DE68925225T2

DE68925225T2 - Bilderzeugungsverfahren

Info

Publication number: DE68925225T2
Application number: DE68925225T
Authority: DE
Inventors: Makoto Kanbayashi; Takayuki Nagatsuka; Kenji Okado
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1988-03-08
Filing date: 1989-03-07
Publication date: 1996-11-14
Anticipated expiration: 2009-03-08
Also published as: DE68927352D1; EP0334099B1; FR2628540A1; JPH02222966A; DE68927683T2; DE68925225D1; DE68927683D1; US4904558A; EP0564002B1; EP0564002A1; JP2759480B2; EP0334099A3; EP0606100A1; EP0334099A2; DE68927352T2; EP0606100B1; FR2628540B1

Description

Gebiet der Erfindung und Stand der Technik

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Bilderzeugungsverfahren, das zum Entwickeln latenter elektrisch latenter Bilder in derartigen Bilderzeugungsverfahren, wie elektrophotographischem und elektrostatischem Drucken verwendet wird.
Allgemein gesprochen werden in elektrophotographischen Verfahren elektrostatische latente Bilder auf einer photoleitenden Schicht oder einer photosensiblen Platte gebildet, die ein anorganisches leitendes Material, wie Selen, Zinkoxid und Cadmiumsulfit oder ein organisches photoleitendes Material, wie Anthrazen und Polyvinylcarbazol enthält, das in einem Bindeharz, wie gewünscht, dispergiert wird, darauf folgend unter Verwendung eines Entwicklers entwickelt wird, der einen Toner enthält, um ein Tonerbild zu bilden und das Tonerbild wird gegebenenfalls auf ein Übertragungsmaterial (oder Übertragungs-Empfangsmaterial), wie Papier übertragen und dann mittels Erwärmens, Unter-Druck-Setzung, Erwärmens und Unter-Druck-Setzung oder mittels Lösungsmitteldampf fixiert, um kopierte Produkte oder Drucke zu erhalten.
Bei einem elektrophotographischen Verfahren ist die triboelektrische Ladungseigenschaft zwischen dem Toner und dem Toner tragenden Element zur Zeit der Entwicklung wichtig. Falls der Ladungsbetrag des Toners zu gering ist, ist die elektrostatische Anziehungskraft zwischen dem Toner und dem Toner tragenden Element schwach und daher werden die Tonerteilchen leicht von dem Toner tragenden Element, unter leichtem Zusammenprall, freigesetzt, wobei ein Schleier (fog) bei dem resultierenden Bild auftritt. Auf der anderen Seite, falls der Ladungsbetrag des Toners zu groß ist, ist es schwierig die Tonerteilchen von dem Toner tragenden Element freizusetzen, selbst zur Zeit des Entwickelns, wobei es nicht nur bei der Vorrichtung erforderlich ist, die dafür verwendet wird, ein starkes elektrisches Feld zur Verfügung zu stellen, sondern auch die Entwicklungsfähigkeit nimmt ab, um eine Ungleichkeit bei der Bilddichte zu verursachen. Demgemäß ist es bei der Herstellung des Toners notwendig, einen Toner zur Verfügung zu stellen, der in der Lage ist, einen Ladungsbetrag in einem geeigneten Bereich zu kontrollieren oder zu regulieren.
Um den Ladungsbetrag oder die Ladungsfähigkeit des Toners zu kontrollieren, ist ein Verfahren angenommen worden, bei dem eine geringe Menge eines Ladungskontrollers (oder eines Ladungskontrollmittels), der hauptsächlich einen Farbstoff enthält, zu der Mischung, die ein Harz zur Fixierung und ein Färbemittel enthält, hinzugefügt worden ist. Jedoch ist es schwierig die geringe Menge des Ladungskontrollers in dem Harz einheitlich zu dispergieren, wobei ein Problem auftritt, daß der Ladungsbetrag (oder die Leistungsfähigkeit) der Tonerteilchen per se ungleichmäßig wird. Eine derartige Tendenz wird in dem Fall eines Farbtoners, der kein Färbemittel von niedrigem Widerstand enthält, wie Ruß und magnetisches Material, verstärkt, insbesondere in dem Fall eines Toners der eine geringe Teilchengröße hat.
Auf der anderen Seite ist das Entwicklungssystem aus zwei Komponenten kürzlich wieder, im Hinblick auf eine bessere Dichte der Farbbilder, gewürdigt worden. In bezug auf das Entwicklungssystem aus zwei Komponenten hat unsere Forschungsgruppe in letzter Zeit eine Vorrichtung dafür vorgeschlagen, worin ein elektrisches Wechselfeld verwendet wird, um Bilder von guter Qualität zu erhalten, die eine verbesserte Bilddichte haben (Offenlegungsschrift der japanischen Patentanmeldung (KOKAI) Nr. 32060/1980).
Jedoch ist im Stand der Technik keine Aufmerksamkeit Trägerteilchen geschenkt worden, die den Entwickler aus zwei Komponenten aufbauen, der an einem Bildteil aufgebracht ist oder auf eine Maßnahme, um ein derartiges Aufbringen (oder Ablagern) der Trägerteilchen zu verhindern. Insbesondere in dem Fall des Vielfarb-Kopierens, werden nicht nur einheitliche stabile Bilder ohne Ungleichheit bei der Dichte, sondern auch scharfe Farben, im Gegensatz zu einem schwarzen Bild aus einer Farbe, verlangt. Als Ergebnis werden, selbst, wenn das Aufbringen der Trägerteilchen auf dem Bildteil schwach ist, mangelhaft kopierte Bilder zur Verfügung gestellt.
Übrigens bei dem Entwicklungssystem aus zwei Komponenten, das die Anwendung von einem elektrischen Wechselfeld verwendet, ist die wichtigste Aufgabe auf die Anwendung von einem elektrischen Wechselfeld gerichtet gewesen, um die Tonerteilchen auf dem Bildbereich in geeigneter Weise und dauerhaft aufzubringen und auf den nicht Bildbereichen (oder dem Hintergrund) den Schleier zu verhindern (d. h. zu verhindern, daß Tonerteilchen auf dem nicht Bildbereich aufgebracht werden).
Gemäß unserer Untersuchung, weil der Entwickler zumindest Tonerteilchen (die gefärbte Harzteilchen und gegebenenfalls verschiedene Zusätze enthalten) und Trägerteilchen enthält, und die Trägerteilchen eine wichtige Funktion in dem Entwicklungssystem aus zwei Komponenten erfüllen, verursacht der Verlust der Trägerteilchen, basierend auf dem oben erwähnten Aufbringen darauf, auf dem Bildbereich ein Problem, daß ein Ladungsbetrag den Tonerteilchen nicht dauerhaft bei jedem Entwicklungsverfahren vom Nicht-Kontakttyp und dem Entwicklungsverfahren vom Kontakttyp verliehen werden kann. Wir haben erkannt, daß ein Problem derart, daß die Trägerteilchen, die auf dem Bildbereich aufgebracht sind, das Entwicklungsbild per se stören und insbesondere die Farbschärfe eines Bildes aus vielen Farben beeinträchtigen, wodurch teilweise die Abstufungseigenschaft und die Bilddichte geschädigt werden.
Als Ergebnis von unserer weiterer Untersuchung ist gefunden worden, daß wenn ein anorganisches Oxidpulver, das eine kleine Teilchengröße hat und ausgezeichnet bei der Fähigkeit der Fließfähigkeitsverleihung ist, mit Hydrophobie versehen wird und als Fließfähigkeitsverbesserer verwendet wird, das anorganische Oxidpulver übermäßig, wegen der Reibung mit magnetischen (Träger) Teilchen, wegen ihrer geringen Teilchengröße, insbesondere unter einer Bedingung der niedrigen Feuchtigkeit geladen wird und das anorganische Oxidpulver wird fest an den magnetischen Teilchen gebunden, um dadurch die Verbindung der magnetischen Teilchen auf einem latenten bildtragenden Element zu erleichtern. Eine derartige Tendenz wird stärker, wie die Intensität eines elektrischen Feldes höher wird, die Entwicklungsgeschwindigkeit höher wird, die Umfangsgeschwindigkeit einer Büchse (d. h. ein Entwickler tragendes Element) wird höher oder die magnetische oder mechanische Kontrolle des Entwicklers an der Stelle der Entwickleraufbringung strenger wird. Eine derartige Aufbringung der Trägerteilchen wird insbesondere problematisch in dem Fall eines Bildes mit vielen Farben, bei dem Durchlässigkeit (d. h. Freisein von Trübung) verlangt wird.
Des weiteren als bilderzeugende Vorrichtung, wie einer elektrophotographischen Kopiermaschine, die in letzter Zeit weit verwendet worden ist, sind ihre Verwendungen auch in verschiedener Weise ausgedehnt worden und eine hohe Bildqualität ist verlangt worden. Zum Beispiel wenn Originalbilder, wie Aufnahmen in einem Katalog und einer Karte kopiert werden, wird verlangt, daß selbst sehr kleine Teile extrem fein und getreu ohne Verdickung oder Verformung oder Unterbrechung reproduziert werden.
Insbesondere wird bei einer bilderzeugenden Vorrichtung in letzter Zeit, wie einer elektrophotographischen Farbkopiermaschine, unter Verwendung eines digitalen Signals, das resultierende Bild gebildet, indem mittels einer Punktansammlung mit einem konstantem Potential und stabile, halbton und hellste Stellen des Bildes mittels einer variierenden Dichte der Punkte ausgedrückt wird. Jedoch in einem Zustand, indem die Punkte nicht getreu mit Tonerteilchen bedeckt sind und die Tonerteilchen aus den Punkten vorstehen, entsteht das Problem, daß eine Abstufungseigenschaft des Tonerbildes, die zu dem Verhältnis der Punktdichte des schwarzen Teils zu dem weißen Teil in dem digitalen latenten Bild korrespondiert, nicht erhalten werden kann. Des weiteren, wenn es beabsichtigt ist die Auflösung zu steigern, indem die Punktgröße verkleinert wird, um die Bildqualität zu steigern, wird die Reproduzierbarkeit in bezug auf das latente Bild, das sehr kleine Punkte enthält, schlecht, wobei hier die Neigung besteht, daß ein Bild ohne Schärfe entsteht, das eine niedrige Auflösung und eine schlechte Abstufungseigenschaft (insbesondere in dem Teil der hellsten Stelle) hat.
Auf der anderen Seite geschieht bei einer bilderzeugenden Vorrichtung, wie einer elektrophotographischen Kopiermaschine manchmal ein Phänomen, wie das eine gute Bildqualität bei einem Anfangsschritt erhalten wird, aber sie, zum Beispiel bei einem Kopier- oder Ausdruckvorgang beeinträchtigt wird, die darauf folgend ausgeführt wird. Als Grund für ein derartiges Phänomen kann angenommen werden, daß nur Tonerteilchen, die mehr zu dem Entwicklungsvorgang beitragen, im voraus verbraucht werden als der Kopier- oder Ausdruckvorgang darauf folgend durchgeführt wird und die Tonerteilchen, die eine schlechte Entwicklungseigenschaft haben, sammeln sich an und verbleiben in der Entwicklungsvorrichtung der bilderzeugenden Vorrichtung.
Bis jetzt sind einige Entwickler zum Zwecke der Steigerung der Bildqualität vorgeschlagen worden. Zum Beispiel hat die Offenlegungsschrift der japanischen Patentanmeldung (JP-A, KOKAI) Nr.3244/1976 (korrespondierend zu den U.S. Patent Nr. 3942979, 3969251 und 4112024) einen nicht magnetischen Toner vorgeschlagen, worin die Verteilung der Teilchengröße reguliert ist, um die Bildqualität zu verbessern. Dieser Toner enthält überwiegend relativ grobe Teilchen, die eine Teilchengröße von 8-12 Mikrometer haben. Jedoch ist es, gemäß unser Untersuchung, schwierig für eine derartige Teilchengröße eine einheitliche und dichte Abdeckung der Tonerteilchen auf einem latenten Bild zur Verfügung zu stellen. Des weiteren hat der oben erwähnte Toner eine Eigenschaft, derart, daß er 30% an der Anzahl oder weniger der Teilchen von 5 Mikrometer oder kleiner und 5% an der Anzahl oder weniger an Teilchen von 20 Mikrometern oder größer enthält und daher hat er eine breite Verteilung der Teilchengröße, die dazu neigt die Einheitlichkeit bei dem resultierenden Bild zu vermindern. Um ein scharfes Bild, unter Verwendung derartiger relativ grober Tonerteilchen zu bilden, die eine breite Verteilung der Teilchengröße haben, ist es notwendig, daß die Spalte zwischen den Tonerteilchen mittels dichtem Übereinanderschichten der Tonerteilchen gefüllt werden, wodurch die augenscheinliche Bilddichte verstärkt wird. Als Ergebnis entsteht ein Problem, daß der Tonerverbrauch ansteigt, um eine vorgeschrieben Bilddichte zu erhalten.
Die Offenlegungsschrift der japanischen Patentanmeldung Nr. 72054/1979 (korrespondierend zu dem U.S. Patent Nr. 4284701) hat einen nicht magnetischen Toner vorgeschlagen, der eine deutlichere Verteilung der Teilchengröße hat als der oben erwähnte Toner. Bei diesem Toner haben die Teilchen, die ein Zwischengewicht haben, eine relativ große Teilchengröße von 8,5-11,0 Mikrometer und es ließe sich noch manches verbessern, wie einen Farbtoner, um eine hohe Auflösung und eine getreue Reproduktion eines latenten Bildes von sehr kleinen Punkten zu erhalten.
Die Offenlegungsschrift der japanischen Patentanmeldung Nr.129437/1983 (korrespondierend zu dem britischen Patent Nr. 2114310) hat einen nicht magnetischen Toner vorgeschlagen, worin die durchschnittliche Teilchengröße 6-10 Mikrometer beträgt und der häufigste Wert der Teilchengröße 5-8 Mikrometer beträgt. Jedoch enthält dieser Toner nur Teilchen von 5 Mikrometer oder weniger in einer geringen Menge von 15% der Anzahl nach oder darunter und er neigt dazu, ein Bild ohne Schärfe zu bilden.
Gemäß unserer Untersuchung ist gefunden worden, daß die Tonerteilchen, die eine Teilchengröße von 5 Mikrometer oder geringer haben, eine primäre Funktion der scharfen Reproduktion der sehr kleinen Punkte eines latenten Bildes und des Erreichens von einer engen und präzisen Abdeckung des Toners auf dem gesamten latenten Bildbereich haben.
Insbesondere ist in dem Falle eines elektrostatischen latenten Bildes, das auf einem photosensiblen Element gebildet wird, die Feldstärke in dem Randbereich der sehr kleinen Punkte höher als die in ihrem inneren Teil, wegen der Konzentration der elektrischen Kraftlinien, wobei die Schärfe des resultierenden Bildes durch die Qualität der Tonerteilchen bestimmt wird, die in diesem Bereich gesammelt werden. Gemäß unserer Nachforschung ist gefunden worden, daß die Kontrolle der Quantität und des Verteilungszustands bei Tonerteilchen von 5 Mikrometern oder kleiner, wirksam bei der Lösung des Problems der Abstufungseigenschaft bei einem sehr hellen Teil ist.
Jedoch, da die Teilchengröße der Tonerteilchen erniedrigt wird, um die Menge von denen zu steigern, die eine Teilchengröße von 5 Mikrometern oder kleiner haben, wird die Agglomerationseigenschaft der Tonerteilchen stärker, wodurch ein Problem derart verursacht wird, daß ihre Mischbarkeit mit Trägerteilchen abnimmt oder ihre Fließfähigkeit abnimmt.
Um die Fließfähigkeit eines Toners zu verbessern, ist vordem versucht worden, einen Fließfähigkeitsverbesserer dazu hinzuzufügen. Gemäß unserer Untersuchung jedoch ist gefunden worden, das es schwierig ist, die Verhinderung des Tonerverschüttens und einer hohen Bilddichte zu erfüllen, während eine gute Balance zwischen der Fließfähigkeit und der Ladungseigenschaft des Toners bewahrt wird, in dem Fall, in dem die Verteilung der Teilchengröße, insbesondere des groben Pulvergehalts nicht beachtet wird.
In der EP-A-0 219 233 wird ein Bilderzeugungsverfahren offenbart, das die Bildung einer Schicht elektrisch geladener Tonerteilchen auf der Oberfläche des Entwickler tragenden Elements und die Dispergierung magnetischer Tonerteilchen, die auf ihren Oberflächen elektrisch geladene Tonerteilchen auf der Oberfläche des Entwickler tragenden Elements, des Tragens der Teilchen auf das Entwickler tragende Element in eine Entwicklungsposition, wo eine Oberfläche des elektrostatischen latenten Bild tragenden Elements für das Tragen eines elektrostatischen latenten Bildes mit einem Zwischenraum zu der Oberfläche des Entwickler tragenden Element gegenübersteht, des Anlegens eines elektrischen Wechselfeldes über den Zwischenraum und der Bildung der magnetischen Teilchen in Teilchenketten mittels ein magnetisches Feld erzeugenden Mitteln, die hinter dem Entwickler tragenden Element angeordnet sind und des Entwickelns des elektrostatischen latenten Bildes mittels der geladenen Tonerteilchen auf der Oberfläche des Entwickler tragenden Elements und auf den Oberflächen der magnetischen Teilchen und des Bereitstellens eines Entwicklers, der gefärbte Harzteilchen enthält, die eine Teilchengröße in dem Bereich von 7 bis 20 µm haben, Siliciumdioxidteilchen, um die Fließfähigkeit zu verstärken und magnetische Teilchen, worin die Frequenz µ (KHz) des elektrischen Wechselfeldes 0,2 bis 3 sein kann, das relative volumetrische Verhältnis Q (%) der magnetischen Teilchen 1,5 bis 30 und sein kann und das Verhältnis σ zwischen der Umfangsgeschwindigkeit des Entwickler tragenden Elements und der des elektrostatischen Bild tragenden Elements in der Entwicklungszone 0,8 bis 1,5 sein kann, einschließt.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Bilderzeugungsverfahren zur Verfügung zu stellen, das in der Lage ist, die oben erwähnten Probleme zu lösen. Insbesondere ist es eine Aufgabe der vorliegende Erfindung ein derartiges Verfahren zur Verfügung zu stellen, das einen Entwickler verwendet, der eine stabile triboelektrische Ladungsfähigkeit und der insbesondere ausgezeichnet bei der Verhinderung des Anhaftens der magnetischen (oder Träger) Teilchen ist.
Eine andere Aufgabe der vorliegende Erfindung ist es ein Bilderzeugungsverfahren, das einen Farbentwickler verwendet, zur Verfügung zu stellen, der ausgezeichnet in der Farbmisch-Eigenschaft und insbesondere der spezifischen Lichtdurchlässigkeit ist, wenn er für eine Overhearprojektor (OHP)-Durchlässigkeit verwendet wird.
Eine weitere Aufgabe der vorliegende Erfindung ist es, ein Bilderzeugungsverfahren zur Verfügung zu stellen, das einen Farbentwickler verwendet, der ein geringes Verstreuen der Tonerteilchen zur Verfügung stellt.
Eine weitere Aufgabe der vorliegende Erfindung ist es, ein Bilderzeugungsverfahren zur Verfügung zu stellen, das einen Entwickler verwendet, der in der Lage ist, Bilder von hoher Qualität zur Verfügung zu stellen, die eine gute Farb- Reproduzierbarkeit haben.
Eine weitere Aufgabe der vorliegende Erfindung ist es, ein Bilderzeugungsverfahren zur Verfügung zu stellen, das einen Entwickler verwendet, der eine geringe Änderung bei der Leistungsfähigkeit zeigt, selbst wenn sich die Umweltbedingungen ändern.
Eine weitere Aufgabe der vorliegende Erfindung ist es, ein Bilderzeugungsverfahren zur Verfügung zu stellen, das einen Entwickler verwendet, der in der Lage ist gute Entwicklungseigenschaften unter Bedingungen niedriger Temperatur - niedriger Feuchtigkeit zu bewahren und unter Bedingungen hoher Temperatur - hoher Feuchtigkeit geeignete Entwicklungseigenschaften bewahrt.
Eine weitere Aufgabe der vorliegende Erfindung ist es, ein Bilderzeugungsverfahren zur Verfügung zu stellen, das einen Toner und einen Entwickler verwendet, die eine ausgezeichnete Fließfähigkeit haben.
Eine weitere Aufgabe der vorliegende Erfindung ist es, ein Bilderzeugungsverfahren zur Verfügung zu stellen, das einen Farbtoner verwendet, der eine ausgezeichnete Reproduzierbarkeit von dünnen Linien und eine Abstufungseigenschaft in dem hellsten Teil zeigt und in der Lage ist eine hohe Bilddichte zur Verfügung zu stellen.
Eine weitere Aufgabe der vorliegende Erfindung ist es, ein Bilderzeugungsverfahren zur Verfügung zu stellen, das einen Farbtoner verwendet, der geringe Änderung in der Leistungsfähigkeit zeigt, selbst wenn er eine lange Zeitdauer verwendet wird.
Eine weitere Aufgabe der vorliegende Erfindung ist es, ein Bilderzeugungsverfahren zur Verfügung zu stellen, das einen Farbtoner verwendet, der geringe Änderung in der Leistungsfähigkeit zeigt, selbst wenn sich Umweltbedingungen ändern.
Eine weitere Aufgabe der vorliegende Erfindung ist es, ein Bilderzeugungsverfahren zur Verfügung zu stellen, das einen Farbtoner verwendet, der eine ausgezeichnete Übertragbarkeit zeigt.
Eine weitere Aufgabe der vorliegende Erfindung ist es, ein Bilderzeugungsverfahren zur Verfügung zu stellen, das einen Farbtoner zu verwenden, der in der Lage ist eine hohe Bilddichte, unter Verwendung eines geringen Verbrauchs davon, zur Verfügung zu stellen.
Eine weitere Aufgabe der vorliegende Erfindung ist es, ein Bilderzeugungsverfahren zur Verfügung zu stellen, das einen Farbtoner zu verwenden, der in der Lage ist ein Tonerbild zu bilden, das ausgezeichneten bei Auflösung, der Abstufungseigenschaft bei einem sehr hellen Teil und in der Reproduzierbarkeit von dünnen Linien, selbst wenn er in einer bilderzeugenden Vorrichtung verwendet wird, die ein digitales Signal verwendet.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Bilderzeugungsverfahren zur Verfügung gestellt, umfassend: Bereitstellen eines Entwicklers, der mindestens farbige Harzteilchen, einen Fließfähigkeitsverbesserer und magnetischen Teilchen umfaßt; Zuführen des Entwicklers zu einer Oberfläche eines Entwickler tragenden Elements, das gegenüberliegend zu einem Element zum Tragen eines latenten Bildes angeordnet ist, auf dem sich eine elektrostatisches latentes Bild befindet; Tragen des Entwicklers auf der Oberfläche des Entwickler tragenden Elements; und Entwickeln des elektrostatischen latenten Bildes auf dem Element zum Tragen des latenten Bildes mit dem Entwickler in einer Entwicklungszone, in der das Element zum Tragen des latenten Bildes gegenüberliegend zu dem Entwickler tragenden Element angeordnet ist, unter Bildung eines Tonerbildes; wobei die farbigen Harzteilchen eine Teilchengröße im Volumenmittel von 4 bis 10 Mikrometer haben und eine Teilchengrößenverteilung auf Volumenbasis haben, so daß sie 1 Vol.% oder weniger Teilchen mit einer Teilchengröße von 20,2 Mikrometer oder größer enthalten, und der Fließfähigkeitsverbesserer eine triboelektrische Ladungscharakteristik hat, so daß er einen Absolutwert der triboelektrischen Ladungsmenge von 100 µc/g oder kleiner in bezug auf die magnetischen Teilchen bereitstellt und wobei ein elektrisches Wechselfeld mit einer AC-Komponente und einer DC- Komponente an die Entwicklungszone angelegt wird, und wobei die maximale elektrische Feldstärke F (V/µm), die in dem minimalen Zwischenraum G (µm) zwischen der Oberfläche des Entwickler tragenden Elements und der Oberfläche des Elements zum Tragen des elektrostatischen latenten Bildes gebildet wird, die folgende Beziehung erfüllt:
1,5 ≤ F ≤ 3,5 und
F = ( VppMax/2 + VDC-V&sub1; )/G,
worin VL (V) das Potential des elektrostatischen Bildbereichs (d. h. den Bereich, in dem Bildbelichtung bereitgestellt wird wird) bezeichnet, VDC (V) die Spannung der DC-Komponente des elektrischen Wechselfelds mit derselben Polarität wie der von VL bezeichnet, und VppMax (V) die Spannung am Punkt des maximalen angelegten elektrischen Feldes bezeichnet, der an der entgegengesetzten Stelle zu dem Bildbereichspotential VL in bezug auf VDC ist; die Frequenz ν (KHz) des elektrischen Wechselfeldes 0,8 ≤ ν ≤ 3,0 erfüllt; das relative volumetrische Verhältnis Q (%) der magnetischen Teilchen 15,0 ≤ Q ≤ 45,0 erfüllt; und das Verhältnis σ zwischen der Umfangsgeschwindigkeit des Entwickler tragenden Elements und der des Elements zum Tragen des elektrostatischen Bildes in der Entwicklungszone 1,2 ≤ ν ≤ 2,5 erfüllt.
Diese und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden augenscheinlicher unter Berücksichtigung der folgenden Beschreibung der bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsformen, wenn sie in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen gebracht werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine schematische Schnittansicht, die einen wichtigen Teil einer Entwicklungsvorrichtung zeigt, die in der vorliegende Erfindung verwendet wird.
Fig. 2 ist eine graphische Darstellung eines schematischen Schemas eines elektrischen Wechselfelds, das erfindungsgemäß verwendet wird;
Die Fig. 3 und 5 sind graphische Darstellungen, wobei jede Beziehungen zwischen dem relativen Volumenverhältnis und der Bilddichte der vorliegende Erfindung zeigt;
Fig. 4 ist ein schematischer perspektivischer Blick, der eine Vorrichtung zur Messung, wie eines Ladungsbetrag, zeigt; und
die Fig. 6 und 7 sind eine vordere Schnittansicht und eine perspektivische Schnittansicht einer Vorrichtungsausführungsform zur Durchführung einer Multiverteil-Klassifikation (multi-division classification).

