DE69309801T2 - Trägerteilchen für die Elektrophotographie, Zweikomponententypentwickler und Bildherstellungsverfahren - Google Patents
Trägerteilchen für die Elektrophotographie, Zweikomponententypentwickler und BildherstellungsverfahrenInfo
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Description
- Die Erfindung bezieht sich auf einen Träger zur Verwendung in der Elektrofotografie, der mit einem Toner gemischt werden soll, um einen Entwickler zur Entwicklung eines elektrostatischen, latenten Bildes auszumachen, sie bezieht sich auf einen Entwickler vom Zweikomponententyp, der den Träger enthält, und auf ein Bildgebungsverfahren, das den Entwickler verwendet.
- Bisher wurden in den US-Patenten Nrr. 2 297 691, 3 666 363, 4 071 369 und dergleichen verschiedene elektrofotografische Verfahren offenbart. In diesen Verfahren wird ein elektrostatisches, latentes Bild auf einer lichtleitenden Schicht durch Bestrahlen mit einem Lichtbild, das einem Original entspricht, erzeugt, und dann werden im Fall der normalen Entwicklung gefärbte feine Teilchen, die Toner genannt werden, mit einer Ladungspolarität, die der des latenten Bildes entgegengesetzt ist, an das latente Bild angeheftet, um das latente Bild zu entwickeln. Danach wird das sich ergebende Tonerbild, nachdem es auf ein Übertragungsmaterial, wie zum Beispiel Papier oder einen Kunstharzfilm, je nach Wunsch übertragen wurde, zum Beispiel durch Erhitzen, Pressen oder Erhitzen und Pressen oder mit Lösungsmitteldampf fixiert, um eine Kopie zu erhalten.
- Im Schritt der Entwicklung des latenten Bildes werden Tonerteilchen, die auf eine Polarität aufgeladen wurden, die der des latenten Bildes entgegengesetzt ist, durch eine elektrostatische Kraft angezogen, wodurch sie dazu gebracht werden, auf dem latenten Bild festzuhaften (alternativ werden im Falle der Umkehrentwicklung Tonerteilchen mit einer triboelektrischen Ladung der gleichen Polarität wie der des latenten Bildes verwendet). Im allgemeinen können die Verfahren zur Entwicklung eines elektrostatischen, latenten Bildes mit einem Toner in ein Entwicklungsverfahren unter Verwendung eines Entwicklers vom Zweikomponententyp, der aufgebaut wird durch Mischen einer kleinen Menge eines Toners mit einem Träger, und ein Entwicklungsverfahren unter Verwendung eines Entwicklers vom Einkomponententyp, der nur aus einem Toner besteht, ohne einen Träger zu enthalten, eingeteilt werden.
- Die elektrofotografischen Verfahren haben ein zufriedenstellendes Niveau zur Verwendung beim Kopieren von Dokumenten erreicht, aber es besteht immer noch der Wunsch nach Verbesserung, um zum Beispiel eine noch höhere Bildqualität bereitzustellen. Zum Beispiel wird immer noch versucht, die elektrofotografischen Verfahren zur Bereitstellung eines Vollfarbbildes im Hinblick auf die Bildqualität oder das Qualitätsniveau durch verschiedene Einrichtungen, die die digitale Bildverarbeitung und das Anlegen eines elektrischen Wechselfeldes einschließen, zum Zeitpunkt der Entwicklung zu verbessern angesichts der Fortschritte in der Computertechnologie, der Fernsehtechnologie mit hoher Auflösung und dergleichen.
- Bisher wurde der Entwickler vom Zweikomponententyp zur Bereitstellung eines Vollfarbbildes verwendet. Im allgemeinen kann der Träger, der den Entwickler vom Zweikomponententyp ausmacht, eingeteilt werden in einen leitfähigen Träger, der durch Eisenpulver dargestellt ist, und einen isolierenden Träger, der durch Beschichten der Oberfläche von Teilchen aus zum Beispiel Eisenpulver, Nickelpulver oder Ferritpulver mit einem isolierenden Harz gebildet wird. Wenn ein elektrisches Wechselfeld angelegt wird, um eine hohe Bildqualität zu erhalten, entweicht eine Ladung langsam durch einen Träger, wodurch das Potential eines latenten Bildes abgeschwächt wird, wenn der Träger einen niedrigen spezifischen elektrischen Widerstand aufweist, weshalb kein gutes entwickeltes Bild erhalten werden kann. Entsprechend muß der spezifische elektrische Widerstand eines Trägers wenigstens ein bestimmtes Niveau aufweisen. In dem Fall, in dem ein Trägerkern leitfähig ist, ist der Trägerkern bevorzugt beschichtet. Ein Ferrit mit einem bis zu einem gewissen Ausmaß hohen spezifischen Widerstand ist bisher als Kernmaterial bevorzugt.
- Da Eisenpulver einen starken Magnetismus aufweist, wird im allgemeinen eine magnetische Bürste, die durch einen Entwickler gebildet wird, der das Eisenpulver als Träger enthält, in einem Bereich zur Entwicklung eines latenten Bildes mit einem Toner, der im Entwickler enthalten ist, gehärtet, wodurch ein Bürstenbild oder ein grobes Bild erzeugt wird. Als Ergebnis ist es schwer, ein mit hoher Qualität entwickeltes Bild zu erhalten. So wurde auch deshalb ein Ferrit bevorzugt verwendet, um ein hochqualitatives Bild bereitzustellen, indem eine magnetische Kraft eines verwendeten Trägers verringert wurde.
- Um ein hochqualitatives Bild zu erzeugen, wurde in der offengelegten japanischen Patentanmeldung JP-A 59-104663 vorgeschlagen, einen Träger zu verwenden, der eine Sättigungsmagnetisierung von maximal 50 emu/cm³ aufweist, um gute entwickelte Bilder bereitzustellen, die frei von Bürstenbildern sind. In diesem Fall wird, da der Wert der Sättigungsmagnetisierung des Trägers allmählich verringert wird, eine bessere Wiedergabefähigkeit für dünne Linien erhalten, aber es wird auf der anderen Seite ein Phänomen erkennbar beobachtet, das darin besteht, daß der Träger übertragen wird und an einem Element zum Tragen eines elektrostatischen, latenten Bildes, wie zum Beispiel einer lichtempfindlichen Trommel, anhaftet, da sich der Träger von einem magnetischen Pol wegbewegt (im folgenden als "Trägerkleben" bezeichnet).
- JP-A 4-3868 offenbart einen harten Ferritträger mit einer Koerzitivkraft von wenigstens 300 G (Gauß). Wenn allerdings ein solcher harter Ferritträger verwendet wird, vergrößern sich bei einer Entwicklungsvorrichtung, die den harten Ferritträger einschließt, unvermeidlich die Abmessungen. Um eine Farbkopiermaschine kleiner Bauart mit hoher Qualität zu verwirklichen, ist es bevorzugt, daß ein Entwickler tragendes Element verwendet wird, das einen festen magnetischen Kern verwendet. In diesem Fall verursachte der vorstehend erwähnte, harte Ferritträger mit hoher Koerzitivkraft ein Problem schlechter Trägereigenschaften (oder Transportiereigenschaften) aufgrund seiner Selbstagglomeriereigenschaften.
- Weiter offenbarte JP-A 2-88429 einen harten Ferritträger mit einer Phase mit Spinellstruktur und einer Phase mit Magnetoplumbitstruktur, der ein Element der Lanthanoidenreihe enthielt. Dieser Träger weist allerdings zusätzlich zum vorstehend erwähnten Problem den Nachteil auf, daß eine Entwicklungsbedingung in einem Entwicklungssystem gestört wird, in dem ein elektrisches Wechselfeld zur Bereitstellung eines hochqualitativen Bildes angelegt wird, da der Träger eine elektrische Leitfähigkeit aufweist und so eine Ladung langsam durch den Träger austritt.
- Entsprechend ist es wichtig, daß der im Entwicklungssystem, das ein elektrisches Wechselfeld einsetzt, verwendete Träger wenigstens ein bestimmtes Niveau für den spezifischen Widerstand aufweist.
- Wie vorstehend beschrieben, ist es wünschenswert, einen Träger zur Verwendung in der Elektrofotografie bereitzustellen, der in der Lage ist, ein hochqualitatives Bild bereitzustellen und insbesondere ein Bild mit einer guten Wiedergabefähigkeit im Glanzlichtbereich, während Trägerkleben unterdrückt wird.
- Eine allgemeine Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Träger zur Verwendung in der Elektrofotografie, einen Entwickler vom Zweikomponententyp und ein Bildgebungsverfahren bereitzustellen, die die vorstehend erwähnten Probleme gelöst haben.
- Insbesondere besteht eine Aufgabe der Erfindung darin, einen Träger zur Verwendung in der Elektrofotografie, einen Entwickler vom Zweikomponententyp und ein Bildgebungsverfahren bereitzustellen, die in der Lage sind, eine Entwicklung getreu einem Original, daß heißt, einem latenten Bild, durchzuführen.
- Eine andere Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Träger zur Verwendung in der Elektrofotografie, einen Entwickler vom Zweikomponententyp und ein Bildgebungsverfahren bereitzustellen, die eine hervorragende Auflösung, eine hervorragende Wiedergabefähigkeit im Glanzlichtbereich und eine hervorragende Wiedergabefähigkeit für dünne Linien aufweisen.
- Eine andere Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Träger zur Verwendung in der Elektrofotografie, einen Entwickler vom Zweikomponententyp und ein Bildgebungsverfahren bereitzustellen, die in der Lage sind, ein hochqualitatives entwickeltes Bild bereitzustellen, ohne daß Trägerkleben verursacht wird, selbst wenn unter Verwendung eines elektrischen Wechselfeldes entwickelt wird.
- Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Träger zur Verwendung in der Elektrofotografie, einen Entwickler vom Zweikomponententyp und ein Bildgebungsverfahren bereitzustellen, die in der Lage sind, in einer Entwicklungsvorrichtung mit kleinen Abmessungen angewendet zu werden, die ein Entwickler tragendes Element verwendet mit einem Entwickler vom Typ mit festem magnetischem Kern, um ein hochqualitatives Bild zu erhalten.
- Noch eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Träger zur Verwendung in der Elektrofotografie, einen Entwickler vom Zweikomponententyp und ein Bildgebungsverfahren bereitzustellen, die in der Lage sind, ein hochqualitatives Bild beizubehalten, das frei von Verschlechterung der Bildqualität ist, selbst wenn eine Kopierprüfung mit einer großen Anzahl von Blättern durchgeführt wird.
- Gemäß der Erfindung wird ein Träger für einen elektrofotografischen Entwickler bereitgestellt, der Trägerteilchen mit einer mittleren Teilchengröße von 5 bis 100 µm umfaßt, worin der Träger eine Schüttdichte von maximal 3,0 g/cm³ besitzt und folgende magnetische Eigenschaften aufweist: Eine Magnetisierung von 30×10³ bis 150×10³ A/m (30 bis 150 emu/cm³) bei einer magnetischen Feld stärke von 1000×10³/4π A/m (1000 Oe [Oersted]), eine Magnetisierung (Restmagnetisierung r) von wenigstens 25×10³ A/m (25 emu/cm³) bei einer magnetischen Feldstärke von 0 A/m (0 Oe), eine Koerzitivkraft von weniger als 300×10³/4π A/m (300 Oe) und eine Beziehung von:
- &sub1;&sub0;&sub0;&sub0; - &sub3;&sub0;&sub0; / &sub1;&sub0;&sub0;&sub0; ≤ 0,40
- worin &sub1;&sub0;&sub0;&sub0; und &sub3;&sub0;&sub0; Magnetisierungen unter magnetischen Feldstärken von 1000×10³/4π A/m (1000 Oe) beziehungsweise 300×10³/4π A/m (300 Oe) bedeuten.
- In der gesamten Beschreibung und den Zeichnungen sollten folgende Einheitsumwandlungen durchgeführt werden:
- 1 Oe = 10³/4π A/m, und 1 emu/cm³ = 10³ A/m.
- Gemäß der Erfindung wird weiter ein elektrofotografischer Entwickler vom Zweikomponententyp bereitgestellt, der einen Toner und einen Träger umfaßt, wobei der Träger Trägerteilchen mit einer mittleren Teilchengröße von 5 bis 100 µm umfaßt, worin der Träger eine Schüttdichte von maximal 3,0 g/cm³ besitzt und folgende magnetische Eigenschaften aufweist: Eine Magnetisierung von 30×10³ bis 150×10³ A/m (30 bis 150 emu/cm³) bei einer magnetischen Feld stärke von 1000×10³/4π A/m (1000 Oe), eine Magnetisierung (Restmagnetisierung r) von wenigstens 25×10³ A/m (25 emu/cm³) bei einer magnetischen Feldstärke von 0 A/m (0 Oe), eine Koerzitivkraft von weniger als 300×10³/4π A/m (300 Oe) und eine Beziehung von:
- &sub1;&sub0;&sub0;&sub0; - &sub3;&sub0;&sub0; / &sub1;&sub0;&sub0;&sub0; ≤ 0,40
- worin &sub1;&sub0;&sub0;&sub0; und &sub3;&sub0;&sub0; Magnetisierungen unter magnetischen Feldstärken von 1000×10³/4π A/m (1000 Oe) beziehungsweise 300×10³/4π A/m (300 Oe) bedeuten. Gemäß der Erfindung wird weiter ein elektrofotografisches Bildgebungsverfahren bereitgestellt, das folgendes umfaßt:
- Transportieren eines Entwicklers vom Zweikomponententyp, der einen Toner und einen magnetischen Träger umfaßt und auf einem Entwickler tragenden Element getragen wird, zu einer Entwicklungsstation, und
- Bilden einer magnetischen Bürste aus dem Entwickler in einem magnetischen Feld, das von einem magnetischen Entwicklungspol gebildet wird, der im Inneren des Entwickler tragenden Elementes angeordnet ist, an der Entwicklungsstation und Bringen der magnetischen Bürste in Kontakt mit einem elektrostatischen, latenten Bild, das auf einem Element zum Tragen des latenten Bildes getragen wird, wodurch das elektrofotografische, latente Bild entwickelt wird, wodurch ein Tonerbild erzeugt wird,
- wobei der Träger Trägerteilchen mit einer mittleren Teilchengröße von 5 bis 100 µm umfaßt, worin der Träger eine Schüttdichte von maximal 3,0 g/cm³ besitzt und folgende magnetische Eigenschaften aufweist: Eine Magnetisierung von 30×10³ bis 150×10³ A/m (30 bis 150 emu/cm³) bei einer magnetischen Feldstärke von 1000×10³/4π A/m (1000 Oe), eine Magnetisierung (Restmagnetisierung r) von wenigstens 25×10³ A/m (25 emu/cm³) bei einer magnetischen Feldstärke von 0 A/m (0 Oe), eine Koerzitivkraft von weniger als 300×10³/4π A/m (300 Oe) und eine Beziehung von:
- &sub1;&sub0;&sub0;&sub0; - &sub3;&sub0;&sub0; / &sub1;&sub0;&sub0;&sub0; ≤ 0,40
- worin &sub1;&sub0;&sub0;&sub0; und &sub3;&sub0;&sub0; Magnetisierungen unter magnetischen Feldstärken von 1000×10³/4π A/m (1000 Oe) beziehungsweise 300×10³/4π A/m (300 Oe) bedeuten.
- Diese und andere Aufgaben, Besonderheiten und Vorteile der Erfindung werden offensichtlicher bei Betrachtung der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen.
- Fig. 1 ist eine grafische Darstellung, die charakteristische magnetische Kurven Magnetisierungskurven) eines Trägers zeigt, wobei ein externes magnetisches Feld (in Oe) auf der Abszisse und eine Magnetisierung pro Volumeneinheit des Trägers auf der Ordinate aufgetragen ist.
- Fig. 2 ist eine grafische Darstellung, die Hysteresekurven (charakteristische magnetische Kurven) des erfindungsgemäßen Trägers, eines weichen Ferritträgers und eines harten Ferritträgers darstellt.
- Fig. 3 ist eine grafische Darstellung, die zwei Magnetisierungskurven des in Beispiel 1 verwendeten Trägers vor beziehungsweise nach der Magnetisierung zeigt.
- Fig. 4 ist eine grafische Darstellung, die Magnetisierungskurven gemeinsam mit Werten des Ausdruckes ( &sub1;&sub0;&sub0;&sub0; - &sub3;&sub0;&sub0;)/ &sub1;&sub0;&sub0;&sub0; als Parameter zeigt.
- Fig. 5 ist eine schematische Ansicht, die eine Meßvorrichtung für den spezifischen elektrischen Widerstand zeigt.
- Fig. 6 ist eine schematische Ansicht einer Entwicklungsvorrichtung und einer lichtempfindlichen Trommel.
- Fig. 7 ist eine grafische Darstellung, die Magnetisierungskurven der Träger, die in Beispiel 5 und den Vergleichsbeispielen 6 und 7 verwendet wurden, gemeinsam mit Werten des Ausdruckes ( &sub1;&sub0;&sub0;&sub0; - &sub3;&sub0;&sub0;)/ &sub1;&sub0;&sub0;&sub0; als Parameter zeigt.
- Fig. 8 ist eine grafische Darstellung, die Magnetisierungskurven der Träger, die in Beispiel 19 und den Vergleichsbeispielen 9 und 10 verwendet wurden, gemeinsam mit Werten des Ausdruckes ( &sub1;&sub0;&sub0;&sub0; - &sub3;&sub0;&sub0;)/ &sub1;&sub0;&sub0;&sub0; als Parameter zeigt.
- Fig. 9 ist eine schematische Ansicht eines Ausrichtungszustandes des erfindungsgemäßen Trägers, worin ein magnetisches Material bezeichnet wird durch nadelartige Teilchen, die parallel zur Richtung eines angelegten magnetischen Feldes (dargestellt durch einen Pfeil) ausgerichtet sind, und Winkel von +15 Grad und -15 Grad zum Messen eines Ausrichtungsgrades sind auch dargestellt.
- Fig. 10 ist eine grafische Darstellung, die Magnetisierungskurven von Trägern darstellt, die in Beispiel 19 und den Vergleichsbeispielen 11 und 13 verwendet wurden.
- Fig. 11 ist eine schematische Ansicht eines Ausrichtungszustandes des erfindungsgemäßen Trägers, worin ein magnetisches Material bezeichnet wird durch nadelartige Teilchen, die parallel zur Richtung eines angelegten magnetischen Feldes (dargestellt durch einen Pfeil) ausgerichtet sind, und Winkel von +15 Grad und -15 Grad zum Messen eines Ausrichtungsgrades sind auch dargestellt.
- Fig. 12 ist eine grafische Darstellung, die Magnetisierungskurven von Trägern, die in Beispiel 18 und den Vergleichsbeispielen 11 und 13 verwendet wurden, gemeinsam mit Werten des Ausdruckes ( &sub1;&sub0;&sub0;&sub0; - &sub3;&sub0;&sub0;)/ &sub1;&sub0;&sub0;&sub0; als Parameter zeigt.
- Die Gründe, warum der erfindungsgemäße Träger die vorstehend genannten Probleme konventioneller Träger lösen kann und eine Entwicklung getreu einem Original (daß heißt, einem latenten Bild) bewirken kann, während das Trägerkleben unterdrückt wird, kann wie folgt angenommen werden.
