DE69517895T2

DE69517895T2 - Magnetischer Toner und Bildherstellungsverfahren

Info

Publication number: DE69517895T2
Application number: DE69517895T
Authority: DE
Inventors: Yasuhide Goseki; Tsutomu Kukimoto; Keita Nozawa; Masaki Ojima; Keiji Okano; Masayoshi Shimamura; Motoo Urawa; Satoshi Yoshida
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1994-09-02
Filing date: 1995-08-30
Publication date: 2000-12-07
Anticipated expiration: 2015-08-31
Also published as: CN1119705C; DE69517895D1; EP0701177A1; KR960011577A; KR0161562B1; CN1137123A; US5618647A; EP0701177B1

Description

Diese Erfindung betrifft einen magnetischen Toner, der in Bilderzeugungsprozessen, wie der Elektrofotografie, dem elektrostatischen Aufzeichnen und dem magnetischen Aufzeichnen, verwendet wird, ferner ein Bilderzeugungsverfahren unter Verwendung eines derartigen magnetischen Toners.
Für die Elektrofotografie ist eine Reihe von Verfahren bekannt. Allgemein gesagt werden Kopien erhalten, indem ein latentes elektrostatisches Bild auf einem lichtempfindlichen Element unter Verwendung eines fotoleitenden Materiales und über verschiedene Einrichtungen erzeugt wird, danach das latente Bild unter Verwendung eines Toners zur Ausbildung eines Tonerbildes als sichtbares Bild entwickelt wird, das Tonerbild, falls erforderlich, auf ein Transfermedium, wie Papier, übertragen wird und dann das hierauf ausgebildete Tonerbild auf dem Transfermedium durch Erhitzen, Pressen oder Erhitzen und Pressen fixiert wird.
Als Verfahren, mit denen das latente elektrostatische Bild in ein sichtbares Bild überführt wird, sind Entwicklungsverfahren bekannt, beispielsweise Kaskadenentwicklung, Magnetbürstenentwicklung und Druckentwicklung. Ferner ist ein Verfahren bekannt, bei dem unter Verwendung eines magnetischen Toners und einer Drehhülse, die intern mit einem Magneten versehen ist, der magnetische Toner auf der rotierenden Hülse veranlasst wird, unter Anlegung eines elektrischen Feldes zu einem lichtempfindlichen Element zu fliegen.
Einkomponentenentwicklungssysteme erfordern keinen Träger, wie Glaskugeln, Eisenpulver oder magnetische Ferritpartikel, die bei Zweikomponentenentwicklungssystemen erforderlich sind, so dass die Entwicklungseinheiten eine geringe Größe und ein geringes Gewicht aufweisen können. Da in den Zweikomponentenentwicklungssystemen die Konzentration des Toners im Entwickler konstant gehalten werden muß, ist eine Vorrichtung zum Detektieren der Tonerkonzentration, um den Toner in der gewünschten Menge zuzuführen, erforderlich, was zu einem Anstieg der Größe und des Gewichtes der Entwicklungseinheit führt. Beim Einkomponentenentwicklungssystem ist keine derartige Vorrichtung erforderlich, so dass daher die Entwicklungseinheiten klein und mit geringem Gewicht ausgebildet werden können, was bevorzugt wird.
Als Drucker nehmen LED-Drucker oder LBP-Drucker heutzutage eine vorherrschende Stellung ein. In der Technik besteht der Trend nach einer höheren Auflösung. Diejenigen Drucker, die eine Auflösung von 240 oder 300 dpi besitzen, werden durch Drucker mit einer Auflösung von 400, 600 oder 800 dpi ersetzt. Infolge eines derartigen Trends müssen die Entwicklungssysteme nunmehr eine große Feinheit besitzen. Auch in bezug auf Kopiergeräte sind Fortschritte erzielt worden, so dass diese hochfunktionell sind und auch hier der Trend in bezug auf digitale Systeme besteht. Infolge dieses Trends wird hauptsächlich ein Verfahren eingesetzt, bei dem latente elektrostatische Bilder unter Verwendung eines Lasers erzeugt werden. Auch bei den Kopiergeräten besteht jedoch der Trend nach einer hohen Auflösung, und wie bei den Druckern sucht man nach einem Entwicklungssystem mit einer hohen Auflösung und einer hohen Feinheit. Demzufolge werden Toner mit kleineren Partikeldurchmessern hergestellt, wobei Toner mit kleinen Partikeldurchmessern und speziellen Partikelgrößenverteilungen in den offengelegten japanischen Patentanmeldungen 1-112253, 1-191156, 2-214156, 2-284158, 3-181952 und 4-162048 beschrieben sind.
Bei den Kopiergeräten ist das Zweikomponentenentwicklungssystem für Geräte mit mittlerer und hoher Geschwindigkeit vorherrschend. Dies ist darauf zurückzuführen, dass bei Geräten mit einer bestimmten großen Größe die Stabilität bei der Langzeitbenutzung mit hoher Geschwindigkeit ein Punkt ist, der wichtiger ist als die Größe oder das Gewicht der Entwicklungseinheit. Toner für Zweikomponentenentwickler bestehen üblicherweise aus ei ner Farbkomponente, wie beispielsweise Ruß, und anderen Komponenten, die meistens von Polymeren gebildet werden. Tonerpartikel besitzen somit ein geringes Gewicht und außer der elektrostatischen Kraft kein Haftungsvermögen an Trägerpartikeln, so dass die Neigung zur Tonerstreuung, insbesondere bei einer Hochgeschwindigkeitsentwicklung, zur Verunreinigung von Linsen, Originalglasplatten und Transporteinheiten in Kopiergeräten während des Langzeitgebrauchs und Beeinträchtigung der Stabilität der Bilder besteht. Es wird daher vorgeschlagen, einen Toner für Zweikomponentenentwickler zu verwenden, der Tonerpartikel umfasst, die in ein magnetisches Material eingearbeitet sind, um den Toner schwer und zur gleichen Zeit an magnetische Trägerpartikel anziehbar zu machen, und zwar nicht nur über die elektrostatische Kraft, sondern auch über eine Magnetkraft, so dass eine Tonerstreuung verhindert werden kann.
Daher werden magnetische Toner, die magnetische Materialien enthalten, immer wichtiger.
Bei dem magnetischen Einkomponentenentwicklungssystem wird die Entwicklung durchgeführt, während der magnetische Toner zu Ketten (üblicherweise als "Ohren" bezeichnet) ausgebildet wird. Die Auflösung eines Bildes in seitlicher Richtung ist daher im Vergleich zu der in Längsrichtung schlecht. Beispielsweise tritt das Phänomen eines "verschmierten hinteren Bildrandes" auf, das darauf zurückzuführen ist, dass die Ohren in einen bildfreien Bereich der letzten Hälfte eines entwickelten Bildes vorstehen. Ferner besteht die Neigung zum Auftreten von gro ben Bildern im Vergleich zum Zweikomponentenentwicklungssystem. Ein wirksames Verfahren zum Verbessern der Bildreproduzierbarkeit kann daher eine kürzere und dichtere Ausbildung der Ohren des magnetischen Toners sein. Als Mittel hierfür kann man den Anteil der Menge eines magnetischen Materiales im magnetischen Toner verringern oder ein Verfahren verwenden, bei dem ein Tonerschichtdickensteuerelement mit dem Tonerträgerelement in feste Berührung gebracht wird. Ein Versuch zur Verringerung des Anteils der Menge eines magnetischen Materiales im magnetischen Toner führt jedoch üblicherweise zu einem übermäßig großen Anstieg der Ladungsmenge des magnetischen Toners, wodurch das Phänomen des Aufladens erzeugt, eine Verringerung der Bilddichte und ein Anstieg der Trübung verursacht wird, was zu einem Absinken des Qualitätsniveaus des Bildes führt.
Die Beziehung zwischen der Intensität der Magnetisierung von magnetischen Tonern und der Form eines jeden Ohres kann man wie folgt erläutern: Wenn die Intensität der Magnetisierung eines magnetischen Toners groß ist, wirkt eine starke Anziehungskraft in Richtung des magnetischen Feldes und eine starke Abstoßkraft in einer Richtung senkrecht zum magnetischen Feld zwischen den magnetischen Tonerpartikeln. Wenn daher die Intensität der Magnetisierung groß ist, werden die vom magnetischen Toner gebildeten Ohren lang und die auf dem Tonerträgerelement gebildeten Ohren lose, und jedes Ohr wird schlank. Umgekehrt hierzu werden bei einer geringen Intensität der Magnetisierung eines magnetischen Toners die Ohren kurz und die auf dem Tonerträgerelement gebildeten Ohren dicht, wobei jedoch jedes Ohr dick und kurz wird, da sich die Kombination zwischen den magnetischen Tonerpartikeln nicht löst, was zu einem angehäuften Zustand führt. Im letztgenannten Fall haben daher die in den Ohren vorhandenen magnetischen Tonerpartikel weniger Gelegenheit, die Oberfläche des Tonerträgerelementes zu kontaktieren, so dass eine Neigung zur unzureichenden statischen Aufladung besteht. Solche unzureichend aufgeladenen magnetischen Tonerpartikel neigen dazu, Trübungen auf Bildern zu verursachen, was zu einer Verringerung des Bildqualitätsniveaus führt.
In den letzten Jahren haben aus Umweltschutzgründen der Primäraufladungsprozeß unter Anwendung einer Koronaentladung und der Transferprozeß unter Anwendung der Koronaentladung, die in herkömmlicher Weise eingesetzt wurden, Platz gemacht für einen Primäraufladungsprozeß und/oder Transferprozeß unter Verwendung eines Kontaktelementes am lichtempfindlichen Element. Dieser Prozeß oder diese Prozesse sind nunmehr vorherrschend. Beispielsweise werden Verfahren, die eine Kontaktaufladung oder einen Kontakttransfer betreffen, in den offengelegten japanischen Patentanmeldungen 63-149669 und 2-123385 beschrieben. Eine leitende flexible Aufladerolle wird in Kontakt mit einem Trägerelement für ein latentes elektrostatisches Bild gebracht, und das Trägerelement für das latente elektrostatische Bild wird statisch aufgeladen, während eine Spannung an die leitende flexible Aufladerolle gelegt wird, wonach belichtet wird, um ein latentes elektrostatisches Bild zu erzeugen. Dieses latente elektrostatische Bild wird zur Erzeugung eines Tonerbildes entwickelt. Danach wird eine leitende Transferrolle, an die eine Spannung gelegt worden ist, gegen das Trägerelement für das latente elektrostatische Bild gelegt, während ein Transfermedium zwischen diesen Elementen hindurchgeführt wird, und das auf dem Trägerelement für das latente elektrostatische Bild gehaltene Tonerbild wird auf das Transfermedium übertragen, wonach ein Fixierungsschritt folgt, um ein fixiertes Bild zu erhalten.
Da jedoch bei einem derartigen Kontakttransfersystem, bei dem keine Koronaentladung Anwendung findet, die Transfereinrichtung das Transfermedium zum Übertragungszeitpunkt gegen das Trägerelement für das latente elektrostatische Bild presst, wird das Tonerbild mit einem Druck beaufschlagt, wenn das auf dem Trägerelement für das latente elektrostatische Bild ausgebildete Tonerbild auf das Transfermedium übertragen wird, so dass die Neigung zu einer teilweise fehlerhaften Übertragung besteht, die als "Leerbereiche, verursacht durch eine schlechte Übertragung" bezeichnet wird.
Ferner wirkt im Kontakttransfersystem die zwischen der Aufladerolle und dem Trägerelement für das latente elektrostatische Bild erzeugte elektrische Entladung stärker physikalisch und chemisch auf die Oberfläche des Trägerelementes für das latente elektrostatische Bild ein als beim Koronaaufladungssystem. Insbesondere bei der Kombination eines lichtempfindlichen OPC-Elementes mit einer Reinigung über ein Blattelement besteht die Neigung, dass Probleme, wie eine Schmelzhaftung von Toner am lichtempfindlichen OPC-Element, und eine fehlerhafte Reinigung auftreten, die durch eine Verschlechterung der Oberfläche des lichtempfindlichen OPC-Elementes verursacht werden. Eine Kombination aus einer direkten Aufladung/einem organischen lichtempfindlichen Element/einem magnetischen Einkomponentenentwicklungssystem, einer Kontaktübertragung/Reinigung mit einem Blattelement kann auf einfache Weise zu niedrigen Kosten, einer geringen Größe und einem geringen Gewicht einer Bilderzeugungsvorrichtung führen und ist ein System, das für Kopiergeräte, Drucker und Faxgeräte auf dem Gebiet bevorzugt wird, auf dem geringe Kosten, eine geringe Größe und ein geringes Gewicht gefordert werden.
Magnetische Toner, die bei einem derartigen Bilderzeugungsverfahren verwendet werden, müssen daher ein gutes Trennvermögen und ein gutes Schmier/Gleitvermögen besitzen. Die Einarbeitung einer Silikonverbindung in einen Toner wird in der japanischen Patentschrift 57-13868 und den japanischen Offenlegungsschriften 54-58245, 59- 197048, 2-3073 und 3-63660 sowie der US-PS 4 517 272 beschrieben. Da jedoch bei einem derartigen Verfahren die Silikonverbindung den Tonerpartikeln direkt zugesetzt wird, hat die Silikonverbindung, die keine Kompatibilität mit Bindemittelharzen aufweist, ein so schlechtes Dispergiervermögen in den Tonerpartikeln, dass das Aufladeverhalten der Tonerpartikel dazu neigt, ungleichmäßig zu werden, wodurch das Entwicklungsverhalten bei wiederholtem Gebrauch über lange Zeit verschlechtert wird.
In neuerer Zeit wird aus Umweltschutzgründen regeneriertes Papier als Kopierpapier verwendet. Da das regenerierte Papier jedoch Papierstau und Füllmaterialpulver in großen Mengen erzeugen kann, wenn es im Gebrauch ist, treten Probleme einer fehlerhaften Reinigung und einer Schmelzhaftung des Toners auf. Diese Probleme müssen überwunden werden, um eine Bilderzeugungsvorrichtung mit geringer Größe, geringem Gewicht und niedrigen Kosten und Bilder mit einer hohen Auflösung und einer hohen Feinheit unter Beseitigung der Umweltprobleme zu erhalten.
Die vorliegende Erfindung stellt einen magnetischen Toner und ein Bilderzeugungsverfahren zur Verfügung, mit denen die obigen Probleme des Standes der Technik gelöst werden sollen.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sehen einen magnetischen Toner vor, mit dem Bilder erhalten werden können, die in bezug auf latente elektrostatische Bilder wiedergabegetreu sind, im wesentlichen frei von Trübungen und verschmierten hinteren Bildrändern sind, die durch Toner verursacht werden, und eine hohe Auflösung sowie in bezug auf die Reproduzierbarkeit eine hohe Feinheit besitzen, ferner ein Bilderzeugungsverfahren, das von diesem magnetischen Toner Gebrauch macht.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sehen ferner einen magnetischen Toner vor, mit dem ein ausgezeichnetes Übertragungsverhalten erreicht werden kann und der keine Leerstellen verursacht, die durch eine schlechte Übertragung verursacht werden, und zwar auch beim Kontakttransfersystem, oder in verringertem Umfang zu einem derartigen Phänomen führt, ferner ein Bilderzeugungsverfahren, das von einem derartigen magnetischen Toner Gebrauch macht.
Ausführungsformen der Erfindung sehen darüber hinaus einen magnetischen Toner vor, der ein überlegenes Trennvermögen und Schmier-/Gleitvermögen besitzt, eine derartige Funktion auch nach dem Drucken über einen langen Zeitraum und auf einer großen Zahl von Blättern aufrechterhalten kann und weder eine Tonerschmelzhaftung noch eine fehlerhafte Reinigung verursacht oder diese Phänomene in geringerem Umfang bewirkt, ferner ein Bilderzeugungsverfahren unter Verwendung dieses magnetischen Toners.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sehen des weiteren einen magnetischen Toner vor, der weder eine abnorme Aufladung noch fehlerhafte Bilder infolge einer Verunreinigung der Trägerelemente für das latente elektrostatische Bild verursacht oder diese Phänomene in geringerem Maße erzeugt, ferner ein Bilderzeugungsverfahren unter Verwendung dieses magnetischen Toners.
Erfindungsgemäß wird ein magnetischer Toner zur Verfügung gestellt, der magnetische Tonerpartikel, die ein Bindemittelharz und ein magnetisches Material enthalten, und ein anorganisches Feinpulver umfasst, das mit einer organischen Verbindung behandelt ist, wobei der magnetische Toner aufweist:
Einen volumengemittelten Partikeldurchmesser Dv (um) von 3 um ≤ Dv < 6 um;
einen gewichtsgemittelten Partikeldurchmesser D&sub4; (um) von 3,5 um ≤ D&sub4; < 6,5 um;
einen Prozentsatz Mr von Partikeln mit Partikeldurchmessern von 5 um oder weniger in der Anzahlpartikelgrößenverteilung des magnetischen Toners von 60 Anzahl % < Mr ≤ 90 Anzahl %;
wobei das Verhältnis zwischen dem Prozentsatz Nr der Partikel mit Partikeldurchmessern von 3,17 um oder kleiner in der Anzahlpartikelgrößenverteilung des magnetischen Toners und dem Prozentsatz Nv der Partikel mit Partikeldurchmessern von 3,17 um oder kleiner in der Volumenpartikelgrößenverteilung des magnetischen Toners Nr/Nv von 2,0 bis 8,0 reicht.
Die vorliegende Erfindung stellt ferner ein Bilderzeugungsverfahren zur Verfügung, das die folgenden Schritte umfasst:
Elektrostatisches Aufladen eines Trägerelementes für ein latentes elektrostatisches Bild über eine Aufladeeinrichtung;
Belichten des aufgeladenen Trägerelementes für das latente elektrostatische Bild zur Ausbildung eines latenten elektrostatischen Bildes auf dem Trägerelement für das latente elektrostatische Bild;
Entwickeln des latenten elektrostatischen Bildes über eine Entwicklungseinrichtung mit einem magnetischen Toner gemäß Patentanspruch 1 zur Ausbildung eines Magnettonerbildes auf dem Trägerelement für das latente elektrostatische Bild; und
Überführen des Magnettonerbildes auf ein Transfermedium über ein Zwischentransfermedium oder nicht durch eine Transfereinrichtung, an die eine Vorspannung gelegt worden ist.
Es folgt eine kurze Beschreibung der Zeichnungen. Hiervon zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Bilderzeugungsvorrichtung, mit der das Bilderzeugungsverfahren der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden kann;
