung durch das Polymerisationsverfahren ist es zur Verbesserung der Dispergierbarkeit des Rußes in den Tonerteilchen vorzuziehen, dass die polymerisierbare Monomermischung durch ein Grundmischungsverfahren hergestellt wird.
Die Viskosität einer flüssigen Grundmischungsdispersion, die ein erstes polymerisierbares Monomer, einen Ruß, ein Alkalimetallsalz, eine Organometallverbindung und nötigenfalls einen Polyester, einen Wachsbestandteil und ein Ladungssteuerungsmittel enthält, beträgt vorzugsweise 100 bis 2000 mN·s/m² (cP) und insbesondere 150 bis 1600 mN·s/m² (cP).
In dem Fall, dass die Viskosität der Dispersionsflüssigkeit im Bereich von 100 bis 2000 mN·s/m² (cP) liegt, ist die Viskosität der flüssigen Grundmischungsdispersion geeignet und kann das Mischen gut durchgeführt werden, so dass ein gleichmäßiges Dispergieren des Rußes gefördert werden kann. In dem Fall, dass die Viskosität der Dispersionsflüssigkeit 2000 mN·s/m² (cP) überschreitet, verschlechtert sich das Austragverhalten der Dispersionsflüssigkeit, was eine Abnahme der Produktivität zur Folge hat.
Eine polymerisierbare Monomermischung wird hergestellt, indem die erhaltene Dispersionsflüssigkeit mit einem zweiten polymerisierbaren Monomer, einem Wachsbestandteil und nötigenfalls einem Polyester, einem Ladungssteuerungsmittel, einem Initiator und anderen Zusatzstoffen vermischt wird.
Die Menge, in der das zweite polymerisierbare Monomer mit 100 Masseteilen der flüssigen Grundmischungsdispersion vermischt wird, beträgt zum gleichmäßigen Dispergieren der flüssigen Grund mischungsdispersion in dem zweiten polymerisierbaren Monomer vorzugsweise 20 bis 100 Masseteile und insbesondere 30 bis 70 Masseteile.
In dem Fall, dass die zu vermischende Menge des zweiten polymerisierbaren Monomers weniger als 20 Masseteile beträgt, dauert die Durchführung eines gleichmäßigen Dispergierens lange, und in dem Fall, dass die Menge 100 Masseteile überschreitet, tritt leicht eine Rekoagulation des Rußes ein und dauert die Durchführung eines gleichmäßigen Dispergierens ebenfalls lange.
Polymerisierbare Monomere, die verwendet werden, wenn der Toner der vorliegenden Erfindung hergestellt wird, umfassen Styrolmonomere wie z.B. Styrol, o-(m-,p-)Methylstyrol und m-(p-)-Ethylstyrol; (Meth)acrylatmonomere wie z.B. Methyl(meth)acrylat, Ethyl(meth)acrylat, Propyl(math)acrylat, Butyl(meth)acrylat, Octyl(meth)acrylat, Dodecyl(meth)acrylat, Stearyl(meth)acrylat, Behenyl(meth)acrylat, 2-Ethylhexyl(meth)acrylat, Dimethylaminoethyl(meth)acrylat und Diethylaminoethyl(meth)acrylat; Butadien; Isopren; Cyclohexen; (Meth)acrylnitril und Amidacrylat. Sie können allein oder in Form einer Mischung verwandet werden. In dem Fall, dass sie in Form einer Mischung verwendet werden, werden diese Monomere in einer für die Verwendung zweckmäßigen Weise derart kombiniert, dass die theoretische Glasumwandlungstemperatur (Tg), die in Polymer Handbook, zweite Ausgabe III, S. 139 bis 192 (herausgegeben von John Wiley & Sons) beschrieben wird, im Bereich von 40°C bis 75°C liegt. Eine theoretische Glasumwandlungstemperatur, die unter 40°C liegt, ist hinsichtlich der Lagerbeständigkeit des Toners und der Dauerbeständigkeit von Entwicklern nicht vorzuziehen, und wenn die Temperatur über 75°C liegt, steigt die Fixiertemperatur an und ist insbesondere im Fall der Verwendung als schwarzer Toner für die Erzeuguag von Vollfarbenbildern die Farbmischung mit anderen Tonern wie z.B. einem magentafarbenen (purpurfarbenen) Toner, einem cyanfarbenen (blaugrünen) Toner und einem gelben Toner ungenügend, verschlechtert sich die Fähigkeit zur Wiedergabe von Farben und nimmt im Fall eines Bildes für Overhead-Projektion (OHP-Bildes) die Lichtdurchlässigkeit ab, was nicht vorzuziehen ist.
In einer polymerisierbaren Monomermischung können zusätzlich zu dem polymerisierbaren Monomer und Polyesterharz andere Harzbestandteile enthalten sein.
Wenn z.B. eine polymerisierbare Monomerkomponente, die eine hydrophile funktionelle Gruppe wie z.B. eine Aminogruppe, eine Carboxylgruppe, eine Hydroxylgruppe, eine Sulfonsäuregruppe, eine Glycidylgruppe und eine Nitrilgruppe enthält, nicht verwendet werden kann, weil sie wasserlöslich ist und sich deshalb in einer wässrigen Suspension löst, so dass eine Emulsionspolymerisation verursacht wird, können diese hydrophilen funktionellen Gruppen in Tonerteilchen eingebaut werden, indem sie in Form von Copolymeren wie z.B. statistischen Copolymeren, Blockcopolymeren oder Pfropfcopolymeren, die durch Copolymerisation dieser Monomerkomponenten mit Vinylverbindungen wie z.B. Styrol und Ethylen gebildet werden, oder in Form von Polykondensationsprodukten wie z.B. Polyester und Polyamid und Polyadditionsprodukten wie z.B. Polyether und Polyimin verwendet werden. Wenn bewirkt wird, dass hochmolekulare Polymere, die diese polaren funktionellen Gruppen enthalten, in Tonerteilchen koexistieren, wird in einem wässrigen Medium eine klare Phasentrennung des Wachsbestandteils und des polymerisierbaren Monomers, die in der polymerisierbaren Monomermischung enthalten sind, erzielt, wodurch eine Verbesserung der Gebrauchsleistung eines Toners, die durch die vorliegende Erfindung beabsichtigt wird, ermöglicht wird.
Als Polymerisationsinitiatoren, die für die Herstellung von Tonerteilchen durch Polymerisation im Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verwenden sind, werden z.B. Polymerisationsinitiatoren vom Azotyp oder Bisazotyp wie z.B. 2,2'-Azobis(2,4-dimethylvaleronitril), 2,2'-Azobisisobutyronitril, 1,1'-Azobis(cyclohexan-1-carbonitril), 2,2'-Azobis-4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitril und Azobisisobutyronitril und Polymerisationsinitiatoren vom Peroxidtyp wie z.B. Benzoylperoxid, Methylethylketonperoxid, Diisopropylperoxycarbonat, Cumolhydroperoxid, 2,4-Dichlorbenzoylperoxid und Lauroylperoxid verwendet.
Die zuzusetzende Menge dieser Polymerisationsinitiatoren variiert in Abhängigkeit von dem gewünschten Polymerisationsgrad, liegt jedoch zur Einstellung der Molmassenverteilung des Toners und zur Erweiterung des Spielraums für die Reaktionsbedingungen im Allgemeinen vorzugsweise im Bereich von 0,5% bis 20 Masse%, auf das polymerisierbare Monomer bezogen. Die Art der Polymerisationsinitiatoren variiert etwas in Abhängigkeit von dem Polymerisationsverfahren, und sie werden unter Berücksichtigung der Temperatur, bei der ihre Halbwertszeit zehn Stunden beträgt, allein oder in Form einer Mischung verwendet.
Wenn Tonerteilchen durch Polymerisation hergestellt werden, können ferner für die Herstellung von Tonerteilchen zur Einstellung bzw. Steuerung des Polymerisationsgrades bekannte Vernetzungsmittel, Kettenübertragungsmittel und Polymerisationsinhibitoren zugesetzt werden.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung umfassen Dispergiermittel für die Verwendung bei dem Polymerisationsverfahren z.B. als anorganische Dispergiermittel Tricalciuphosphat, Magnesiumphosphat, Aluminiumphosphat, Zinkphosphat, Hydroxylapatit, Calciumcarbonat, Magnesiumcarbonat, Calciumhydroxid, Magnesiumhydroxid, Aluminiumhydroxid, Calciummetasilicat, Calciumsulfat, Bariumsulfat, Bentonit, Siliciumdioxid, Aluminiumoxid, magnetische Substanzen und Ferrit. Als organische Dispergiermittel werden z.B. Polyvinylalkohol, Gelatine, Methylcellulose, Methylhydroxypropylcellulose, Ethylcellulose, Natriumsalze von Carboxymethylcellulose und Stärke verwendet. Diese Dispergiermittel werden zur Erzielung einer schärferen Teilchengrößenverteilung und zum Bewirken einer Koaleszenz von Tonerteilchen vorzugsweise in einer Menge von 0,2 bis 10 Masseteilen je 100 Teile des polymerisierbaren Monomers verwendet.
Als diese Dispergiermittel können handelsübliche Dispergiermittel direkt verwendet werden, jedoch können solche anorganischen Verbindungen auch in Dispersionsmedien unter schnellem Rühren hergestellt werden, damit dispergierte Teilchen mit einer feinen und gleichmäßigen Größe erhalten werden. Beispielsweise können im Fall von Tricalciumphosphat für die Suspensionspolymerisation vorzuziehende Dispergiermittel erhalten werden, indem eine wässrige Lösung von Natriumphosphat und eine wässrige Lösung von Calciumchlorid unter schnellem Rühren vermischt werden. Um die Teilchengröße dieser Dispergiermittel sehr fein zu machen, können in Kombination mit den vorstehend erwähnten Verbindungen auch 0,001 bis 0,1 Masseteile eines Tensids verwendet werden. Im Einzelnen können handelsübliche nichtionogene, anionische und kationische Tenside verwendet werden, und es werden vorzugsweise z.B. Natriumdodecylsulfat, Natriumtetradecylsulfat, Natriumpentadecylsulfat, Natriumoctylsulfat, Natriumoleat, Natriumlaurylat, Kaliumstearat und Calciumoleat verwendet.
Nun werden die Messungen beschrieben, die im Rahmen der vorliegenden Erfindung angewendet werden.
(1) Messung der DBP-Ölabsorption von Ruß
Die Messung wird gemäß DIN 53601 durchgeführt.
(2) Messung der spezifischen Oberfläche durch Stickstoffabsorption von Ruß
Die Messung wird gemäß ASTM D 3037 durchgeführt
(3) Messung des Gehalt an flüchtigen Bestandteilen in Ruß
Die Messung wird gemäß DIN 53552 durchgeführt.
(4) Messung der mittleren Primärteilchendurchmesser von Ruß
Der Querschnitt des Toners wird unter Anwendung eines Durchstrahlungselektronenmikroskops mit 40.000facher Vergrößerung photographiert; 100 Primärteilchen werden zufällig ausgewählt, und der mittlere Primärteilchendurchmesser wird berechnet.
(5) Messung des Gehalt an mit Toluol extrahierbaren Bestandteilen in Ruß
Die Messung wird gemäß DIN 53553 durchgeführt.
(6) Messung des Siebrückstands von Ruß
Die Messung wird gemäß DIN ISO 787/18 durchgeführt.
(7) Messung des pH-Wertes von Ruß
Die Messung wird gemäß DIN ISO 787/9 durchgeführt.
(8) Messung der Schüttdichte von Ruß
Die Messung wird gemäß DIN ISO 787/11 durchgeführt.
(9) Messung der massegemittelten Teilchendurchmesser (D₄) und der Teilchengrößenverteilung eines Toners
Der mittlere Teilchendurchmesser und die Teilchengrößenverteilung eines Toners können unter Anwendung des Zählgeräts Coulter Counter TA-II oder Coulter Multisizer II (hergestellt von Coulter, Ltd.) gemessen werden, jedoch wurden sie im Rahmen der vorliegenden Erfindung gemessen, indem Coulter Multisizer II (hergestellt von Coulter, Ltd.) angewendet wurde und daran eine Schnittstelle (hergestellt von Nikkaki), die die auf die Anzahl bezogene Verteilung und die Volumenverteilung ausgibt, und ein Arbeitsplatzcomputer (PC 9801, hergestellt von NEC) angeschlossen wurden. Für eine Elektrolytlösung wird analysenreines Natriumchlorid verwendet, um eine 1%ige NaCl-Lösung herzustellen. Es kann z.B. ISOTON R-II (hergestellt von Coulter Scientific Japan) verwendet werden. Zur Messung werden zu 100 bis 150 ml der vorstehend beschriebenen Elektrolytlösung als Dispergiermittel 0,1 bis 5 ml eines Tensids, vorzugsweise eines Alkylbenzolsulfonats, hinzugegeben, und ihr werden ferner 2 bis 20 mg der Messprobe zugesetzt. Die Elektrolytlösung mit der darin suspendierten Probe wurde zum Dispergieren 1 bis 3 Minuten lang durch ein Ultraschall-Dispergiergerät behandelt, und das Volumen und die Anzahl der Tonerteilchen mit einer Größe von mindestens 2 μm wurden durch das vorstehend beschriebene Zählgerät Coulter Multisizer unter Anwendung einer Öffnung von 100 μm als Messöffnung gemessen, wodurch die Volumenverteilung und die auf die Anzahl bezogene Verteilung berechnet wurden. Unter Anwendung dieser Werte wurden die auf die Masse bezogenen massegemittelten Teilchendurchmesser (D₄) (wobei als repräsentativer Wert für jeden Kanal der mittleren Wert des jeweiligen Kanals angewendet wurde), der Anteil (%, auf die Anzahl bezogen) von Toner mit einer Größe von höchstens 4,0 μm und der Anteil (Volumen%) von Toner mit einer Größe von mindestens 10,1 μm ermittelt.
(10) Messung der Molmassenverteilung von Harzbestandteilen eines Toners
Hei einem bestimmten Verfahren zur GPC-Messung von Harzbestandteilen eines Toners wird der Toner zum Extrahieren im Voraus 20 h lang unter Anwendung eines Soxhlet-Extraktors mit Toluol als Lösungsmittel behandelt, worauf Verdampfen des Toluol unter Anwendung eines Rotationsverdampfers folgt. Dann wird nötigenfalls ein organisches Lösungsmittel wie z.B. Chloroform, mit dem in dem Toner enthaltenes Wachs aufgelöst werden kann, der Harzbestandteil jedoch nicht aufgelöst werden kann, zugesetzt, worauf ausreichendes Waschen folgt. Danach wird der erhaltene Rückstand in THF (Tetrahydrofuran) gelöst, und die erhaltene Lösung wird zur Anwendung als Messprobe mit einem lösungsmittelbeständigen Membranfilter, das einen Porendurchmesser von 0,3 μm hat, filtriert. Es wird 150C, hergestellt von Waters, angewendet; zum Säulenaufbau werden A-801, 802, 803, 804, 805, 806 und 807, hergestellt von Showa Denko, angeschlossen, und die Molmassenverteilung wird unter Anwendung einer Eichkurve für Standard-Polystyrolharz gemessen.
Aus der erhaltenen Molmassenverteilung werden massegemittelte Molmasse (Mw) und anzahlgemittelte Molmasse (Mn) berechnet.
(11) Messung der Dielektrizitätskonstante und des dielektrischen Verlusttangens eines Toners
Nach einer Eichung bei Frequenzen von 1 kHz und 1 MHz unter Anwendung eines Präzisions-LCR-Messgeräts (4284A Precision LCR Meter, hergestellt von Hewlett-Packard, Ltd.) wird der dielektrische Verlusttangens (tanδ) aus den Messwerten der Dielektrizitätskonstanten bei Frequenzen von 5 × 10⁴ Hz und 10⁵ Hz ermittelt.
0,5 bis 0,7 g Toner werden abgewogen und zwei Minuten lang unter einer Belastung von 34.300 kPa (350 kp/cm²) gelassen, und dann wird daraus eine Scheibe mit einem Durchmesser von 25 mm und einer Dicke von höchstens 1 mm (vorzugsweise von 0,5 bis 0,9 mm) für die Anwendung als Messprobe geformt. Diese Probe wird in dem Messgerät ARES (hergestellt von Rheometric-Scientific-F-E, Ltd.), das mit einer Dielektrizitätskonstanten-Messeinrichtung (Elektrode) mit einem Durchmesser von 25 mm ausgestattet ist, angebracht und wird dann befestigt. Danach wird dreimal eine Messung unter einer Belastung von 3,43 N (350 g) und bei einer Frequenz zwischen 100 und 106 Hz durchgeführt, und ihr Mittelwert wird berechnet.
(12) Messung des Kontaktwinkels
5 g Toner werden in einen Hohlring aus Aluminium mit einem Durchmesser von 5 cm und einer Höhe von 0,5 cm eingebracht und zum Formpressen zwei Minuten lang unter einem Druck von 2000 N/cm² gelassen. Der Toner wird dann nacheinander unter Anwendung von Schleifmittels #800 bis #1500 poliert, um eine ebene Messprobe herzustellen. Diese Probe wird waagerecht in einem Kontaktwinkelmessgerät (CONTACT-ANGLE METER TYPE01; Kyowa Kaimenkagaku Co., Ltd) angeordnet; durch Ionenaustausch entsalztes Wasser mit einem Durchmesser von 1 mm wird auf die Oberfläche der Probe auf getropft, und der Kontaktwinkel wird nach 15 Minuten gemessen. Dieselbe Messung wird 5-mal durchgeführt, während der zu messende Bereich für jede Messung verändert wird, worauf Berechnung eines Mittelwertes folgt, und dieser Mittelwert wird als Kontaktwinkel bezeichnet.
(13) Messung des Alkalimetallgehalts
Tonerteilchen werden zur Nasszersetzung mit Schwefelsäure oder Salpetersäure behandelt, worauf Zusatz von Salzsäure, Erhitzen und Abkühlenlassen für die Anwendung als Messprobe folgen. Diese Probe wird durch analytische ICP-Emissionsspektroskopie mit induktiv gekoppeltem Plasma (ICP-AES) quantitativ analysiert. In dem Fall, dass als Probe ein Toner verwendet wird, dem ein äußerer Zusatzstoff zugesetzt worden ist, ist als Messprobe ein Toner zu verwenden, aus dem der äußere Zusatzstoff durch das folgende Verfahren entfernt worden ist: 10 g Toner werden in 100 ml einer Wasser/Methanol-Lösung (70/30) hineingegeben und 20 bis 30 Minuten lang unter Anwendung eines Ultraschall-Dispergiergeräts dispergiert. Danach werden 50 ml der erhaltenen Lösung entnommen und zur Entfernung von überstehender Flüssigkeit 30 Minuten lang mit 3500 U/min unter Anwendung eines Zentrifugalabscheiders (H-18, hergestellt von Kokusan) zentrifugiert. Dem Pulver werden nach Entfernung der überstehenden Flüssigkeit 50 ml destilliertes Wasser zugesetzt, und dieselbe Zentrifugalabscheidung wird wieder durchgeführt, worauf die Tonerteilchen gesammelt werden.
(14) Messung von Säurezahl und Hydroxylzahl eines Toners
Die Grundbehandlung wird gemäß JIS-80070 durchgeführt.
<Säurezahl>
Die Kaliumhydroxidmenge (in mg), die erforderlich ist, um freie Fettsäure, Harzsäure u.dgl., die in 1 g der Probe enthalten sind, zu neutralisieren, wird als Säurezahl bezeichnet.
1) Reagenzien

(a) Lösungsmittels Mischung von Ethylether und Ethylalkohol (1 + 1 oder 2 + 1) oder Mischung von Benzol und Ethylalkohol (1 + 1 oder 2 + 1), die unmittelbar vor der Verwendung unter Anwendung von Phenolphthalein als Indikator mit einer 0,1 m Lösung von Kaliumhydroxid in Ethylalkohol zu neutralisieren ist.
(b) Phenolphthaleinlösung: 1 g Phenolphthalein wird in 100 ml Ethylalkohol (95 volumen%ig) gelöst.
(c) 0,1 m Lösung von Kaliumhydroxid in Ethylalkohol: 7,0 g Raliumhydroxid werden in der Mindestmenge von Wasser gelöst, und der erhaltenen Lösung wird Ethylalkohol (95 volumen%ig) derart zugesetzt, dass die Gesamtmenge einen Liter beträgt, und die erhaltene Lösung wird zwei Tage lang sich selbst überlassen und filtriert. Eine Einstellung wird gemäß JIS K 8006 (Grundsätze über die Titration während der Gehaltsprüfung von Reagenzien) durchgeführt.

2) Verfahren
Eine Probe von 1 bis 20 g wird genau abgewogen, und ihr werden 100 ml des Lösungsmittels und einige Tropfen Phenolphthalein als Indikator zugesetzt, und die erhaltene Lösung wird ausreichend geschüttelt, bis sich die Probe vollständig gelöst hat. Im Fall einer festen Probe wird die Lösung auf einem Wasserbad erhitzt, bis sich die Probe gelöst hat. Die Lösung wird nach ihrer Abkühlung mit der 0,1 m Lösung von Kaliumhydroxid in Ethylalkohol titriert, und der Endpunkt der Neutralisation ist erreicht, wenn die rosa Färbung des Indikators 30 Sekunden lang beibehalten wird.
3) Gleichung für die Berechnung
Die Säurezahl wird gemäß der folgenden Gleichung berechnet: A = (B × f × 5,611)/Sworin

A:: Säurezahl (mg KOH/g),
B:: Menge (ml) der verwendeten 0,1 m Lösung von Kaliumhydroxid in Ethylalkohol,
f:: Faktor der 0,1 m Lösung von Kaliumhydroxid in Ethylalkohol,
S:: Probenmenge (g).

<Hydroxylzahl>
Die Kaliumhydroxidmenge (in mg), die erforderlich ist, um Essigsäure zu neutralisieren, die an die Hydroxylgruppen gebunden wird, wenn 1 g einer Probe gemäß einem vorgeschriebenen Verfahren acetyliert wird, wird als Hydroxylzahl bezeichnet, deren Prüfung unter Anwendung der Reagenzien, des Verfahrens und der Gleichung, die im Folgenden angegeben sind, durchgeführt wird.
1) Reagenzien

(a) Acetylierungsmittel: 25 g Acetanhydrid werden in einen 100-ml-Messkolben eingefüllt, und Pyridin wird derart dazugegeben, dass die Gesamtmenge 100 ml beträgt, worauf ausreichendes Schütteln folgt.
(b) Phenolphthaleinlösung: 1 g Phenolphthalein wird in 100 ml Ethylalkohol (95 masse%ig) gelöst.
(c) 0,5 m Lösung von Kaliumhydroxid in Ethylalkohol: 35 g Kaliumhydroxid werden in der Mindestmenge von Wasser gelöst, und der erhaltenen Lösung wird Ethylalkohol (95 volumen%ig) derart zugesetzt, dass die Gesamtmenge einen Liter beträgt, und die erhaltene Lösung wird zwei bis drei Tage lang sich selbst überlassen und filtriert. Eine Einstellung wird gemäß JIS K 8006 durchgeführt.

2) Verfahren
Eine Probe von 0,5 bis 2,0 g wird genau abgewogen und in einen Rundkolben eingebracht, und 5 ml des Acetylierungsmittels werden dazugegeben. Auf die Kolbenöffnung wird ein kleiner Trichter aufgesetzt, und der Kolben wird bis zu 1 cm vom Boden in ein Glycerinbad bei 95 bis 100°C eingetaucht. Zu dieser Zeit wird die Verbindungsstelle des Kolbenhalses mit dem Kolben mit einer Pappscheibe, die eine kreisrunde Aussparung hat, bedeckt, um zu verhindern, dass der Kolbenhals Wärme aus dem Bad aufnimmt und seine Temperatur ansteigt. Nach einer Stunde wird der Kolben aus dem Bad herausgenommen und dann zur Abkühlung gebracht, und danach wird durch den Trichter 1 ml Wasser zugesetzt, worauf Schütteln folgt, um das Acetanhydrid zu zersetzen. Des weiteren wird der Kolben zur vollständigen Zersetzung wieder zehn Minuten lang in dem Glycerinbad erhitzt; der Trichter und die Kolbenwand werden nach Abkühlung mit 5 ml Ethylalkohol gewaschen, und die Lösung wird unter Anwendung von Phenolphthalein als Indikator mit der 0,5 m Lösung von Kaliumhydroxid in Ethylalkohol titriert.
Des weiteren wird parallel zu dem Hauptversuch ein Blindversuch durchgeführt.
3) Die Hydroxylzahl wird gemäß der folgenden Gleichung berechnet: A = ({[(B – C) × f × 28,053]/S} + Dworin

A:: Hydroxylzahl (mg KOH/g),
B:: Menge (ml) der bei dem Blindversuch verwendeten 0,5 m Lösung von Kaliumhydroxid in Ethylalkohol;
C:: Menge (ml) der bei dem Hauptversuch verwendeten 0,5 m Lösung von Kaliumhydroxid in Ethylalkohol,
f:: Faktor der 0,5 m Lösung von Kaliumhydroxid in Ethylalkohol,
S:: Probenmenge (g),
D:: Säurezahl.