- Um eine Entwicklung getreu einem latenten Bild zu bewirken, ist es wichtig, eine Magnetisierung (Magnetisierungsintensität) von 30 bis 150 emu/cm³ im Träger an einem magnetischen Entwicklungspol unter Anlegen eines magnetischen Feldes bereitzustellen. Im allgemeinen beträgt die Stärke des magnetischen Feldes am magnetischen Entwicklungspol etwa 1000 Oe. In diesem Fall wird, wenn der Träger dazu gebracht wird, eine relativ kleine Magnetisierung (daß heißt, 30 bis 150 emu/cm³) aufzuweisen, eine magnetische Bürste aus einem Entwickler, der den Träger enthält, kürzer, dichter und weicher, was es ermöglicht, die vor stehend erwähnte Entwicklung getreu dem latenten Bild zu bewirken. Insbesondere in dem Fall, in dem ein elektrisches Wechselfeld, das den Entwickler in Schwingung versetzt, an eine Entwicklungsstation angelegt wird, um die Entwicklung zu bewirken, wird die Wirksamkeit der Entwicklung verbessert, wodurch eine sehr getreue Entwicklung erreicht wird, da die magnetische Bürste kürzer, dichter und weicher wird, wie vorstehend beschrieben. Der Grund, warum der erfindungsgemäße Träger die Verschlechterung der Bildqualität verhindem kann und das Beibehalten von hochqualitativen Bildern, wie sie im Anfangszustand erhalten werden, für lange Zeit ermöglichen kann, kann den Eigenschaften zugeschrieben werden, daß ein Entwickler vom Zweikomponententyp, der einen solchen Träger mit einer schwachen Magnetisierung enthält, wenn er auf einen Entwicklungszylinder angewendet wird, der einen festen Magneten enthält, weiche Trägerbürsten bereitstellt, die in der Nachbarschaft des Steuerelementes ein schwaches magnetisches Feld auf einander ausüben und so keine wesentliche Scherkraft auf den Toner ausüben.
- Als Ergebnis weiterer Untersuchungen wurde gefunden, daß das Trägerkleben leicht auftritt in einem magnetischen Feld von 0 bis 300 Oe und, wenn die Trägermagnetisierung zu dieser Zeit genügend hoch ist bis zu einem bestimmten Pegel, wird das Trägerkleben nicht verursacht oder nicht leicht verursacht. Das Trägerkleben wird auch beeinflußt durch die Bedingung der Entwicklungsvorspannung und wird leichter verursacht im Fall der Entwicklung unter Anlegen eines magnetischen Wechselfeldes als im Fall der Entwicklung unter Anlegen eines elektrischen Gleichspannungsfeldes, wenn der Träger eine solche Ladung aufweist, daß eine magnetische Kraft erforderlich ist, um den Träger auf dem Entwicklungszylinder zu behalten. Entsprechend ist das vorstehend genannte Magnetisierungsniveau unter Einwirken des elektrischen Feldes erforderlich zum Unterdrücken des Trägerklebens. In der Erfindung wird, wie durch eine in Fig. 1 gezeigte Magnetisierungskurve dargestellt, ein Träger, der eine vergrößerte Magnetisierung bei 0 bis 300 Oe zeigt, während er eine geringere Magnetisierung bei 1000 Oe und einem &sub1;&sub0;&sub0;&sub0; von 30 bis 150 emu/cm³ zeigt im Vergleich zu einem konventionellen Träger, eingesetzt, um das Trägerkleben zu verhindern, während hochqualitative Bilder erhalten werden.
- Ein magnetisches Material mit einer großen Restmagnetisierung ist im allgemeinen ein Material, das auch eine großen Koerzitivkraft zeigt, wie zum Beispiel ein harter Ferrit, der als Permanentmagnet verwendet wird. Weiter zeigt ein Träger, der eine große Restmagnetisierung zeigt, leicht eine schlechte Mischeingenschaft mit einem Toner und verursacht ein Versagen beim Transport des Entwicklers aufgrund seiner Selbstagglomeriereigenschaften, weshalb er eine besondere Entwicklungsvorrichtung mit großen Abmessungen erfordert, die ein Entwickler tragendes Element einschließt, das mit einer Aufbringvorrichtung ausgerüstet ist, die einen rotierenden magnetischen Kern besitzt.
- In der Erfindung wird ein Träger, der eine Koerzitivkraft von weniger als 300 Oe zeigt, anstelle eines konventionellen harten magnetischen Materials verwendet, so daß der Träger eine gute Mischeigenschaft mit einem Toner zeigt, selbst in einer Entwicklungsvorrichtung mit kleinen Abmessungen, die mit einem Entwickler tragenden Element vom Typ mit festem Kern ausgerüstet ist, und einen Entwickler bereitstellt, der gute Transportiereigenschaften zeigt.
- Der in der Erfindung verwendete Träger umfaßt Trägerteilchen, die die folgenden magnetischen Eigenschaften zeigen.
- Die Trägerteilchen müssen eine Magnetisierung ( &sub1;&sub0;&sub0;&sub0;) von 30 bis 150 emu/cm³ bei 1000 Oe nach magnetischer Sättigung zeigen (durch Anlegen eines magnetischen Feldes von 10 kOe). Für eine weiter verbesserte Bildqualität wird ein Bereich von 30 bis 120 emu/cm³ vorgeschlagen. Oberhalb von 150 emu/cm³ ist die sich ergebende Dichte der Entwicklung nicht sehr verschieden von der der konventionellen Bürste, so daß es schwer wird, hochqualitative Tonerbilder zu erhalten. Unterhalb von 30 emu/cm³ läßt die magnetische Hemmkraft bei 0 bis 300 Oe nach, so daß das Trägerkleben leicht verursacht wird.
- Im übrigen beruhen die Magnetisierungswerte, auf die sich hier bezogen wird, und die Magnetisierungskurven, die in Figg. 1, 3 (obere Kurve), 4, 7, 8, 10 und 12 dargestellt sind, auf den Werten, die bei festgelegten Werten nach Magnetisierungssättigung gemessen wurden, die erhalten wurde durch Anlegen eines magnetischen Feldes von 10 kOe, daß heißt, entsprechend einer oberen Kurve in einer Hystereseschleife, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist, solange nicht etwas anderes besonders angegeben ist.
- Die Restmagnetisierung muß wenigstens 25 emu/cm³ betragen. Wenn die Restmagnetisierung unter 25 emu/cm³ liegt, tritt leicht Trägerkleben auf, insbesondere in einem Entwicklungssystem, das ein hohes Kontrastpotential oder ein elektrisches Wechselfeld mit großer Amplitude verwendet, um hochqualitative Bilder bereitzustellen. Als Ergebnis tritt als Teil des Trägerklebens leicht Übertragungsversagen im Übertragungsschritt nach der Entwicklung auf, so daß es schwer ist, hochqualitative Tonerbilder zu erhalten.
- Eine Koerzitivkraft von weniger als 300 Oe ist erforderlich. Bei 300 Oe oder mehr verursacht der Träger Selbstagglomeration, so daß der Träger eine schlechte Mischeigenschaft mit einem Toner zeigt und der Träger nicht leicht auf den Entwicklungszylinder bewegt werden kann und so eine schlechte Transportiereigenschaft zeigt, wodurch eine schlechte Beschichtungseigenschaft des Entwicklers und eine Schwierigkeit, hochqualitative Tonerbilder zu erhalten, bereitgestellt wird.
- Fig. 2 zeigt Hysteresekurven eines typischen erfindungsgemäßen magnetischen Trägers, eines konventionellen magnetischen Trägers unter Verwendung eines weichen Ferrites und eines konventionellen magnetischen Trägers unter Verwendung eines harten Ferrites.
- Es ist auch wichtig in der Erfindung, daß die Trägerteilchen eine Beziehung erfüllen, die durch die folgende Formel dargestellt ist:
- &sub1;&sub0;&sub0;&sub0; - &sub3;&sub0;&sub0; / &sub1;&sub0;&sub0;&sub0; ≤ 0,40
- worin &sub1;&sub0;&sub0;&sub0; und &sub3;&sub0;&sub0; Magnetisierungen unter magnetischen Feldstärken von 1000 Oe beziehungsweise 300 Oe bedeuten. Das Verhältnis, das im folgenden als Magnetisierungsstabilität (Faktor) bezeichnet werden kann, kann bevorzugt maximal 0,30 betragen.
- Es wird eine Erklärung gegeben unter Bezug auf Fig. 4, die Magnetisierungskurven nach Magnetisierungssättigung von Trägern aus Beispiel 1 und den Vergleichsbeispielen 3 und 4, die im folgenden erscheinen, zeigt. Wenn der Wert (Magnetisierungsstabilität) 0,40 überschreitet, wird es schwierig, das Trägerkleben zu verhindern, während die Bildqualität verbessert wird. Genauer gesagt tritt leicht Trägerkleben auf, wenn &sub1;&sub0;&sub0;&sub0; auf einen zufriedenstellenden Wert für die Verbesserung der Bildqualität eingestellt ist. Wenn &sub3;&sub0;&sub0; auf einen zufriedenstellenden Wert eingestellt ist, kann das Trägerkleben verhindert werden, aber &sub1;&sub0;&sub0;&sub0; wird zu groß, um hochqualitative Bilder zu erhalten.
- In der Erfindung können die magnetischen Werte gemessen werden zum Beispiel unter Verwendung einer automatisch schreibenden Vorrichtung zur Charakterisierung der Gleichspannungsmagnetisierung B-H (zum Beispiel "BHH- 50", erhältlich von Riken Denshi K.K.). Ein magnetischer Pol in einer gewöhnlichen Entwicklungsvorrichtung stellt ein magnetisches Feld in einer Größenordnung von 1 kOe bereit, und die magnetischen Werte der hier beschriebenen Träger wurden aus den Hysteresekurven erhalten, die durch Erzeugen von magneti schen Feldern von +10 kOe erhalten wurden. Insbesondere können die magnetischen Eigenschaften eines Trägers gemessen werden, indem eine Probe des Trägers lose in einen zylindrischen Kunststoffbehälter gepackt wird und dann die Probe unter Einwirkung eines magnetischen Feldes von 10 kOe stark gepackt wird zur Bildung einer fixierten Probe zur Messung der magnetischen Eigenschaften. Die in diesem Zustand gemessenen, magnetischen Eigenschaften werden im folgenden als repräsentative Werte beschrieben. Ein verwendeter Probenhalter besaß ein Volumen von 0,332 cm³, was zur Berechnung einer Magnetisierung pro Volumeneinheit verwendet werden kann.
- Die erfindungsgemäßen Trägerteilchen können bevorzugt eine mittlere Teilchengröße von 5 bis 100 µm, weiter bevorzugt von 20 bis 80 µm und besonders bevorzugt von 20 bis 60 µm aufweisen. Unterhalb von 5 µm tritt leicht Trägerkleben an einem lichtempfindlichen Element auf. Oberhalb von 100 µm wird die magnetische Bürste an einem Entwicklungspol grob, so daß es schwierig wird, hochqualitative Tonerbilder zu erhalten. Die Teilchengrößen der Träger, die hier beschrieben werden, beruhen auf Werten, die durch zufällige Probennahme von 300 Teilchen mit Hilfe eines optischen Mikroskop es und Messen des mittleren horizontalen FERE-Durchmessers als Trägerteilchengröße mit einem Bildanalysator (zum Beispiel "Luzex 3", erhältlich von Nireco K.K.) gemessen wurden.
- Der erfindungsgemäße Träger kann bevorzugt eine Schüttdichte von maximal 3,0 g/cm³ aufweisen, wie gemäß JIS Z 2504 gemessen wurde. Oberhalb von 3,0 g/cm³ kann die Kraft, die den Träger magnetisch auf dem Entwicklungszylinder hält, von einer Zentrifugalkraft übertroffen werden, die auf die Trägerteilchen aufgrund der Drehung des Entwicklungszylinders ausgeübt wird, so daß leicht ein Verstreuen von Träger verursacht werden kann.
- Der erfindungsgemäße Träger kann bevorzugt eine Kugelförmigkeit von maximal 2 besitzen. Wenn die Kugeiförmigkeit 2 überschreitet, führt das dazu, daß der sich ergebende Entwickler eine schlechte Fließfähigkeit aufweist und eine magnetische Bürste mit einer minderwertigen Gestalt bereitstellt, so daß es schwierig wird, hochqualitative Tonerbilder zu erhalten. Die Kugelförmigkeit eines Trägers kann zum Beispiel gemessen werden, indem 300 Trägerteilchen zufällig mit Hilfe eines Feldemissionsrasterelektronenmikroskopes (zum Beispiel "S-800", erhältlich von Hitachi K.K.) als Probe genommen werden und ein Mittel der Kugelförmigkeit, das durch die folgende Gleichung definiert ist, unter Verwendung eines Bildanalysators (zum Beispiel "Luzex 3", erhältlich von Nireco K.K.) gemessen wird:
- worin MX LNG den maximalen Durchmesser eines Trägerteilchens bedeutet und AREA die Projektionsfläche des Trägerteilchens bedeutet. Je näher die Kugelförmigkeit bei 1 liegt, desto genauer entspricht die Gestalt einer Kugel.
- Der erfindungsgemäße Träger kann bevorzugt einen spezifischen Widerstand von 10&sup8; bis 10¹³ Ω cm besitzen. Wenn der Träger in einem Entwicklungsverfahren verwendet wird, das eine Vorspannung angewendet, kann er leicht ein Abfließen von Strom aus dem Entwicklungszylinder auf die Oberfläche des lichtempfindlichen Elementes verursachen, was eine Schwierigkeit mit sich bringt, gute Tonerbilder bereitzustellen. Oberhalb von 10¹³ Ω cm verursacht der Träger leicht ein Aufladungsphänomen unter der Bedingung niedriger Feuchtigkeit, wodurch Fehler in den Tonerbildern verursacht werden, wie zum Beispiel niedrige Bilddichte, Übertragungsversagen, Schleierbildung und dergleichen. Der spezifische Widerstand kann gemessen werden unter Verwendung einer Vorrichtung (Zelle) A, wie sie in Fig. 5 dargestellt ist, die mit einer unteren Elektrode 1, einer oberen Elektrode 2, einem Isolator 3, einem Amperemeßgerät 4, einem Voltmeßgerät 5, einem Konstantspannungsregler 6 und einem Leitring 8 ausgerüstet ist. Zur Messung wird die Zelle A mit einer Probe eines Trägers 7 gefüllt, mit dem die Elektroden 1 und 2 in Kontakt gebracht werden, um dazwischen eine Spannung änzulegen, wodurch ein Strom, der zu diesem Zeitpunkt fließt, gemessen wird, um den spezifischen Widerstand zu berechnen. Bei der vorstehend genannten Messung sollte darauf geachtet werden, daß keine Änderung in der Packungsdichte einer pulverförmigen Probe eines Trägers stattfindet, was zu einer Schwankung im gemessenen spezifischen Widerstand führt. Die Werte des spezifischen Widerstandes, die hier beschrieben werden, beruhen auf der Messung unter den Bedingungen, daß die Kontaktfläche zwischen dem Träger 7 und der Elektrode 1 oder 2 etwa 2,3 cm² beträgt, die Trägerdicke etwa 1 mm beträgt, das Gewicht der oberen Elektrode 2 275 g beträgt und die angelegte Spannung 100 V beträgt.
- Um die vorstehend erwähnten Eigenschaften des erfindungsgemäße Trägers zu erhalten, ist es bevorzugt, ein magnetisches Material zu verwenden, das ein Metalloxid oder eine Legierung auf Eisenbasis, wie zum Beispiel Kohlenstoffstahl, Chromstahl, Cobaltchromstahl, Vicalloy und Mnico M-Ni-Co und dergleichen, umfaßt. Weiter bevorzugt kann der Träger magnetische Ferritteilchen umfassen, die wenigstens ein Element enthalten, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Elementen der Gruppen IA, IIA, IIIa, IVA, VA, VIA, IB, IIB, IVB, VB, VIB, VIIB und VIII des Periodensystems, und weniger als 1 Gew.-%, wenn überhaupt, eines anderen Elementes.
- Insbesondere können die Trägerteilchen ein Ferrit umfassen, das folgendes enthält: Fe und O als essentielle Elemente, wenigstens ein Element, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Li, Be, B, C, N, Na, Mg, Al, Si, P, S, K, Ca, Ti, V, Cr, Mn, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, Ge, As, Se, Rb, Sr, Zr, Nb, Mo, Tc, Ru, Rh, Pd, Ag, Cd, In, Sn, Sb, Te, Cs, Ba, Hf, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Tl, Pb und Bi, und weniger als 1 Gew.-%, wenn überhaupt, eines anderen Elementes. Wenn ein anderes Element, das sich von denen, die vorstehend spezifisch erwähnt wurden, unterscheidet, enthalten ist, wird es schwierig, einen Träger zu erhalten, der die vorstehend beschriebenen, gewünschten, erfindungsgemäßen, magnetischen Eigenschaften zeigt, und der spezifische Widerstand neigt dazu, verringert zu werden.
- Der erfindungsgemäße Träger kann bevorzugt eine einzelne Phase mit Spinellstruktur, eine einzelne Phase mit Magnetoplumbitstruktur, eine zusammengesetzte Phase, die wenigstens eine Spinellstruktur oder eine Magnetoplumbitstruktur einschließt, oder eine zusammengesetzte Phase aus einer Spinellstruktur und einer Magnetoplumbitstruktur darstellen. Es ist bevorzugt, eine zusammengesetzte Phase zu verwenden, die eine Phase mit Spinellstruktur und eine Phase mit Magnetoplumbitstruktur in einem molaren Verhäitnis von 1:1 bis 10:1 einschließt. Es ist bevorzugt, daß die Phase mit Spinellstruktur und die Phase mit Magnetoplumbitstruktur im wesentlichen nicht miteinander reagiert haben.
- Indem eine Kristallform ausgewählt wird, wie sie vorstehend beschrieben wurde, ist es möglich, auf geeignete Weise einen Träger herzustellen, der die erforderlichen magnetischen Eigenschaften zeigt, nämlich eine Magnetisierung bei 1000 Oe ( &sub1;&sub0;&sub0;&sub0;) von 30 bis 150 emu/cm³, eine Restmagnetisierung ( r) von 25 emu/cm³ und eine Koerzitivkraft von unter 300 Oe nach magnetischer Sättigung.
- Die Kristallstruktur eines Trägers kann durch Röntgenbeugungsanalyse und/oder durch Fluoreszenzröntgenanalyse gemessen werden.
- Der erfindungsgemäße Träger kann durch Verfahren hergestellt werden, wie zum Beispiel Sintern oder Atomisieren. Der erfindungsgemäße Träger mit den erforderlichen Eigenschaften kann geeignet hergestellt werden, indem zwei oder mehrere Spezies von feinem Kristallpulver nach Wunsch in Mischung gesintert werden.
- Der erfindungsgemäße Träger kann leicht die charakteristischen, magnetischen Eigenschaften der Erfindung erhalten, indem Ferritteilchen mit der vorstehend beschriebenen Zusammensetzung verwendet werden, nachdem sie magnetisiert wurden, indem die Ferritteuchen zum Beispiel in ein magnetisches Feld von zum Beispiel +10 kOe gebracht werden, das aus einem mit Gleichspannung betriebenen Elektromagneten stammt.