Fig. 2 eine vergrößerte Ansicht der Entwicklungszone der Bilderzeugungsvorrichtung;
Fig. 3 ein Verfahren zum Messen der Größe der Triboelektrizität eines Pulvers;
Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Transfereinrichtung mit einer Transferrolle;
Fig. 5 eine schematische Darstellung des Schichtaufbaues eines lichtempfind lichen Elementes eines Herstellbeispiels 1 für das lichtempfindliche Element;
Fig. 6 eine schematische Darstellung des Aufbaues eines Tonerträgerelementes, das bei der vorliegenden Erfindung Verwendung findet;
die Fig. 7A und 7B ein gutes Bild, das frei ist von "Leerstellen, verursacht durch eine schlechte Übertragung" (Fig. 7A), und ein Bild, bei dem "Leerstellen, verursacht durch eine schlechte Übertragung" vorhanden sind (Fig. 7B); und
Fig. 8 ein Beispiel eines isolierten Punktmusters, das bei der Auswertung der Auflösung verwendet wird.
Der magnetische Toner der vorliegenden Erfindung besitzt:
einen volumengemittelten Partikeldurchmesser Dv (um) von 3 um ≤ Dv < 6 um;
einen gewichtsgemittelten Partikeldurchmesser D&sub4; (um) von 3,5 um ≤ D&sub4; < 6,5 um;
einen Prozentsatz Mr von Partikeln mit Partikeldurchmessern von 5 um oder kleiner in der Anzahlpartikelgrößenverteilung des magnetischen Toners von 60 Anzahl % < Mr ≤ 90 Anzahl %;
wobei das Verhältnis zwischen dem Prozentsatz Nr von Partikeln mit Partikeldurchmessern von 3,17 um oder kleiner in der Anzahlpartikelgrößenverteilung des magnetischen Toners und dem Prozentsatz Nv von Partikeln mit Partikeldurchmessern von 3,17 um oder kleiner in der Volumenpartikelgrößenverteilung des magnetischen Toners Nr/Nv von 2,0 bis 8,0 reicht.
Wenn die Partikel mit Partikeldurchmessern von 5 um oder kleiner nicht mehr als 60 Anzahl % betragen, kann der magnetische Toner in bezug auf den Tonerverbrauch weniger wirksam sein. Wenn der volumengemittelte Partikeldurchmesser Dv (um) 6 um oder größer und der gewichtsgemittelte Partikeldurchmesser D&sub4; (um) 6,5 um oder größer sind, kann die Auflösung der isolierten Punkte von etwa 50 um geringer sein. Wenn Bilder unter Entwicklungsbedingungen zwangsaufgelöst werden, besteht die Neigung, dass Bilder mit verdickten Linien oder schwarze Flecken um Linienbilder herum auftreten. Ferner neigt auch der Verbrauch des magnetischen Toners zum Ansteigen. Wenn der magnetische Toner die vorstehend definierten Partikelgrößenverteilungen besitzt, kann auch dann eine hohe Produktivität aufrechterhalten werden, wenn Toner mit feinen Partikeldurchmessern hergestellt werden. Wenn die magnetischen Tonerpartikel mit Partikeldurchmessern von 5 um oder weniger mehr als 90 Anzahl % betragen, kann die Bilddichte abfallen. Solche Partikel können vorzugsweise in einem Prozentsatz von 62 Anzahl % ≤ Mr ≤ 88 Anzahl % vorhanden sein. Was die durchschnittlichen Partikeldurchmesser betrifft, so werden solche von 3,2 um ≤ Dv ≤ 5,8 um und 3,6 um ≤ D&sub4; ≤ 6,3 um bevorzugt, um die Auflösung weiter zu verbessern.
Das Verhältnis zwischen dem Prozentsatz Nr von Partikeln mit Partikeldurchmessern von 3,17 um oder weniger in der Anzahlpartikelgrößenverteilung des magnetischen Toners und dem Prozentsatz Nv von Partikeln mit Partikeldurchmessern von 3,17 um oder weniger in der Volumenpartikelgrößenverteilung des magnetischen Toners Nr/Nv reicht von 2,0 bis 8,0. Dies wird von der Bildqualität her bevorzugt. Wenn das Verhältnis geringer ist als 2,0, besteht die Neigung zum Auftreten von Trübungen. Wenn es größer ist als 8,0, besteht die Neigung, dass sich die Auflösung von isolierten Punkten von etwa 50 um verringert. Das Verhältnis Nr/Nv kann bevorzugter von 3,0 bis 7,0 reichen. Der Prozentsatz Nr von Partikeln mit Partikeldurchmessern von 3,17 um oder weniger in der Anzahl Partikelgrößenverteilung kann von 5 bis 40 Anzahl %, bevorzugt von 7 bis 35 Anzahl %, reichen.
Was den Variationskoeffizient der Partikelgrößenverteilung des magnetischen Toners anbetrifft, so kann der Variationskoeffizient B in der Anzahl Partikelgrößenverteilung vorzugsweise 20 ≤ B < 40 betragen.
B bedeutet Sv/D&sub1;, wobei D&sub1; den anzahlgemittelten Partikeldurchmesser des magnetischen Toners und Sv die Standardabweichung des anzahlgemittelten Partikeldurchmessers des magnetischen Toners wiedergeben.
Der magnetische Toner kann vorzugsweise einen Absolutwert (mC/g) der Triboelektrizitätsmenge in bezug auf Eisenpulver von 14 ≤ Q ≤ 80, bevorzugter von 14 ≤ Q ≤ 60 und besonders bevorzugt von 24 < Q ≤ 55, besitzen. Wenn Q < 14 ist, kann der magnetische Toner ein geringes triboelektrisches Aufladeverhalten besitzen und in bezug auf die Verringerung des Tonerverbrauches weniger wirksam sein. Wenn 80 < Q ist, kann der magnetische Toner ein so hohes triboelektrisches Aufladeverhalten aufweisen, daß ein Abfall der Bilddichte verursacht wird.
Magnetische Tonerpartikel mit Partikeldurchmessern von 8 um oder mehr in der Volumenpartikelgrößenverteilung des magnetischen Toners können vorzugsweise in einem Volumenprozentsatz von 10 Vol.% oder weniger vorhanden sein, um die Streuung des magnetischen Toners zu verringern, eine Änderung der Partikelgrößenverteilung des magnetischen Toners im Verlaufe des Einsatzes einer großen Zahl von Blättern zu verhindern und eine stabile Bilddichte zu erhalten.
Der magnetische Toner der vorliegenden Erfindung ist so hergestellt, dass er geringe Partikeldurchmesser aufweist, so dass eine höhere Bildqualität erzielt werden kann, und enthält die magnetischen Tonerpartikel mit Partikeldurchmessern von 5 um oder weniger, die mit einer großen Triboelektrizitätsmenge pro Gewichtseinheit verbunden sind, in einem großen Anteil, so dass ein niedriger Verbrauch des magnetischen Toners erreicht werden kann.
Was allgemein den Tonerverbrauch des magnetischen Toners anbetrifft, so nehmen magnetische Toner mehr teil an der Entwicklung von Linienbildbereichen als Vollbildbereichen. Dies wird auf folgenden Grund zurückgeführt: In latenten elektrostatischen Bildern verlaufen in Linienbildbereichen auf einem Trägerelement für ein latentes elektrostatisches Bild im Unterschied zu Festbildbereichen die Linien der elektrischen Kraft in dichter Weise von der Außenseite eines linearen latenten elektrostatischen Bildes zur Innenseite dieses Bildes, so dass die elektrostatische Kraft, die den magnetischen Toner anzieht und ihn gegen das Innere des latenten elektrostatischen Bildes presst, an den Linienbildbereichen größer ist und eine große Menge an magnetischem Toner auf die Bildseite des linearen latenten elektrostatischen Bildes gelegt wird.
Da der bei der vorliegenden Erfindung verwendete magnetische Toner eine große Menge von Partikeln mit Partikeldurchmessern von 5 um oder weniger enthält, die mit einer großen Triboelektrizitätsmenge verbunden sind, wird davon ausgegangen, dass der magnetische Toner das latente Bildpotential mit Leichtigkeit ausfüllen kann und daß mehr Partikel des magnetischen Toners als erforderlich, die an der Entwicklung an den Linienbildbereichen auf dem Trägerelement für das latente elektrostatische Bild teilgenommen haben, gegen die Kraft der elektrischen Kraftlinien, die in Richtung auf das latente Bild verlaufen, zur Oberfläche der Entwicklungshülse zurückkehren können, so dass nur eine geeignete Menge an magnetischem Toner auf den Linienbildbereichen verbleibt. Da die magnetischen Tonerpartikel mit Partikeldurchmessern von 5 um oder weniger mit einer großen Triboelektrizitätsmenge pro Gewichtseinheit verbunden sind, erreichen sie das latente Bild auf dem Trägerelement für das latente elektrostatische Bild schneller als magnetische Tonerpartikel mit größeren Partikeldurchmessern, so dass das elektrische Feld zur Entwicklung geschwächt wird und andere magnetische Tonerpartikel von den elektrischen Kraftlinien, die zum latenten Bild verlaufen, nur mit Schwierigkeiten beeinflusst werden.
Das magnetische Material, das in den magnetischen Tonerpartikeln enthalten ist, kann vorzugsweise ein magnetisches Material sein, das aus einem Metalloxid mit einer Magnetisierungsintensität (σs) von mehr als 50 Am²/kg (emu/g) unter Aufbringung eines Magnetfeldes von 79,6 kA/m (1000 Oersted) geformt ist, beispielsweise aus einem Metalloxid, das ein Ele ment, wie Eisen, Kobalt, Nickel, Kupfer, Magnesium, Mangan, Aluminium oder Silicium enthält. Ein derartiges magnetisches Material kann eine spezifische BET-Oberfläche, gemessen durch Stickstoffgasabsorption, von 1 bis 30 m²/g, insbesondere von 2,5 bis 26 m²/g, besitzen.
Das magnetische Material kann vorzugsweise in einem Anteil von 50 bis 200 Gewichtsteilen, insbesondere von 60 bis 150 Gewichtsteilen, auf der Basis von 100 Gewichtsteilen des Bindemittelharzes vorliegen. Wenn es in einem Anteil von weniger als 50 Gewichtsteilen vorhanden ist, kann sich das Transportverhalten des magnetischen Toners verschlechtern, so dass die Tonerschicht auf dem Tonerträgerelement uneben werden kann und in manchen Fällen unebene Bilder erzeugt werden können, ferner die Triboelektrizitätsmenge des magnetischen Toners ansteigen kann, wodurch die Bilddichte abfallen kann. Wenn andererseits ein Anteil von mehr als 200 Gewichtsteilen vorhanden ist, kann das Fixiervermögen des magnetischen Toners in Frage gestellt werden.
Das magnetische Material kann vorzugsweise einen anzahlgemittelten Partikeldurchmesser von 0,05 bis 1,0 um, bevorzugter von 0,1 bis 0,6 um und am bevorzugtesten von 0,1 bis 0,4 um, besitzen. Das magnetische Material kann vorzugsweise eine Moh'sche Härte von 5 bis 7 aufweisen.
Das magnetische Material kann ferner vorzugsweise eine Sphärizität φ von 0,8 oder mehr besitzen und einen Siliciumelementanteil von 0,5 Gew.-% bis 4 Gew.-% auf der Basis des Eisenelementanteils aufweisen.
Das Bindemittelharz, das erfindungsgemäß verwendet wird, kann umfassen: Polystyrol; Homopolymere von Styrolderivaten, wie Polyp-Chlorostyrol und Polyvinyltoluol; Styrolcopolymere, wie ein Styrol-p- Chlorostyrolcopolymer, ein Styrol-Vinyltoluolcopolymer, ein Styrol-Vinylnaphthalincopolymer, ein Styrol-Acrylatcopolymer, ein Styrol-Methacrylatcopolymer, ein Styrol-Methyl α-Chloromethacrylatcopolymer, ein Styrol-Acrylnitrilcopolymer, ein Styrol- Methylvinylethercopolymer, ein Styrol-Ethylvinylethercopolymer, ein Styrol-Methylvinylketoncopolymer, ein Styrolbutadiencopolymer, ein Styrol- Isoprencopolymer und ein Styrol-Acrylnitril-Indencopolymer; Polyvinylchlorid, Phenolharze, mit natürlichem Harz modifizierte Phenolharze, mit natürlichem Harz modifizierte Maleinsäureharze, Acrylharze, Methacrylharze, Polyvinylacetat, Silikonharze, Polyesterharze, Polyurethanharze, Polyamidharze, Furanharze, Epoxidharze, Xylolharze, Polyvinylbutyral, Terpenharze, Cumaronindenharze und Petroleumharze. Ein vernetztes Styrolharz ist ein bevorzugtes Bindemittelharz.
Comonomere, die mit Styrolmonomeren in den Styrolcopolymeren copolymerisierbar sind, können Monocarbon säuren mit einer Doppelbindung und Derivate hiervon umfassen, wie beispielsweise Acrylsäure, Methylacrylat, Ethylacrylat, Butylacrylat, Dodecylacrylat, Octylacrylat, 2-Ethylhexylacrylat, Phenylacrylat, Methacrylsäure, Methylmethacrylat, Ethylmethacrylat, Butylmethacrylat, Octylmethacrylat, Acrylnitril, Methacrylnitril und Acrylamid; Dicarbonsäuren mit einer Doppelbindung und Derivate hiervon, wie Maleinsäure, Butylmaleat, Methylmaleat und Dimethylmaleat; Vinylester, wie Vinylchlorid, Vinylacetat und Vinylbenzoat; Olefine, wie Ethylen, Propylen und Butylen; Vinylketone, wie Methylvinylketone und Hexylvinylketon; und Vinylether, wie Methylvinylether, Ethylvinylether und Isobutylvinylether. Alle diese Vinylmonomere können allein oder in Kombination verwendet werden und werden nach einer Synthese mit Styrolmonomeren eingesetzt. Als Vernetzungsmittel können Verbindungen verwendet werden, die mindestens zwei polymerisierbare Doppelbindungen aufweisen. Beispielsweise umfassen diese: aromatische Dinvylverbindungen, wie Divinylbenzol und Divinylnaphthalin; Carbonsäureester mit zwei Doppelbindungen, wie Ethylenglykoldiacrylat, Ethylenglykoldimethacrylat und 1,3-Butandioldimethacrylat; Divinylverbindungen, wie Divinylanilin, Divinylether, Divinylsulfid und Divinylsulfon; und Verbindungen mit mindestens drei Vinylgruppen. Alle diese Verbindungen können allein oder in der Form eines Gemisches eingesetzt werden.
Bei der Blockpolymerisation können Polymere mit niedrigem Molekulargewicht erhalten werden, indem die Polymerisation bei einer hohen Temperatur durchgeführt und die Endreaktion beschleunigt wird. Hierbei gibt es jedoch Schwierigkeiten bei der Reaktionssteuerung. Bei der Lösungspolymerisation können Polymere mit niedrigem Molekulargewicht rasch unter milden Bedingungen erhalten werden, indem ein Unterschied in der Kettenübertragung von Radikalen ausgenutzt wird, der mit Lösungsmitteln verbunden ist, und indem die Menge der Polymerisationsinitiatoren und die Reaktionstemperatur gesteuert werden. Letzteres wird bevorzugt, wenn ein Polymer mit niedrigem Molekulargewicht erhalten wird, das im Bindemittelharz enthalten ist, das bei der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
Als Lösungsmittel für die Lösungspolymerisation können Xylol, Toluol, Cumol, Cellosolveacetat, Isopropylalkohol, Benzol o. ä. verwendet werden. Wenn ein Gemisch aus einem Styrolmonomer mit einem anderen Vinylmonomer verwendet wird, werden Xylol, Toluol oder Cumol bevorzugt.
Als Bindemittelharz für den magnetischen Toner, wenn dieser beim Druckfixieren eingesetzt wird, können verwendet werden: Polyethylen mit niedrigem Molekulargewicht, Polypropylen mit niedrigem Molekulargewicht, ein Ethylen-Vinylacetatcopolymer, ein Ethylen-Acrylatcopolymer, höhere Fettsäuren, Polyamid harze und Polyesterharze. Diese können vorzugsweise allein oder in Kombination eingesetzt werden.
Um das Trennvermögen von Fixierelementen, wie Rollen oder Filmen, zum Zeitpunkt des Fixierens und das Fixierverhalten zu verbessern, wird bevorzugt, eines der folgenden Wachse in den magnetischen Toner einzuarbeiten. Diese Wachse können umfassen: Paraffinwachs und Derivate hiervon, mikrokristallines Wachs und Derivate hiervon, Fischer-Tropsch-Wachs und Derivate hiervon, Polyolefinwachs und Derivate hiervon und Carnaubawachs und Derivate hiervon. Mit Derivaten sind Oxide, Blockcopolymere mit Vinylmonomeren und pfropfmodifizierte Produkte gemeint.
Ferner können die Wachse Alkohole, Fettsäuren, Säureamide, Ester, Ketone, gehärtetes Castoröl und Derivate hiervon, pflanzliche Wachse, tierische Wachse, Mineralwachse und Petrolatum aufweisen, von denen jede Substanz in die magnetischen Tonerpartikel eingearbeitet werden kann.
Als Farbmittel, die im magnetischen Toner verwendet werden, können bekannte anorganische oder anorganische Farbstoffe und Pigmente verwendet werden, wie beispielsweise Ruß, Anilinschwarz, Acetylenschwarz, Naphtholgelb, Hanzagelb, Rhodaminlack, Alizarinlack, rotes Eisenoxid, Phthalocyaninblau und Indanthrenblau. Normalerweise kann jede dieser Substanzen in einer Menge von 0,5 bis 20 Gewichtsteilen auf Basis von 100 Gewichtsteilen des Bindemittelharzes verwendet werden.
Im magnetischen Toner der vorliegenden Erfindung kann vorzugsweise ein Ladungssteuermittel verwendet werden, indem dieses mit den magnetischen Tonerpartikeln verbunden (innere Addition) oder mit den magnetischen Tonerpartikeln vermischt wird (äußere Addition). Das Ladungssteuermittel ermöglicht die Steuerung einer optimalen Ladungsmenge in Übereinstimmung mit den Entwicklungssystemen. Insbesondere bei der vorliegenden Erfindung kann ein derartiges Mittel die Balance zwischen der Partikelgrößenverteilung und der Ladungsmenge stabiler gestalten. Als Mittel, die in der Lage sind, den magnetischen Toner so zu steuern, dass er negativ aufladbar ist, sind organische Metallkomplexe oder Chelatverbindungen wirksam. Beispielsweise umfassen diese Monoazometallkomplexe, Acetylacetonmetallkomplexe und Metallkomplexe eines aromatischen Hydrocarbonsäuretyps oder aromatischen Dicarbonsäuretyps. Ferner umfassen sie aromatische Mono- oder Polycarbonsäuren und Metallsalze, Anhydride oder Ester hiervon und Phenolderivate, wie Bisphenol.
Diejenigen Mittel, die in der Lage sind, den magnetischen Toner so zu steuern, dass er positiv aufladbar ist, umfassen die folgenden Materialien:
Nigrosin und mit einem Fettsäuremetallsalz modifizierte Produkte; quaternäre Ammoniumsalze, wie Tri butylbenzylammonium 1 Hydroxy-4-Naphthosulfonat und Tetrabutylammoniumtetrafluoroborat sowie Analoge hiervon einschließlich Oniumsalze, wie Phosphoniumsalze und Lackpigmente hiervon; Triphenylmethanfarbstoffe und Lackpigmente hiervon (lackbildende Mittel können Wolframatophosphorsäure, Molybdatophosphorsäure, Wolframatomolybdatophosphorsäure, Tanninsäure, Laurinsäure, Gallussäure, Ferricyanide und Ferrocyanide sein); Metallsalze von höheren Fettsäuren; Diorganozinnoxide, wie Dibutylzinnoxid, Dioctylzinnoxid und Dicyclohexylzinnoxid; und Diorganozinnborate, wie Dibutylzinnborat, Dioctylzinnborat und Dicyclohexylzinnborat. Alle diese Verbindungen können allein oder in Kombination von zwei oder mehr Arten verwendet werden.