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Der erfindungsgemäß verwendete Entwickler enthält zumindest magnetische Teilchen, gefärbte Harzteilchen und einen Fließfähigkeitsverbesserer. Hierin unten werden die jeweiligen Materialien beschrieben, die den Entwickler bilden.
Zuerst werden magnetische Teilchen speziell beschrieben.
Die magnetischen Teilchen (Träger), die erfindungsgemäß verwendet werden, können, zum Beispiel aus Eisen oder einer Legierung aus Eisen mit Nickel, Kupfer, Zink, Cobalt, Magnesium, Chrom und Seltenerdmetallen in der oxidierten Oberflächenform oder in der nicht oxidierten Oberflächenform oder einer Oxid- oder Ferritform von diesen Metallen oder Legierungen zusammengesetzt sind.
Für die vorliegende Erfindung ist es bevorzugt die Oberfläche der magnetischen Teilchen mit einem Harz zu beschichten. Die magnetischen Teilchen können vorzugsweise mit einem Harz beschichtet sein, indem der Träger in eine Lösung oder Suspension des Beschichtungsmaterial aus einem Harz in Hinblick auf die Stabilität der resultierenden Beschichtungsschicht getaucht wird. Das Beschichtungsmaterial auf der Oberfläche des magnetischen Teilchens kann in Abhängigkeit von dem Material für das gefärbte Harzteilchen oder dem Toner variieren.
Bevorzugte Beispiel für das Harz, das verwendet wird, um das gefärbte Harzteilchen oder das Tonerteilchen positiv zu laden, können, zum Beispiel, Aminoacrylatharze, Acrylharze, oder Copolymerharze, die ein Monomer vom Styroltyp enthalten und ein Monomer, das die oben erwähnten Harze bildet, einschließt, weil diese Harze auf der positiven Seite der Elektrifizierungsreihe sind. Auf der anderen Seite können bevorzugte Beispiele des Harzes, das verwendet wird, um ein gefärbtes Harzteilchen oder Tonerteilchen negativ zu laden: Siliconharze, Polyesterharze, Polytetrafluorethylen, Monochlortrifluorethylen Polymere und Polyvinylidenfluorid einschließen, weil diese Harze auf der negativen Seite der Elektrifizierungsreihe sind.
Besonders bevorzugte magnetische Teilchen, die erfindungsgemäß verwendet werden, enthalten 98 Gew.% oder mehr an Ferritteilchen, die eine Zusammensetzung von Cu-Zn-Fe (Zusammensetzungs-Gewichtsverältnis von (5-20) : (5-20) : (30-80)) haben. Derartige magnetische Teilchen sind bevorzugt, weil ihre Oberflächen leicht geglättet werden können, ihre Fähigkeit Ladung zu verleihen stabil ist und sie stabil beschichtet werden können. Das Beschichtungsmaterial, das in Kombination mit den oben erwähnten Ferritteilchen verwendet wird, kann bevorzugt ein Acrylharz oder ein Styrol- Acryl Monomer Copolymerharz sein, wie das auf der positiven Seite; und kann bevorzugt ein Siliconharz, ein Vinylidenfluorid-Terafluorethylen Copolymer, wie das auf der negativen Seite, sein.
Die Menge der Beschichtung auf der oben erwähnten Verbindung kann in geeigneter Weise bestimmt werden, so daß die resultierenden magnetischen Teilchen die oben erwähnten Bedingungen in bezug auf die triboelektrische Ladungseigenschaft mit den gefärbten Harzteilchen und Fließfähigkeitsverbesserern und in bezug auf den elektrischen Widerstand erfüllen können. Die Menge des Beschichtungsmaterials kann im allgemeinen 0,1-30 Gew.%, bevorzugt 0,3-20 Gew.% insgesamt, basierend auf dem Gewicht der magnetischen Teilchen, die erfindungsgemäß verwendet werden, betragen. Die magnetischen Teilchen die mit einem Harz beschichtet sind, können bevorzugt einen elektrischen Widerstand von 10&sup7; ohm·cm oder mehr, besonders bevorzugt 10&sup8; ohm·cm oder mehr, ganz besonders bevorzugt 10&sup9;-10¹² haben.
Die gewichtsdurchschnittliche Teilchengröße der magnetischen Teilchen beträgt bevorzugt 35-65 µm und besonders bevorzugt 40-60 µm. Um eine gute Bildqualität zu erhalten, ist es weiter bevorzugt, daß bei einer auf dem Gewicht basierenden Verteilung, das Teilchen- Gewichtsverhältnis eine Teilchengröße von 25 µm oder darüber hat und unter 35 µm 1-20 Gew.% hat, wobei das Verhältnis von denen, die eine Teilchengröße von 35-43 µm haben, 5-20% beträgt und das Verhältnis von denen, die eine Teilchengröße von 74 µm oder größer haben, 2% oder darunter beträgt.
Bei der vorliegenden Erfindung können bevorzugt scharf schmelzbare gefärbte Harzteilchen verwendet werden, um gute Vielfarben-Bilder zu erhalten. Auf der anderen Seite sind derartige gefärbte Harzteilchen in Gefahr auf einem latenten Bild tragenden Element zu haften.
Falls gefärbte Harzteilchen einmal auf dem Bild tragenden Element haften, werden Ladungen auf dem latenten Bild tragenden Element akkumuliert und VDC-VD (VDC: Potential der Entwicklungsvormagnetisierung (developing bias potential), VD: Potential des dunklen Bereichs eines latenten Bildes) wird höher als 200 V. Falls VDC-VD 200 V übersteigt, sind magnetische Teilchen von 35 µm oder kleiner an das latente Bild tragende Element gebunden und zeigen einen Effekt des Abreibens der Anhaftungen auf dem latenten Bild tragenden Element, um dadurch einen Bildfehler zu verhindern.
In einem derartigen Fall, falls das Verhältnis der magnetischen Teilchen von 35 µm oder kleiner 20% bei der auf dem Gewicht basierenden Verteilung überschreitet, sind sie auch an einem Bereich befestigt, worin VDC-VD geringer als 200 V ist, wodurch die Gefahr besteht, daß Probleme, wie ein Bildfehler und die Abnutzung einer Trommel (d. h. ein latentes Bild tragendes Element) geschehen. Auf der anderen Seite, falls das Verhältnis der magnetischen Teilchen von 26 µm oder darüber und unter 35 µm unter 1% bei der auf dem Gewicht basierenden Verteilung liegt, ist die Schleifwirkung der magnetischen Teilchen in Gefahr ungenügend zu sein und die Funktion davon, des Abschleifens der Anhaftungen, um den Bildfehler zu vermeiden, ist in Gefahr ungenügend zu sein.
Bei einem erfindungsgemäßen Entwickler beträgt das Verhältnis der magnetischen Teilchen von 26 µm oder darüber und unter 35 µm 1-20%. Ein derartiges Verhältnis ist effektiver, wenn die volumendurchschnittliche Teilchengröße der gefärbten Harzteilchen 4-10 µm beträgt. Der Grund dafür ist, daß die oben erwähnten magnetischen Teilchen die Anhaftung der gefärbten Harzteilchen auf einem latenten Bild tragenden Element entfernen, obwohl derartige Harzteilchen eine starke Haftung auf dem latenten Bild tragenden Element haben und vermehrt in Gefahr sind darauf zu haften.
Als nächstes wird hier ein Toner beschrieben, der gefärbte Harzteilchen enthält und ein Mittel wird von außen dazu zugegeben. Die gefärbten Harzteilchen enthalten ein Bindeharz und ein Färbemittel und gegebenenfalls ein Ladungskontrollmittel und andere Additive.
Beispiele für das Bindeharz, das die gefärbten Harzteilchen bildet, die erfindungsgemäß verwendet werden, können Homopolymere oder Copolymere oder Styrol und seine Derivate wie Polystyrol, Poly-p-chlorstyrol, Polyvinyltoluol, Styrol-p-Chlorstyrol Copolymer, Styrol-Vinyltoluol Copolymer; Copolymere des Styrols und Acrylsäureester, wie ein Styrol- Methylacrylat Copolymer, Styrol-Etylacrylat Copolymer; Styroln-Butylacrylat Copolymer; Copolymere des Styrols und Methacrylsäureester, wie Styrol-Methylmetaycrylat Copolymer, Styrol-Ethylmethacrylat Copolymer, Styrol-n-Butylmethacrylat Copolymer; Multi-Komponenten Copolymere des Styrols, Acrylsäureester und Methacrylsäureester; Copolymere des Styrols und andere Vinylmonomere, wie Styrolacrylonitril Copolymere, Styrol-Vinylmethylether Copolymer, Styrol-Butadien Copolymer, Styrol-Vinylmethylketon Copolymer, Styrol- Acrylonitrileinden Copolymer, Styrol-Maleinsäureester Copolymer; Polymethylmethacrylat, Polybutylmethacrylat, Polyvinylacetat, Polyester, Polyamide, Epoxyharze, Polyvinylbutylaldehyd, Polyacrylsäureharz, Phenolharze, aliphatische oder alicyclische Kohlenwasserstoffharze, Petrolharze, chloriertes Paraffin, etc. einschließen. Diese Bindeharze können allein oder als Mischung verwendet werden.
Bevorzugte Beispiele des Bindeharzes, die geeigneter Weise verwendet werden oder ein Toner für ein Druckfixierungssystem können einschließen: Polyethylen von niedrigem Molekulargewicht, Polypropylen von niedrigem Molekulargewicht, Ethylen-Vinylacetat Copolymer, Ethylen- Acrylsäureester Copolymer, höhere Fettsäure, Polyamidharz und Polyesterharz. Diese Bindeharze können entweder allein oder als Mischung von einer oder mehreren Arten verwendet werden.
Ein besonders bevorzugtes Beispiel des Bindeharzes kann ein Styrol-Acrylsäureester Copolymer und ein Polyesterharz einschließen.
Im Hinblick auf die scharf schmelzenden Eigenschaften, könne besonders bevorzugte Harze Polyesterharze sein, die durch Polykondensation von zumindest einer Diolkomponente erhalten werden, ausgewählt aus Bisphenolderivaten, die durch die folgende Formel wiedergegeben werden:
worin R eine Ethylen oder Propylengruppe bedeutet; x und y jeweils eine positive ganze Zahl von 1 oder mehr sind, die die Summe (x+y) von 2 bis 10 im Durchschnitt erfüllen und ihre Substitutionsderivate und eine zwei oder mehr funktionierende Carbonsäurekomponente oder ihr Anhydrid oder ihre niedrigen Alkylester, wie Fumarsäure, Maleinsäure, Maleinsäureanhydrid, Phthalsäure, Terephthalsäure, Trimellitsäure, Pyromellitsäure.
Insbesondere im Hinblick auf die spezifische Licht- Durchlässigkeit einer Durchlässigkeit für OHP, die darauf ein fixiertes Tonerbild haben, hat der erfindungsgemäße Toner vorzugsweise eine scheinbare Viskosität bei 90ºC von 5 · 10&sup4; bis 5 · 10&sup5; Poise, vorzugsweise 2,5 · 10&sup4; bis 2 · 10&sup6;, besonders bevorzugt 10&sup5; bis 10&sup6; Poise und eine scheinbare Viskosität bei 100ºC von 10&sup4; bis 5 · 10&sup5; Poise, bevorzugt 10&sup4; bis 3,0 · 10&sup5; Poise, besonders bevorzugt 10&sup4; bis 2 · 10&sup5;.
Falls der Toner die oben erwähnte Bedingung erfüllt, stellt er eine Durchlässigkeit für OHP zur Verfügung, das darauf ein Farbbild hat und hat eine sehr gute spezifische Lichtdurchlässigkeit und ermöglicht gute Ergebnisse als Ganzfarben-Toner in bezug auf die Fixierfähigkeit, die Farbmischungseigenschaft und den Widerstand gegen einen Offset bei hoher Temperatur.
Es ist insbesondere bevorzugt, daß der Toner eine scheinbare Viskosität bei 90ºC von P&sub1; und eine scheinbare Viskosität von 100ºC von P&sub2; hat, die die Beziehung von 2 · 10&sup5; < P&sub2;-P&sub1; < 4 · 10&sup6; erfüllt.
Als Färbemittel kann ein Farbstoff oder Pigment verwendet werden. Spezielle Beispiel davon schließen: Phthalocyanin Blue, Indanthren Blue, Peacock Blue, Permanent Red, Lake Red, Rhodamin Lake, Hansa Yellow, Permanent Yellow und Benzidin Yellow ein.
Als Gehalt der Färbemittel, die sensitiv die Durchlässigkeit eines OHP-Films beeinflussen, kann vorzugsweise einer im Verhältnis von 0,1 bis 12 Gewichtsteilen, besonders bevorzugt 0,5-9 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile des Bindeharzes verwendet werden.
Die gefärbten Harzteilchen, die erfindungsgemäß verwendet werden, können eine Verteilung der Teilchengröße derart haben, daß sie eine volumendurchschnittliche Teilchengröße von 4-10 µm, bevorzugt 6-10 µm (Mikrometer) haben; 15-40% der Anzahl nach an gefärbten Harzteilchen enthält, die eine Teilchengröße von 5 µm oder kleiner haben; 0,1-5,0 an Volumen der gefärbten Harzteilchen enthält, die eine Teilchengröße von 12,7-16,0 µm haben und 1,0% an Volumen oder weniger an gefärbten Tonerteilchen enthalten, die ein Teilchengröße von 20,2 µm oder größer, bevorzugt 16 µm oder größer haben und die gefärbten Harzteilchen, die eine Teilchengröße von 6,35-10,1 µm haben, haben eine Verteilung der Teilchengröße, die folgende Formel erfüllt:
9 ≤ (V · )/N ≤ 14,
worin der Prozentsatz an Anzahl nach der gefärbten Harzteilchen bedeutet, der eine Teilchengröße von 6,35-10,1 µm hat, der Prozentsatz am Volumen der gefärbten Harzteilchen bedeutet, die eine Teilchengröße von 6,35-10,1 µm haben und die volumendurchschnittliche Teilchengröße der gesamten gefärbten Harzteilchen bedeutet.
Der Toner, der die oben erwähnten gefärbten Harzteilchen und ein äußeres Additiv enthält, kann vorzugsweise einen Agglomerationsgrad von 25% oder darunter und eine scheinbare Dichte von 0,2 bis 0,8 g/cm³, eine scheinbare Viskosität bei 100ºC von 10&sup4; bis 5 · 10&sup5; Poise, eine scheinbare Viskosität bei 90ºC von 5 · 10&sup4; bis 5 · 10&sup6; Poise haben und einen DSC Wärmeabsorptionspeak bei 58 bis 72 ºC.
Übrigens ist die Verteilung der Teilchengröße der gefärbten Harzteilchen per se und die des Toners (d. h. der gefärbten Harzteilchen zu dem ein sehr kleiner Fließfähigkeitsverbesserer mittels äußerer Zugabe hinzugefügt wurde) im wesentlichen dieselbe.
Das gefärbte Harzteilchen, das die oben erwähnte Verteilung der Teilchengröße hat, kann getreu ein latentes Bild reproduzieren, das auf einem photosensiblen Element gebildet ist und sie sind ausgezeichnet in der Reproduktion von latenten Punktbildern, wie Rasterpunkt (halftone dot) und digitalen Bildern, wobei sie Bilder zur Verfügung stellen, die ausgezeichnet in der Abstufung und Auflösungseigenschaften sind, insbesondere in einem sehr hellen Bereich. Des weiteren kann der erfindungsgemäß verwendete Toner eine hohe Bildqualität bewahren, selbst in dem Fall des aufeinanderfolgenden Kopierens oder Ausdruckens und kann eine gute Entwicklung, unter Verwendung eines geringeren Verbrauchs von ihm, bewirken, verglichen mit einem üblichen nicht magnetischen Toner, selbst in dem Fall von Bildern von hoher Dichte. Als Ergebnis ist der erfindungsgemäß verwendete Toner ausgezeichnet in den wirtschaftlichen Eigenschaften und hat weiter einen Vorteil bei der Verkleinerung des Hauptkörpers der Kopiermaschine oder des Druckers.
Der Grund für die oben erwähnten Effekte der erfindungsgemäß gefärbten Harzteilchen ist nicht notwendigerweise klar, kann aber unter Berücksichtigung des Folgenden angenommen werden. Die gefärbten Harzteilchen, die erfindungsgemäß verwendet werden, sind zuerst dadurch gekennzeichnet, daß sie 15-40% der Anzahl nach Teilchen von 5 µm oder darunter enthalten. Üblicherweise wird in Betracht gezogen, daß gefärbte Harzteilchen von 5 µm oder darunter erforderlich sind, um positiv reduziert zu werden, weil die Kontrolle ihres Ladungsbetrags schwierig ist, beeinträchtigen sie die Fließfähigkeit des Toner und sie verursachen ein Verschütten des Toners, um die Maschine zu verschmutzen.
Jedoch ist gemäß unserer Untersuchung gefunden worden, daß die gefärbten Harzteilchen von 5 µm oder darunter eine wichtige Komponente sind, um ein Bild von hoher Qualität zu bilden.
Zum Beispiel haben wir folgendes Experiment durchgeführt, indem wir einen Entwickler aus zwei Komponenten verwendet haben, der einen Träger und einen Toner enthält, der Fließvermögen und gefärbte Tonerteilchen enthält.
So wurde auf einem photosensiblen Element ein latentes Bild gebildet, worin das latente Bildpotential auf dem photosensiblen Element von einem großen Kontrast des Entwicklungspotentials, bei dem das latente Bild leicht mit einer großen Anzahl an gefärbten Harzteilchen entwickelt werden kann, zu einem Halbton-Entwicklungspotential und weiter zu einem latenten Bild geändert, das sehr kleine Punkte enthalt, bei denen das latente Bild nur mit einer kleinen Anzahl an gefärbten Teilchen entwickelt werden würde.
Ein derartiges latentes Bild wurde mit einem Entwickler aus zwei Komponenten entwickelt, der einen Träger und einen Toner enthält, der ein Fließvermögen und gefärbte Harzteilchen enthält, wobei der Toner eine Verteilung der Teilchengröße hat, die von 0,5 bis 30 µm reicht. Dann werden, die gefärbten Harzteilchen, die am photosensiblen Element aufgebracht sind, gesammelt und die Verteilung der Teilchengröße von ihnen wurde gemessen. Als Ergebnis wurde gefunden, daß auf dem latenten Bild, das sehr kleine Punkte enthält, dort viele gefärbte Harzteilchen waren, die eine Teilchengröße von 8 µm oder darunter haben, insbesondere ungefähr 5 µm. Basierend auf einer derartigen Feststellung wurde entdeckt, daß wenn gefärbte Harzteilchen von ungefähr 5 µm so kontrolliert wurden, daß sie reibungslos zur Entwicklung eines latenten Bildes zugeführt wurden, das auf einem photosensiblen Element gebildet wurde, konnte dort ein Bild von wirklich ausgezeichneter Reproduzierbarkeit erhalten werden und die gefärbten Harzteilchen wurden getreu auf dem latenten Bild aufgebracht ohne davon vorzustehen.
Es ist bevorzugt, daß die erfindungsgemäßen gefärbten Harzteilchen 0,1-5,0% an Volumen der Teilchen von 12,7-16,0 µm haben. Eine derartige Eigenschaft bezieht sich auf die oben erwähnte Notwendigkeit für die Anwesendheit von gefärbten Harzteilchen oder nicht magnetischen Tonerteilchen von 5 µm oder darunter.
Wie oben beschrieben, haben die Teilchen, die eine Teilchengröße von 5 µm oder darunter haben, sicherlich die Fähigkeit getreu ein latentes Bild zu reproduzieren, das sehr kleine Punkte enthält. Jedoch weil derartige Teilchen per se eine beachtliche Agglomerationseigenschaft haben, beeinträchtigen sie manchmal die Fließfähigkeit, wie gefärbter Harzteilchen oder Tonerteilchen.
Um die Fließfähigkeit zu verbessern, haben wir versucht einen Fließfähigkeitsverbesserer, wie hierin später beschrieben wird (vorzugsweise eine Mischung aus zwei oder mehreren Arten von anorganischen Oxiden), zu dem oben erwähnten Toner hinzuzufügen. Es wurde jedoch gefunden, daß es nur einen kleinen Spielraum bei den Bedingungen zur Erfüllung der entsprechenden Punkte der Bilddichte, des Tonerverschüttens und des Schleiers gab, wenn ein anorganisches Oxid lediglich hinzugefügt wurde.
Als Ergebnis der weiteren Untersuchung der Verteilung der Teilchengröße des Toners, haben wir gefunden, daß das Problem der Fließfähigkeit gelöst wird und eine hohe Bildqualität erreicht wird, indem ein Toner veranlaßt wird 15-40% der Anzahl nach der nicht magnetischen Teilchen von 5 µm oder darunter zu enthalten und 0,1-5,0% an Volumen von Tonerteilchen von 12,7 und 16,0 µm zu enthalten.
Gemäß unsere Kenntnis kann als Grund für ein derartiges Phänomen in Betracht gezogen werden, daß die gefärbten Harzteilchen von 12,7-16,0 µm eine geeignete kontrollierte Fließfähigkeit in bezug auf diese von 5 µm oder darunter haben. Als Ergebnis kann hier ein scharfes Bild zur Verfügung gestellt werden, das eine hohe Bilddichte und eine ausgezeichnete Auflösungs- und Abstufungseigenschaft hat, selbst bei aufeinanderfolgendem Kopieren oder Ausdrucken.
Bei dem erfindungsgemäßen Toner ist es bevorzugt, daß die Teilchengröße von 6,35-10,1 µm die folgende Beziehung zwischen ihrem Prozentsatz der Anzahl nach (N), Prozentsatz an Volumen (V) und volumendurchschnittlicher Teilchengröße ( ) erfüllt:
9 ≤ (V · )/N ≤ 14,
worin 4 ≤ ≤ 10, bevorzugt
6 ≤ ≤ 10.
Gemäß unserer Untersuchung des Zustands der Verteilung der Teilchengröße und Entwicklungseigenschaften haben wir gefunden, daß es hier einen geeigneten Zustand der Anwesenheit der Verteilung der Teilchengröße gibt. Spezieller in einem Fall, in dem die Verteilung der Teilchengröße im allgemeinen durch eine Klassifikation durch Windkraft reguliert wird, kann es verstanden werden, daß ein großer Wert von (V · /N) bedeutet, daß das Größenverhältnis der gefärbten Harzteilchen von ungefähr 5 µm, das in der Lage ist getreu ein latentes Bild von sehr kleinen Punkten zu reproduzieren, groß ist und ein geringer Wert von (V · /N) bedeutet, daß das Verhältnis der Teilchen von ungefähr 5 µm klein ist. Falls in dem Bereich von 4-10 µm, vorzugsweise 6-10 µm liegt und das Verhältnis, das durch die oben erwähnte Formel wiedergegeben wird, erfüllt wird, wird eine gute Fließfähigkeit des Toners und eine gute Reproduzierbarkeit in bezug auf latente Bilder erreicht.
Bei der vorliegenden Erfindung sind gefärbte Harzteilchen, die eine Teilchengröße von 20,2 µm oder größer, bevorzugt 16 µm oder größer haben, in einer Menge von 1,0% an Volumen oder darunter enthalten. Die Menge dieser Teilchen kann vorzugsweise so klein wie möglich sein.
Hierin unten wird die vorliegende Erfindung detaillierter beschrieben.
Bei der vorliegenden Erfindung sind die gefärbten Harzteilchen, die eine Teilchengröße von 5 µm oder kleiner haben, vorzugsweise in einer Menge von 15-40% der Anzahl nach, besonders bevorzugt 20-35% der Anzahl nach, basierend auf der Gesamtanzahl an Teilchen, enthalten. Falls die Menge der gefärbten Harzteilchen von 5 µm oder kleiner, geringer als 15% der Anzahl nach ist, wird die Effektivität der Teilchen bei der Erhöhung der Bildqualität unzureichend. Insbesondere wenn die Tonerteilchen beim aufeinanderfolgenden Kopieren oder Ausdrucken verbraucht werden, wird die Komponente der effektiven gefärbten Harzteilchen vermindert und die Balance bei der Verteilung der Teilchengröße des Toners, die in der vorliegenden Erfindung gezeigt wird, wird beeinträchtigt, wobei die Bildqualität allmählich vermindert wird. Auf der anderen Seite, wenn die oben erwähnte Menge 40% der Anzahl nach übersteigt, sind die Tonerteilchen in Gefahr gegenseitig agglomeriert zu werden, um Toneragglomerate zu produzieren, die eine Größe haben, die größer als die ursprüngliche Teilchengröße ist. Als Ergebnis werden grobe Bilder zur Verfügung gestellt, wobei die Auflösung erniedrigt ist und der Unterschied der Dichte zwischen dem Rand und den inneren Bereichen wird erhöht, wobei die Gefahr besteht, das ein Bild, das einen inneren Bereich mit einer ein wenig niedrigeren Dicht hat, entsteht.