- Die erfindungsgemäßen Trägerteilchen können nach Wunsch mit einem Harz beschichtet werden, um den spezifischen Widerstand zu steuern, die Beständigkeit zu verbessern und dergleichen. Das Beschichtungsharz kann ein bekanntes, geeignetes Harz sein. Beispiele dafür können einschließen: Acrylharz, fluorhaltiges Harz, Siliconharz, Epoxidharz und Styrolharz. So deckt der Begriff "Träger", der hier verwendet wird, sowohl einen beschichteten Träger, der zum Beispiel mit einem Harz oberflächenbeschichtet ist, als auch einen unbeschichteten Träger ab.
- Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann der erfindungsgemäße Träger ausgeführt werden als harzartiger Träger vom Typ einer Dispersion eines magnetischen Materials, das harzartige Trägerteilchen umfaßt, die feine, magnetische Teilchen enthalten, die in einem Bindemittel dispergiert sind, wobei die Trägerteilchen eine Teilchengröße von 5 bis 100 µm aufweisen, eine Schüttdichte von maximal 3,0 g/cm³ besitzt, wobei die feinen, magnetischen Teilchen in einem Anteil von 30 bis 99 Gew.-% des Trägers enthalten sind, und folgende magnetische Eigenschaften aufweist: Eine Magnetisierung von 30 bis 150 emu/cm³ bei einer magnetischen Feldstärke von 1000 Oe, eine Magnetisierung (Restmagnetisierung r) von wenigstens 25 emu/cm³ bei einer magnetischen Feldstärke von 0 Oe, eine Koerzitivkraft von weniger als 300 Oe und eine Beziehung von:
- &sub1;&sub0;&sub0;&sub0; - &sub3;&sub0;&sub0; / &sub1;&sub0;&sub0;&sub0; ≤ 0,40
- worin &sub1;&sub0;&sub0;&sub0; und &sub3;&sub0;&sub0; Magnetisierungen unter magnetischen Feldstärken von 1000 Oe beziehungsweise 300 Oe bedeuten.
- Die feinen, magnetischen Teilchen, die in einem Bindeharz dispergiert sind, können ein magnetisches Material umfassen, ausgewählt aus der Klasse magnetischer Materialien, die unter Bezug auf die vorstehend erwähnte Ausführungsform beschrieben wurden.
- Es ist auch möglich, zwei oder mehrere Spezies feiner, magnetischer Teilchen in Mischung in einem Bindeharz zu dispergieren.
- Die feinen, magnetischen Teilchen können bevorzugt eine Primärteilchengröße von maximal 2,0 µm besitzen. Oberhalb von 2,0 µm können die feinen, magnetischen Teilchen eine schlechte Dispergierbarkeit im Bindeharz zeigen.
- Im harzartigen Träger vom Typ einer Dispersion von magnetischem Material können die feinen, magnetischen Teilchen in einem Anteil von wenigstens 30 Gew.-% und bevorzugt von wenigstens 50 Gew.-% enthalten sein. Unterhalb von 30 Gew.-% tritt leicht Trägerkleben auf einem lichtempfindlichen Element auf, und die Steuerung des spezifischen Widerstandes des Trägers wird auch schwierig. Oberhalb eines Gehaltes von 99 Gew.-% an feinen, magnetischen Teilchen wird die Haftung zwischen den Teilchen und dem Bindeharz mangelhaft.
- Der erfindungsgemäße Träger kann leicht die charakteristischen magnetischen Eigenschaften der Erfindung erhalten, indem solche harzartige Trägerteilchen vom Typ einer Dispersion eines magnetischen Materials verwendet werden, nachdem sie magnetisiert wurden, indem zum Beispiel die Teilchen in ein magnetisches Feld von zum Beispiel +10 kOe gebracht werden, das aus einem mit Gleichspannung betriebenen Elektromagneten stammt.
- Das Bindeharz, das zusammen mit dem magnetischen Material zum Aufbau der Trägerteilchen vom Dispersionstyp (die auch als Kernteilchen eines beschichteten Trägers verwendet werden können) in der Erfindung verwendet wird, kann zum Beispiel die folgenden Materialien umfassen.
- Homopolymere oder Copolymere von Vinylmonomeren, wie sie im folgenden dargestellt sind: Styrol, Styrolderivate, wie zum Beispiel o-Methylstyrol, m-Methylstyrol, p-Methylstyrol, p-Ethylstyrol, 2,4-Dimethylstyrol, p-(n-Butyl)styrol, p-(t-Butyl)styrol, p-(n-Hexyl)styrol, p-(n-Octyl)styrol, p-(n-Nonyl)styrol, p-(n-Decyl)styrol, p-(n-Dodecyl)styrol, p-Methoxystyrol, p-Chlorstyrol, 3,4-Dichlorstyrol, m-Nitrostyrol, o-Nitrostyrol und p-Nitrostyrol, ethylenisch ungesättigte Monoolefine, wie zum Beispiel Ethylen, Propylen) Butylen und Isopren und Isobutylen, ungesättigte Polyene, wie zum Beispiel Butadien, halogenierte Vinyle, wie zum Beispiel Vinylchlorid, Vinylidenchiond, Vinylbromid und Vinylfluorid, Vinylester, wie zum Beispiel Vinylacetat, Vinylpropionat und Vinylbenzoat, Methacrylsäure, Methacrylate, wie zum Beispiel Methylmethacrylat, Ethylmethacrylat, Propylmethacrylat, n-Butylmethacrylat, Isobutylmethacrylat, n-Octylmethacrylat, Dodecylmethacrylat, 2-Ethylhexylmethacrylat, Stearylmethacrylat und Phenylmethacrylat, Acrylsäure, Acrylate, wie zum Beispiel Methylacrylat, Ethylacrylat, n-Butylacrylat, Isobutylacrylat, Propylacrylat, n- Octylacrylat, Dodecylacrylat, 2-Ethylhexylacrylat, Stearylacrylat, 2- Chlorethylacrylat und Phenylacrylat, Vinylether, wie zum Beispiel Vinylmethylether, Vinylethylether und Vinylisobutylether, Vinylketone, wie zum Beispiel Vinylmethylketon, Vinylhexylketon und Methylisopropenylketon, N- Vinylverbindungen, wie zum Beispiel N-Vinylpyrrol, N-Vinylcarbazol, N- Vinylindol und N-Vinylpyrrolidon, Vinylnaphthaline, Acrylsäurederivate oder Methacrylsäurederivate, wie zum Beispiel Acrylnitril, Methacrylnitril und Acrylamid, und Acrolein. Diese können einzeln oder in Mischung aus zwei oder mehreren Spezies eingesetzt werden.
- Zusätzlich zu den Harzen vom Vinyltyp (daß heißt, den Homopolymeren oder Copolymeren der Vinylmonomere, wie vorstehend beschrieben) ist es auch möglich, nichtvinylische Harze oder Harze vom Kondensationstyp, wie zum Beispiel Polyesterharze, Epoxidharze, Phenolharze, Harnstoffharze, Polyurethanharze, Polyimidharze, Celluloseharze und Polyetherharze, oder Mischungen dieser Harze mit den vorstehend genannten Harzen vom Vinyltyp zu verwenden.
- Um die harzartigen Trägerteilchen mit einer Kugelförmigkeit von maximal 2 zu versehen, können die Trägerteilchen durch Sprühtrocknen einer Aufschlämmung, die erzeugt wird durch Mischen und Dispergieren der feinen, magnetischen Teilchen und des Bindemittels, um getrocknete Teilchen zu erzeugen, oder durch Heißkneten und nachfolgendes Pulverisieren der Mischung, um Teilchen zu erzeugen, hergestellt werden, und dann können die Teilchen dazu gebracht werden, mit hoher Geschwindigkeit auf eine Platte aufzuschlagen, wodurch die Oberfläche der Teilchen durch die Aufschlagenergie geschmolzen und dadurch die Kugelförmigkeit verbessert wird.
- Der harzartige Träger vom Dispersionstyp kann hergestellt werden durch ein Verfahren, worin das Bindeharz und die feinen, magnetischen Teilchen in einem festgelegten Mengenverhältnis miteinander gemischt werden und bei einer angemessenen Temperatur in einer Schmelzknetvorrichtung, wie zum Beispiel einem Dreiwalzenkneter oder einem Extruder, geknetet und dann abgekühlt, pulverisiert und klassiert werden, oder durch ein Verfahren, worin eine Lösung des Bindeharzes in einem angemessenen Lösungsmittel und die feinen, magnetischen Teilchen gemischt werden, um eine Aufschlämmung zu bilden, und die Aufschlämmung sprühgetrocknet wird, um Teilchen zu bilden, worauf getrocknet wird. Die in der vorstehend beschriebenen Weise erhaltenen Teilchen können einer Nachbehandlung zur Verbesserung der Kugelförmigkeit unterzogen werden. Als alternatives Verfahren ist es auch möglich, ein Suspensionspolymerisationsverfahren einzusetzen, bei dem die feinen, magnetischen Teilchen mit einer Monomerflüssigkeit eines Bindeharzes zusammen mit einem Polymerisationsinitiator, einem Dispersionsstabilisator und dergleichen gemischt werden und die Mischung in einem wäßrigen Medium dispergiert wird, worauf eine Suspensionspolymerisation durchgeführt wird. Gemäß diesen Verfahren können die Trägerteilchen mit einer Kugelförmigkeit von maximal 2,0 hergestellt werden ohne weitere Nachbehandlung zur Verbesserung der Kugelförmigkeit.
- Die harzartigen Trägerteilchen vom Typ einer Dispersion eines magnetischen Materials können weiter nach Wunsch mit einem Harz beschichtet werden, um zum Beispiel den spezifischen Widerstand zu steuern und die Beständigkeit zu verbessern. Das Beschichtungsharz kann ein bekanntes, angemessenes Harz sein. Beispiele dafür können Acrylharz, fluorhaltiges Harz, Siliconharz, Epoxidharz und Styrolharz einschließen.
- In diesem Fall ist es, da die Teilchen, die beschichtet werden sollen, bereits ein Harz enthalten, bevorzugt, ein schnelles Beschichtungsverfahren zu verwenden, bei dem die einzelnen Trägerteilchen nicht aneinander festhaften. Insbesondere ist es bevorzugt, auf angemessene Weise ein Lösungsmittel für das Beschichtungsharz auszuwählen, angemessenen die Temperatur und die Zeit für die Beschichtung zu steuern, und die Trägerteilchen, die beschichtet werden sollen, ununterbrochen in einem fließfähigen Zustand zu behalten, um so mit dem Beschichten und dem Trocknen gleichzeitig voranzugehen.
- Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform kann der erfindungsgemaße Träger als ein harzartiger Träger vom Typ einer Dispersion eines magnetischen Materials ausgeführt werden, der harzartige Trägerteilchen umfaßt, die feine, magnetische Teilchen enthalten, die in einem Bindemittel dispergiert sind, wobei die Trägerteilchen eine Teilchengröße von 5 bis 100 µm besitzen, und der Träger eine Schüttdichte von maximal 3,0 g/cm³ und einen Gehalt an feinen, magnetischen Teilchen von 30 bis 99 Gew.-% aufweist, wobei die feinen, magnetischen Teilchen, die im Träger dispergiert sind, in der Form einer Platte oder Nadel vorliegen mit einem Verhältnis der längeren Achse zur kürzeren Achse von mehr als 1 und eine dreidimensional einachsige Anisotropie ihrer Gestalt zeigen und einem Anteil von wenigstens 30 Gew.-% und bevorzugt wenigstens 50 Gew.-% in einem ausgerichteten Zustand einschließen, wobei die Trägerteil chen magnetische Eigenschaften aufweisen, die folgende einschließen: Eine Magnetisierung von 30 bis 150 emu/cm³ bei einer magnetischen Feldstärke von 1000 Oe, eine Magnetisierung (Restmagnetisierung r) von wenigstens 25 emu/cm³ bei einer magnetischen Feldstärke von 0 Oe, eine Koerzitivkraft von weniger als 300 Oe und eine Beziehung von:
- &sub1;&sub0;&sub0;&sub0; - &sub3;&sub0;&sub0; / &sub1;&sub0;&sub0;&sub0; < 0,40
- worin &sub1;&sub0;&sub0;&sub0; und &sub3;&sub0;&sub0; Magnetisierungen unter magnetischen Feldstärken von 1000 Oe beziehungsweise 300 Oe bedeuten.
- Wenn wenigstens 30 Gew.-% der magnetischen Teilchen, die im Träger dispergiert sind, so ausgerichtet sind, wie es in Fig. 9 dargestellt ist, kann die Restmaguetisierung des Trägers weiter verstärkt werden. Unter Verwendung des so erhaltenen, harzartigen Trägers, der ein &sub1;&sub0;&sub0;&sub0; von 30 bis 150 emu/cm³ zeigt, das niedriger ist als das eines konventionellen Trägers, aber eine verstärkte Magnetisierung bei 0 bis 300 emu/cm³ zeigt, wie es durch eine Magnetisierungskurve dargestellt ist, die in Fig. 8 gezeigt wird, ist es möglich, eine Bildgebung mit höherer Qualität zu erzielen und gleichzeitig das Trägerkleben zu verhindern.
- Der Ausrichtungsgrad der feinen, magnetischen Teilchen im Träger kann definiert werden durch den Anteil der ausgerichteten, feinen, magnetischen Teilchen, die eine Anisotropie ihrer Gestalt aufweisen und in der Erfindung verwendet werden, und gemessen werden durch statistische Behandlung der Ausrichtung der feinen, magnetischen Teilchen innerhalb eines Trägerabschnittes, der durch ein Feldemissionsrasterelektronenmikroskop (FE-SEM) (zum Beispiel "S- 800", erhältlich von Hitachi K.K.) betrachtet wird. Insbesondere werden mikroskopische Bilder aufgenommen, die 10 zufällig ausgewählte Trägerbereiche zeigen, und es werden 100 feine, magnetische Teilchen, die eine Anisotropie ihrer Gestalt zeigen, zufällig aus den Bildern ausgewählt, um den Anteil der feinen, magnetischen Teilchen zu berechnen, die innerhalb eines Bereiches von ±15 Grad Abweichung von einer angenommenen Richtung des magnetischen Feldes ausgerichtet sind. Proben von Trägerabschnitten können hergestellt werden durch Dispergieren von Trägerteilchen in einem Epoxidharz, worauf durch Verfestigen fixiert wird, und Zerschneiden der Harzproben mit dem eingebetteten Träger durch ein Mikrotom (zum Beispiel "FC4E", erhältlich von Reicher-Jung) in Scheiben. Fig. 9 zeigt ein Beispiel einer solchen mikroskopisch vergrößerten Probe eines Trägerabschnittes unter Verwendung eines nadelartigen, magnetischen Materials.
- Die feinen, magnetischen Teilchen, die im Träger dispergiert werden sollen, können ein teilchenförmiges magnetisches Material aus Metalloxid mit einer Anisotropie seiner Gestalt und einer mittleren Primärteilchengröße von maximal 1 µm umfassen, wobei Beispiele davon einschließen können: Hexagonale, plattenartige Kristalle aus zum Beispiel Ferrit auf Be-Basis, Ferrit auf Sr-Basis und Ferrit auf Pb-Basis und nadelartiges magnetisches Material vom γ-Fe&sub2;O&sub3;-Typ und aus Ferrit auf Co-Basis. Diese magnetischen Materialien mit einer Anisotropie ihrer Gestalt können alleine oder in einer Teilchenmischung von zwei oder mehreren Spezies davon mit einem weichen, magnetischen Material, wie zum Beispiel weichem Ferrit, verwendet werden. Diese magnetischen Materialien können mechanisch, zum Beispiel durch Spritzgießen, oder magiretisch ausgerichtet werden.
- Unter Verwendung einer solchen Zusammensetzung und einer ausgerichteten Form ist es möglich, auf geeignete Weise einen Träger herzustellen, der die erforderlichen magnetischen Eigenschaften zeigt, nämlich eine Magnetisierung bei 1000 Oe ( &sub1;&sub0;&sub0;&sub0;) von 30 bis 150 emu/cm³, eine Restmagnetisierung ( r) von 25 emu/cm³ und eine Koerzitivkraft von unter 300 Oe nach magnetischer Sättigung.
- Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform kann der erfindungsgemäße Träger als elektrofotografischer Träger ausgeführt werden, der Trägerteilchen umfaßt, die kristalline, plattenartige oder nadelartige, magnetische Teilchen umfassen, wobei die kristallinen, magnetischen Teilchen ein Verhältnis der längeren Achse zur kürzeren Achse von mehr als 1 und eine dreidimensional einachsige Anisotropie ihrer Gestalt zeigen und einem Anteil von wenigstens 30 Gew.-% und bevorzugt wenigstens 50 Gew.-% in einem ausgerichteten Zustand einschließen, wobei die Trägerteilchen magnetische Eigenschaften aufweisen, die folgende einschließen: Eine Magnetisierung von 30 bis 150 emu/cm³ bei einer magnetischen Feldstärke von 1000 Oe, eine Magnetisierung (Restmagnetisierung r) von wenigstens 25 emu/cm³ bei einer magnetischen Feldstärke von 0 Oe, eine Koerzitivkraft von weniger als 300 Oe und eine Beziehung von:
- &sub1;&sub0;&sub0;&sub0; - &sub3;&sub0;&sub0; / &sub1;&sub0;&sub0;&sub0; ≤ 0,40
- worin &sub1;&sub0;&sub0;&sub0; und &sub3;&sub0;&sub0; Magnetisierungen unter magnetischen Feldstärken von 1000 Oe beziehungsweise 300 Oe bedeuten.
- Wenn wenigstens 30 Gew.-% und bevorzugt wenigstens 50 Gew.-% der magnetischen Teilchen, die im Träger dispergiert sind, so ausgerichtet sind, wie es in Fig. 11 dargestellt ist, kann die Restmagnetisierung des Trägers weiter verstärkt werden. Unter Verwendung des so erhaltenen Trägers, der ein &sub1;&sub0;&sub0;&sub0; von 30 bis 150 emu/cm³ zeigt, das niedriger ist als das eines konventionellen Trägers, aber eine verstärkte Magnetisierung bei 0 bis 300 emu/cm³ zeigt, wie es durch eine Magnetisierungskurve dargestellt ist, die in Fig. 10 gezeigt wird, ist es möglich, eine Bildgebung mit höherer Qualität zu erzielen und gleichzeitig das Trägerkleben zu verhindern.
- Der Ausrichtungsgrad der feinen, magnetischen Teilchen, die den Träger ausmachen, kann definiert werden durch den Anteil der ausgerichteten, feinen, magnetischen Teilchen, die eine Anisotropie ihrer Gestalt aufweisen und in der Erfindung verwendet werden, und gemessen werden durch statistische Behandlung der Ausrichtung der kristallinen, magnetischen Teilchen an der Oberfläche des Trägerteilchens, das durch ein Feldemissionsrasterelektronenmikroskop (FE- SEM) (zum Beispiel "S-800", erhältlich von Hitachi K.K.) betrachtet wird. Insbesondere werden mikroskopische Bilder aufgenommen, die die Oberflächen von 10 zufällig ausgewählten Trägerteilchen zeigen, und es werden 100 kristalline, magnetische Teilchen, die eine Anisotropie ihrer Gestalt zeigen, zufällig aus den Bildern ausgewählt, um den Anteil der kristallinen, magnetischen Teilchen zu berechnen, die innerhalb eines Bereiches von ±15 Grad Abweichung von einer angenommenen Richtung des magnetischen Feldes ausgerichtet sind. Fig. 11 veranschaulicht schematisch ein Beispiel eines solchen Ausrichtungszustandes kristalliner, magnetischer Teilchen innerhalb eines Trägerteilchens bei Verwendung von nadelartigem, magnetischem Material.