Die vorstehend beschriebenen Ladungssteuermittel können vorzugsweise in der Form von feinen Partikeln eingesetzt werden. Diese Ladungssteuermittel können vorzugsweise einen anzahlgemittelten Partikeldurchmesser von 4 um oder weniger, insbesondere vorzugsweise von 3 um oder weniger, besitzen. In dem Fall, in dem das Ladungssteuermittel den magnetischen Tonerpartikeln intern zugesetzt wird, kann es vorzugsweise in einer Menge von 0,1 bis 20 Gewichtsteilen, insbesondere von 0,2 bis 10 Gewichtsteilen, auf der Basis von 100 Gewichtsteilen des Bindemittelharzes eingesetzt werden.
Um die Umweltbeständigkeit, Ladungsstabilität, das Entwicklungsverhalten, die Fluidität und die Lager stabilität zu verbessern, wird der magnetische Toner der vorliegenden Erfindung hergestellt, indem die magnetischen Tonerpartikel mit einem anorganischen Feinpulver vermischt werden, das mit einer organischen Verbindung behandelt wurde, wobei die Mischung durch Agitation unter Verwendung eines Mischers, beispielsweise eines Henschel-Mischers, erfolgen kann.
Das bei der vorliegenden Erfindung verwendete anorganische Feinpulver kann beispielsweise die folgenden Substanzen umfassen: kolloidales Siliciumoxid, Titanoxid, Eisenoxid, Aluminiumoxid, Magnesiumoxid, Calciumtitanat, Bariumtitanat, Strontiumtitanat, Magnesiumtitanat, Ceroxid und Zirkonoxid. Alle diese Substanzen können im Gemisch mit einer anderen Substanz oder zwei oder mehr Arten hiervon verwendet werden. Oxide, wie Titanoxid, Aluminiumoxid und Siliciumoxid, oder Doppeloxide hiervon werden bevorzugt.
Feines Silicapulver wird besonders bevorzugt. Beispielsweise umfasst das feine Silicapulver Trockenprozeßsilica oder Quarzstaub, hergestellt durch Zweiphasenoxidation von Siliciumhalogeniden, und Naßprozeßsilica, hergestellt aus Wasseglas o. ä. Beide Arten können verwendet werden. Trockenprozeßsilica wird bevorzugt, da es weniger Silanolgruppen auf der Oberfläche und im Inneren besitzt und keine Produktionsreste, wie Na&sub2;O und SO&sub3;²&supmin;, zurücklässt. Im Trockenprozeßsilica können bei seinem Herstell schritt auch andere Metallhalogenide, wie Aluminiumchlorid oder Titanchlorid, zusammen mit dem Siliciumhalogenid verwendet werden, um ein zusammengesetztes Feinpulver aus Silica mit einem anderen Metalloxid zu erhalten. Das feine Silicapulver der vorliegenden Erfindung umfasst auch diese Ausführungsformen.
Ein Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein anorganisches Feinpulver zu verwenden, das mit einer organischen Verbindung behandelt worden ist. Als Verfahren zur Behandlung mit einer organischen Verbindung kann das anorganische Feinpulver mit einer organischen Metallverbindung, wie einem Silankopplungsmittel oder Titankopplungsmittel, behandelt werden, die in der Lage ist, mit dem anorganischen Feinpulver zu reagieren oder hieran physikalisch zu haften, oder das Pulver kann mit einem Silankopplungsmittel behandelt und danach oder gleichzeitig damit mit einer Organosiliciumverbindung, wie Silikonöl, behandelt werden. Das bei der Behandlung verwendete Silankopplungsmittel kann umfassen: Hexamethyldisilazan, Trimethylsilan, Trimethylchlorosilan, Trimethylethoxysilan, Dimethyldichlorosilan, Methyltrichlorosilan, Allyldimethylchlorosilan, Allylphenyldichlorosilan, Benzyldimethylchlorosilan, Bromomethyldimethylchlorosilan, α-Chloroethyltrichlorosilan, β-Chloroethyltrichlorosilan, Chloromethyldimethylchlorosilan, Triorganosilylmercaptan, Trimethylsilylmercaptan, Triorganosilylacrylat, Vinyldimethylacetoxysilan, Dimethyl diethoxysilan, Dimethyldimethoxysilan, Diphenyldiethoxysilan, Hexamethyldisiloxan, 1,3-Divinyltetramethyldisiloxan, 1,3-Diphenyltetramethyldisiloxan und ein Dimethylpolysiloxan mit 2 bis 12 Siloxaneinheiten pro Molekül, das eine Hydroxylgruppe enthält, die an jedes Si in seinen an den Enden positionierten Einheiten gebunden ist.
Es können auch Silankopplungsmittel Verwendung finden, die ein Stickstoffatom besitzen, wie Aminopropyltrimethoxysilan, Aminopropyltriethoxysilan, Dimethylaminopropyltrimethoxysilan, Diethylaminopropyltrimethoxysilan, Dipropylaminopropyltrimethoxysilan, Dibutylaminopropyltrimethoxysilan, Monobutylaminopropyltrimethoxysilan, Dioctylaminopropyldimethoxysilan, Dibutylaminopropyldimethoxysilan, Dibutylaminopropylmonomethoxysilan, Dimethylaminophenyltriethoxysilan, Trimethoxysilyl-γ-Propylphenylamin und Trimethoxysilyl-γ-propylbenzylamin. die allein oder in Kombination verwendet werden können. Als ein bevorzugtes Silankopplungsmittel kann Hexamethyldisilazan (HMDS) vorhanden sein. Als eine bevorzugte Organosiliciumverbindung kann das Feinpulver Silikonöle enthalten. Als Silikonöle können solche mit einer Viskosität bei 25ºC von 0,5 bis 10.000 Centistokes, vorzugsweise von 1 bis 1.000 Centistokes, verwendet werden. Beispielsweise werden Dimethylsilikonöl, Methylphenylsilikonöl, α- Methylstyrol-modifiziertes Silikonöl, Chlorophenylsilikonöl und fluormodifiziertes Silikonöl besonders bevorzugt. Als Verfahren zur Behandlung mit Sili konöl kann beispielsweise das mit einem Silankopplungsmittel behandelte Silicafeinpulver direkt mit Hilfe eines Mischers, beispielsweise eines Henschel-Mischers, mit dem Silikonöl vermischt werden, oder das Silicafeinpulver, das als Basis dient, kann mit dem Silikonöl besprüht werden. Alternativ dazu kann das Silikonöl in einem geeigneten Lösungsmittel gelöst oder dispergiert werden, wonach das Silicafeinpulver zugesetzt werden kann. Danach wird gemischt und das Lösungsmittel entfernt.
Das erfindungsgemäß verwendete, mit der organischen Verbindung behandelte anorganische Feinpulver kann vorzugsweise eine spezifische BET-Oberfläche, gemessen über das BET-Verfahren unter Anwendung der Stickstoffgasabsorption, von 30 m²/g oder mehr aufweisen, vorzugsweise in einem Bereich von 50 bis 400 m²/g.
Das erfindungsgemäß verwendete, mit der organischen Verbindung behandelte anorganische Feinpulver kann vorzugsweise in einer Menge von 0,01 bis 8 Gewichtsteilen, vorzugsweise von 0,1 bis 5 Gewichtsteilen, besonders bevorzugt von 0,2 bis 3 Gewichtsteilen, auf der Basis von 100 Gewichtsteilen der magnetischen Tonerpartikel verwendet werden. Eine Verwendung in einer Menge von weniger als 0,01 Gewichtsteilen kann weniger wirksam sein, um ein Agglomerieren des magnetischen Toners zu verhindern. Eine Verwendung in einer Menge von mehr als 8 Gewichtsteilen neigt dazu, Probleme hinsichtlich einer Tonerstreuung zu erzeugen, wodurch schwarze Flecken um Feinlinienbilder herum, Verunreinigungen im Gerät und Kratzer oder Verschleiß der lichtempfindlichen Elemente erzeugt werden.
Bei dem magnetischen Toner der vorliegenden Erfindung können auch andere Additive verwendet werden, solange sie im wesentlichen nicht den Toner nachteilig beeinflussen. Diese Additive können beispielsweise umfassen: Schmiermittelpulver, wie Teflonpulver, Stearinsäurezinkpulver und Vinylidenpolyfluoridpulver; abrasive Substanzen, wie Ceroxidpulver, Siliciumcarbidpulver und Strontiumtitanatpulver; Fluiditätsmittel, wie Titanoxidpulver und Aluminiumoxidpulver; Mittel gegen das Anbacken; und elektrisch leitend machende Pulver, wie Rußpulver, Zinkoxidpulver und Zinnoxidpulver. Organische und anorganische Partikel mit umgekehrter Polarität können ebenfalls in einer kleinen Menge als Mittel zur Verbessung des Entwicklungsvermögens verwendet werden.
Im magnetischen Toner der vorliegenden Erfindung wird bevorzugt, innerhalb und/oder außerhalb der magnetischen Tonerpartikel ein flüssiges Schmiermittel vorzusehen.
In dem Fall, in dem das flüssige Schmiermittel innerhalb der magnetischen Tonerpartikel vorgesehen wird, kann es vorzugsweise auf Trägerpartikeln, wie dem obigen magnetischen Material, durch Adsorption, Granulation, Agglomeration, Imprägnierung, Verkapselung o. ä., gelagert werden, um in die magnetischen Tonerpartikel eingearbeitet zu werden. Hierdurch kann das flüssige Schmiermittel gleichmäßig und in einer richtigen Menge auf den Oberflächen der magnetischen Tonerpartikel zur Verfügung stehen, so dass das Trennvermögen und Schmiervermögen der magnetischen Tonerpartikel stabil gemacht werden kann.
Als flüssiges Schmiermittel, um das Trennvermögen und Schmiervermögen des magnetischen Toners zu verbessern, kann tierisches Öl, pflanzliches Öl, Petroleumöl oder synthetisches Schmieröl verwendet werden. Synthetisches Schmieröl wird aufgrund seiner Stabilität bevorzugt. Dieses synthetische Schmieröl kann umfassen: Silikonöle, wie Dimethylsilikonöl, Methylphenylsilikonöl, modifiziertes Silikonöl verschiedener Typen; Polyolester, wie Pentaerythritolester und Trimethylolpropanester; Polyolefine, wie Polyethylen, Polypropylen, Polybuten und Poly(-Olefin); Polyglycole, wie Polyethylenglycol und Polypropylenglycol; siliciumhaltige Ester, wie Tetradecylsilikat und Tetraoctylsilikat; Diester, wie Di-2-ethylhexylsebacat und Di-2-ethylhexyladipat; Phosphorsäureester, wie Tricresylphosphat und Propylphenylphosphat; fluorierte Kohlenwasserstoffverbindungen, wie Polychlorotrifluoroethylen, Polytetrafluoroethylen, Polyvinylidenfluorid und Polyethylenfluorid; Polyphenylether, Alkylnaphthene und Alkylaromaten. Aus Gründen der thermischen Stabilität und der Oxidationsstabilität werden Silikonöle und fluorierte Kohlenwasserstoffe bevorzugt. Die Silikonöle umfassen: Amino-modifizierte, Epoxy-modifizierte, Carboxyl-modifizierte, Carbinol-modifizierte, Methacryl-modifizierte, Mercapto-modifizierte, Phenol-modifizierte oder heterofunktionale Gruppenmodifizierte reaktive Silikonöle, Polyether-modifizierte, Methylstyryl-modifizierte, Alkyl-modifizierte, Fettsäure-modifizierte, Alkoxy-modifizierte oder Fluor-modifizierte nicht- reaktive Silikonöle; und geradkettige Silikonöle, wie Dimethylsilikonöl, Methylphenylsilikonöl und Methylwasserstoffsilikonöl. Hiervon kann jede Substanz verwendet werden.
Das flüssige Schmiermittel, das auf den Partikeloberflächen des magnetischen Materiales oder auf anderen Trägerpartikeln gelagert ist, ist teilweise freigesetzt, um auf den Oberflächen der magnetischen Tonerpartikel vorhanden zu sein, und erreicht auf diese Weise seine Wirksamkeit. Aushärtbare Silikonöle sind daher aufgrund ihrer Natur weniger wirksam. Reaktive Silikonöle oder Silikonöle mit polaren Gruppen können auf dem Trägermedium des flüssigen Schmiermittels stark adsorbiert werden oder können mit dem Bindemittelharz kompatibel werden, so dass sie in Abhängigkeit vom Grad der Adsorption oder Kompatibilität in einer geringen Menge freigesetzt werden können, und können in einigen Fällen nicht so wirksam sein. Nicht reaktive Silikonöle können ebenfalls mit dem Bindemittelharz kompatibel werden, und zwar in Abhängigkeit von der Struktur der Seitenkette, und können in einigen Fällen weniger wirksam sein. Dimethylsilikonöl, Fluor-modifizierte Silikonöle, fluorierte Kohlenwasserstoffe o. ä. werden daher bevorzugt wegen ihrer geringeren Polarität, keiner starken Adsorption und keiner Kompatibilität mit Bindemittelharzen. Das erfindungsgemäß verwendete flüssige Schmiermittel kann vorzugsweise eine Viskosität bei 25ºC von 10&supmin;&sup5; bis 0,2 m²/s (10 bis 200.000 cSt), bevorzugter von 20 bis 100.000 cSt und noch bevorzugter von 50 bis 70.000 cSt, besitzen. Wenn es eine Viskosität besitzt, die geringer ist als 10 cSt, erzeugen die Komponenten mit niedrigem Molekulargewicht zunehmend Probleme in bezug auf das Entwicklungsverhalten und die Lagerstabilität. Wenn es eine Viskosität von mehr als 200.000 cSt aufweist, kann seine Bewegung durch die magnetischen Tonerpartikel oder eine Dispersion in diesen nicht gleichförmig sein, so dass Probleme in bezug auf das Entwicklungsverhalten, das Transportverhalten, den Schutz vor Verunreinigungen etc. verursacht werden können. Bei der vorliegenden Erfindung wird die Viskosität des flüssigen Schmiermittels gemessen, indem beispielsweise ein Viscotester VT 500 (hergestellt von der Firma Haake Co.) verwendet wird.
Einer der Sensoren von einigen Viskositätssensoren des VT 500-Gerätes wird willkürlich ausgewählt, und eine zu messende Probe wird in eine Zelle für den Sensor eingegeben, um eine Messung durchzuführen.
Die an der Vorrichtung angezeigten Viskositäten (pas) werden in cSt umgerechnet.
Das flüssige Schmiermittel wird derart verwendet, dass es vom magnetischen Material und/oder von anderen Trägerpartikeln getragen wird, um Schmierpartikel auszubilden, die nachfolgend beschrieben werden, so dass auf diese Weise ein besseres Dispergiervermögen erreicht werden kann als in einem Fall, in dem das flüssige Schmiermittel, wie beispielsweise Silikonöl, lediglich so wie es ist zugegeben wird. Bei der vorliegenden Erfindung soll jedoch nicht nur das Dispergiervermögen verbessert werden. Das flüssige Schmiermittel muß von den Trägerpartikeln freigesetzt werden, so dass das Trennvermögen und das Schmiervermögen, die hierauf zurückzuführen sind, erzielt werden können. Gleichzeitig muß das flüssige Schmiermittel so ausgebildet sein, dass es eine geeignete Adsorptionsfestigkeit besitzt, so dass verhindert werden kann, dass es übermäßig freigesetzt wird.
Das flüssige Schmiermittel wird auf den Oberflächen der Trägerpartikel so gehalten, dass es auf den Oberflächen der Tonerpartikel oder in der Nachbarschaft hiervon zur Verfügung steht, so dass die Menge des flüssigen Schmiermittels auf den Oberflächen der magnetischen Tonerpartikel in geeigneter Weise gesteuert werden kann.
Als spezielles Verfahren zur Lagerung des flüssigen Schmiermittels der vorliegenden Erfindung auf den Partikeloberflächen des magnetischen Materiales kann eine mit einem Rad versehene Knetmaschine o. ä. verwendet werden. Wenn eine derartige Knetmaschine mit Rad o. ä. eingesetzt wird, wird das zwischen den magnetischen Partikeln vorhandene flüssige Schmiermittel durch die Kompressionswirkung gegen die Oberflächen der magnetischen Partikel gepresst und gleichzeitig durch Lücken zwischen den magnetischen Partikeln geleitet, um die Lücken aufzuweiten und die Haftung an den Oberflächen der magnetischen Partikel zu erhöhen. Während das flüssige Schmiermittel durch Scherkraftwirkung ausgeweitet wird, wirkt die Scherkraft an unterschiedlichen Stellen auf die magnetischen Partikel ein, so dass diese ihre Agglomeration verlieren. Ferner wird durch die Presswirkung das flüssige Schmiermittel, das auf den Oberflächen der magnetischen Partikel vorhanden ist, gleichmäßig verbreitet. Diese drei Vorgänge werden wiederholt, um die Agglomeration zwischen den magnetischen Partikeln vollständig zu lösen, so dass das flüssige Schmiermittel gleichmäßig auf den Oberflächen von einzelnen magnetischen Partikeln so abgelagert wird, dass die einzelnen magnetischen Partikel voneinander auf Abstand gehalten werden. Dies ist ein besonders bevorzugtes Mittel. Als Knetmaschine mit Rad wird vorzugsweise ein Simson-Kollermischer, ein Mehrfachbrecher, ein Stotz-Mahlwerkzeug, ein Eirich-Mahlwerkzeug oder ein Gegenstromkneter verwendet.
Es ist ferner bekannt, ein Verfahren zu verwenden, bei dem das flüssige Schmiermittel, so wie es ist oder nach dem Verdünnen mit einem Lösungsmittel, direkt mit magnetischen Partikeln vermischt wird, um hierauf abgelagert zu werden, und zwar mit Hilfe eines Mischers, wie beispielsweise eines Henschel- Mischers oder einer Kugelmühle. Ferner ist ein Verfahren bekannt, bei dem das flüssige Schmiermittel direkt auf magnetische Partikel gesprüht wird, um hierauf abgelagert zu werden. Bei diesen Verfahren ist es jedoch im Falle von magnetischen Partikeln schwierig, eine geringe Menge an flüssigem Schmiermittel gleichmäßig auf den Trägerpartikeln abzulagern, oder Scherkräfte und Wärme werden örtlich aufgebracht, so dass das flüssige Schmiermittel fest an den Partikeln adsorbiert wird. Des weiteren kann sich im Falle von Silikonölen das flüssige Schmiermittel an den Trägerpartikeln festfressen (oder festbrennen, so dass es haftet), so dass es in manchen Fällen nicht mehr wirksam hiervon freigesetzt werden kann.
Was die Menge des auf dem magnetischen Material abgelagerten flüssigen Schmiermittels betrifft, so ist die Menge des flüssigen Schmiermittels in bezug auf das Bindemittelharz von seiner Effizienz her von Bedeutung. Als optimaler Bereich kann das flüssige Schmiermittel vorzugsweise so zugesetzt und auf dem magnetischen Material abgelagert werden, dass es in einer Menge von 0,1 bis 7 Gewichtsteilen, bevorzugter von 0,2 bis 5 Gewichtsteilen und am bevorzug testen von 0,3 bis 2 Gewichtsteilen, auf der Basis von 100 Gewichtsteilen des Bindemittelharzes vorliegt.
Als andere Trägerpartikel als das vorstehend beschriebene magnetische Material, die zur Ausbildung von Schmierpartikeln mit dem darauf abgelagerten flüssigen Schmiermittel verwendet werden, werden feine Partikel einer organischen Verbindung oder einer anorganischen Verbindung, die durch Granulation oder Agglomeration unter Verwendung des flüssigen Schmiermittels hergestellt werden, als Trägerpartikel für die Schmierpartikel verwendet.