(15) Carr-Fließfähigkeitsindex und Carr-Flutbarkeitsindex
Carr-Fließfähigkeitsindex und Carr-Flutbarkeitsindex werden gemäß "Illustration about Physical Properties of Powder", überarbeitete und erweiterte Ausgabe (herausgegeben von Powder Engineering Association, Japan Powder Industry Technology Association), S. 151 bis 155, unter Anwendung eines Pulverprüfgeräts (Powder Tester PT-R, hergestellt von Hosokawa Micron Co., Ltd.) gemessen, und sie werden im Einzelnen gemäß der folgenden Methode berechnet.
[Messung des Carr-Fließfähigkeitsindex]
In bezug auf die vier nachstehend beschriebenen Messgegenstände wird eine Messung durchgeführt, und jeder Index wird anhand der Umrechnungstabelle 1 berechnet. Der Gesamtwert, der durch Summieren aller Indizes erhalten wird, ist der Fließfähigkeitsindex.

A) Schüttwinkel
B) Verdichtungsgrad
C) Spatelwinkel
D) Agglomerationsgrad

A) Messung des Schüttwinkels
Man lässt Toner durch einen Trichter auf eine Scheibe mit einem Durchmesser von 8 cm fallen, und der Winkel der dadurch gebildeten kegelförmigen Anhäufung wird direkt unter Anwendung eines Winkelmessers gemessen. Für die Zuführung von Toner wird in diesem Fall über dem Trichter ein Sieb mit einer Maschenweite von 608 μm (24 mesh) angeordnet, und der Toner wird auf das Sieb aufgebracht und dem Trichter zugeführt, indem das Sieb in Schwingungen versetzt wird.
B) Messung des Verdichtungsgrades
Der Verdichtungsgrad C wird gemäß der folgenden Gleichung berechnet: C = [(ρP – ρA)/ρP] × 100worin

ρ_A: die Schüttdichte ist, zu deren Messung Toner durch ein Sieb mit einer Maschenweite von 608 μm (24 mesh) gleichmäßig nach unten einem zylinderförmigen Behälter mit einem Durchmesser von 5,03 cm und einer Höhe von 5,03 cm zugeführt wird und der Toner oberhalb der Oberseite des Behälters zum Wiegen (des Behälterinhalts) abgestreift wird, wodurch ρ_A erhalten wird, und
ρ_P: die Klopfdichte ist, zu deren Messung in den Behälter nach Messung des vorstehend erwähnten ρ_A-Wertes eine zylinderförmige Kappe eingesetzt wird, bis zu dem oberen Rand der Kappe Pulver zugesetzt wird und 180-mal ein Klopfen mit einer Klopfhöhe von 1,8 cm durchgeführt wird. Nach Beendigung des Klopfens wird die Kappe entfernt und das Pulver oberhalb der Oberseite des Behälters zum Wiegen (des Behälterinhalts) abgestreift, wobei die Dichte unter diesen Bedingungen als ρ_P bezeichnet wird.

C) Messung des Spatelwinkels
Ein Metallspatel (22 mm × 120 mm) wird direkt über einer Auffangschale, die sich auf und ab bewegt, waagerecht angeordnet, und Pulver, das durch ein Sieb mit einer Maschenweite von 608 μm (24 mesh) hindurchgegangen ist, wird auf dem Spatel angehäuft. Nachdem eine ausreichende Menge des Pulvers angehäuft worden ist, wird die Schale vorsichtig nach unten bewegt, und der Seitenwinkel des zu dieser Zeit auf dem Spatel angehäuften Pulvers wird als (1) bezeichnet. Dann wird der Winkel, der wieder gemessen wird, nachdem auf den Arm, der den Spatel trägt, durch ein fallendes Massestück einmal ein Stoß ausgeübt worden ist, als (2) bezeichnet. Der Mittelwert der vorstehend erwähnten Winkel (1) und (2) wird als Spatelwinkel bezeichnet.
D) Messung des Agglomerationsgrades
Zur Messung werden drei Siebe mit verschiedenen Maschenweiten in der Reihenfolge abnehmender Maschenweiten (zunehmender mesh-Werte), d.h. das Sieb mit der größten Maschenweite, auf das dann 2 g Pulver aufgebracht werden, zuerst (zuoberst), auf einen oberen, einen mittleren bzw. einen unteren Siebtisch aufgelegt, und nach der Einwirkung von Schwingungen mit einer Amplitude von 1 mm auf die Siebe wird der Agglomerationsgrad aus der Menge des auf den Sieben zurückgebliebenen Pulvers berechnet. Die anzuwendenden Siebe werden entsprechend dem Wert der Schüttdichte ermittelt.
Siebe mit Maschenweiten von 355 μm (40 mesh), 263 μm (60 mesh) und 154 μm (100 mesh) werden angewendet, wenn die Schüttdichte weniger als 0,4 g/cm³ beträgt; Siebe mit Maschenweiten von 263 μm (60 mesh), 154 μm (100 mesh) und 77 μm (200 mesh) werden angewendet, wenn die Schüttdichte 0,4 g/cm³ oder mehr und weniger als 0,9 g/cm³ beträgt, und Siebe mit Maschenweiten von 154 μm (100 mesh), 7,7 μm (200 mesh) und 43 μm (325 mesh) werden angewendet, wenn die Schüttdichte 0,9 g/cm³ oder mehr beträgt.
Die Schwingungsdauer T (s) zu dieser Zeit wird gemäß der folgenden Gleichung ermittelt: T = 20 + [(1,6 – ρw)/0,016} ρw = (ρP – ρA) × (C/100) + ρA
Der Agglomerationsgrad wird erhalten, indem die Mengen w₁, w₂ und w₃ des Pulvers, das nach den Schwingungen auf dem oberen, dem mittleren bzw. dem unteren Sieb zurückgeblieben ist, gewogen werden und eine Berechnung gemäß der folgenden Gleichung durchgeführt wird: C0 = w1 × 100 × (1/2) + w2 × 100 × (1/2) × (3/5) + w3 × 100 × (1/2) × (1/5)
[Tabelle 1] Fließfähigkeitsindex-Umrechnungstabelle
[Messung des Carr-Flutbarkeitsindex]
In bezug auf die vier nachstehend beschriebenen Messgegenstände wird eine Messung durchgeführt, und jeder Index wird anhand der Umrechnungstabelle 2 berechnet. Der Gesamtwert, der durch Summieren aller Indizes erhalten wird, ist der Flutbarkeitsindex.