Bei dem erfindungsgemäßen Toner kann die Menge an Teilchen in dem Bereich von 12,7-16,0 µm, bevorzugt 0,1-5,0% an Volumen, besonders bevorzugt 0,2-3,0% an Volumen betragen. Falls die oben erwähnte Menge größer als 5,0% an Volumen beträgt, wird nicht nur die Bildqualität beeinträchtigt, sondern auch ein übermäßiges Entwickeln (d. h. eine übermäßige Abdeckung der Tonerteilchen) geschiehen, wodurch eine Erhöhung des Tonerverbrauchs ermöglicht wird. Auf der anderen Seite, wenn die oben erwähnte Menge geringer als 0,1% an Volumen ist, wird die resultierende hohe Bilddichte erniedrigt, wegen einer Abnahme der Fließfähigkeit.
Bei dem erfindungsgemäß verwendeten Toner beträgt die Menge an gefärbten Harzteilchen, die eine Teilchengröße von 20,2 µm oder größer, bevorzugt 16 µm oder größer haben, 1,0% an Volumen oder weniger, besonders bevorzugt 0,6% an Volumen oder weniger.
Falls die obige Menge größer als 1,0% an Volumen ist, beeinträchtigen diese Teilchen die Reproduzierbarkeit von dünnen Linien. Zusätzlich sind Tonerteilchen von 16 µm oder größer als vorstehende Teile auf der Oberfläche der dünnen Schicht der Tonerteilchen anwesend, die auf einem photosensiblen Element bei der Entwicklung gebildet werden und sie variieren die Übertragungsbedingung für den Toner, indem der empfindliche Zustand zwischen dem photosensiblen Element und dem Umdruckpapier (oder eines Umdruck-Nehmerpapiers (tranfer-receiving paper)) über das Medium der Tonerschicht unregelmäßig gemacht wird. Als Ergebnis entsteht ein Bild mit einem Übertragungsfehler.
Bei der vorliegenden Erfindung beträgt die volumendurchschnittliche Teilchengröße der gefärbten Harzteilchen 4-10 µm, bevorzugt 6-10 µm, besonders bevorzugt 7-9 µm. Dieser Wert hängt eng mit den oben erwähnten Eigenschaften des erfindungsgemäßen Toners zusammen. Falls die volumendurchschnittliche Teilchengröße geringer als 4 µm ist, besteht die Gefahr, daß Probleme entstehen, wie die, daß die Menge der auf das Umdruckpapier übertragenen Tonerteilchen ungenügend ist und die Bilddichte niedrig ist, wie in dem Fall eines Bildes, wie eines graphischen Bildes, bei dem das Verhältnis der Bildanteilsfläche hoch zu der Gesamtfläche ist. Als Grund für ein derartiges Phänomen kann der gleiche in Betracht gezogen werden, wie der oben erwähnte Fall, bei dem der innere Bereich des latenten Bildes eine niedrigere Bilddichte zur Verfügung stellt als sein Randbereich. Falls die volumendurchschnittliche Teilchengröße 10 µm übersteigt, ist die resultierende Auflösung nicht gut und es besteht hier die Gefahr, daß ein Phänomen entsteht, wie das, daß die Bildqualität beim Kopieren erniedrigt wird, selbst wenn sie in einem Anfangsstadium davon gut ist.
Die Teilchenverteilung eines Toner wird mittels eines Coulter-Zählers in der vorliegenden Erfindung gemessen, obwohl sie auf verschiedene Weisen gemessen werden kann.
Der Coulter counter Modell TA-II (erhältlich bei Coulter Electronics Inc.) wird als Instrument für die Messung verwendet, an das eine Schnittstelle (erhältlich bei Nikkaki K.K. zur Bereitstellung einer Verteilung, die auf Zahlen basiert und einer Verteilung, die auf dem Volumen basiert und ein Personal-Computer CX-1 (erhältlich bei Canon K.K.) angeschlossen sind.
Zur Messung wurde eine 1% wäßrige NaCl-Lösung als elektrolytische Lösung, unter Verwendung eines analysereinen Natriumchlorids, hergestellt. In 100 bis 150 ml der Elektrolytlösung, wird 0,1 bis 5 ml einer oberflächen aktiven Substanz, vorzugsweise eines Alkylbenzolsulfonsäuresalzes als Dispersionsmittel hinzugefügt und 2 bis 20 mg von einer Probe werden dazu hinzugefügt. Die resultierende Dispersion der Probe in der Elektrolytflüssigkeit wird einer Dispersionsbehandlung für ungefähr 1-3 Minuten, mittels eines Ultraschalldispergierers, unterworfen und dann der Messung der Verteilung der Teilchengröße in dem Bereich von 2-40 µm unterworfen, indem der oben erwähnte Coulter-Zähler Modell TA-II mit einer 100 µm Öffnung verwendet wird, um eine volumenbasierende Verteilung und eine auf der Anzahl basierende Verteilung zu erhalten. Aus den Ergebnissen der Verteilung, die auf dem Volumen basiert und der Verteilung, die auf der Anzahl basiert, können Parameter erhalten werden, die den erfindungsgemäßen Toner charakterisieren.
Als nächstes wird der Fließfähigkeitsverbesserer oder die Substanz, die die Fließfähigkeit verbessert, die in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, spezieller beschrieben.
Der Toner und Entwickler, die erfindungsgemäß verwendet werden, enthalten einen Fließfähigkeitsverbesserer (vorzugsweise in der Form eines Pulvers), der in der Lage ist einen absoluten Wert der Ladungsmenge von 100 µc/g oder kleiner, bevorzugt 30 µc/g oder kleiner, besonders bevorzugt 10 µc/g oder kleiner zur Verfügung zu stellen, wenn er triboelektrisch, unter Verwendung magnetischer Teilchen, die erfindungsgemäß verwendet werden, geladen wird. In der vorliegende Erfindung ist es weiter bevorzugt zwei oder mehr Arten von Fließfähigkeitsverbesserern zu verwenden.
In einer derartigen Ausführungsform ist ein erster Fließfähigkeitsverbesserer, der erfindungsgemäß verwendet werden kann, einer, der einen absoluten Wert der Ladungsmenge von 30 µc/g oder kleiner zur Verfügung stellt. Um die Fließfähigkeit zu verleihen, ist ein Fließfähigkeitsverbesserer, der eine kleinere Teilchengröße hat, effektiver bei der Erhöhung der Fließfähigkeit. Bei der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt einen Fließfähigkeitsverbesserer zu verwenden, der eine BET spezifischen Oberfläche von 30 m²/g oder größer hat.
Ein zweiter Fließfähigkeitsverbesserer, der erfindungsgemäß verwendbar ist, kann bevorzugt einer sein, der die folgenden Beziehungen erfüllt:
0,5 ≤ B/A ≤ und
15 ≤ A ≤ 100,
worin A (µc/g) einen triboelektrischen Ladungsbetrag bedeutet, der dem Fließfähigkeitsverbesserer verliehen wird, wenn er mit magnetischen Teilchen, mittels wechselseitigem 60-maligen Schütteln, gemischt wird und B (µc/g) einen triboelektrischen Ladungsbetrag bedeutet, der einem Fließfähigkeitsverbesserer verliehen worden ist, wenn er mit magnetischen Teilchen, mittels wechselseitigem 30000-maligem Schütteln, gemischt wird.
Hierin unten wird eine erfindungsgemäße Ausführungsform beschrieben, worin eine hydrophile anorganische Verbindung als erster Fließfähigkeitsverbesserer und ein hydrophobes anorganisches Oxid A als zweiter Fließfähigkeitsverbesserer verwendet wird. Übrigens, in der Beschreibung, die hierin später erscheint, wird auf eine Pulvermischung, die gefärbten Harzteilchen und einen Fließfähigkeitsverbesserer enthält manchmal als "Toner" bezug genommen.
In einer weiteren bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform erfüllt die spezifische Oberfläche (SA) der hydrophoben anorganischen Verbindung Ψ und der spezifischen Oberfläche (SB) des hydrophilen anorganischen Oxids die folgende Beziehung:
SA ≥ SB,
und der Gehalt ( Gew.%) der hydrophoben anorganischen Verbindung und der Gehalt ( Gew.%) des hydrophilen anorganischen Oxids beide basierend auf dem Gewicht der gefärbten Harzteilchen, erfüllen die folgende Beziehung:
a ≥ b, und
0,3 ≥ (a+b) ≥ 1,5.
Falls a < b oder die Summe (a+b) außerhalb des oben erwähnten Bereichs liegt, ist es schwierig eine gute Balance zwischen der Ladungsfähigkeit und der Fließfähigkeit zu erhalten. Des weiteren, falls (a+b) > 1,5 ist, wird die Fixiereigenschaft des Toners erniedrigt und insbesondere wird die spezifische Durchlässigkeit eines Transparentbildes, die darauf ein fixiertes Tonerbild hat, erniedrigt.
Das hydrophobe anorganische Oxid, das erfindungsgemäß verwendet wird, kann bevorzugt ein negativ ladbares anorganisches Oxid sein, das eine spezifische Oberfläche von 80 m²/g oder größer und einen absoluten Wert des Ladungsbetrags von 50 µc/g oder größer hat, wenn es triboelektrisch unter Verwendung von magnetischen Teilchen geladen wird.
Bevorzugte Beispiel von einem derartigen anorganischen Oxid schließen feines hydrophobes Siliciumdioxidpulver ein, das erhalten wird, indem das Trockenverfahren (dry-process) feine Siliciumdioxidpulver (das mittels Dampfphasenoxidation von Siliciumhalogeniden erhalten wird) einer Hydrophobie verleihenden Behandlung unterworfen wird. Ein derartiges feines Siliciumdioxidpulver hat eine Hydrophobie von 30-80, wie sie mittels einer Methanoltitration gemessen wird, ist insbesonders bevorzugt.
Eine Hydrophobie verleihende Behandlung kann erhalten werden, indem das feine Siliciumdioxidpulver mit einer Organosiliciumverbindung behandelt wird, die in der Lage ist damit zu reagieren oder physikalisch auf einem feinen Siliciumdioxidpulver absorbiert ist. Es ist weiter bevorzugt, das feine Siliciumdioxidpulver, das mittels Dampfphasenoxidation eines Siliciumhalogenids erhalten wird, mit einer organischen Siliciumverbindung zu behandeln.
Beispiele der organischen Siliciumverbindung schließen Hexamethyldisilazan, Trimethylsilan, Trimethylchlorsilan, Trimethylethoxysilan, Dimethyldichlorsilan, Methyltrichlorsilan, Allyldimethylchlorsilan, Allylphenyldichlorsilan, Benzyldimethylchlorsilan, Bromomethyldimethylchlorsilan, α-Chlorethyltrichlorsilan, β- Chlorethyltrichlorsilan, Chlormethyldimethylchlorsilan, Triorganosilylmercaptan, Trimethylsiylmercaptan, Triorganosilylacrylat, Vinyldimethylacetoxysilan und des weiteren Dimethylethoxysilan, Dimethyldimethoxysilan, Diphenyldiethoxysilan, Hexamethyldisiloxan, 1,3- Divinyltetramethyldisiloxan, 1,3-Diphenyltetramethyldisiloxan und Dimethylpolysiloxane ein, die 2 bis 12 Siloxaneinheiten pro Molekül haben und das jedes eine Hydroxylgruppe enthält, die an Si an den terminalen Einheiten und ähnlichen gebunden ist. Diese können allein oder als Mischung von zwei oder mehr Verbindungen verwendet werden.
Das hydrophobe feine Siliciumdioxidpulver kann vorzugsweise eine Teilchengröße in dem Bereich von 0,003 bis 0,1 µm haben. Beispiele der käuflich erhältlichen Produkte kann Tullanox-500 (erhältlich bei Tulco Inc.) und AEROSIL R- 872 (Nihon Aerosil K.K) einschließen.
Auf der anderen Seite schließen bevorzugte Beispiele der hydrophilen anorganischen Verbindung B: Metalloxide, wie Al&sub2;O&sub3; TiO&sub2;, GeO&sub2;, ZrO&sub2;, Sc&sub2;O&sub3; und HfO&sub2;; Carbide, wie SiC, TiC und W&sub2;C; Nitride, wie Si&sub3;N&sub4; und Ge&sub3;N&sub4; ein. Diese Verbindungen sind bevorzugt, wegen ihrer niedrigen Ladungsfähigkeit. Unter diesen sind Al&sub2;O&sub3; TiO&sub2;, Sc&sub2;O&sub3;, ZrO&sub2;, GeO&sub2; und HfO&sub2; bevorzugt, weil sie farblos oder weiß sind und sie daher nicht eine Farbe beeinflussen, wenn sie für einen Farbtoner verwendet werden. Als die hydrophile anorganische Verbindung B, ist ein anorganisches Oxid, wie Al&sub2;O&sub3; und TiO&sub2; des weiteren bevorzugt, weil sie leicht eine geeignete Teilchengröße zur Verfügung stellen, wenn sie mittels eines Dampfphasenverfahren hergestellt werden. Jedoch sind solche, die eine extrem winkelige Gestalt oder eine Nadelgestalt haben, nicht bevorzugt.
Hierin unten wird eine Ausführungsform beschrieben, in der der erste Fließfähigkeitsverbesserer Aluminiumoxid oder Titanpulver enthält und der zweite Fließfähigkeitsverbesserer hydrophobes Siliciumdioxidpulver enthält. Auf eine Pulvermischung, die gefärbte Harzteilchen und einen Fließfähigkeitsverbesserer enthält, wird manchmal als "Toner" bezug genommen.
Bei einem Entwickler, der nicht magnetische gefärbte Harzteilchen, einen Fließfähigkeitsverbesserer und magnetische Teilchen enthält, ist es bevorzugt, daß die gefärbten Harzteilchen eine negative Ladungsfähigkeit und eine volumendurchschnittliche Teilchengröße von 4-10 µm haben und der Fließfähigkeitsverbesserer Aluminiumoxid und/oder Titanoxid enthält, wobei jedes eine BET-Oberfläche von 30-200 m²/g hat und das hydrophobe Siliciumdioxid hat eine spezifische BET-Oberfläche von 80 m²/g oder größer.
Die gefärbten Harzteilchen, die erfindungsgemäß verwendet werden, haben eine volumendurchschnittliche Teilchengröße von 4-10 µm, enthalten 1,0% an Volumen oder weniger an groben Teilchen von 20,2 µm oder größer, bevorzugt 16,0 µm oder größer und 35% an der Anzahl oder weniger an feinen Teilchen von 5,04 µm oder kleiner. Weil ein derartiger Toner eine kleine Teilchengröße hat, kann er getreu auf einem sehr kleinen latenten Bild aufgebracht werden und sein Anbringen in dem Randbereich des latenten Bildes wird wenig gestört, wobei gute Bilder, die eine hohe Auflösung und eine gute Reproduzierbarkeit der Farbe haben, zur Verfügung gestellt werden. Insbesondere, weil der Halbton-Teil des latenten Bildes, das in einer Kopiermaschine vom Digitaltyp gebildet wird, sehr kleine Punkte enthält, ist die Wirkung der oben erwähnten Teilchengröße beachtlich, wobei gute Bilder zur Verfügung gestellt werden.
Obwohl ein Toner, der eine kleine Teilchengröße hat, in der Gefahr ist übermäßig geladen zu werden, ist ein derartiges Problem gelöst worden, indem Aluminiumoxid oder Titanoxid, d. h. eine Substanz, die eine niedrige Ladungsfähigkeit hat, zu dem erfindungsgemäßen Toner hinzugefügt wird.
Bei einer derartigen Ausführungsform, haben diese Materialien eine spezifische BET-Oberfläche von 30 m²/g (korrespondierend zu einer Teilchengröße von ungefähr 40 milliµm (mµ) zu 200 m²/g (ungefähr 12 milliµm), bevorzugt 80 m²/g (ungefähr 25 milliµm) zu 150 m²/g (ungefähr 15 milliµm µm). Der Grund dafür ist wie folgt:
Zum Beispiel Aluminiumoxid oder Titanoxid, die eine spezifische BET-Oberfläche von über 200 m²/g haben, können eine ausreichende Fließfähigkeit zur Verfügung stellen, aber es wird nur ein Toner zur Verfügung gestellt, der in der Gefahr ist beeinträchtigt zu werden. Eine derartige Beeinträchtigung erscheint als ein derartiges Phänomen, das der Betrag der Ladung beachtlich sich ändert oder die Fließfähigkeit des Toners schlecht wird, falls Kopieren mit einem geringen Tonerverbrauch aufeinanderfolgend durchgeführt wird.
Auf der anderen Seite, falls Aluminiumoxid oder Titanoxid, das eine spezifische BET-Oberfläche von unter 30 m²/g hat, verwendet wird, ist es schwierig eine ausreichende Fließfähigkeit zur Verfügung zu stellen, selbst in Kombination mit einem anderen Fließfähigkeitsverbesserer. Des weiteren ist ein derartiges Aluminiumoxid oder Titanoxid in Gefahr einen Schleier bei dem resultierenden Bild zur Verfügung zu stellen.
Falls die spezifische BET-Oberfläche des Aluminiumoxids oder Titanoxids durch SB in dem Bereich 30 ≤ SB ≤ 100 m²/g wiedergegeben wird, verursacht die Verwendung des obigen Aluminiumoxid oder Titanoxid eine unzureichende Fließfähigkeit. Demgemäß ist es notwendig hydrophobes Siliciumdioxid zu verwenden, das eine große Fließfähigkeit verleihende Wirkung, in Kombination damit, hat. Des weiteren in dem Bereich von 100 ≤ SB ≤ 200 m²/g, weil das Aluminiumoxid oder Titanoxid die Oberfläche der gefärbten Harzteilchen einheitlich und dicht bedeckt, wird die Ladung zu gering, wenn Aluminiumoxid oder Titanoxid, die eine niedrige Ladungsfähigkeit haben, allein verwendet werden. Demgemäß ist es notwendig negativ ladbares hydrophobes Siliciumdioxid in Kombination damit zu verwenden.
Wie oben beschrieben, hat in bezug auf die negative Ladungsfähigkeit und die Fließfähigkeit verleihende Fähigkeit das hydrophobe Siliciumdioxid eine Funktion der Ergänzung des Aluminiumoxids oder Titanoxids. Demgemäß hat das hydrophobe Siliciumdioxid keine ausreichende Funktion, wenn es nicht eine spezifische BET-Oberfläche von 80 m²/g oder größer, besonders bevorzugt 150 m²/g oder größer hat.
Bei der vorliegenden Erfindung wird nicht nur die oben erwähnte Kontrolle des Ladungsbetrag verbessert, sondern auch ein anderes Problem, das durch die Reduktion bei der Teilchengröße des Toners verursacht wird, wird durch die Kombination von Aluminiumoxid oder Titanoxid und hydrophobem Siliciumdioxid gelöst.
Falls die Teilchengröße des Toners reduziert wird, werden Coulombkraft oder Van der Waalskraft, die auf das Tonerteilchen ausgeübt werden, relativ stark, verglichen mit der Gravitation oder Massenkraft, wobei die Adhäsion oder Cohäsion zwischen den Tonerteilchen stark wird und Agglomerate der Tonerteilchen in Gefahr sind zu entstehen. Auf der anderen Seite schwächt das oben erwähnte Aluminiumoxid oder Titanoxid die Adhäsion des Toners, die auf seiner Elektrisierung beruht und verhindert, daß die Tonerteilchen ihre Agglomerate bilden. Falls die Teilchengröße des Toners reduziert wird, steigen die Kontaktpunkte zwischen den Tonerteilchen und den Trägerteilchen an, wobei die Tonerteilchen (der die Komponenten, die sie aufbauen) in Gefahr sind an den Trägerteilchen zu haften. In bezug auf diese Phänomen wirkt das Aluminiumoxid oder Titanoxid als Spacer zwischen den Trägerteilchen und den Tonerteilchen, um dadurch eine gute Wirkung herzustellen.
Des weiteren, falls das oben erwähnte Aluminiumoxid, Titanoxid und das hydrophobe Siliciumdioxid in Kombination verwendet werden, wird die Fließfähigkeit des Toners verbessert als verglichen mit einem Fall, in dem jedes Material allein verwendet wird, wobei die Mischbarkeit in dem Entwickler und die Reinigungseigenschaft des Toners verbessert werden.
Bei der vorliegenden Erfindung ist es möglich Ladungskontrollmittel zu dem gefärbten Harzteilchen hinzuzufügen, um die Ladungsfähigkeit zu stabilisieren. In einer derartigen Ausführungsform ist es bevorzugt ein farbloses oder feinfarbiges (thin-colored) Ladungskontrollmittel zu verwenden, um so nicht den Farbton der gefärbten Harzteilchen zu beeinflussen. Bei der vorliegenden Erfindung ist ein negatives Ladungskontrollmittel effektiver. Das negative Ladungskontrollmittel kann, zum Beispiel ein Organometallkomplex, wie ein Metallkomplex einer alkylsubstituierten Salicylsäure (zum Beispiel Chromkomplex oder Zinkkomplex der Di-tertiären-butylsalicylsäure) sein. Das negative Ladungskontrollmittel kann zu den gefärbten Harzteilchen in einem Größenverhältnis von 0,1 bis 10 Gew.%, bevorzugt 0,5 bis 8 Gew.% pro 100 Gewichtsteile Bindeharz hingefügt werden.
Ein Entwickler aus zwei Komponenten kann hergestellt werden, indem die gefärbten Tonerteilchen (oder gefärbten Harzteilchen) erfindungsgemäß mit den magnetischen Teilchen (Träger) gemischt werden, um so eine Tonerkonzentration in dem Entwickler von 2,0 Gew.%-12 Gew.%, bevorzugt 3 Gew.% bis 9 Gew.% zu erhalten, was allgemein zu guten Ergebnissen führt. Eine Tonerkonzentration von unter 2,0 Gew.% führt zu einer niedrigen Bilddichte des erhaltenen Tonerbildes und eine Tonerkonzentration von über 12 Gew.% ist in Gefahr zu einem gesteigerten Schleier und ein Verstreuen des Toners in der Vorrichtung und einer Abnahme in der Lebensdauer des Entwicklers zu führen.
Als nächstes wird hier eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Entwicklungsvorrichtung unter bezug auf Fig. 1 beschrieben.
Unter Bezugnahme auf Fig. 1 ist ein latentes Bild tragendes Element 1 eine isolierende Trommel zur elektrostatischem Aufzeichnung oder eine photosensible Trommel oder Gürtel, die eine Schicht eines photoleitfähigen Materials, wie α-Se, CdS, SnO&sub2;, OPC (organischer Photoleiter) und α-Si enthalten. Das ein latentes Bild tragendes Element 1 wird in der Richtung, die durch einen Pfeil angegeben ist, durch eine nicht gezeigte Antriebsvorrichtung, angetrieben. Die Entwicklungsvorrichtung schließt eine Entwicklungsbüchse 22 ein, die gegenläufig ist oder veranlaßt wird in Kontakt mit dem Bild tragenden Element 1 zu treten und ist aus einem nicht magnetischen Material, wie Aluminium, SUS 316 (rostfreies Stahl, JIS) gemacht. Die Entwicklungsbüchse 22 befindet sich in einer longitudinalen Öffnung, die in einer unteren linken Wand des Entwicklungsbehälters 36 ausgebildet ist und ungefähr eine rechte halbe Umfangsoberfläche befindet sich im Behälter 36, während ungefähr eine linke halbe Umfangsoberfläche davon außen ausgesetzt ist. Die Entwicklungsbüchse 22 wird drehbar gehalten und wird in der Richtung, die durch einen Pfeil angegeben ist, angetrieben.
Die Entwicklungsvorrichtung schließt des weiteren Mittel 23 ein, die ein stationäres magnetisches Feld, in der Form eines stationären permanenten Magneten, innerhalb der Entwicklungsbüchse 22, erzeugen. Der permanente Magnet 23 ist befestigt und wird stationär gehalten, selbst wenn sich die Entwicklungsbüchse 22 dreht. Der Magnet 23 hat einen N-Pol 23a, einen S-Pol 23b, N-Pol 23c und einen S-Pol 23d, d. h. er hat vier Pole. Der Magnet 23 kann ein elektromagnetischer an Stelle des permanenten Magneten sein. Eine nicht magnetische Klinge 24 hat einen Basisteil, der an einer Seitenwand des Behälters befestigt ist, die an einen oberen Rand der Öffnung angrenzt, in der die Entwicklungsbüchse 22 angeordnet ist und ein freies und herausragendes an dem oberen Rand der Öffnung. Die Klinge 24 dient dazu, den Entwickler zu regulieren, der auf der Entwicklungsbüchse 22 getragen wird. Die nicht magnetische Klinge wird so gemacht, daß zum Beispiel eine rostfreie Stahlplatte (SUS316) zu einer "L" Form gebogen wird.
Die Entwicklungsvorrichtung schließt ein magnetisches Trägerteilchen beschränkendes Element 26 ein, das so angeordnet ist, daß die obere Oberfläche davon in Kontakt mit der unteren Oberfläche der nicht magnetischen Klinge 24 tritt. Die Bodenoberfläche 261 des beschränkenden Elements 26 bildet eine Führungsoberfläche des Entwicklers. Die nicht magnetische Klinge 24, das magnetische Teilchen beschränkende Element 26 etc., definiert eine den Entwickler regulierende Station.
Das Bezugzeichen 27 bezeichnet magnetische Trägerteilchen, die einen Widerstand von nicht weniger als 10&sup7; ohm·cm, bevorzugt nicht weniger als 10&sup8; ohm·cm, besonders bevorzugt 10&sup9;-10¹² ohm·cm haben. Als ein Beispiel für derartige Trägerteilchen, werden Ferritteilchen (maximale Magnetisierung 55-75 emu/g) mit einem Harz bedeckt.