- Solche Trägerteilchen, die die erforderlichen magnetischen Eigenschaften zeigen, können hergestellt werden zum Beispiel durch ein Verfahren, bei dem feine, magnetische Teilchen mit einer Teilchengröße von 1 µm oder weniger, die durch den Naßprozeß oder den Trockenprozeß erhalten würden, in ihren Abmessungen vergrößert werden, während sie in einem magnetischen Feld magnetisch ausgerichtet werden, und dann gesintert werden.
- Die so hergestellten Trägerteilchen können nach Wunsch mit einem Harz beschichtet werden, um den spezifischen Widerstand zu steuern, die Beständigkeit zu verbessern und dergleichen. Das Beschichtungsharz kann ein bekanntes, angemessenes Harz sein. Beispiele dafür können Acrylharz, fluorhaltiges Harz, Siliconharz, Epoxidharz und Styrolharz einschließen. So deckt der Begriff "Träger", der hier verwendet wird, sowohl einen beschichteten Träger, der zum Beispiel mit einem Harz oberflächenbeschichtet ist, als auch einen unbeschichteten Träger ab.
- Der Toner, der in Kombination mit dem erfindungsgemäßen Träger verwendet werden soll, kann eine gewichtsmittlere Teilchengröße von 1 bis 20 µm und bevorzugt von 4 bis 10 µm besitzen, wie zum Beispiel mit einem Coulter-Zähler gemessen werden kann.
- Um ein hochqualitatives Bild zu erhalten, kann der Toner bevorzugt einen Agglomerationsgrad aufweisen, der so klein wie möglich ist und insbesondere 30% oder weniger beträgt. Der Agglomerationsgrad kann in der folgenden Weise gemessen werden.
- Drei Siebe mit Maschenzahlen von 60, 100 und 200 werden von oben her gesehen in dieser Reihenfolge übereinander gestapelt und auf eine Pulverprüfvorrichtung (erhältlich von Hosokawa Micron K.K.) aufgesetzt, und dann wird eine Tonerprobe, die auf 5 g eingewogen wurde, auf die Siebe gegeben. Dann werden die Siebe 15 s lang in Schwingung versetzt, während eine Spannung von 17 V angelegt wird, und die Gewichte der Anteile der Tonerprobe, die auf den entsprechenden Sieben zurückbleiben, werden gemessen zur Berechnung des Agglomerations grades auf Grundlage der folgenden Gleichung:
- Agglomerationsgrad = [((Gewicht der Probe auf dem Sieb mit Maschenzahl 60) + (Gewicht der Probe auf dem Sieb mit Maschenzahl 100)×3/5 + (Gewicht der Probe auf dem Sieb mit Maschenzahl 200)×1/5)/(Probengewicht (etwa 5 g), das auf die Siebe gelegt wurde)] × 100
- Um den Agglomerationsgrad zu senken, ist es bevorzugt, ein Mittel zur Verbesserung der Fließfähigkeit zuzugeben, wie zum Beispiel Siliciumdioxid, Titanoxid oder Aluminiumoxid, wobei es intern in den Toner eingebracht oder extern zum Toner zugemischt wird.
- Der Träger und der Toner können bevorzugt in einem solchen Verhältnis gemischt werden, daß ein Zweikomponentenentwickler bereitgestellt wird, der eine Tonerkonzentration von 0,5 bis 20 Gew.-% und insbesondere von 1 bis 10 Gew.-% besitzt.
- Als nächstes wird das erfindungsgemäße Bildgebungsverfahren beschrieben unter Bezug auf eine Ausführungsform, die eine Entwicklungsvorrichtung verwendet, die in Fig. 6 dargestellt ist.
- Ein Element zum Tragen eines latenten Bildes 20 kann eine isolierende Trommel für die elektrostatische Aufzeichnung, eine lichtempfindliche Trommel (wie dargestellt) oder ein lichtempfindliches Band, das auf seiner Oberfläche mit einer Schicht aus einem isolierenden Lichtleitermaterial, wie zum Beispiel α-Se, CdS, ZnO, OPC (organischer Lichtleiter) oder α-Si, versehen ist, sein. Das Element zum Tragen des latenten Bildes 20 wird mit Hilfe eines Ansteuermechanismusses (nicht dargestellt) in die Richtung eines Pfeiles a gedreht. In der Nähe des Elementes zum Tragen des latenten Bildes oder in Kontakt mit dem Element zum Tragen des latenten Bildes wird ein Entwicklungszylinder 22 (als Entwickler tragendes Element) angeordnet. Der Entwicklungszylinder 22 besteht aus einem nichtmagnetischen Material, wie zum Beispiel Aluminium oder SUS 316. Ein etwa die Hälfte des Entwicklungszylinders umfassender Teil auf der rechten Seite des Entwicklungszylinders 22 ragt in den unteren linken Teil eines Entwicklerbehälters 21 hinein oder ist darin eingeschlossen durch eine sich horizontal erstreckende Öffnung, die entlang der längsseitigen Ausdehnung des Behäl ters 21 bereitgestellt ist, und ein etwa die Hälfte des Entwicklungszylinders umfassender Teil auf der linken Seite des Entwicklungszylinders 22 ist außerhalb des Behälters freigelegt. Der Entwicklungszylinder 22 wird drehbar um eine Achse, die sich senkrecht zur Zeichnung erstreckt, geführt und in Richtung eines Pfeiles b in Drehung versetzt.
- In den Entwicklungszylinder 20 (Entwickler tragende Element) ist ein fixierter Permanentmagnet 23 eingebracht, der in einer Position gehalten wird, wie es dargestellt ist, als eine Einrichtung zum Erzeugen eines fixierten magnetischen Feldes. Der Magnet 23 wird fest in einer Position gehalten, wie sie dargestellt ist, selbst, wenn der Entwicklungszylinder 22 in Drehung versetzt wird. Der Magnet 23 besitzt fünf Magnetpole, die die N-Pole 23a, 23d und 23e und die S- Pole 23b und 23c einschließen. Der Magnet 23 kann einen Elektromagneten anstelle eines Permanentmagneten umfassen.
- Ein nichtmagnetischer Wischer 24 als Element zum Einstellen des Entwicklers, der gebildet wird durch Biegen eines Elementes aus zum Beispiel SUS 316 derart, daß es, wie dargestellt, ein L-Profil besitzt, wird in einem oberen Randbereich der Öffnung des Entwicklerbehälters 21, in der der Entwicklungszylinder 22 installiert ist, so angebracht, daß der Fußteil des Wischers 24 an der Wandung des Behälters 21 befestigt ist.
- Das Element zum Einstellen des magnetischen Trägers 25 ist so angeordnet, daß es mit seiner oberen Fläche in Richtung auf den nichtmagnetischen Wischer 24 gerichtet ist und mit seiner unteren Fläche als Oberfläche zum Leiten des Entwicklers wirkt. Ein Steuerteil besteht aus dem nichtmagnetischen Wischer 24 und dem Element zum Steuern des magnetischen Trägers 25.
- Eine Entwicklerschicht 27 wird aus einem Entwickler gebildet, der den erfindungsgemäßen Träger und einen nichtmagnetischen Toner 27 einschließt, der von einer Tonernachfüllwalze 30 bereitgestellt wird, die gemäß der Ausgabe eines Sensors (nicht dargestellt) zum Nachweis der Tonerkonzentration angesteuert wird. Der Sensor kann aus einem Verfahren zum Nachweis des Entwicklervolumens, einer piezoelektrischen Vorrichtung, einer Vorrichtung zum Nachweis der Anderung der Induktion, einem Verfahren mit Antenne, das eine Wechselvorspannung ausnutzt, oder einem Verfahren zum Nachweis einer optischen Dichte bestehen. Der nichtmagnetische Toner 26 wird in einer gesteuerten Menge nachgefüllt abhängig vom Drehen und Stoppen der Walze 30. Ein frischer Entwickler, der mit Toner 26 nachgefüllt ist, wird gemischt und gerührt, während er von einer Entwicklertransportwalze 31 transportiert wird. Als Ergebnis wird der nachgefüllte Toner während des Transportes triboelektrisch aufgeladen. Ein Bereich 31 ist mit Schnitten an seinen beiden längsseitigen Enden versehen, durch die der frische Entwickler, der durch die Walze 31 transportiert wird, auf eine Schraube 32 übertragen wird.
- Ein magnetischer S-Pol 23 ist ein Transportpol und wirkt so, daß er den nicht verwendeten Entwickler in den Behälter zurückgewinnt und den Entwickler in den Steuerteil transportiert.
- In der Nähe des S-Pols 23d werden der frische Entwickler und der zurückgewonnene Entwickler miteinander gemischt durch die Schraube 32, die in der Nähe des Entwicklungszylinders angebracht ist.
- Das untere Ende des nichtmagnetischen Wischers 24 und die Oberfläche des Entwicklungszylinders 22 können voneinander auf einen Abstand von 100 bis 900 µm und bevorzugt von 150 bis 800 µm gebracht werden. Wenn der Spalt kleiner als 100 µm ist, neigen die Trägerteilchen dazu, den Spalt zu verstopfen, was leicht dazu führt, daß eine Unregelmäßigkeit in der sich ergebenden Entwicklerschicht verursacht wird und es dadurch nicht möglich ist, den Entwickler in einer Weise aufzubringen, daß eine gute Entwicklungsleistung bereitgestellt wird, wodurch sich nur entwickelte Bilder ergeben, die eine schwach ausgeprägte Bilddichte aufweisen und von vielen Unregelmäßigkeiten begleitet sind. Auf der anderen Seite wird, wenn der Spalt 900 µm überschreitet, die Menge des auf den Entwicmungszylinder 22 aufgebrachten Entwicklers vergrößert, wodurch die Einstellung der Entwicklerschicht auf eine festgelegte Dicke nicht möglich wird, was dazu führt, daß ein verstärktes Trägerkleben auf dem Element zum Tragen eines latenten Bildes auftritt und die Einstellung des Entwicklers durch das Element zum Einstellen des Entwicklers 25 abgeschwächt wird, was zu einer ungenügenden triboelektrischen Aufladung und damit zur Neigung zur Schleierbildung führt.
- Es ist bevorzugt, daß die Dicke der Entwicklerschicht auf dem Entwicklungszylinder 22 genauso groß wie oder geringfügig größer als ein Spalt von bevorzugt 50 bis 800 µm und weiter bevorzugt von 100 bis 700 µm zwischen dem Entwicklungszylinder 22 und dem Element zum Tragen des latenten Bildes 20 an ihren einander gegenüberliegenden Positionen ist, während ein elektrisches Wechselfeld an den Spalt angelegt ist.
- Durch Anlegen einer Entwicklungsspannung, die ein elektrisches Wechselfeld umfaßt, das gegebenenfalls von einem elektrischen Gleichspannungsfeld überlagert ist, zwischen dem Entwicklungszylinder 22 und dem Element zum Tragen eines latenten Bildes 20 ist es möglich, die Tonerbewegung vom Entwicklungszylinder 22 auf das Element zum Tragen des latenten Bildes 20 zu erleichtern, wodurch Bilder mit noch besserer Qualität erzeugt werden.
- Das elektrische Wechselfeld kann bevorzugt ein elektrisches Wechselfeld von 1000 bis 10000 Vss und weiter bevorzugt von 2000 bis 8000 Vss sein, das gegebenenfalls mit einem elektrischen Gleichspannungsfeld von maximal 1000 Vss überlagert ist.
- Im folgenden wird die Erfindung beschrieben auf der Grundlage von Beispielen, die allerdings nicht als Begrenzung des Umfanges der Erfindung verstanden werden dürfen. In der folgenden Beschreibung bedeuten die Begriffe "%" und "Teil(e)", die zur Beschreibung einer Formulierung verwendet werden", Gew.-%" und "Gewichtsteil(e)", wenn nichts anderes spezifisch angegeben ist.
- Fe&sub2;O&sub3;, CuO und ZnO wurden in Anteilen von 60 Mol-%, 20 Mol-% beziehungsweise 20 Mol-% eingewogen und in einer Kugelmühle gemischt, worauf calciniert wurde. Auf der anderen Seite wurden Fe&sub2;O&sub3;, SrCO&sub3; und ZnO in Anteilen von 82 Mol-%, 10 Mol-% beziehungsweise 8 Mol-% eingewogen und in einer Kugelmühle gemischt, worauf calciniert wurde. Diese calcinierten Materialien wurden jeweils in einer Kugelmühle pulverisiert und in einem Gewichtsverhältnis des ersteren zum letzteren Material von 2:1 gemischt. Zur Mischung wurden weiter Polyvinylalkohol, ein Schaumhemmungsmittel und ein Dispergiermittel gegeben zur Bildung einer Aufschlämmung, die dann mit Hilfe einer Sprühtrockenvorrichtung in Teilchen überführt, getrocknet, calciniert und klassiert wurde, wodurch Trägerteilchen mit einer mittleren Teilchengröße von 55 µm erhalten wurden. Die Trägerteilchen waren fast kugelförmig (Kugelförmigkeit: 1,10). Als Ergebnis der Röntgenbeugungsanalyse und der Fluoreszenzröntgenanalyse zeigte der Träger ein Verhältnis der Spinellphase (Cu-Zn-Ferrit) zur Magnetoplumbitphase (Sr-Ferrit) von etwa 2:1, was im wesentlichen dem Verhältnis der Ausgangsmaterialien entsprach. Die Trägerteilchen zeigte eine Schüttdichte von 2,32 g/cm³ und einen spezifischen Widerstand von 6,2×10&sup9; Ω cm. Nach magnetischer Sättigung in einem Magnetfeld von 10 kOe zeigte der Träger folgende magnetische Eigenschaften: &sub1;&sub0;&sub0;&sub0; = 142 emu/cm³, r = 104 emu/cm³, &sub3;&sub0;&sub0; = 122 emu/cm³, Hc = 260 Oe und ( &sub1;&sub0;&sub0;&sub0; - &sub3;&sub0;&sub0;)/ &sub1;&sub0;&sub0;&sub0; = 0,14.
- Die Trägerteilchen wurden dann mit etwa 0,8 Gew.-% eines Copolymers aus Styrol und 2-Ethylhexylmethacrylat (50/50) durch Schwimmbettbeschichtung beschichtet. Der mit Harz beschichtete Träger zeigte einen spezifischen Widerstand von 9,5×10¹² Ω cm und magnetische Eigenschaften, die im wesentlichen identisch waren mit denen des Trägers vor dem Beschichten.
- Ein cyanfarbener Toner wurde aus den folgenden Materialien hergestellt:
- Polyesterharz, hergestellt durch Kondensation von propoxi- 100 Gewichtsteile diertem Bisphenol und Fumarsäure
- Phthalocyaninpigment 5 Gewichtsteile
- Di-t-butylsalicylsäurechromkomplexsalz 4 Gewichtsteile
- Die vorstehend genannten Materialien wurden zuvor ausreichend gemischt, schmelzgeknetet und nach dem Abkühlen grob in Teilchen von etwa 1 bis 2 µm Größe zerkleinert, worauf weiter durch einen Luftstrahlpulverisierer fein pulverisiert und dann klassiert wurde, wodurch ein negativ aufladbares, cyanfarbenes Pulver (cyanfarbener Toner) mit einer gewichtsmittleren Teilchengröße von 8,4 µm erhalten wurde.
- 100 Gewichtsteile des cyanfarbenen Toners wurden mit 0,8 Gewichtsteilen eines feinen Siliciumdioxidpulvers gemischt, das mit Hexamethyldisilazan zur Hydrophobierungsbehandlung behandelt wurde, um einen cyanfarbenen Toner herzustellen, der feines Siliciumdioxidpulver an seiner Oberfläche festgehaftet trägt (der Agglomerationsgrad beträgt etwa 13%).
- Der vorstehend genannte, harzbeschichtete Träger wurde zur Magnetisierung mehrere Sekunden lang in ein magnetisches Feld von 10 kOe gebracht und mit dem cyanfarbenen Toner gemischt, um einen Zweikomponentenentwickler zu erhalten, der einen Tonergehalt von 5 Gew.-% aufwies.
- Die magnetischen Eigenschaften des Trägers vor und nach der Magnetisierung sind in Fig. 3 dargestellt. Der Entwickler wurde in einer umgebauten, kommerziell erhältlichen Vollfarblaserkopiermaschine ("CLC-500", hergestellt von Canon K.K.) aufgeladen und für die Bildgebung verwendet. Fig. 6 veranschaulicht schematisch die Entwicklungsvorrichtung und die lichtempfindliche Trommel in der Umgebung der Entwicklungszone in der umgebauten Kopiermaschine. Der Spalt zwischen dem Entwicklungszylinder und dem Element zum Steuern des Entwicklers betrug 400 µm, und der Entwicklungszylinder und das lichtempfindliche Element wurden mit einem Verhältnis der Umdrehungsgeschwindigkeiten von 1,3:1 und einer Umdrehungsgeschwindigkeit von 300 mm/s für den Entwicklungszylinder gedreht. Die Entwicklungsbedingungen schlossen eine magnetische Feldstärke des Entwicklungspols von 1000 Oe, ein elektrisches Wechselfeld von 2000 Vss, eine Frequenz von 3000 Hz und einen Abstand von 500 µm zwischen dem Zylinder und der lichtempfindlichen Trommel ein. Als Ergebnis der mikroskopischen Untersuchung waren die Ohren der magnetischen Bürste in der Nähe des Magnetpols dicht und kurz, und die magnetische Bürste auf dem Zylinder berührte die lichtempfindliche Trommel an der Entwicklungsstation.
- Die sich ergebenden Bilder zeigten eine ausreichende Dichte in gefüllten Bildbereichen, waren frei von groben Bildern und zeigten insbesondere eine gute Wiedergabefähigkeit für Halbtonbereiche und Linienbilder. Kein Tonerkleben wurde beobachtet, weder in den Bildbereichen noch in den Nichtbildbereichen. Nach 30 min, in denen der Entwicklungszylinder bei 200 U/min leer gedreht wurde, wurde erneut eine Bildgebung durchgeführt, wodurch sehr gute Bilder erhalten wurden ohne irgendwelche Probleme im Bezug auf die Bildqualität und ohne Trägerkleben.
- Fe&sub2;O&sub3; und SrCO&sub3; wurden in einem molaren Verhältnis von 85 Mol-% beziehungsweise 15 Mol-% eingewogen und in einer Kugelmühle gemischt. Das gemischte Pulver wurde calciniert, pulverisiert und in eine Aufschlämmung überführt, die dann in Teilchen umgewandelt und danach gesintert wurde. Die gesinterten Teilchen wurden mit Hilfe eines pneumatischen Klassierers klassiert, wodurch Trägerteilchen erhalten wurden, die eine mittlere Teilchengröße von 59 µm aufwiesen. Als Ergebnis der Röntgenbeugungsanalyse und der Fluoreszenzröntgenanalyse zeigte der Träger ein Verhältnis der Spinellphase (Cu-Zn- Ferrit) zur Magnetoplumbitphase (Sr-Ferrit) von etwa 2:1, was im wesentlichen dem Verhältnis der Ausgangsmaterialien entsprach. Die Trägerteilchen zeigten eine Schüttdichte von 2,01 g/cm³ und einen spezifischen Widerstand von 9,5×10&sup8; Ω cm. Nach magnetischer Sättigung in einem Magnetfeld von 10 kOe zeigte der Träger folgende magnetische Eigenschaften: &sub1;&sub0;&sub0;&sub0; = 101 emuiem³, r = 76 emu/cm³, &sub3;&sub0;&sub0;&sub0; = 89 emu/cm³, Hc = 2040 Oe und ( &sub1;&sub0;&sub0;&sub0; - &sub3;&sub0;&sub0;)/ &sub1;&sub0;&sub0;&sub0; = 0,12.