E) Fließfähigkeit
F) Zerfallswinkel
G) Winkeldifferenz
H) Zerteilungsgrad

E) Fließfähigkeit
Für die Fließfähigkeit wird der Fließfähigkeitsindex direkt angewendet.
F) Zerfallswinkel
Zur Messung des Zerfallswinkels wird nach der Messung des Schüttwinkels auf einen rechteckigen Stab, der die Scheibe hält, auf die der Toner zur Messung des Schüttwinkels aufgeschüttet worden ist, durch ein fallendes Massestück ein bestimmter Stoß ausgeübt, um die angehäufte Schicht zerfallen zu lassen, und der Neigungswinkel nach dem Zerfall der Schicht wird als Zerfallswinkel bezeichnet.
G) Winkeldifferenz
Die Differenz zwischen dem Schüttwinkel und dem Zerfallswinkel wird als Winkeldifferenz bezeichnet.
H) Zerteilungsgrad
Wie in 8 gezeigt ist, lässt man 10 g Pulver auf einmal von oben durch einen Glaszylinder mit einem Innendurchmesser von 98 mm und einer Länge von 344 mm fallen, und die Menge (w) des Pulvers, das sich auf einem Uhrglas angehäuft hat, wird gewogen, worauf Berechnung des Zerteilungsgrades gemäß der folgenden Gleichung folgt. Zerteilungsgrad (%) = (10 – w) × 100/10
[Tabelle 2] Flutbarkeitsindex-Umrechnungstabelle
Ein Beispiel für Verfahren zur Erzeugung von Bildern unter Verwendung des Toners der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf beigefügte Zeichnungen beschrieben.
Verfahren zur Entwicklung unter Verwendung des Toners der vorliegenden Erfindung umfassen z.B. ein in 1 gezeigtes Entwicklungsverfahren, bei dem ein Zweikomponentenentwickler, der einen Toner und einen Tonerträger enthält, angewendet wird. Bei so einem Entwicklungsverfahren wird die Entwicklung vorzugsweise unter der Bedingung durchgeführt, dass eine Magnetbürste mit einem Bildträgerelement für elektrostatische Latentbilder wie z.B. einer lichtempfindlichen Trommel 1 in Kontakt kommt, während ein elektrisches Wechselfeld angelegt wird. Der Abstand B zwischen einem Entwicklerträgerelement (Entwicklungszylinder) und der lichtempfindlichen Trommel 1 (Abstand zwischen S und D) be trägt vorzugsweise 100 bis 800 μm, damit eine Abscheidung des Tonerträgers vermieden und die Fähigkeit zur Wiedergabe von Punkten verbessert wird. Wenn der Abstand weniger als 100 μm beträgt, kann der Entwickler nicht ausreichend zugeführt werden und kann die optische Dichte (Bildichte) eines Hildes abnehmen, und wenn der Abstand mehr als 800 μm beträgt, kann die Dichte der Magnetbürste abnehmen, weil sich die magnetischen Kraftlinien, die von dem Magnetpol S₁ ausgehen, erweitern, kann die Fähigkeit zur Wiedergabe von Punkten ungenügend sein und kann leicht eine Abscheidung von Tonerträger verursacht werden, weil die Kraft, die die magnetischen Tonerträgerteilchen zusammenhält, abnimmt.
Die Spitze-Spitze-Spannung des elektrischen Wechselfeldes beträgt vorzugsweise 300 bis 3000 V, und die Frequenz liegt vorzugsweise im Bereich von 500 bis 10.000 Hz und insbesondere von 1000 bis 7000 Hz, wobei aus diesen Werten für die Anwendung in Abhängigkeit von dem Verfahren eine zweckmäßige Auswahl getroffen werden kann. In diesem Fall kann für die Anwendung eine Wellenform aus einer Dreieckwelle, einer Rechteckwelle, einer Sinuswelle oder aus Wellenformen mit verschiedenen Tastverhältnissen und einem intermittierenden, überlagerten elektrischen Wechselfeld ausgewählt werden.
Wenn die angelegte Spannung weniger als 300 V beträgt, ist es schwierig, eine ausreichende Bilddichte zu erzielen und kann Toner, der in einem Nicht-Bildbereich einen Schleier gebildet hat, nicht ausreichend zurückgewonnen werden. Ferner kann in dem Fall, dass sie mehr als 5000 V beträgt, ein Latentbild durch die Magnetbürste gestört werden, wodurch eine Verschlechterung der Bildqualität verursacht werden kann.
Wenn ferner die Frequenz weniger als 500 Hz beträgt, kann in Abhängigkeit von der Betriebsgeschwindigkeit keine ausreichende Schwingung herbeigeführt werden, wenn Toner, der mit einem Bildträgerelement für elektrostatische Latentbilder in Kontakt gekommen ist, zu dem Entwicklungszylinder zurückgeführt wird, so dass leichter eine Schleierbildung verursacht wird. Wenn sie mehr als 10.000 Hz beträgt, kann der Toner dem elektrischen Feld nicht nachfolgen, was eine Verschlechterung der Hildqualität zur Folge haben kann.
Durch Anwendung eines Zweikomponentenentwicklers mit einem zufriedenstellend aufgeladenen Toner kann die Schleierentfernungsspannung (V_back) herabgesetzt werden und kann die Primäraufladung des lichtempfindlichen Elements vermindert werden, wodurch eine Verlängerung der Lebensdauer des lichtempfindlichen Elements möglich gemacht wird. V_back beträgt in Abhängigkeit von dem Entwicklungssystem vorzugsweise höchstens 350 V und insbesondere höchstens 300 V.
Für das Kontrastpotenzial wird vorzugsweise eine Spannung von 100 V bis 500 V angewendet, damit eine ausreichende Bilddichte erzielt wird.
Zur Durchführung einer Entwicklung, die eine ausreichende Bilddichte und eine gute Fähigkeit zur Wiedergabe von Punkten liefert und keine Abscheidung von Tonerträger verursacht, beträgt die Kontaktbreite bzw. der Entwicklungsspalt (Entwicklungs-Berührungs- und -Kontaktbreite C) der Magnetbürste auf dem Entwicklungszylinder 11 in Bezug auf die lichtempfindliche Trommel 1 vorzugsweise 3 mm bis 8 mm. Wenn die Entwicklungs-Berührungs- und -Kontaktbreite C weniger als 3 mm beträgt, ist es schwierig, eine ausreichende Bilddichte und eine zufriedenstellende Fähigkeit zur Wiedergabe von Punkten sicherzustellen, und wenn sie mehr als 8 mm beträgt, tritt eine Verdichtung des Entwicklers ein, wodurch der Betrieb eines Geräts angehalten wird, und ist eine ausreichende Verminderung der Abscheidung von Tonerträger schwierig. Als Verfahren zur Einstellung der Entwicklungs-Berührungs- und -Kontaktbreite kann der Abstand A zwischen einem Entwicklereinstellelement 15 und dem Entwicklungszylinder 11 eingestellt werden oder kann der Abstand B zwischen dem Entwicklungszylinder 11 und der lichtempfindlichen Trommel 1 eingestellt werden.
Da bei dem Verfahren zur Erzeugung von Bildern der vorliegenden Erfindung durch die Anwendung eines Entwicklers, der den Toner der vorliegenden Erfindung enthält, und im Einzelnen durch Kombination dieses Entwicklers mit einem Entwicklungssystem, bei dem digitale Latentbilder erzeugt werden, keine Beeinflussung der Injektion elektrischer Ladung durch Toner vorhanden ist und die Entwicklung durchgeführt werden kann, ohne dass das Latentbild gestört wird, wird eine dem Punktlatentbild getreue Entwicklung erzielt. Ferner kann auch bei einem Übertragungsvorgang unter Verwendung eines Toners, der nach Abtrennung von feinem Pulver eine scharfe Teilchengrößenverteilung hat, eine hohe Übertragungsrate erhalten werden, und infolgedessen kann eine Bilderzeugung erzielt werden, die eine gute Fähigkeit zur Wiedergabe von Halbtonbereichen und eine gute Gleichmäßigkeit flächenhafter Bildbereiche liefert.
Ferner tragen Entwickler, die den Toner der vorliegenden Erfindung enthalten, wegen einer geringen Veränderung der elektrischen Ladung des Toners in der Entwicklungseinrichtung dazu bei, dass zusammen mit der Förderung einer hohen Bildqualität im Anfangsstadium sogar nach vielmaligem Kopieren eine Verschlechterung der Bildqualität eingeschränkt wird, so dass für eine lange Zeit eine zufriedenstellende Bilderzeugung erzielt wird.
Des weiteren wird in dem Fall, dass bei der Erzeugung von Vollfarbenbildern der schwarze Toner der vorliegenden Erfindung verwendet wird, zur Erzeugung dichterer Vollfarbenbilder zuerst eine Entwicklung durchgeführt, bei der die anderen Farbtoner, die in Kombination mit dem schwarzen Toner zu verwenden sind, z.B. magentafarbener Toner, cyanfarbener Toner und gelber Toner, verwendet werden, und zuletzt eine Entwicklung unter Verwendung des schwarzen Toners durchgeführt, wodurch die Erzeugung dichter Bilder möglich gemacht wird.
Das Verfahren zur Erzeugung von Bildern der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf beigefügte Zeichnungen ausführlicher beschrieben.
In 1 wird durch die magnetische Kraft, die eine Magnetwalze 21 ausübt, an der Oberfläche eines Transportzylinders 22 eine aus magnetischen Teilchen 23 aufgebaute Magnetbürste gebildet, und es wird bewirkt, dass diese Magnetbürste mit der Oberfläche des Bildträgerelements für elektrostatische Latentbilder (lichtempfindliche Trommel) 1 in Kontakt kommt, und dann wird die lichtempfindliche Trommel 1 aufgeladen. An den Transportzylinder 22 wird schon durch eine zum Anlegen einer Vorspannung dienende Einrichtung, die in der Figur nicht gezeigt ist, eine Aufladevorspannung angelegt. Durch Bestrahlung der aufgeladenen lichtempfindlichen Trommel 1 mit einem Laserstrahl 24 durch eine Belichtungseinrichtung, die in der Figur nicht gezeigt ist, wird ein digitales elektrostatisches Latentbild erzeugt. Das elektrostatische Latentbild, das auf der lichtempfindlichen Trommel 1 erzeugt worden ist, wird mit Toner 19a, der in einem Entwickler 19 enthalten ist, der durch den Entwicklungszylinder 11 getragen wird, in dem eine Magnetwalze 12 enthalten ist und an den durch eine zum Anlegen einer Vorspannung dienende Einrichtung, die in der Figur nicht gezeigt ist, eine Entwicklungsvorspannung angelegt wird, entwickelt.
Die Entwicklungseinrichtung 4 ist durch eine Trennwand 17 in eine Entwicklerkammer R₁ und eine Rührkammer R₂, in denen jeweils eine Entwicklerförderschnecke 13 bzw. 14 angeordnet ist, aufgeteilt. Oberhalb der Rührkammer R₂ ist eine Tonervorratskammer R₃, die Toner 18 zur Nachfüllung enthält, angeordnet, und unterhalb der Vorratskammer R₃ befindet sich ein Nachfülleinlass 20.
Der Entwickler, der sich in der Entwicklerkammer R₁ befindet, wird durch die Entwicklerförderschnecke 13 mittels einer Drehbewegung gerührt und in einer Richtung entlang der Längsrichtung des Entwicklungszylinders 11 befördert. An der Trennwand 17 befinden sich Öffnungen (nicht gezeigt) an der Vorder- und der Rückseite der Zeichnung, und der Entwickler, der durch die Förderschnecke 13 zu einer Seite der Entwicklerkammer R₁ befördert worden ist, wird durch die Öffnung der Trennwand 17 an dieser Seite der Rührkammer R₂ zugeführt und wird zu der Entwicklerförderschnecke 14 befördert. Die Förderschnecke 14, deren Dreh richtung der Drehrichtung der Förderschnecke 13 entgegengesetzt ist, befördert den Entwickler, der in der Rührkammer R₂ enthalten ist, den Entwickler, der aus der Entwicklerkammer R₁ zugeführt worden ist, und den Toner, der aus der Tonervorratskammer R₃ zugeführt worden ist, in der Drehrichtung, die der Drehrichtung der Förderschnecke 13 entgegengesetzt ist, durch die Rührkammer R₂ und führt sie durch die andere Öffnung der Trennwand 17 der Entwicklerkammer R₁ zu, während sie gerührt und vermischt werden.
Der Entwickler 19, der sich in der Entwicklerkammer R₁ befindet, wird durch die magnetische Kraft der Magnetwalze 12 hochgezogen und auf der Oberfläche des Entwicklungszylinders 11 getragen. Der Entwickler, der auf dem Entwicklungszylinder 11 getragen wird, wird mit der Drehung des Entwicklungszylinders 11 zu einer Einstellrakel 15 befördert, wo er derart eingestellt wird, dass er eine dünne Entwicklerschicht mit einer geeigneten Dicke bildet, und wird dann dem Entwicklungsbereich zugeführt, wo der Entwicklungszylinder 11 und die lichtempfindliche Trommel 1 einander gegenüberliegend angeordnet sind. Ein Magnetpol (Entwicklungspol) N₁ befindet sich in dem Bereich der Magnetwalze 12, der dem Entwicklungsbereich entspricht, und erzeugt in dem Entwicklungsbereich ein Entwicklungsmagnetfeld. Der Entwickler wird dann durch dieses Entwicklungsmagnetfeld unter Bildung eines Büschels angehäuft, so dass in dem Entwicklungsbereich eine Magnetbürste für die Entwicklung erzeugt wird. Die Magnetbürste kommt mit der lichtempfindlichen Trommel 1 in Kontakt; der Toner, der auf die Magnetbürste aufgetragen worden ist, und der Toner, der auf die Oberfläche des Entwicklungszylinders 11 aufgetragen worden ist, werden durch Umkehrentwicklung auf den Bereich des elektrostatischen Latentbildes auf der lichtempfindlichen Trommel 1 übertragen und dort abgeschieden, und das elektrostatische Latentbild wird dann unter Erzeugung einer Tonerbildes entwickelt.
Der Entwickler, der durch den Entwicklungsbereich hindurchgegangen ist, wird mit der Drehung des Entwicklungszylinders 11 in die Entwicklungseinrichtung 4 zurückgebracht und durch ein Abstoßungsmagnetfeld zwischen Magnetpolen S₁ und S₂ von dem Entwicklungszylinder 11 abgestreift und fällt zur Rückgewinnung in die Entwicklerkammer R₁ und die Rührkammer R₂ hinein.
Wenn das T/C-Verhältnis (Mischungsverhältnis des Toners 19a zu dem Tonerträger 19b oder Tonergehalt in dem Entwickler) des Entwicklers 19 in der Entwicklungseinrichtung 4 wegen Wiederholungen der vorstehend erwähnten Entwicklung abgenommen hat, wird der Rührkammer R₂ aus der Tonervorratskammer R₃ Toner 18 in Mengen, die der Menge des für die Entwicklung verbrauchten Toners entsprechen, zugeführt, so dass das T/C-Verhältnis des Entwicklers 19 bei dem vorgegebenen Wert gehalten wird. Zur Ermittlung des T/C-Verhältnisses des Entwicklers 19 in dem Behälter 4 wird ein Tonergehaltsmessfühler 28 angewendet, der unter Anwendung der Induktivität einer Spule Änderungen dar magnetischen Permeabilität des Entwicklers misst. In so einem Tonergehaltsmessfühler befindet sich eine Spule (nicht gezeigt).
Die Einstellrakel 15, die unterhalb des Entwicklungszylinders 11 angeordnet ist und die Schichtdicke des Entwicklers 19 auf dem Entwicklungszylinder 11 einstellt, ist eins nichtmagnetische Rakel, die aus einem nichtmagnetischen Material wie z.B. Aluminium oder dem Edelstahl SUS 316 hergestellt ist. Der Abstand zwischen ihrer Kante und der Oberfläche des Entwicklungszylinders 11 beträgt vorzugsweise 150 μm bis 1000 μm und insbesondere 250 μm bis 900 μm. Wenn der Abstand weniger als 150 μm beträgt, kann dieser Zwischenraum durch den magnetischen Tonerträger verstopft werden, so dass sich eine ungleichmäßige Entwicklerschicht bildet, das Auftragen einer zur Durchführung einer zufriedenstellenden Entwicklung erforderlichen Entwicklermenge schwierig ist und ungleichmäßig entwickelte Bilder mit niedriger Bilddichte erzeugt werden können. Zur Vermeidung eines durch unnötige Teilchen, die gleichzeitig in dem Entwickler vorhanden sind, verursachten ungleichmäßigen Auftrags (einer so genannten Rakelverstopfung) beträgt dieser Abstand vorzugsweise 250 μm oder mehr. Des weiteren nimmt in dem Fall, dass der Abstand mehr als 1000 μm beträgt, die Menge des auf den Entwicklungszylinder 11 aufgetragenen Entwicklers zu, wodurch die Ablagerung magnetischer Tonerträgerteilchen auf der lichtempfindlichen Trommel 1 gefördert wird und die triboelektrische Ladung des Toners abnehmen kann, so dass eine Schleierbildung, die auf ungenügende Umwälzung des Entwicklers und abgeschwächte Reibung an der Einstellrakel 15 zurückzuführen ist, erleichtert wird.
Des weiteren wird das entwickelte Tonerbild durch eine Übertragungsrakel 27, bei der es sich um eine Übertragungseinrichtung handelt, an die durch eine zum Anlegen einer Vorspannung dienende Einrichtung 26 eine Übertragungsvorspannung angelegt wird, auf ein zugeführtes Übertragungs(bildempfangs)material (ein Aufzeichnungsmaterial) 25 übertragen, und das Tonerbild, das auf das Übertragungs(bildempfangs)material übertragen worden ist, wird durch eine Fixiereinrichtung, die in der Figur nicht gezeigt ist, an dem Übertragungs(bildempfangs)material fixiert. Toner, der bei einem Übertragungsvorgang nach der Übertragung auf der lichtempfindlichen Trommel 1 zurückgeblieben ist, ohne dass er auf das Übertragungs(bildempfangs)material übertragen wurde, wird bei einem Vorgang der elektrischen Aufladung einer Einstellung der elektrischen Ladung unterzogen und wird während der Entwicklung zurückgewonnen.
3 ist eine schematische Zeichnung eines Vollfarben-Bilderzeugungsgeräts, und nachstehend wird der Fall beschrieben, dass ein Verfahren zur Erzeugung von Bildern der vorliegenden Erfindung auf eine Vollfarben-Bilderzeugung angewendet wird.
An dem Hauptkörper des Vollfarben-Bilderzeugungsgeräts sind eine erste Bilderzeugungseinrichtung Pa, eine zweite Bilderzeugungseinrichtung Pb, eine dritte Bilderzeugungseinrichtung Pc und eine vierte Bilderzeugungseinrichtung Pd angebracht, und auf dem Übertragungs(bildempfangs)material werden durch Vorgänge der Latentbilderzeugung, Entwicklung und Übertragung Bilder mit jeweils verschiedenen Farben erzeugt.
Der Aufbau jeder Bilderzeugungseinrichtung, die an dem Bilderzeugungsgerät angebracht ist, wird unter Bezugnahme auf die erste Bilderzeugungseinrichtung Pa als Beispiel beschrieben.
Die erste Bilderzeugungseinrichtung Pa hat eine elektrophotographische lichtempfindliche Trommel 61a mit einem Durchmesser von 30 mm, die als Latentbildträgerelement für elektrostatische Latentbilder dient, und diese lichtempfindliche Trommel 61a wird in der Richtung eines Pfeils a gedreht. 62a bezeichnet eine als Aufladeeinrichtung dienende Primäraufladeeinrichtung, und eine Magnetbürste, die an der Oberfläche eines Entwicklungszylinders mit einem Durchmesser von 16 mm gebildet ist, ist derart angeordnet, dass sie mit der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 61a in Kontakt kommt. 67a bezeichnet einen Laserstrahl für die Erzeugung eines elektrostatischen Latentbildes auf der lichtempfindlichen Trommel 61a, deren Oberfläche durch die Primäraufladeeinrichtung 62a gleichmäßig aufgeladen worden ist, wobei der Laserstrahl durch eine Belichtungseinrichtung, die in der Figur nicht gezeigt ist, zugeführt wird. 63a bezeichnet eine Entwicklungseinrichtung zur Entwicklung des elektrostatischen Latentbildes, das auf der lichtempfindlichen Trommel 61a getragen wird, und zur Erzeugung eines Tonerbildes, wobei die Entwicklungseinrichtung den Toner enthält. 64a bezeichnet eine Übertragungsrakel, die als Übertragungseinrichtung für die Übertragung des auf der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 61a erzeugten Tonerbildes auf die Oberfläche des Übertragungs(bildempfangs)materials (Aufzeichnungsmaterials) dient, das der lichtempfindlichen Trommel 61a durch ein bandförmiges Übertragungs(bildempfangs)material-Trägerelement 68 zugeführt wird, wobei an die Übertragungsrakel 64a durch eine zum Anlegen einer Übertragungsvorspannung dienende Einrichtung 60a eine Übertragungsvorspannung angelegt wird.
Wenn der Toner durch den Entwicklungsvorgang verbraucht worden ist und das T/C-Verhältnis abgenommen hat, wird diese Veränderung durch einen Tonergehaltsmessfühler 85a, der unter Anwendung der Induktivität einer Spule Änderungen der magnetischen Permeabilität des Entwicklers misst, ermittelt. Toner 65a wird zur Nachfüllung entsprechend der verbrauchten Tonermenge zugeführt. In dem Tonergehaltsmessfühler 85a befindet sich ferner eine Spule (nicht gezeigt).
Das vorliegende Hilderzeugungsgerät hat vier Hilderzeugungseinrichtungen, die daran angebracht sind, nämlich die erste Bilderzeugungseinrichtung Pa sowie die zweite Bilderzeugungseinrichtung Pb, die dritte Bilderzeugungseinrichtung Pc und die vierte Bilderzeugungseinrichtung Pd, die denselben Aufbau wie die erste Bilderzeugungseinrichtung Pa haben und sich durch die Farbe des Farbtoners, der in der Entwicklungseinrichtung enthalten ist, unterscheiden. Für die erste Hilderzeugungseinrichtung Pa, die zweite Hilderzeugungseinrichtung Pb, die dritte Bilderzeugungseinrichtung Pc und die vierte Bilderzeugungseinrichtung Pd wird beispielsweise gelber Toner, magentafarbener Toner, cyanfarbener Toner bzw. schwarzer Toner verwendet, und alle Farbtonerbilder werden im Übertragungsbereich der jeweiligen Bilderzeugungseinrichtung der Reihe nach auf das Übertragungs(bildempfangs)material übertragen. Bei diesem Vorgang werden alle Farbtonerbilder auf demselben Übertragungs(bildempfangs)material übereinandergelagert, während sie aufeinandergepasst werden, wobei das Übertragungs(bildempfangs)material nach jeder Übertragung weiterbewegt wird, und nach Beendigung der Übertragungen wird das Übertragungs(bildempfangs)material durch eine Abtrennungs-Aufladeeinrichtung 69 von dem Übertragungs(bildempfangs)material-Trägerelement 68 abgetrennt und durch eine Fördereinrichtung wie z.B. ein Förderband einer Fixiereinrichtung zugeführt, worauf durch nur einen Fixiervorgang ein fertiges Vollfarbenbild erhalten wird.
Die Fixiereinrichtung hat ein Walzenpaar aus einer Fixierwalze 71 mit einem Durchmesser von 40 mm und einer Presswalze 72 mit einem Durchmesser von 30 mm, und in der Fixierwalze 71 befindet sich eine Heizeinrichtung 75 und 76.
Ein noch nicht fixiertes Farbtonerbild, das auf das Übertragungs(bildempfangs)material übertragen worden ist, geht durch den Pressbereich zwischen der Fixierwalze 71 und der Presswalze 72 dieser Fixiereinrichtung 70 hindurch und wird durch die Wirkung von Wärme und Druck an dem Übertragungs(bildempfangs)material fixiert.
In 3 ist das Übertragungs(bildempfangs)material-Trägerelement 68 ein endloses bandförmiges Element, und dieses bandförmige Element wird durch eine Antriebswalze 80 in der Richtung eines Pfeils e bewegt. 79 bezeichnet eine Übertragungsband-Reinigungseinrichtung; 81 bezeichnet eine durch das Band angetriebene (mitlaufende) Walze, und 82 bezeichnet eine Einrichtung zum Löschen elektrostatischer Ladungen des Bandes. 83 bezeichnet ein Paar Ausrichtungswalzen für die Beförderung des in einem Übertragungs(bildempfangs)materialbehälter aufbewahrten Übertragungs(bildempfangs)materials zu dem Übertragungs(bildempfangs)material-Trägerelement 68.
Als Übertragungseinrichtung kann außer einer Übertragungsrakel eine Übertragungseinrichtung, die an die Rückseite eines walzenförmigen Übertragungs(bildempfangs)material-Trägerelements anstößt, z.B. eine Übertragungswalze, durch die direkt eine Übertragungsvorspannung angelegt wird, angewendet werden. Ferner kann anstelle so einer Kontaktübertragungseinrichtung auch von einer kontaktfreien Übertragungseinrichtung zum Anlegen einer Übertragungsvorspannung von einer Koronaaufladeeinrichtung, die kontaktfrei an der Rückseite eines Übertragungs(bildempfangs)material-Trägerelements angeordnet ist, wie sie im Allgemeinen zur Durchführung einer Übertragung angewendet wird, Gebrauch gemacht werden.
Es wird jedoch insbesondere eine Kontaktübertragungseinrichtung angewendet, weil in diesem Fall die Emission von Ozon beherrscht werden kann, wenn die Übertragungsvorspannung angelegt wird.
Ein Beispiel für ein anderes Verfahren zur Erzeugung von Bildern der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf 4 beschrieben.
4 ist ein schematisches Blockdiagramm eines Beispiels für ein anderes Bilderzeugungsgerät, mit dem ein Verfahren zur Erzeugung von Bildern der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden kann.
Dieses Bilderzeugungsgerät ist als Vollfarbenkopiergerät aufgebaut. Ein Vollfarbenkopiergerät hat an seiner Oberseite ein Digital-Farbbildleseelement 35 und an seiner Unterseite ein Digital-Farbbilddruckerelement 36.
In dem Bildleseelement wird eine Bildvorlage 30 auf einen gläsernen Bildvorlagenträger 31 aufgelegt, und unter Anwendung einer Belichtungslampe 32 wird eine zur Belichtung dienende Abtastung durchgeführt, wobei von der Bildvorlage 30 reflektiertes Licht durch eine Linse 33 zu einem Vollfarbensensor 34 hin gebündelt wird, um ein Farbauszugs-Bildsignal zu erhalten. Das Farbauszugs-Bildsignal geht durch eine Verstärkerschaltung (nicht gezeigt) hindurch, wird in einer Videoverarbeitungseinrichtung (nicht gezeigt) verarbeitet und wird in das Digital-Bilddruckerelement gesendet.
In dem Hilddruckerelement ist die lichtempfindliche Trommel 41, die als Latentbildträgerelement für elektrostatische Latentbilder dient, ein lichtempfindliches Element, bei dem z.B. ein organischer Photoleiter angewendet wird, und sie wird derart getragen, dass sie in Pfeilrichtung drehbar ist. Um die lichtempfindliche Trommel 41 herum sind eine Vorbelichtungslampe 51, eine als Primäraufladeelement dienende Koronaaufladeeinrichtung 42, ein als Latentbilderzeugungseinrichtung dienendes optisches Laserbelichtungssystem 43, ein Potenzialsensor bzw. Spannungsmesser 52, vier Entwicklungseinrichtungen 44Y, 44C, 44M und 44K für verschiedene Farben, eine an der Trommel befindliche Lichtmengenmesseinrichtung 53, eine Übertragungsvorrichtung 45A und eine Reinigungseinrichtung 46 angeordnet.
In dem optischen Laserbelichtungssystem 43 wird das Bildsignal aus dem Leseelement bei einem Laserausgabeelement (nicht gezeigt) in ein Lichtsignal zur bildmäßigen Abtastbelichtung umgewandelt, und ein umgewandelter Laserstrahl wird durch einen Polygonspiegel 43a reflektiert und durch eine Linse 43b und einen Spiegel 43c auf die Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 41 fokussiert.
In dem Druckerelement wird die lichtempfindliche Trommel 41 bei der Erzeugung eines Bildes in Pfeilrichtung gedreht, wird die lichtempfindliche Trommel 41 durch die Aufladeeinrichtung 42 gleichmäßig negativ aufgeladen, nachdem sie durch die Vorbelichtungslampe 51 von elektrostatischen Ladungen befreit worden ist, lässt man für jede Farbe des Farbauszugs ein Licht-Bild E auftreffen und wird auf der lichtempfindlichen Trommel 41 ein Latentbild erzeugt.
Dann wird eine vorgegebene Entwicklungseinrichtung in Betrieb gesetzt, damit ein Latentbild, das sich auf der lichtempfindlichen Trommel 41 befindet, entwickelt wird, und auf der lichtempfidlichen Trommel 41 wird mit einem negativ geladenen Toner, bei dem als Grundmaterial ein Harz verwendet wird, ein sichtbares Bild, das heißt ein Tonerbild, erzeugt. Zur Durchführung der Entwicklung werden Entwicklungseinrichtungen 44Y, 44C, 44M und 44K durch Betätigung entsprechender exzentrischer Nocken 54Y, 54C, 54M und 54K entsprechend jeder Farbe des Farbauszugs selektiv an die lichtempfindliche Trommel 41 angenähert.
Die Übertragungsvorrichtung 45A hat eine Übertragungstrommel 45, eine Übertragungs-Aufladeeinrichtung 45b, eine Anziehungs-Aufladeeinrichtung 45c zur Anziehung elektrostatischer Ladungen des Aufzeichnungsmaterials und eine der Anziehungs-Aufladeeinrichtung gegenüberliegend angeordnete Anziehungswalze 45g und hat eine Aufladeeinrichtung 45d, die sich in ihrem Inneren befindet, eine äußere Aufladeeinrichtung 45e und eine Abtrennungs-Aufladeeinrichtung 45h. Die Übertragungstrommel 45 ist drehbar gelagert, und in einem offenen Bereich um die Übertragungstrommel 45 herum ist mit dieser zusammenhängend eine Übertragungsfolie 45f, die ein Aufzeichnungsmaterial-Trägerelement zum Tragen eines Aufzeichnungsmaterials Übertragungs(bildempfangs)materials] ist, derart angeordnet, dass sie eine zylindrische Form hat. Als Übertragungsfolie 45f werden Folien wie z.B. eine Polycarbonatfolie angewendet.
Das Aufzeichnungsmaterial wird aus einer Aufzeichnungsmaterialkassette 47a, 47b oder 47c durch das Aufzeichnungsmaterial-He förderungssystem zu der Übertragungstrommel 45 befördert und wird auf ihrer Übertragungsfolie 45f getragen. Das Aufzeichnungsmaterial, das auf der Übertragungstrommel 45 getragen wird, wird mit der Drehung der Übertragungstrommel 45 wiederholt zu einer Übertragungsstelle, die der lichtempfindlichen Trommel 41 gegenüberliegt, befördert, und während des Durchgangs durch die Übertragungsstelle wird ein Tonerbild, das sich auf der lichtempfindlichen Trommel 41 befindet, durch die Wirkung der Übertragungs-Aufladeeinrichtung 45b auf das Aufzeichnungsmaterial übertragen.
Das vorstehend erwähnte Hilderzeugungsverfahren wird für den gelben (Y), den magentafarbenen (M), den cyanfarbenen (C) und den schwarzen (H) Toner wiederholt, so dass ein Farbbild erhalten wird, das durch Überlagerung von vier Farbtonerbildern und deren Übertragung auf das Aufzeichnungsmaterial, das sich auf der Übertragungstrommel 45 befindet, erzeugt wird.