Die Bezugszahl 37 bezeichnet einen nicht magnetischen Toner.
Ein Dichtelement 40 ist wirksam, um zu verhindern, daß der Toner, der an den Boden des Entwicklerbehälters 36 angrenzt, austritt. Das Dichtelement 40 ist in derselben Richtung mit der Drehung der Büchse 22 gekrümmt und wird elastisch auf die Oberfläche der Büchse 22 gedrückt. Das Dichtelement 40 hat seinen Endteil an der unterstromigen Seite in dem Bereich, wo es in Kontakt mit der Büchse 22 steht, um es so dem Entwickler zu ermöglichen in den Behälter zurückzukehren.
Eine Elektrodenplatte 30, um das Verschütten der flottierenden Tonerteilchen zu verhindern, die bei dem Entwicklungsverfahren entstehen, wird mit eine Spannung versehen, die eine Polarität hat, die gleiche ist, wie die Polarität des Toners, um zu bewirken, daß die Tonerteilchen auf dem photosensiblen Element abgelagert werden.
Eine Tonerzuführwalze 160 ist im Betrieb in Antwort auf eine Ausgabe eines nicht gezeigten Ermittlungssensors für den Tonergehalt. Der Sensor kann, zum Beispiel einer vom Typ der Ermittlung des Entwicklervolumens sein, ein piezoelektrischer Elementtyp, ein Ermittlungstyp für Induktivitätsänderung, ein Antennentyp, der eine alternierende Vormagnetisierung oder einen Ermittlungstyp für die optische Dichte verwendet. Über die Drehung der Walze 160 wird der nicht magnetische Toner 37 zugeführt. Der zugeführte Toner 37 wird gemischt und gerührt, während er mittels einer Schraube 161 in logitudinaler Richtung auf die Büchse 22 befördert wird. Während des Beförderns wird der zugeführte Toner triboelektrisch mittels der Reibung der Trägerteilchen geladen. Eine Trennwand 163 ist an den gegenüberliegenden longitudinalen Enden der Entwicklungsvorrichtung ausgeschnitten, um den zugeführten Entwickler, der von der Schraube 161 befördert wird, auf eine andere Schraube 162 zu übertragen.
Der S-Pol 23d ist ein Beförderungspol zum Zurücksammeln des Entwicklers, der nach dem Entwicklungsvorgang zurückbleibt, in den Behälter und um den Entwickler in den Behälter zu dem Regulierungsbereich zu befördern, mittels des magnetischen Feldes, daß dadurch zur Verfügung gestellt wird.
Angrenzend an den magnetischen Pol 23d ersetzt der frische Entwickler, der mit der Schraube 162 befördert wird, die an die Büchse 22 angrenzt, den Entwickler auf der Büchse 22, der nach dem Entwickeln gesammelt wird.
Eine Beförderungsschraube 164 ist effektiv, um eine einheitliche Verteilung der Entwicklermenge entlang der Länge der Entwicklungsbüchse zu bewirken.
Die Entfernung d&sub2; zwischen dem Rand der nicht magnetischen Klinge und der Oberfläche der Entwicklungsbüchse 22 beträgt 100-900 µm, bevorzugt 150-800 µm. Falls die Entfernung geringer als 100 µm ist, können die magnetischen Trägerteilchen den Zwischenraum verstopfen, um leicht eine nicht einheitliche Entwicklungsschicht herzustellen und um zu verhindern, daß eine ausreichende Menge des Entwicklers aufgebracht wird, mit dem Ergebnis einer niedrigen Dichte und eines Bildes von nicht einheitlicher Dichte. Des weiteren beträgt der Zwischenraum d&sub2; bevorzugt nicht weniger als 400 µm, da so verhindert werden kann, daß eine nicht einheitliche Entwicklerschicht (Verstopfung an der Klinge) mittels einer fremden Substanz, die im dem Entwickler enthalten ist, hergestellt wird. Falls, auf der anderen Seite die Entfernung größer als 900 µm beträgt, wird die Menge des Entwicklers, der auf die Entwicklungsbüchse 22 aufgebracht wird, zu sehr erhöht und daher kann eine richtige Regulierung der Dicke der Entwicklerschicht nicht durchgeführt werden und die Menge der magnetischen Teilchen, die auf dem latenten Bild tragenden Element abgelagert werden, wird erhöht und gleichzeitig wird der Umlauf des Entwicklers, der hierin später beschrieben werden wird und die Regulierung des Umlaufs mittels des Entwickler beschränkenden Elements 26 geschwächt, mit dem Ergebnis einer ungenügenden triboelektrischen Ladung, die zu der Herstellung eines verschleierten Hintergrunds führt.
In Fig. 1 ist eine Linie L1 eine Linie, die ein Drehzentrum der Büchse 22 und des Zentrums des Pols 23a, der die Dicke der Entwicklerschicht reguliert, verbindet, das heißt, die maximale magnetische Flußdichte-Position auf der Büchsenoberfläche; eine Linie L2 ist eine Linie, die das Drehzentrum der Büchse 22 und den freien Rand der Klinge 24 verbindet; und ein Winkel Θ 1 ist ein Winkel der zwischen den Linien L1 und L2 gebildet wird. Der Winkel Θ 1 befindet sich innerhalb des Bereichs von -5-35 Grad, bevorzugt 0-25 Grad. Falls Θ 1 geringer als -5 Grad ist, wird die Entwicklerschicht, die mittels Magnetkraft, Spiegelkraft (mirror force) und Koagulationskraft an den Entwickler angelegt wird, uneinheitlich, während, wenn sie größer als 35 Grad ist, wird die Menge der Aufbringung des Entwicklers auf der Büchse, mittels einer nicht magnetischen Klinge, erhöht, mit dem Ergebnis der Schwierigkeit eine vorbestimmte Menge des Entwicklers bereitzustellen. Der negative Winkel Θ 1 bedeutet, daß die Linie L1 stromabwärts der Linie L2 in bezug auf die Drehrichtung der Büchse 22 angeordnet wird.
Zwischen der Position des magnetischen Pols 23d und der Position 23a an dem Behälter 36 wird die Geschwindigkeit der Entwicklerschicht auf der Büchse 22 weg von der Büchsenoberfläche niedriger, wegen der Balance zwischen der Förderkraft der Büchse 22 und der Gravitation und der magnetischen Kraft gegen sie, obwohl die Büchse 22 sich in der Richtung dreht, die durch einen Pfeil angezeigt wird. Ein Teil des Toner fällt aufgrund der Gravitation.
Daher, wenn die Positionen der magnetischen Pole 23a und 23d richtig gewählt werden, wird die Fließfähigkeit der magnetischen Teilchen 27 und ihrer magnetischen Eigenschaften, der Entwicklerschicht mehr in die Position näher zu der Büchse 22 bewegt, um eine sich bewegende Schicht zu bilden. Mittels der Bewegung des Entwicklers, wird der Entwickler zu einer Entwicklungsposition zusammen mit der Drehung der Büchse 2 befördert und wird für die Entwicklungsoperation zur Verfügung gestellt.
Fig. 2 ist eine graphische Darstellung, die das erfindungsgemäße Entwicklungsverfahren darstellt. Fig. 2 zeigt ein elektrisches Wechselfeld, das in einem Fall verwendet wird, indem ein Entwickler auf eine Entwicklungsposition zugeführt wird (kleinster Zwischenraum: G µm), in der ein elektrostatisches Bild tragendes Element gegenüber zu einem einen Entwickler tragenden Element angeordnet ist, das darauf einen Entwickler trägt. Der Entwickler, der hierin verwendet wird, enthält Tonerteilchen und magnetische Teilchen, die in der Lage sind auf eine Polarität entgegengesetzt zu der der Tonerteilchen geladen zu werden.
Das elektrische Wechselfeld, das durch Fig. 2 gezeigt wird, hat eine rechtwinklige Wellenform. In einer derartigen Wellenform, in dem Fall der normalen Entwicklung, weil das elektrostatische Bildpotential (VD (V)) negativ ist, ist die Spannung VppMax (V) am höchsten Anlegungspunkt des elektrischen Feldes (at the maximum electric field application point) der höchste Punkt der rechtwinkligen Welle auf der positiven Seite (d. h. der obere Teil der Fig. 2) und das Hintergrundpotential wird VL (V).
Auf der anderen Seite in dem Fall der Umkehrentwicklung, unter Verwendung einer derartigen Wellenform, weil das elektrostatische Bildpotential VL (V) wird, wird der höchste Anlegungspunkt des elektrischen Feldes ein niedrigerer Teil in einer derartigen Figur werden und das Hintergrundpotential wird VD (V). Übrigens kann in dem Fall der Umkehrentwicklung die Wellenform per se, die VDC und Vpp bereitstellt, geändert werden, aber sie zeigt eine ähnliche Tendenz, wie oben erwähnt.
Wie hierin oben beschrieben, können die Träger (magnetische) Teilchen an einem Bildbereich haften, um ihn zu stören. Als Ergebnis unserer Untersuchung nach einem Entwicklungsverfahren zur Verhinderung, daß magnetische Teilchen an dem Bildbereich haften, haben wir die folgende Kenntnis erhalten.
Übrigens, weil ein Umkehrentwicklungsverfahren in diesem Fall verwendet wird, wird das Potential VD des Hintergrundteils auf -600 V gesetzt, das Potential des elektrostatischen Bildes wird auf -250 V gesetzt und eine DC- Komponente wird auf -490 V gesetzt, um das Anhaften der Tonerteilchen am Hintergrundteil zu verhindern.
Wir haben verschiedene Experimente unter Beachtung von vielen Mustern der Entwicklungsverfahren durchgeführt und haben gefunden, daß die magnetischen Teilchen (Trägerteilchen in den meisten Fällen an dem Bildbereich (oder der Bildfläche) haften. Falls die Trägerteilchen auf der Bildfläche abgelagert oder angehaftet werden, ist gefunden worden, daß die Abstufungseigenschaft des Bildes teilweise von den Trägerteilchen vermindert wird und die Bilddichte dadurch auch vermindert wird. Daher sind Untersuchungen bezüglich des Entwicklungssystems gemacht worden, wodurch die Trägerablagerung auf der Bildfläche weiter vermindert werden kann.
Wir haben ein Problem gefunden, das für einen Mischungsentwickler eigentümlich ist. Das heißt, beim höchsten elektrischen Feld, das dazu neigt, eine große Menge an Tonerteilchen auf der Bildfläche abzulagern, werden einige Tonerteilchen auf dem photosensiblen Element angehaftet. Auf der Grundlage dieser Entdeckung sind verschiedene Experimente und Überlegungen angestellt worden, einschließlich, daß die höchste Stärke des elektrischen Feldes teilweise von einem derartig hohen Level verringert worden ist, wie bei üblichen Vorrichtungen und schließlich die Bedingungen unter denen die Ablagerung der Trägerteilchen signifikant verringert werden kann. Die Verhinderung der Ablagerung der Trägerteilchen wurde begonnen zum Zwecke der Verstärkung der Reproduzierbarkeit des Tones oder der Abstufungseigenschaft des Bildes, aber es wurde gefunden, daß die höchste Stärke des elektrischen Feldes zu schwach wurde, wobei die Reproduzierbarkeit des Tons wegen der ungenügenden Bilddichte nicht gut war.
Fig. 2 kann das Verständnis des erfindungsgemäßen Entwicklungsverfahrens erleichtern.
Die höchste elektrische Feldstärke F (V/µm) in der Bildfläche wird ausgedrückt als
F = ( VppMax/2 + VDC-VL )/G,
worin VL (V) ein Potential der Bildfläche ist;
VDC (V) ist die Spannung der DC-Komponente der Wechselspannung;
VppMax (V) ist die Spannung des höchsten Anlegungspunktes des elektrischen Feldes, der an der entgegengesetzten Seite des Potentials VL des Bildbereichs, in bezug auf das Potential VD, liegt;
G (µm ist der kleinste Zwischenraum zwischen der Oberfläche des Bild tragenden Elements (Büchse) und der Oberfläche des elektrostatischen latenten Bild tragenden Elements (photosensibles Element).
Wir haben gefunden, das das Anhaften der magnetischen Tonerteilchen verhindert wird und die Abstufungseigenschaft in dem Bereich von 1,5 ≤ F ≤ 3,5 gut ist. Falls F > 3,5 ist, haften die magnetischen Teilchen einheitlich an dem Bildbereich in einer gewissen Position, wobei die Durchlässigkeit des gesamten Bildes beeinträchtigt wird und eine Bildungleichheit zur Zeit der Übertragung geschieht. Auf der anderen Seite, falls F < 1,5 ist, wird das Anhaften der magnetischen Teilchen effektiv verhindert, aber die Schärfe der Linienbilder wird erniedrigt und die Bilddichte wird erniedrigt. Ein Verhältnis von 1,5 ≤ F ≤ 3,0 (besonders bevorzugt 2 ≤ F ≤ 3,0) ist des weiteren bevorzugt.
Bei der oben erwähnten Ausführungsform, worin ein Entwickler, unter Verwendung eines elektrischen Wechselfeldes hin- und herbewegt wird, ist die Entwicklungseffizienz hoch und effektiv in dem Fall eines Bildes von großer Fläche und ein großer Tonerverbrauch, wie beim Ganzfarbenkopieren, besteht. In einer derartigen Ausführungsform jedoch, weil der Entwickler hin- und herbewegt wird, sind die Tonerteilchen in Gefahr von den magnetischen Teilchen freigesetzt zu werden, wobei die Gefahr des Tonerverschüttens besteht. Demgemäß kann der Entwickler wünschenswerter Weise einer sein, der eine Funktion der Reduzierung des Tonerverschüttens hat.
Jedoch ist im Stand der Technik, wenn die volumendurchschnittliche Teilchengröße des Toners klein ist, der Ladungsbetrag des Entwicklers in verschiedenen Umweltbedingungen beträchtlich verschieden von einander, wobei es schwierig ist, gleichzeitig die Bilddichte und die Verhinderung des Tonerverschüttens zu erfüllen. Zum Beispiel falls das Tonerverschütten unter einer Bedingung, die zu einer geringen Ladungsmenge korrespondiert, problematisch wird, kann das Tonerverschütten durch eine Erhöhung des Ladungsbetrags verhindert werden. Jedoch wird in einem derartigen Fall ein großer Ladungsbetrag unter einer Bedingung, die gewöhnlich zu einem derartigen Betrag korrespondiert, weiter erhöht, wobei eine niedrige Bilddichte in einem ursprünglichen Zustand weiter erniedrigt wird. Demgemäß ist es schwierig gleichzeitig die Bilddichte und die Verhinderung des Tonerverschüttens zu erfüllen.
Im Gegensatz dazu sind erfindungsgemäß Ladungsbeträge unter verschiedenen Umweltbedingungen wenig voneinander verschieden. Als ein Ergebnis ist es unter verschiedenen Umweltbedingungen leicht, den Ladungsbetrag zu kontrollieren, so daß gleichzeitig die Bilddichte und die Verhinderung des Tonerverschüttens erfüllt werden.
Die magnetischen Teilchen können auf dem nicht Bildbereich zusätzlich zu der Bildfläche aufgebracht werden, aber bei der vorliegende Erfindung kann das Aufbringen der magnetischen Teilchen auf der nicht Bildfläche geeigneter Weise aufgrund des oben erwähnten Grundes verhindert werden
Um die Ablagerung der magnetischen Teilchen weiter zu verringern, ist es bevorzugt daß 50 ≤ VDC-VL ≤ 200 erfüllt wird, selbst wenn die DC-Komponente VDC der Wechselspannung veränderlich in Antwort auf das Potential VL (V) der nicht Bildfläche ist. Da das Potential der nicht Bildfläche zusammen mit der Änderung der Umgebungsbedingung geändert werden kann und daher, um die Tonerablagerung sicherzustellen, beträgt der absolute Wert von VDC-VL bevorzugt nicht mehr als 150 (V> .
Zusätzliche Bedingungen sind 0,8 ≤ ν ≤ 3,0 (bevorzugt 0,8 ≤ ν ≤ 2,2), wobei v die Frequenz (KHz) des elektrischen Wechselfeldes ist. Falls die Frequenz unter 0,8 KHz ist, wird der Schleier verstärkt. Falls die Frequenz über 2,2 KHz (insbesondere, über 3,0 KHz) liegt, sind die Schärfe und die Abstufungseigenschaft des Linienbildes beeinträchtigt.
Bei dem erfindungsgemäßen Entwicklungsverfahren kann die Entwicklerschicht in Kontakt mit dem ein latentes Bild tragenden Elements gebracht werden oder nicht, wobei kein elektrisches Wechselfeld angelegt wird.
Des weiteren ist die Kombination eines derartigen Entwicklungsverfahrens und des oben erwähnten Entwicklers unter dem folgenden Gesichtspunkt bevorzugt.
Weil der Fließfähigkeitsverbesserer, der eine schwache Ladungsfähigkeit hat, der in dem Entwickler enthalten ist, eine schwache Adhäsionskraft gegenüber einem latenten Bild hat, das auf einem photosensiblen Element gebildet wird, hat er die Neigung nicht in einem Entwicklungsschritt verbraucht zu werden, aber in einer Entwicklungsvorrichtung angesammelt zu werden. Jedoch kann in der vorliegenden Erfindung, weil der Fließfähigkeitsverbesserer eine häufige Gelegenheit hat mit dem photosensiblen Element in Kontakt zu kommen, die oben erwähnte Tendenz vermieden werden.
Jetzt wird die Beschreibung in bezug auf das volumetrische Verhältnis gemacht, das die Menge des Entwicklers definiert, der in die Entwicklungsposition in der Entwicklungsvorrichtung, die die oben beschriebene Struktur hat, befördert wird. Das relative volumetrische Verhältnis wird in der Entwicklungsposition oder Zone definiert, wohin die Tonerteilchen von der Büchse 22 zu der photosensiblen Trommel 1 übertragen oder zugeführt werden.
Das relative volumetrische Verhältnis wird über eine Menge M (g/cm²) des Entwicklers (Mischung aus magnetischen Trägerteilchen und Tonerteilchen) über eine Flächeneinheit auf der Oberfläche der Büchse 22, eine höhe h (cm) des Raums der Entwicklungszone (die Entfernung zwischen der Büchsenoberfläche und der Trommeloberfläche), einer wahren Dichte ρ (g/cm³) der magnetischen Trägerteilchen auf der Oberfläche der Büchse (C/(T+C) (%) (C ist das Gewicht der Trägerteilchen und T ist das Gewicht der Tonerteilchen) und einem relativen Geschwindigkeitsverhältnis σ zwischen der Büchse 22 und dem photosensiblen Element 1 definiert. Spezieller das relative volumetrische Verhältnis Q wird definiert als
Q = (M/h) · (1/ρ) · [C/(T+C)] · σ · 100
Das relative volumetrische Verhältnis Q wird durch die Struktur der hierin zuvor beschrieben Entwicklungsvorrichtung, spezieller über die Positionen der magnetischen Pole der magnetischen Walze 23, die Kräfte der magnetischen Pole, der Konfiguration des Entwickler beschränkenden Elements 26 oder der Entfernung d&sub2; zwischen dem Rand der nicht magnetischen Klinge 24 und der Oberfläche der Büchse 22 beeinflußt. Das relative volumetrische Verhältnis Q beeinflußt beträchtlich die kopierten Bilder, insbesondere ihre Bilddichte.
Wir haben verschiedene Experimente und Tests unter verschiedenen Bedingungen durchgeführt, indem die Beziehungen zwischen dem volumetrischen Verhältnis Q und der Bilddichte notiert wurden. Als Ergebnis ist gefunden worden, daß gute farbkopierte Bilder zur Verfügung gestellt werden können, falls das relative volumetrische Verhältnis Q 15,0 ≤ Q ≤ 45,0 (%) (besonders bevorzugt 15,0 ≤ Q ≤ 28,0 (%)) beträgt. Des weiteren ist gefunden worden, daß wenn das Verhältnis Q in dem oben erwähnten Bereich liegt, werden stabile Bilder erhalten, selbst wenn sich die Umweltbedingungen ändern.
Die oben erwähnten Entwicklungsbedingungen, wie eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Entwicklungsverfahrens, sind diese, die auf der folgenden Entdeckung basieren.
Daher ist gefunden worden, daß die Bilddichte und die Bildqualität nicht monoton in Abhängigkeit von der Menge an Entwickler, der auf die Büchse 22 aufgebracht wird und einem Anstieg oder Abnahme des Raums der Entwicklungszone geändert werden. Jedoch ist gefunden worden, daß, wenn das oben erwähnte volumetrische Verhältnis Q (d. h. der volumetrischen Menge der magnetischen Teilchen, die durch die Entwicklungszone pro Zeiteinheit geleitet werden) in dem Bereich von 15,0 bis 45,0% (bevorzugt 15,0-28,0%) liegt, wird eine ausreichende und stabile Bilddichte erhalten, aber wenn das Verhältnis Q kleiner als 15,0% oder größer als 45,0 % ist, geschieht irgendeine Abnahme der Bilddichte und eine Abnahme in der Bildqualität, die nicht erwünscht ist, bei einem farbkopierten Bild. Des weiteren ist gefunden worden, daß Büchsengeist (sleeve ghost) d. h. Ungleichheit in der Tonerbedeckung in einem Bereich, in dem die Tonerteilchen bei einem früheren Entwicklungsschritt verbraucht worden sind oder Schleier entstehen nicht, wenn das Verhältnis Q in dem oben erwähnten Bereich liegt, der die oben erwähnte ausreichende Bildqualität zur Verfügung stellt.
Falls das relative volumetrische Verhältnis in dem Bereich von 15,0-45,0% liegt, werden die Ketten (oder Zipfel (ears)) der Trägerteilchen auf der Büchsenoberfläche 22 gebildet und werden spärlich bis zu einem ausreichenden Ausmaß verteilt, so daß die Tonerteilchen auf den Kettenoberflächen und die auf den Büchsenoberflächen ausreichend gegenüber der photosensiblen Trommel 1 geöffnet sind und der Toner 102 auf der Büchse wird auf die photosensible Trommel 1 beim Vorhandenseins eines elektrischen Wechselfelds übertragen. Daher sind fast alle Tonerteilchen zum Zwecke der Entwicklung verbrauchbar. Demgemäß kann die Entwicklungseffizienz (das Verhältnis des Toners, der verbrauchbar bei der Entwicklung ist, zu dem Gesamttoner, der in der Entwicklungsposition anwesend ist) und auch eine hohe Bilddichte zur Verfügung gestellt werden. Die feinen aber heftigen Vibrationen der Trägerketten werden bevorzugt durch das elektrische Wechselfeld hergestellt, durch das das Tonerpulver auf den magnetischen Teilchen abgelagert wird und die Büchsenoberfläche wird ausreichend gelockert. Auf jeden Fall kann die Spur des Ausbürstens (brushing) oder das Vorkommens eines Geisterbildes, wie bei der magnetischen Bürstenentwicklung (magnetic brush development) verhindert werden. Zusätzlich verstärkt die Vibration der Ketten den Reibungskontakt zwischen den magnetischen Teilchen 27 und den Tonerteilchen 28, mit dem Ergebnis einer gesteigerten triboelektrischen Ladung der Tonerteilchen 28, durch die das Vorkommen des verschleierten Hintergrundes verhindert werden kann.
Der Bereich des relativen volumetrischen Verhältnis Q wird oben beschrieben. Des weiteren das Verhältnis der Umfangsgeschwindigkeit der Büchse zu der des photosensiblen Elements, das heißt das relative Geschwindigkeitsverhältnis σ beträgt 1,2 < σ ≤ 2,5. Das relative Geschwindigkeitsverhältnis σ, das hierin verwendet wird, wird durch die folgende Formel wiedergegeben:
σ = a/b,
worin die Umfangsgeschwindigkeit der Büchse bedeutet und die Umfangsgeschwindigkeit des photosensiblen Elements bedeutet.
Falls σ > 1,2 kann die Entwicklungseffizienz gesteigert werden. Falls das relative Geschwindigkeitsverhältnis σ > 2,5 ist, ist die Bilddichte bei einem stabilen Bild nicht einheitlich, in der Form als wenn Pulver zusammengekehrt wird.
Hierin unten werden alles einschließend verschiedene Verfahren (1) bis (8) zur Messung der physikalischen Eigenschaften, die den erfindungsgemäßen Toner charakterisieren, beschreiben.