- Der so erhaltene Träger wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 mit einem Harz oberflächenbeschichtet. Der harzbeschichtete Träger zeigte einen spezifischen Widerstand von 3,5×10¹² Ω cm. Der harzbeschichtete Träger wurde dann in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 magnetisch gesättigt und mit dem gleichen Toner wie in Beispiel 1 gemischt, wodurch ein Zweikomponentenentwickler erhalten wurde.
- Der Entwickler wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 zur Bildgebung verwendet, wobei der Entwickler eine schlechte Fließfähigkeit auf dem Entwicklungszylinder zeigte wegen der Selbstagglomerierfähigkeit des Trägers, wodurch ein Mischen mit dem Toner und ein Transport des Entwicklers in einer zufriedenstellenden Art und Weise nicht möglich waren.
- Trägerteilchen mit einer mittleren Teilchengröße 52 µm wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, daß das Material mit der Spinellphase (Cu-Zn-Ferrit) und das Material mit der Magnetoplumbitphase (Sr- Ferrit) in einem Verhältnis von 1:2 gemischt wurden. Die Trägerteilchen waren fast kugelförmig Als Ergebnis der Röntgenbeugungsanalyse und der Fluoreszenzröntgenanalyse zeigte der Träger ein Verhältnis der Spinellphase (Cu-Zn- Ferrit) zur Magnetoplumbitphase (Sr-Ferrit) von etwa 1:2, was im wesentlichen dem Verhältnis der Ausgangsmaterialien entsprach. Die Trägerteilchen zeigten eine Schüttdichte von 2,07 g/cm³ und einen spezifischen Widerstand von 5,1×10&sup9; Ω cm. Nach magnetischer Sättigung in einem Magnetfeld von 10 kOe zeigte der Träger folgende magnetische Eigenschaften: &sub1;&sub0;&sub0;&sub0; = 117 emu/cm³, r = 94 emu/cm³, &sub3;&sub0;&sub0; = 106 emu/cm³, Hc = 1090 Oe und ( &sub1;&sub0;&sub0;&sub0; - &sub3;&sub0;&sub0;)/ &sub1;&sub0;&sub0;&sub0; = 0,09.
- Der so erhaltene Träger wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 mit einem Harz oberflächenbeschichtet. Der harzbeschichtete Träger zeigte einen spezifi schen Widerstand von 7,5×10¹² Ω cm. Der harzbeschichtete Träger wurde dann in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 magnetisch gesättigt und mit dem gleichen Toner wie in Beispiel 1 gemischt, wodurch ein Zweikomponentenentwickler erhalten wurde.
- Der Entwickler wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 zur Bildgebung verwendet, wobei der Entwickler eine schlechte Fließfähigkeit auf dem Entwicklungszylinder zeigte wegen der Selbstagglomerierfähigkeit des Trägers, wodurch ein Mischen mit dem Toner und ein Transport des Entwicklers in einer zufriedenstellenden Art und Weise nicht möglich waren ähnlich wie in Vergleichsbeispiel 1.
- Fe&sub2;O&sub3;, ZnO und CuO wurden in molaren Anteilen von 62 Mol-%, 16 Mol-% beziehungsweise 22 Mol-% eingewogen und in einer Kugelmühle gemischt. Aus dem gemischten Material wurden Trägerteilchen mit einer mittleren Teilchengröße von 50 µm in der gleichen Weise wie in Vergleichsbeispiel 1 erhalten. Diese Trägerteilchen waren fast kugelförmig. Die Trägerteilchen zeigten eine Schüttdichte von 2,77 g/cm³ und einen spezifischen Widerstand von 4,0×10³ Ω cm. Nach magnetischer Sättigung in einem Magnetfeld von 10 kOe zeigte der Träger folgende magnetische Eigenschaften: &sub1;&sub0;&sub0;&sub0; = 214 emu/cm³, r = 2 emu/cm³, &sub3;&sub0;&sub0; = 113 emu/cm³, Hc = 10 Oe und ( &sub1;&sub0;&sub0;&sub0; - &sub3;&sub0;&sub0;) 1 &sub1;&sub0;&sub0;&sub0; = 0,47.
- Der so erhaltene Träger wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 mit einem Harz oberflächenbeschichtet. Der harzbeschichtete Träger zeigte einen spezifischen Widerstand von 3,2×10¹² Ω cm. Der harzbeschichtete Träger wurde dann mit dem gleichen Toner wie in Beispiel 1 gemischt, wodurch ein Zweikomponentenentwickler erhalten wurde.
- Der Entwickler wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 zur Bildgebung verwendet, wobei der Entwickler eine gute Fließfähigkeit auf dem Entwicklungszylinder und eine gute Transportierbarkeit zeigte. Allerdings wurde beobachtet, daß die magnetische Bürste in der Nachbarschaft des Magnetpols dünn ausgeprägt war, was eine grobe Ausführung der Halbtonbereiche ergab. Nach leerem Drehen in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 wurde Grobheit insbesondere in den Halbtonbereichen festgestellt.
- Fe&sub2;O&sub3;, CuO und ZnO wurden in Anteilen von 50 Mol-%, 20 Mol-% beziehungsweise 30 Mol-% eingewogen und in einer Kugelmühle gemischt, worauf calciniert wurde. Auf der anderen Seite wurden Fe&sub2;O&sub3;, BaO und ZnO in Anteilen von 85 Mol-%, 12 Mol-% beziehungsweise 3 Mol-% eingewogen und in einer Kugelmühle gemischt, worauf calciniert wurde. Diese calcinierten Materialien wurden jeweils in einer Kugelmühle pulverisiert und in einem Gewichtsverhältnis des ersteren zum letzteren Material von 1,5:1 gemischt. Zur Mischung wurden weiter Polyvinylalkohol, ein Schaumhemmungsmittel und ein Dispergiermittel gegeben zur Bildung einer Aufschlämmung, die dann mit Hilfe einer Beschichtungsvorrichtung ("SPIRA COTA") in Teilchen überführt, getrocknet, calciniert und klassiert wurde, wodurch Trägerteilchen mit einer mittleren Teilchengröße von 45 µm erhalten wurden. Die Trägerteilchen waren fast kugelförmig. Als Ergebnis der Röntgenbeugungsanalyse und der Fluoreszenzröntgenanalyse, die in ähnlicher Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt wurden, zeigte der Träger ein Verhältnis der Spinellphase (Cu-Zn-Ferrit) zur Magnetoplumbitphase (Sr-Ferrit) von etwa 1,6:1, was im wesentlichen dem Verhältnis der Ausgangsmaterialien entsprach. Die Trägerteilchen zeigten eine Schüttdichte von 2,30 g/cm³ und einen spezifischen Widerstand von 9,2×10&sup9; Ω cm. Nach magnetischer Sättigung in einem Magnetfeld von 10 kOe zeigte der Träger folgende magnetische Eigenschaften: &sub1;&sub0;&sub0;&sub0; = 67 emu/cm³, r = 36 emu/cm³, &sub3;&sub0;&sub0; = 52 emu/cm³, Hc = 170 Oe und ( &sub1;&sub0;&sub0;&sub0; - &sub3;&sub0;&sub0;) 1 &sub1;&sub0;&sub0;&sub0; = 0,22.
- Der so erhaltene Träger wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 mit einem Harz oberflächenbeschichtet. Der harzbeschichtete Träger zeigte einen spezifischen Widerstand von 1,3×10¹² Ω cm.
- Der harzbeschichtete Träger wurde dann in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 magnetisiert und mit dem gleichen Toner wie in Beispiel 1 gemischt, wodurch ein Zweikomponentenentwickler erhalten wurde. Der Entwickler wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 zur Bildgebung verwendet. Als Ergebnis war die magnetische Bürste auf dem Entwicklungszylinder dicht, und es wurden gute Bilder erzeugt, die frei von Grobheit in den Halbtonbereichen waren und eine gute Wiedergabefähigkeit im Bereich dünner Linien aufwiesen. Weiter wurde trotz des kleinen Wertes von &sub1;&sub0;&sub0;&sub0; kein Trägerkleben festgestellt, weder im Bildbereich noch im Nichtbildbereich. Bilder, die nach leerem Drehen erzeugt wurden, zeigten eine ausreichende Dichte in den gefüllten Bereichen, einen guten Halbtonbereich, der frei von Grobheit war, und kein Trägerkleben.
- Fe&sub2;O&sub3;, SrCO&sub3;, ZnO und CuO wurden in Anteilen von 60 Mol-%, 3 Mol-%, 21 Mol-% beziehungsweise 16 Mol-% eingewogen und in einer Kugelmühle gemischt. Aus diesem gemischten Material wurden Trägerteilchen mit einer mittleren Teilchengröße von 52 µm erhalten. Diese Trägerteilchen waren fast kugelförmig und zeigten ein Verhältnis der Spinellphase (Cu-Zn-Ferrit) zur Magnetoplumbitphase (Sr-Ferrit) von etwa 15:1 als Ergebnis der Röntgenbeugungsanalyse und der Fluoreszenzröntgenanalyse. Die Trägerteilchen zeigten eine Schüttdichte von 2,32 g/cm³ und einen spezifischen Widerstand von 1×10&sup9; Ω cm. Nach magnetischer Sättigung in einem Magnetfeld von 10 kOe zeigte der Träger folgende magnetische Eigenschaften: &sub1;&sub0;&sub0;&sub0; = 58 emu/cm³, r = 6 emu/cm³, &sub3;&sub0;&sub0; = 20 emu/cm³, Hc = 60 Oe und ( &sub1;&sub0;&sub0;&sub0; - &sub3;&sub0;&sub0;)/ &sub1;&sub0;&sub0;&sub0; = 0,66.
- Der so erhaltene Träger wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 mit einem Harz oberflächenbeschichtet. Der harzbeschichtete Träger zeigte einen spezifischen Widerstand von 1,5×10¹² Ω cm. Der harzbeschichtete Träger wurde dann in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 magnetisch gesättigt und mit dem gleichen Toner wie in Beispiel 1 gemischt, wodurch ein Zweikomponentenentwickler erhalten wurde.
- Der Entwickler wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 zur Bildgebung verwendet. Als Ergebnis war wegen des kleinen Wertes von &sub1;&sub0;&sub0;&sub0; die magnetische Bürste auf dem Entwicklungszylinder dicht, und die sich ergebenden Bilder zeigten Halbtonbereiche, die frei von Grobheit waren, und eine ganz hervorragende Wiedergabefähigkeit dünner Linien, aber es wurde Trägerkleben in den Nichtbildbereichen festgestellt wegen einer schwachen Magnetisierung bei 0 bis 300 Oe, und entsprechend wurde Schleierbildung durch Toner in den Nichtbildbereichen beobachtet.
- Fe, Al, Ni und Co wurden in Anteilen von 61 Mol-%, 9 Mol-%, 15 Mol-% beziehungsweise 15 Mol-% gemischt, und die Mischung wurde im geschmolzenen Zustand mit Wasser atomisiert, wodurch Trägerteilchen erhalten wurden, die dann mit Hilfe eines pneumatischen Klassierers klassiert wurden, wodurch Trägerteilchen mit einer mittleren Teilchengröße von 42 µm erhalten wurden. Die Trägerteilchen waren fast kugelförmig und zeigten einen spezifischen Widerstand von 8,2×10² Ω cm. Die Trägerteilchen zeigten folgende magnetische Eigenschaften: &sub1;&sub0;&sub0;&sub0; = 89 emu/cm³, r = 37 emu/cm³, &sub3;&sub0;&sub0; = 60 emu/cm³, Hc = 165 Oe und ( &sub1;&sub0;&sub0;&sub0; - &sub3;&sub0;&sub0;)/ &sub1;&sub0;&sub0;&sub0; = 0,33.
- Der so erhaltene Träger wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 mit einem Harz oberflächenbeschichtet. Der harzbeschichtete Träger zeigte einen spezifischen Widerstand von 2×10&sup9; Ω cm.
- Der harzbeschichtete Träger wurde dann in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 magnetisiert und mit dem gleichen Toner wie in Beispiel 1 gemischt, wodurch ein Zweikomponentenentwickler erhalten wurde. Der Entwickler wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 zur Bildgebung verwendet. Als Ergebnis war die magnetische Bürste auf dem Entwicklungszylinder dicht, und es wurden gute Bilder erzeugt, die frei von Grobheit in den Halbtonbereichen waren und eine gute Wiedergabefähigkeit im Bereich dünner Linien aufwiesen. Weiter wurde kein Trägerkleben festgestellt, weder im Bildbereich noch im Nichtbildbereich. Bilder, die nach leerem Drehen erzeugt wurden, zeigten einen guten Halbtonbe reich, der frei von Grobheit war, eine Bildqualität, die im wesentlichen identisch mit der der Bilder im Anfangszustand war, und kein Trägerkleben.
- Ein Zweikomponentenentwickler wurde hergestellt durch Mischen des harzbeschichteten Trägers, der in Beispiel 1 verwendet wurde, und eines Toners, der in der folgenden Weise hergestellt wurde:
- Harz vom Polystyroltyp 100 Gewichtsteile
- Ruß 5 Gewichtsteile
- Di-t-butylsalicylsäurechromkomplexsalz 1 4 Gewichtsteile
- Aus den vorstehend genannten Materialien wurde ein Toner mit einer gewichtsmittlere Teilchengröße von 8,0 µm in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt.
- 100 Teile des Toners wurden mit 0,7 Gewichtsteilen eines feinen Siliciumdioxidpulvers, das mit Hexamethyldisilazan zur Hydrophobierungsbehandlung behandelt wurde, mit einem Henschelmischer gemischt, um einen schwarzen Toner herzustellen, der feines Siliciumdioxidpulver an seiner Oberfläche festgehaftet trug.
- Der Toner und der harzbeschichtete Träger, der in Beispiel 1 verwendet wurde, wurden miteinander gemischt, um einen Zweikompönentenentwickler mit einer Tonerkonzentration von 6% herzustellen. Der Entwickler wurde zur Bildgebung in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 verwendet.
- Die sich ergebenden Bilder zeigten eine ausreichend Dichte in gefüllten Bildbereichen, waren frei von Grobheit und zeigten eine einheitliche Wiedergabefähigkeit für Halbtonbereiche und insbesondere eine gute Wiedergabefähigkeit für Linienbilder. Weiter wurde kein Trägerkleben beobachtet, weder in den Bildbe reichen noch in den Nichtbildbereichen. Die Ergebnisse der Bildgebung nach leerem Drehen waren ähnlich gut wie in Beispiel 1.
- Die physikalischen Eigenschaften der Träger, die gemäß der vorstehenden Beschreibung hergestellt wurden, sind in Tabelle 1 dargestellt, und die Auswertungsergebnisse sind in Tabelle 2 dargestellt, wobei die entsprechenden Zeichen die folgenden Leistungsniveaus bezeichnen:
- : hervorragend, O: gut, Δ: ordentlich, ×: nicht annehmbar. Tabelle 1
- * Verhältnis der Spinellphase zur Magnetoplumbitphase Tabelle 2
- Copolymer aus Styrol und Isobutylacrylat 10 Gewichtsteile plattenartiger Sr-Ferrit: 20 Gewichtsteile
- Fe&sub2;O&sub3;/SrO = 80/20 (mol)
- mittlerer, längerer Durchmesser (Dl) = etwa 0,8 µm
- mittlerer, kürzerer Durchmesser (Ds) = etwa 0,6 µm
- mittlere Dicke (Tav.) = etwa 0,2 µm
- kugelförmiger Cu-Zn-Ferrit: 50 Gewichtsteile
- Fe&sub2;O&sub3;/CuO/ZnO = 70/15/15,
- mittlere Teilchengröße (Dav.) = etwa 0,8 µm -
- Die vorstehend genannten Materialien wurden zuvor mit einem Henschelmiseher ausreichend gemischt, wenigstens dreimal mit einer Dreiwalzenmühle schmelzgeknetet, und nach dem Abkühlen mit einer Hammermühle grob zerkleinert auf eine Teilchengröße von etwa 2 mm, worauf weiter eine Feinpulverisierung mit einem Luftstrahlpulverisierer auf eine Teilchengröße von etwa 50 µm erfolgte. Dann wurde das pulverisierte Produkt in einer Mechanomühle ("MM-10", hergestellt von Okada Seiko K.K.) mechanisch auf Kugelgestalt gebracht. Die auf Kugelgestalt gebrachten Teilchen wurden weiter klassiert, um Harzteilchen zu erhalten, die in sich ein magnetisches Material dispergiert enthielten, (Trägerkernteilchen), die eine Teilchengröße von 50 µm und einen spezifischen Widerstand von 1,2×10¹&sup0; Ω cm besaßen. Als Ergebnis der Röntgenbeugungsanalyse und der Fluoreszenzröntgenanalyse betrug das Verhältnis der Spinellphase (Cu-Zn-Ferrit) zur Magnetoplumbitphase (Sr-Ferrit) 2,5:1, was im wesentlichen dem Verhältnis der Ausgangsmaterialien entsprach.
- Die Kernteilchen wurden dann mit etwa 0,8 Gew.-% eines Copolymers aus Styrol und 2-Ethylhexylmethacrylat (50/50) durch Schwimmbettbeschichtung beschichtet.
- Die Eigenschaften des beschichteten Trägers sind in Tabelle 3 dargestellt, die im folgenden erscheint. Die magnetischen Eigenschaften wurden gemessen nach magnetischer Sättigung des beschichteten Trägers in einem Magnetfeld von 10 kOe.
- Ein cyanfarbener Toner wurde aus den folgenden Materialien hergestellt:
- Polyesterharz, hergestellt durch Kondensation von propoxi- 100 Gewichtsteile diertem Bisphenol und Fumarsäure
- Phthalocyaninpigment 5 Gewichtsteile
- Di-t-butylsalicylsäurechromkomplexsalz 4 Gewichtsteile
- Die vorstehend genannten Materialien wurden zuvor ausreichend gemischt, dreimal in einer Dreiwalzenmühle schmelzgeknetet und nach dem Abkühlen grob in Teilchen von etwa 1 bis 2 µm Größe zerkleinert, worauf weiter durch einen Luftstrahlpulverisierer fein pulverisiert und dann klassiert wurde, wodurch ein negativ aufladbares, cyanfarbenes Pulver (cyanfarbener Toner) mit einer gewichtsmittleren Teilchengröße von 8,2 µm erhalten wurde.