Die organische Verbindung kann Harze umfassen, wie Styrolharz, Acrylharz, Silikonharz, Polyesterharz, Urethanharz, Polyamidharz, Polyethylenharz oder Fluorharz. Die anorganische Verbindung kann die folgenden Substanzen umfassen: Oxide, wie SiO&sub2;, GeO&sub2;, TiO&sub2;, SnO&sub2;, Al&sub2;O&sub3;, B&sub2;O&sub3; und P&sub2;O&sub5;; Metalloxidsalze, wie Silikat, Borat, Phosphat, Borosilikat, Aluminosilikat, Aluminoborat, Aluminoborosilikat, Wolframat, Molybdat und Tellurat; Mischverbindungen von diesen Substanzen; Siliciumcarbid, Siliciumnitrid und amorphen Kohlenstoff. Diese können allein oder in der Form eines Gemisches verwendet werden.
Als Feinpartikel der anorganischen Verbindung können Feinpartikel einer anorganischen Verbindung verwendet werden, die durch den Trockenprozeß und durch den Naßprozeß hergestellt wurden. Bei dem Trockenprozeß, auf den hier Bezug genommen wird, handelt es sich um einen Prozeß zur Herstellung von feinen Partikeln einer anorganischen Verbindung durch Dampfphasenoxidation einer Halogenverbindung. Beispielsweise geht es dabei um einen Prozeß, bei dem von der Wärmezersetzungsoxidationsreaktion im Sauerstoff-Wasserstoff des Halogenidgases Gebrauch gemacht wird. Diese Reaktion läuft grundlegend nach dem folgenden Schema ab:
MXn+1/2nH&sub2;+1/4O&sub2; → MO&sub2;+nHCl
In diesem Reaktionsschema bezeichnet M ein Metall oder Halbmetallelement, X ein Halogenelement und n eine ganze Zahl. Genauer gesagt, wenn AlCl&sub3;, TiCl&sub4;, GeCl&sub4;, SiCl&sub4;, POCl&sub3; oder BBr&sub3; verwendet werden, werden Al&sub2;O&sub3;, TiO&sub2;, GeO&sub2;, SiO&sub2;, P&sub2;O&sub5; oder B&sub2;O&sub3; erhalten. Hier werden Mischverbindungen erhalten, wenn Halogenide durch Vermischen verwendet werden.
Ferner können Trockenprozessfeinpartikel erhalten werden, indem ein Herstellverfahren angewendet wird, wie beispielsweise ein thermischer CVD-Prozeß oder ein plasmaunterstützter CVD-Prozeß. Insbesondere können SiO&sub2;, Al&sub2;O&sub3;, TiO&sub2; etc. vorzugsweise verwendet werden.
Als Verfahren, mit denen die Feinpartikel aus der anorganischen Verbindung erfindungsgemäß über das Naßverfahren hergestellt werden, können verschiedene bekannte Verfahren verwendet werden. Beispielsweise gibt es ein Verfahren, bei dem Natriumsilikat unter Verwendung einer Säure zersetzt wird, wie durch das nachfolgende Reaktionsschema gezeigt.
Na&sub2;O · XSiO&sub2; + HCl + H&sub2;O → SiO&sub2; · nH&sub2;O + NaCl
Es kann auch ein Verfahren Verwendung finden, bei dem Natriumsilikat unter Verwendung eines Ammoniumsalzes oder Alkalisalzes zersetzt wird, ein Verfahren, bei dem ein Erdalkalimetallsilikat aus Natriumsilikat hergestellt wird, wonach eine Zersetzung unter Verwendung einer Säure folgt, um Kieselsäure zu erhalten, und ein Verfahren, bei dem von natürlich vorkommender Kieselsäure oder entsprechenden Silikaten Gebrauch gemacht wird. Ferner gibt es ein Verfahren, bei dem ein Metallalkoxid hydrolysiert wird. Das generelle Reaktionsschema hierfür ist nachfolgend aufgeführt:
M(OR)nO+1/2nH&sub2;O → MO&sub2; + ROH
In diesem Reaktionsschema gibt M ein Metall oder ein Halbmetallelement, R eine Alkylgruppe und n eine ganze Zahl wieder. Mischverbindungen werden erhalten, wenn zwei oder mehr Metallalkoxide verwendet werden.
Hiervon werden Feinpartikel der anorganischen Verbindung wegen ihres geeigneten elektrischen Widerstandes bevorzugt. Speziell werden Feinpartikel ei nes Oxides aus Si, Al oder Ti oder eines Doppeloxides von diesen Elementen bevorzugt.
Feinpartikel, deren Oberflächen über ein Kopplungsmittel hydrophob gemacht worden sind, können auch verwendet werden. Einige flüssige Schmiermittel neigen jedoch dazu, eine übermäßig große Aufladung zu verursachen, wenn die Oberflächen der magnetischen Tonerpartikel beschichtet werden. Eine Verwendung dieser Substanzen, die nicht hydrophob gemacht worden sind, ermöglicht ein geeignetes Lecken der Ladungen, so dass es möglich wird, ein gutes Entwicklungsverhalten aufrechtzuerhalten. Es ist daher eine der bevorzugten Ausführungsformen, Trägerpartikel zu verwenden, die nicht hydrophob gemacht worden sind.
Die Trägerpartikel können vorzugsweise einen Partikeldurchmesser von 0,01 bis 20 um, insbesondere von 0,05 bis 10 um, besitzen. Die Feinpartikel können vorzugsweise eine spezifische BET-Oberfläche, gemessen über das BET-Verfahren unter Einsatz der Stickstoffgasabsorption, von 5 bis 500 m²/g, bevorzugter von 10 bis 400 m²/g und noch bevorzugter von 20 bis 350 m²/g, besitzen. Wenn die Partikel eine spezifische BET-Oberfläche aufweisen, die geringer ist als 5 m²/g, ist es für das flüssige Schmiermittel der vorliegenden Erfindung schwierig, in der integralen Form der Schmierpartikel mit bevorzugten Partikeldurchmessern gehalten zu werden.
Das flüssige Schmiermittel in den Schmierpartikeln kann in einer Menge von 20 bis 90 Gew.-%, vorzugsweise von 27 bis 87 Gew.-%, besonders bevorzugt von 40 bis 80 Gew.-%, vorliegen. Wenn das flüssige Schmiermittel in einer Menge von weniger als 20 Gew.-% vorhanden ist, kann den magnetischen Tonerpartikeln kein zufriedenstellendes Trennverhalten und Schmierverhalten verliehen werden. Wenn aus diesem Grunde die Schmierpartikel in einer großen Menge zugesetzt werden, besteht die Neigung, dass das Entwicklungsverhalten unbeständig wird. Wenn sie in einer Menge von mehr als 90 Gew.-% vorliegen, ist es schwierig, Schmierpartikel zu erhalten, die das flüssige Schmiermittel gleichmäßig enthalten.
Es wurde bisher ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem Silikonöl auf SiO&sub2;, Al&sub2;O&sub3; oder TiO adsorbiert wird. Ein solches Verfahren führt jedoch zu einer so starken Adsorption, dass es für das flüssige Schmiermittel schwierig ist, zu den Oberflächen der magnetischen Tonerpartikel zu gelangen und den magnetischen Tonerpartikeln eine gute Schmierfähigkeit und ein gutes Trennverhalten zu verleihen. Um ein Freisetzen des flüssigen Schmiermittels zu ermöglichen, während es gehalten wird, können die Schmierpartikel vorzugsweise einen Partikeldurchmesser von 0,5 um oder mehr, bevorzugter von 1 um oder mehr, besitzen. Auch die Hauptkomponente hiervon gemäß der Verteilung auf Volumenbasis kann vorzugsweise einen größeren Partikeldurchmesser als die magnetischen Tonerpartikel aufweisen.
Diese Schmierpartikel halten das flüssige Schmiermittel in einer so großen Menge und sind so spröde, dass sie während der Herstellung des magnetischen Toners teilweise kollabieren und gleichmäßig in den magnetischen Tonerpartikeln dispergiert werden sowie gleichzeitig das flüssige Schmiermittel freisetzen können, um den magnetischen Tonerpartikeln die Schmierfähigkeit und Trennfähigkeit zu verleihen. Andererseits sind die verbleibenden Schmierpartikel in den magnetischen Tonerpartikeln in einem solchen Zustand vorhanden, dass sie die Fähigkeit zum Halten des flüssigen Schmiermittels aufrechterhalten.
Das flüssige Schmiermittel wird somit in keiner Weise im Übermaß auf die Oberflächen der magnetischen Tonerpartikel bewegt, und der magnetische Toner kann kaum ein Absenken der Fluidität und des Entwicklungsverhaltens verursachen. Selbst wenn das flüssige Schmiermittel teilweise von den Oberflächen der magnetischen Tonerpartikel verlorengegangen ist, kann es von den Schmierpartikeln ergänzt werden, so dass es möglich ist, das Trennvermögen und Schmiervermögen der magnetischen Tonerpartikel über einen langen Zeitraum aufrechtzuerhalten. Diese Schmierpartikel können durch Granulation gemäß einem Verfahren erzeugt werden, bei dem flüssige Tröpfchen des flüssigen Schmiermittels oder eine durch Verdünnen derselben in einem gewünschten Lösungsmittel hergestellte Lösung an den Trägerpartikeln adsorbiert werden. Das Lösungsmittel wird nach der Granu lation verdampft, und das Produkt kann weiter pulverisiert werden, falls erforderlich. Alternativ dazu kann auch ein Verfahren eingesetzt werden, bei dem das flüssige Schmiermittel oder eine verdünnte Lösung hiervon den Trägerpartikeln zugesetzt und das erhaltene Gemisch geknetet wird, wonach wahlweise eine Pulverisierung erfolgt, um eine Granulation durchzuführen. Danach wird das Lösungsmittel verdampft. Die Schmierpartikel können vorzugsweise in einer Menge von 0,01 bis 50 Gewichtsteilen, bevorzugter von 0,05 bis 50 Gewichtsteilen und besonders bevorzugt von 0,1 bis 20 Gewichtsteilen, auf der Basis von 100 Gewichtsteilen des Bindemittelharzes vorhanden sein. Wenn sie in einer Menge vorhanden sind, die geringer ist als 0,01 Gewichtsteile, können eine gute Schmierfähigkeit und Trennfähigkeit nur mit Schwierigkeiten erhalten werden. Wenn sie in einer Menge vorliegen, die mehr als 50 Gewichtsteile beträgt, können die Ladungsstabilität und die Produktivität absinken.
Als Schmierpartikel können auch solche verwendet werden, die ein poröses Pulver umfassen, das mit dem flüssigen Schmiermittel imprägniert ist oder dieses intern hält.
Das poröse Pulver umfasst Molekularsiebe, beispielsweise Zeolith, und Tonmineralien, wie Bentonit, sowie Aluminiumoxid, Titanoxid, Zinkoxid, Harzgele etc. Von diesen porösen Pulvern können Pulver, wie Harzgele, deren Partikel beim Knetschritt, wenn der magnetische Toner hergestellt wird, mit Leichtigkeit kollabieren, ohne jede Beschränkung irgendwelche Partikeldurchmesser besitzen. Poröse Pulver, die mit Schwierigkeiten kollabieren, können vorzugsweise einen primären Partikeldurchmesser von 15 um aufweisen. Diejenigen, die einen primären Partikeldurchmesser von mehr als 15 um besitzen, neigen dazu, ungleichmäßig in den magnetischen Tonerpartikeln dispergiert zu werden. Das poröse Pulver kann vor dem Imprägnieren mit dem flüssigen Schmiermittel vorzugsweise eine spezifische Oberfläche, gemessen durch das BET-Verfahren unter Anwendung der Stickstoffgasadsorption, von 10 bis 50 m²/g, besitzen. Wenn die spezifische Oberfläche kleiner ist als 10 m²/g ist es schwierig, das flüssige Schmiermittel in einer großen Menge zu halten. Wenn die spezifische Oberfläche größer ist als 50 m²/g, hat das poröse Pulver eine so geringe Porengröße, dass das flüssige Schmiermittel nicht gut durch die Poren dringen kann. Als Verfahren zum Imprägnieren des porösen Pulvers mit dem flüssigen Schmiermittel kann das poröse Pulver unter reduziertem Druck behandelt und das auf diese Weise behandelte Pulver in das flüssige Schmiermittel eingetaucht werden, um das imprägnierte Pulver herzustellen. Das mit dem flüssigen Schmiermittel imprägnierte poröse Pulver kann vorzugsweise in einer Menge von 0,1-20 Gewichtsteilen auf der Basis von 100 Gewichtsteilen des Bindemittelharzes vermischt werden. Wenn es in einer Menge von weniger als 0,1 Gewichtsteilen vorliegt, können eine gute Schmierfä higkeit und Trennfähigkeit nur mit Schwierigkeiten erhalten werden. Wenn es in einer Menge von mehr als 2 Gewichtsteilen vorliegt, kann sich das Aufladeverhalten (oder die Stabilität) des magnetischen Toners verschlechtern. Ferner ist es auch möglich, Schmierpartikel vom Kapseltyp zu verwenden, die das flüssige Schmiermittel intern halten, oder Harzpartikel mit intern dispergiertem oder gehaltenem flüssigen Schmiermittel oder solche, die mit dem flüssigen Schmiermittel aufgeschwollen oder imprägniert sind.
Im Verlaufe der Herstellung des magnetischen Toners werden die Schmierpartikel oder das kollabierte Material gleichmäßig in den magnetischen Tonerpartikeln dispergiert, so daß auch das flüssige Schmiermittel gleichmäßig in den einzelnen magnetischen Tonerpartikeln dispergiert werden kann. Um Silikonöl im Toner gleichmäßig zu dispergieren, wird dieses oft an Trägerpartikeln verschiedener Arten adsorbiert. Mit diesem Verfahren kann man ein gleichmäßigeres Dispergiervermögen erzielen als mit einem Verfahren, bei dem das Silikonöl direkt zugesetzt wird. Es ist wichtig, das flüssige Schmiermittel von den Trägerpartikeln zu befreien, so dass eine Schmierwirkung und Trennwirkung in wirksamer Weise ausgeübt werden kann, und gleichzeitig das flüssige Schmiermittel mit einer geeigneten Festigkeit zu halten, so dass es an einer übermäßig großen Freigabe gehindert werden kann. Zu diesem Zweck wird bevorzugt, die Schmierpartikel zu verwenden, die zusammen mit dem auf den Trägerpartikeln verschiedener Arten gelagerten flüssigen Schmiermittel eingesetzt werden.
Durch das Vorhandensein des magnetischen Materiales oder von anderen feinen Partikeln auf den Oberflächen der magnetischen Tonerpartikel oder in der Nachbarschaft dieser Oberflächen kann eine geeignete Steuerung der Menge des flüssigen Schmiermittels auf den Oberflächen der magnetischen Tonerpartikel durchgeführt werden. Das flüssige Schmiermittel wird von den Schmierpartikeln freigesetzt, um sich in Richtung auf die Oberflächen der magnetischen Tonerpartikel zu bewegen. Wenn die Trägerpartikel eine feste Haltekraft besitzen, wird das flüssige Schmiermittel nur mit Schwierigkeiten freigesetzt und bewegt sich zu den Oberflächen der magnetischen Tonerpartikel in einer kleineren Menge. Wenn andererseits die Trägerpartikel eine schwache Haltekraft aufweisen, wird das flüssige Schmiermittel mit Leichtigkeit freigesetzt und neigt dazu, sich im Übermaß zu den Oberflächen der magnetischen Tonerpartikel zu bewegen. Wenn das flüssige Schmiermittel vollständig von den Trägerpartikeln freigesetzt worden ist, kann die Schmierfähigkeit und Trennfähigkeit nicht länger wirksam ausgeübt werden. Wenn die Schmierpartikel eine geeignete Haltekraft besitzen, wird das flüssige Schmiermittel in geeigneter Weise von den Trägerpartikeln freigesetzt und kann somit, selbst wenn es von den Oberflächen der magnetische Tonerpartikel entfernt worden ist, Schritt für Schritt ergänzt werden, so dass die Schmierfähigkeit und Trennfähigkeit der magnetischen Tonerpartikel gut aufrechterhalten werden können. Da die Trägerpartikel, das magnetische Material oder die feinen Partikel auf den Oberflächen der magnetischen Tonerpartikel oder in der Nachbarschaft der Oberflächen vorhanden sind, ist es auch möglich, das flüssige Schmiermittel, das sich zu den Oberflächen der magnetischen Tonerpartikel bewegt hat, wieder zu adsorbieren, so dass ein übermäßiges Austreten des flüssigen Schmiermittels verhindert werden kann. Das Vorhandensein der Trägerpartikel auf den Oberflächen der magnetischen Tonerpartikel oder in der Nachbarschaft dieser Oberflächen ist somit wichtig, um das flüssige Schmiermittel auf den Oberflächen der magnetischen Tonerpartikel in einer geeigneten Menge zu erhalten. Dies kann die Funktion zum Absorbieren einer übermäßig großen Menge an flüssigem Schmiermittel unterstützen, ergänzt jedoch sofort das verbrauchte flüssige Schmiermittel.
Der magnetische Toner, der das flüssige Schmiermittel in seinen Tonerpartikeln enthält, übt nach Ablauf einer bestimmten Zeit die Wirkungen der Schmierfähigkeit und Trennfähigkeit in einem ausgeglichen Zustand aus, wobei diese Wirkungen maximal werden. Die Wirkungen werden daher mit dem Ablauf einer Halteperiode nach der Herstellung des magnetischen Toners verbessert, jedoch mit der auf die Trägerpartikel zurückzuführenden Adsorption ins Gleichgewicht gebracht, so dass das flüssige Schmiermittel in keiner Weise in übermäßig großem Umfang auf die Oberflächen der magnetischen Tonerpartikel trifft. Die Aufbringung von Wärmeenergie bei einer Temperatur von 30 bis 45ºC wird bevorzugt, da hierdurch die obige Zeitdauer verkürzt und ein magnetischer Toner zur Verfügung gestellt werden kann, der in einem stabilen Zustand maximale Wirkungen besitzt. Da die Wärmeenergie auch zu dem Gleichgewichtszustand führt, werden die Wirkungen in konstanter Weise aufrechterhalten, ohne dass Schwierigkeiten entstehen. Die Wärmeenergie kann zu jedem beliebigen Zeitpunkt aufgebracht werden, solange sie nach der Herstellung der magnetischen Tonerpartikel aufgebracht wird. Bei einer Herstellung durch Pulverisierung wird sie nach der Pulverisierung aufgebracht.
Was die Menge des flüssigen Schmiermittels anbetrifft, so ist es von Bedeutung, das magnetische Material oder die Schmierpartikel so zuzusetzen, dass das flüssige Schmiermittel in einer Menge von 0,1 bis 7 Gewichtsteilen, bevorzugter von 0,2 bis 5 Gewichtsteilen und besonders bevorzugt von 0,3 bis 2 Gewichtsteilen, auf der Basis von 100 Gewichtsteilen des Bindemittelharzes vorliegt.
In dem Fall, in dem das flüssige Schmiermittel außerhalb der magnetischen Tonerpartikel vorgesehen wird, d. h. von außen zugesetzt wird, können die das flüssige Schmiermittel lagernden Schmierpartikel mit den magnetischen Tonerpartikeln vermischt werden.
Wenn das flüssige Schmiermittel auf den Trägerpartikeln gelagert wird, um das flüssige Schmiermittel innerhalb der magnetischen Tonerpartikel und/oder außerhalb der magnetischen Tonerpartikel vorzusehen, kann der magnetische Toner die folgenden Vorteile aufweisen.