Im Fall einer einseitigen Bilderzeugung wird das Aufzeichnungsmaterial, auf das in dieser Weise vier Tonerbilder übertragen worden sind, durch die Wirkung einer Trennklaue 48a, einer Abtrennungs-Hochschiebewalze 48b und einer Abtrennungs-Aufladeeinrichtung 45h von der Übertragungstrommel 45 getrennt und wird einer Heißfixiereinrichtung 49 zugeführt. Diese Heißfixiereinrichtung 49 ist aus einer Heißfixierwalze 49a, in der sich eine Heizeinrichtung befindet, und einer Presswalze 49b aufgebaut. Das Aufzeichnungsmaterial geht durch den Pressbereich zwischen dieser als Heizelement dienenden Heißfixierwalze 49a und der Presswalze 49b hindurch, wodurch ein Vollfarbenbild, das auf dem Aufzeichnungsmaterial getragen wird, an dem Aufzeichnungsmaterial fixiert wird. Das heißt, durch diesen Fixiervorgang werden Farbmischung, Farbentwicklung und Fixieren der Toner an dem Aufzeichnungsmaterial durchgeführt und wird ein dauerhaftes Vollfarbenbild erzeugt, worauf man das Papier als fertige Vollfarbenkopie auf einen Ablagetisch 50 fallen lässt. Andererseits wird die lichtempfindliche Trommel 41 wieder bei dem Hilderzeugungsverfahren eingesetzt, nachdem restlicher Toner, der sich an ihrer Oberfläche befindet, zur Reinigung durch eine Reinigungseinrichtung 46 entfernt worden ist.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann das Tonerbild, das durch Entwicklung des auf dem Latentbildträgerelement erzeugten elektrostatischen Latentbildes erzeugt worden ist, auch über ein Zwischenübertragungsmedium auf das Aufzeichnungsmaterial übertragen werden, um eine Bilderzeugung durchzuführen.
Das heißt, dieses Bilderzeugungsverfahren umfasst einen Vorgang der Üertragung des Tonerbildes, das durch Entwicklung des auf dem Latentbildträgerelement für elektrostatische Latentbilder erzeugten elektrostatischen Latentbildes erzeugt worden ist, auf das Zwischenübertragungsmedium und einen Vorgang der Übertragung des Tonerbildes, das auf das Zwischenübertragungsmedium übertragen worden ist, auf das Aufzeichnungsmaterial.
Ein Beispiel für ein Hilderzeugungsverfahren unter Anwendung eines Zwischenübertragungsmediums wird unter Bezugnahme auf 5 ausführlich beschrieben.
Bei dem in 5 gezeigten Gerätesystem werden in eine Cyan-Entwicklungseinrichtung 94-1, eine Magenta-Entwicklungseinrichtung 94-2, eine Gelb-Entwicklungseinrichtung 94-3 und eine Schwarz-Entwicklungseinrichtung 94-4 ein Cyan-Entwickler mit einem cyanfarbenen Toner, ein Magenta-Entwickler mit einem magentafarbenen Toner, ein Gelb-Entwickler mit einem gelben Toner bzw. ein Schwarz-Entwickler mit einem schwarzen Toner eingeführt. Auf einem lichtempfindlichen Element 91, das als Bildträgerelement für elektrostatische Latentbilder dient, wird durch eine Latentbilderzeugungseinrichtung 93 wie z.B. einen Laserstrahl ein elektrostatisches Latentbild erzeugt. Das elektrostatische Latentbild, das auf dem lichtempfindlichen Element 91 erzeugt worden ist, wird unter Anwendung dieses Entwicklers durch Entwicklungssysteme wie z.B. ein Magnetbürsten-Entwicklungssystem, ein nichtmagnetisches Einkomponenten-Entwicklungssystem oder ein magnetisches Sprungentwicklungssystem entwickelt, und auf dem lichtempfindlichen Element 91 werden Tonerbilder mit jeder Farbe erzeugt. Das lichtempfindliche Element 91 umfasst einen leitfähigen Schichtträger 91b und eine lichtempfindliche Trommel oder ein lichtempfindliches Band mit einer Schicht 91a aus einem photoleitfähigen isolierenden Material wie z.B. amorphem Selen, Cadmiumsulfid, Zinkoxid, organischem Photoleiter und amorphem Silicium, die auf dem leitfähigen Schichtträger gebildet ist. Das lichtempfindliche Element 91 wird durch eine Antriebseinrichtung, die in der Figur nicht gezeigt ist, in der Pfeilrichtung gedreht. Als lichtempfindliches Element 91 werden vorzugsweise lichtempfindliche Elemente mit einer lichtempfindlichen Schicht aus amorphem Silicium oder einer organischen lichtempfindlichen Schicht angewendet.
Die organische lichtempfindliche Schicht kann eine einzelne Schicht sein, wobei die lichtempfindliche Schicht in einer einzelnen Schicht ein elektrische Ladungen erzeugendes Material und ein Ladungen transportierendes Material enthält, oder kann eine Schicht mit getrennten Funktionen sein, die aus einer Ladungstransportschicht und einer Ladungserzeugungsschicht gebildet ist. Eines der vorzuziehenden Beispiele ist eine laminierte (geschichtete) lichtempfindliche Schicht, die gebildet wird, indem die Ladungserzeugungsschicht auf den leitfähigen Schichtträger und dann darauf die Ladungstransportschicht aufgebracht wird.
Was das Bindemittelharz der organischen lichtempfindlichen Schicht anbetrifft, so sind Polycarbonatharz, Polyesterharz und Acrylharz im Hinblick auf das Reinigungsverhalten geeignet und gegen mangelhafte Reinigung, Anschmelzen von Toner an dem lichtempfindlichen Element und Schicht- bzw. Filmbildung äußerer Zusatzstoffe beständig.
Bei dem Vorgang der Aufladung des lichtempfindlichen Elements wird von einem kontaktfreien System, bei dem eine Koronaaufladeeinrichtung angewendet wird, oder von einem Kontaktsystem, bei dem Kontaktaufladeelemente wie z.B. Walzen angewendet werden, Gebrauch gemacht. Zu einer wirksamen gleichmäßigen Aufladung, zur Vereinfachung und zur Erzeugung von wenig Ozon wird vor zugsweise ein Kontaktsystem angewendet, wie es in 5 gezeigt ist.
Eine als Primäraufladeelement dienende Aufladewalze 92 ist im wesentlichen aus einem mittigen Kernstab 92b und einer leitfähigen elastischen Schicht 92a, die ihren äußeren Bereich bildet, aufgebaut. Durch eine Presskraft wird bewirkt, dass die Aufladewalze 92 an die Oberfläche des lichtempfindlichen Elements 91 anstößt, und sie dreht sich in Abhängigkeit von der Drehung des lichtempfindlichen Elements 91.
Als Betriebsbedingungen für den Fall der Anwendung einer Aufladewalze sind ein Anstoßdruck der Walze, der im Bereich von 4,9 N/m bis 490 N/m (5 g/cm bis 500 g/cm) liegt, und in dem Fall, dass an die Walze eine Gleichspannung, der eine Wechselspannung überlagert ist, angelegt wird, eine Wechselspannung mit einem Spitze-Spitze-Wert von 0,5 kV bis 5 kV, eine Wechselstromfrequenz von 50 Hz bis 5000 Hz und ein Gleichspannungswert von 0,2 kV bis 5 kV vorzuziehen.
Andere Kontaktaufladeelemente umfassen diejenigen, die eine Aufladerakel oder eine leitfähige Bürste haben. Diese Kontaktaufladeelemente haben die Wirkung, dass die Notwendigkeit von hoher Spannung beseitigt und der Austritt von Ozon vermindert wird.
Das Material der Aufladewalze und der Aufladerakel, die als Kontaktaufladeelement dienen, ist vorzugsweise leitfähiger Gummi, und auf seiner Oberfläche kann eine Trennschicht bereitgestellt werden. Als Trennschicht können Polyamidharz, PVDF (Polyvinylidenfluorid), PVDC (Polyvinylidenchlorid) und fluorhaltiges Acrylharz angewendet werden.
Das Tonerbild, das sich auf dem lichtempfindlichen Element befindet, wird auf ein Zwischenübertragungsmedium 95 übertragen, an das eine Spannung (z.B. eine Spannung mit einem Absolutwert von 0,1 kV bis 5 kV) angelegt wird. Das Zwischenübertragungsmedium 95 ist aus einem rohrförmigen leitfähigen Kernstab 95b und einer aus elastischem Material bestehenden Schicht 95a, die einen mittelhohen Widerstand hat und auf der Oberfläche seines äußeren Bereichs gebildet ist, aufgebaut. Der Kernstab 95b kann gebildet werden, indem auf der Oberfläche eines Kunststoff(rohr)s eine leitfähige Schicht [z.B. ein leitfähiger (Metall)überzug] bereitgestellt wird.
Die aus elastischem Material bestehende Schicht 95a, die einen mittelhohen Widerstand hat, ist eine massive Schicht oder eine Schaumstoffschicht, die gebildet wird, indem Leitfähigkeit erteilende Materialien wie z.B. Ruß, Zinkoxid, Zinnoxid und Siliciumcarbid in elastische Materialien wie z.B. Silicongummi, Teflongummi, Chloroprengummi, Polyurethangummi und EPDM (Ethylen-Propylen-Dien-Terpolymer) eingemischt und darin dispergiert werden und der spezifische elektrische Widerstand (Volumenwiderstand) auf einen mittelhohen Wert von 10⁵ bis 10¹¹ Ωcm eingestellt wird.
Das Zwischenübertragungsmedium 95 ist derart angeordnet, dass es parallel zu dem lichtempfindlichen Element 91 getragen wird, und es wird bewirkt, dass es mit der Unterseite des lichtempfindlichen Elements 91 in Kontakt kommt, wobei es in Pfeilrichtung mit derselben Umfangsgeschwindigkeit wie das lichtempfindliche Element 91 gedreht wird.
Ein erstes Farbtonerbild, das auf der Oberfläche des lichtempfindlichen Elements 91 erzeugt worden ist und getragen wird, wird beim Durchgang durch den Übertragungspressbereich, wo das lichtempfindliche Element 91 mit dem Zwischenübertragungsmedium 95 in Kontakt kommt, durch eine an das Zwischenübertragungsmedium 95 angelegte Übertragungsvorspannung der Reihe nach einer Zwischenübertragung auf die Außenfläche des Zwischenübertragungsmediums 95 unterzogen.
Auf dem lichtempfindlichen Element 91 befindlicher restlicher Toner, der nicht auf das Zwischenübertragungsmedium 95 übertragen worden ist, wird zur Reinigung durch ein Reinigungselement 98 für das lichtempfindliche Element entfernt und wird dann in einem Reinigungsbehälter 99 für das lichtempfindliche Element gesammelt.
Eine Übertragungseinrichtung ist derart angeordnet, dass sie parallel zu dem Zwischenübertragungsmedium 95 getragen wird, und es wird bewirkt, dass sie mit der Unterseite des Zwischenübertragungsmediums 95 in Kontakt kommt, wobei die Übertragungseinrichtung 97 z.B. eine Übertragungswalze oder ein Übertragungsband ist. Die Übertragungseinrichtung 97 kann derart angeordnet sein, dass sie mit dem Zwischenübertragungsmedium 95 direkt in Kontakt kommt, und kann auch derart angeordnet sein, dass ein Band usw. zwischen dem Zwischenübertragungsmiedium 95 und der Übertragungseinrichtung 97 mit diesem in Kontakt kommt.
Die Übertragungswalze ist im Wesentlichen aus einem mittigen Kernstab 97b und einer leitfähigen elastischen Schicht 97a, die ihren äußeren Bereich bildet, aufgebaut.
Für das Zwischenübertragungsmedium und die Übertragungswalze können gemeinsame Materialien verwendet werden. Dadurch, dass der spezifische Volumenwiderstand der elastischen Schicht der Übertragungswalze derart eingestellt wird, dass er niedriger ist als der spezifische Volumenwiderstand der elastischen Schicht des Zwischenübertragungsmediums, kann die an die Übertragungswalze angelegte Spannung vermindert werden, kann auf dem Übertragungs(bildempfangs)material ein zufriedenstellendes Tonerbild erzeugt werden und kann ein Herumwickeln des Übertragungs(bildempfangs)materials um das Zwischenübertragungsmedium verhindert werden. Im Einzelnen ist der spezifische Volumenwiderstand der elastischen Schicht des Zwischenübertragungsmediumis vorzugsweise mehr als zehnmal so hoch wie der spezifische Volumenwiderstand der elastischen Schicht der Übertragungswalze.
Die Härte des Zwischenübertragungsmediums und der Übertragungswalze wird gemäß JIS K-6301 gemessen. Das Zwischenübertragungsmedium für die Anwendung im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist vorzugsweise mit einer elastischen Schicht gebildet, deren Härte im Bereich von 10 bis 40 Grad liegt, während die Härte der elastischen Schicht der Übertragungswalze höher als die Härte der elastischen Schicht des Zwischenübertragungsmediums ist und vorzugsweise im Bereich von 41 bis 80 Grad liegt, um ein Herumwickeln des Übertragungs(bildempfangs)materials um das Zwischenübertragungsmedium zu verhindern. Wenn die Härtewerte des Zwischenübertragungsmediums und der Übertragungswalze umgekehrt werden, werden auf der Übertragungswalze Vertiefungen gebildet und ist ein Herumwickeln des Übertragungs(bildempfangs)materials um das Zwischenübertragungsmedium wahrscheinlich.
Die Übertragungseinrichtung 97 wird mit einer Umfangsgeschwindigkeit gedreht, die so hoch wie die Umfangsgeschwindigkeit des Zwischenübertragungsmediums 95 ist oder sich von dieser unterscheidet. Das Übertragungs(bildempfangs)material 96 wird zwischen dem Zwischenübertragungsmedium 95 und der Übertragungseinrichtung 97 befördert, und das Tonerbild, das sich auf dem Zwischenübertragungsmedium 95 befindet, wird auf die Oberfläche des Übertragungs(bildempfangs)materials 96 übertragen, indem an die Übertragungseinrichtung 97 von der zum Anlegen einer Übertragungsvorspannung dienenden Einrichtung eine Vorspannung angelegt wird, deren Polarität der Polarität der Reibungsladung, die durch den Toner getragen wird, entgegengesetzt ist.
Der restliche Toner, der sich auf dem Zwischenübertragungsmedium befindet und nicht auf das Übertragungs(bildempfangs)material 96 übertragen worden ist, wird zur Reinigung durch ein Reinigungselement 100 entfernt und wird dann in einem Reinigungsbehälter 102 für das Zwischenübertragungsmedium gesammelt. Das Tonerbild, das auf das Übertragungs(bildempfangs)material 96 übertragen worden ist, wird durch eine Heißfixiereinrichtung 101 an dem Übertragungs(bildempfangs)material 96 fixiert.
Als Material der Übertragungswalze kann dasselbe Material wie für die Aufladewalze verwendet werden, und als Betriebsbedingungen sind ein Anstoßdruck der Walze, der im Bereich von 2,94 N/m bis 490 N/m (0,3 kg/m bis 50 kg/m) und insbesondere von 19,6 N/m bis 294 N/m liegt, und ein Absolutwert der Gleichspannung von 0,2 kV bis 10 kV vorzuziehen.
Wenn der als Anstoßdruck ausgeübte Lineardruck weniger als 2,94 N/m beträgt, ist es wahrscheinlich, dass eine Verschiebung bei der Beförderung des Übertragungs(bildempfangs)materials und eine mangelhafte Übertragung auftreten.
Bei einem Einkomponenten-Kontaktentwicklungsverfahren kann zur Durchführung einer Entwicklung unter Verwendung eines nichtmagnetischen Toners z.B. eine in 6 gezeigte Entwicklungseinrichtung angewendet werden.
Eine Entwicklungseinrichtung 110 trägt einen Entwicklerbehälter 111, der einen Einkomponentenentwickler 118 mit dem Toner der vorliegenden Erfindung enthält, und hat ein Entwicklerträgerelement 112 für die Beförderung des Entwicklers zu dem Entwicklungsbereich, eine Zuführungswalze 115 für die Zuführung des Entwicklers zu dem Entwicklerträgerelement, eine elastische Rakel 116, die als Entwicklerschichtdickeneinstellelement zum Einstellen der Dicke der Entwicklerschicht auf dem Entwicklerträgerelement dient, und ein Rührelement 117 zum Rühren des Entwicklers 118 in dem Entwicklerbehälter.
Als Entwicklerträgerelement 112 wird vorzugsweise eine elastische Walze mit einer elastischen Schicht 112b, die auf einem walzenförmigen Schichtträger 112a durch ein elastisches Material wie z.B. elastischen Gummi, beispielsweise Silicongummi-Schaumstoff, oder Harz gebildet ist, angewendet.
Diese elastische Walze 112 stößt an die Oberfläche der als Latentbildträgerelement für elektrostatische Latentbilder dienenden lichtempfindlichen Trommel 119 an, um das elektrostatische Latentbild, das auf dem lichtempfindlichen Element erzeugt worden ist, mit dem Einkomponentenentwickler 118, mit dem die Oberfläche der elastischen Walze beschichtet ist, zu entwickeln, und sammelt den unerwünschten Einkomponentenentwickler 118, der nach der Übertragung auf dem lichtempfindlichen Element vorhanden ist.
Bei dem Einkomponenten-Kontaktentwicklungsverfahren kommt das Entwicklerträgerelement in hohem Maße mit der Oberfläche des lichtempfindlichen Elements in Kontakt. Dies bedeutet, dass das Entwicklerträgerelement mit dem lichtempfindlichen Element in Kontakt kommt, wenn der Entwickler von dem Entwicklerträgerelement entfernt wird. Zu dieser Zeit wird durch ein elektrisches Feld, das über den Entwickler zwischen dem lichtempfindlichen Element und dem Entwicklerträgerelement wirkt, ein Bild geliefert, das frei von dem Randeffekt ist, und gleichzeitig wird eine Reinigung durchgeführt. Es ist erforderlich, dass an der Oberfläche der als Entwicklerträgerelement dienenden elastischen Walze oder in ihrer Nähe ein elektrisches Potenzial vorhanden ist und zwischen der Oberfläche des lichtempfindlichen Elements und der Oberfläche der elastischen Walze ein elektrisches Feld aufrechterhalten wird. Zu diesem Zweck kann ein Verfahren, bei dem der Widerstand des elastischen Gummis der elastischen Walze auf einen mittelhohen Wert eingestellt wird, um eine Leitung zu der Oberfläche des lichtempfindlichen Elements zu verhindern, wodurch das elektrische Feld aufrechterhalten wird, oder ein Verfahren, bei dem auf der Oberflächenschicht der leitfähigen Walze eine dünne dielektrische Schicht bereitgestellt wird, angewendet werden. Ferner kann auch eine leitfähige Walze angewendet werden, die derart aufgebaut ist, dass ein Entwicklungszylinder aus leitfähigem Harz an der Seite, die mit der Oberfläche des lichtempfindlichen Elements in Kontakt zu bringen ist, mit einem isolierenden Material bedeckt ist oder ein isolierender Entwicklungszylinder an der Seite, die nicht mit dem lichtempfindlichen Element in Kontakt zu bringen ist, mit einer leitfähigen Schicht versehen ist.
Die elastische Walze, die den Einkomponentenentwickler trägt, und die lichtempfindliche Trommel können entweder in derselben Richtung oder in entgegengesetzten Richtungen gedreht werden. In dem Fall, dass sie in derselben Richtung gedreht werden, beträgt die Umfangsgeschwindigkeit der elastischen Walze vorzugsweise mehr als 100% (und insbesondere 103%) der Umfangsgeschwindigkeit der lichtempfindlichen Trommel. Wenn sie 100% oder weniger beträgt, ist es wahrscheinlich, dass Probleme hin sichtlich der Bildqualität wie z.B. eine beeinträchtigte Linienschärfe auftreten. Je größer der Unterschied zwischen den Umfangsgeschwindigkeiten ist, um so größer ist die Menge des Entwicklers, die dem Entwicklungsbereich zugeführt wird, und um so häufiger wird der Entwickler an dem elektrostatischen Latentbild angebracht und von diesem getrennt, wobei bewirkt wird, dass der Entwickler wiederholt von den Bereichen, wo er nicht benötigt wird, herunterfällt und den Bereichen, wo er benötigt wird, zugesetzt wird, wodurch Bilder geliefert werden, die das elektrostatische Latentbild getreu wiedergeben.
Als Entwicklerschichtdickeneinstellelement 116, das elastisch an die Oberfläche des Entwicklerträgerelements 112 anstößt, kann nicht nur eine elastische Rakel, sondern auch eine elastische Walze angewendet werden.
Für elastische Rakeln und elastische Walzen können elastische Gummiarten wie z.B. Silicongummi und Polyurethangummi und NBR, elastische Kunstharze wie z.B. Polyethylenterephthalat und elastische Metalle wie z.B. Edelstahl und Stahl angewendet werden. Ferner können auch Kombinationen davon angewendet werden.
Im Fall einer elastischen Rakel ist der Fußbereich, der der obere Randbereich der elastischen Rakel ist, zu seiner Befestigung an dem Entwicklerbehälter angebracht, und der untere Randbereich ist in der normalen Richtung des Entwicklungszylinders oder in der entgegengesetzen Richtung gegen die Elastizität der Rakel gebogen, wobei bewirkt wird, dass die Innenseite (im Fall der entgegengesetzen Richtung die Außenseite) der Rakel unter einem geeigneten elastischen Druck an die Oberfläche des Entwicklungszylinders anstößt.
Die Zuführungswalze 115, die aus einem Schaumstoffmaterial wie z.B. Polyurethanschaumstoff besteht und in der normalen Richtung des Entwicklerträgerelements oder in der entgegengesetzen Richtung mit einer von Null verschiedenen Relativgeschwindigkeit gedreht wird, führt nicht nur den Einkomponentenentwickler zu, sondern streift auch den Entwickler, der sich nach der Ent wicklung auf dem Entwicklerträgerelement befindet (den nicht verbrauchten Entwickler) ab.
Wenn das elektrostatische Latentbild in dem Entwicklungsbereich unter Verwendung des Einkomponentenentwicklers, der sich auf dem Entwicklerträgerelement befindet, entwickelt wird, wird vorzugsweise zwischen dem Entwicklerträgerelement und der lichtempfindlichen Trommel als Entwicklungsvorspannung eine Gleichspannung und/oder eine Wechselspannung angelegt, um eine Entwicklung durchzuführen.
Nun wird unter Bezugnahme auf ein in 7 gezeigtes schematisches Blockdiagramm ein kontaktfreies Sprungentwicklungssystem, bei dem ein nichtmagnetischer Einkomponentenentwickler verwendet wird, beschrieben.
Eine Entwicklungseinrichtung 170 trägt einen Entwicklerbehälter 171, der einen nichtmagnetischen Einkomponentenentwickler 176 mit einem nichtmagnetischen Toner enthält, und hat ein Entwicklerträgerelement 172 für die Beförderung des Entwicklers zu dem Entwicklungsbereich, eine Zuführungswalze 173 für die Zuführung des nichtmagnetischen Einkomponentenentwicklers zu dem Entwicklerträgerelement, eine elastische Rakel 174, die als Entwicklerschichtdickeneinstellelement zum Einstellen der Dicke der Entwicklerschicht auf dem Entwicklerträgerelement dient, und ein Rührelement 175 zum Rühren des nichtmagnetischen Einkomponentenentwicklers 176 in dem Entwicklerbehälter 171.
Bezugszahl 169 bezeichnet ein Latentbildträgerelement für elektrostatische Latentbilder, und durch eine Einrichtung zur Durchführung eines elektrophotographischen Verfahrens oder eine Einrichtung zur elektrostatischen Aufzeichnung, die nicht in der Figur gezeigt ist, wird ein Latentbild erzeugt. 172 ist ein Entwicklungszylinder wie z.B. ein Entwicklerträgerelement und besteht aus einem nichtmagnetischen Zylinder, der aus Aluminium oder Edelstahl hergestellt ist.
Für den Entwicklungszylinder kann ein unbehandeltes Rohr aus Aluminium oder Edelstahl an sich angewendet werden, jedoch ist ein Rohr mit einer Oberfläche, die mit Glasperlen abgestrahlt und gleichmäßig aufgeraut worden ist, hochglanzpoliert worden ist oder mit Harz bedeckt ist, vorzuziehen.
Der nichtmagnetische Einkomponentenentwickler 176 wird in dem Entwicklerbehälter 171 aufbewahrt und wird durch die Zuführungswalze 173 dem Entwicklerträgerelement 172 zugeführt. Die Zuführungswalze 173, die aus einem Schaumstoffmaterial wie z.B. Polyurethanschaumstoff besteht und in der normalen Richtung des Entwicklerträgerelements oder in der entgegengesetzen Richtung mit einer von Null verschiedenen Relativgeschwindigkeit gedreht wird, führt nicht nur den Entwickler zu, sondern streift auch den Entwickler, der sich nach der Entwicklung auf dem Entwicklerträgerelement 172 befindet (den nicht verbrauchten Entwickler) ab. Der nichtmagnetische Einkomponentenentwickler, der dem Entwicklerträgerelement 172 zugeführt wird, wird durch die elastische Rakel 174, die als Entwicklerschichtdickeneinstellelement dient, gleichmäßig und in einer dünnen Schicht aufgetragen.
Der Druck, unter dem die elastische Auftragrakel und das Entwicklerträgerelement aneinander anstoßen, beträgt als Lineardruck in der Richtung der Erzeugenden des Entwicklungszylinders 2,94 bis 245 N/m (0,3 bis 25 kg/m) und vorzugsweise 4,90 bis 118 N/m (0,5 bis 12 kg/m). Wenn der Kontaktdruck weniger als 2,94 N/m beträgt, ist es schwierig, den nichtmagnetischen Einkomponentenentwickler auf zutragen und wird die Verteilung der Menge der elektrostatischen Ladung auf dem nichtmagnetischen Einkomponentenentwickler breit, so dass Schleierbildung und Verstreuen verursacht werden. Wenn der Kontaktdruck mehr als 245 N/m beträgt, wird auf den nichtmagnetischen Einkomponentenentwickler ein hoher Druck ausgeübt und verschlechtert sich der Entwickler, wodurch unter Anderem ein Kohäsionsvermögen des Entwicklers, das nicht vorzuziehen ist, verursacht wird. Ferner ist zum Antrieb des Entwicklerträgerelements ein hohes Drehmoment erforderlich, was nicht vorzuziehen ist. Das heißt, durch Einstellung des Kontaktdrucks auf einen Wert von 2,94 bis 245 N/m kann das Ko häsionsvermögen des nichtmagnetischen Einkomponentenentwicklers, bei dem der Toner der vorliegenden Erfindung verwendet wird, wirksam gelockert werden und kann ferner die elektrische Ladung des nichtmagnetischen Einkomponentenentwicklers sofort aktiviert werden.
Als Entwicklerschichtdickeneinstellelement können eine elastische Rakel und eine elastische Walze angewendet werden, und für dieses Einstellelement werden vorzugsweise durch Reibung aufladbare Materialien, die für eine Aufladung des Entwicklers mit einer gewünschten Polarität geeignet sind, verwendet.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind Silicongummi, Polyurethangummi und Styrol-Butadien-Kautschuk vorzuziehen. Ferner können auch Schichten aus organischem Harz wie z.B. Polyamid, Polyimid, Melaminharz, melaminvernetztem Polyamid, Phenolharz, fluorhaltigem Harz, Siliconharz, Polyesterharz, Polyurethanharz und Styrolharz bereitgestellt werden. Des weiteren kann in dem Fall, dass in einer leitfähigen Schicht aus Gummi oder Harz Füllstoffe und Ladungssteuerungsmittel wie z.B. Metalloxid, Ruß, anorganische Whiskers und anorganische Fasern dispergiert werden, ein mäßiger Grad der Leitfähigkeit und des Ladungserteilungsvermögens erzielt werden, und der nichtmagnetische Einkomponentenentwickler kann mäßig aufgeladen werden, was vorzuziehen ist.
Hei dem System des Auftragens einer dünnen Schicht des nichtmagnetischen Einkomponentenentwicklers auf den Entwicklungszylinder durch die Rakel ist bei diesem Entwicklungsverfahren unter Verwendung eines nichtmagnetischen Einkomponentenentwicklers zur Erzielung einer ausreichenden Bilddichte die Dicke der Entwicklerschicht auf dem Entwicklungszylinder vorzugsweise kleiner als der Zwischenraum β zwischen dem Entwicklungszylinder und dem Latentbildträgerelement für elektrostatische Latentbilder und wird über diesen Zwischenraum ein elektrisches Wechselfeld angelegt. Das heißt, durch Anlegen eines elektrischen Wechselfeldes oder einer Entwicklungsvorspannung mit einem elektrischen Gleichfeld, das dem elektrischen Wechselfeld überlagert ist, über den Zwischenraum zwischen dem Entwicklungszylinder 172 und dem Latentbildträgerelement 169 für elektrostatische Latentbilder durch eine in 7 gezeigte zum Anlegen einer Vorspannung dienende Einrichtung 177 wird die Bewegung des nichtmagnetischen Einkomponentenentwicklers von dem Entwicklungszylinder zu dem Latentbildträgerelement erleichtert und können Bilder mit noch besserer Qualität erhalten werden.
[Beispiele]
Die vorliegende Erfindung wird durch Herstellungsbeispiele und Beispiele, durch die die vorliegende Erfindung keineswegs eingeschränkt wird, anschaulicher beschrieben. Der in Beispielen erwähnte Begriff "Teil(e)" bedeutet in allen Fällen "Masseteil(e)".
(Tonerherstellungsbeispiel 1)
Eine Grundmischungsdispersion wurde hergestellt, indem 100 Teile Styrolmonomer, 20 Teile Ruß (1) (mittlerer Primärteilchendurchmesser: 32 nm, pH: 9,1, spezifische Oberfläche: 64 m²/g, Gehalt an flüchtigen Bestandteilen: 0,4%, DBP-Ölabsorption: 41 ml/100 g, Gehalt an mit Toluol extrahierbaren Bestandteilen: 0,02%, Siebrückstand: 32 ppm und Schüttdichte: 9,00 g/l), 1,0 Teile einer nachstehend gezeigten Eisenverbindung auf Azobasis (1), 2,0 Teile einer Aluminiumverbindung von Di-t-butylsalicylsäure und 0,07 Teile Kaliumcarbonat durch eine Reibmühle (Attritor, Mitui Mining) mit Zirkoniumdioxidperlen (Durchmesser: 2 mm) unter den Bedingungen von 200 U/min, 25°C und 180 min gemahlen wurden.
Eisenverbindung auf Azobasis (1)
Eine Mischung von 710 Teilen durch Ionenaustausch entsalztem Wasser und 450 Teilen einer 0,1 m wässrigen Lösung von Na₃PO₄ wurde auf 60°C erhitzt und durch einen Clear Mixer (Schnell- bzw. Turborührer, hergestellt von Eintechnik Company) mit 12.000 U/min gerührt, und ihr wurden langsam 68 Teile einer 1,0 m wässrigen Lösung von CaCl₂ zugesetzt, wodurch ein wässriges Medium, das eine Calciumphosphatverbindung enthielt, hergestellt wurde.