- 100 Gewichtsteile des cyanfarbenen Toners wurden mit 0,4 Gewichtsteilen eines feinen Siliciumdioxidpulvers gemischt, das mit Hexamethyldisilazan zur Hydrophobierungsbehandlung behandelt wurde, um einen cyanfarbenen Toner herzustellen, der feines Siliciumdioxidpulver an seiner Oberfläche festgehaftet trug. Der vorstehend genannte, harzbeschichtete Träger wurde zur Magnetisierung mehrere Sekunden lang in ein magnetisches Feld von 10 kOe gebracht und mit dem cyanfarbenen Toner in einer Umgebung von 23ºC und 60% relativer Feuchtigkeit gemischt, um einen Zweikomponentenentwickler zu erhalten, der einen Tonergehalt von 5 Gew.-% aufwies.
- Der Entwickler wurde in einer umgebauten, kommerziell erhältlichen Vollfarblaserkopiermaschine ("CLC-500", hergestellt von Canon K.K.) aufgeladen und für die Bildgebung in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 verwendet. Der Spalt zwischen dem Entwicklungszylinder und dem Element zum Steuern des Entwicklers betrug 400 µm, und der Entwicklungszylinder und das lichtempfindliche Element wurden mit einem Verhältnis der Umdrehungsgeschwindigkeiten von 1,3:1 und einer Umdrehungsgeschwindigkeit von 300 mm/s für den Entwicklungszylinder gedreht. Die Entwicklungsbedingungen schlossen eine magnetische Feldstärke des Entwicklungspols von 1000 Oe, ein elektrisches Wechselfeld von 2000 Vss, eine Frequenz von 3000 Hz und einen Abstand von 500 µm zwischen dem Zylinder und der lichtempfindlichen Trommel ein. Als Ergebnis der mikroskopischen Untersuchung waren die Ohren der magnetischen Bürste in der Nähe des Magnetpols dicht und kurz.
- Die sich ergebenden Bilder zeigten eine ausreichende Dichte in gefüllten Bildbereichen, waren frei von groben Bildern und zeigten insbesondere eine gute Wiedergabefähigkeit für Halbtonbereiche und Linienbilder. Kein Tonerkleben wurde beobachtet, weder in den Bildbereichen noch in den Nichtbildbereichen. Nach 40 min, in denen der Entwicklungszylinder bei 200 U/min leer gedreht wurde, wurde erneut eine Bildgebung durchgeführt, wodurch sehr gute Bilder erhalten wurden ohne irgendwelche Probleme im Bezug auf die Bildqualität und ohne Trägerkleben.
- Copolymer aus Styrol und Isobutylacrylat 30 Gewichtsteile
- plattenartiger Sr-Ferrit: 70 Gewichtsteile
- Fe&sub2;O&sub3;/SrO/ZnO = 70/20/10
- Dl = etwa 0,8 µm, Ds = etwa 0,6 µm, Tav. = etwa 0,2 µm
- Die vorstehend genannten Materialien wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 5 in Teilchen überführt, um Trägerkernteilchen zu erhalten, die in sich ein magnetisches Material dispergiert enthielten. Die Kernteilchen besaßen eine Teilchengröße von 54 µm und einen spezifischen Widerstand von 3,7×10¹&sup0; Ω cm. Die Trägerteilchen wurden mit dem gleichen Harz und in der gleichen Weise wie in Beispiel 5 oberflächenbeschichtet. Die Eigenschaften des beschichteten Trägers sind in Tabelle 3 dargestellt.
- Der beschichtete Träger wurde einer Auswertung in der gleichen Weise wie in Beispiel 5 unterworfen. Als Ergebnis waren die Ohren des Entwicklers auf dem Zylinder dicht, und es wurde kein Trägerkleben beobachtet. Allerdings war aufgrund der Selbstagglomerierfähigkeit des beschichteten Trägers die Fließfähig keit des Entwicklers auf dem Entwicklungszylinder schlecht, und es war schwierig, den Entwickler unter Rühren aufzunehmen, wodurch keine hochqualitativen Bilder erhalten werden konnten.
- Fe&sub2;O&sub3;, ZnO und CuO wurden in Anteilen von 60 Mol-%, 23 Mol-% beziehungsweise 17 Mol-% eingewogen und in einer Kugelmühle gemischt. Das gemischte
- Material wurde calciniert, pulverisiert und in eine Aufschlämmung überführt, die dann in Teilchen umgewandelt und danach calciniert wurde. Die calcinierten Teilchen wurden mit Hilfe eines pneumatischen Klassierers klassiert, wodurch Trägerkernteilchen erhalten wurden, die eine mittlere Teilchengröße von 49 µm aufwiesen. Die Kernteilchen waren fast kugelförmig und zeigten ein spezifischen Widerstand von 6,7×10&sup9; Ω cm.
- Die Kernteilchen wurden mit dem gleichen Harz und in der gleichen Weise wie in Beispiel 5 oberflächenbeschichtet. Die Eigenschaften des beschichteten Trägers sind in Tabelle 3 dargestellt.
- Der beschichtete Träger wurde der Untersuchung in der gleichen Weise wie in Beispiel 5 unterworfen. Als Ergebnis wurde kein Trägerkleben verursacht. Allerdings waren die Ohren des Entwicklers auf dem Entwicklun gszylin der grob und, während die anfangs erzeugten Bilder gut waren und frei von Trägerkleben, waren die Halbtonbilder nach leerer Drehung grob und von Störungen in den Linien begleitet.
- Copolymer aus Styrol und Isobutylacrylat (80/20) 30 Gewichtsteile
- Fe-Al-Ni-Co (60/8/15/17 (mol) 70 Gewichtsteile
- Legierungspulver (Dav. = 1 µm)
- Die vorstehend genannten Materialien wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 5 in Teilchen überführt um Harzteilchen, die in sich ein magnetisches Material dispergiert enthielten, (Kernteilchen) zu erhalten.
- Die Kernteilchen besaßen eine Teilchengröße von 47 µm und wurden mit dem gleichen Harz und in der gleichen Weise wie in Beispiel 5 oberflächenbeschichtet. Die Eigenschaften des beschichteten Trägers sind in Tabelle 3 dargestellt. Der beschichtete Träger wurde einer Auswertung in der gleichen Weise wie in Beispiel 5 unterworfen, wodurch gute Bilder erhalten wurden ohne Trägerkleben sowohl im Anfangszustand als auch nach leerer Drehung.
- Copolymer aus Styrol und Isobutylacrylat 30 Gewichtsteile
- Cu-Zn-Ferrit 70 Gewichtsteile
- Fe&sub2;O&sub3;/CuO/ZnO = 70/23/7 (mol)
- Aus den vorstehend genannten Materialien wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 5 Trägerkernteilchen, die in sich ein magnetisches Material dispergiert enthielten, erhalten.
- Die Kernteilchen besaßen eine Teilchengröße von 46 µm und einen spezifischen Widerstand von 6,8×10¹&sup0; Ω cm. Die Kernteilchen wurden mit dem gleichen Harz und in der gleichen Weise wie in Beispiel 5 oberflächenbeschichtet. Die Eigenschaften des beschichteten Trägers sind in Tabelle 3 dargestellt.
- Der beschichtete Träger wurde einer Auswertung in der gleichen Weise wie in Beispiel 5 unterworfen. Als Ergebnis waren die Ohren auf dem Zylinder dicht, und es wurden gute Bilder erhalten sowohl im Anfangszustand als auch nach leerer Drehung, wohingegen Trägerkleben verursacht wurde.
- 80 Teile Styrolmonomer, 20 Teile Isobutylacrylat, 200 Teile Sr-Ferrit (Fe&sub2;O&sub3;/SrO = 80/20 ausgedrückt in mol) und 500 Teile Cu-Zn-Ferrit (Fe&sub2;O&sub3;/CuO/ZnO 70/15/15 ausgedrückt in mol) wurden in einen Behälter gegeben, darin auf 70ºC erhitzt und bei 70ºC gehalten, und dann wurde Azobisisobutyronitril zugegeben, wodurch eine polymerisierbare Mischung erzeugt wurde, die dann in einen 2-1- Kolben gegeben wurde, der 1,2 l einer 1%igen, wäßrigen PVA-Lösung (Polyvinylalkohollösung) enthielt, und mit einem Homogenisator bei 70ºC 10 min lang gerührt wurde, um die Mischung in die Form von Teilchen umzuwandeln. Dann wurde der Inhalt, während er mit einem Flügelrührer gerührt wurde, bei 70ºC 10 h lang einer Suspensionspolymerisation unterworfen. Nach der Polymerisation wurde das Produkt abgekühlt, zurückgewonnen, gewaschen, filtriert und getrocknet, wodurch Trägerkernteilchen, die in sich ein magnetisches Material dispergiert enthielten, erhalten wurden. Die Kernteilchen zeigten eine mittlere Teilchengröße von 52 µm und einen spezifischen Widerstand von 1,5×10¹&sup0; Ω cm.
- Die Kernteilchen wurden mit dem gleichen Harz und in der gleichen Weise wie in Beispiel 5 beschichtet. Der beschichtete Träger wurde einer Auswertung in der gleichen Weise wie in Beispiel 5 unterworfen, wobei gute Ergebnisse erhalten wurden.
- Copolymer aus Styrol und Isobutylacrylat 30 Gewichtsteile
- magnetischer Ba-Ferrit: 30 Gewichtsteile
- Fe&sub2;O&sub3;/BaO = 7/3 ausgedrückt in mol
- magnetischer Cu-Zn-Ferrit: 40 Gewichtsteile
- Fe&sub2;O&sub3;/CuO/ZnO =6/2/2 ausgedrückt in mol
- Die vorstehend genannten Materialien wurden schmelzgeknetet, pulverisiert und klassiert in der gleichen Weise wie in Beispiel 5, aber ohne Behandlung zur Bildung von Kugeln, wodurch Harzteilchen, die in sich ein magnetisches Material dispergiert enthielten, (Kernteilchen) erhalten wurden.
- Die Kernteilchen zeigten eine Teilchengröße von 52 µm und einen spezifischen Widerstand von 6,1×10¹&sup0; Ω cm und wurden mit dem gleichen Harz und in der gleichen Weise wie in Beispiel 5 beschichtet. Die Eigenschaften des beschichteten Trägers sind in Tabelle 3 dargestellt. Der beschichtete Träger wurde einer Auswertung in der gleichen Weise wie in Beispiel 5 unterworfen, wobei gute Ergebnisse erhalten wurden.
- Phenol 10 Gewichtsteile
- Formalin (Formaldehyd etwa 37%, 5 Gewichtsteile
- Methanol = etwa 5%, der Rest: Wasser)
- Sr-Ferrit: 25 Gewichtsteile
- Fe&sub2;O&sub3;/SrO/CaO 80/17/3 ausgedlückt in mol
- Cu-Zn-Ferrit 60 Gewichtsteile
- Fe&sub2;O&sub3;/CuO/ZnO = 60/15/25 ausgedrückt in mol
- Die vorstehend genannten Materialien wurden in einer wäßrigen Phase, die Ammoniak (basischer Katalysator) und Calciumfluorid (Polymerisationsstabilisator) enthielt, gerührt, allmählich auf 80ºC erhitzt und 2 h lang einer Polymerisation unterworfen. Nach Filtrieren und Waschen wurden die sich ergebenden Polymerisatteilchen klassiert, wodurch Harzteilchen, die in sich ein magnetisches Material dispergiert enthielten, (Kernteilchen) erhalten wurden.
- Die Kernteilchen zeigten eine Teilchengröße von 46 µm und einen spezifischen Widerstand von 2,5×10&sup9; Ω cm und wurden mit dem gleichen Harz und in der gleichen Weise wie in Beispiel 5 beschichtet, wodurch ein guter Beschichtungszustand erhalten wurde. Die Eigenschaften des beschichteten Trägers sind in Tabelle 3 dargestellt. Der beschichtete Träger wurde einer Auswertung in der gleichen Weise wie in Beispiel 5 unterworfen, wobei gute Bilder bei der mehrfach aufeinanderfolgenden Bildgebungsprüfung erhalten wurden, ohne daß Träger kleben verursacht wurde.
- Trägerkernteilchen wurden durch Polymerisation in der gleichen Weise wie in Beispiel 9 hergestellt, mit der Ausnahme, daß 70 Gew.-% γ-Fe&sub2;O&sub3; als magnetisches Material verwendet wurden zusammen mit dem Rest des Harzvorläufers. Die sich ergebenden Kernteilchen zeigten eine Teilchengröße von 49 µm und einen spezifischen Widerstand von 8,9×10&sup5; Ω cm und wurden mit dem gleichen Harz und in der gleichen Weise wie in Beispiel 5 beschichtet, wodurch ein guter Beschichtungszustand ähnlich wie in Beispiel 8 erhalten wurde. Die Eigenschaften des beschichteten Trägers sind in Tabelle 3 dargestellt. Der beschichtete Träger wurde einer Auswertung in der gleichen Weise wie in Beispiel 5 unterworfen, wobei gute Bilder bei der mehrfach aufeinanderfolgenden Bildgebungsprüfung erhalten wurden, ohne daß Trägerkleben verursacht wurde.
- Styrolacrylharz 1000 Gewichtsteile
- Ruß 6 Gewichtsteile
- Di-t-butylsalicylsäurechromkomplexsalz 4 Gewichtsteile
- Aus den vorstehend genannten Materialien wurde ein Toner mit einer gewichtsmittlere Teilchengröße von 8,0 µm in der gleichen Weise wie in Beispiel 5 hergestellt.
- 100 Teile des Toners wurden mit 1,0 Gewichtsteilen eines feinen Siliciumdioxidpulvers, das mit Hexamethyldisilazan zur Hydrophobierungsbehandlung behandelt wurde, mit einem Henschelmischer gemischt, um einen schwarzen Toner herzustellen, der feines Siliciumdioxidpulver an seiner Oberfläche festgehaftet trug.
- Die Trägerkernteilchen des Beispiels 5 wurden verwendet, wie sie waren, ohne weiter beschichtet zu werden, und wurden, nachdem sie in einem Magnetfeld von 10 kOe magnetisiert worden waren, mit dem vorstehend genannten schwarzen Toner gemischt, wodurch ein Zweikomponentenentwickler mit einer Tonerkonzentration von 5 Gew.-% erhalten wurde. Der Entwickler wurde einer Auswertung in der gleichen Weise wie in Beispiel 5 unterworfen, wodurch gute Bilder erhalten wurden ohne Trägerkleben sowohl im Anfangszustand als auch nach leerer Drehung, ähnlich wie in Beispiel 5. Tabelle 3
- * Verhältnis der Spinellphase zur Magnetoplumbitphase Tabelle 4
- : hervorragend, O: gut, Δ: ordentlich, ×: nicht annehmbar.
- Copolymer aus Styrol und Isobutylacrylat (80/20) 28 Gewichtsteile
- mit 3% Zn dotiertes, feines, magnetisches Pulver aus γ-Fe&sub2;O&sub3; 72 Gewichtsteile
- Dl = 1,0 µm, Ds = 0,12 µm
- Die vorstehend genannten Materialien wurden zuvor mit einem Henschelmiseher ausreichend gemischt, wenigstens zweimal mit einer Dreiwalzenmühle schmelzgeknetet, und nach dem Abkühlen mit einer Hammermühle grob zerkleinert in Späne mit einer Teilchengröße von etwa 5 mm. Die Späne wurden dann spritzgegossen, um das feine, magnetische Pulver auszurichten und dann erneut abgekühlt und auf eine Teilchengröße von etwa 2 mm zerkleinert, worauf weiter eine Feinpulverisierung mit einem Luftstrahlpulverisierer auf eine Teilchengröße von etwa 50 µm erfolgte. Dann wurde das pulverisierte Produkt in einer Mechanomühle ("MM-10", hergestellt von Okada Seiko K.K.) mechanisch auf Kugelgestalt gebracht. Die auf Kugelgestalt gebrachten Teilchen wurden weiter klassiert, um Harzteilchen zu erhalten, die in sich ein magnetisches Material dispergiert enthielten, (Trägerkernteilchen), die eine Teilchengröße von 48 µm und einen spezifischen Widerstand von 2,2×10¹&sup0; Ω cm besaßen. Als Ergebnis der Betrachtung eines Schnittes durch ein FE-SEM zeigten die Kernteilchen einen Orientierungsgrad der feinen, magnetischen Teilchen von 55%.
- Die Kernteilchen wurden dann mit etwa 0,8 Gew.-% eines Copolymers aus Styrol und 2-Ethylhexylmethacrylat (50/50) durch Schwimmbettbeschichtung beschichtet.
- Die Eigenschaften des beschichteten Trägers sind in Tabelle 5 dargestellt, die im folgenden erscheint. Die magnetischen Eigenschaften wurden gemessen nach magnetischer Sättigung des beschichteten Trägers in einem Magnetfeld von 10 kOe.
- Ein cyanfarbener Toner wurde aus den folgenden Materialien hergestellt:
- Polyesterharz, hergestellt durch Kondensation von propoxi- 100 Gewichtsteile diertem Bisphenol und Fumarsäure
- Phthalocyaninpigment 5 Gewichtsteile
- Di-t-butylsalicylsäurechromkomplexsalz 4 Gewichtsteile
- Die vorstehend genannten Materialien wurden zuvor ausreichend gemischt, dreimal in einer Dreiwalzenmühle schmelzgeknetet und nach dem Abkühlen grob in Teilchen von etwa 1 bis 2 µm Größe zerkleinert, worauf weiter durch einen Luftstrahlpulverisierer fein pulverisiert und dann klassiert wurde, wodurch ein negativ aufladbares, cyanfarbenes Pulver (cyanfarbener Toner) mit einer gewichtsmittleren Teilchengröße von 8,2 µm erhalten wurde.
- 100 Gewichtsteile des cyanfarbenen Toners wurden mit 0,4 Gewichtsteilen eines feinen Siliciumdioxidpulvers gemischt, das mit Hexamethyldisilazan zur Hydrophobierungsbehandlung behandelt wurde, um einen cyanfarbenen Toner herzustellen, der feines Siliciumdioxidpulver an seiner Oberfläche festgehaftet trug.
- Der vorstehend genannte, harzbeschichtete Träger wurde zur Magnetisierung mehrere Sekunden lang in ein magnetisches Feld von 10 kOe gebracht und mit dem cyanfarbenen Toner in einer Umgebung von 23ºC und 60% relativer Feuchtigkeit gemischt, um einen Zweikomponentenentwickler zu erhalten, der einen Tonergehalt von 5 Gew.-% aufwies. Der Entwickler wurde in einer umgebauten, kommerziell erhältlichen Vollfarblaserkopiermaschine ("CLC-500", hergestellt von Canon K.K.) aufgeladen und für die Bildgebung verwendet. Fig. 6 veranschaulicht schematisch die Entwicklungsvorrichtung und die lichtempfindliche Trommel in der Umgebung der Entwicklungszone in der umgebauten Kopiermaschine. Der Spalt zwischen dem Entwicklungszylinder und dem Element zum Steuern des Entwicklers betrug 400 µm, und der Entwicklungszylinder und das lichtempfindliche Element wurden mit einem Verhältnis der Umdrehungsgeschwindigkeiten von 1,3:1 und einer Umdrehungsgeschwindigkeit von 300 mm/s für den Entwicklungszylinder gedreht. Die Entwicklungsbedingungen schlossen eine magnetische Feldstärke des Entwicklungspols von 1000 Oe, ein elektrisches Wechselfeld von 2000 Vss, eine Frequenz von 3000 Hz und einen Abstand von 500 µm zwischen dem Zylinder und der lichtempfindlichen Trommel ein. Als Ergebnis der mikroskopischen Untersuchung waren die Ohren der magnetischen Bürste in der Nähe des Magnetpols dicht und kurz.