(1) Verteilung der Teilchengröße

Coulter-Zähler Modell TA-II (erhältlich bei Coulter Electronic Inc.) wird als ein Instrument zur Messung verwendet, an das eine Schnittstelle (erhältlich bei Nikkaki zur Bereitstellung einer auf einer Anzahl basierenden Verteilung, einer auf dem Volumen basierenden Verteilung, einer zahlendurchschnittlichen Teilchengröße und einer volumendurchschnittliche Teilchengröße und ein Personalcomputer CX-1 (erhältlich bei Canon K.K.) verbunden werden.
Zur Messung wird eine 1% NaCl wäßrige Lösung als eine elektrolytische Lösung, unter Verwendung von analysereinem Natriumchlorid, hergestellt. In 100 bis 150 ml der elektrolytischen Lösung werden 0,1 bis 5 ml einer oberflächenaktiven Substanz, bevorzugt eines Alkylbenzolsulfonsäuresalzes als Dispersionsmittel hinzugefügt und 0,5 bis 50 mg, bevorzugt 2 bis 20 mg einer Probe werden dazu hinzugefügt. Die resultierende Dispersion der Probe in der elektrolytischen Flüssigkeit wird einer Dispersionsbehandlung für ungefähr 1-3 Minuten, mittels eines Ultraschall-Dispergierers unterworfen und dann der Messung der Verteilung der Teilchengröße in dem Bereich von 2-40 Mikrometer, unter Verwendung des oben erwähnten Coulter Zähler Modells TA-II mit einer 100 µm Öffnung, unterworfen, um eine auf dem Volumen basierende Verteilung und eine auf der Anzahl basierende Verteilung zu erhalten. Aus den Ergebnissen der auf dem Volumen basierenden Verteilung und der auf der Anzahl basierenden Verteilung, der volumendurchschnittliche Teilchengröße, können der Prozentsatz (%) der Anzahl der Tonerteilchen, die eine Teilchengröße von unter 6,35 µm haben und der Prozentsatz an Volumen der Teilchen, die Teilchengrößen von über 16,0 µm der Tonerprobe haben, berechnet werden.

(2) Triboelektrische Ladung

Ein Instrument, wie in Fig. 4 gezeigt, wird zur Messung der trioelektrischen Ladung verwendet. Zuerst wird eine Mischung hergestellt, die Probeteilchen, die gemessen werden sollen und hierin verwendete magnetische Teilchen enthält. In dem Fall von Tonerteilchen oder gefärbten Harzteilchen werden 5 g derartiger Teilchen mit 95 g der magnetischen Teilchen vermischt. In dem Fall eines Fließfähigkeitsverbesserers werden 2 g des Fließfähigkeitsverbesserers mit 98 g der magnetischen Teilchen vermischt.
Die Probenteilchen und die magnetischen Teilchen, die für die Messung verwendet werden, werden für zumindest 12 Stunden in der Umgebung von 23ºC und 60% Raumfeuchtigkeit vor der Messung stehen gelassen. Die Messung der tribolelektrischen Ladung wird auch in der Umgebung von 23ºC und 60% Raumfeuchtigkeit durchgeführt.
Die oben erwähnte Mischung wird in eine Polyethylenflasche mit einem Volumen von 100 ml gefüllt und wechselseitig mittels eines Turbulamischers (3 Cyclen/sek) ausreichend (zum Beispiel 60 Mal) geschüttelt. Dann wird die geschüttelte Mischung (Probenteilchen + magnetische Teilchen) in einen Metallbehälter 112 gefüllt, zur Messung mit einem 500-mesh Sieb 113 am Boden versehen, wie in Fig. 4 gezeigt und mit einem Metalldeckel 114 bedeckt. Übrigens kann die Meshgröße geeigneter Weise geändert werden, so daß die magnetischen Teilchen nicht durch das Sieb 113 durchgehen. Das Gesamtgewicht des Behälters 112 wird gewogen und als W¹ (g) bezeichnet. Dann wird ein Sauggebläse Ill, das aus zumindest einem isolierenden Material in bezug auf einen Teil, der den Behälter 112 berührt, zusammengesetzt ist, in Betrieb genommen und der Toner in dem Behälter wird mittels Saugwirkung durch eine Saugöffnung 117 (vorzugsweise für ungefähr 2 Minuten) ausreichend entfernt, während der Druck mit einem Vakuummeter 115 bei 250 mm Aq. durch Einstellen eines Saugkontrollventils 116 kontrolliert wird. Die Anzeige zu dieser Zeit auf einem Potentialmeßgerät 119, das mit diesem Behälter mittels eines Kondensators 118 verbunden ist, der eine Kapazität C (µF) hat, wird in V (Volt) angezeigt. Das Gesamtgewicht des Behälters nach dem Saugen wird gemessen und durch W&sub2; (g) angezeigt. Dann wird die triboelektrische Ladung (µc/g) der Probe als C · V/(W&sub1;-W&sub2;) berechnet.
Die magnetischen Teilchen, die zur Messung verwendet werden, sind Ferrit-Teilchen, die mit einem Styrol vom Harztyp beschichtet sind und 70 Gew.% oder mehr, vorzugsweise 75-95 Gew.% an Teilchen enthalten, die Größen zwischen 250 bis 400 mesh haben. Spezieller, die Teilchen sind Ferritteilchen, die mit einem Styrol-2-ethylhexyl acrylat-methyl methacrylat Copolymer beschichtet sind.

(3) Scheinbare Viskosität

Fließtester Modell CFT-500 (erhältlich bei Shimazu Seisakusho K.K.) wird verwendet. Pulver das durch ein 60-mesh Sieb durchgegangen ist, wird als Probe verwendet und zu ungefähr 1,0 bis 1,5 g gewogen. Die Probe wird unter einem Druck von 100 kg/cm² für 1 Minute unter Verwendung eines Tablettenformers gepreßt.
Die gepreßte Probe wird einer Messung mittels eines Fließtesters in einer Umgebung einer Temperatur von ungefähr 20 bis 30ºC und relativer Feuchtigkeit von 30-70% unter den folgenden Bedingungen unterworfen:
Temperaturrate 6,0 D/M (ºC/min)
Bestehende Temperatur 70,0 Grad (ºC)
Maximale Temperatur 200,0 Grad
Intervall 3,0 Grad
Vorerwärmung 300,0 Sekunden
Gewicht 20,0 KGF (kg)
Würfel (Durchmesser) 1,0 MM (mm)
Würfel (Länge) 1,00 MM
Druckkolben 1,0 CM² (cm²)
Aus der resultierenden scheinbaren Temperaturdichtekurve wird die scheinbare Viskosität der Probe bei 90ºC und 100ºC gelesen und aufgezeichnet.

(4) Der Widerstand der magnetischen Teilchen

Der Widerstand der magnetischen Teilchen wird mit einer Zelle vom Sandwichtyp gemessen, die eine Meßelektrodenfläche von 4 cm² und einen Zwischenraum von 0,4 cm zwischen den Elektroden hat. Eine dieser Elektroden ist mit einem 1 kg Gewicht versehen und eine Spannung E(V/cm) wird über die Elektroden angelegt und der Widerstand der magnetischen Teilchen wird aus dem Strom durch den Stromkreis bestimmt.

(5) Agglomerationsgrad

Der Agglomerationsgrad wird als Maß für die Beurteilung der Fließfähigkeit einer Probe (zum Beispiel einer Tonerzusammensetzung, die ein äußeres Additiv enthält) verwendet. Ein höherer Agglomerationsgrad wird so beurteilt, daß er eine schlechte Fließfähigkeit der Probe wiedergibt.
Als Instrument zur Messung wird ein Pulvertester (erhältlich bei Hosokawa k.K) verwendet.
Zur Messung werden ein 60-mesh Sieb, ein 100-mesh Sieb und ein 200-mesh Sieb in dieser Reihenfolge von oben übereinandergestellt und auf einen Vibrationstisch (vibration table) gestellt. Eine genau gemessene Probe in einer Menge von 5 g wird auf ein 60-mesh Sieb aufgebracht und der Vibrationstisch wird Vibrationen für ungefähr 15 Sekunden, unter den Bedingungen einer Eingangsspannung zu dem Vibrationstisch von 21,7 V und einer Vibrationsamplitude in dem Bereich von 60-90 Mikrometer (ein rheostatische Skala: ungefähr 2,5), ausgesetzt. Die Gewichte der Probe, die auf den jeweiligen Sieben bleiben, werden gemessen, um die Agglomeration aus der folgenden Gleichung zu berechnen: Agglomerationsgrad (%)
= (Gewicht der Probe auf einem 60-mesh Sieb/5 g) · 100
+ (Gewicht der Probe auf einem 100-mesh Sieb/5 g) · 100 · 3/5
+ (Gewicht der Probe auf einem 200-mesh Sieb/5 g) · 100 · 1/5
Die Probe wird vor der Messung unter den Bedingungen von 23ºC und 60% Raumfeuchtigkeit stehen gelassen und einer Messung unter den Bedingungen von 23ºC und 60% Raumfeuchtigkeit unterworfen.

(6) Hydrophobie

Die Hydreophobie des feinen Siliciumdioxidpulvers, das eine Oberfläche hat, die mit Hydrophobie versehen ist, wird mittels des Methanoltitrationstests gemessen, der wie folgt ausgeführt wird.
Eine Probe des feinen Siliciumdioxidpulvers (0,2 g) wird in 50 ml Wasser in einen 250 ml Erlenmeyerkolben gefüllt. Methanol wird tropfenweise aus einer Burette hinzugefügt bis die gesamte Menge des Siliciumdioxids damit benetzt ist. Während dieses Vorgangs, wird der Inhalt in dem Kolben konstant, mittels eines Magnetrührers, gemischt. Der Endpunkt kann beobachtet werden, wenn die gesamte Menge der feinen Siliciumdioxidteilchen in der Flüssigkeit suspendiert ist und die Hydrophobie wird durch den Prozentsatz des Methanols in der flüssigen Mischung des Wassers und dem Methanol beim Erreichen des Endpunkts wiedergegeben.

(7) Scheinbare Dichte

Ein Pulvertester (erhältlich bei Hosokawa Micron K.K.) wird zur Messung der scheinbaren Dichte verwendet. Ein 60-mesh Sieb wird auf einem Vibrationstisch angeordnet und genau unter dem Sieb wird ein vorgewogenes 100 cm³ Gefäß zur Messung der scheinbaren Dichte angeordnet. Dann werden die Vibrationen auf einer Rheostatskala von 2,0 begonnen. Eine Probe wird schonend auf das vibrierende 60-mesh Sieb geschüttet, um sie durch das Sieb in das Gefäß durchzulassen. Wenn das Gefäß mit einem Haufen der Probe gefüllt ist, werden die Vibrationen beendet und der Haufen der Probe wird an der Spitze des Gefäßes gleich gemacht. Dann wird die Probe genau mittels einer Waage gewogen.
Da das innere Volumen des Gefäßes zur Messung 100 cm³ beträgt, wird die scheinbare Dichte (g/cm³) der Probe als Probegewicht (g)/100 erhalten.
Die Probe wird vor der Messung unter den Bedingungen von 23ºC und 60% Raumfeuchtigkeit stehen gelassen und einer Messung unter den Bedingungen von 23ºC und 60% Raumfeuchtigkeit unterworfen.

(8) Wärmeabsorbtionspeaks gemäß DSC

DSC steht für Differentialscanningkalorimetrie.
Ein Differentialscanningkalorimeter DSC 7 (erhältlich bei Perkin Elmer Corp.) wird verwendet.
Eine Probe wird genau auf 5-20 mg, bevorzugt 10 mg gewogen. Die Probe wird auf einer Aluminiumpfanne angeordnet unter Verwendung einer leeren Aluminiumpfanne als Referenz und wird DSC in einem Temperaturbereich von 30ºC bis 200ºC bei einer Temperatursteigerungsrate von 10ºC/min in der Umgebung von normaler Temperatur und Feuchtigkeit unterworfen. Der Absorptionspeak auf den hierin bezug genommen wird, ist eine Temperatur bei der ein Hauptabsorbtionspeak in dem Temperaturbereich von 40-100ºC beobachtet wird.
Der Toner oder Entwickler gemäß der vorliegende Erfindung können weiter gegebenenfalls ein anders Additiv enthalten. Beispiele dafür schließen: Gleitmittel, einschließlich Fettsäuremetallsalze, wie Zinkstearat und Aluminiumstearat und feines Pulver von Fluor enthaltenden Harzen, wie Polytetrafluorethylen, Polyvinylidenfluorid und Tetrafluorethylen-Vinylidenfluorid Copolymer; Schleifmittel wie Ceroxid und Siliciumcarbid; und ein elektrische Leitfähigkeit vermittelndes Mittel, wie Zinnoxid und Zinkoxid ein. Die erfindungsgemäßen gefärbten Harzteilchen können hergestellt werden, indem ein thermoplastisches Harz, wie es hierin zuvor aufgezählt wurde und ein Pigment oder ein Farbstoff als Färbemittel und gegebenenfalls ein Ladungskontrollmittel, ein anderes Additiv, mittels eines Mischers, wie einer Kugelmühle, etc. gemischt werden, sodann Schmelzen und Kneten der Mischung mittels heißer Knetvorrichtungen, wie Heißwalzen, Kneter und Extruder, um das Pigment oder den Farbstoff und gegebenenfalls Additiven, falls welche in dem geschmolzenen Harz, zu dispergieren oder lösen; Abkühlen und Zerkleinern der Mischung; und das Pulverprodukt einer genauen Klassifizierung zu unterwerfen, um erfindungsgemäße gefärbten Harzteilchen zu bilden.
Hierin unten wird die vorliegende Erfindung spezieller unter Bezugnahme auf spezielle Beispiele und Vergleichsbeispiele erklärt.