(1) Durch eine geeignete elektrostatische Kohäsivkraft, die zwischen den magnetischen Tonerpartikeln auf dem Tonerträgerelement wirkt, und durch die Schmierfähigkeit der einzelnen magnetischen Tonerpartikel sowie eine geeignete magnetische Bindekraft am Tonerträgerelement können die magnetischen Tonerpartikel im Raum der Entwicklungszone eine Form besitzen, die näher an der Form von einzelnen magnetischen Tonerpartikeln selbst als an der Form von Ohren liegt, so dass die magnetischen Tonerpartikel sich wiedergabegetreu in bezug auf die latenten elektrostatischen Bilder bewegen können.
(2) An der Transferzone, in der das Transfermedium/der magnetische Toner/das Trägerelement für das latente elektrostatische Bild vorhanden sind, kann die Gruppe der magnetischen Tonerpartikel gut von der Oberfläche des Trägerelementes für das latente elektrostatische Bild auf das Transfermedium übertragen werden, was auf eine geeignete Adhäsion des flüssigen Schmiermittels an der Oberfläche des Trägerelementes für das latente elektrostatische Bild und auf ein gutes Trennvermögen der magnetischen Tonerpartikel zurückzuführen ist.
(3) In der Reinigungszone, in der das Reinigungsblatt/der nach der Übertragung zurückbleibende Toner/das Trägerelement für das latente elektrostatische Bild vorhanden sind, wenn ein Reinigungsschritt vorgesehen ist, kann die elektrostatische Kohäsivkraft, die zwischen den magnetischen Tonerpartikeln wirkt, und die elektrostatische Anziehungskraft, die auf das Trägerelement für das latente elektrostatische Bild einwirkt, gering gehalten werden. Ferner ist das flüssige Schmiermittel auf den Oberflächen des Trägerelementes für das latente elektrostatische Bild und des Reinigungsblattes vorhanden, so dass der restliche Toner, Papierstaub etc. selbst dann rasch von der Oberfläche des Trägerelementes für das latente elektrostatische Bild entfernt werden kann, wenn das Blatt mit einem geringeren Druck in Berührung steht. Es kann verhindert werden, dass der Toner an der Oberfläche des Trägerelementes für das latente elektrostatische Bild, die durch elektrisches Entladen beschädigt worden ist, schmelzhaftet, und es kann ferner bewirkt werden, dass nur in geringem Umfang eine fehlerhafte Reinigung am Trägerelement für das latente elektrostatische Bild durchgeführt wird.
(4) Dadurch, dass die Oberflächen des Trägerelementes für das latente elektrostatische Bild und des Reinigungsblattes mit dem flüssigen Schmiermittel beschichtet sind und eine schwache elektrostatische Kohäsivkraft zwischen den magnetischen Tonerpartikeln wirkt, sowie wegen der guten Schmierfähigkeit können die magnetischen Tonerpartikel in der Form von einzelnen Partikeln an den Rändern des Reinigungsblattes rasch dispergiert werden, so dass die Oberfläche des Trägerelementes für das latente elektrostatische Bild selbst dann gleichmäßig abgerieben werden kann, wenn das Blatt unter einem geringeren Druck in Berührung steht. Es können somit Bilder mit einer hohen Auflösung und einer hohen Feinheit erhalten werden, die im wesentlichen frei von Bildverunreinigungen, schwarzen Flecken um Linienbilder herum, Hintergrundtrübungen und Umkehrtrübungen sind, die bei der Verwendung von feinen magnetischen Tonerpartikeln üblicherweise aufgetreten sind. Gleichzeitig kann bewirkt werden, dass eine fehlerhafte Reinigung und eine Schmelzhaftung des Toners nur wenig auftreten, so dass das Trägerelement für das latente elektrostatische Bild eine längere Lebensdauer erhalten kann.
Der magnetische Toner der vorliegenden Erfindung kann durch gründliches Mischen des Bindemittelharzes, des magnetischen Materiales und wahlweise des Ladungssteuermittels und von anderen Additiven mit Hilfe eines Mischers, wie beispielsweise eines Henschel-Mischers oder einer Kugelmühle, danach durch Schmelzkneten des Gemisches unter Verwendung einer Heißknetmaschine, wie einer Heizwalze, eines Kneters oder eines Extruders, um das Bindemittelharz aufzuschmelzen und das magnetische Material (und wahlweise die Schmierpartikel, die Metallverbindung und das Pigment oder den Farbstoff) im geschmolzenen Produkt zu dispergieren oder zu lösen, und durch Verfestigung der resultierenden Dispersion oder Lösung durch Kühlung mit nachfolgender Pulverisierung und Klassifizierung hergestellt werden. Im Schritt der Klassifizierung kann vorzugsweise eine Klassifiziereinrichtung mit Mehrfachunterteilung im Hinblick auf die Produktionseffizienz verwendet werden.
Der magnetische Toner der vorliegenden Erfindung kann mit Trägerpartikeln vermischt werden, wenn solche verwendet werden.
Ein Kontakttransferprozeß, der bei dem Bilderzeugungsverfahren der vorliegenden Erfindung Anwendung finden kann, wird hiernach speziell beschrieben.
Im Kontakttransferprozeß wird das Tonerbild elektrostatisch auf das Tranfermedium übertragen, während eine Transfereinrichtung gegen das Trägerelement für das latente elektrostatische Bild gepresst wird, wobei das Transfermedium hierzwischen angeordnet wird.
Die Transfereinrichtung kann vorzugsweise mit einem Lineardruck von 2,9 N/m (3 g/cm) oder mehr, bevorzugter 19,6 N/m (20 g/cm) oder mehr, in Druckkontakt gebracht werden. Wenn der Lineardruck als Kontaktdruck geringer ist als 2,9 H/m (3 g/cm), besteht die Neigung, dass Transportabweichungen von Transfermedien und eine fehlerhafte Übertragung stattfinden. Das Tonerbild kann vom Trägerelement für das latente elektrostatische Bild erst einmal zu einem Zwischentransfermedium übertragen werden, wonach das Tonerbild auf dem Zwischentransfermedium über die Kontakttransfereinrichtung auf das Transfermedium übertragen werden kann.
Als im Kontakttransferverfahren verwendete Transfereinrichtung kann jede beliebige Einheit verwendet werden, die eine Transferrolle 403, wie in Fig. 4 gezeigt, oder ein Transferband aufweist. Die Transferrolle 403 umfaßt mindestens einen Dorn 403a und eine leitende elastische Schicht 403b. Die leitende elastische Schicht kann vorzugsweise aus einem elastischen Material mit einem spezifischen Volumenwiderstand von etwa 10&sup6; bis 10¹&sup0; Ω·cm hergestellt sein, wie Urethanharz und EPDM mit einem darin dispergierten leitenden Material, wie Kohlenstoff.
Der magnetische Toner der vorliegenden Erfindung wird besonders wirksam verwendet in einer Bilderzeugungsvorrichtung, die ein Trägerelement für ein latentes elektrostatisches Bild aufweist, dessen Oberflächenschicht aus einer organischen Verbindung ge bildet ist. Wenn nämlich eine organische Verbindung die Oberflächenschicht des Trägerelementes für das latente elektrostatische Bild bildet, neigt das in den magnetischen Tonerpartikeln enthaltene Bindemittelharz mehr dazu, an der Oberflächenschicht zu haften, als bei anderen Fällen, bei denen ein anorganisches Material verwendet wird, bei denen üblicherweise die Tendenz besteht, das Übertragungsverhalten zu verschlechtern.
Das Oberflächenmaterial des Trägerelementes für das latente elektrostatische Bild gemäß der vorliegenden Erfindung kann beispielsweise umfassen: Silikonharze, Vinylidenchloridharze, ein Ethylen-Vinylidenchloridcopolymer, ein Styrol-Acrylnitrilcopolymer, ein Styrol-Methylmethacrylatcopolymer, Styrolharze, Polyethylenterephthalat und Polycarbonat. Ohne Beschränkung auf diese Substanzen ist es auch möglich, Harze zu verwenden, die aus anderen Monomeren oder Copolymeren der vorstehend beschriebenen Harzmonomere synthetisiert worden sind, sowie Harzmischungen.
Der magnetische Toner der vorliegenden Erfindung ist besonders wirksam, wenn die Oberfläche des Trägerelementes für das latente elektrostatische Bild hauptsächlich aus einem polymeren Bindemittel gebildet ist, beispielsweise ein hauptsächlich aus einem Harz bestehender Schutzfilm auf einem anorganischen Trägerelement für ein latentes elektrostatisches Bild vorgesehen ist, das ein Material, wie Silen oder amorphes Silicium umfasst, oder wenn ein funktionsgetrenntes organisches Trägerelement für ein latentes elektrostatisches Bild als Ladungsförderschicht eine Oberflächenschicht besitzt, die aus einem Ladungsbeförderungsmaterial und einem Harz besteht, und wenn die vorstehend beschriebene Schutzschicht des weiteren darauf vorgesehen ist. Als Mittel, um einer derartigen Oberflächenschicht eine Trennfähigkeit zu verleihen, ist es möglich (1), ein Material mit einer niedrigen Oberflächenenergie im Harz selbst, das den Film bildet, zu verwenden, (2) ein Additiv zuzusetzen, das in der Lage ist, Wasserabstoßvermögen oder Lipophilizität zu verleihen, und (3) ein Material mit einem hohen Trennvermögen in Pulverform zu dispergieren. Im Falle von (1) wird das Ziel erreicht, indem in die Harzstruktur eine Fluor enthaltende Gruppe, eine Silicium enthaltende Gruppe etc. eingeführt wird. Im Fall von (2) kann ein oberflächenaktives Mittel o. ä. als Additiv verwendet werden. Im Fall von (3) kann das Material Pulver von Verbindungen enthalten, die Fluoratome aufweisen, d. h. Polytetrafluorethylen, Polyvinylidenfluorid, Carbonfluorid etc. Hiervon wird Polytetrafluorethylen besonders bevorzugt. Bei der vorliegenden Erfindung wird Fall (3) besonders bevorzugt, d. h. das Pulver mit dem Trennvermögen, wie beispielsweise ein Fluor enthaltendes Harz, in der äußersten Oberflächenschicht zu dispergieren.
Durch Einsatz von derartigen Mitteln kann die Oberfläche des Trägerelementes für das latente elektro statische Bild einen Kontaktwinkel erhalten, der nicht geringer ist als 85º (vorzugsweise nicht geringer als 90º) relativ zu Wasser. Wenn der Kontaktwinkel geringer ist als 85º, besteht die Neigung, dass sich der magnetische Toner und die Oberfläche des Trägerelementes für das latente elektrostatische Bild bei einer großen Anzahl von Bögen verschlechtern.
Um ein derartiges Pulver in die Oberfläche einzuarbeiten, kann eine Schicht, die ein Bindemittelharz mit dem darin dispergierten Pulver aufweist, auf der äußersten Oberfläche des Trägerelementes für das latente elektrostatische Bild vorgesehen werden. Alternativ dazu kann im Falle eines organischen Trägerelementes für ein latentes elektrostatisches Bild, das ursprünglich hauptsächlich aus einem Harz besteht, das Pulver lediglich in die äußerste Schicht dispergiert werden, ohne die Oberflächenschicht erneut vorzusehen.
Das Pulver kann vorzugsweise der Oberflächenschicht in einer Menge von 1 bis 60 Gew.-%, bevorzugter von 2 bis 50 Gew.-%, auf der Basis des Gesamtgewichtes der Oberflächenschicht zugesetzt werden. Ein Zusatz in einer Menge von weniger als 1 Gew.-% kann weniger wirksam sein, um das Betriebsverhalten oder die Haltbarkeit des magnetischen Toners und des Tonerträgerelementes zu verbessern. Eine Zugabe in einer Menge von mehr als 60 Gew.-% wird nicht bevorzugt, da sich die Filmfestigkeit oder die auf das Trägerele ment für das latente elektrostatische Bild fallende Lichtmenge verringern kann.
Das Trägerelement für das latente elektrostatische Bild, das einen Kontaktwinkel relativ zu Wasser von 85º oder mehr aufweist, ist besonders wirksam bei einem Direktaufladungsverfahren, bei dem die Aufladeeinrichtung ein Aufladeelement ist, das mit dem Trägerelement für das latente elektrostatische Bild in Kontakt gebracht wird. Da die auf die Oberfläche des Trägerelementes für das latente elektrostatische Bild aufgebrachte Last bei einer derartigen Direktaufladung im Vergleich zu einer Koronaaufladung, bei der die Aufladeeinrichtung nicht mit dem Trägerelement für das latente elektrostatische Bild in Kontakt steht, groß ist, kann ein derartiges Trägerelement für ein latentes elektrostatisches Bild besonders wirksam sein, um eine Verlängerung der Lebensdauer zu erzielen, und stellt eine der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung dar.
Eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäß verwendeten Trägerelementes fr ein latentes elektrostatisches Bild wird nachfolgend beschrieben.
Dieses Trägerelement umfasst ein leitendes Substrat und eine lichtempfindliche Schicht, die funktionell in eine Ladungserzeugungsschicht und eine Ladungstransportschicht getrennt ist.
Als leitendes Substrat findet ein zylindrisches Element oder ein Band Verwendung, das aus Kunststoff besteht und eine Überzugsschicht aufweist, die aus einem Metall, wie Aluminium oder rostfreiem Stahl, oder einer Aluminiumlegierung, einer Indiumoxid- Zinnoxid-Legierung o. ä. gebildet ist, oder aus Papier oder mit leitenden Partikeln imprägniertem Kunststoff oder einem Kunststoff mit einem leitenden Polymer besteht.
Auf dem leitenden Substrat kann eine Schicht vorgesehen sein, um beispielsweise die Adhäsion einer lichtempfindlichen Schicht zu verbessern, die Überzugseigenschaften zu verbessern, das Substrat zu stützen, Defekte auf dem Substrat abzudecken, die Eigenschaften einer Ladungsinjektion vom Substrat zu verbessern und die lichtempfindliche Schicht gegenüber einem elektrischen Durchschlagen zu schützen. Diese Schicht kann aus einem Material gebildet sein, wie Polyvinylalkohol, Poly-N-Vinylimidazol, Polyethylenoxid, Ethylcellulose, Methylcellulose, Nitrocellulose, einem Ethylen-Acrylsäurecopolymer, Polyvinylbutyral, Phenolharz, Casein, Polyamid, Copolymernylon, Leim, Gelatine, Polyurethan oder Aluminiumoxid. Die Schicht kann normalerweise eine Dicke von 0,1 bis 10 um, vorzugsweise von 0,1 bis 3 um, besitzen.
Die Ladungserzeugungsschicht wird ausgebildet, indem eine Lösung aufgebracht wird, die durch Dispergieren eines Ladungserzeugungsmateriales in einem geeigne ten Bindemittel hergestellt wurde, oder durch Vakuumbedampfen des Ladungserzeugungsmateriales. Das Ladungserzeugungsmaterial umfasst Azopigmente, Phthalocyaninpigmente, Indigopigmente, Perylenpigmente, polycyclische Chinonpigmente, Squariliumfarbstoffe, Pyryliumsalze, Thiopyriliumsalze, Triphenylmethanfarbstoffe und anorganische Substanzen, wie Selen und amorphes Silicium. Das Bindemittel kann aus einem großen Bereich von Bindemittelharzen ausgewählt werden, beispielsweise solchen Harzen, wie Polycarbonatharz, Polyesterharz, Polyvinylbutyralharz, Polystyrolharz, Acrylharz, Methacrylharz, Phenolharz, Silikonharz, Epoxidharz und Vinylacetatharz. Das in der Ladungserzeugungsschicht enthaltene Bindemittel kann in einer Menge von nicht mehr als 80 Gew.-%, vorzugsweise 0 bis 40 Gew.-%, vorliegen. Die Ladungserzeugungsschicht kann vorzugsweise eine Dicke von 5 um oder weniger, insbesondere von 0,05 bis 2 um, besitzen.
Die Ladungsförderschicht hat die Funktion, Ladungsträger von der Ladungserzeugungsschicht zu empfangen und diese zu befördern. Die Ladungsförderschicht wird ausgebildet, indem eine Lösung aufgebracht wird, die durch Dispergieren eines Ladungsfördermateriales in einem Lösungsmittel, wahlweise zusammen mit einem Bindemittelharz, hergestellt wurde, und kann vorzugsweise eine Schichtdicke von 5 bis 40 um aufweisen. Das Ladungsfördermaterial kann polycyclische aromatische Verbindungen umfassen, die in der Hauptkette oder Seitenkette eine Struktur besitzen, wie Biphenylen, Anthracen, Pyren oder Phenanthren; Stickstoff enthaltende cyclische Verbindungen, wie Indol, Carbazol, Oxadiazol und Pyrazolin; Hydrazonverbindungen; Styrylverbindungen; und Selen, Selen- Tellur, amorphes Silicium, Cadmiumsulfid o. ä.
Das Bindemittelharz, in dem das Ladungsfördermaterial dispergiert ist, kann solche Harze umfassen, wie Polycarbonatharz, Polyesterharz, Polymethacrylat, Polystyrolharz, Acrylsäure und Polyamidharz, sowie organische fotoleitende Polymere, wie Poly-N- Vinylcarbazol und Polyvinylanthracen.
Als Oberflächenschicht kann eine Schutzschicht vorgesehen sein. Als Harze für die Schutzschicht können solche Harze verwendet werden, wie Polyester, Polycarbonat, Acrylharz, Epoxidharz und Phenolharz, oder ein Produkt, das durch Aushärten dieser Harze mit einem Aushärtungsmittel erhalten wird.
Im Harz der Schutzschicht können leitende feine Partikel dispergiert sein. Diese leitenden feinen Partikel können Partikel aus Metall, einem Metalloxid o. ä. umfassen. Vorzugsweise handelt es sich dabei um ultrafeine Partikel aus Zinkoxid, Titanoxid, Zinnoxid, Antimonoxid, Indiumoxid, Wismutoxid, mit Zinnoxid beschichtetes Titanoxid, mit Zinnoxid beschichtetes Indiumoxid, mit Antimon beschichtetes Zinnoxid oder Zirkonoxid. Diese Substanzen können allein oder in der Form eines Gemisches von zwei oder mehr Arten verwendet werden. Allgemein ist zu sagen, dass dann, wenn Partikel in der Schutzschicht dispergiert werden, diese einen Partikeldurchmesser haben müssen, der geringer ist als die Wellenlänge des einfallenden Lichtes, um zu verhindern, dass die dispergierten Partikel eine Streuung des einfallenden Lichtes bewirken. Leitende oder isolierende Partikel, die in der Schutzschicht dispergiert sind, können vorzugsweise Partikeldurchmesser von 0,5 um oder weniger besitzen. Solche Partikel in der Schutzschicht können vorzugsweise in einem Anteil von 2 bis 90 Gew.-%, bevorzugter von 50 bis 80 Gew.-%, auf der Basis des Gesamtgewichtes der Schutzschicht vorhanden sein. Die Schutzschicht kann vorzugsweise eine Schichtdicke von 0,1 bis 10 um, bevorzugter von 1 bis 7 um, aufweisen.