Dann wurde ein Mischung der folgenden Bestandteile:

Grundmischungsdispersion	123 Teile
Styrolmonomer	66 Teile
n-Butylacrylatmonomer	34 Teile
Esterwachs (Gesamtzahl der Kohlenstoffatome: 36)	25 Teile
Gesättigtes Polyesterharz (Mw: 12.000, Mw/Mn: 2,0, Tg: 70°C, Säurezahl: 11,0 und Hydroxylzahl: 23,0)	10 Teile
Ungesättigtes Polyesterharz (Mw: 17.000, Mw/Mn: 4,5, Tg: 54°C, Säurezahl: 19,9 und Hydroxylzahl: 7,5)	0,5 Teile
Divinylbenzol	0,3 Teile

unter Rühren auf 60°C erhitzt, um die aufzulösenden Stoffe gleichmäßig aufzulösen und zu dispergieren, und darin wurden als Polymerisationsinitiator 5 Teile 2,2'-Azobis(2,4-dimethylvaleronitril) gelöst, wodurch eine polymerisierbare Monomermischung hergestellt wurde.

Die vorstehend erwähnte polymerisierbare Monomermischung wurde in das vorstehend erwähnte wässrige Medium, das bei pH 6 gehalten wurde, hineingegeben, und die Mischung wurde durch einen Clear Mixer (hergestellt von Eintechnik Company) in einer Stickstoffatmosphäre 10 min lang bei 60°C mit 10.000 U/min gerührt, um die polymerisierbare Monomermischung in Teilchen bzw. Tröpfchen umzuwandeln. Sie wurde dann in einen Reaktionsbehälter umgefüllt, wo sie mit einem Paddelrührelement gerührt wurde, wobei das wässrige Medium bei pH 6 gehalten wurde, und auf eine Temperatur von 60°C, bei der die Monomere 5 Stunden lang polymerisiert wurden, erhitzt. Dem Reaktionssystem wurde ein wasserlöslicher Initiator zugesetzt, und das Reaktionssystem wurde zur weiteren Polymerisation 5 Stunden lang auf 80°C erhitzt. Bei Beendigung der Polymerisation wurde das ausfließende Medium unter einem Vakuum destilliert, um die Restmonomere zu entfernen, und abgekühlt. Das ausfließende Medium wurde zum Auflösen der Calciumphosphatverbindung mit Salzsäure behandelt und filtriert, mit Wasser gewaschen, unter einem Vakuum getrocknet und durch einen Mehrkammersichter klassiert, wodurch schwarze Tonerteilchen hergestellt wurden.
Die vorstehend erwähnten schwarzen Tonerteilchen (100 Teile) wurden durch einen Henschel-Mischer mit 0,7 Teilen hydrophobem Titanoxid (durch die BET-Methode ermittelte spezifische Oberfläche: 98 m²/g) und 0,7 Teilen hydrophobem Siliciumdioxid (durch die BET-Methode ermittelte spezifische Oberfläche: 43 m²/g) vermischt, und die Mischung wurde zur Entfernung der groben Teilchen durch eine Siebmaschine (Turbo Screener) behandelt, wodurch ein nichtmagnetischer schwarzer Toner 1 mit einem massegemittelten Teilchendurchmesser von 7,9 μm [Anteil der Teilchen mit einem Durchmesser von 4 μm oder weniger: 6% (auf die Anzahl bezogen) und Anteil der Teilchen mit einem Durchmesser von 12,7 μm oder mehr: 1,5 Volumen%] hergestellt wurde. Er enthielt 113 ppm Kalium und hatte folgende Eigenschaften: tanδ (5 × 10⁴ Hz): 0,00736 und tanδ (10⁵ Hz): 0,00548 (jeweils durch Messung der Dielektrizitätskonstante ermittelt), Carr-Fließfähigkeitsindex: 75, Carr-Flutbarkeitsindex: 85 und Kontaktwinkel mit Wasser: 129°.
(Tonerherstellungsbeispiel 2)
Eine Grundmischungsdispersion wurde hergestellt, indem 100 Teile Styrolmonomer, 20 Teile Ruß (1), 10 Teile eines gesättigten Polyesterharzes (Mw: 12.000, Mw/Mn: 2,0, Tg: 70°C, Säurezahl: 11,0 und Hydroxylzahl: 23,0), 0,5 Teile eines ungesättigten Polyesterharzes (Mw: 17.000, Mw/Mn: 4,5, Tg: 54°C, Säurezahl: 19,9 und Hydroxylzahl: 7,5), 1,0 Teile der Eisenverbindung auf Azobasis (1), 2,0 Teile einer Aluminiumverbindung von Di-t-butylsalicylsäure und 0,07 Teile Kaliumcarbonat durch eine Reibmühle (Mitui Mining) mit Zirkoniumdioxidperlen (Durchmesser: 2 mm) unter den Bedingungen von 200 U/min, 25°C und 180 min gemahlen wurden.
Eine Mischung von 710 Teilen durch Ionenaustausch entsalztem Wasser und 450 Teilen einer 0,1 m wässrigen Lösung von Na₃PO₄ wurde auf 60°C erhitzt und durch einen Clear Mixer (hergestellt von Eintechnik Company) mit 12.000 U/min gerührt, und ihr wurden langsam 68 Teile einer 1,0 m wässrigen Lösung von CaCl₂ zugesetzt, wodurch ein wässriges Medium, das eine Calciumphosphatverbindung enthielt, hergestellt wurde.
Dann wurde ein Mischung der folgenden Bestandteile:

Grundmischungsdispersion 136 Teile

Styrolmonomer 66 Teile

n-Butylacrylatmonomer 34 Teile

Esterwachs (Gesamtzahl der Kohlenstoffatome: 36) 25 Teile

Divinylbenzol 0,3 Teile

unter Rühren auf 60°C erhitzt, um die aufzulösenden Stoffe gleichmäßig aufzulösen und zu dispergieren, und darin wurden als Polymerisationsinitiator 5 Teile 2,2'-Azobis(2,4-dimethylvaleronitril) gelöst, wodurch eine polymerisierbare Monomermischung hergestellt wurde. Es wurde dasselbe Verfahren wie das für Tonerherstellungsbeispiel 1 angewendete wiederholt, außer dass die vorstehend erwähnte polymerisierbare Monomermischung verwendet wurde, wodurch schwarze Tonerteilchen hergestellt wurden.
Die vorstehend erwähnten schwarzen Tonerteilchen (100 Teile) wurden durch einen Henschel-Mischer mit 0,7 Teilen hydrophobem Titanoxid (durch die HET-Methode ermittelte spezifische Oberfläche: 98 m²/g) und 0,7 Teilen hydrophobem Siliciumdioxid (durch die HET-Methode ermittelte spezifische Oberfläche: 43 m²/g) vermischt, und die Mischung wurde zur Entfernung der groben Teilchen durch einen Turbo Screener behandelt, wodurch ein nichtmagnetischer schwarzer Toner 2 mit einem massegemittelten Teilchendurchmesser von 7,9 μm [Anteil der Teilchen mit einem Durchmesser von 4 μm oder weniger: 8% (auf die Anzahl bezogen) und Anteil der Teilchen mit einem Durchmesser von 12,7 μm oder mehr: 1,9 Volumen%] hergestellt wurde. Er enthielt 125 ppm Kalium und hatte folgende Eigenschaften: tanδ (5 × 10⁴ Hz): 0,00701 und tanδ (10⁵ Hz): 0,00517 (jeweils durch Messung der Dielektrizitätskonstante ermittelt), Carr-Fließfähigkeitsindex: 72 und Carr-Flutbarkeitsindex: 82.
(Tonerherstellungsvergleichsbeispiel 1)
Dasselbe Verfahren wie für Tonerherstellungsbeispiel 1 wurde wiederholt, außer dass kein Kaliumcarbonat verwendet wurde, wodurch ein nichtmagnetischer schwarzer Vergleichstoner 1 mit einem massegemittelten Teilchendurchmesser von 7,9 μm hergestellt wurde.
(Tonerherstellungsvergleichsbeispiel 2)
Dasselbe Verfahren wie für Tonerherstellungsbeispiel 2 wurde wiederholt, außer dass kein Kaliumcarbonat verwendet wurde, wodurch ein nichtmagnetischer schwarzer Vergleichstoner 2 mit einem massegemittelten Teilchendurchmesser von 7,8 μm hergestellt wurde.
(Tonerherstellungsbeispiel 3)
Dasselbe Verfahren wie für Tonerherstellungsbeispiel 1 wurde wiederholt, außer dass die Kaliumcarbonatmenge zu 0,011 Teilen verändert wurde, wodurch ein nichtmagnetischer schwarzer Toner 3 mit einem massegemittelten Teilchendurchmesser von 7,6 μm hergestellt wurde. Er enthielt 14 ppm Kalium.
(Tonerherstellungsvergleichsbeispiel 3)
Dasselbe Verfahren wie für Tonerherstellungsbeispiel 1 wurde wiederholt, außer dass die Kaliumcarbonatmenge zu 0,006 Teilen verändert wurde, wodurch ein nichtmagnetischer schwarzer Vergleichstoner 3 mit einem massegemittelten Teilchendurchmesser von 7,7 μm hergestellt wurde. Er enthielt 5,5 ppm Kalium.
(Tonerherstellungsbeispiel 4)
Dasselbe Verfahren wie für Tonerherstellungsbeispiel 1 wurde wiederholt, außer dass die Kaliumcarbonatmenge zu 0,10 Teilen verändert wurde, wodurch ein nichtmagnetischer schwarzer Toner 4 mit einem massegemittelten Teilchendurchmesser von 7,7 μm hergestellt wurde. Er enthielt 190 ppm Kalium.
(Tonerherstellungsvergleichsbeispiel 4)
Dasselbe Verfahren wie für Tonerherstellungsbeispiel 1 wurde wiederholt, außer dass die Kaliumcarbonatmenge zu 0,14 Teilen verändert wurde, wodurch ein nichtmagnetischer schwarzer Vergleichstoner 4 mit einem massegemittelten Teilchendurchmesser von 7,7 μm hergestellt wurde. Er enthielt 240 ppm Kalium.
(Tonerherstellungsbeispiel 5)
Dasselbe Verfahren wie für Tonerherstellungsbeispiel 1 wurde wiederholt, außer dass die Eisenverbindung auf Azobasis nicht verwendet wurde und die Aluminiumverbindung von Di-t-butylsalicylsäure durch eine Zinkverbindung von Di-t-butylsalicylsäure ersetzt wurde, wodurch ein nichtmagnetischer schwarzer Toner 5 mit einem massegemittelten Teilchendurchmesser von 7,8 μm hergestellt wurde.
(Tonerherstellungsbeispiel 6)
Dasselbe Verfahren wie für Tonerherstellungsbeispiel 1 wurde wiederholt, außer dass die Eisenverbindung auf Azobasis nicht verwendet wurde und die Aluminiumverbindung von Di-t-butylsalicylsäure durch eine Chromverbindung von Di-t-butylsalicylsäure ersetzt wurde, wodurch ein nichtmagnetischer schwarzer Toner 6 mit einem massegemittelten Teilchendurchmesser von 7,8 μm hergestellt wurde.
(Tonerherstellungsbeispiel 7)
Dasselbe Verfahren wie für Tonerherstellungsbeispiel 1 wurde wiederholt, außer dass die Eisenverbindung auf Azobasis nicht verwendet wurde und die Aluminiumverbindung von Di-t-butylsalicylsäure durch eine Zirkoniumverbindung von Di-t-butylsalicylsäure ersetzt wurde, wodurch ein nichtmagnetischer schwarzer Toner 7 mit einem massegemittelten Teilchendurchmesser von 7,8 μm hergestellt wurde.
(Tonerherstellungsbeispiel 8)
Dasselbe Verfahren wie für Tonerherstellungsbeispiel 1 wurde wiederholt, außer dass die Eisenverbindung auf Azobasis nicht verwendet wurde und die Aluminiumverbindung von Di-t-butylsalicylsäure durch eine Borverbindung von Benzilsäure ersetzt wurde, wodurch ein nichtmagnetischer schwarzer Toner 8 mit einem massegemittelten Teilchendurchmesser von 7,8 μm hergestellt wurde.
(Tonerherstellungsvergleichsbeispiel 5)
Dasselbe verfahren wie für Tonerherstellungsbeispiel 1 wurde wiederholt, außer dass die Eisenverbindung auf Azobasis nicht verwendet wurde und die Aluminiumverbindung von Di-t-butylsalicylsäure durch eine Cobaltverbindung von Di-t-butylsalicylsäure ersetzt wurde, wodurch ein nichtmagnetischer schwarzer Vergleichstoner 5 mit einem massegemittelten Teilchendurchmesser von 7,9 μm hergestellt wurde.
(Tonerherstellungsvergleichsbeispiel 6)
Dasselbe Verfahren wie für Tonerherstellungsbeispiel 1 wurde wiederholt, außer dass die Organometallverbindung nicht verwendet wurde, wodurch ein nichtmagnetischer schwarzer Vergleichstoner 6 mit einem massegemittelten Teilchendurchmesser von 7,8 μm hergestellt wurde.
(Tonerherstellungsbeispiel 9)
Dasselbe Verfahren wie für Tonerherstellungsbeispiel 1 wurde wiederholt, außer dass die Menge der 0,1 m wässrigen Lösung von Na₃PO₄ zu 530 Teilen verändert wurde, die Drehzahl des Clear Mixers zu 12.000 U/min verändert wurde und die Klassierbedingungen bei dem Mehrstufen-Mehrkammersichter verändert wurden, wodurch ein nichtmagnetischer schwarzer Toner 9 mit einem massegemittelten Teilchendurchmesser von 5,4 μm [Anteil der Teilchen mit einem Durchmesser von 4 μm oder weniger: 23% (auf die Anzahl bezogen) und Anteil der Teilchen mit einem Durchmesser von 12,7 μm oder mehr: 0 Volumen%] hergestellt wurde.
(Tonerherstellungsbeispiel 10)
Dasselbe Verfahren wie für Tonerherstellungsbeispiel 1 wurde wiederholt, außer dass die Menge der 0,1 m wässrigen Lösung von Na₃O₄ zu 280 Teilen verändert wurde, die Drehzahl des Clear Mixers zu 5550 U/min verändert wurde und die Klassierbedingungen bei dem Mehrstufen-Mehrkammersichter verändert wurden, wodurch ein nichtmagnetischer schwarzer Toner 10 mit einem massegemittelten Teilchendurchmesser von 9,5 μm [Anteil der Teilchen mit einem Durchmesser von 4 μm oder weniger: 3% (auf die Anzahl bezogen) und Anteil der Teilchen mit einem Durchmesser von 12,7 μm oder mehr: 2,7 Volumen%] hergestellt wurde.
(Tonerherstellungsvergleichsbeispiel 7)
Dasselbe Verfahren wie für Tonerherstellungsbeispiel 1 wurde wiederholt, außer dass die Menge der 0,1 m wässrigen Lösung von Na₃PO₄ zu 600 Teilen verändert wurde, die Drehzahl des Clear Mixers zu 13.000 U/min verändert wurde und die Klassierbedingungen bei dem Mehrstufen-Mehrkammersichter verändert wurden, wodurch ein nichtmagnetischer schwarzer Vergleichstoner 7 mit einem massegemittelten Teilchendurchmesser von 3,9 μm [Annteil der Teilchen mit einem Durchmesser von 4 μm oder weniger: 29 (auf die Anzahl bezogen) und Anteil der Teilchen mit einem Durchmesser von 12,7 μm oder mehr: 0 Volumen%] hergestellt wurde.
(Tonerherstellungsvergleichsbeispiel 8)
Dasselbe verfahren wie für Tonerherstellungsbeispiel 1 wurde wiederholt, außer dass die Menge der 0,1 m wässrigen Lösung von Na₃PO₄ zu 190 Teilen verändert wurde, die Drehzahl des Clear Mixers zu 4300 U/min verändert wurde und die Klassierbedingungen bei dem Mehrkammersichter verändert wurden, wodurch ein nichtmagnetischer schwarzer Vergleichstoner 8 mit einem massegemittelten Teilchendurchmesser von 11,5 μm [Anteil der Teilchen mit einem Durchmesser von 4 μm oder weniger: 2,7% (auf die Anzahl bezogen) und Anteil der Teilchen mit einem Durchmesser von 12,7 μm oder mehr: 2,7 Volumen%] hergestellt wurde.
(Tonerherstellungsbeispiel 11)
Dasselbe Verfahren wie für Tonerherstellungsbeispiel 1 wurde wiederholt, außer dass die Mahlbedingungen bei der Reibmühle für die Herstellung der Grundmischungsdispersion zu 150 U/min, 25°C und 120 min verändert wurden und die Mengen von Ruß und Kaliumcarbonat zu 30 bzw. 0,018 Teilen verändert wurden, wodurch ein nichtmagnetischer schwarzer Toner 11 mit einem massegemittelten Teilchendurchmesser von 7,3 μm hergestellt wurde. Er hatte tanδ (5 × 10⁴ Hz): 0,0115 und tanδ (10⁵ Hz): 0,0102 (jeweils durch Messung der Dielektrizitätskonstante ermittelt).
(Tonerherstelluagsvergleichsbeispiel 9)
Dasselbe Verfahren wie für Tonerherstellungsbeispiel 1 wurde wiederholt, außer dass die Mahlbedingungen bei der Reibmühle für die Herstellung der Grundmischungsdispersion zu 80 U/min, 25°C und 40 min verändert wurden und die Mengen von Ruß und Kaliumcarbonat zu 32 bzw. 0,012 Teilen verändert wurden, wodurch ein nichtmagnetischer schwarzer Vergleichstoner 9 mit einem massegemittelten Teilchendurchmesser von 7,1 μm hergestellt wurde. Er hatte tanδ (5 × 10⁴ Hz): 0,0131 und tanδ (10⁵ Hz): 0,0111 (jeweils durch Messung der Dielektrizitätskonstante ermittelt).
(Tonerherstellungsbeispiel 12)
Dasselbe Verfahren wie für Tonerherstellungsbeispiel 1 wurde wiederholt, außer dass die Klassierbedingungen derart verändert wurden, dass Tonerteilchen mit einem mittleren Durchmesser von 6,5 μm hergestellt wurden, und die mit den schwarzen Tonerteilchen zu vermischenden Mengen des hydrophoben Titanoxids und des hydrophoben Siliciumdioxids zu 0,3 bzw. 0,3 Teilen verändert wurden, wodurch ein nichtmagnetischer schwarzer Toner 12 hergestellt wurde. Er hatte einen Carr-Fließfähigkeitsindex von 55 und einen Carr-Flutbarkeitsindex von 70.
(Tonerherstellungsvergleichsbeispiel 10)
Dasselbe Verfahren wie für Tonerherstellungsbeispiel 1 wurde wiederholt, außer dass die Klassierbedingungen derart verändert wurden, dass Tonerteilchen mit einem mittleren Durchmesser von 6,2 μm hergestellt wurden, und die mit den Tonerteilchen zu vermischenden Mengen des hydrophoben Titanoxids und des hydrophoben Siliciumdioxids zu 0,2 bzw. 0,2 Teilen verändert wurden, wodurch ein nichtmagnetischer schwarzer Vergleichstoner 10 hergestellt wurde. Er hatte einen Carr-Fließfähigkeitsindex von 48 und einen Carr-Flutbarkeitsindex von 60.
(Tonerherstellungsbeispiel 13)
Dasselbe Verfahren wie für Tonerherstellungsbeispiel 1 wurde wiederholt, außer dass das Kalciumcarbonat durch 0,09 Teile Natriumcarbonat ersetzt wurde, wodurch ein nichtmagnetischer schwarzer Toner 13 mit einem massegemittelte Teilchendurchmesser von 7,8 μm hergestellt wurde.
(Tonerherstellungsbeispiel 14)
Dasselbe Verfahren wie für Tonerherstellungsbeispiel 1 wurde wiederholt, außer dass der Ruß (1) durch Ruß (20) ersetzt wurde, der 300 ppm Kalium enthielt und durch (Ver)brennen von Grundöl, in das eine wässrige Lösung von Kaliumcarbonat eingemischt war, hergestellt worden war, und Kaliumcarbonat nicht separat zugesetzt wurde, wodurch ein nichtmagnetischer schwarzer Toner 14 mit einem massegemittelten Teilchendurchmesser von 7,7 μm hergestellt wurde. Er enthielt 100 ppm Kalium.
(Tonerherstellungsvergleichsbeispiel 11)
Dasselbe verfahren wie für Tonerherstellungsbeispiel 14 wurde wiederholt, außer dass der Ruß (20) durch Ruß (21), der 1100 ppm Kalium enthielt, ersetzt wurde, wodurch ein nichtmagnetischer schwarzer Vergleichstoner 11 mit einem massegemittelten Teilchendurchmesser von 7,8 μm hergestellt wurde. Er enthielt 230 ppm Kalium.
(Tonerherstellungsvergleichsbeispiel 12)
Dasselbe Verfahren wie für Tonerherstellungsbeispiel 14 wurde wiederholt, außer dass der Ruß (20) durch Ruß (22), der 30 ppm Kalium enthielt, ersetzt wurde, wodurch ein nichtmagnetischer schwarzer Vergleichstoner 12 mit einem massegemittelten Teilchendurchmesser von 7,7 μm hergestellt wurde. Er enthielt 7 ppm Kalium.
(Tonerherstellungsbeispiel 15)
Dasselbe Verfahren wie für Tonerherstellungsbeispiel 1 wurde wiederholt, außer dass das gesättigte und das ungesättigte Polyesterharz durch ein gesättigtes Polyesterharz mit einer Säurezahl von 4,0 und einer Hydroxylzahl von 9,0 bzw. ein ungesät tigtes Polyesterharz mit einer Säurezahl von 3,0 und einer Hydroxylzahl von 8,0 ersetzt wurden, wodurch ein nichtmagnetischer schwarzer Toner 15 mit einem massegemittelten Teilchendurchmesser von 7,8 μm hergestellt wurde.
(Tonerherstellungsbeispiel 16)
Dasselbe Verfahren wie für Tonerherstellungsbeispiel 1 wurde wiederholt, außer dass das gesättigte und das ungesättigte Polyesterharz durch ein gesättigtes Polyesterharz mit einer Säurezahl von 33,0 und einer Hydroxylzahl von 42,0 bzw. ein ungesättigtes Polyesterharz mit einer Säurezahl von 31,0 und einer Hydroxylzahl von 41,0 ersetzt wurden, wodurch ein nichtmagnetischer schwarzer Toner 16 mit einem massegemittelten Teilchendurchmesser von 7,8 μm hergestellt wurde.
(Tonerherstellungsbeispiel 17)
Dasselbe Verfahren wie für Tonerherstellungsbeispiel 1 wurde wiederholt, außer dass das hydrophobe Siliciumoxid durch ein nicht hydrophobiertes ersetzt wurde, wodurch ein nichtmagnetischer schwarzer Toner 17 mit einem massegemittelten Teilchendurchmesser von 7,8 μm hergestellt wurde. Er zeigte mit Wasser einen Kontaktwinkel von 105°.
(Tonerherstellungsbeispiele 18 bis 35)
Dasselbe Verfahren wie für Tonerherstellungsbeispiel 1 wurde wiederholt, außer dass der Ruß (1) durch einen der in Tabelle 3 gezeigten Ruße (2) bis (19) ersetzt wurde, wodurch nichtmagnetische schwarze Toner 18 bis 35 hergestellt wurden.
(Tonerherstellungsbeispiel 36)
Dasselbe Verfahren wie für Tonerherstellungsbeispiel 1 wurde wiederholt, außer dass die dem nichtmagnetischen schwarzen Toner zuzusetzenden Mengen der Organometallverbindung und des Alkalimetallelements verändert wurden, wodurch ein nichtmagnetischer schwarzer Toner 36 hergestellt wurde. Er enthielt die Organometallverbindung und das Alkalimetallelement in einer Menge von 4,48 Masse% bzw. 21 ppm.
(Tonerherstellungsbeispiel 37)
Dasselbe Verfahren wie für Tonerherstellungsbeispiel 1 wurde wiederholt, außer dass die dem nichtmagnetischen schwarzen Toner zuzusetzenden Mengen der Organometallverbindung und des Alkalimetallelements verändert wurden, wodurch ein nichtmagnetischer schwarzer Toner 37 hergestellt wurde. Er enthielt die Organometallverbindung und das Alkalimetallelement in einer Menge von 2,97 Masse% bzw. 21 ppm.
(Tonerherstellungsbeispiel 38)
Dasselbe Verfahren wie für Tonerherstellungsbeispiel 1 wurde wiederholt, außer dass die Eisenverbindung auf Azobasis nicht verwendet wurde, wodurch ein nichtmagnetischer schwarzer Toner 38 mit einem massegemittelten Teilchendurchmesser von 7,8 μm hergestellt wurde.
(Tonerherstellungsbeispiel 39)
Dasselbe Verfahren wie für Tonerherstellungsbeispiel 1 wurde wiederholt, außer dass der ungesättigte Polyester nicht verwendet wurde, wodurch ein nichtmagnetischer schwarzer Toner 39 mit einem massegemittelten Teilchendurchmesser von 7,9 μm hergestellt wurde.
(Tonerherstellungsbeispiele 40 bis 42)
Dasselbe Verfahren wie für Tonerherstellungsbeispiel 1 wurde wiederholt, außer dass weder der ungesättigte Polyester noch Kaliumcarbonat verwendet wurde und der Ruß durch 16 Teile eines Chinacridonpigments ersetzt wurde, wodurch ein magentafarbener Toner 40 hergestellt wurde. Desgleichen wurde der Ruß durch 13 Teile eines Phthalocyaninpigments ersetzt, wodurch ein cyanfar bener Toner 41 hergestellt wurde, und durch 16 Teile C. I. Pigment Yellow 93 ersetzt, wodurch ein gelber Toner 42 hergestellt wurde.
(Tonerherstellungsbeispiel 43)

Die folgenden Verbindungen:

Polyoxypropylen(2,2)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propan	15 Mol%
Polyoxyethylen(2,2)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propan	34 Mol%
Terephthalsäure	1,5 Mol%
Fumarsäure	36 Mol%
Trimellithsäure	0,1 Mol%

wurden in einem Vierhalskolben, der mit einem Rückflusskühler, einem Wasserabscheider, einem Stickstoffgaszuführungsrohr, einem Thermometer und einem Rühren ausgestattet war, in einer Stickstoffatmosphäre kondensiert/polymerisiert, wodurch ein Polyesterharz (A) mit einer Säurezahl von 10,5 mg KOH/g, einem Tg-Wert von 56°C, einem Mn-Wert von 4000 und einem Mw-Wert von 10.500 hergestellt wurde.