- Die sich ergebenden Bilder zeigten eine ausreichende Dichte in gefüllten Bildbereichen, waren frei von groben Bildern und zeigten insbesondere eine gute Wiedergabefähigkeit für Halbtonbereiche und Linienbilder. Kein Tonerkleben wurde beobachtet, weder in den Bildbereichen noch in den Nichtbildbereichen. Nach 40 min, in denen der Entwicklungszylinder bei 200 U/min leer gedreht wurde, wurde erneut eine Bildgebung durchgeführt, wodurch sehr gute Bilder erhalten wurden ohne irgendwelche Probleme im Bezug auf die Bildqualität und ohne Trägerkleben.
- Copolymer aus Styrol und Isobutylacrylat (80/20) 30 Gewichtsteile
- feine, magnetische Teilchen aus kugelförmigem Cu-Zn-Ferrit: 70 Gewichtsteile
- Fe&sub2;O&sub3;/CuO/ZnO = 70/23/7 ausgedrückt in mol,
- Dav. = 0,8 µm
- Fe&sub2;O&sub3;/SrO/ZnO = 70/20/10
- Die vorstehend genannten Materialien wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 12 in Teilchen überführt, um Trägerkernteilchen zu erhalten, die in sich ein magnetisches Material dispergiert enthielten. Die Kernteilchen besaßen eine mittlere Teilchengröße von 46 µm und einen spezifischen Widerstand von 6,8×10¹&sup0; Ω cm. Die Trägerteilchen wurden mit dem gleichen Harz und in der gleichen Weise wie in Beispiel 12 oberflächenbeschichtet. Die Eigenschaften des beschichteten Trägers sind in Tabelle 5 dargestellt.
- Der beschichtete Träger wurde einer Auswertung in der gleichen Weise wie in Beispiel 12 unterworfen. Als Ergebnis waren die Ohren des Entwicklers auf dem Zylinder dicht, und es wurden gute Bilder erhalten sowohl im Anfangszustand als auch nach leerer Drehung, aber es trat Trägerkleben auf.
- Fe&sub2;O&sub3;, ZnO und CuO wurden in Anteilen von 60 Mol-%, 23 Mol-% beziehungsweise 17 Mol-% eingewogen und in einer Kugelmühle gemischt. Das gemischte Material wurde calciniert, pulverisiert und in eine Aufschlämmung überführt, die dann in Teilchen umgewandelt und danach calciniert wurde. Die calcinierten Teilchen wurden mit Hilfe eines pneumatischen Klassierers klassiert, wodurch Trägerkernteilchen erhalten wurden, die eine mittlere Teilchengröße von 47 µm aufwiesen. Die Kernteilchen waren fast kugelförmig und zeigten einen spezifischen Widerstand von 6,7×10&sup9; Ω cm.
- Die Kernteilchen wurden mit dem gleichen Harz und in der gleichen Weise wie in Beispiel 12 oberflächenbeschichtet. Die Eigenschaften des beschichteten Trägers sind in Tabelle 5 dargestellt.
- Der beschichtete Träger wurde der Untersuchung in der gleichen Weise wie in Beispiel 12 unterworfen. Als Ergebnis wurde kein Trägerkleben iln Anfangszustand verursacht. Allerdings waren die Ohren des Entwicklers auf dem Entwicklungszylinder dünn ausgeprägt und die Halbtonbilder nach 40 min langer leerer Drehung grob und von Störungen in den Linien begleitet.
- Copolymer aus Styrol und Isobutylacrylat (80/20) 26 Gewichtsteile
- feines Pulver aus Ba-Ferrit (plattenartig) 30 Gewichtsteile
- Cu-Zn-Ferrit: 44 Gewichtsteile
- Fe&sub2;O&sub3;/CuO/ZnO = 60/20/20 ausgedrückt in mol
- Die vorstehend genannten Materialien wurden schmelzgeknetet und zur Ausrichtung der magnetischen Teilchen im Bindeharz in einem Magnetfeld extrudiert und nach Abkühlung in der gleichen Weise wie in Beispiel 12 pulverisiert und klassiert, worauf weiter in Kugelgestalt überführt wurde, um Harzteilchen zu erhalten, die in sich ein magnetisches Material dispergiert enthielten, (Kernteilchen), die einen spezifischen Widerstand von 2,4×10¹&sup0; Ω cm besaßen.
- Die Kernteilchen wurden mit dem gleichen Harz und in der gleichen Weise wie in Beispiel 12 beschichtet. Der beschichtete Träger zeigte einen Ausrichtungsgrad von 60% als Ergebnis der Betrachtung eines Schnittes durch ein FE-SEM. Die Eigenschaften des beschichteten Trägers sind in Tabelle 5 dargestellt. Der beschichtete Träger wurde einer Auswertung in der gleichen Weise wie in Beispiel 12 unterworfen, wodurch gute Bilder erhalten wurden ohne Trägerkleben ähnlich wie in Beispiel 12.
- Copolymer aus Styrol und Isobutylacrylat (80/20) 30 Gewichtsteile
- Ba-Ferrit: 70 Gewichtsteile
- Fe&sub2;O&sub3;/BaO/ZnO = 70/20/10 (mol)
- Die vorstehend genannten Materialien wurden schmelzgeknetet, ohne ausgerichtet worden zu sein, wodurch Trägerkernteilchen, die in sich ein magnetisches Material dispergiert enthielten, erhalten wurden.
- Die Kernteilchen zeigten eine Teilchengröße von 52 µm und einen spezifischen Widerstand von 5,3×10¹&sup0; Ω cm. Die Kernteilchen wurden mit dem gleichen Harz und in der gleichen Weise wie in Beispiel 12 beschichtet. Die Eigenschaften des beschichteten Trägers sind in Tabelle 5 dargestellt.
- Der beschichtete Träger wurde einer Auswertung in der gleichen Weise wie in Beispiel 12 unterworfen. Als Ergebnis waren die Ohren auf dem Zylinder dicht, und es wurde kein Trägerkleben beobachtet. Allerdings war es schwierig, den Entwickler unter Rühren aufzunehmen, wodurch keine hochqualitativen Bilder erhalten werden konnten. Die Bilder wurden schlechter nach leerer Drehung.
- 80 Teile Styrolmonomer, 20 Teile Isobutylacrylat und 257 Teile mit 3% Zn dotiertes, feines, magnetisches Pulver aus γ-Fe&sub2;O&sub3; (horizontaler Durchmesser: Dl = 1,0 µm, Ds = 0,15 µm) wurden in einen Behälter gegeben, darin auf 70ºC erhitzt und bei 70ºC gehalten, und dann wurde Azobisisobutyronitril (Polymerisationsinitiator) zugegeben, wodurch eine polymerisierbare Mischung erzeugt wurde, die dann in einen 2-l-Kolben gegeben wurde, der 1,2 l einer 1%igen, wäßrigen PVA-Lösung (Polyvinylalkohollösung) enthielt, und mit einem Homogenisator bei 70ºC 10 min lang gerührt wurde, um die Mischung in die Form von Teilchen umzuwandeln. Dann wurde der Inhalt, während er mit einem Flügelrührer gerührt wurde, bei 70ºC 10 h lang einer Suspensionspolymerisation unterworfen. Nach der Polymerisation wurde das Produkt abgekühlt, zurückgewonnen, gewaschen, filtriert und getrocknet, wodurch Trägerkernteilchen, die in sich ein magnetisches Material dispergiert enthielten, erhalten wurden. Die Kernteilchen zeigten eine mittlere Teilchengröße von 51 µm und einen spezifischen Widerstand von 1,3×10¹&sup0; Ω cm.
- Die Kernteilchen wurden mit dem gleichen Harz und in der gleichen Weise wie in Beispiel 12 beschichtet. Der beschichtete Träger wurde einer Auswertung in der gleichen Weise wie in Beispiel 12 unterworfen, wobei gute Ergebnisse erhalten wurden.
- Phenol 10 Gewichtsteile
- Formalin (Formaldehyd = etwa 37%, 5 Gewichtsteile
- Methanol = etwa 5%, der Rest: Wasser)
- magnetischer Sr-Ferrit: 23 Gewichtsteile
- Fe&sub2;O&sub3;/SrO/CaO = 80/17/3 ausgedrückt in mol
- magnetischer Cu-Zn-Ferrit 62 Gewichtsteile
- Fe&sub2;O&sub3;/CuO/ZnO = 60/15/25 ausgedrückt in mol
- Die vorstehend genannten Materialien wurden in einer wäßrigen Phase, die Ammoniak (basischer Katalysator) und Calciumfluorid (Polymerisationsstabilisator) enthielt, gerührt, allmählich auf 80ºC erhitzt und 2 h lang einer Polymerisation in einem Magnetfeld unterworfen. Nach Filtrieren und Waschen wurden die sich ergebenden Polymerisatteilchen klassiert, wodurch Harzteilchen, die in sich ein magnetisches Material dispergiert enthielten, (Kernteilchen) erhalten wurden.
- Die Kernteilchen zeigten eine Teilchengröße von 46 µm und einen spezifischen Widerstand von 2,0×10&sup9; Ω cm und einen Ausrichtungsgrad von 52% und wurden mit dem gleichen Harz und in der gleichen Weise wie in Beispiel 12 beschichtet, wodurch ein guter Beschichtungszustand erhalten wurde. Die Eigenschaften des beschichteten Trägers sind in Tabelle 5 dargestellt. Der beschichtete Träger wurde einer Auswertung in der gleichen Weise wie in Beispiel 12 unterworfen, wobei gute Bilder erhalten wurden, ohne daß Trägerkleben verursacht wurde.
- Trägerkernteilchen wurden durch Polymerisation in der gleichen Weise wie in Beispiel 15 hergestellt, mit der Ausnahme, daß 70 Gew.-% γ-Fe&sub2;O&sub3; als magnetisches Material verwendet wurden zusammen mit dem Rest des Harzvorläufers. Die sich ergebenden Kernteilchen zeigten eine Teilchengröße von 50 µm und einen spezifischen Widerstand von 9,2×10&sup5; Ω cm und einen Ausrichtungsgrad von 96% und wurden mit dem gleichen Harz und in der gleichen Weise wie in Beispiel 12 beschichtet, wodurch ein guter Beschichtungszustand ähnlich wie in Beispiel 15 erhalten wurde. Die Eigenschaften des beschichteten Trägers sind in Tabelle 5 dargestellt. Der beschichtete Träger wurde einer Auswertung in der gleichen Weise wie in Beispiel 12 unterworfen, wobei gute Bilder bei der mehrfach aufeinanderfolgenden Bildgebungsprüfung erhalten wurden, ohne daß Trägerkleben verursacht wurde.
- Styrolacrylharz100 Gewichtsteile
- Ruß 6 Gewichtsteile
- Di-t-butylsalicylsäurechromkomplexsalz 4 Gewichtsteile
- Aus den vorstehend genannten Materialien wurde ein Toner mit einer gewichtsmittlere Teilchengröße von 8,3 µm in der gleichen Weise wie in Beispiel 12 hergestellt.
- 100 Teile des Toners wurden mit 0,7 Gewichtsteilen eines feinen Siliciumdioxidpulvers, das mit Hexamethyldisilazan zur Hydrophobierungsbehandlung behandelt wurde, mit einem Henschelmischer gemischt, um einen schwarzen Toner herzustellen, der feines Siliciumdioxidpulver an seiner Oberfläche festgehaftet trug.
- Die Trägerkernteilchen des Beispiels 12 wurden verwendet, wie sie waren, ohne weiter beschichtet zu werden, und wurden, nachdem sie in einem Magnetfeld von 10 kOe magnetisiert worden waren, mit dem vorstehend genannten schwarzen Toner gemischt, wodurch ein Zweikomponentenentwickler mit einer Tonerkonzentration von 5 Gew.-% erhalten wurde. Der Entwickler wurde einer Auswertung in der gleichen Weise wie in Beispiel 12 unterworfen, wodurch gute Bilder erhalten wurden ohne Trägerkleben sowohl im Anfangszustand als auch nach leerer Drehung, ähnlich wie in Beispiel 12. Tabelle 5 Tabelle 6
- : hervorragend, O: gut, Δ: ordentlich, ×: nicht annehmbar.
- Es wurde eine Aufschlämmung hergestellt durch Zugabe von Polyvinylalkohol, eines Schaumhemmungsmittels und eines Dispergiermittels zu mit 8% Zn dotiertem, nadelartigem γ-Fe&sub2;O&sub3; (Dl = 0,8 µm, Ds = 0,12 µm) und in einem Magnetfeld von 10 kOe mit Hilfe eines Elektromagneten magnetisiert. Dann wurde die Aufschlämmung in einem Magnetfeld in Teilchen umgewandelt, worauf getrocknet, gesintert und klassiert wurde, wodurch Trägerkernteilchen mit einer mittleren Teilchengröße von 47 µm erhalten wurden, die fast kugelförmig waren.
- Als Ergebnis der Betrachtung durch ein FE-SEM zeigten die Kernteilchen einen Orientierungsgrad der kristallinen Teilchen von 52%. Weiter zeigten die Kernteilchen eine Schüttdichte von 2,11 g/cm³ und einen spezifischen Widerstand von 5,2×10&sup8; Ω cm. Nach magnetischer Sättigung in einem Magnetfeld von 10 kOe zeigten die Kernteilchen folgende magnetische Eigenschaften: &sub1;&sub0;&sub0;&sub0; = 98 emu/cm³, r = 87 emu/cm³, &sub3;&sub0;&sub0; = 92 emu/cm³, Hc = 240 Oe und ( &sub1;&sub0;&sub0;&sub0; - &sub3;&sub0;&sub0;)/ &sub1;&sub0;&sub0;&sub0; = 0,06.
- Die Kernteilchen wurden dann mit etwa 0,8 Gew.-% eines Copolymers aus Styrol und 2-Ethylhexylmethacrylat (50/50) durch Schwimmbettbeschichtung beschichtet. Der beschichtete Träger zeigte einen spezifischen Widerstand von 8,3×10¹² Ω cm und magnetische Eigenschaften, die im wesentlichen identisch zu denen der Kernteilchen vor der Beschichtung waren.
- Ein cyanfarbener Toner wurde aus den folgenden Materialien hergestellt:
- Polyesterharz, hergestellt durch Kondensation von propoxi- 100 Gewichtsteile diertem Bisphenol und Fumarsäure
- Phthalocyaninpigment 5 Gewichtsteile
- Di-t-butylsalicylsäurechromkomplexsalz 4 Gewichtsteile
- Die vorstehend genannten Materialien wurden zuvor ausreichend gemischt, schmelzgeknetet und nach dem Abkühlen grob in Teilchen von etwa 1 bis 2 µm Größe zerkleinert, worauf weiter durch einen Luftstrahlpulverisierer fein pulverisiert und dann klassiert wurde, wodurch ein negativ aufladbares, cyanfarbenes Pulver (cyanfarbener Toner) mit einer gewichtsmittleren Teilchengröße von 8,4 µm erhalten wurde.
- 100 Gewichtsteile des cyanfarbenen Toners wurden mit 0,8 Gewichtsteilen eines feinen Siliciumdioxidpulvers gemischt, das mit Hexamethyldisilazan zur Hydrophobierungsbehandlung behandelt wurde, um einen cyanfarbenen Toner herzustellen, der feines Siliciumdioxidpulver an seiner Oberfläche festgehaftet trug.
- Der vorstehend genannte, beschichtete Träger wurde in einem magnetischen Feld von 10 kOe zur Magnetisierung magnetisiert (magnetisch gesättigt) und mit dem cyanfarbenen Toner gemischt, um einen Zweikomponentenentwickler zu erhalten, der einen Tonergehalt von 5 Gew.-% aufwies. Der Entwickler wurde in einer umgebauten, kommerziell erhältlichen Vollfarblaserkopiermaschine ("CLC- 500", hergestellt von Canon K.K.) aufgeladen und für die Bildgebüng verwendet. Fig. 6 veranschaulicht schematisch die Entwicklungsvorrichtung und die lichtempfindliche Trommel in der Umgebung der Entwicklungszone in der umgebauten Kopiermaschine. Der Spalt zwischen dem Entwicklungszylinder und dem Element zum Steuern des Entwicklers betrug 400 µm, und der Entwicklungszylinder und das lichtempfindliche Element wurden mit einem Verhältnis der Umdrehungsgeschwindigkeiten von 1,3:1 und einer Umdrehungsgeschwindigkeit von 300 mm/s für den Entwicklungszylinder gedreht. Die Entwicklungsbedingungen schlossen eine magnetische Feldstärke des Entwicklungspols von 1000 Oe, ein elektrisches Wechselfeld von 2000 Vss, eine Frequenz von 3000 Hz und einen Abstand von 500 µm zwischen dem Zylinder und der lichtempfindlichen Trommel ein. Als Ergebnis der mikroskopischen Untersuchung waren die Ohren der magnetischen Bürste in der Nähe des Magnetpols dicht und kurz, und die magnetische Bürste auf dem Zylinder berührte die lichtempfindliche Trommel an der Entwicklungsstation.
- Die sich ergebenden Bilder zeigten eine ausreichende Dichte in gefüllten Bildbereichen, waren frei von groben Bildern und zeigten insbesondere eine gute Wiedergabefähigkeit für Halbtonbereiche und Linienbilder. Kein Tonerkleben wurde beobachtet, weder in den Bildbereichen noch in den Nichtbildbereichen. Nach 40 min, in denen der Entwicklungszylinder bei 200 U/min leer gedreht wurde, wurde erneut eine Bildgebung durchgeführt, wodurch sehr gute Bilder erhalten wurden ohne irgendwelche Probleme im Bezug auf die Bildqualität und ohne Trägerkleben.
- Trägerkernteilchen mit einer mittleren Teilchengröße von 51 µm wurden wie in Beispiel 18 hergestellt, mit der Ausnahme, daß nadelartiges γ-Fe&sub2;O&sub3;, das mit 10% Zn und 5% Mg (Dl = 0,53 µm, Ds = 0,14 µm) dotiert war, verwendet wurde.
- Die sich ergebenden Trägerkernteilchen waren fast kugelförmig und zeigten eine Schüttdichte von 2,04 g/cm³, einen spezifischen Widerstand von 7,4×10³ Ω cm und einen Orientierungsgrad von 56%. Nach magnetischer Sättigung in einem Magnetfeld von 10 kOe zeigten die Trägerkerne folgende magnetische Eigenschaften: &sub1;&sub0;&sub0;&sub0; = 54 emu/cm³, r = 46 emu/cm³, &sub3;&sub0;&sub0; = 51 emu/cm³, Hc = 180 Oe und ( &sub1;&sub0;&sub0;&sub0; - &sub3;&sub0;&sub0;)/ &sub1;&sub0;&sub0;&sub0; = 0,06.
- Die so erhaltenen Trägerkerne wurden mit einem Harz in der gleichen Weise wie in Beispiel 18 oberflächenbeschichtet. Der beschichtete Träger zeigte einen spezifischen Widerstand von 4,8×10¹² Ω cm, und seine magnetischen Eigenschaften waren im wesentlichen identisch zu denen der Trägerkerne.