Beispiel 1

Polyesterharz, das mittels Kondensation von propoxidierten (propoxidized) Bisphenol und Fumarsäure (gewichtsdurchschnittliches Molekulargewicht (MG) = 17000, der Anzahl nach durchschnittliches Molekulargewicht (Mn) = 3500)
100 Gewichtsteile
Phthalocyaninpigment 5 Gewichtsteile
Chromkomplex der Di-tertiären-butylsalicylsäure 4 Gewichtsteile
erhalten wurde.
Eine Mischung, die die obigen Bestandteile in vorgeschriebenen Mengen enthält, wurde ausreichend mittels eines Henschelmischers vorgemischt und dann in einer Dreiwalzenmühle zumindest 3 Mal schmelzgeknetet. Nach dem Abkühlen, wird das geknetet Produkt grob auf ungefähr 1-2 mm, unter Verwendung einer Hammermühle, zerkleinert und dann fein, mittels einer Feinstmahlanlage, basierend auf einem Luftstrahlsystem, pulverisiert. Das fein pulverisierte Produkt wurde mittels eines Multiverteil-Klassierapparts (multidivision classifier) klassifiziert, um negativ ladbare cyan gefärbte Harzteilchen zu erhalten.
Die so erhaltenen gefärbten Harzteilchen hatten eine volumendurchschnittliche Teilchengröße von 8,3 µm; eine Anzahl-Vormagnetisierungs-Verteilung (number-bias distribution), worin das Größenverhältnis der Teilchen, die eine Teilchengröße von 5 µm oder darunter haben, 25% der Anzahl nach betrug und das Größenverhältnis der Teilchen, die eine Teilchengröße von 6,35-10,1 µm haben, 46% der Anzahl nach betrug und eine auf dem Volumen basierende Verteilung, worin das Größenverhältnis der Teilchen, die eine Teilchengröße von 6,35-10,1 µm haben 67% dem Volumen nach betrug; das Größenverhältnis der Teilchen, die eine Teilchengröße von 12,7-16,0 µm haben, betrug 1,6% dem Volumen nach und das Größenverhältnis der Teilchen, die eine Teilchengröße von ungefähr 16,0 µm haben 0% betrug.
100 Gewichtsteile der oben erwähnten gefärbten Harzteilchen wurden mit 0,3 Gewichtsteilen (ungefähr 0,3 Gew.%) an feinem Aluminiumoxidpulver (Ladungsbetrag: -3 µc/g), das eine spezifische BET-Oberfläche von 100 m²/g hat und 0,5 Gewichtsteile (ungefähr 0,5 Gew.%) an feinem Siliciumdioxidpulver (Ladungsbetrag: -80 µc/g) gemischt, das eine spezifische BET-Oberfläche von 250 m²/g hat, das mit einem Hydrophobie verleihenden Mittel (Hexamethyldisilazan) behandelt wurde, um einen cyanenen Toner zu erhalten.
Der so erhaltene cyanenen Toner hat eine scheinbare Viskosität von 6,00 · 10&sup5; Poise (bei 90ºC) und 1,1 · 10&sup4; Poise (bei 100ºC), eine scheinbare Dichte von 0,35 g/cm² und einen Wärmeabsorbtionspeak gemäß DSC von 67,2ºC.
Physikalische Eigenschaften des Toners werden in Tabelle 1 gezeigt, die hierin danach erscheint und die des Fließfähigkeitsverbesserers (d. h. feines Aluminiumoxidpulver und hydrophobes feines Siliciumdioxidpulver) werden in Tabelle 2 gezeigt, die hierin danach erscheint.
6 Gewichtsteile des Cyan-Toners wurden mit 94 Gewichtsteilen an Cu-Zn-Fe-Basis-Ferritträger gemischt (Zusammensetzungs-Gewichtsverhältnis = 15 : 15 : 70), der mit 0,5 Gew. % an Styrol-Methylmethacrylat-2-Ethylhexylacrylat Copolymer (Copolymerisations- Gewichtsverhältnis = 45 : 35 20, gewichtsdurchschnittliches Molekulargewicht (MG) = 5000, der Anzahl nach durchschnittliches Molekulargewicht (Mn) = 2000) oberflächen-beschichtet ist, wobei ein Entwickler aus zwei Komponenten hergestellt wurde. Die hierin verwendeten Ferritteilchen, hatten eine volumendurchschnittliche Teilchengröße von 52 µm und enthielten im wesentlichen 0% an magnetischen Teilchen, die eine Teilchengröße von 10 µm oder darunter haben, 3 Gew.% an magnetischen Teilchen, die eine Teilchengröße von unter 26 µm haben, 9 Gew.% an magnetischen Teilchen, die eine Teilchengröße von 26 oder darüber und unter 35 µm haben; 12 Gew.% an magnetischen Teilchen, die eine Teilchengröße von 35 µm oder darüber und unter 43 haben und 0,1 Gew.% an magnetischen Teilchen, die eine Teilchengröße von 74 µm oder darüber haben.
Der so hergestellte Entwickler wurde in eine Entwicklungsvorrichtung, wie in Fig. 1 gezeigt eingefüllt, worin der Zwischenraum zwischen der Entwicklungsbüchse 22 und einer Schneideklinge 24 auf 650 µm gesetzt wurde. Die Entwicklungsvorrichtung wurde in eine Farblaserkopiermaschine eingebaut, die ein digitales Entwicklungssystem und ein Umkehr- Entwicklungssystem verwendet (Handelsname: Pixel, hergestellt bei Canon K.K), das abgeändert wurde, um Umkehr- Entwicklung zu bewirken.
Bei der Kopiermaschine wurde der Zwischenraum zwischen der photosensiblen Trommel 1 (Außendurchmesser: 80 mm), die einen organischen Photoleiter (OPC) enthält und der Büchse 22 (Außendurchmesser: 32) auf 500 µm gesetzt und das Umfangsgeschwindigkeits-Verhältnis σ zwischen der photosensiblen Trommel 1 und der Entwicklungsbüchse 22 wurde auf 1,7 gesetzt. Die photosensible Trommel 1 wurde geladen, um ein latentes Bildpotential von -700 V zu haben und wurde bildweise dem Licht ausgesetzt, um ein belichtetes latentes Bildpotential von -150 V zu haben. Bei der Entwicklung wurde eine Vormagnetisierungs-Spannung (bias voltage) verwendet, die mittels einer Wechselstromspannung erhalten wird, die eine Frequenz von 2000 Hz und einen Peak zu Peak Wert von 2000 V bei einer Gleichstromspannung von -550 V hat. Bei einer derartigen Entwicklung beträgt das relative Volumenverhältnis Q 25,7 (%) und die höchste elektrische Feldintensität F beträgt 2,80 (V/µm).
Unter Verwendung der oben erwähnten Kombination wurde ein sehr gutes Bild erhalten, ohne Schleier oder dem Anhaften von magnetischen Teilchen, in bezug auf die Bilddichte in einem Anfangsstadium erhalten.
Des weiteren falls aufeinanderfolgendes Kopieren, unter normaler Temperatur - normaler Feuchtigkeit (23ºC, 60% Raumfeuchtigkeit) Bedingungen ausgeführt wurde, wurden sehr gute Bilder erhalten, die eine Bilddichte von 1,45-1,60 hatten. Falls eine Farbdurchlässigkeit für OHP (Overhead- Projektor), unter Verwendung des oben erwähnten Entwicklers hergestellt wurde und das resultierende Projektionsbild beobachtet wurde, wurde ein scharfes Bild ohne Schatten, aufgrund der Anhaftung von magnetischen Teilchen erhalten.
Des weiteren falls aufeinanderfolgendes Kopieren auch unter niedriger Temperatur - niedriger Feuchtigkeit (15ºC, 10 % Raumfeuchtigkeit) Bedingungen durchgeführt wurde, wurden gute Bilder erhalten, die eine Bilddichte von 1,40-1,50 hatten. Falls aufeinanderfolgendes Kopieren in der gleichen Weise unter hoher Temperatur - hoher Feuchtigkeit (32,5ºC, 85 % Raumfeuchtigkeit) durchgeführt wurde, wurden gute Bilder erhalten, die eine Bilddichte von 1,50-1,60 hatten und kein Tonerverschütten wurde beobachtet.
Die oben erwähnten Ergebnisse, einschließlich der Entwicklungseigenschaften werden in Tabelle 3 gezeigt, die hierin danach erscheint.
Hierin unten werden der Multiverteil-Klassierapparat (multi-division classifier) und der Klassifikationsschritt, der in diesem Fall verwendet wird unter bezug auf die Fig. 1 und 2 erklärt.
Unter bezug auf die Fig. 6 und 7, hat der Multiverteil-Klassierapparat Seitenwände 72, 73 und 74 und eine untere Wand 75. Die Seitenwand 73 und die untere Wand 75 sind jeweils mit Klingenrand geformten Klassifizierungskeilen 67 und 68 versehen, wobei die Klassifizierungskammer in drei Sektionen geteilt wird. In einem niedrigeren Bereich der Seitenwand 72, wird eine Speisungszuführ- Düse 66, die sich in die Klassifizierkammer öffnet, bereitgestellt. Ein Coandaschwärze 76 (Coanda black) wird entlang der unteren tangentialen Linie der Düse 66 angeordnet, um einen langen elliptischen Bogen zu bilden, der durch die Krümmung der tangentialen Linie nach unten geformt wird. Die Klassifizierkammer hat eine untere Wand 77, die mit einem Klingenrand geformten Gaseinlaß-Keil 69 versehen ist, der sich nach unten erstreckt. Über der Klassifizierungskammer, werden Gaseinlaßrohre 64 und 65 bereitgestellt, die sich in die Klassifizierungskammer öffnen. In den Einlaßrohren 64 und 65 wird jeweils eine erstes Gaseinleitungs-Kontrollvorrichtung 70 und eine zweite Gaseinleitungs-Kontrollvorrichtung 71, die zum Beispiel einen Dämpfer enthält, zur Verfügung gestellt; und auch statische Druck-Meßgeräte 78 und 79 sind jeweils, in Verbindung stehend mit den Rohren 64 und 65 angeordnet. Auf dem Boden der Klassifizierungskammer sind Auslaßrohre 61, 62 und 63, die Auslaßöffnungen haben, angeordnet, die zu den jeweiligen Klassifizierungssektionen in Verbindung stehen und sich in die Kammer öffnen.
Speisungspulver, das klassifiziert werden soll, wird in die Klassifizierungszone durch die Zuführdüse 66 unter vermindertem Druck eingeführt. Das Speisungspulver, das so zugeführt wird, wird veranlaßt entlang gekrümmter Linien 80, aufgrund des Coandaeffekts zu fallen, der durch den Coandablock 76 und die Wirkung von Luft strömen mit hoher Geschwindigkeit verursacht wird, so daß das Speisungspulver in ein grobes Pulver 61, cyan farbenes feines Pulver 62, das die vorgeschriebene volumendurchschnittliche Teilchengröße und Verteilung der Teilchengröße hat und ultrafeines Pulver 63 klassifiziert wird.

Beispiel 2

Gefärbte Harzteilchen wurden in der selben Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, daß Mikropulverisation und die Klassifikationsbedingungen kontrolliert wurden, um gefärbte Harzteilchen zu erhalten, die die Eigenschaften, wie in Tabelle 1 gezeigt, haben, die hierin später gezeigt wird.
Die so erhaltenen gefärbten Harzteilchen hatten eine volumendurchschnittliche Teilchengröße von 8,0 µm; eine Anzahl-Vormagnetisierungs-Verteilung, worin das Größenverhältnis der Teilchen, die eine Teilchengröße von 5 µm oder darunter haben, 36% der Anzahl nach betrug und das Größenverhältnis der Teilchen, die eine Teilchengröße von 6,35-10,1 µm haben, 38% der Anzahl nach betrug und eine auf dem Volumen basierende Verteilung, worin das Größenverhältnis der Teilchen, die eine Teilchengröße von 6,35-10,1 µm haben 65% dem Volumen nach betrug; das Größenverhältnis der Teilchen, die eine Teilchengröße von 12,7-16,0 µm haben, betrug 1,6% dem Volumen nach und das Größenverhältnis der Teilchen, die eine Teilchengröße von ungefähr 16,0 µm haben 0% betrug.
Ein Entwickler aus zwei Komponenten wurde in derselben Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, daß die oben hergestellten gefärbten Harzteilchen verwendet wurden und der so erhaltene Entwickler wurde einem Bilderzeugungstest in derselben Weise wie in Beispiel 1 unterworfen. Die Ergebnisse werden in Tabelle 3 gezeigt, die hierin später erscheint.

Beispiel 3

Polyesterharz, das mittels Kondensation von propoxidiertem (propoxidized) Bisphenol und Fumarsäure (gewichtsdurchschnittliches Molekulargewicht (MG) = 17000, der Anzahl nach durchschnittliches Molekulargewicht (Mn) = 3500)
100 Gewichtsteile
Rhodaminpigment 3 Gewichtsteile
Chromkomplex des Di-tertiären-butylsalicylsäure 4 Gewichtsteile
erhalten wurde.
Unter Verwendung der obigen Bestandteile wurden gefärbten Harzteilchen in derselben Weise wie in Beispiel 1 -hergestellt, um magenta gefärbte Harzteilchen zu erhalten, die die Eigenschaften haben, wie in Tabelle 1 gezeigt, die hierin später gezeigt wird.
Die so erhaltenen gefärbten Harzteilchen hatten eine volumendurchschnittliche Teilchengröße von 8,5 µm; eine Anzahl-Vormagnetisierungs-Verteilung, worin das Größenverhältnis der Teilchen, die eine Teilchengröße von 5 µm oder darunter haben, 18% der Anzahl nach betrug und das Größenverhältnis der Teilchen, die eine Teilchengröße von 6,35-10,1 µm haben, 55% der Anzahl nach betrug und eine auf dem Volumen basierende Verteilung, worin das Größenverhältnis der Teilchen, die eine Teilchengröße von 6,35-10,1 µm haben, betrug 69% dem Volumen nach; das Größenverhältnis der Teilchen, die eine Teilchengröße von 12,7-16,0 µm haben, betrug 2,6% dem Volumen nach und das Größenverhältnis der Teilchen, die eine Teilchengröße von ungefähr 16,0 µm haben, betrug 0,1%.
100 Gewichtsteile der oben erwähnten gefärbten Harzteilchen wurden mit 0,4 Gewichtsteilen an feinem Aluminiumoxidpulver (Ladungsbetrag: im wesentlichen Null), das eine spezifische BET-Oberfläche von 95 m²/g hat und 0,4 Gewichtsteile an feinem Siliciumdioxidpulver (Ladungsbetrag: 90 µc/g) gemischt, das eine spezifische BET-Oberfläche von 150 m²/g hat, das mit einem Hydrophobie verleihenden Mittel (Dimethyldichlorsilan) behandelt wurde, um einen Magenta-Toner zu erhalten.
Ein Entwickler aus zwei Komponenten wurde in derselben Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, daß die oben hergestellten gefärbten Harzteilchen verwendet wurden und der so erhaltene Entwickler wurde einem Bilderzeugungstest in derselben Weise wie in Beispiel 1 unterworfen. Die Ergebnisse werden in Tabelle 3 gezeigt, die hierin später erscheint.

Beispiel 4

Polyesterharz, das mittels Kondensation von propoxidiertem (propoxidized) Bisphenol und Fumarsäure (MG = 17000), der Anzahl nach durchschnittliches Molekulargewicht (Mn) = 3500)
100 Gewichtsteile
C.I. Pigment Yellow 17 3,5 Gewichtsteile
Chromkomplex der Di-tertiären-butylsalicylsäure 4 Gewichtsteile
erhalten wurde.
Unter Verwendung der obigen Bestandteile wurden gefärbten Harzteilchen in derselben Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, um negativ ladbare gelb gefärbte Harzteilchen zu erhalten, die die Eigenschaften haben, wie in Tabelle 1 gezeigt, die hierin später gezeigt wird.
Die so erhaltenen gefärbten Harzteilchen hatten eine volumendurchschnittliche Teilchengröße von 7,7 µm; eine Verteilung, die auf der Anzahl basiert, worin das Größenverhältnis der Teilchen, die eine Teilchengröße von 5 µm oder darunter haben, 31% der Anzahl nach betrug und das Größenverhältnis der Teilchen, die eine Teilchengröße von 6,35-10,1 µm haben, 42% der Anzahl nach betrug und eine auf dem Volumen basierende Verteilung, worin das Größenverhältnis der Teilchen, die eine Teilchengröße von 6,35-10,1 µm haben 65% dem Volumen nach betrug; das Größenverhältnis der Teilchen, die eine Teilchengröße von 12,7-16,0 µm haben, betrug 0,5% dem Volumen nach und das Größenverhältnis der Teilchen, die eine Teilchengröße von ungefähr 16,0 µm haben null % betrug.
Hydrophobes Siliciumdioxid und Aluminiumoxidpulver wurden mit den oben erwähnten gelb gefärbten Harzteilchen in derselben Weise gemischt wie in Beispiel 1, um einen gelben Toner zu erhalten.
Ein Entwickler aus zwei Komponenten wurde mittels Mischens des gelben Toners mit Ferritträger, der mit einem Harz beschichtet ist, in derselben Weise wie in Beispiel 1 hergestellt und der so erhaltene Entwickler wurde einem Bilderzeugungstest in derselben Weise wie in Beispiel 1 unterworfen. Die Ergebnisse werden in Tabelle 3 gezeigt, die hierin später erscheint.

Beispiel 5-8

Cyanene Toner wurden in derselben Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, daß gefärbte Harzteilchen und Fließfähigkeitsverbesserer, wie in Tabelle 1 und 2 gezeigt, jeweils verwendet wurde und einem Bilderzeugungstest in derselben Weise wie in Beispiel 1 unterworfen wurde. Die Ergebnisse werden in Tabelle 3 gezeigt, die hierin später erscheint.
Wie offensichtlich aus Tabelle 3, war der Toner, der in Beispiel 1 erhalten wurde, besonders ausgezeichnet bezüglich der Haltbarkeit und des Schleiers, wie verglichen mit den, die in den Beispielen 5-8 erhalten werden.

Vergleichsbeispiel 1

Cyan gefärbte Harzteilchen wurden in derselben Weise hergestellt wie in Beispiel 1, mit der Ausnahme, daß Mikropulverisation und die Klassifikationsbedingungen kontrolliert wurden, um gefärbte Harzteilchen zu erhalten, die die Eigenschaften, wie in Tabelle 1 gezeigt, haben, die hierin später gezeigt wird.
Die so erhaltenen gefärbten Harzteilchen hatten eine volumendurchschnittliche Teilchengröße von 11,1 µm; eine Verteilung basierend auf der Anzahl, worin das Größenverhältnis der Teilchen, die eine Teilchengröße von 5 µm oder darunter haben, 8% der Anzahl nach betrug und das Größenverhältnis der Teilchen, die eine Teilchengröße von 6,35-10,1 µm haben, 52% der Anzahl nach beträgt und eine auf dem Volumen basierende Verteilung, worin das Größenverhältnis der Teilchen, die eine Teilchengröße von 6,35-10,1 µm haben 36% dem Volumen nach betrug; das Größenverhältnis der Teilchen, die eine Teilchengröße von 12,7-16,0 µm haben, betrug 20,2% dem Volumen nach und das Größenverhältnis der Teilchen, die eine Teilchengröße von ungefähr 16,0 µm haben, 3,0% betrug.
Ein cyanener Toner und ein Entwickler aus zwei Komponenten wurde in derselben Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, daß die oben hergestellten gefärbten Harzteilchen verwendet wurden und der so erhaltene Entwickler wurde einem Bilderzeugungstest in derselben Weise wie in Beispiel 1 unterworfen. Die Ergebnisse werden in Tabelle 3 gezeigt, die hierin später erscheint.
Wie in Tabelle 3 gezeigt, war die Abstufungseigenschaft in einem sehr hellen Teil, der eine niedrige Bilddichte von ungefähr 0,2-0,6 hat, niedriger zu der in Beispiel 1 erhaltenen. Tabelle 1 Volumendurch. Teilchengröße % der Anzahl nach an Teilchen % an Volumen der Teilchen von 12,7-16,0 µm Scheinbare Dichte Agglomerationsgrad Scheinbare Viskosität Wärmeabsorbtionspeak Beispiel Vgl. Beisp. 1 Vgl. Beisp. = Vergleichsbeispiel Volumendurch. = Volumendurchschnittliche Tabelle 2 Fließfähigkeitsverbesserer Hydrophobes anorganisches Oxid BET spezifische Oberfläche Ladungseigenschaft Zugabe-Menge (Gew.-%) Hydrophiles anorganisches Oxid Beispiel Vgl. Beisp. 1 *1: Trockenverfahren feines Siliciumdioxidpulver, das mit Hexamethyldisilazan behandelt wurde. *2: Trockenverfahren feines Siliciumdioxidpulver, das mit Dimethyldichlorsilan behandelt wurde. unge. = ungefähr; Vgl. Beisp. = Vergleichsbeispiel Tabelle 3A Ladungsbetrag des Toners Bilddichte Anfangs Blätter Beispiel Vgl. Beisp. 1 Vgl. Beisp. = Vergleichsbeispiel Tabelle 3B Schleier Tonerverschütten Abstufungseigenschaft bei einem sehr hellen Teil Anfangs Blätter Beispiel Vgl. Beisp. 1 Vgl. Beisp. = Vergleichsbeispiel
Die Werte in der obigen Tabelle 3 wurden in der folgenden Weise gemessen.
*1: Schleier
Der Schleier wurde mittels eines Reflektometers (Modell: TC-DS, hergestellt bei Tokyo Denshoku K.K.) beurteilt. Das gelbe Tonerbild, das cyanene Tonerbild und das Magenta-Tonerbild werden unter Verwendung von jeweils blauer, bernsteinfarbener und grüner Filter gemessen. Basierend auf der Messung wurde der Schleierwert (Reflexionsvermögen) gemäß der folgenden Formel berechnet:
Schleier (%) = (Reflexionsvermögen (%) des Standardpapiers) - Reflexionsvermögen (%) der nicht Bildfläche der Probe.
Der geringe Wert gibt einen geringeren Schleier wieder.
*2: Tonerverschütten
Nach aufeinanderfolgendem Kopiertest von 5000 Blättern wurde der Zustand des Tonerverschüttens in der Nachbarschaft der Entwicklungseinheit mit den Augen beobachtet.
. . . Sehr gut
. . . Gut
. . . Durchschnitt
*3: Abstufungseigenschaft
Abstufungseigenschaft in dem sehr hellen Teil wurde beurteilt, indem ein kopiertes Bild, das von einem Originalbild erhalten wurde, beobachtet wurde, das eine Punktanteilsfläche von ungefähr 10% hat.
. . . Gut
. . . ein wenig gut
· . . . Grobkörnigkeit des Bildes wurde beobachtet.