Das vorstehend erwähnte Polyesterharz (A) (100 Teile), 6 Teile des Rußes (1), 5 Teile einer Aluminiumverbindung von Di-t-butylsalicylsäure, 2 Teile eines Esterwachses (Gesamtzahl der Kohlenstoffatome: 36) und 0,02 Teile Kaliumcarbonat wurden 8 min lang durch einen 75E-Henschel-Mischer mit 1800 U/min vorgemischt, und die geschmalzene Mischung wurde durch einen bei 120°C gehaltenen Doppelschneckenextruder geknetet. Sie wurde abgekühlt, durch eine Hammermühle zu groben Teilchen mit einem Durchmesser von etwa 1 bis 2 mm grob zerkleinert und durch eine (Luft)strahlmühle zu feinen Teilchen mit einem Durchmesser von 40 μm oder weniger gemahlen. Die feinen Teilchen wurden dann zu schwarzen Tonerteilchen klassiert.
Die vorstehend erwähnten schwarzen Tonerteilchen (100 Teile) wurden durch einen Henschel-Mischer mit 1,1 Teilen hydrophobem Titanoxid (durch die BET-Methode ermittelte spezifische Oberfläche: 98 m²/g) und 0,2 Teilen Strontiumtitanat (massegemittelter Teilchendurchmesser: 0,7 μm) vermischt, und die Mischung wurde zur Entfernung der groben Teilchen durch einen Turbo Screener behandelt, wodurch ein nichtmagnetischer schwarzer Toner 43 mit einem massegemittelten Teilchendurchmesser von 7,7 μm hergestellt wurde. Er enthielt 130 ppm Kalium und hatte folgende Eigenschaften: tanδ (5 × 10⁴ Hz): 0,00528 und tanδ (10⁵ Hz): 0,00618 ((jeweils durch Messung der Dielektrizitätskonstante ermittelt), Carr-Fließfähigkeitsindex: 83, Carr-Flutbarkeitsindex: 90 und Kontaktwinkel mit Wasser: 128°.
(Tonerherstellungsvergleichsbeispiel 13)
Dasselbe Verfahren wie für Tonerherstellungsbeispiel 43 wurde wiederholt, außer dass kein Kaliumcarbonat verwendet wurde, wodurch ein nichtmagnetischer schwarzer Vergleichstoner 13 mit einem massegemittelten Teilchendurchmesser von 7,7 μm hergestellt wurde.
(Tonerherstellungsbeispiel 44)
Dasselbe Verfahren wie für Tonerherstellungsbeispiel 43 wurde wiederholt, außer dass die Kaliumcarbonatmenge zu 0,011 Teilen verändert wurde, wodurch ein nichtmagnetischer schwarzer Toner 44 mit einem massegemittelten Teilchendurchmesser von 7,8 μm hergestellt wurde. Er enthielt 14,2 ppm Kalium.
(Tonerherstellungsvergleichsbeispiel 14)
Dasselbe Verfahren wie für Tonerherstellungsbeispiel 43 wurde wiederholt, außer dass die Kaliumcarbonatmenge zu 0,004 Teilen verändert wurde, wodurch ein nichtmagnetischer schwarzer Vergleichstoner 14 mit einem massegemittelten Teilchendurchmesser von 7,7 μm hergestellt wurde. Er enthielt 5,1 ppm Kalium.
(Tonerherstellungsbeispiel 45)
Dasselbe Verfahren wie für Tonerherstellungsbeispiel 43 wurde wiederholt, außer dass die Kaliumcarbonatmenge zu 0,09 Teilen verändert wurde, wodurch ein nichtmagnetischer schwarzer Toner 45 mit einem massegemittelten Teilchendurchmesser von 7,8 μm hergestellt wurde. Er enthielt 198 ppm Kalium.
(Tonerherstellungsvergleichsbeispiel 15)
Dasselbe Verfahren wie für Tonerherstellungsbeispiel 43 wurde wiederholt, außer dass die Kaliumcarbonatmenge zu 0,12 Teilen verändert wurde, wodurch ein nichtmagnetischer schwarzer Vergleichstoner 15 mit einem massegemittelten Teilchendurchmesser von 7,7 μm hergestellt wurde. Er enthielt 290 ppm Kalium.
(Tonerherstellungsvergleichsbeispiel 16)
Dasselbe Verfahren wie für Tonerherstellungsbeispiel 43 wurde wiederholt, außer dass die Organometallverbindung nicht verwendet wurde, wodurch ein nichtmagnetischer schwarzer Vergleichstoner 16 mit einem massegemittelten Teilchendurchmesser von 7,8 μm hergestellt wurde.
(Tonerherstellungsbeispiel 46)
Dasselbe Verfahren wie für Tonerherstellungsbeispiel 43 wurde wiederholt, außer dass die Mahlbedingungen und die Klassierbedingungen bei dem Mehrkammersichter verändert wurden, wodurch ein nichtmagnetischer schwarzer Toner 46 mit einem massegemittelten Teilchendurchmesser von 5,4 μm [Anteil der Teilchen mit einem Durchmesser von 4 μm oder weniger: 24% (auf die Anzahl bezogen) und Anteil der Teilchen mit einem Durchmesser von 12,7 μm oder mehr: 0 Volumen%] hergestellt wurde.
(Tonerherstellungsbeispiel 47)
Dasselbe Verfahren wie für Tonerherstellungsbeispiel 43 wurde wiederholt, außer dass die Mahlbedingungen und die Klassierbedingungen bei dem Mehrkammersichter verändert wurden, wodurch ein nichtmagnetischer schwarzer Toner 47 mit einem massegemittelten Teilchendurchmesser von 9,5 μm [Anteil der Teilchen mit einem Durchmesser von 4 μm oder weniger: 4,5% (auf die Anzahl bezo gen) und Anteil der Teilchen mit einem Durchmesser von 12,7 μm oder mehr: 2,4 Volumen%] hergestellt wurde.
(Tonerherstellungsbeispiel 48)
Dasselbe Verfahren wie für Tonerherstellungsbeispiel 43 wurde wiederholt, außer dass die Umlaufzeit für das Vormischen zu 1 min verändert wurde und die Mengen des Rußes und des Kaliums zu 7 bzw. 0,01 Teilen verändert wurden, wodurch ein nichtmagnetischer schwarzer Toner 48 mit einem massegemittelten Teilchendurchmesser von 7,7 μm hergestellt wurde. Er hatte tanδ (5 × 10⁴ Hz): 0,0102 und tanδ (10⁵ Hz): 0,0104 (jeweils durch Messung der Dielektrizitätskonstante ermittelt).
(Tonerherstellungsvergleichsbeispiel 17)
Dasselbe Verfahren wie für Tonerherstellungsbeispiel 43 wurde wiederholt, außer dass die Umlaufzeit für das Vormischen zu 0,5 min verändert wurde und die Mengen des Rußes und des Kaliums zu 8 bzw. 0,008 Teilen verändert wurden, wodurch ein nichtmagnetischer schwarzer Vergleichstoner 17 mit einem massegemittelten Teilchendurchmesser von 7,8 μm hergestellt wurde. Er hatte tanδ (5 × 10⁴ Hz): 0,0134 und tanδ (10⁵ Hz): 0,0155 (jeweils durch Messung der Dielektrizitätskonstante ermittelt).
(Tonerherstellungsbeispiel 49)
Dasselbe verfahren wie für Tonerherstellungsbeispiel 43 wurde wiederholt, außer dass die Klassierbedingungen derart verändert wurden, dass Tonerteilchen mit einem mittleren Durchmesser von 6,5 μm hergestellt wurden, und die mit den Tonerteilchen zu vermischende Menge des hydrophoben Titanoxids zu 0,3 Teilen verändert wurde, wodurch ein nichtmagnetischer schwarzer Toner 49 hergestellt wurde. Er hatte einen Carr-Fließfähigkeitsindex von 57 und einen Carr-Flutbarkeitsindex von 72.
(Tonerherstellungsvergleichsbeispiel 18)
Dasselbe Verfahren wie für Tonerherstellungsbeispiel 43 wurde wiederholt, außer dass die Klassierbedingungen derart verändert wurden, dass Tonerteilchen mit einem mittleren Durchmesser von 6,2 μm hergestellt wurden, und die mit den Tonerteilchen zu vermischende Menge des hydrophoben Titanoxids zu 0,2 Teilen verändert wurde, wodurch ein nichtmagnetischer schwarzer Vergleichstoner 18 hergestellt wurde. Er hatte einen Carr-Fließfähigkeitsindex von 49 und einen Carr-Flutbarkeitsindex von 63.
(Tonerherstellungsbeispiel 50)
Dasselbe Verfahren wie für Tonerherstellungsbeispiel 43 wurde wiederholt, außer dass der Ruß (1) durch Ruß (20) ersetzt wurde, der 300 ppm Kalium enthielt und durch (Ver)brennen von Grundöl, in das eine wässrige Lösung von Kaliumcarbonat eingemischt war, hergestellt worden war, wodurch ein nichtmagnetischer schwarzer Toner 50 mit einem massegemittelten Teilchendurchmesser von 7,7 μm hergestellt wurde. Er enthielt 65 ppm Kalium.
(Tonerherstellungsvergleichsbeispiel 19)
Dasselbe Verfahren wie für Tonerherstellungsbeispiel 43 wurde wiederholt, außer dass die Mahlbedingungen und die Klassierbedingungen bei dem Mehrkammersichter verändert wurden, wodurch ein nichtmagnetischer schwarzer Vergleichstoner 19 mit einem massegemittelten Teilchendurchmesser von 3,4 μm [Anteil der Teilchen mit einem Durchmesser von 4 μm oder weniger: 29% (auf die Anzahl bezogen) und Anteil der Teilchen mit einem Durchmesser von 12,7 μm oder mehr: 0 Volumen%] hergestellt wurde.
(Tonerherstellungsvergleichsbeispiel 20)
Dasselbe Verfahren wie für Tonerherstellungsbeispiel 43 wurde wiederholt, außer dass die Mahlbedingungen und die Klassierbedingungen bei dem Mehrkammersichter verändert wurden, wodurch ein nichtmagnetischer schwarzer Vergleichstoner 20 mit einem massegemittelten Teilchendurchmesser von 11,4 μm [Anteil der Teilchen mit einem Durchmesser von 4 μm oder weniger: 2,8% (auf die Anzahl bezogen) und Anteil der Teilchen mit einem Durchmesser von 12,7 μm oder mehr: 2,9 Volumen%] hergestellt wurde.
Die Eigenschaften der durch Beispiele und Vergleichsbeispiele hergestellten Toner sind in Tabellen 4 bis 9 zusammengefasst.
Als Nächstes werden Herstellungsbeispiele für Tonerträger be schrieben.
(Herstellungsbeispiel 1 für magnetischen Tonerträger)

Die folgenden Verbindungen:

Phenol	50 Teile
37%ige (auf die Masse bezogen) wässrige Lösung von Formalin	80 Teile
Wasser	50 Teile
Feine Teilchen von aluminiumoxidhaltigem Magnetit [anzahlgemittelter Teilchendurchmesser: 0,24 μm und spezifischer Widerstand: 5 × 10⁵ Ωcm, durch einen Haftvermittler auf Silanbasis mit Epoxygruppen (Shin-Etu Chemical, KBM403) oberflächenbehandelt]	280 Teile
Feine α-Fe₂O₃-Teilchen, durch KBM403 oberflächenbehandelt (anzahlgemittelter Teilchendurchmesser: 0,40 μm und spezifischer Widerstand: 8 × 10⁹ Ωcm)	120 Teile
25%iges (auf die Masse bezogen) Ammoniakwasser	15 Teile

wurden in einen Vierhalskolben eingebracht und unter Rühren und Vermischen in 60 min auf eine Temperatur von 85°C erhitzt, bei der sie 120 min lang miteinander zur Reaktion gebracht und gehärtet wurden. Nach Abkühlung des ausfließenden Mediums auf 30°C wurden ihm 500 Teile Wasser zugesetzt; die überstehende Flüssigkeit wurde entfernt, und die Niederschläge wurden mit Wasser gewaschen und durch Luft getrocknet. Die Niederschläge wurden dann 24 h lang bei 150 bis 180°C unter einem Vakuum (5 mm Hg) getrocknet, wodurch ein magnetischer Tonerträgerkern (A) mit Phenolharz als Bindemittelharz hergestellt wurde. Der magnetische Tonerträgerkern (A) enthielt 0,4 Masse% adsorbiertes Was ser, nachdem man ihn 24 h lang bei 30°C und 80% rel. F. stehengelassen hatte.

Der magnetische Tonerträgerkern (A) wurde mit einer 5%igen (auf die Masse bezogen) Lösung von γ-Aminopropyltrimethoxysilan, das durch die folgende Formel gezeigt wird, in Toluol beschichtet: NH₂-CH₂CH₂CH₂-Si-(OCH₃)₃
Zum Verdampfen von Toluol während des Beschichtungsvorgangs wurde auf den magnetischen Tonerträgerkern (A) kontinuierlich eine Scherspannung ausgeübt, während er beschichtet wurde.
Es wurde bestätigt, dass der beschichtete magnetische Tonerträgerkern (A) an der Oberfläche 0,2 Masse% der folgenden Struktur hatte:
Der mit dem Silan-Haftvermittler behandelte magnetische Tonerträgerkern (A) wurde in dem Behälter, in dem der magnetische Tonerträgerkern (A) mit der Lösung des Silans in Toluol behandelt worden war, bei 70°C unter Rühren unter einem Vakuum mit einem Harz beschichtet, wobei das zur Beschichtung verwendete Harz ein Siliconharz (Shin-Etu Chemical, KR-221) war, in das 3% (auf den Feststoffgehalt des Siliconharzes bezogen) γ-Aminopropyltrimethoxysilan eingemischt waren und das mit Toluol auf einen 20% betragenden Feststoffgehalt des Siliconharzes verdünnt worden war. Dann wurde der behandelte magnetische Tonerträgerkern (A) 2 Stunden lang gerührt, 2 Stunden lang bei 140°C in einer Stickstoffgasatmosphäre wärmebehandelt und einer Behandlung zum Zerteilen der Teilchenanhäufungen unterzogen, worauf man ihn durch ein 200-mesh-Sieb (Sieböffnungsweite: 77 μm) hindurchgehen ließ, wodurch die groben Teilchen entfernt wurden und ein magnetischer Tonerträger I hergestellt wurde.
Der magnetische Tonerträger I hatte einen volumengemittelten 50-%-Teilchendurchmesser von 35 μm, einen spezifischen elektrischen Widerstand von 7 × 10¹³ Ωcm, eine Magnetisierung(sstärke) (σ₁₀₀₀) von 42 Am²/kg bei 79,6 kA/m, eine Remanenz (σ_r) von 3,1 Am²/kg, eine wahre Dichte von 3,71 und eine Schüttdichte von 1,87 g/cm³.
(Herstellungsbeispiel 2 für magnetischen Tonerträger)
Dasselbe Verfahren wie bei dem Herstellungsbeispiel 1 für magnetischen Tonerträger wurde wiederholt, außer dass der magnetische Kern durch einen Kern aus einer Mg-Mn-Sn-Fe-Zusammensetzung, der in derselben Weise mit Siliconharz beschichtet worden war, ersetzt wurde, wodurch ein magnetischer Tonerträger II hergestellt wurde. Er hatte einen volumengemittelten 50-%-Teilchendurchmesser von 38 μm, einen spezifischen elektrischen Widerstand von 5 × 10¹¹ Ωcm, einen σ₁₀₀₀-Wert von 45 Am²/kg, einen σ_r-Wert von 0,8 Am²/kg, eine wahre Dichte von 4,6 und eine Schüttdichte von 1,98 g/cm³.
[Beispiel 1]
Der magnetische Tonerträger I (92 Teile) wurde durch einen V-förmigen Mischer mit 8 Teilen des nichtmagnetischen schwarzen Toners 1 vermischt, wodurch ein Zweikomponentenentwickler hergestellt wurde.
Ein als Bilderzeugungsgerät dienendes handelsübliches Digitalkopiergerät (Canon, GP55) wurde derart umgebaut, dass es eine Entwicklungseinrichtung und eine zur elektrischen Aufladung dienende Aufladeeinrichtung, wie sie in 1 gezeigt sind, enthielt und eine Fixiereinrichtung hatte, die eine Heiz- und eine Presswalze, die beide mit PFA in einer Dicke von 1,2 μm beschichtet waren, umfasste, wobei eine Entwicklungsvorspannung (in 2 gezeigt) angelegt wurde und ein Ölauftragmechanismus entfernt worden war. Das lichtempfindliche Element war ein lichtempfindliches Element mit einem organischen Photoleiter, das einen Durchmesser von 30 mm hatte und zu seiner leichten Aufladung mit einer Oberflächenschicht, die einen spezifischen Volumenwiderstand von 3 × 10¹² Ωcm hatte, beschichtet war.
Unter Anwendung des Zweikomponentenentwicklers und des Bilderzeugungsgeräts, die vorstehend erwähnt wurden, wurden insgesamt 30.000 Kopien einer Bildvorlage [die fünf kreisförmige Bilder mit einem Durchmesser von 20 mm hatte, deren durch ein Aufsicht- bzw. Reflexionsdensitometer (X-Rite, Typ 504) ermittelte Bilddichte 1,5 betrug] durch eine Haltbarkeitsprüfung unter jeder der folgenden Kombinationen von Bedingungen von Temperatur/relativer Feuchtigkeit: 23°C/60% (N/N), 23°C/5% (N/L) und 32,5°C/90% (H/H) hergestellt, um die Entwickler durch die folgenden Methoden zu bewerten. Die Ergebnisse sind in Tabelle 10 angegeben.
(1) Bilddichte
Die Bilddichte wurde durch ein Aufsicht- bzw. Reflexionsdensitometer (X-Rite, Typ 504) als Reflexionsdichte des auf Normalpapier erzeugten Bildes ermittelt.
(2) Gleichmäßigkeit flächenhafter Bilder
Die Bilddichte der fünf kreisförmigen Bilder mit einem Durchmesser von 20 mm (deren Bilddichte auf der Bildvorlage 1,5 betrug) auf den durch die Haltbarkeitsprüfung unter den H/H-Bedingungen hergestellten Kopien wurde durch ein Aufsicht- bzw. Reflexionsdensitometer ermittelt, um die Gleichmäßigkeit flächenhafter Bilder durch die Differenz zwischen der maximalen und der minimalen Bilddichte zu bewerten:

A:: weniger als 0,04
B:: 0,04 bis weniger als 0,08
C:: 0,08 bis weniger als 0,12
D:: 0,12 bis weniger als 0,16
E:: 0,16 bis weniger als 0,20
F:: 0,20 oder mehr

(3) Schleierbildung
Die Schleierbildung der Kopien, die durch die Haltbarkeitsprüfung unter den N/L- und den H/H-Bedingungen hergestellt worden waren, wurde durch das folgende Verfahren gemessen: Der mittlere Reflexionsgrad Dr (%) von Normalpapier wurde vor dem Drucken durch ein mit einem Grünfilter ausgestattetes Reflektometer (REFLECTOMETER MODEL TC-6DS, hergestellt von Tokyo Denshoku Co., Ltd.) gemessen, und der Reflexionsgrad Ds (%) eines auf dem Normalpapier erzeugten flächenhaften weißen Hildes wurde ebenfalls gemessen, wobei die Schleierbildung (%) aus der folgenden Formel ermittelt wurde: Schleierbildung (%) = Dr – Ds

A:: weniger als 0,4%
B:: 0,4% bis weniger als 0,8%
C:: 0,8% bis weniger als 1,2%
D:: 1,2% bis weniger als 1,6%
E:: 1,6% bis weniger als 2,0%
F:: 2,0% oder mehr

(4) Bildqualitäten
Gradation, Gleichmäßigkeit von Spitzlichtbereichen bzw. hellsten Stellen und Fähigkeit zur Wiedergabe feiner Linien der Kopien, die durch die Haltbarkeitsprüfung unter den N/L- und den H/H-Bedingungen hergestellt worden waren, wurden durch Sichtprüfung im Vergleich zu denen der Bildvorlage umfassend bewertet.

A:: Ausgezeichnet
B:: Gut
C:: Akzeptierbar
D:: Schlecht

(5) Verstreuen von Toner
Nachdem unter den H/H-Bedingungen 30.000 Kopien hergestellt worden waren, wurde das Ausmaß des Verstreuens von Toner in dem Hilderzeugungsgerät durch Sichtprüfung beobachtet und anhand der folgenden Maßstäbe umfassend bewertet:

A:: Es wurde kein Verstreuen von Toner beobachtet
B:: Es wurde kaum Verstreuen von Toner beobachtet
C:: Es wurde ein geringes Verstreuen von Toner beobachtet, dessen Ausmaß kein praktisches Problem verursachen sollte
D:: Verstreuen von Toner wurde in einem Ausmaß beobachtet, durch das die während der letzten Hälfte der Haltbarkeitsprüfung erzeugten Bilder verunreinigt werden können
E:: Verstreuen von Toner wurde in einem Ausmaß beobachtet, durch das die während der ersten Hälfte der Haltbarkeitsprüfung erzeugten Bilder verunreinigt werden können
F:: Verstreuen von Toner wurde in einem beträchtlichen Ausmaß beobachtet

(6) Stabilität der Bilddichte
Die Stabilität der Bilddichte wurde durch die Differenz zwischen der Bilddichte des Bildes, das während des Anfangstadiums der unter den H/H-Bedingungen durchgeführten Haltbarkeitsprüfung erzeugt wurde, und der Bilddichte des Hildes auf der 1000. Kopie bewertet.