Die Oberflächenschicht kann durch Aufbringen einer Harzdispersion durch Sprühbeschichten, Strahlbeschichten oder Tauchbeschichten ausgebildet werden.
Das Bilderzeugungsverfahren der vorliegenden Erfindung findet in besonders wirksamer Weise bei einer Bilderzeugungsvorrichtung Anwendung, die eine lichtempfindliche Trommel mit kleinem Durchmesser von 50 mm oder weniger aufweist. Dies deswegen, weil im Fall der lichtempfindlichen Trommel mit kleinem Durchmesser die. Krümmung in bezug auf einen entsprechenden Lineardruck so groß ist, dass die Neigung besteht, dass sich der Druck am Kontaktabschnitt konzentriert. Ein entsprechendes Phänomen gibt es auch bei bandförmigen lichtempfindlichen Elementen.
Die vorliegende Erfindung ist auch bei einer Bilderzeugungsvorrichtung wirksam, deren bandförmiges lichtempfindliches Element einen Krümmungsradius von 25 mm oder weniger am Transferabschnitt hat.
Als bevorzugtes Beispiel des Trägerelementes für das latente elektrostatische Bild kann dieses die in Fig. 5 gezeigte Schichtkonfiguration aufweisen.
Das Tonerträgerelement, das den magnetischen Toner der vorliegenden Erfindung trägt, kann vorzugsweise mit einer Harzschicht bedeckt sein, die leitende feine Partikel enthält.
Das erfindungsgemäß verwendete Tonerträgerelement kann vorzugsweise ein zylindrisches Substrat aus Aluminium o. ä. und eine Überzugsschicht, die die Substratoberfläche bedeckt, aufweisen. Die Konstruktion des Tonerträgerelementes der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 6 gezeigt. Wie man Fig. 6 entnehmen kann, hat das mit 1 bezeichnete Tonerträgerelement ein Substrat 5 und eine Überzugsschicht 6. Die Überzugsschicht 6 umfaßt Partikel 2, um die Oberfläche des Tonerträgerelementes rauh zu machen, ein Bindemittelharz 3 und ein leitendes Material 4.
Die Überzugsschicht enthält mindestens die Partikel, um die Oberfläche des Tonerträgerelementes unregelmäßig (rauh) zu machen, das leitende Material und das Bindemittelharz. Die Partikel, um die Oberfläche des Tonerträgerelementes rauh zu machen, die bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden, können einen anzahlgemittelten Partikeldurchmesser von 0,05 bis 100 um, vorzugsweise von 0,5 bis 50 um und insbesondere von 1,0 bis 20 um, aufweisen. Wenn die Partikel einen anzahlgemittelten Partikeldurchmesser von weniger als 0,05 um besitzen, kann sich das Tonerfördervermögen des Tonerträgerelementes verschlechtern. Partikel mit einem anzahlgemittelten Partikeldurchmesser von mehr als 100 um werden nicht bevorzugt, da die Neigung besteht, daß sie aus der Überzugsschicht austreten. Als Beispiele für die Partikel, um die Oberfläche des Tonerträgerelementes rauh zu machen, die vorzugsweise bei der vorliegenden Erfindung Verwendung finden, können Partikel aus einem Harz, wie PMMA, Acrylharz, Polybutadienharz, Polystyrolharz, Polyethylenharz, Polypropylen, Polybutadien oder einem Copolymer von diesen, Benzoguanaminharz, Phenolharz, Polyamidharz, Nylon, Fluorharz, Silikonharz, Epoxidharz oder Polyesterharz, genannt werden sowie Partikel aus einer anorganischen Verbindung, wie Siliciumdioxid, Aluminiumoxid, Zinkoxid, Titanoxid, Zirkonoxid, Calciumcarbonat, Magnetit, Ferrit oder Glas. Als Partikel, um die Oberfläche des Tonerträgerelementes rauh zu machen, werden besonders bevorzugt solche verwendet, die eine sphärische Form oder eine nahezu sphärische Form mit der obigen Partikelgröße besitzen. Es ist auch möglich, für derartige Partikel ein Gemisch aus anorganischen Partikeln und organischen Partikeln zu verwenden. Bei den vorstehend genannten organischen Partikeln sind Partikel aus einem vernetzten Harz geeignet und werden bevorzugt.
Die Partikel zum Aufrauhen der Oberfläche des Tonerträgerelementes können der Überzugsschicht in einer Menge von 2 bis 120 Gewichtsteilen auf der Basis von 100 Gewichtsteilen des Bindemittelharzes zugesetzt werden, wobei in diesem Bereich besonders bevorzugte Ergebnisse erhalten werden können. Wenn sie in einer Menge von weniger als 2 Gewichtsteilen zugesetzt werden, kann diese Zugabe weniger wirksam sein. Wenn die Menge größer ist als 120 Gewichtsteile, kann das Aufladeverhalten des magnetischen Toners zu schlecht werden.
Das in der Überzugsschicht verwendete leitende Material kann Ruß umfassen, wie Ofenruß, Lampenruß, Thermalruß, Acetylenruß und Kanalruß; Metalloxide, wie Titanoxid, Zinnoxid, Zinkoxid, Molybdänoxid, Kaliumtitanat, Antimonoxid und Indiumoxid; Metalle, wie Aluminium, Kupfer, Silber und Nickel; und anorganische Füllmaterialien, wie Graphit, Metallfaser und Carbonfaser. Bei der vorliegenden Erfindung werden Graphit, Ruß oder ein Gemisch aus Graphit und Ruß besonders bevorzugt verwendet. Der Graphit kann ein natürlich vorkommendes Produkt oder ein künstlich synthetisiertes Produkt sein, von denen jedes verwendet werden kann. Was den für Graphit bevorzugten Partikeldurchmesser anbetrifft, so ist es schwierig, den Durchmesser absolut genau festzulegen, da die Form der Graphitpartikel schuppig ist und während ihrer Dispersion bei der Herstellung des Tonerträgerelementes variieren kann. Die Breite in Hauptachsenrichtung (Spaltebenenrichtung) kann vorzugsweise 100 um oder weniger betragen. Als Verfahren zur Messung wird eine Probe direkt unter einem Mikroskop beobachtet, um die Größe festzustellen.
Das leitende Material in der Überzugsschicht kann in einer Menge von 10 bis 120 Gewichtsteilen auf der Basis von 100 Gewichtsteilen des Bindemittelharzes zugesetzt werden. Innerhalb dieses Bereiches können besonders bevorzugte Ergebnisse erzielt werden. Bei einer Zugabe in einer Menge von mehr als 120 Gewichtsteilen kann ein Abfall der Überzugsfestigkeit und ein Abfall der Ladungsmenge des magnetischen Toners auftreten. Bei einer Zugabe von weniger als 10 Gewichtsteilen neigt die Oberfläche der Überzugsschicht dazu, in einigen Fällen mit Toner verunreinigt zu werden.
Als Bindemittelharz, das in der Überzugsschicht des Tonerträgerelementes der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird, ist es möglich, beispielsweise die folgenden Substanzen zu verwenden: Thermoplastische Harze, wie Styrolharze, Vinylharze, Polyethersulfonharz, Polycarbonatharz, Polyphenylenoxidharz, Polyamidharz, Fluorharz, Celluloseharze und Acrylharze; und thermo- oder fotohärtende Harze, wie Epoxidharz, Polyesterharz, Alkydharz, Phenolharz, Melaminharz, Polyurethanharz, Harnstoffharz, Silikonharz und Polyimidharz. Besonders bevorzugt werden diejenigen Harze mit Trennvermögen, beispielsweise Silikonharz und Fluorharz, oder diejenigen, die eine überlegene mechanische Festigkeit besitzen, wie Polyethersulfon, Polycarbonat, Polyphenylenoxid, Polyamid, Phenol, Polyester, Polyurethan, Styrolharze und Acrylharze. Die Oberfläche der leitenden Überzugsschicht des Tonerträgerelementes kann eine Rauhigkeit von 0,2 bis 4,5 um, vorzugsweise von 0,4 bis 3,5 um, als Mittellinien-gemittelte Rauhigkeit (hiernach als "Ra" bezeichnet) aufweisen. Wenn die Oberflächenrauhigkeit geringer ist als 0,2 um, kann sich das Tonerförderverhalten verschlechtern, so dass es unmöglich wird, in einigen Fällen eine ausreichende Bilddichte zu erhalten. Wenn die Rauhigkeit größer ist als 4,5 um, wird die Fördergröße des magnetischen Toners in einigen Fällen zu hoch. Was die leitende Überzugsschicht betrifft, so wird bevorzugt, dass diese normalerweise eine Schichtdicke von 20 um oder weniger besitzt, um eine gleichmäßige Schichtdicke zu erhalten. In bezug auf diese Schichtdicke existiert jedoch keine Beschränkung.
Der magnetische Toner der vorliegenden Erfindung kann mit Hilfe eines elastischen Elementes, das durch den magnetischen Toner mit dem Tonerträgerelement in Berührung gebracht wird, dickengesteuert werden. Es handelt sich hierbei um ein Element zur Steuerung der Schichtdicke des auf das Tonerträgerelement aufgebrachten magnetischen Toners. Dies wird besonders bevorzugt, um eine gleichmäßige Aufladung des magnetischen Toners zu erreichen.
Der erfindungsgemäß verwendete magnetische Toner hat das charakteristische Merkmal, dass das anorganische Feinpulver auf den Oberflächen der magnetischen Tonerpartikel vorhanden ist. Dies ist wirksam, um die Effizienz, die Reproduzierbarkeit des latenten Bildes und die Transfereffizienz zu verbessern und Trübungen zu vermeiden.
Der durchschnittliche Partikeldurchmesser und die Partikelgrößenverteilung des magnetischen Toners können über verschiedene Verfahren unter Verwendung eines Coulter-Zählers Modell TA-II oder Coulter- Multisizer (hergestellt von der Firma Coulter Electronics, Inc.) gemessen werden. Bei der vorliegenden Erfindung werden sie unter Verwendung eines Coulter- Multisizers (hergestellt von der Firma Coulter Electronics, Inc.) gemessen. Eine Schnittstelle (hergestellt von der Firma Nikkaki k. k.), die die Anzahlverteilung und Volumenverteilung ausgibt, und ein Personalcomputer PC 9801 (hergestellt von der Firma NEC) werden angeschlossen. Als Elektrolytlösung wird eine wässrige 1%-ige NaCl-Lösung unter Verwendung von Natriumchlorid erster Qualität hergestellt. Beispielsweise kann ISOTON R-II (Coulter Scientific Japan Co.) verwendet werden. Die Messung wird durchgeführt, indem als Dispergiermittel 0,1 bis 5 ml eines oberflächenaktiven Mittels, vorzugsweise von Alkylbenzolsulfonat, 100 bis 150 ml der obigen wäßrigen Elektrolytlösung und des weiteren 2 bis 20 mm einer zu messenden Probe zugesetzt werden.
Die Elektrolytlösung, in der die Probe suspendiert worden ist, wird in einer Ultraschalldispervorrichtung etwa 1 min bis etwa 3 min einer Dispergierbehandlung unterzogen. Die Volumenverteilung und Anzahlverteilung werden berechnet, indem das Volumen und die Anzahl der Tonerpartikel mit Durchmessern von nicht weniger als 2 um mit Hilfe des obigen Coulter-Multisizers unter Verwendung einer Öffnung von 100 um als dessen Öffnung gemessen werden. Dann werden die Werte gemäß der vorliegenden Erfindung ermittelt, bei denen es sich um den Partikeldurchmesser auf Volumenbasis, den volumengemittelten Partikeldurchmesser (Dv: der Mittelwert eines jeden Kanales wird als Repräsentationswert für jeden Kanal verwendet) und den Koeffizient der Volumenvariation (Sv) handelt, die aus der Volumenverteilung, dem längengemittelten Partikeldurchmesser (D&sub1;) auf Anzahlbasis und dem Koeffizient der Längenvariation (S&sub1;) ermittelt werden, welche wiederum aus der Anzahlverteilung, dem Prozentsatz auf Gewichtsbasis von Partikeln (8,00 um oder größer und 3,17 um oder kleiner), ermittelt aus der Volumenverteilung, und dem Prozentsatz von Partikeln auf Anzahlbasis (5 um oder kleiner und 3,17 um oder kleiner), ermittelt aus der Anzahlverteilung, bestimmt werden.
Ein Verfahren zum Messen der Triboelektrizitätsmenge in bezug auf Eisenpulver des magnetischen Toners gemäß der vorliegenden Erfindung wird nunmehr in Verbindung mit Fig. 3 beschrieben.
In einer Umgebung von 23ºC und einer relativen Feuchtigkeit von 60% wird ein unter Verwendung von Eisenpulver EFV200/300 (erhältlich von der Firma Powder Teck Co.) als Eisenpulver ein durch Vermischen von 9,0 g des Eisenpulvers und 1,0 g des magnetischen Toners erhaltenes Gemisch in eine Flasche mit einem Volumen von 50 bis 100 ml aus Polyethylen eingegeben und manuell 50 mal geschüttelt. Dann werden 1,0 bis 1,2 g des entstandenen Gemisches in einen Messbehälter 32 aus einem Metall eingegeben, auf dessen Boden ein leitendes Sieb 33 von 500 Maschen vorgesehen ist, und der Behälter wird mit einer Platte 34 aus einem Metall abgedeckt. Das Gesamtgewicht des Meßbehälters 32 wird zu diesem Zeitpunkt gewogen und als W&sub1; (g) ausgedrückt. Als nächstes wird in einer Saugvorrichtung 31 (aus einem Isolationsmaterial, zumindest an dem Teil, der mit dem Messbehälter 32 in Kontakt tritt) Luft von einer Saugöffnung 32 abgesaugt, und ein Luftdurchflusssteuerventil 36 wird betätigt, um den über einen Vakuumanzeiger 35 angezeigten Unterdruck auf einen Wert von 2450 hPa (250 mmAq) zu steuern. In diesem Zustand wird ein Saugvorgang eine Minute lang durchgeführt, um den magnetischen Toner durch Absaugen zu entfernen. Das von einem Potentiometer 39 zu diesem Zeitpunkt angezeigte Potential wird in V (Volt) ausgedrückt. Mit 38 ist ein Kondensator bezeichnet, dessen Kapazität als C (uF) ausgedrückt wird. Das Gesamtgewicht des Messbehälters nach Beendigung des Absaugvorganges wird ebenfalls gewogen und als W&sub2; (g) ausgedrückt. Die Triboelektrizitätsmenge (mC/g) des magnetischen Toners wird aus der folgenden Beziehung berechnet:
Triboelektrizitätsmenge (mC/g) = CV/(W&sub1;-W&sub2;)
Die magnetischen Eigenschaften des magnetischen Toners werden unter Verwendung eines Gerätes VSM-P-1- 15 (hergestellt von der Firma Toei Kogyo) bei Raumtemperatur unter einem externen Magnetfeld von 79,6 kA/m (1.000 Oersted) gemessen.
Die spezifische Oberfläche wird nach dem BET-Verfahren gemessen, wobei Stickstoffgas an Probenoberflächen adsorbiert wird und eine Messvorrichtung AUTOSOBE 1 (hergestellt von der Firma Yuasa Ionics Co.) zur Messung der spezifischen Oberfläche verwendet wird. Die spezifische Oberfläche wird unter Einsatz des BET-Mehrfachpunktverfahrens berechnet.
Das Bilderzeugungsverfahren der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend speziell beschrieben.
In Fig. 1 ist mit 100 ein Trägerelement für ein latentes elektrostatisches Bild (d. h. eine lichtempfindliche Trommel) bezeichnet, um die herum eine Primäraufladerolle 117, eine Entwicklungseinheit 140, eine Transferaufladerolle 114, eine Reinigungseinrichtung 116 und eine Widerstandsrolle 124 etc. vorgesehen sind. Dann wird die lichtempfindliche Trommel 100 durch Operation der Primäraufladerolle 117 (angelegte Spannung: Wechselstromspannung von -2,0 kVpp und Gleichstromspannung von -700 Vdc) auf -700 V aufgeladen. Die lichtempfindliche Trommel 100 wird über einen Laserlichterzeuger 121 mit Laserlicht 123 bestrahlt, um eine Belichtung zur Ausbildung eines latenten elektrostatischen Bildes durchzuführen. Das latente elektrostatische Bild auf der lichtempfindlichen Trommel 100 wird über den von der Entwicklungseinheit 140 zugeführten magnetischen Toner entwickelt, und das auf diese Weise ausgebildete Magnettonerbild wird durch Betätigung der Transferrolle 114, die mit der lichtempfindlichen Trommel in Kontakt gebracht wird, welche das Transfermedium dazwischen anordnet, auf ein Transfermedium übertragen. Das das Tonerbild haltende Transfermedium wird mit Hilfe des Transportbandes 125 zu einer Heiß- und Druckfixiereinheit 126 gefördert, und das Tonerbild wird am Transfermedium fixiert. Der auf der lichtempfindlichen Trommel 100 verbleibende magnetische Toner wird über ein Reinigungsblatt der Reinigungseinrichtung 116 entfernt.
Wie in Fig. 2 gezeigt, ist die Entwicklungseinheit 140 in der Nachbarschaft zur lichtempfindlichen Trommel 100 mit einem zylindrischen Tonerträgerelement 102 (hiernach als "Entwicklungshülse" bezeichnet) aus einem nichtmagnetischen Material versehen. Der Spalt zwischen der lichtempfindlichen Trommel 100 und der Entwicklungshülse 102 wird mit Hilfe eines Hülsen-Trommel-Distanzhalteelementes o. ä. (nicht gezeigt) auf beispielsweise etwa 300 um eingestellt. In der Entwicklungseinheit 140 ist ein Stab 11 zum Agitieren vorgesehen. Die Entwicklungshülse 102 ist intern mit einer Magnetrolle 104 versehen, die als Magnetfelderzeugungseinrichtung dient und konzentrisch zur Entwicklungshülse 102 befestigt ist. Die Entwicklungshülse 102 ist drehbar angeordnet. Die Magnetrolle 104 besitzt eine Vielzahl von Magnetpolen, wie in der Zeichnung dargestellt. Der Magnetpol S1 bewirkt die Entwicklung, der Magnetpol N1 die Steuerung der Tonerschichtdicke (Tonerüberzugsmenge), der Magnetpol S2 die Aufnahme und Förderung des Toners und der Magnetpol N2 eine Verhinderung des Herausspritzens des magnetischen Toners. Als Element zur Steuerung der Schichtdicke des magnetischen Toners, der gefördert wird, während er an der Entwicklungshülse 102 haftet, ist ein elastisches Blatt 103 vorgesehen, so dass die Schichtdicke des zur Entwicklungszone geförderten magnetischen Toners in Abhängigkeit vom Druck, mit dem das elastische Blatt 103 mit der Entwicklungshülse 102 in Berührung gebracht wird, gesteuert wird. In der Entwicklungszone wird eine Gleichstrom- und Wechselstrom-Entwicklungsvorspannung auf die Entwicklungshülse 102 gebracht, und der magnetische Toner auf der Entwicklungshülse 102 wird in Übereinstimmung mit dem latenten elektrostatischen Bild auf die lichtempfindliche Trommel 100 bewegt, um das Tonerbild zu erzeugen.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand von Herstellbeispielen und Beispielen im einzelnen erläutert. Diese beschränken jedoch in keiner Weise die vorliegende Erfindung. Im nachfolgenden Text bezieht sich der Begriff "Teil(e)" in sämtlichen Fällen auf "Gewichtsteil(e)".