Beispiel 9

Ein ganz farbiges kopiertes Bild wurde in derselben Weise wie in Beispiel 1 gebildet, mit der Ausnahme, daß der Entwickler aus zwei Komponenten verwendet wurde, der den cyanenen Toner enthält, der in Beispiel 1 erhalten wurde, des Entwicklers aus zwei Komponenten, der den Magenta-Toner enthält, der in Beispiel 3 erhalten wurde und des Entwicklers aus zwei Komponenten, der den gelben Toner enthält, der in Beispiel 4 erhalten wurde.
Als Ergebnis wurde ein ganzfarbiges Tonerbild erhalten, das Farbtöne hatte, die getreu zu denen des Originalbildes sind und es war ausgezeichnet in der Abstufungseigenschaft.

Beispiel 10

Polyesterharz, das mittels Kondensation von propoxidierten (propoxidized) Bisphenol und
Fumarsäure 100 Gewichtsteile
Phthalocyaninpigment 5 Gewichtsteile
Chromkomplex der Di-tertiären-butylsalicylsäure 4 Gewichtsteile
erhalten wurde.
Eine Mischung die die obigen Bestandteile in vorgeschriebenen Mengen enthält, wurde ausreichend mittels eines Henschelmischers vorgemischt und dann in einer Dreiwalzenmühle zumindest zwei Mal schmelzgeknetet. Nach dem Abkühlen, wird das geknetet Produkt grob auf ungefähr 1-2 mm, unter Verwendung einer Hammermühle, zerkleinert und dann fein mittels eines Feinstmahlanlage, basierend auf einem Luftstrahlsystem, pulverisiert. Das fein pulverisierte Produkt wurde mittels eines Multiverteil-Klassierapparts (multidivision classifier) klassifiziert, um negativ ladbare cyan gefärbte Harzteilchen von 2-10 µm, die eine volumendurchschnittliche Teilchengröße von 7,8 µm haben, zu erhalten.
Die so erhaltenen Teilchen haben eine scheinbare Viskosität von 6,00 · 10&sup5; Poise (bei 90ºC) und 1,1 · 10&sup4; Poise (bei 100ºC). 100 Gewichtsteile der oben erwähnten gefärbten Harzteilchen wurden mit 0,3 Gewichtsteilen an feinem Aluminiumoxidpulver (Ladungsbetrag: -4 µc/g), das eine spezifische BET-Oberfläche von 100 m²/g hat, und 0,5 Gewichtsteile an feinem Siliciumdioxidpulver (Ladungsbetrag: -80 µc/g) vermischt, das eine spezifische BET-Oberfläche von 250 m²/g hat, das mit einem Hydrophobie verleihenden Mittel (Hexamethyldisilazan) behandelt wurde, um einen cyanenen Toner zu erhalten.
6 Gewicht steile des Cyan-Toners wurden mit 94 Gewichtsteilen an Cu-Zn-Fe-Basis - Ferritteilchen (dieselben wie in Beispiel 1), die oberflächen-beschichtet mit einem Styrol-Acrylsäure-2-Ethylhexylmethacrylat Copolymer sind (Copolymerisations- Gewichtsverhältnis = 45 : 20 : 35, gewichtsdurchschnittliches Molekulargewicht (MG) = 5500, der Anzahl nach durchschnittliches Molekulargewicht (MG) = 2100), wobei ein Entwickler aus zwei Komponenten hergestellt wurde.
Der Ladungsbetrag des Toners unter niedrigen Temperatur - niedrigen Feuchtigkeit (15ºC, 10% Raumfeuchtigkeit) und hohen Temperatur - hohen Feuchtigkeit (32,5ºC, 85% Raumfeuchtigkeit) Bedingungen wird in Tabelle 4 gezeigt, die hierin später erscheint.
Der so hergestellte Entwickler wurde in eine übliche Kopiermaschine für unbeschichtetes Papier (CLC-1, hergestellt bei Canon K.K.) gefüllt und einem aufeinanderfolgenden Kopieren von 30000 Seiten unter normalen Temperatur - normalen Feuchtigkeit (23ºC, 60% Raumfeuchtigkeit), niedrigen Temperatur - niedrigen Feuchtigkeit (15ºC, 10% Raumfeuchtigkeit) und hohen Temperatur - hohen Feuchtigkeit (32,5ºC, 85% Raumfeuchtigkeit) Bedingungen unterworfen. Als Ergebnis wurden Bilder von hoher Qualität, die eine ausreichend hohe Bilddichte haben, unter jeder dieser Bedingungen, erhalten.

Vergleichsbeispiel 2

Ein Entwickler aus zwei Komponenten wurde in derselben Weise wie in Beispiel 10 hergestellt, mit der Ausnahme, daß 0,8 Gewichtsteile an feinem Siliciumdioxidpulver, das eine spezifische BET-Oberfläche von 100 m²/g hat, das mit Dimethyldichlorsilan (triboelektrischer Ladungsbetrag: -130 µc/g) behandelt wurde, allein als Fließfähigkeitsverbesserer verwendet wurde.
Der so hergestellte Entwickler wurde einem aufeinanderfolgenden Kopieren in derselben Weise wie in Beispiel 10 unterworfen. Als Ergebnis wurde die Bilddichte unter Bedingungen an niedriger Temperatur- niedriger Feuchtigkeit erniedrigt und die Bilddichte wurde weiter erniedrigt mit dem Fortschreiten beim aufeinanderfolgenden Kopieren.

Beispiel 11

Ein Entwickler aus zwei Komponenten wurde in derselben Weise wie in Beispiel 10 hergestellt, mit der Ausnahme, daß 0,7 Gewichtsteile an feinem Aluminiumoxidpulver, das eine spezifische BET-Oberfläche von 120 m²/g (triboelektrischer Ladungsbetrag: -4 µc/g) hat, allein als Fließfähigkeitsverbesserer verwendet wurde.
Der so hergestellte Entwickler wurde einem aufeinanderfolgenden Kopieren in derselben Weise wie in Beispiel 10 unterworfen. Als Ergebnis wurden gute Bilder in einem Anfangsstadium erhalten, aber Tonerverschütten bei dem aufeinanderfolgenden Kopieren wurde deutlich, im Vergleich zu Beispiel 10 und ein Schleier entstand bei dem resultierenden Bild. Des weiteren, falls der gleiche Kopiervorgang durchgeführt wurde, während die Tonerkonzentration auf 4% erniedrigt wurde, war die Beurteilung des Tonerverschüttens und des Schleiers schlechter als die in Beispiel 10. Des weiteren unter Bedingungen hoher Temperatur - hoher Feuchtigkeit (H/H) stellte der Entwickler nach Beispiel 11 eine hohe Bilddichte zur Verfügung, aber die Änderung seiner Leistungsfähigkeit in bezug auf eine Änderung der Umweltbedingung war größer als die in Beispiel 10.

Vergleichsbeispiel 2

Ein Entwickler aus zwei Komponenten wurde in derselben Weise wie in Beispiel 10 hergestellt, mit der Ausnahme, daß 0,5 Gewichtsteile an feinem Siliciumdioxidpulver, das eine spezifische BET-Oberfläche von 250 m²/g hat, das mit Hexamethyldisilazan (triboelektrischer Ladungsbetrag: -150 µc/g) behandelt wurde und 0,3 Gewichtsteile an feinem Aluminiumoxidpulver, das eine spezifische BET-Oberfläche von 200 m²/g hat (triboelektrischer Ladungsbetrag: -4 µc/g), als Fließfähigkeitsverbesserer in Kombination verwendet wurden.
Der so hergestellte Entwickler wurde einem aufeinanderfolgenden Kopieren in derselben Weise wie in Beispiel 10 unterworfen. Als Ergebnis war die Mischbarkeit mit den magnetischen Teilchen schlecht und es entstanden unzureichend triboelektrisch geladene Tonerteilchen und ein Schleier war nach 500 Blättern des Kopierens bemerkbar.

Beispiel 12

Polyesterharz, das mittels Kondensation von propoxidierten (propoxidized) Bisphenol und
Fumarsäure 100 Gewichtsteile
Rhodaminpigment 3 Gewichtsteile
Chromkomplex der Di-tertiären-butylsalicylsäure 4 Gewichtsteile
Polypropylen von niedrigem Molekulargewicht 2 Gewichtsteile
erhalten wurde.
Unter Verwendung der obigen Bestandteile, wurde rotes Pulver, das eine volumendurchschnittliche Teilchengröße von 6,5 µm hat, wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 10 hergestellt.
100 Gewichtsteile der oben erwähnten gefärbten Harzteilchen wurden mit 0,4 Gewichtsteilen an feinem Aluminiumoxidpulver (triboelektrischer Ladungsbetrag: -3 µc/g), das eine spezifische BET-Oberfläche von 95 m²/g hat und 0,4 Gewichtsteile an feinem Siliciumdioxidpulver (triboelektrischer Ladungsbetrag: -80 µc/g) gemischt, das eine spezifische BET-Oberfläche von 150 m²/g hat, das mit einem Hydrophobie verleihenden Mittel mittels äußerer Zugabe behandelt wurde, um einen Magenta-Toner zu erhalten.
6 Gewichtsteile des obigen Toners wurden mit 94 Gewichtsteilen an Ferritträger gemischt, der mit einem Styrol- Acrylsäureester Copolymer (Copolymerisations- Gewichtsverhältnis = 50 : 50, gewichtsdurchschnittliches Molekulargewicht (MG) = 6000, der Anzahl nach durchschnittliches Molekulargewicht (Mn) = 3000) oberflächenbeschichtet war, wobei ein Entwickler aus zwei Komponenten hergestellt wurde.
Der so hergestellte Entwickler wurde in eine übliche Kopiermaschine für unbeschichtetes Papier (NP-COLOR T, hergestellt bei Canon K.K.) gefüllt und einem aufeinanderfolgenden Kopieren von 10000 Seiten unter denselben Bedingungen wie in Beispiel 10 unterworfen. Als Ergebnis wurden Bilder von hoher Qualität, die eine ausreichend hohe Bilddichte haben, unter jeder dieser Bedingungen, erhalten.

Beispiel 13

Ein Entwickler aus zwei Komponenten wurde in derselben Weise wie in Beispiel 10 hergestellt, mit der Ausnahme, daß feines Siliciumdioxidpulver, das eine spezifische BET- Oberfläche von 250 m²/g hat, das mit Hexamethyldislazan (triboelektrischer Ladungsbetrag: -80 µc/g) behandelt wurde und feinem Titanoxidpulver, das eine spezifische BET- Oberfläche von 40 m²/g (triboelektrischer Ladungsbetrag: +5 µc/g) hat, das mit Octyltrimethoxysilan behandelt wurde, als Fließfähigkeitsverbesserer verwendet wurden.
Der so hergestellte Entwickler wurde einem aufeinanderfolgenden Kopieren in derselben Weise wie in Beispiel 10 unterworfen. Als Ergebnis wurden Bilder mit einer hohen Qualität, unter jeder der oben erwähnten Bedingungen, erhalten, die eine ausreichende Bilddichte haben. Beispiel 14
Ein gelber Toner, der eine volumendurchschnittliche Teilchengröße von 7,5 µm hat, wurde in derselben Weise wie in Beispiel 10 hergestellt, mit der Ausnahme, daß 3,5 Teile des C.I. Pigment Yellow 17 an Stelle von Phthalocyanin verwendet wurden.
Ein Magenta-Toner, der eine volumendurchschnittliche Teilchengröße von 7,6 µm hat, wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 10 hergestellt, mit der Ausnahme, daß 0,9 Teile an C.I. Solvent Red 4a und 1,0 Teile an C.I. Solvent 52 an Stelle des Phthalcyaninpigment verwendet wurden.
Des weiteren wurde ein schwarzer Toner, der eine volumendurchschnittliche Teilchengröße von 7,5 µm hat, in derselben Weise wie in Beispiel 10 hergestellt, mit der Ausnahme, daß 1,2 Teile an C.I. Pigment Yellow 17, 2,8 Teile an C.I. Pigment Red 5 und 1,5 Teile an C.I. Pigment Blue 15 an Stelle von Phthalocyanin Pigment verwendet wurden.
Die oben erwähnten gelben, magenta und schwarzen Toner und der in Beispiel 10 erhaltene Cyan-Toner wurden jeweils mit den in Beispiel 10 verwendeten magnetischen Teilchen gemischt, um Entwickler der jeweiligen Farben zu erhalten.
Wenn diese Toner bei einer umgebauten Ganzfarben- Kopiermaschine (Pixel, hergestellt bei Canon K.K) eingesetzt wurden und einer Bilderzeugung unterworfen wurden, wurden gute ganzfarbige Bilder erhalten.

Vergleichsbeispiel 4

Ein Entwickler aus zwei Komponenten wurde in derselben Weise wie in Beispiel 13 hergestellt, mit der Ausnahme, daß feines Siliciumdioxidpulver mit Hexamethyldisilazan (triboelektrischer Ladungsbetrag: -150 µc/g) behandelt wurde und allein als Fließfähigkeitsverbesserer verwendet wurde und ein Styrol-Acryl Copolymer -(MG = 23000, Mn = 7000) wurde als Bindeharz verwendet.
Falls dieser Toner bei einer Ganzfarben-Kopiermaschine (Pixel, hergestellt bei Canon K.K) eingesetzt wurde, um ein unfixiertes Tonerbild zu erhalten, das dann mittels einer Fixiervorrichtung fixiert wurde. Jedoch der Farbtoner des Vergleichsbeispiels 4 war schlecht in der Umweltstabilität, Flexibilität und Farbreproduzierbarkeit, im Vergleich zu dem Farbtoner aus Beispiel 13, das ein scharf schmelzendes Polyesterharz als Bindeharz enthält. Tabelle 4 Ladungsbetrag Niedrige Temp./niedrig Feuchtig. Hohe Temp./hohe Feuchtigkeit Umweltunterschiede Beispiel (Cyan-Toner) Vergleichsbeispiel Feuchtig. = Feuchtigkeit Temp. = Temperatur
Wie oben hierin beschrieben, wird erfindungsgemäß ein Entwickler zur Verfügung gestellt, der in der Lage ist ein Bild von hoher Qualität zur Verfügung zu stellen, das eine gut Farbreproduzierbarkeit hat und in der Lage ist eine gute Umwelteigenschaft zu zeigen, selbst wenn die Umweltbedingungen geändert werden.

Beispiel 15

Polyesterharz, das mittels Kondensation von propoxidierten (propoxidized) Bisphenol und
Fumarsäure 100 Gewichtsteile
Phthalocyaninpigment 5 Gewichtsteile
Chromkomplex der Di-tertiären-butylsalicylsäure 4 Gewichtsteile
erhalten wurde.
Eine Mischung, die die obigen Bestandteile in vorgeschriebenen Mengen enthält, wurde ausreichend mittels eines Henschelmischers vorgemischt und dann in einer Dreiwalzenmühle zumindest zwei Mal schmelzgeknetet. Nach dem Abkühlen, wird das geknetet Produkt grob auf ungefähr 1-2 mm, unter Verwendung einer Hammermühle, zerkleinert und dann fein, mittels einer Feinmahlanlage, basierend auf einem Luftstrahlsystem, pulverisiert. Das fein pulverisierte Produkt wurde klassifiziert, um gefärbte Harzteilchen von 2-10 µm, die eine volumendurchschnittliche Teilchengröße von 7,8 µm haben, zu erhalten.
Die so erhaltenen Kolophonium (rosin) -Teilchen haben eine scheinbare Viskosität von 6,00 · 10&sup5; Poise (bei 90ºC) und 1,1 · 10&sup4; Poise (bei 100ºC).
100 Gewichtsteile der oben erwähnten gefärbten Harzteilchen wurden mit 0,6 Gewichtsteilen an feinem Aluminiumoxidpulver (Ladungsbetrag: +1,7 µc/g in bezug auf die unten beschrieben magnetischen Teilchen), das eine spezifische BET-Oberfläche von 100 m²/g hat und 0,4 Gewichtsteile an feinem Siliciumdioxidpulver (Ladungsbetrag: -85 µc/g), mittels äußerer Zugabe, gemischt, um einen Cyan-Toner zu erhalten.
6 Gewichtsteile des Cyan-Toners wurden mit 94 Gewichtsteilen an Cu-Zn-Fe-Basis - Ferritträger gemischt, der mit einem Styrol - Methylacrylsäure - 2-Ethylhexylmethacrylat Copolymer oberflächen-beschichtet ist, wobei eine Entwickler aus zwei Komponenten hergestellt wurde.
Die oben erwähnten gefärbten Harzteilchen wurden triboelektrisch geladen, um einen Ladungsbetrag von -32 µc/g zu haben, wenn sie unter Verwendung der obigen Ferritteilchen geladen wurden.
Fig. 3 ist eine graphische Darstellung, die eine Beziehung zwischen dem relativen volumetrischen Verhältnis (Q) und der Bilddichte zeigt, wenn der oben erwähnten Cyan- Entwickler verwendet wurde. Die Intensität des elektrischen Feldes, das hierin verwendet wird, betrug 2,56 (V/µm).
In Fig. 3 bedeutet "A" eine Beziehung bei einer Temperatur von 20ºC und einer relativen Feuchtigkeit von 10% (N/L-); "B" eine Beziehung bei einer Temperatur von 23ºC und einer Feuchtigkeit von 60% (N/N); und "C" eine Beziehung bei einer Temperatur von 30ºC und einer relativen Feuchtigkeit von 80% (H/H). Wie aus den Kurven dieser Figur verständlich wird, wenn Q kleiner als 15% ist, variiert die Bilddichte sehr, selbst mit einer geringen Änderung des relativen volumetrischen Verhältnisses Q, insbesondere unter einer Bedingung der niedrigen Feuchtigkeit. Zusätzlich wurde die Dicke der Entwicklerschicht, die auf der Oberfläche der Büchse 2 gebildet wird, als ganzes uneinheitlich und insbesondere auf der Halbtonfläche entstand das nicht einheitliche Bild. Falls das relative volumetrische Verhältnis Q 28,0% übersteigt, steigt der Grad der Bedeckung auf der Büchsenoberfläche mittels der magnetischen Bürste (magnetic brush) der Trägerteilchen, was zu einem verschleierten Hintergrund und einer Abnahme der Bilddichte führt, was der Behinderung der Entwicklerbewegung zwischen der Büchse 22 und dem photosensiblen Element 1 unter einem elektrischen Wechselfeld zuzuschreiben ist.
Der oben hergestellte Entwickler wurde in eine Entwicklungsvorrichtung, wie in Fig. 1 gezeigt eingefüllt, worin der Zwischenraum zwischen der Entwicklungsbüchse 22 und einer Schneideklinge 24 auf 650 µm gesetzt wurde. Die Entwicklungsvorrichtung wurde in eine Kopiermaschine (Handelsname: PC-10, hergestellt bei Canon K.K) eingebaut, die abgeändert wurde, um Umkehr-Entwicklung zu bewirken.
Bei der Kopiermaschine wurde der Zwischenraum zwischen der photosensiblen Trommel 1 (Außendurchmesser: 60 mm), die einen organischen Photoleiter (OPC) enthält und der Büchse 22 (Außendurchmesser: 20 mm) auf 350 µm gesetzt und das Umfangsgeschwindigkeits-Verhältnis σ zwischen der photosensiblen Trommel 1 und der Entwicklungsbüchse 22 wurde auf 1,5 gesetzt. Die photosensible Trommel 1 wurde geladen, um ein latentes Bildpotential von -600 V zu haben und wurde bildweise dem Licht ausgesetzt, um ein belichtetes latentes Bildpotential von -250 V zu haben. Bei der Entwicklung wurde eine Vormagnetisierungs-Spannung verwendet, die mittels einer Wechselstromspannung erhalten wird, die eine Frequenz von 1800 Hz und einen Peak zu Peak Wert von 1400 V bei einer Gleichstromspannung von -490 V hat. Bei einer derartigen Entwicklung beträgt das relative Volumenverhältnis Q 25,7 (%) und das die höchste elektrische Feldintensität F beträgt 2,69 (V/µm).
Unter Verwendung der oben erwähnten Kombination wurde ein sehr gutes Bild erhalten, das eine Anfangsbilddichte von 1,54 ohne Schleier oder dem Anhaften von magnetischen Teilchen hat.
Des weiteren falls aufeinanderfolgendes Kopieren von 3000 Blättern, unter normaler Temperatur - normaler Feuchtigkeit (23ºC, 60% Raumfeuchtigkeit) Bedingungen ausgeführt wurde, wurden sehr gute Bilder erhalten, die eine Bilddichte von 1,45-1,60 haben. Falls eine Farbdurchlässigkeit für OHP (Overhead-Projektor), unter Verwendung des oben erwähnten Entwicklers hergestellt wurde und das resultierende Projektionsbild beobachtet wurde, wurde ein scharfes Bild ohne Schatten, aufgrund der Anhaftung von magnetischen Teilchen, erhalten.
Des weiteren falls aufeinanderfolgendes Kopieren von 3000 auch unter niedriger Temperatur - niedriger Feuchtigkeit (15ºC, 10% Raumfeuchtigkeit) Bedingungen durchgeführt wurde, wurden gute Bilder erhalten, die eine Bilddichte von 1,40-1,50 haben. Falls aufeinanderfolgendes Kopieren in der gleichen Weise unter hoher Temperatur - hoher Feuchtigkeit (30 ºC, 80% Raumfeuchtigkeit) durchgeführt wurde, wurden gute Bilder erhalten, die eine Bilddichte von 1,48-1,65 haben und kein Tonerverschütten wurde beobachtet.

Beispiel 16

Ein Entwickler aus zwei Komponenten wurde in derselben Weise wie in Beispiel 15 hergestellt, mit der Ausnahme, daß feines Titanoxidpulver, das eine spezifische BET-Oberfläche von 50 m²/g hat (triboelektrischer Ladungsbetrag: -3,3 µc/g) als Fließfähigkeitsverbesserer, an Stelle von Aluminiumoxid verwendet wurde.
Der so hergestellte Entwickler wurde einem aufeinanderfolgenden Kopieren in derselben Weise wie in Beispiel 15 unterworfen. Als Ergebnis wurden gute Farbbilder erhalten.