- Der beschichtete Träger wurde dann in der gleichen Weise wie in Beispiel 18 magnetisiert und mit dem gleichen Toner wie in Beispiel 18 gemischt, wodurch ein Zweikomponentenentwickler erhalten wurde. Der Entwickler wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 18 für die Bildgebung verwendet. Als Ergebnis war die magnetische Bürste auf dem Entwicklungszylinder dicht, und es wurden gute Bilder erzeugt, die frei von Grobheit in den Halbtonbereichen waren und eine gute Wiedergabefähigkeit im Bereich dünner Linien zeigte. Weiter wurde trotz des kleinen Wertes von &sub1;&sub0;&sub0;&sub0; kein Trägerkleben beobachtet, weder in den Bildbereichen noch in den Nichtbildbereichen. Bilder, die nach der leerem Drehung erzeugt wurden, zeigten eine ausreichende Dichte im Bildbereich, einen guten Halbtonbereich, der frei von Grobheit war, und kein Trägerkleben.
- Das nadelartige γ-Fe&sub2;O&sub3;, das in Beispiel 19 verwendet wurde, wurde ohne Ausrichtung, aber ansonsten in der gleichen Weise wie in Beispiel 18, in Teilchen überführt, wodurch Trägerkernteilchen mit einer mittleren Teilchengröße von 52 µm erhalten wurden. Die Kernteilchen waren fast kugelförmig. Die Kernteilchen zeigten einen Ausrichtungsgrad von 13%, eine Schüttdichte von 2,02 g/cm³ und einen spezifischen Widerstand von 1,1×10³ Ω cm. Die Trägerkerne zeigten folgende magnetische Eigenschaften: &sub1;&sub0;&sub0;&sub0; = 52 emu/cm³, r = 14 emu/cm³, &sub3;&sub0;&sub0; = 29 emu/cm³, Hc = 160 Oe und ( &sub1;&sub0;&sub0;&sub0; - &sub3;&sub0;&sub0;)/ &sub1;&sub0;&sub0;&sub0; = 0,44.
- Die Trägerkerne wurden mit einem Harz in der gleichen Weise wie in Beispiel 18 oberflächenbeschichtet. Der beschichtete Träger zeigte einen spezifischen Widerstand von 1,5×10¹² Ω cm. Der beschichtete Träger wurde dann in der gleichen Weise wie in Beispiel 18 magnetisch gesättigt und mit dem gleichen Toner wie in Beispiel 18 gemischt, wodurch ein Zweikomponentenentwickler erhalten wurde.
- Der Entwickler wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 18 für die Bildgebung verwendet. Als Ergebnis war die magnetische Bürste auf dem Entwicklungszylinder dicht, und die sich ergebenden Bilder zeigten Halbtonbereiche, die frei von Grobheit waren, und eine sehr hervorragende Wiedergabefähigkeit dünner Linien, aber leichtes Trägerkleben wurde in den Nichtbildbereichen beobachtet, und entsprechend wurde Schleierbildung durch Toner in den Nichtbildbereichen beobachtet.
- Fe&sub2;O&sub3; und SrCO3 wurden in einem molaren Verhältnis von 85 Mol-% beziehungsweise 15 Mol-% eingewogen und in einer Kugelmühle gemischt. Das gemischte Pulver wurde calciniert, pulverisiert und in eine Aufschlämmung überführt, die dann in Teilchen umgewandelt und danach gesintert wurde. Die gesinterten Teilchen wurden mit Hilfe eines pneumatischen Klassierers klassiert, wodurch Trägerkernteilchen erhalten wurden, die eine mittlere Teilchengröße von 59 µm aufwiesen. Die Kernteilchen waren fast kugelförmig und zeigten einen Ausrichtungsgrad der kristallinen Teilchen von 12%. Die Trägerteilchen zeigten eine Schüttdichte von 2,01 g/cm³ und einen spezifischen Widerstand von 9,5×10&sup8; Ω cm. Nach magnetischer Sättigung in einem Magnetfeld von 10 kOe zeigte der Träger folgende magnetische Eigenschaften: &sub1;&sub0;&sub0;&sub0; = 101 emu/cm³, r = 76 emu/cm³, &sub3;&sub0;&sub0; = 89 emu/cm³, Hc = 2040 Oe und ( &sub1;&sub0;&sub0;&sub0; - &sub3;&sub0;&sub0;)/ &sub1;&sub0;&sub0;&sub0; = 0,12.
- Die so erhaltenen Trägerkerne wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 18 mit einem Harz oberflächenbeschichtet. Der beschichtete Träger zeigte einen spezifischen Widerstand von 3,5×10¹² Ω cm. Der beschichtete Träger wurde dann in der gleichen Weise wie in Beispiel 18 magnetisch gesättigt und mit dem gleichen Toner wie in Beispiel 18 gemischt, wodurch ein Zweikomponentenentwickler erhalten wurde.
- Der Entwickler wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 18 zur Bildgebung verwendet, wobei der Entwickler eine schlechte Fließfähigkeit auf dem Entwicklungszylinder zeigte wegen der Selbstagglomerierfähigkeit des Trägers, wodurch ein Mischen mit dem Toner und ein Transport des Entwicklers in einer zufriedenstellenden Art und Weise nicht möglich waren.
- Fe&sub2;O&sub3;, ZnO und CuO wurden in molaren Anteilen von 62 Mol-%, 16 Mol-% beziehungsweise 22 Mol-% eingewogen und in einer Kugelmühle gemischt. Aus dem gemischten Material wurden Trägerkernteilchen mit einer mittleren Teilchengröße von 50 µm in der gleichen Weise wie in Vergleichsbeispiel 12 erhalten. Die Trägerteilchen waren fast kugelförmig. Die Kernteilchen zeigten eine Schüttdichte von 2,77 g/cm³ und einen spezifischen Widerstand von 4,0×10&sup9; Ω cm. Nach magnetischer Sättigung in einem Magnetfeld von 10 kOe zeigte der Träger folgende magnetische Eigenschaften: &sub1;&sub0;&sub0;&sub0; = 214 emu/cm³, r = 2 emu/cm³, &sub3;&sub0;&sub0; = 113 emu/cm³, Hc = 10 Oe und ( &sub1;&sub0;&sub0;&sub0; - &sub3;&sub0;&sub0;)/ &sub1;&sub0;&sub0;&sub0; = 0,47.
- Der so erhaltene Träger wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 18 mit einem Harz oberflächenbeschichtet. Der harzbeschichtete Träger zeigte einen spezifischen Widerstand von 3,2×10¹² Ω cm. Der harzbeschichtete Träger wurde dann mit dem gleichen Toner wie in Beispiel 18 gemischt, wodurch ein Zweikomponentenentwickler erhalten wurde.
- Der Entwickler wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 18 zur Bildgebung verwendet, wobei der Entwickler eine gute Fließfähigkeit auf dem Entwicklungszylinder und eine gute Transportierbarkeit zeigte. Allerdings wurde beobachtet, daß die magnetische Bürste in der Nachbarschaft des Magnetpols dünn ausgeprägt war, was eine grobe Ausführung der Halbtonbereiche ergab. Nach leerem Drehen in der gleichen Weise wie in Beispiel 18 wurde Grobheit insbesondere in den Halbtonbereichen festgestellt.
- Magnetische Materialien der Formeln Baoo,10-Znoo,13-(Fe&sub2;O&sub3;)o,77 und CuO0,15-ZnO0,25-(Fe&sub2;O&sub3;)0,60 mit einer jeweiligen Teilchengröße von etwa 0,5 µm wurden in einem Verhältnis von 1:1 gemischt und in einem Magnetfeld in der gleichen Weise wie im Beispiel 18 in Teilchen umgewandelt, worauf gesintert wurde, um Trägerteilchen zu erhalten, die dann durch einen pneumatischen Klassierer klassiert wurden, wodurch Trägerkernteilchen mit einer mittleren Teilchengröße von 44 µm erhalten wurden. Die sich ergebenden Kernteilchen waren fast kugelförmig und zeigten einen Ausrichtungsgrad von 46%. Die Trägerteilchen zeigten eine Schüttdichte von 2,21 g/cm³ und einen spezifischen Widerstand von 2,5×10&sup9; Ω cm. Die Trägerkerne zeigten folgende magnetische Eigenschaften: &sub1;&sub0;&sub0;&sub0; = 84 emu/cm³, r = 55 emu/cm³, &sub3;&sub0;&sub0; = 73 emu/cm³, Hc = 250 Oe und ( &sub1;&sub0;&sub0;&sub0; - &sub3;&sub0;&sub0;)/ &sub1;&sub0;&sub0;&sub0; = 0,13.
- Die erhaltenen Trägerkerne wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 mit einem Harz oberflächenbeschichtet. Der harzbeschichtete Träger zeigte einen spezifischen Widerstand von 8,5×10¹² Ω cm.
- Der harzbeschichtete Träger wurde dann in der gleichen Weise wie in Beispiel 18 magnetisiert und mit dem gleichen Toner wie in Beispiel 18 gemischt, wodurch ein Zweikomponentenentwickler erhalten wurde. Der Entwickler wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 18 zur Bildgebung verwendet. Als Ergebnis war die magnetische Bürste auf dem Entwicklungszylinder dicht, und die sich ergebenden Bilder waren insbesondere frei von Grobheit in den Halbtonbereichen und zeigten eine sehr hervorragende Wiedergabefähigkeit dünner Linien. Es wurde kein Trägerkleben beobachtet, weder in den Bildbereichen noch in den Nichtbildbereichen, und so wurden hochqualitative Bilder erzeugt. Bilder, die nach leerer Drehung erzeugt wurden, waren identisch zu denen im Anfangszustand und frei von Trägerkleben.
- Ein Zweikomponentenentwickler wurde hergestellt durch Mischen des beschichteten Trägers, der in Beispiel 18 verwendet wurde, und eines Toners, der in der folgenden Weise hergestellt wurde:
- Styrolacrylharz 100 Gewichtsteile
- Ruß 5 Gewichtsteile
- Di-t-butylsalicylsäurechromkomplexsalz 4 Gewichtsteile
- Aus den vorstehend genannten Materialien wurde ein Toner mit einer gewichtsmittlere Teilchengröße von 7,3 µm in der gleichen Weise wie in Beispiel 18 hergestellt.
- 100 Teile des Toners wurden mit 1,0 Gewichtsteilen eines feinen Siliciumdioxidpulvers, das mit Hexamethyldisilazan zur Hydrophobierungsbehandlung behandelt wurde, mit einem Henschelmischer gemischt, um einen schwarzen Toner herzustellen, der feines Siliciumdioxidpulver an seiner Oberfläche festgehaftet trug.
- Der Toner und der beschichtete Träger, der in Beispiel 18 verwendet wurde, wurden miteinander gemischt, um einen Zweikomponentenentwickler mit einer Tonerkonzentration von 5% herzustellen. Der Entwickler wurde zur Bildgebung in der gleichen Weise wie in Beispiel 18 verwendet.
- Die sich ergebenden Bilder zeigten eine ausreichend Dichte in gefüllten Bildbereichen, waren frei von Grobheit und zeigten eine einheitliche Wiedergabefähigkeit für Halbtonbereiche und insbesondere eine gute Wiedergabefähigkeit für Linienbilder. Weiter wurde kein Trägerkleben beobachtet, weder in den Bildbereichen noch in den Nichtbildbereichen. Die Ergebnisse der Bildgebung nach leerem Drehen waren auch gut.
- Die physikalischen Eigenschaften der Träger, die gemäß der vorstehenden Beschreibung hergestellt wurden, sind in Tabelle 7 dargestellt, und die Auswertungsergebnisse sind in Tabelle 8 dargestellt, wobei die entsprechenden Zeichen die folgenden Leistungsniveaus bezeichnen:
- : hervorragend, O: gut, Δ: ordentlich, ×: nicht annehmbar. Tabelle 7 Tabelle 8
- : hervorragend, O: gut, Δ: ordentlich, ×: nicht annehmbar.
Claims (29)
1. Träger fur einen elektrofotografischen Entwickler, umfassend Trägerteilchen
mit einer mittleren Teilchengröße von 5 bis 100 µm, worin der Träger eine
Schüttdichte von maximal 3,0 g/cm³ besitzt und folgende magnetische
Eigenschaften einschließt: Eine Magnetisierung von 30×10³ bis 150×10³ A/m bei einer
magnetischen Feldstärke von 1000×10³/4π A/m, eine Restmagnetisierung r von
wenigstens 25×10³ A/m bei einer magnetischen Feldstärke von 0 A/m, eine
Koerzitivkraft von weniger als 300×10³/4π A/m und eine Beziehung von:
α&sub1;&sub0;&sub0;&sub0; - &sub3;&sub0;&sub0; / &sub1;&sub0;&sub0;&sub0; ≤ 0,40
worin &sub1;&sub0;&sub0;&sub0; und &sub3;&sub0;&sub0; Magnetisierungen unter magnetischen Feldstärken von
1000×10³/4π A/m beziehungsweise 300×10³/4π A/m bedeuten.
2. Träger nach Anspruch 1, worin die Trägerteilchen einen Ferrit umfassen, der
folgendes enthält: Fe und 0 als essentielle Elemente, wenigstens eine Spezies
eines dritten Elementes, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Li, Be, B, C,
N, Na, Mg, Al, Si, P, S, K, Ca, Ti, V, Cr, Mn, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, Ge, As, Se, Rb,
Sr, Zr, Nb, Mo, Tc, Ru, Rh, Pd, Ag, Cd, In, Sn, Sb, Te, Cs, Ba, Hf, Ta, W, Re, Os,
Ir, Pt, Au, Tl, Pb und Bi, und weniger als 1 Gew.-%, bezogen auf den Femt,
wenn überhaupt, eines vierten Elementes, das sich von Fe und 0 und dem
dritten Element unterscheidet.
3. Träger nach einem der Ansprüche 1 oder 2, worin die Trägerteilchen eine
einzelne Phase mit Spinellstruktur, eine einzelne Phase mit
Magnetoplumbitstruktur, eine komplexe Phase aus wenigstens einer Spinellstruktur oder einer
Magnetoplumbitstruktur oder eine komplexe Phase aus einer Spinellstruktur und
einer Magnetoplumbitstruktur aufweisen.
4. Träger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Trägertejichen
eine Phase mit Spinellstruktur und eine Phase mit Magnetoplumbitstruktur in
einem molaren Verhältnis von 1:1 bis 10:1 besitzen.
5. Träger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Trägerteilchen
einen spezifischen Widerstand von 108 bis 1013 Ω cm besitzen.
6. Träger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Trägerteilchen
mit einem Harz beschichtet sind.
7. Träger nach Anspruch 6, worin die Trägerteilchen nach der Beschichtung
maguetisiert werden.
8. Träger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Trägerteilchen
eine Magnetisierung von 30×10³ bis 120×10³ A/m bei einer magnetischen
Feldstärke von 1000×10³/4π A/m aufweisen.
9. Träger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Trägerteilchen
eine mittlere Teilchengröße 20 bis 60 µm aufweisen.
10. Träger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Trägerteilchen
eine Kugelförmigkeit von maximal 2 aufweisen.
11. Träger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Trägerteilchen
einen Wert des Ausdruckes &sub1;&sub0;&sub0;&sub0; - &sub3;&sub0;&sub0; / &sub1;&sub0;&sub0;&sub0; von maximal 0,30 aufweisen.
12. Träger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Trägerteilchen
jeweils ein Bindeharz und feine, magnetische Teilchen, die im Bindeharz in einer
Menge von 30 bis 99 Gew.-% dispergiert sind, umfassen.
13. Träger nach Anspruch 12, worin die feinen, magnetischen Teilchen eine
mittlere Primärteilchengröße von maximal 2,0 µm besitzen.
14. Träger nach Anspruch 13, worin die Trägerteilchen mit einem Harz
beschichtet sind.
15. Träger nach einem der Ansprüche 1 bis 11, worin die Trägerteilchen ein
Bindeharz und feine, magnetische Teilchen in einer Menge von 30 bis 99 Gew.-%
umfassen, wobei die magnetischen Teilchen ein Verhältnis der längeren Achse
zur kürzeren Achse von mehr als 1 aufweisen und wenigstens 30 Gew.-% der
feinen, magnetischen Teilchen ausgerichtet sind.
16. Träger nach Anspruch 15, worin die feinen, magnetischen Teilchen eine
mittlere Primärteilchengröße von maximal 1 µm besitzen.
17. Träger nach einem der Ansprüche 15 oder 16, worin die Trägerteilchen mit
einem Harz beschichtet sind.
18. Träger nach Anspruch 1, worin die Ti.ägerteilchen kristalline, magnetische
Teilchen in der Form einer Platte oder einer Nadel umfassen, wobei wenigstens
30 Gew.-% der magnetischen Teilchen ausgerichtet sind und die magnetischen
Teilchen eine Anisotropie ihrer Gestalt in einer dreidimensional einachsigen
Richtung zeigen und ein Verhältnis der längeren Achse zur kürzeren Achse von
mehr als 1 aufweisen.
19. Elektrofotografischer Entwickler vom Zweikomponententyp, umfassend
einen Toner und einen Träger nach einem der Ansprüche 1 bis 18.
20. Entwickler nach Anspruch 19, worin der Toner in einer Menge von 0,5 bis
20 Gew.-%, bezogen auf den Entwickler, enthalten ist.
21. Entwickler nach einem der Ansprüche 19 oder 20, worin der Toner in einer
Menge von 1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf den Entwickler, enthalten ist.
22. Entwickler nach einem der Ansprüche 19 bis 21, worin der Toner einen
Agglomerationsgrad von maximal 30% aufweist.
23. Entwickler nach einem der Ansprüche 19 bis 22, worin der Toner eine
gewichtsmittlere Teilchengröße von 1 bis 20 µm besitzt.
24. Entwickler nach einem der Ansprüche 19 bis 23, worin der Toner eine
gewichtsmittlere Teilchengröße von 4 bis 10 µm besitzt.
25. Verwendung eines Trägers nach einem der Ansprüche 1 bis 18 in einem
elektrofoto grafischen Entwickler vom Zweikomponententyp.
26. Verwendung eines Trägers nach einem der Ansprüche 1 bis 18 bei der
Entwicklung mit magnetischer Bürste.
27. Elektrofotografisches Bildgebungsverfahren, umfassend:
Transportieren eines Zweikomponentenentwicklers, der einen Toner und
einen magnetischen Träger nach einem der Ansprüche 1 bis 18 umfaßt und
auf einem Entwickler tragenden Element getragen wird, zu einer
Entwicklungsstation und
Bilden einer magnetischen Bürste aus dem Entwickler in einem Magnetfeld,
das von einem magnetischen Entwicklungspol gebildet wird, der im Inneren
des Entwickler tragenden Elementes an der Entwicklungsstation
angebracht ist) und Bringen der magnetischen Bürste in Kontakt mit einem
elektrostatischen, latenten Bild, das auf einem Element zum Tragen eines
latenten Bildes getragen wird, wodurch das elektrostatische, latente Bild
entwikkelt wird und sich ein Tonerbild ergibt.
28. Bildgebungsverfahren nach Anspruch 27, worin der Magnet ein fester
Magnet ist.
29. Bildgebungsverfahren nach einem der Patentansprüche 27 oder 28, worin
das elektrostatische, latente Bild mit der magnetischen Bürste auf dem
Entwickler tragenden Element entwickelt wird unter Anlegen einer
Wechselvorspannung.
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4195506A JP3005119B2 (ja) | 1992-07-22 | 1992-07-22 | 磁性体分散型樹脂キヤリア |
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