Herstellbeispiele für flüssiges Schmiermittel tragendes magnetisches Material

Auf der Basis von 100 Teilen von magnetischem Eisenoxid (spezifische BET-Oberfläche: 7,8 m²/g; σs: 60,5 Am²/kg (emu/g) wurde eine vorgegebene Menge eines flüssigen Schmiermittels in einen Simpson- Mischer (MPVU-2, hergestellt von der Firma Matsumoto Chuzo K. K.) eingegeben. Der Mischer wurde bei Raumtemperatur 30 Minuten lang betätigt, wonach mit Hilfe einer Hammermühle Partikelagglomerationen gelöst wurden, um ein magnetisches Material A mit dem darauf gelagerten flüssigen Schmiermittel zu erhalten. In entsprechender Weise wurden diverse Arten von flüssigen Schmiermitteln auf diverse Arten von magnetischen Materialien aufgebracht. Die auf diese Weise erhaltenen magnetischen Materialien A bis D mit dem hiervon getragenen flüssigen Schmiermittel hatten die in Tabelle 1 aufgeführten physikalischen Eigenschaften. Ein unbehandeltes Produkt (mit keinem darauf abgelagerten Schmiermittel) des magnetischen Materiales A wurde als magnetisches Material E hergestellt. Ein unbehandeltes Produkt des magnetischen Materiales C wurde als magnetisches Material F hergestellt. Tabelle 1

Herstellbeispiele für flüssiges Schmiermittel tragende Schmierpartikel

Während die feinen Trägerpartikel (Silica) zur Herstellung des darauf gelagerten flüssigen Schmiermittels in einem Henschel-Mischer agitiert wurden, wurde ein mit n-Hexan verdünntes flüssiges Schmiermittel tropfenweise zugesetzt. Nach Beendigung der Zugabe wurde das n-Hexan unter reduziertem Druck bei Rühren entfernt, wonach eine Pulverisierung unter Verwendung einer Hammermühle folgte, um Schmierpartikel A mit dem darauf gelagerten flüssigen Schmiermittel zu erhalten. In entsprechender Weise wurden diverse Arten von flüssigen Schmiermitteln auf verschiedenen Arten von feinen Trägerpartikeln abgelagert. Die auf diese Weise erhaltenen Schmierpartikel A bis D mit dem darauf gelagerten flüssigen Schmiermittel hatten physikalische Eigenschaften, die in Tabelle 2 aufgeführt sind. Ein bei der Herstellung der Schmierpartikel A verwendetes unbehandeltes Produkt aus Silica wurde als Partikel E hergestellt. Tabelle 2

Herstellbeispiel 1 für magnetischen Toner

Magnetisches Material A 100 Teile
Styrol/n-Butylacrylat/n-Butylmaleinhalbestercopolymer
(Copolymerisationsverhältnis: 8 : 2; Mw: 260.000) 100 Teile
Eisenkomplex von Monoazo-Farbstoff (negatives Ladungs-Steuermittel) 2 Teile
Polyolefin mit niedrigem Mole-Kulargewicht (Trennmittel) 3 Teile
Die obigen Materialien wurden unter Verwendung eines Mischers vermischt und dann unter Verwendung eines Zwillingsschneckenextruders, der auf 140ºC erhitzt worden war, schmelzgeknetet. Das erhaltene geknetete Produkt wurde gekühlt und dann mit einer Hammermühle zerkleinert. Das zerkleinerte Produkt wurde mit Hilfe einer Strahlmühle feinpulverisiert, und das auf diese Weise erhaltene feinpulverisierte Produkt wurde unter Verwendung einer Luftklassifiziereinrichtung klassifiziert, um ein schwarzes feines Pulver zu erhalten. Dem auf diese Weise erhaltenen schwarzen feinen Pulver wurden 1,2 Gew.-% hydrophobes feines Silicapulver (behandelt mit Hexamethyldisilazan; spezifische BET-Oberfläche: 200 m²/g) zugesetzt, wonach das Produkt agitiert und mit Hilfe eines Henschel-Mischers vermischt wurde. Danach wurden unter Verwendung eines Siebes von 150 mesh grobe Partikel entfernt, um einen magnetischen Toner A-1 zu erhalten. Der erhaltene magnetische Toner A-1 hatte einen gewichtsgemittelten Partikeldurchmesser von 5,0 um. Die physikalischen Eigenschaften des magnetischen Toners sind in Tabelle 3 aufgeführt.

Herstellbeispiele 2 und 3 für magnetischen Toner

Schwarze feine Pulver wurden in der gleichen Weise wie beim Herstellbeispiel 1 für magnetischen Toner erhalten, mit der Ausnahme, dass das magnetische Material A durch die magnetischen Materialien B und C ersetzt wurde und ihr Partikeldurchmesser sowie ihre Partikelgrößenverteilung verändert wurden.
100 Teilen eines jeden schwarzen feinen Pulvers wurden 1,5 Teile von hydrophobem feinen Silica-Pulver (wie beim Herstellbeispiel 1 für magnetischen Toner) zugesetzt, und das danach folgende Verfahren von Herstellbeispiel 1 für magnetischen Toner wurde wiederholt, um magnetische Toner B-1 und C-1 zu erhalten. Die physikalischen Eigenschaften der erhaltenen magnetischen Toner sind in Tabelle 3 aufgeführt.

Herstellbeispiel 4 für magnetischen Toner

Magnetisches Material D 120 Teile
Polyesterharz 100 Teile
Eisenkomplex von Monoazofarbstoff (negatives Ladungssteuermittel) 2 Teile
Polyolefin mit niedrigem Molekular-Gewicht (Trennmittel) 3 Teile
Magnetischer Toner D-1 wurde in der gleichen Weise wie beim Herstellbeispiel 1 für magnetischen Toner erhalten, mit der Ausnahme, dass die obigen Materialien verwendet wurden und dass zum erhaltenen schwarzen feinen Pulver 1,0 Gew.-% von hydrophobem feinen Silica-Pulver (behandelt mit Hexamethyldisilazan; spezifische BET-Oberfläche: 380 m²/g) zugesetzt wurde. Die physikalischen Eigenschaften des auf diese Weise erhaltenen magnetischen Toners D-1 sind in Tabelle 3 aufgeführt.

Vergleichsbeispiel 1 für die Herstellung von magnetischem Toner

Magnetischer Toner E-1 wurde in der gleichen Weise wie beim Herstellbeispiel 1 für magnetischen Toner erhalten, mit der Ausnahme, dass als magnetisches Material 100 Teile des unbehandelten magnetischen Materiales E verwendet wurden. Die physikalischen Eigenschaften des erhaltenen magnetischen Toners E-1 sind in Tabelle 3 aufgeführt.

Vergleichsbeispiel 2 für die Herstellung von magnetischem Toner

Magnetischer Toner F-1 wurde in der gleichen Weise wie beim Herstellbeispiel 1 für magnetischen Toner erhalten, mit der Ausnahme, dass als magnetisches Material 100 Teile des unbehandelten magnetischen Materiales F verwendet wurden. Die physikalischen Eigenschaften des erhaltenen magnetischen Toners F-1 sind in Tabelle 3 aufgeführt.

Herstellbeispiel 5 für magnetischen Toner

Magnetisches Material E 80 Teile
Styrol/n-Butylacrylatcopolymer
(Copolymerisationsverhältnis: 8 : 2; Mw: 260.000) 100 Teile
Schmierpartikel A 1 Teil
Eisenkomplex von Monoazofarbstoff (negatives Ladungssteuermittel) 2 Teile
Ethylen/Propylencopolymer mit Niedrigem Molekulargewicht 3 Teile
Ein schwarzes feines Pulver wurde in der gleichen Weise wie beim Herstellbeispiel 1 für magnetischen Toner erhalten, mit der Ausnahme, dass die obigen Materialien verwendet wurden. 100 Teilen dieses schwarzen feinen Pulvers wurden 1,2 Teile von hydrophobem feinen Silica-Pulver (wie beim Herstellbeispiel 1 für magnetischen Toner) zugesetzt, und das nachfolgende Verfahren gemäß Herstellbeispiel 1 für magnetischen Toner wurde wiederholt, um magnetischen Toner G-1 zu erhalten. Die physikalischen Eigenschaften des erhaltenen magnetischen Toners G-1 sind in Tabelle 3 aufgeführt.

Herstellbeispiele 6 und 7 für magnetischen Toner

Magnetische Toner H-1 und I-1 wurden in der gleichen Weise wie beim Herstellbeispiel 5 für magnetischen Toner erhalten, mit der Ausnahme, dass die Schmierpartikel A durch die Schmierpartikel B und C ersetzt wurden und dass das einer organischen Behandlung unterzogene anorganische Feinpulver in einer anderen Menge zugesetzt wurde. Die physikalischen Eigenschaften der auf diese Weise erhaltenen magnetischen Toner H-1 und I-1 sind in Tabelle 3 aufgeführt.

Herstellbeispiel 8 für magnetischen Toner

Magnetisches Material D 100 Teile
Polyesterharz 100 Teile
Schmierpartikel D 1 Teil
Eisenkomplex von Monoazofarbstoff (negatives Ladungsfördermittel) 2 Teile
Polyolefin mit niedrigem Molekular-Gewicht (Trennmittel) 3 Teile
Ein schwarzes feines Pulver wurde in der gleichen Weise wie beim Herstellbeispiel 1 für magnetischen Toner erhalten, mit der Ausnahme, dass die obigen Materialien verwendet wurden. 100 Teilen dieses schwarzen feinen Pulvers wurden 1,2 Teile von hydrophobem feinen Silica-Pulver (wie beim Herstellbeispiel 1 für magnetischen Toner) zugesetzt, und das nachfolgende Verfahren von Herstellbeispiel 1 für magnetischen Toner wurde wiederholt, um magnetischen Toner J-1 zu erhalten. Die physikalischen Eigenschaften des erhaltenen magnetischen Toners J-1 sind in Tabelle 3 aufgeführt.

Vergleichsbeispiel 3 für die Herstellung von magnetischem Toner

Magnetischer Toner K-1 wurde in der gleichen Weise wie im Herstellbeispiel 8 für magnetischen Toner erhalten, mit der Ausnahme, dass die Schmierpartikel D durch die unbehandelten Partikel E ersetzt wurden. Die physikalischen Eigenschaften des auf diese Weise erhaltenen magnetischen Toners K-1 sind in Tabelle 3 wiedergegeben. Tabelle 3 Magnetische Tonerpartikel
* Verhältnis (Anzahl-%)/(Vol.%) von magnetischen Tonerpartikeln mit Partikeldurchmessern von 3,17 um oder weniger
** Vergleichsbeispiel

Beispiel 1

Der magnetische Toner A-1 und die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung als Bilderzeugungsvorrichtung wurden verwendet.
Als Trägerelement für das latente elektrostatische Bild wurde eine lichtempfindliche Trommel aus einem organischen Fotoleiter (OPC) mit einem Durchmesser von 24 mm und einer Oberflächenschicht aus Polycarbonat verwendet und mit einem Dunkelabschnittpotential VD von -700 V und einem Hellabschnittpotential VL von -210 V versehen. Die lichtempfindliche Trommel und eine vorstehend beschriebene Entwicklungshülse wurden so eingestellt, dass zwischen ihnen ein Spalt von 300 um verblieb. Als Tonerträgerelement wurde eine Entwicklungshülse aus einem Aluminiumzylinder mit einem Durchmesser von 12 mm mit spiegelglanzpolierter Oberfläche verwendet, auf dem eine Harzschicht mit der nachfolgenden Zusammensetzung und einer Schichtdicke von etwa 7 um und einer durchschnittlichen Mittellinienrauhigkeit (Ra) von 0,8 um ausgebildet worden war. Der Entwicklungsmagnetpol hatte einen Wert von 950 Gauss. Als Tonerschichtsteuerelement wurde ein Urethankautschukblatt mit einer Dicke von 1,0 mm freier Länge mit der Oberfläche der Entwicklungshülse mit einem Lineardruck von 14 g/cm in Berührung gebracht.

Harzschichtzusammensetzung:

Phenolharz 100 Teile
Graphit (Partikeldurchmesser: Etwa 7 um) 90 Teile
Ruß 10 Teile
Dann wurde die Entwicklungshülse mit einer Entwicklungsvorspannung einer Gleichstromvorspannungskomponente Vdc von -500 V, die mit einer Wechselstromvorspannungskomponente Vpp von 1.200 V und einer Frequenz von 2.000 Hz überlagert war, aufgebracht. Die Entwicklungshülse wurde mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 150% (36 mm/sec) relativ zur Umfangsgeschwindigkeit der lichtempfindlichen Trommel (24 mm/sec) in der regulären Richtung hierzu (der entgegengesetzten Richtung, wenn als Drehrichtung gesehen) gedreht.
Eine in Fig. 4 gezeigte Transferrolle (aus Ethylen- Propylenkautschuk mit darin dispergiertem leitenden Kohlenstoff; spezifischer Volumenwiderstand der gleitenden elastischen Schicht: 10&sup8; Ω·cm; Oberflächenkautschukhärte: 24º; Durchmesser: 20 mm; Kontaktdruck: 49 N/n (50 g/cm)) wurde auf eine Drehgeschwindigkeit eingestellt, die der Umfangsgeschwindigkeit der lichtempfindlichen Trommel (24 mm/sec) entsprach, und es wurde eine Transfervorspannung von + 2.000 V angelegt. Als Toner wurde der magnetische Toner A-1 verwendet, und Bilder wurden in einer Umgebung von 23ºC, 65% RH reproduziert. Als Transfer papier wurde Papier mit einem Basisgewicht von 75 g/m² verwendet.
Wie in Tabelle 4 gezeigt, wurden als Ergebnis gute Bilder erhalten, die frei von durch eine schlechte Übertragung erzeugten Leerbereichen waren und eine ausreichende Bilddichte sowie eine hohe Auflösung besaßen. Auch latente 50 um Isolierpunkt-Bilder zeigten eine Auflösung auf einem sehr guten Niveau. Nach dem weiteren kontinuierlichen Bedrucken von 5.000 Blatt wurden keine Änderungen auf der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel, d. h. keine Schmelzhaftung von Toner, festgestellt.
Im vorliegenden Beispiel werden schwarze Flecken um Linienbilder herum auf kleinen feinen Linien, die die Bildqualität von grafischen Bildern betreffen, ausgewertet, und zwar auf 100 um Linienbildern, um die herum eine größere Neigung zum Auftreten besteht als um Symbollinien herum.
Die Auflösung wurde ausgewertet, indem die Reproduzierbarkeit von isolierten Punkten mit kleinem Durchmesser überprüft wurde, wie in Fig. 8 gezeigt, die dazu neigen, aufgrund der elektrischen Felder des latenten Bildes geschlossene elektrische Felder zu bilden, und schwierig zu reproduzieren sind.
Ein Muster von Symbolen, gedruckt auf A4-Papier in einem Flächenanteil von 4%, wurde kontinuierlich vom Anfangsstadium an auf 5.000 Blatt ausgedruckt, und der Tonerverbrauch wurde aus Änderungen in der Tonermenge in der Entwicklungseinheit ermittelt. Es ergab sich dabei ein Wert von 0,025 g/Blatt. Durch Laserbelichtung wurden auf der lichtempfindlichen Trommel latente Bilder entsprechend einem 600 dpi Zehnpunktvertikallinienmuster (Linienbreite: etwa 420 um) in Intervallen von 1 cm erzeugt. Diese Bilder wurden dann entwickelt, und die entwickelten Bilder wurden auf einen OHP-Bogen aus PET übertragen und daran fixiert. Die auf diese Weise ausgebildeten Vertikallinienmusterbilder wurden unter Verwendung eines Oberflächenprofilanalysators SURFCORDER SE-30H (hergestellt von der Firma Kosaka Kenkyusho Co.) analysiert. Wie der Toner auf den vertikalen Linien lag, wurde als Oberflächenrauhigkeitsprofil beobachtet, und die Linienbreite wurde aus der Breite dieses Profiles ermittelt. Die Linienbreite betrug 430 um, und die Linienbilder wurden mit hoher Dichte und Schärfe reproduziert. Es wurde somit bestätigt, dass ein geringer Tonerverbrauch erreicht wurde, während die Reproduzierbarkeit des latenten Bildes aufrechterhalten wurde.

Vergleichsbeispiel 1

Unter Verwendung des magnetischen Toners E-1 als Toner wurden Bilder unter Einsatz der gleichen Vorrichtung und der gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 reproduziert. Wie in Tabelle 4 gezeigt, ergaben sich dabei Bilder mit deutlichen schwarzen Flecken um die Buchstaben herum und mit deutlichen Leerbereichen, die durch eine schlechte Übertragung verursacht worden waren (siehe Fig. 7B). Was die Auflösung der latenten 50 um isolierten Punktbilder anbetrifft, so wurden Bilder mit einer unzureichenden Auflösung und fehlender Schärfe erhalten. Nach einem kontinuierlichen Druck auf 5.000 Blatt wurde eine Schmelzadhäsion von Toner auf der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel festgestellt, die sich in der Form von Leerbereichen auf den gedruckten Bildern bemerkbar machte.