Vergleichsbeispiel 5

Ein Entwickler aus zwei Komponenten wurde in derselben Weise wie in Beispiel 15 hergestellt, mit der Ausnahme, daß feines hydrophobes Pulver, das eine spezifische BET-Oberfläche von 200 m²/g hat, das mit Dimethyldichlorsilan (triboelektirscher Ladungsbetrag: -140 µc/g in bezug auf die magnetischen Teilchen, die in diesem Fall verwendet werden) behandelt wurde, als Fließfähigkeitsverbesserer verwendet wurde.
Der so hergestellte Entwickler wurde einem aufeinanderfolgenden Kopieren in derselben Weise wie in Beispiel 15 unterworfen. Als Ergebnis wurde die Bilddichte erniedrigt und Bildungleichheit geschah unter Bedingungen an niedriger Temperatur- niedriger Feuchtigkeit.

Beispiel 17

Ein gelber Toner, der eine volumendurchschnittliche Teilchengröße von 7,5 µm hat, wurde in derselben Weise wie in Beispiel 15 hergestellt, mit der Ausnahme, daß 3,5 Teile des C.I. Pigment Yellow 17 an Stelle von Phthalocyanin verwendet wurden.
Ein Magenta-Toner, der eine volumendurchschnittliche Teilchengröße von 7,6 µm hat, wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 15 hergestellt, mit der Ausnahme, daß 0,9 Teile an C.I. Solvent Red 4a und 1,0 Teile an C.I. Solvent 52 an Stelle des Phthalcyaninpigment verwendet wurden.
Des weiteren wurde ein schwarzer Toner, der eine volumendurchschnittliche Teilchengröße von 7,5 µm hat, in derselben Weise wie in Beispiel 15 hergestellt, mit der Ausnahme, daß 1,2 Teile an C.I. Pigment Yellow 17, 2,8 Teile an C.I. Pigment Red 5 und 1,5 Teile an C.I. Pigment Blue 15 an Stelle von Phthalocyanin Pigment verwendet wurden.
Die oben erwähnten gelben, magenta und schwarzen Toner und der in Beispiel 15 erhaltene Cyan-Toner wurden jeweils mit den in Beispiel 15 verwendeten magnetischen Teilchen gemischt, um Entwickler der jeweiligen Farben zu erhalten.
Diese Toner wurden bei einer Abänderung einer Ganzfarbenlaser-Kopiermaschine (Pixel, hergestellt bei Canon K.K) eingesetzt.
In diesem Fall wurde die photosensible Trommel geladen, um ein latentes Bildpotential von -550 V zu haben und wurde bildweise dem Licht ausgesetzt, um ein belichtetes latentes Bildpotential von -165 V zu haben. Bei der Entwicklung wurde eine Vormagnetisierungs-Spannung verwendet, die mittels einer Wechselstromspannung erhalten wird, die eine Frequenz von 2000 Hz und einen Peak zu Peak Wert von 1800 V bei einer Gleichstromspannung von -440 V hat. Bei einer derartigen Entwicklung beträgt das Umfangsverhältnis σ 1,75, das relative Volumenverhältnis Q betrug (23 ± 3) (%) und die höchste elektrische Feldintensität F beträgt 2,44 (V/µm).
Des weiteren hatten die jeweiligen gefärbten Harzteilchen eine Ladungsmenge wie folgt:
Gelbe Teilchen: -37 µc/g
Magenta Teilchen: -30 µc/g
Schwarze Teilchen: -35 µc/g.
Unter Verwendung der oben erwähnten Bedingungen wurden sehr gute ganzfarbige Bilder erhalten. Falls eine Farbdurchlässigkeit für OHP (Overhead Projektor), unter Verwendung des oben erwähnten Entwicklers hergestellt wurde und das resultierende Projektionsbild beobachtet wurde, wurde ein scharfes Bild ohne Schatten, aufgrund der Anhaftung von magnetischen Teilchen, erhalten.

Beispiel 18

Ein Entwickler aus zwei Komponenten wurde hergestellt und der Entwickler wurde einer Bilderzeugung in derselben Weise wie in Beispiel 15 unterworfen, mit der Ausnahme, daß magnetische Teilchen, die 6% an Teilchen von 35 µm oder kleiner enthalten, verwendet wurden. Als Ergebnis geschah unter hohen Temperatur - hohen Feuchtigkeitsbedingungen ein Reinigungsversagen, nachdem ungefähr 2300 Blätter kopiert wurden.

Beispiel 19

Ein Entwickler aus zwei Komponenten wurde hergestellt und der Entwickler wurde einer Bilderzeugung in derselben Weise wie in Beispiel 15 unterworfen, mit der Ausnahme, daß magnetische Teilchen, die 0,8% an Teilchen von 35 µm oder kleiner enthalten, verwendet wurden. Als Ergebnis geschah unter hohen Temperatur - hohen Feuchtigkeitsbedingungen ein Reinigungsversagen, aufgrund einer Tonerverstopfung, nachdem ungefähr 1800 Blätter kopiert wurden.
Bei der vorliegende Erfindung ist, weil ein spezieller Entwickler, wie oben beschrieben, verwendet wird, die triboelektrische Ladungsfähigkeit stabil und das Anhaften von magnetischen Teilchen kann geeigneter Weise verhindert werden. Des weiteren kann bei der vorliegenden Erfindung ,ein Farbbild von hoher Qualität, das frei von Schleier ist, selbst unter Bedingungen hoher Temperatur - hoher Feuchtigkeit und niedriger Temperatur - niedriger Feuchtigkeit, erhalten werden.

Beispiel 20

100 Gewichtsteile derselben cyangefärbten Harzteilchen, die in Beispiel 15 erhalten wurden, wurden mit 0,6 Gewichtsteilen an feinem Siliciumdioxidpulver (primäre Teilchengröße, die mittels Beobachtung mit einem Elektronenmikroskop gemessen wurde: 0,1-0,2 Mikrometer, Ladungsbetrag (A) = - 50 µc/g, Ladungsbetrag (B) = -30 µc/g B/A = 0,6) und 0,4 Gewichtsteilen an Aluminiumoxid (Ladungsbetrag: +1,7 µc/g) mittels äußerer Zugabe, gemischt, um einen Cyan-Toner herzustellen.
Der Farbtoner wurde in einer Menge von 6 Gewichtsteile mit Cu-Zn-Fe-Basis - Ferritträger (gewichtsdurchschnittliche Teilchengröße: 55 µm, Gewichtsverhältnis der Teilchen von 35 µm oder kleiner: 2,2%, Gewichtsverhältnis der Teilchen von 35-40 µm: 80%, Gewichtsverhältnis der Teilchen von 74 µm oder größer; 0.8) gemischt, die mit ungefähr 0,5 Gew.% von 50 : 50 (Gewicht)-Mischung aus Vinylidenfluorid-Tetrafluorethylen Copolymer und Styrolmethylmetacrylat-2-Ethylenhexylmethacrylat Copolymer beschichtet wurden, um eine Gesamtmenge von 100 Gewicht steilen zur Verfügung zu stellen, wobei ein Entwickler aus zwei Komponenten hergestellt wurde.
Fig. 5 ist eine graphische Darstellung, die eine Beziehung zwischen dem relativen volumetrischen Verhältnis (Q) und-der Bilddichte zeigt, wenn der oben erwähnten Cyan- Entwickler verwendet wurde. Die Intensität des elektrischen Feldes, das hierin verwendet wird, betrug 2,56 (V/µm).
In Fig. 5 bedeutet "A" eine Beziehung bei einer Temperatur von 20ºC und einer relativen Feuchtigkeit von 10% (N/L); "B" eine Beziehung bei einer Temperatur von 23 ºC und einer Feuchtigkeit von 60% (N/N); und "C" eine Beziehung bei einer Temperatur von 30ºC und einer relativen Feuchtigkeit von 80% (H/H). Wie aus den Kurven dieser Figur verständlich wird, wenn Q kleiner als 15% ist, variiert die Bilddichte sehr, selbst mit einer geringen Änderung des relativen volumetrischen Verhältnisses Q, insbesondere unter einer Bedingung der niedrigen Feuchtigkeit. Zusätzlich wurde die Dicke der Entwicklerschicht, die auf der Büchse 2 gebildet wird, als ganzes uneinheitlich und insbesondere auf der Halbtonfläche entstand das nichteinheitliche Bild. Falls das relative volumetrische Verhältnis Q 28,0% übersteigt, steigt der Grad der Bedeckung auf der Büchsenoberfläche mittels der magnetischen Bürste (magnetic brush) der Trägerteilchen, was zu einem verschleierten Hintergrund und einer Abnahme der Bilddichte führt, was der Behinderung der Entwicklerbewegung zwischen der Büchse 22 und dem photosensiblen Element 1 unter einem elektrischen Wechselfeld zuzuschreiben ist.
Der so hergestellte Entwickler wurde in eine Entwicklungsvorrichtung, wie in Fig. 1 gezeigt eingefüllt, worin der Zwischenraum zwischen der Entwicklungsbüchse 22 und einer Schneideklinge 24 auf 60 µm gesetzt wurde. Die Entwicklungsvorrichtung wurde in eine Farb-Kopiermaschine, unter Verwendung eines digitalen Entwicklungssystem und einem Umkehr-Entwicklungssystem (Handelsname: PIXEL, hergestellt bei Canon K.K) eingebaut, die abgeändert wurde, um eine Umkehr- Entwicklung zu bewirken.
Bei der Kopiermaschine wurde der Zwischenraum zwischen der photosensiblen Trommel 1 (Außendurchmesser: 60 mm), die einen organischen Photoleiter (OPC) enthält und der Büchse 22 (Außendurchmesser: 20 mm) auf 350 µm gesetzt und das Umfangsgeschwindigkeits-Verhältnis σ zwischen der photosensiblen Trommel 1 und der Entwicklungsbüchse 22 wurde auf 1,5 gesetzt. Die photosensible Trommel 1 wurde geladen, um ein latentes Bildpotential von -600 V zu haben und wurde bildweise dem Licht ausgesetzt, um ein belichtetes latentes Bildpotential von -250 V zu haben. Bei der Entwicklung wurde eine Vormagnetisierungs-Spannung verwendet, die mittels einer Wechselstromspannung erhalten wird, die eine Frequenz von 1800 Hz und einen Peak zu Peak Wert von 1400 V bei einer Gleichstromspannung von -490 V hat. Bei einer derartigen Entwicklung beträgt das relative Volumenverhältnis Q 25,7 (%) und die höchste elektrische Feldintensität F beträgt 2,69 (V/Mikrometer).
Unter Verwendung der oben erwähnten Kombination wurde ein sehr gutes Bild erhalten, das eine Anfangsbilddichte von 1,36 ohne Schleier oder dem Anhaften von magnetischen Teilchen hat.
Des weiteren falls aufeinanderfolgendes Kopieren durchgeführt wurde, wurden sehr gute Bilder erhalten, die eine Bilddichte von 1,3-1,45 haben. Falls eine Farbdurchlässigkeit für OHP (Overhead Projektor), unter Verwendung des oben erwähnten Entwicklers hergestellt wurde und das resultierende Projektionsbild beobachtet wurde, wurde ein scharfes Bild ohne Schatten, aufgrund der Anhaftung von magnetischen Teilchen, erhalten.
Des weiteren falls aufeinanderfolgendes Kopieren auch unter niedriger Temperatur - niedriger Feuchtigkeit (20ºC, 10 % Raumfeuchtigkeit) Bedingungen und unter hoher Temperatur - hoher Feuchtigkeit (30ºC, 80% Raumfeuchtigkeit) durchgeführt "wurde, wurden gute Bilder vom Anfangsstadium an erhalten.

Vergleichsbeispiel 6

Ein Entwickler aus zwei Komponenten wurde hergestellt und der resultierende Entwickler wurde einer Bilderzeugung in derselben Weise wie in Beispiel 20 unterworfen, mit der Ausnahme, daß feines Siliciumdioxidpulver, das mit Dimethyldichlorsilan (Ladungsbetrag: -119 µc/g, Ladungsbetrag (B) = -285 µc/g , B/A = 2,4) behandelt wurde, an Stelle von dem, das mit Hexamethylsilazan behandelt wurde, verwendet wurde.
Als Ergebnis wurde die Bilddichte erniedrigt und Bildungleichheit entstand unter Bedingungen an niedriger Temperatur- niedriger Feuchtigkeit.
Des weiteren wurde Farbdurchlässigkeit für OHP (Overhead-Projektor), unter Verwendung des oben erwähnten Entwicklers hergestellt und das resultierende Projektionsbild wurde beobachtet, wobei schwarze Punkte gefunden wurden, die aus dem Anhaften von Träger herstammen.

Vergleichsbeispiel 7

Ein Entwickler aus zwei Komponenten wurde hergestellt und der resultierende Entwickler wurde einer Bilderzeugung in derselben Weise wie in Beispiel 20 unterworfen, mit der Ausnahme, daß feines Siliciumdioxidpulver, das mit Siliconöl (Ladungsbetrag: -160 µc/g, Ladungsbetrag (B) = -180 µc/g, B/A = 1,3) behandelt wurde, an Stelle von dem, das mit Hexamethylsilazan behandelt wurde, verwendet wurde.
Als Ergebnis wurden Bildfehler, die von Trägeranhaftungen stammen, zu der Zeit von 1000 Blättern unter Bedingungen von niedriger Temperatur - niedriger Feuchtigkeit beobachtet.

Claims

1. Bilderzeugungsverfahren, umfassend:

Bereitstellen eines Entwicklers, der mindestens farbige Harzteilchen (37), einen Fließfähigkeitsverbesserer und magnetische Teilchen (27) umfaßt; Zuführen des Entwicklers zu einer Oberfläche eines Entwickler-tragenden Elements (22), das gegenüberliegend zu einem Element (1) zum Tragen eines latenten Bildes angeordnet ist, auf dem sich ein elektrostatisches latentes Bild befindet;

Tragen des Entwicklers auf der Oberfläche des Entwicklertragenden Elements (22); und

Entwickeln des elektrostatischen latenten Bildes auf dem Element zum Tragen des latenten Bildes mit dem Entwickler in einer Entwicklungszone (102), in der das Element zum Tragen des latenten Bildes gegenüberliegend zu dem Entwicklertragenden Element angeordnet ist, unter Bildung eines Toner- Bildes;

wobei die farbigen Harzteilchen eine Teilchengröße im Volumenmittel von 4 bis 10 µm haben und eine Teilchengrößenverteilung auf Volumenbasis haben, so daß sie 1 Vol.-% oder weniger Teilchen mit einer Teilchengröße von 20,2 µm oder größer enthalten, und der Fließfähigkeitsverbesserer eine triboelektrische Ladungscharakteristik hat, so daß er einen Absolutwert der triboelektrischen Ladungsmenge von 100 µc/g oder kleiner in Bezug auf die magnetischen Teilchen bereitstellt und wobei ein elektrisches Wechselfeld mit einer AC-Komponente und einer DC-Komponente an die Entwicklungszone angelegt wird, und wobei die maximale elektrische Feldstärke F (V/µm), die in dem minimalen Zwischenraum G (µm) zwischen der Oberfläche des Entwickler-tragenden Elements (22) und der Oberfläche des Elements (1) zum Tragen des elektrostatischen latenten Bildes gebildet wird, die folgenden Beziehungen erfüllt:

1,5 ≤ F ≤ 3,5 und

F = ( VppMax/2 + VDC-VL )/G,

worin VL(V) das Potential des elektrostatischen Bildbereichs (d. h. den Bereich, in dem Bildbelichtung bereitgestellt wird) bezeichnet, VDC(V) die Spannung der DC-Komponente des elektrischen Wechselfelds mit derselben Polarität wie der von VL bezeichnet, und VppMax(V) die Spannung am Punkt des maximalen angelegten elektrischen Feldes bezeichnet, der an der entgegengesetzten Stelle zu dem Bildbereichspotential VL in bezug auf VDC ist; die Frequenz ν (KHz) des elektrischen Wechselfelds 0,8 ≤ ν ≤ 3,0 erfüllt; das relative volumetrische Verhältnis Q (%) der magnetischen Teilchen 15,0 < Q < 45,0 erfüllt; und das Verhältnis σ zwischen der Umfangsgeschwindigkeit des Entwickler-tragenden Elements und der des Elements zum Tragen des elektrostatischen Bildes in der Entwicklungszone 1,2 ≤ σ ≤ 2,5 erfüllt.

2. Bilderzeugungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die farbigen Harzteilchen eine Verteilung auf Volumenbasis haben, so daß sie 1 Vol.-% oder weniger Teilchen mit einer Teilchengröße von 16,0 µm oder darüber enthalten.

3. Bilderzeugungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die farbigen Harzteilchen mit mindestens zwei Sorten von Fließfähigkeitsverbesserern mit einem Absolutwert der triboelektrischen Ladungsmenge von 100 µc/g oder kleiner vermischt worden sind.

4. Bilderzeugungsverfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens zwei Sorten von Fließfähigkeitsverbesserern einen ersten Fließfähigkeitsverbesserer umfassend hydrophiles anorganisches Oxid und einen zweiten Fließfähigkeitsverbesserer umfassend ein hydrophobes anorganisches Oxid umfassen.

5. Bilderzeugungsverfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Fließfähigkeitsverbesserer die folgenden Bedingungen erfüllt:

0,5 ≤ B/A ≤ 2, und

15 ≤ A ≤ 100,

worin A eine triboelektrische Ladungsmenge des zweiten Fließfähigkeitsverbesserers bezeichnet, wenn mit den magnetischen Teilchen gegenseitig 60 mal vermischt, und B eine triboelektrische Ladungsmenge des zweiten Fließfähigkeitsverbesserers bezeichnet, wenn mit den magnetischen Teilchen gegenseitig 30 000 mal vermischt.

6. Bilderzeugungsverfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Entwickler die magnetischen Teilchen, die farbigen Harzteilchen, b Gew.-% (bezogen auf die farbigen Harzteilchen) eines ersten Fließfähigkeitsverbesserers umfassend ein hydrophiles anorganisches Oxid B und a Gew.-% (bezogen auf die farbigen Harzteilchen) eines zweiten Fließfähigkeitsverbesserers umfassend ein hydrophobes anorganisches Oxid A umfaßt; wobei das hydrophile anorganische Oxid B einen Absolutwert der triboelektrischen Ladungsmenge von 20 µc/g oder darunter und eine spezifische Oberfläche (SB) nach BET von 30 bis 200 m²/g hat; wobei das hydrophobe anorganische Oxid A eine triboelektrische Ladungsmenge von 50 bis 100 µc/g und eine spezifische Oberfläche (SA) nach BET von 80 bis 300 m²/g hat; und die spezifischen Oberflächen SA und SB und die Mengen a und b die folgenden Bedingungen erfüllen:

SA ≥ SB,

a ≥ b, und

0,3 ≤ (a+b) ≤ 1,5.

7. Bilderzeugungsverfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Fließfähigkeitsverbesserer Aluminiumoxid oder Titanoxid umfaßt und der zweite Fließfähigkeitsverbesserer hydrophobes Siliziumdioxid umfaßt.

8. Bilderzeugungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetischen Teilchen eine Teilchengröße im Gewichtsmittel von 35 bis 65 µm und solch eine Verteilung auf Gewichtsbasis haben, daß sie 1 bis 5 Gew.-% magnetische Teilchen mit einer Teilchengröße von unter 35 µm enthalten, 5-bis 20 Gew.-% magnetische Teilchen mit einer Teilchengröße von 35 bis 43 µm und 1 Gew.-% oder weniger magnetische Teilchen mit einer Teilchengröße von 75 µm oder darüber enthalten.

9. Bilderzeugungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die farbigen Harzteilchen eine Verteilung auf Zahlenbasis haben, so daß sie 15 bis 40 Zahlen-% Teilchen mit einer Teilchengröße von 5 µm oder darunter enthalten; eine Verteilung auf Volumenbasis haben, so daß sie 0,1 bis 5,0 Volumen-% Teilchen mit einer Teilchengröße von 12,7 bis 16 µm haben und 1,0 Vol.-% oder weniger Teilchen mit einer Teilchengröße von 16 µm oder darunter haben; und Teilchen mit einer Teilchengröße von 6,35 bis 10,1 µm die folgende Formel der Teilchengrößenverteilung der farbigen Harzteilchen erfüllen:

9 ≤ (Vx )/N ≤ 14,

worin V den Volumenprozentsatz der Teilchen mit einer Teilchengröße von 6,35 bis 10,1 µm in der Verteilung auf Volumenbasis bezeichnet, N den Zahlenprozentsatz der Teilchen mit einer Teilchengröße von 6,35 bis 10,1 µm in der Verteilung auf Zahlenbasis bezeichnet und die Teilchengröße im Volumenmittel der farbigen Harzteilchen bezeichnet.

10. Bilderzeugungsverfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischungspulver (Toner) mit den farbigen Harzteilchen und dem Fließfähigkeitsverbesserer einen Agglomerationsgrad von 25% oder weniger, eine scheinbare Dichte von 0,2 bis 0,8 g/cm³, eine scheinbare Viskosität von 10&sup4; bis 5·10&sup5; Poise bei 100ºC und 5·10&sup4; bis 5·10&sup6; Poise bei 90ºC und einen Wärme-Absorptionspeak nach DSC von 58 bis 72ºC hat.

11. Bilderzeugungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die farbigen Harzteilchen in dem Entwickler in einer Menge von 2,0 bis 12 Gew.-% enthalten sind.

12. Bilderzeugungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetischen Teilchen mit einem Harz beschichtete Ferritteilchen umfassen, die eine Resistivität von 10&sup7; ohm·cm oder mehr haben.

13. Bilderzeugungsverfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetischen Teilchen eine Resistivität von 10&sup8; ohm·cm oder mehr haben.

14. Bilderzeugungsverfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetischen Teilchen eine maximale Magnetisierung von 55 bis 75 emu/g haben.

15. Bilderzeugungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die maximale elektrische Feldstärke 1,5 bis 3,0 (V/µm) ist.

16. Bilderzeugungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung VL(V) und die DC-Komponente VDC(V) der Vorspannung die folgende Bedingung erfüllen:

50 ≤ VDC-VL ≤ 200.

17. Bilderzeugungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Entwickler in der Entwicklungszone ein relatives volumetrisches Verhältnis (Q) hat, das durch die folgende Formel, die 15,0 ≤ Q ≤ 28,0 erfüllt, dargestellt ist und das elektrische Wechselfeld eine Frequenz (ν(KHz)) hat, die 0,8 ≤ ν ≤ 2,2 erfüllt;

Q(%) = M/h · 1/φ · C/(T+C) · σ · 100,

worin M (g/cm²) die Menge des Entwicklers pro Einheitsfläche der Oberfläche des Entwickler-tragenden Elements bezeichnet, h (cm) die Höhe des Entwicklungszonenraums bezeichnet, φ (g/cm³) die wahre Dichte der magnetischen Teilchen bezeichnet, C das Gewicht der magnetischen Teilchen bezeichnet, T das Gewicht der Mischung der farbigen Harzteilchen und des Fließfähigkeitsverbesserers bezeichnet und σ das relative Geschwindigkeitsverhältnis zwischen dem Entwickler-tragenden Element und dem Element zum Tragen des latenten Bildes bezeichnet.