[Beispiel 2]
Derselbe Entwickler wie für Beispiel 1, außer dass der nichtmagnetische schwarze Toner 1 durch den nichtmagnetischen schwarzen Toner 2 ersetzt wurde, wurde durch dieselben Methoden bewertet. Wie in Tabelle 10 gezeigt ist, wurden gute Ergebnisse beobachtet, die denen von Beispiel 1 ähnlich waren.
[Vergleichsbeispiel 1]
Derselbe Entwickler wie für Beispiel 1, außer dass der nichtmagnetische schwarze Toner 1 durch den kaliumfreien nichtmagnetischen schwarzes Vergleichstoner 1 ersetzt wurde, wurde durch dieselben Methoden bewertet. Wie in Tabelle 12 gezeigt ist, war der Entwickler in Bezug auf Bilddichte, Gleichmäßigkeit flächenhafter Bilder, Schleierbildung, Bildqualitäten, Verstreuen von Toner und Stabilität der Bilddichte in jeder Hinsicht ungenügend, was vermutlich auf ein ungenügendes Dispergieren des Rußes zurückzuführen ist.
[Vergleichsbeispiel 2]
Derselbe Entwickler wie für Beispiel 1, außer dass der nichtmagnetische schwarze Toner 1 durch den kaliumfreien nichtmagnetischen schwarzen Vergleichstoner 2 ersetzt wurde, wurde durch dieselben Methoden bewertet. Wie in Tabelle 12 gezeigt ist, war der Entwickler in Bezug auf Bilddichte, Gleichmäßigkeit flächenhafter Bilder, Schleierbildung, Bildqualitäten, Verstreuen von Toner und Stabilität der Bilddichte in jeder Hinsicht ungenügend, was vermutlich auf ein ungenügendes Dispergieren des Rußes zurückzuführen ist.
[Beispiel 3]
Derselbe Entwickler wie für Beispiel 1, außer dass der nichtmagnetische schwarze Toner 1 durch den nichtmagnetischen schwarzen Toner 3, der 14,0 ppm Kalium enthielt, ersetzt wurde, wurde durch dieselben Methoden bewertet. Wie in Tabelle 10 gezeigt ist, waren Bilddichte, Gleichmäßigkeit flächenhafter Bilder, Schleierbildung, Verstreuen von Toner und Stabilität der Bilddichte im Vergleich zu den in Beispiel 1 beobachteten etwas schlechter, jedoch in einem Ausmaß, das kein praktisches Problem verursachen sollte.
[Vergleichsbeispiel 3]
Derselbe Entwickler wie für Beispiel 1, außer dass der nichtmagnetische schwarze Toner 1 durch den nichtmagnetischen schwarzen Vergleichstoner 3, der 5,5 ppm Kalium enthielt, ersetzt wurde, wurde durch dieselben Methoden bewertet. Wie in Tabelle 12 gezeigt ist, waren Bilddichte, Gleichmäßigkeit flächenhafter Bilder, Schleierbildung, Verstreuen von Toner und Stabilität der Bilddichte im Vergleich zu den in Beispiel 1 beobachteten schlechter.
[Beispiel 4]
Derselbe Entwickler wie für Beispiel 1, außer dass der nichtmagnetische schwarze Toner 1 durch den nichtmagnetischen schwarzen Toner 4, der 190 ppm Kalium enthielt, ersetzt wurde, wurde durch dieselben Methoden bewertet. Wie in Tabelle 10 gezeigt ist, waren Schleierbildung, Verstreuen von Toner, Gleichmäßigkeit flächenhafter Bilder und Stabilität der Bilddichte der unter den H/H-Bedingungen erzeugten Bilder im Vergleich zu den in Beispiel 1 beobachteten etwas schlechter, jedoch in einem Ausmaß, das kein praktisches Problem verursachen sollte.
[Vergleichsbeispiel 4]
Derselbe Entwickler wie für Beispiel 1, außer dass der nichtmagnetische schwarze Toner 1 durch den nichtmagnetischen schwarzen Vergleichstoner 4, der 240 ppm Kalium enthielt, ersetzt wurde, wurde durch dieselben Methoden bewertet. Wie in Tabelle 12 gezeigt ist, waren Schleierbildung, Verstreuen von Toner, Gleichmäßigkeit flächenhafter Bilder und Stabilität der Bilddichte der unter den H/H-Bedingungen erzeugten Bilder im Vergleich zu den in Beispiel 1 beobachteten schlechter.
[Beispiele 5 bis 8]
Dieselben Entwickler wie für Beispiel 1, außer dass der nichtmagnetische schwarze Toner 1 durch die nichtmagnetischen schwarzen Toner 5 bis 8, bei denen jeweils eine andere Organometallverbindung verwendet wurde, ersetzt wurde, wurde durch dieselben Methoden bewertet. Wie in Tabelle 10 gezeigt ist, waren Bilddichte, Gleichmäßigkeit flächenhafter Bilder, Schleierbildung, Verstreuen von Toner und Stabilität der Bilddichte im Vergleich zu den in Beispiel 1 beobachteten etwas schlechter, jedoch in einem Ausmaß, das kein praktisches Problem verursachen sollte.
[Vergleichsbeispiel 5]
Derselbe Entwickler wie für Beispiel 1, außer dass der nichtmagnetische schwarze Toner 1 durch den nichtmagnetischen schwarzen Vergleichstoner 5, der anstelle einer Aluminiumverbindung von Di-t-butylsalicylsäure eine Cobaltverbindung von Di-t-butylsalicylsäure enthielt, ersetzt wurde, wurde durch dieselben Methoden bewertet. Wie in Tabelle 12 gezeigt ist, waren Bilddichte, Schleierbildung, Verstreuen von Toner und Stabilität der Bilddichte der unter den H/H-Bedingungen erzeugten Bilder schlechter als die in Beispiel 1 beobachteten.
[Vergleichsbeispiel 6]
Derselbe Entwickler wie für Beispiel 1, außer dass der nichtmagnetische schwarze Toner 1 durch den nichtmagnetischen schwarzen Vergleichstoner 6, der keine Organometallverbindung enthielt, ersetzt wurde, wurde durch dieselben Methoden bewertet. Wie in Tabelle 12 gezeigt ist, war der Entwickler in Bezug auf alle Bewertungspunkte schlechter als der von Beispiel 1.
[Beispiel 9]
Derselbe Entwickler wie für Beispiel 1, außer dass der nichtmagnetische schwarze Toner 1 durch den nichtmagnetischen schwarzen Toner 9, der einen massegemittelten Teilchendurchmesser von 5,4 μm hatte, ersetzt wurde, wurde durch dieselben Methoden bewertet. Wie in Tabelle 10 gezeigt ist, waren Schleierbildung und Verstreuen von Toner etwas schlechter als die in Beispiel 1 beobachteten, jedoch in einem Ausmaß, das kein praktisches Problem verursachen sollte.
[Vergleichsbeispiel 7]
Derselbe Entwickler wie für Beispiel 1, außer dass der nichtmagnetische schwarze Toner 1 durch den nichtmagnetischen schwarzen Vergleichstoner 7, der einen massegemittelten Teilchendurchmesser von 3,9 μm hatte, ersetzt wurde, wurde durch dieselben Me thoden bewertet. Wie in Tabelle 12 gezeigt ist, waren Bilddichte, Schleierbildung und Verstreuen von Toner in einem beträchtlichen Ausmaß, das praktische Probeme verursachen sollte, schlechter als die in Beispiel 1 beobachteten, was vermutlich auf einen zu geringen Durchmesser der feinen Tonerteilchen, der die Bildkraft gegenüber dem Tonerträger erhöht und die Ladungsverteilung verbreitert, zurückzuführen ist. Die niedrige Bilddichte wurde hauptsächlich durch eine zu hohe Ladungsmenge unter den N/L-Bedingungen verursacht, wodurch die absolute Menge des Toners für die Bedeckung des Latentbildpotenzials vermindert und die Bildkraft des Toners gegenüber der Trommel zu stark erhöht wird, was eine ungenügende Übertragung zur Folge hat. Andererseits wurde unter den H/H-Bedingungen durch Feuchtigkeit in dem Übertragungs(bildempfangs)papier eine ungenügende Übertragung verursacht, die vermutlich zu einer niedrigen Bilddichte führt.
[Beispiel 10]
Derselbe Entwickler wie für Beispiel 1, außer dass der nichtmagnetische schwarze Toner 1 durch den nichtmagnetischen schwarzen Toner 10 mit einem massegemittelten Teilchendurchmesser von 9,5 μm ersetzt wurde, wurde durch dieselben Methoden bewertet. wie in Tabelle 10 gezeigt ist, waren die Bildqualitäten etwas schlechter als die in Beispiel 1 beobachteten, jedoch in einem Ausmaß, das kein praktisches Problem verursachen sollte.
[Vergleichsbeispiel 8]
Derselbe Entwickler wie für Beispiel 1, außer dass der nichtmagnetische schwarze Toner 1 durch den nichtmagnetischen schwarzen Vergleichstoner 8 mit einem massegemittelten Teilchendurchmesser von 11,5 μm ersetzt wurde, wurde durch dieselben Methoden bewertet. Wie in Tabelle 12 gezeigt ist, waren die Bildqualitäten schlechter als die in Beispiel 1 beobachteten.
[Beispiel 11]
Derselbe Entwickler wie für Beispiel 1, außer dass der nichtmagnetische schwarze Toner 1 durch den nichtmagnetischen schwarzen Toner 11, der tanδ (5 × 10⁴ Hz): 0,0115 und tanδ (10⁵ Hz): 0,0102 hatte, ersetzt wurde, wurde durch dieselben Methoden bewertet. Wie in Tabelle 10 gezeigt ist, war die Bilddichte höher als die in Beispiel 1 beobachtete, während Schleierbildung, Verstreuen von Toner, Gleichmäßigkeit flächenhafter Bilder und Stabilität der Bilddichte bei den unter den H/H-Bedingungen erzeugten Bildern etwas schlechter waren, jedoch in einem Ausmaß, das kein praktisches Problem verursachen sollte.
[Vergleichsbeispiel 9]
Derselbe Entwickler wie für Beispiel 1, außer dass der nichtmagnetische schwarze Toner 1 durch den nichtmagnetischen schwarzen Vergleichstoner 9, der tanδ (5 × 10⁴ Hz): 0,0131 und tanδ (10⁵ Hz): 0,0111 hatte, ersetzt wurde, wurde durch dieselben Methoden bewertet. Wie in Tabelle 12 gezeigt ist, war die Bilddichte höher als die in Beispiel 1 beobachtete, während Schleierbildung, Verstreuen von Toner, Gleichmäßigkeit flächenhafter Bilder und Stabilität der Bilddichte bei den unter den H/H-Bedingungen erzeugten Bildern schlechter waren.
[Beispiel 12]
Derselbe Entwickler wie für Beispiel 1, außer dass der nichtmagnetische schwarze Toner 1 durch den nichtmagnetischen schwarzen Toner 12, der einen Carr-Fließfähigkeitsindex von 55 und einen Carr-Flutbarkeitsindex von 70 hatte, ersetzt wurde, wurde durch dieselben Methoden bewertet. Wie in Tabelle 10 gezeigt ist, waren die Bildqualitäten, z.B. die Fähigkeit zur Wiedergabe von Spitzlichtbereichen bzw. hellsten Stellen und die Schleierbildung, etwas schlechter als die in Beispiel 1 beobachteten, jedoch in einem Ausmaß, das kein praktisches Problem verursachen sollte.
[Vergleichsbeispiel 10]
Derselbe Entwickler wie für Beispiel 1, außer dass der nichtmagnetische schwarze Toner 1 durch den nichtmagnetischen schwarzen Vergleichstoner 10, der einen Carr-Fließfähigkeitsindex von 48 und einen Carr-Flutbarkeitsindex von 60 hatte, ersetzt wurde, wurde durch dieselben Methoden bewertet. Wie in Tablle 12 gezeigt ist, waren die Bildqualitäten, z.B. die Fähigkeit zur Wiedergabe von Spitzlichtbereichen bzw. hellsten Stellen, schlechter als die in Beispiel 1 beobachteten, und es trat eine merkliche Schleierbildung auf.
[Beispiel 13]
Derselbe Entwickler wie für Beispiel 1, außer dass der nichtmagnetische schwarze Toner 1 durch den nichtmagnetisches schwarzen Toner 13, der als Alkalimetall Natrium enthielt, ersetzt wurde, wurde durch dieselben Methoden bewertet. Wie in Tabelle 10 gezeigt ist, war dieser Entwickler fast genauso gut wie der Entwickler von Beispiel 1, obwohl er in Bezug auf Bilddichte und Schleierbildung etwas schlechter war.
[Beispiel 14]
Derselbe Entwickler wie für Beispiel 1, außer dass der nichtmagnetische schwarze Toner 1 durch den nichtmagnetischen schwarzen Toner 14, der kaliumhaltigen Ruß enthielt, ersetzt wurde, wurde durch dieselben Methoden bewertet. Wie in Tabelle 10 gezeigt ist, war dieser Entwickler in Bezug auf die Bildqualitäten genauso gut wie der Entwickler von Beispiel 1.
[Vergleichsbeispiel 11]
Derselbe Entwickler wie für Beispiel 1, außer dass der nichtmagnetische schwarze Toner 1 durch den nichtmagnetischen schwarzen Vergleichstoner 11, der kaliumhaltigen Ruß enthielt, ersetzt wurde, wurde durch dieselben Methoden bewertet. Wie in Tabelle 12 gezeigt ist, waren Schleierbildung, Verstreuen von Toner, Gleichmäßigkeit flächenhafter Bilder und Stabilität der Bilddichte bei den unter den H/H-Bedingungen erzeugten Bildern schlechter als die in Beispiel 1 beobachteten.
[Vergleichsbeispiel 12]
Derselbe Entwickler wie für Beispiel 1, außer dass der nichtmagnetische schwarze Toner 1 durch den nichtmagnetischen schwarzen Vergleichstoner 12, der kaliumhaltigen Ruß enthielt, ersetzt wurde, wurde durch dieselben Methoden bewertet. Wie in Tabelle 12 gezeigt ist, waren (An)färbevermögen, Schleierbildung, Verstreuen von Toner, Gleichmäßigkeit flächenhafter Bilder und Stabilität der Bilddichte schlechter als die in Beispiel 1 beobachteten.
[Beispiel 15]
Derselbe Entwickler wie für Beispiel 1, außer dass der nichtmagnetische schwarze Toner 1 durch den nichtmagnetischen schwarzen Toner 15, der ein gesättigtes Polyesterharz mit einer Säurezahl von 4,0 und einer Hydroxylzahl von 9,0 und ein ungesättigtes Polyesterharz mit einer Säurezahl von 3,0 und einer Hydroxylzahl von 8,0 enthielt, ersetzt wurde, wurde durch dieselben Methoden bewertet. Wie in Tabelle 10 gezeigt ist, war die Stabilität der Bilddichte etwas schlechter als die in Beispiel 1 beobachtete, jedoch in einem Ausmaß, das kein praktisches Problem verursachen sollte.
[Beispiel 16]
Derselbe Entwickler wie für Beispiel 1, außer dass der nichtmagnetische schwarze Toner 1 durch den nichtmagnetischen schwarzen Toner 16, der ein gesättigtes Polyesterharz mit einer Säurezahl von 33,0 und einer Hydroxylzahl von 42,0 und ein ungesättigtes Polyesterharz mit einer Säurezahl von 31,0 und einer Hydroxylzahl von 41,0 enthielt, ersetzt wurde, wurde durch dieselben Methoden bewertet. Wie in Tabelle 10 gezeigt ist, waren Schleierbildung und Verstreuen von Toner etwas schlechter als die in Bei spiel 1 beobachteten, jedoch in einem Ausmaß, das kein praktisches Problem verursachen sollte.
[Beispiel 17]
Derselbe Entwickler wie für Beispiel 1, außer dass der nichtmagnetische schwarze Toner 1 durch den nichtmagnetischen schwarzen Toner 17, der das unbehandelte Siliciumdioxid enthielt, ersetzt wurde, wurde durch dieselben Methoden bewertet. Wie in Tablle 10 gezeigt ist, waren Gleichmäßigkeit flächenhafter Bilder und Bildqualitäten bei den unter den H/H-Bedingungen erzeugten Bildern etwas schlechter als die in Beispiel 1 beobachteten, jedoch in einem Ausmaß, das kein praktisches Problem verursachen sollte.
[Beispiel 18]
Derselbe Entwickler wie für Beispiel 1, außer dass der nichtmagnetische schwarze Toner 1 durch den nichtmagnetischen schwarzen Toner 18, der Ruß (2) mit einem mittleren Primärteilchendurchmesser von 11 nm enthielt, ersetzt wurde, wurde durch dieselben Methoden bewertet. Wie in Tabelle 10 gezeigt ist, war die Gleichmäßigkeit flächenhafter Bilder bei den unter den H/H-Bedingungen erzeugten Bildern vermindert, jedoch in einem Ausmaß, das kein praktisches Problem verursachen sollte. Die verminderte Gleichmäßigkeit war vermutlich auf einen zu geringen mittleren Primärteilchendurchmesser des Rußes zurückzuführen, wodurch auf den Tonerteilchenoberflächen freier Ruß zurückblieb, so dass sich die zur Übertragung dienenden Ladungen über den Ruß zu der Trommel bewegten. Zusätzlich zu der vorstehend erwähnten ungenügenden Übertragung ist sie vermutlich auch auf Unregelmäßigkeiten des Papiers und auf einen feinen Unterschied in der Menge des auf das Papier aufgebrachten Tonres zurückzuführen.
[Beispiel 19]
Derselbe Entwickler wie für Beispiel 1, außer dass der nichtmagnetische schwarze Toner 1 durch den nichtmagnetischen schwarzen Toner 19, der Ruß (3) mit einem mittleren Primärteilchendurchmesser von 60 nm enthielt, ersetzt wurde, wurde durch dieselben Methoden bewertet. Wie in Tabelle 10 gezeigt ist, war die Bilddichte vermindert, jedoch in einem Ausmaß, das kein praktisches Problem verursachen sollte. Die verminderte Bilddichte war vermutlich auf einen zu großen mittleren Primärteilchendurchmesser des Rußes zurückzuführen, wodurch eine unzulängliche absolute Menge des Rußes verursacht wird, obwohl die Teilchen gut verteilt bzw. dispergiert waren.
[Beispiel 20]
Derselbe Entwickler wie für Beispiel 1, außer dass der nichtmagnetische schwarze Toner 1 durch den nichtmagnetischen schwarzen Toner 20, der Ruß (4) mit pH = 6,5 enthielt, ersetzt wurde, wurde durch dieselben Methoden bewertet. Wie in Tabelle 10 gezeigt ist, waren Gleichmäßigkeit flächenhafter Bilder und Bilddichte bei den unter den H/H-Bedingungen erzeugten Bildern vermindert, jedoch in einem Ausmaß, das kein praktisches Problem verursachen sollte. Diese Probleme werden vermutlich durch die polare funktionelle Gruppe des Rußes verursacht, die die Polymerisation während des Tonerherstellungsverfahrens verlangsamt, wodurch die Verteilung des Rußes auf den Toneroberflächen ungleichmäßig gemacht wird. Der durch Polymerisation erhaltene Toner hatte eine breite Teilchengrößenverteilung.
[Beispiel 21]
Derselbe Entwickler wie für Beispiel 1, außer dass der nichtmagnetische schwarze Toner 1 durch den nichtmagnetischen schwarzen Toner 21, der Ruß (5) mit einem Gehalt an flüchtigen Bestandteilen von 1,2% enthielt, ersetzt wurde, wurde durch dieselben Methoden bewertet. Wie in Tabelle 10 gezeigt ist, war die Gleichmäßigkeit flächenhafter Bilder bei den unter den H/H-Bedingungen erzeugten Bildern vermindert, jedoch in einem Ausmaß, das kein praktisches Problem verursachen sollte. Dies war vermutlich auf eine ungleichmäßige Verteilung des Rußes auf den Toneroberflächen zurückzuführen. Der Toner hatte während des Herstellungsverfahrens eine breite Teilchengrößenverteilung.
[Beispiel 22]
Derselbe Entwickler wie für Beispiel 1, außer dass der nichtmagnetische schwarze Toner 1 durch den nichtmagnetischen schwarzen Toner 22, der Ruß (6) mit einer DBP-Ölabsorption von 19 ml/100 g enthielt, ersetzt wurde, wurde durch dieselben Methoden bewertet. Wie in Tabelle 10 gezeigt ist, war die Bilddichte der erzeugten Bilder unter allen Bedingungen von Temperatur/relativer Feuchtigkeit, die bei den Haltbarkeitsprüfungen angewendet wurden, vom Anfangsstadium der Prüfungen an niedrig und schwankte während der Prüfungen als Folge einer verminderten Ladungsmenge, jedoch in einem Ausmaß, das kein praktisches Problem verursachen sollte. Diese Probleme waren vermutlich auf eine DBP-Öl-absorption zurückzuführen, die für ein gutes Dispergieren des Rußes zu niedrig war.
[Beispiel 23]
Derselbe Entwickler wie für Beispiel 1, außer dass der nichtmagnetische schwarze Toner 1 durch den nichtmagnetischen schwarzen Toner 23, der Ruß (7) mit einer DBP-Ölabsorption von 115 ml/100 g enthielt, ersetzt wurde, wurde durch dieselben Methoden bewertet. Wie in Tabelle 10 gezeigt ist, war die Gleichmäßigkeit flächenhafter Bilder bei den unter den H/H-Bedingungen erzeugten Bildern vermindert, jedoch in einem Ausmaß, das kein praktisches Problem verursachen sollte. Dies war vermutlich auf eine ungleichmäßige Verteilung des Rußes auf den Toneroberflächen zurückzuführen.
[Beispiel 24]
Derselbe Entwickler wie für Beispiel 1, außer dass der nichtmagnetische schwarze Toner 1 durch den nichtmagnetischen schwarzen Toner 24, der Ruß (8) mit einem Gehalt an mit Toluol extrahierbaren Bestandteilen von 0,13% enthielt, ersetzt wurde, wurde durch dieselben Methoden bewertet. Wie in Tabelle 10 gezeigt ist, war die Gleichmäßigkeit flächenhafter Bilder bei den unter den H/H-Bedingungen erzeugten Bildern vermindert, jedoch in einem Ausmaß, das kein praktisches Problem verursachen sollte. Dies war vermutlich auf eine ungleichmäßige Verteilung des Rußes auf den Toneroberflächen zurückzuführen. Der Toner hatte während des Herstellungsverfahrens eine breite Teilchengrößenverteilung.
[Beispiel 25]
Derselbe Entwickler wie für Beispiel 1, außer dass der nichtmagnetische schwarze Toner 1 durch den nichtmagnetischen schwarzen Toner 25, der Ruß (9) mit einem Siebrückstand von 298 ppm enthielt, ersetzt wurde, wurde durch dieselben Methoden bewertet. Wie in Tabelle 10 gezeigt ist, waren Gleichmäßigkeit flächenhafter Bilder und Schleierbildung bei den unter den H/H-Bedingungen erzeugten Bildern schlechter als die in Beispiel 1 beobachteten, jedoch in einem Ausmaß, das kein praktisches Problem verursachen sollte. Dies war vermutlich auf Ruß zurückzuführen, der auf den Toneroberflächen freigesetzt worden war.
[Beispiel 26]
Derselbe Entwickler wie für Beispiel 1, außer dass der nichtmagnetische schwarze Toner 1 durch den nichtmagnetischen schwarzen Toner 26, der Ruß (10) mit einer Schüttdichte von 680 g/l enthielt, ersetzt wurde, wurde durch dieselben Methoden bewertet. Wie in Tabelle 10 gezeigt ist, waren Gleichmäßigkeit flächenhafter Bilder und Bilddichte bei den unter den H/H-Bedingungen erzeugten Bildern schlechter als die in Beispiel 1 beobachteten, jedoch in einem Ausmaß, das kein praktisches Problem verursachen sollte. Dies war vermutlich auf ein ungenügendes Dispergieren des Rußes zurückzuführen.
[Beispiel 27]
Derselbe Entwickler wie für Beispiel 1, außer dass der nichtmagnetische schwarze Toner 1 durch den nichtmagnetischen schwarzen Toner 27, der Ruß (11) mit einem mittleren Primärteilchendurchmesser von 23 nm enthielt, ersetzt wurde, wurde durch dieselben Methoden bewertet. Wie in Tabelle 11 gezeigt ist, war die Gleichmäßigkeit flächenhafter Bilder bei den unter den H/H-Bedingungen erzeugten Bildern etwas schlechter als die in Beispiel 1 beobachtete, jedoch in einem Ausmaß, das kein praktisches Problem verursachen sollte.
[Beispiel 28]
Derselbe Entwickler wie für Beispiel 1, außer dass der nichtmagnetische schwarze Toner 1 durch den nichtmagnetischen schwarzen Toner 28, der Ruß (12) mit einem mittleren Primärteilchendurchmesser von 55 nm enthielt, ersetzt wurde, wurde durch dieselben Methoden bewertet. Wie in Tabelle 11 gezeigt ist, war die Bilddichte etwas schlechter als die in Beispiel 1 beobachtete, jedoch in einem Ausmaß, das kein praktisches Problem verursachen sollte.
[Beispiel 29]
Derselbe Entwickler wie für Beispiel 1, außer dass der nichtmagnetische schwarze Toner 1 durch den nichtmagnetischen schwarzen Toner 29, der Ruß (13) mit pH = 11 enthielt, ersetzt wurde, wurde durch dieselben Methoden bewertet. Wie in Tablle 11 gezeigt ist, waren Gleichmäßigkeit flächenhafter Bilder und Bilddichte bei den unter den H/H-Bedingungen erzeugten Bildern etwas schlechter als die in Beispiel 1 beobachteten, jedoch in einem Ausmaß, das kein praktisches Problem verursachen sollte. Der durch Polymerisation erhaltene Toner hatte eine etwas breite Teilchengrößenverteilung.
[Beispiel 30]
Derselbe Entwickler wie für Beispiel 1, außer dass der nichtmagnetische schwarze Toner 1 durch den nichtmagnetischen schwarzen Toner 30, der Ruß (14) mit einem Gehalt an flüchtigen Bestandteilen von 0,9% enthielt, ersetzt wurde, wurde durch dieselben Methoden bewertet. Wie in Tablle 11 gezeigt ist, war die Gleichmäßigkeit flächenhafter Bilder bei den unter den H/H-Bedingungen erzeugten Bildern etwas schlechter als die in Beispiel 1 beobachtete, jedoch in einem Ausmaß, das kein praktisches Problem verursachen sollte. Der durch Polymerisation erhaltene Toner hatte eine etwas breite Teilchengrößenverteilung.
[Beispiel 31]
Derselbe Entwickler wie für Beispiel 1, außer dass der nichtmagnetische schwarze Toner 1 durch den nichtmagnetischen schwarzen Toner 31, der Ruß (15) mit einer DBP-Ölabsorption von 27 ml/100 g enthielt, ersetzt wurde, wurde durch dieselben Methoden bewertet. Wie in Tabelle 11 gezeigt ist, war die Bilddichte der erzeugten Bilder unter allen Bedingungen von Temperatur/relativer Feuchtigkeit, die bei den Haltbarkeitsprüfungen angewendet wurden, vom Anfangsstadium der Prüfungen an etwas niedrig und schwankte während der Prüfungen als Folge einer etwas verminderten Ladungsmenge.
[Beispiel 32]
Derselbe Entwickler wie für Beispiel 1, außer dass der nichtmagnetische schwarze Toner 1 durch den nichtmagnetischen schwarzen Toner 32, der Ruß (16) mit einer DBP-Ölabsorption von 70 ml/100 g enthielt, ersetzt wurde, wurde durch dieselben Methoden bewertet. Wie in Tabelle 11 gezeigt ist, war die Gleichmäßigkeit flächenhafter Bilder bei den unter den H/H-Bedingungen erzeugten Bildern etwas schlechter als die in Beispiel 1 beobachtete, jedoch in einem Ausmaß, das kein praktisches Problem verursachen sollte.
[Beispiel 33]
Derselbe Entwickler wie für Beispiel 1, außer dass der nichtmagnetische schwarze Toner 1 durch den nichtmagnetischen schwarzen Toner 33, der Ruß (17) mit einem Gehalt an mit Toluol extrahierbaren Bestandteilen von 0,07% enthielt, ersetzt wurde, wurde durch dieselben Methoden bewertet. Wie in Tabelle 11 gezeigt ist, war die Gleichmäßigkeit flächenhafter Bilder bei den unter den H/H-Bedingungen erzeugten Bildern etwas schlechter als die Beispiel 1 beobachtete und hatte der Toner während des Herstellungsverfahrens eine breite Teilchengrößenverteilung, jedoch beides in einem Ausmaß, das kein praktisches Problem verursachen sollte.
[Beispiel 34]
Derselbe Entwickler wie für Beispiel 1, außer dass der nichtmagnetische schwarze Toner 1 durch den nichtmagnetischen schwarzen Toner 34, der Ruß (18) mit einem Siebrückstand von 130 ppm enthielt, ersetzt wurde, wurde durch dieselben Methoden bewertet. wie in Tabelle 11 gezeigt ist, war die Gleichmäßigkeit flächenhafter Bilder bei den unter den H/H-Bedingungen erzeugten Bildern etwas schlechter als die in Beispiel 1 beobachtete, jedoch in einem Ausmaß, das kein praktisches Problem verursachen sollte.
[Beispiel 35]
Derselbe Entwickler wie für Beispiel 1, außer dass der nichtmagnetische schwarze Toner 1 durch den nichtmagnetischen schwarzen Toner 35, der Ruß (19) mit einer Schüttdichte von 520 g/l enthielt, ersetzt wurde, wurde durch dieselben Methoden bewertet. Wie in Tabelle 11 gezeigt ist, waren Gleichmäßigkeit flächenhafter Bilder und Bilddichte bei den unter den H/H-Bedingungen erzeugten Bildern schlechter als die in Beispiel 1 beobachteten, jedoch in einem Ausmaß, das kein praktisches Problem verursachen sollte.
[Beispiele 36 und 37]
Dieselben Entwickler wie für Beispiel 1, außer dass der nichtmagnetische schwarze Toner 1 durch den nichtmagnetischen schwarzen Toner 36 mit einem A/C-Verhältnis = 4,69 (für Beispiel 36) bzw. den nichtmagnetischen schwarzen Toner 37 mit einem A/C-Verhältnis = 6,93 (für Beispiel 37) ersetzt wurde, wurden durch dieselben Methoden bewertet. Wie in Tabelle 11 gezeigt ist, waren diese Entwickler in Bezug auf alle Bewertungspunkte schlechter als der Entwickler von Beispiel 1, jedoch in einem Ausmaß, das kein praktisches Problem verursachen sollte.
[Beispiele 38 und 39]
Dieselben Entwickler wie für Beispiel 1, außer dass der nichtmagnetische schwarze Toner 1 durch den nichtmagnetischen schwarzen Toner 38, der keine Eisenverbindung auf Azobasis enthielt, (für Beispiel 38) bzw. den nichtmagnetischen schwarzen Toner 39, der keinen ungesättigten Polyester enthielt, (für Beispiel 39) ersetzt wurde, wurden durch dieselben Methoden bewertet. Wie in Tabelle 11 gezeigt ist, lieferten diese Entwickler im Wesentlichen dieselben Bildqualitäten wie der Entwickler von Beispiel 1, jedoch waren sie in Bezug auf die Bilddichte etwas schlechter.
[Beispiel 40]
Als Bilderzeugungsgerät wurde anstelle des GP55-Kopiergeräts ein handelsübliches Vollfarbenkopiergerät (Canon, CLC2400) derart umgebaut, dass die Reinigungseinrichtung entfernt wurde und dass es eine Kontaktaufladeeinrichtung für Primäraufladung hatte und eine Fixiereinrichtung hatte, die der von Beispiel 1 ähnlich war, wie in 3 gezeigt ist. Es wurde angewendet, um die Bildeigenschaften zu bewerten, die vier Farbentwickler lieferten, die den nichtmagnetischen schwarzen Toner 1, den magentafarbenen Toner 40, den cyanfarbenen Toner 41 und den gelben Toner 42 umfassten. Wie in Tabelle 11 gezeigt ist, wurden gute Ergebnisse erzielt.
[Beispiel 41]
Ein handelsübliches Hilderzeugungsgerät (Canon, CLC-700) wurde derart umgebaut, dass es eine Entwicklungseinrichtung und eine zur elektrischen Aufladung dienende Aufladeeinrichtung, wie sie in 1 gezeigt sind, enthielt und eine Fixiereinrichtung hatte, die eine Heiz- und eine Presswalze, die beide mit PFA in einer Dicke von 1,2 μm beschichtet waren, umfasste, wobei eine Entwicklungsvorspannung (in 2 gezeigt) angelegt wurde und ein Ölauftragmechanismus entfernt worden war.
Zur Bewertung der Bildeigenschaften wurde dasselbe verfahren wie für Beispiel 40 wiederholt, außer dass das Vollfarbenkopiergerät durch das vorstehend erwähnte Kopiergerät ersetzt wurde. Wie in Tabelle 11 gezeigt ist, wurden gute Ergebnisse erzielt.
[Beispiel 42]
Ein in 5 gezeigtes Bilderzeugungsgerät mit einer Zwischenübertragungstrommel wurde angewendet, um die Bildeigenschaften zu bewerten, die vier Farbentwickler, die den nichtmagnetischen schwarzen Toner 1, den magentafarbenen Toner 40, den cyanfarbenen Toner 41 und den gelben Toner 42 umfassten, mittels einer Entwicklungseinrichtung (7) für nichtmagnetische Einkomponentenentwicklung lieferten. Wie in Tabelle 11 gezeigt ist, wurden gute Ergebnisse erzielt.
[Beispiel 43]
Für eine Haltbarkeitsprüfung, bei der der nichtmagnetische schwarze Toner 1 verwendet wurde, um 15.000 Kopien herzustellen, wurde als Bilderzeugungsgerät ein in 6 gezeigtes Bilderzeugungsgerät (GP55) angewendet, dessen Entwicklungseinrichtung für eine nichtmagnetische Kontaktentwicklung umgebaut worden war. Wie in Tabelle 11 gezeigt ist, wurden gute Ergebnisse erzielt.
[Beispiel 44)
Derselbe Entwickler wie für Beispiel 1, außer dass der Ferrit-Tonerträger I durch den Ferrit-Tonerträger II ersetzt wurde, wurde durch dieselben Methoden bewertet. Wie in Tabelle 11 gezeigt ist, wurden gute Ergebnisse erzielt, jedoch war die Schleierbildung etwas stärker.
[Beispiel 45]
Der Ferrit-Tonerträger II (92 Teile) wurde durch einen V-förmigen Mischer mit 8 Teilen des nichtmagnetischen schwarzen Toners 43 vermischt, wodurch ein Zweikomponentenentwickler hergestellt wurde.
Der vorstehend erwähnte Zweikomponentenentwickler wurde in die Schwarzstation eines als Bilderzeugungsgerät dienenden handelsüblichen Farbkopiergeräts (Canon Inc., CLC1000) eingefüllt, das derart umgebaut worden war, dass es eine Heiz- und eine Presswalze, die beide mit PFA in einer Dicke von 1,2 μm beschichtet waren, umfasste, wobei ein Ölauftragmechanismus entfernt worden war, und durch dieselben Methoden wie die für Beispiel 1 angewendeten bewertet. Wie in Tabelle 11 gezeigt ist, wurden gute Ergebnisse erzielt.
[Vergleichsbeispiel 13]
Derselbe Entwickler wie für Beispiel 45, außer dass der nichtmagnetische schwarze Toner 43 durch den kaliumfreien nichtmagnetischen schwarzen Vergleichstoner 13 ersetzt wurde, wurde durch dieselben Methoden bewertet. Wie in Tabelle 12 gezeigt ist, war der Entwickler in Bezug auf Bilddichte, Gleichmäßigkeit flächenhafter Bilder, Schleierbildung, Bildqualitäten, Verstreuen von Toner und Stabilität der Bilddichte in jeder Hinsicht ungenügend, was auf ein ungenügendes Dispergieren des Rußes zurückzuführen war.
[Beispiel 46)
Derselbe Entwickler wie für Beispiel 45, außer dass der nichtmagnetische schwarze Toner 43 durch den nichtmagnetischen schwarzen Toner 44, der 16 ppm Kalium enthielt, ersetzt wurde, wurde durch dieselben Methoden bewertet. Wie in Tabelle 11 gezeigt ist, waren Bilddichte, Schleierbildung, Verstreuen von Toner, Gleichmäßigkeit flächenhafter Bilder und Stabilität der Bilddichte etwas schlechter als die in Beispiel 45 beobachteten, jedoch in einem Ausmaß, das kein praktisches Problem verursachen sollte.
[Vergleichsbeispiel 14)
Derselbe Entwickler wie für Beispiel 45, außer dass der nichtmagnetische schwarze Toner 43 durch den nichtmagnetischen schwarzen Vergleichstoner 14, der 5,5 ppm Kalium enthielt, ersetzt wurde, wurde durch dieselben Methoden bewertet. Wie in Tabelle 12 gezeigt ist, waren Bilddichte, Schleierbildung, Verstreuen von Toner, Gleichmäßigkeit flächenhafter Bilder und Stabilität der Bilddichte schlechter als die in Beispiel 45 beobachteten.
[Beispiel 47)
Derselbe Entwickler wie für Beispiel 45, außer dass der nichtmagnetische schwarze Toner 43 durch den nichtmagnetischen schwarzen Toner 45, der 198 ppm Kalium enthielt, ersetzt wurde, wurde durch dieselben Methoden bewertet. Wie in Tabelle 11 gezeigt ist, waren Schleierbildung, Verstreuen von Toner, Gleichmäßigkeit flächenhafter Bilder und Stabilität der Bilddichte bei den unter den H/H-Bedingungen erzeugten Bildern etwas schlechter als die in Beispiel 45 beobachteten, jedoch in einem Ausmaß, das kein praktisches Problem verursachen sollte.
[Vergleichsbeispiel 15]
Derselbe Entwickler wie für Beispiel 45, außer dass der nichtmagnetische schwarze Toner 43 durch den nichtmagnetischen schwarzen Vergleichstoner 15, der 290 ppm Kalium enthielt, ersetzt wurde, wurde durch dieselben Methoden bewertet. Wie in Tabelle 12 gezeigt ist, waren Schleierbildung, Verstreuen von Toner, Gleichmäßigkeit flächenhafter Bilder und Stabilität der Bilddichte bei den unter den H/H-Bedingungen erzeugten Bildern schlechter als die in Beispiel 45 beobachteten.
[Vergleichsbeispiel 16]
Derselbe Entwickler wie für Beispiel 45, außer dass der nichtmagnetische schwarze Toner 43 durch den nichtmagnetischen schwarzen Vergleichstoner 16, der keine Organometallverbindung enthielt, ersetzt wurde, wurde durch dieselben Methoden bewertet. Wie in Tabelle 12 gezeigt ist, war der Entwickler in Bezug auf alle Bewertungspunkte schlechter als der von Beispiel 45.
[Beispiel 48]
Derselbe Entwickler wie für Beispiel 45, außer dass der nichtmagnetische schwarze Toner 43 durch den nichtmagnetischen schwarzen Toner 46 mit einem Teilchendurchmesser von 5,4 μm ersetzt wurde, wurde durch dieselben Methoden bewertet. Wie in Tabelle 11 gezeigt ist, waren Schleierbildung und Verstreuen von Toner etwas schlechter als die in Beispiel 45 beobachteten, jedoch in einem Ausmaß, das kein praktisches Problem verursachen sollte.
[Beispiel 49]
Derselbe Entwickler wie für Beispiel 45, außer dass der nichtmagnetische schwarze Toner 43 durch den nichtmagnetischen schwarzen Toner 47 mit einem Teilchendurchmesser von 9,5 μm ersetzt wurde, wurde durch dieselben Methoden bewertet. Wie in Tabelle 11 gezeigt ist, waren die Bildqualitäten etwas schlechter als die in Beispiel 45 beobachteten, jedoch in einem Ausmaß, das kein praktisches Problem verursachen sollte.
[Beispiel 50]
Derselbe Entwickler wie für Beispiel 45, außer dass der nichtmagnetische schwarze Toner 43 durch den nichtmagnetischen schwarzen Toner 48, der tanδ (5 × 10⁴ Hz): 0,0102 und tanδ (10⁵ Hz): 0,0104 hatte, ersetzt wurde, wurde durch dieselben Methoden bewertet. Wie in Tabelle 11 gezeigt ist, war die Bilddichte höher als die in Beispiel 45 beobachtete, jedoch waren Schleierbildung, Verstreuen von Toner, Gleichmäßigkeit flächenhafter Bilder und Stabilität der Bilddichte bei den unter den H/H-Bedingungen erzeugten Bildern etwas schlechter, aber in einem Ausmaß, das kein praktisches Problem verursachen sollte.
[Vergleichsbeispiel 17]
Derselbe Entwickler wie für Beispiel 45, außer dass der nichtmagnetische schwarze Toner 43 durch den nichtmagnetischen schwarzen Vergleichstoner 17, der tanδ (5 × 10⁴ Hz): 0,0134 und tanδ (10⁵ Hz): 0,0155 hatte, ersetzt wurde, wurde durch dieselben Methoden bewertet. Wie in Tabelle 12 gezeigt ist, war die Bilddichte höher als die in Beispiel 45 beobachtete, jedoch waren Schleierbildung, Verstreuen von Toner, Gleichmäßigkeit flächenhafter Bilder und Stabilität der Bilddichte bei den unter den H/H-Bedingungen erzeugten Bildern schlechter.
[Beispiel 51]
Derselbe Entwickler wie für Beispiel 45, außer dass der nichtmagnetische schwarze Toner 43 durch den nichtmagnetischen schwarzen Toner 49, der einen Carr-Fließfähigkeitsindex von 57 und einen Carr-Flutbarkeitsindex von 68 hatte, ersetzt wurde, wurde durch dieselben Methoden bewertet. Wie in Tabelle 11 gezeigt ist, waren die Bildqualitäten, z.B. die Fähigkeit zur Wiedergabe von Spitzlichtbereichen bzw. hellsten Stellen und die Schleierbildung, etwas schlechter als die in Beispiel 45 beobachteten, jedoch in einem Ausmaß, das kein praktisches Problem verursachen sollte.
[Vergleichsbeispiel 18]
Derselbe Entwickler wie für Beispiel 45, außer dass der nichtmagnetische schwarze Toner 43 durch den nichtmagnetischen schwarzen Vergleichstoner 18, der einen Carr-Fließfähigkeitsindex von 49 und einen Carr-Flutbarkeitsindex von 63 hatte, ersetzt wurde, wurde durch dieselben Methoden bewertet. Wie in Tabelle 12 gezeigt ist, waren die Bildqualitäten, z.B. die Fähigkeit zur Wiedergabe von Spitzlichtbereichen bzw. hellsten Stellen, schlechter als die in Beispiel 45 beobachteten, und es trat eine merkliche Schleierbildung auf.
[Beispiel 52]
Derselbe Entwickler wie für Beispiel 45, außer dass der nichtmagnetische schwarze Toner 43 durch den nichtmagnetischen schwarzen Toner 50, der kaliumhaltigen Ruß enthielt, ersetzt wurde, wurde durch dieselben Methoden bewertet. Wie in Tabelle 11 gezeigt ist, war dieser Entwickler in Bezug auf die Bildqualitäten genauso gut wie der Entwickler von Beispiel 45.
[Vergleichsbeispiel 19]
Derselbe Entwickler wie für Beispiel 45, außer dass der nichtmagnetische schwarze Toner 43 durch den nichtmagnetischen schwarzen Vergleichstoner 19 mit einem Teilchendurchmesser von 3,4 μm ersetzt wurde, wurde durch dieselben Methoden bewertet. Wie in Tabelle 12 gezeigt ist, waren Bilddichte, Schleierbildung und Verstreuen von Toner deutlich schlechter als die in Beispiel 45 beobachteten.
[Vergleichsbeispiel 20]
Derselbe Entwickler wie für Beispiel 45, außer dass der nichtmagnetische schwarze Toner 43 durch den nichtmagnetischen schwar zen Vergleichstoner 20 mit einem massegemittelten Teilchendurchmesser von 11,4 μm ersetzt wurde, wurde durch dieselben Methoden bewertet. Wie in Tabelle 12 gezeigt ist, waren die Bildqualitäten deutlich schlechter als die in Beispiel 45 beobachteten.

Claims

Nichtmetallischer schwarzer Toner, der Tonerteilchen, die mindestens ein Bindemittelharz, einen Ruß und eine Organometallverbindung enthalten, und einen äußeren Zusatzstoff umfasst, wobei die Tonerteilchen 10 bis 200 ppm mindestens einer Art eines Alkalimetallelements enthalten; die Tonerteilchen mindestens eine Art einer Organometallverbindung enthalten, die aus Organoeisenverbindungen, Organoaluminiumverbindungen, Organochromverbindungen, Organozinkverbindungen, Organoborverbindungen und Organozirkoniumverbindungen ausgewählt ist; die Tonerteilchen als Harzbestandteil ein Polyesterharz enthalten und der nichtmetallische schwarze Toner einen massegemittelten Teilchendurchmesser von 4 bis 11 μm, die folgenden Verlusttangens tanδ, die durch das Verhältnis dielektrischer Verlustfaktor ε''/Dielektrizitätskonstante ε' bei Frequenzen von 5 × 10⁴ Hz und 10⁵ Hz gezeigt werden: tanδ(5 × 104 Hz) ≤ 0,0125 tanδ(105 Hz) ≤ 0,0105,einen Carr-Fließfähigkeitsindex von 50 oder mehr und einen Carr-Flutbarkeitsindex von 65 oder mehr hat.
Toner nach Anspruch 1, bei dem die Tonerteilchen 20 bis 170 ppm Alkalimetallelemente enthalten.
Toner nach Anspruch 1, bei dem von den Alkalimetallelementen, die in den Tonerteilchen enthalten sind, meistens Kalium enthalten ist.
Toner nach Anspruch 1, bei dem die Alkalimetallelemente in den Tonerteilchen in dem Ruß enthalten sind.
Toner nach Anspruch 4, bei dem der Ruß 50 bis 1000 ppm Alkalimetallelemente, auf die Masse des Rußes bezogen, enthält.
Toner nach Anspruch 1, bei dem die Organometallverbindung eine Organoeisenverbindung, eine Organoaluminiumverbindung oder eine Organozinkverbindung ist.
Toner nach Anspruch 1, bei dem die Organometallverbindung eine Metallverbindung auf Azobasis ist.
Toner nach Anspruch 1, bei dem die Organometallverbindung eine Hydroxycarbonsäure-Metallverbindung ist.
Toner nach Anspruch 1, bei dem das Polyesterharz in den Tonerteilchen eine Säurezahl von 5 bis 30 mg KOH/g hat.
Toner nach Anspruch 1, wobei der nichtmetallische schwarze Toner die folgenden Verlusttangens tanδ hat, die durch das Verhältnis dielektrischer Verlustfaktor ε''/Dielektrizitätskonstante ε' bei Frequenzen von 5 × 10⁴ Hz und 10⁵ Hz gezeigt werden: tanδ(5 × 104 Hz) ≤ 0,0110 tanδ(105 Hz) ≤ 0,0090.
Toner nach Anspruch 1, wobei der nichtmetallische schwarze Toner einen Carr-Fließfähigkeitsindex von 60 oder mehr und einen Carr-Flutbarkeitsindex von 75 oder mehr hat.
Toner nach Anspruch 1, wobei der nichtmetallische schwarze Toner mit Wasser einen Kontaktwinkel von 110° oder mehr zeigt.
Toner nach Anspruch 1, bei dem der Ruß einen mittleren Primärteilchendurchmesser von 13 bis 55 nm, einen pH-Wert von 7 oder mehr, einen Gehalt an flüchtigen Bestandteilen von 1 oder weniger, eine DBP-Ölabsorption von 20 bis 100 ml für 100 g, einen Gehalt an mit Toluol extrahierbaren Bestandteilen von 0,1 oder weniger, einen Siebrückstand von 250 ppm oder weniger und eine Schüttdichte von 650 g/Liter oder weniger hat.
Toner nach Anspruch 13, bei dem der Ruß einen mittleren Primärteilchendurchmesser von 25 bis 50 nm hat.
Toner nach Anspruch 13, bei dem der Ruß einen pH-Wert von 7,5 bis 10,5 hat.
Toner nach Anspruch 13, bei dem der Ruß einen Gehalt an flüchtigen Bestandteilen von 0,8% oder weniger hat.
Toner nach Anspruch 13, bei dem der Ruß eine DBP-Ölabsorption von 30 bis 60 ml für 100 g hat.
Toner nach Anspruch 13, bei dem der Ruß einen Gehalt an mit Toluol extrahierbaren Bestandteilen von 0,05% oder weniger hat.
Toner nach Anspruch 13, bei dem der Ruß einen Siebrückstand von 100 ppm oder weniger hat.
Toner nach Anspruch 13, bei dem der Ruß eine Schüttdichte von 500 g/Liter oder weniger hat.
Toner nach Anspruch 1, bei dem die Tonerteilchen 0,8 bis 20 Masseprozent des Rußes enthalten.
Toner nach Anspruch 1, bei dem die Tonerteilchen 2 bis 15 Masseprozent des Rußes enthalten.
Toner nach Anspruch 1, bei dem die Tonerteilchen 0,1 bis 8 Masseprozent der Organometallverbindung enthalten.
Toner nach Anspruch 1, bei dem die Tonerteilchen 0,3 bis 6 Masseprozent der Organometallverbindung enthalten.
Toner nach Anspruch 1, wobei der nichtmetallische schwarze Toner einen massegemittelten Teilchendurchmesser von 6 bis 9 μm hat.
Toner nach Anspruch 1, wobei der Toner 20 Prozent (auf die Anzahl bezogen) oder weniger Teilchen mit einem Durchmesser von 4 μm oder weniger und 3,5 Volumenprozent oder weniger Teilchen mit einem Durchmesser von 12,7 μm oder mehr enthält.
Bilderzeugungsverfahren mit einem Entwicklungsschritt, bei dem ein elektrostatisches Latentbild, das durch ein Latentbildträgerelement getragen wird, mit einem nichtmetallischen schwarzen Toner entwickelt wird und ein Tonerbild erzeugt wird; einem Übertragungsschritt, bei dem das auf dem Latentbildträgerelement erzeugte Tonerbild über ein Zwischenübertragungsmedium oder ohne Zwischenübertragungsmedium auf ein Aufzeichnungsmaterial übertragen wird; und einem Fixierschritt, bei dem das auf das Aufzeichnungsmaterial übertragene Tonerbild fixiert wird, wobei der nichtmetallische schwarze Toner nach einem der Ansprüche 1 bis 26 definiert ist.
Hilderzeugungsverfahren nach Anspruch 27, bei dem das Tonerbild, das dem Fixierschritt zugeführt wird, ein Farbtonerbild ist, das den nichtmetallischen schwarzen Toner und einen farbigen Toner hat.
Bilderzeugungsverfahren nach Anspruch 27, bei dem das Tonerbild, das dem Fixierschritt zugeführt wird, ein Vollfarben-Tonerbild ist, das den nichtmetallischen schwarzen Toner, einen cyanfarbenen (blaugrünen) Toner, einen magentafarbenen (purpurfarbenen) Toner und einen gelben Toner hat.
Bilderzeugungsverfahren nach Anspruch 27, bei dem das Latentbildträgerelement ein elektrophotographisches lichtempfindliches Element ist.