Vergleichsbeispiel 2

Unter Verwendung des magnetischen Toners F-1 als Toner wurden Bilder unter Verwendung der gleichen Vorrichtung und der gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 reproduziert. Dabei wurden Bilder mit deutlichen Leerbereichen, verursacht durch eine schlechte Übertragung, und mit vielen schwarzen Flecken um Linienbilder herum erhalten. Nach einem kontinuierlichen Druck auf 5.000 Blatt wurde eine Schmelzadhäsion von Toner auf der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel festgestellt, die sich in der Form von Leerbereichen auf den gedruckten Bildern bemerkbar machte. Was die Auflösung von latenten 100 um isolierten Punktbildern anbetrifft, so wurden Bilder mit einer unzureichenden Auflösung erzeugt.

Beispiele 2 bis 8

Unter Verwendung der magnetischen Toner B-1 bis D-1 und G-1 bis J-1 als Toner wurden Bilder unter Einsatz der gleichen Vorrichtung und der gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 reproduziert. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 4 aufgeführt.

Vergleichsbeispiel 3

Unter Verwendung des magnetischen Toners K-1 als Toner wurden Bilder unter Einsatz der gleichen Vorrichtung und der gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 reproduziert. Dabei wurden Bilder mit vielen schwarzen Flecken um Buchstaben herum und mit deutlichen Leerbereichen, verursacht durch eine schlechte Übertragung, ausgebildet. Nach einem kontinuierlichen Druck auf 5.000 Blatt wurde eine Schmelzadhäsion von Toner auf der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel festgestellt, was sich in der Form von Leerbereichen auf den gedruckten Bildern bemerkbar machte. Tabelle 4
* Von 5 mm · 5 mm schwarzen Vollbildern
** Etwa 100 um breite Horizontallinien

Herstellbeispiel 1 für ein lichtempfindliches Element

Um ein lichtempfindliches Element herzustellen, wurde ein Aluminiumzylinder mit einem Durchmesser von 30 mm und einer Länge von 254 mm als Substrat verwendet. Auf diesem Substrat wurden die Schichten mit der in Fig. 5 gezeigten Form nacheinander durch Tauchbeschichten übereinander aufgebracht, um ein lichtempfindliches Element zu erzeugen.

(1) Leitende Überzugsschicht:

Hauptsächlich aus Phenolharz mit darin dispergiertem Zinnoxidpulver und Titanoxidpulver ausgebildet.
Schichtdicke: 15 um.

(2) Unterschicht:

Hauptsächlich aus modifiziertem Nylon und copolymerem Nylon ausgebildet. Schichtdicke: 0,6 um.

(3) Ladungserzeugungsschicht:

Hauptsächlich aus Butyralharz mit einem darin dispergierten Azopigment ausgebildet. Das Azopigment hatte eine Absorption im Bereich von langen Wellenlängen. Schichtdicke: 0,6 um.

(4) Ladungstransportschicht:

Hauptsächlich aus Polycarbonatharz (Molekulargewicht, gemessen durch Ostwald-Viskometrie: 20.000) einer darin gelösten Lochtransport-Triphenylaminverbindung in einem Gewichtsverhältnis von 8 : 10 mit nachfolgender weiterer Zugabe von Polytetrafluorethylenpulver (durchschnittlicher Partikeldurchmesser: 0,2 um) in einer Menge von 10 Gew.-% auf der Basis des Gesamtgewichtes der Feststoffe und folgender gleichmäßiger Dispergierung ausgebildet. Schichtdicke: 25 um. Der Kontaktwinkel in bezug auf Wasser betrug 95º.
Der Kontaktwinkel wurde unter Verwendung von reinem Wasser gemessen, wobei als Messvorrichtung ein Kontaktwinkelmesser Modell CA-D5, hergestellt von der Firma Kyowa Kaimen Kagaku K. K., verwendet wurde.

Herstellbeispiel 2 eines lichtempfindlichen Elementes

Das Verfahren von Herstellbeispiel 1 für ein lichtempfindliches Element wurde wiederholt, um ein weiteres lichtempfindliches Element herzustellen, mit der Ausnahme, dass kein Polytetrafluorethylenpulver zugesetzt wurde. Der Kontaktwinkel in bezug auf Wasser betrug 74º.

Herstellbeispiel 3 für ein lichtempfindliches Element

Um ein lichtempfindliches Element zu erzeugen, wurde das Verfahren gemäß Herstellbeispiel 1 für ein lichtempfindliches Element bis zur Ausbildung der Ladungserzeugungsschicht wiederholt. Die Ladungstransportschicht wurde unter Verwendung einer Lösung ausgebildet, die durch Lösen der Lochtransport- Triphenylaminverbindung im Polycarbonatharz in einem Gewichtsverhältnis von 10 : 10 hergestellt wurde, wobei eine Schichtdicke von 20 um erzeugt wurde. Um hierauf eine Schutzschicht auszubilden, wurde eine Zusammensetzung auf die Ladungstransportschicht mit einer Schichtdicke von 5 um sprühbeschichtet, die durch Lösen entsprechender Materialien in einem Gewichtsverhältnis von 5 : 10 mit nachfolgender Zugabe von Polytetrafluorethylenpulver (durchschnittlicher Partikeldurchmesser: 0,2 um) in einer Menge von 30 Gew.-% auf der Basis des Gesamtgewichtes der Feststoffe hergestellt worden war, wonach eine gleichmäßige Dispergierung folgte. Der Kontaktwinkel in bezug auf Wasser betrug 102º.

Herstellbeispiele für Schmierpartikel zur Lagerung von flüssigem Schmiermittel

Während die feinen Trägerpartikel (Silica) zur Herstellung des darauf gelagerten flüssigen Schmiermittels in einem Henschel-Mischer agitiert wurden, wurde ein flüssiges Schmiermittel, das mit n-Hexan verdünnt war, tropfenweise zugesetzt. Nach Beendigung der Zugabe wurde das n-Hexan unter reduziertem Druck unter Rühren entfernt, wonach eine Pulverisierung unter Verwendung einer Hammermühle folgte, um Schmierpartikel 1 mit darauf gelagertem flüssigen Schmiermittel zu erhalten. In entsprechender Weise wurden diverse Arten von flüssigen Schmiermitteln auf verschiedenen Arten von feinen Trägerpartikeln abgelagert. Die auf diese Weise erhaltenen Schmierpartikel 1 bis 9 mit dem darauf gelagerten flüssigen Schmiermittel hatten die in Tabelle 5 gezeigten physikalischen Eigenschaften. Ein unbehandeltes Produkt aus Silica, das bei der Erzeugung der Schmierpartikel 1 verwendet wurde, wurde als Partikel 10 hergestellt. Tabelle 5
* Enthaltend Trifluoropropylgruppen

Herstellbeispiel 9 für magnetischen Toner

Magnetisches Material (sphärischer Magnetit) 100 Teile
Styrol/n-Butylacrylat/n-Butylmalein-Halbestercopolymer (Copolymerisations-Verhältnis: 8 : 2; Mw: 260.000) 100 Teile
Eisenkomplex von Monoazofarbstoff (negatives Ladungssteuermittel) 2 Teile
Polyolefin mit niedrigem Molekular-Gewicht (Trennmittel) 4 Teile
Die obigen Materialien wurden unter Verwendung eines Mischers vermischt und dann unter Verwendung eines auf 140ºC erhitzten Zwillingsschneckenextruders schmelzgeknetet. Das erhaltene geknetete Produkt wurde gekühlt und dann mit einer Hammermühle zerkleinert. Das zerkleinerte Produkt wurde mit Hilfe einer Strahlmühle feinpulverisiert, und das auf diese Weise erhaltene feinpulverisierte Produkt wurde unter Verwendung einer Luftklassifiziereinrichtung klassifiziert, um magnetische Tonerpartikel zu erhalten. Den auf diese Weise erhaltenen magnetischen Tonerpartikeln wurden 1,2 Gew.-% hydrophobes feines Silicapulver (behandelt mit Hexamethyldisilazan; spezifische BET-Oberfläche: 200 m²/g) und 0,4 Gew.-% der Schmierpartikel 1 zugesetzt. Das Produkt wurde dann agitiert und mit Hilfe eines Henschel- Mischers vermischt, wonach unter Verwendung eines Siebes von 150 mesh grobe Partikel entfernt wurden, um magnetischen Toner 9 zu erhalten. Der erhaltene magnetische Toner 9 hatte einen gewichtsgemittelten Partikeldurchmesser von 5,1 um. Die physikalischen Eigenschaften des magnetischen Toners sind in Tabelle 6 aufgeführt.

Herstellbeispiele 10 und 11 des magnetischen Toners

Magnetische Tonerpartikel wurden in der gleichen Weise wie bei dem Herstellbeispiel 9 des magnetischen Toners erhalten, mit der Ausnahme, dass ihr Partikeldurchmesser und ihre Partikelgrößenverteilung verändert wurden. 100 Teilen der erhaltenen magnetischen Tonerpartikel wurden 1,5 Gew.-% hydrophobes feines Silicapulver (das gleiche wie beim Herstellbeispiel 9 des magnetischen Toners) und 0,5 Gew.-% der Schmierpartikel 2 zugesetzt. Das nachfolgende Verfahren des Herstellbeispiels 9 des magnetischen Toners wurde wiederholt, um magnetischen Toner 10 zu erhalten. In entsprechender Weise wurden 100 Teilen der magnetischen Tonerpartikel 1,8 Gew.-% hydrophobes feines Silicapulver (das gleiche wie beim Herstellbeispiel 9 des magnetischen Toners) und 0,3 Gew.-% der Schmierpartikel 3 zugesetzt, um magnetischen Toner 11 zu erhalten. Die physikalischen Eigenschaften der auf diese Weise erhaltenen magnetischen Toner 10 und 11 sind in Tabelle 6 aufgeführt.

Herstellbeispiel 12 des magnetischen Toners

Magnetisches Material (sphärischer Magnetit) 120 Teile
Styrol/n-Butylacrylatcopolymer (Copolymerisationsverhältnis: 8 : 2; Mw: 260.000) 100 Teile
Eisenkomplex von Monoazofarbstoff (negatives Ladungssteuermittel) 2 Teile
Ethylen/Propylencopolymer mit niedrigem Molekulargewicht 3 Teile
Magnetische Tonerpartikel wurden in der gleichen Weise wie beim Herstellbeispiel 9 des magnetischen Toners erhalten, mit der Ausnahme, dass die obigen Materialien verwendet wurden. 100 Teilen der erhaltenen magnetischen Tonerpartikel wurden 1,2 Gew.-% hydrophobes feines Silicapulver (behandelt mit Silikonöl und Hexamethyldisilazan; spezifische BET-Oberfläche: 120 m²/g) und 0,2 Gew.-% der Schmierpartikel 4 zugesetzt. Das nachfolgende Verfahren von Herstellbeispiel 9 des magnetischen Toners wurde wiederholt, um magnetischen Toner 5 zu erhalten. Die physikalischen Eigenschaften des erhaltenen magnetischen Toners 12 sind in Tabelle 6 aufgeführt.

Herstellbeispiel 13 des magnetischen Toners

Magnetische Tonerpartikel wurden in der gleichen Weise wie beim Herstellbeispiel 9 des magnetischen Toners erhalten, mit der Ausnahme, dass ihr Parti keldurchmesser und ihre Partikelgrößenverteilung verändert wurden. 100 Teilen der erhaltenen magnetischen Tonerpartikel wurden 1,8 Gew.-% hydrophobes feines Silicapulver (das gleiche wie beim Herstellbeispiel 12 des magnetischen Toners) und 0,3 Gew.-% der Schmierpartikel 5 zugesetzt. Das nachfolgende Verfahren des Herstellbeispiels 9 des magnetischen Toners wurde wiederholt, um magnetischen Toner 13 zu erhalten. Die physikalischen Eigenschaften des auf diese Weise erhaltenen magnetischen Toners 13 sind in Tabelle 6 aufgeführt.

Herstellbeispiele 14 und 15 des magnetischen Toners

Magnetische Tonerpartikel wurden in der gleichen Weise wie beim Herstellbeispiel 9 des magnetischen Toners erhalten, mit der Ausnahme, daß ihr Partikeldurchmesser und ihre Partikelgrößenverteilung verändert wurden. 100 Teilen der erhaltenen magnetischen Tonerpartikel wurden 1,5 Gew.-% hydrophobes feines Silicapulver (das gleiche wie beim Herstellbeispiel 12 des magnetischen Toners) und 0,5 Gew.-% der Schmierpartikel 6 zugesetzt. Das nachfolgende Verfahren des Herstellbeispiels 9 des magnetischen Toners wurde wiederholt, um magnetischen Toner 14 zu erhalten. In entsprechender Weise wurden 100 Teilen der magnetischen Tonerpartikel 1,0 Gew.-% von hydrophobem feinen Silicapulver (das gleiche wie beim Herstellbeispiel 9 des magnetischen Toners) und 0,3 Gew.-% der Schmierpartikel 7 zugesetzt, um magnetischen Toner 15 zu erhalten. Die physikalischen Ei genschaften der auf diese Weise erhaltenen magnetischen Toner 14 und 15 sind in Tabelle 6 aufgeführt.

Herstellbeispiele 16 und 17 des magnetischen Toners

Magnetische Tonerpartikel wurden in der gleichen Weise wie beim Herstellbeispiel 9 des magnetischen Toners erhalten. 100 Teilen der erhaltenen magnetischen Tonerpartikel wurden 1,5 Gew.-% von hydrophobem feinen Silicapulver (das gleiche wie beim Herstellbeispiel 9 des magnetischen Toners) und 0,5 Gew.-% der Schmierpartikel 8 zugesetzt. Das nachfolgende Verfahren des Herstellbeispiels 9 des magnetischen Toners wurde wiederholt, um magnetischen Toner 16 zu erhalten. In entsprechender Weise wurden 100 Teilen der magnetischen Tonerpartikel 1,5 Gew.-% des hydrophoben feinen Silicapulvers (das gleiche wie beim Herstellbeispiel 9 des magnetischen Toners) und 0,7 Gew.-% der Schmierpartikel 9 zugesetzt, um magnetischen Toner 17 zu erhalten. Die physikalischen Eigenschaften der auf diese Weise erhaltenen magnetischen Toner 16 und 17 sind in Tabelle 6 aufgeführt.

Vergleichsbeispiel 4 für die Herstellung von magnetischem Toner

Magnetischer Toner 18 wurde in der gleichen Weise wie beim Herstellbeispiel 9 des magnetischen Toners erhalten, mit der Ausnahme, dass magnetische Toner partikel mit einem unterschiedlichen Partikeldurchmesser und einer unterschiedlichen Partikelgrößenverteilung verwendet und die Schmierpartikel 1 nicht zugesetzt wurden. Die physikalischen Eigenschaften des auf diese Weise erhaltenen magnetischen Toners 18 sind in Tabelle 6 aufgeführt. Tabelle 6 Magnetische Tonerpartikel
* Anteil von (Anzahl-%)/(Vol.%) magnetischen Tonerpartikeln mit Partikeldurchmessern von 3,17 um oder weniger
** Vergleichsbeispiel

Beispiel 9

Es wurde magnetischer Toner 9 verwendet, und die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung wurde als Bilderzeugungsvorrichtung eingesetzt.
Als Trägerelement für ein latentes elektrostatisches Bild wurde die gleiche lichtempfindliche Trommel aus einem organischen Fotoleiter (OPC) verwendet wie beim Herstellbeispiel 1 für das lichtempfindliche Element, wobei die Trommel mit einem Dunkelabschnittpotential VD von -700 V und einem Hellabschnittpotential VL von -210 V beaufschlagt wurde. Die lichtempfindliche Trommel und eine Entwicklungshülse, die nachfolgend beschrieben sind, wurden so eingestellt, dass hierzwischen ein Spalt von 300 um verblieb. Eine Entwicklungshülse mit einem Aluminiumzylinder mit einem Durchmesser von 12 mm und einer hochglanzpolierten Oberfläche, auf der eine Harzschicht mit der nachfolgenden Zusammensetzung ausgebildet worden war, die eine Schichtdicke von etwa 7 um und eine durchschnittliche Mittellinienrauhigkeit (Ra) von 0,8 um besaß, wurde als Tonerträgerelement verwendet; Entwicklungsmagnetpol: 950 Gauss. Als Tonerschichtsteuerelement wurde ein Urethankautschukblatt einer Dicke von 1,0 mm und einer freien Länge von 10 mm mit der Oberfläche der Entwicklungshülse unter einem Lineardruck von 14 g/cm in Berührung gebracht.

Harzschichtzusammensetzung:

Phenolharz 100 Teile
Graphit (Partikeldurchmesser: etwa 7 um) 90 Teile
Ruß 10 Teile
Dann wurden als Entwicklungsvorspannung eine Gleichstromvorspannungskomponente Vdc von -500 V und eine überlagernde Wechselstromvorspannungskomponente Vpp von 1.200 V und f = 2.000 Hz angelegt. Die Entwicklungshülse wurde mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 150% (72 mm/sec) relativ zur Umfangsgeschwindigkeit der lichtempfindlichen Trommel (48 mm/sec) und in regulärer Richtung hierzu (entgegengesetzte Richtung zur Drehrichtung) gedreht.
Eine in Fig. 4 gezeigte Transferrolle [aus Ethylen- Propylenkautschuk mit darin dispergiertem leitenden Kohlenstoff; spezifischer Volumenwiderstand der leitenden elastischen Schicht: 10&sup8; Ω·cm; Oberflächenhärte des Kautschuks: 24 Grad; Durchmesser: 20 mm; Kontaktdruck: 49 N/m (50 g/cm)] wurde auf eine Drehgeschwindigkeit eingestellt, die der Umfangsgeschwindigkeit der lichtempfindlichen Trommel (48 mm/sec) entsprach, und es wurde eine Tranfervorspannung von + 2.000 V angelegt. Als Toner wurde der magnetische Toner 9 verwendet, und es wurden Bilder in einer Umgebung von 23ºC/65% RH reproduziert. Als Transferpapier wurde Papier mit einem Basisgewicht von 128 g/m² verwendet.
Wie in Tabelle 7 gezeigt, wurden gute Bilder erhalten, die frei waren von Leerbereichen, verursacht durch eine schlechte Übertragung, und eine ausreichende Bilddichte sowie eine hohe Auflösung hatten. Auch latente isolierte 50 um-Punktbilder hatten eine Auflösung auf einem sehr guten Niveau. Nach dem weiteren kontinuierlichen Drucken auf 5.000 Blatt wurden keine Änderungen auf der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel, d. h. keine Schmelzadhäsion von Toner, festgestellt.
Beim vorliegenden Beispiel wurden schwarze Flecken um Linienbilder herum auf kleinen feinen Linien betreffend die Bildqualität von grafischen Bildern ausgewertet, und zwar auf 100 um-Linienbildern, um die herum eine größere Neigung zum Auftreten von schwarzen Flecken besteht als um die Linien von Buchstaben herum.
Die Auflösung wurde ausgewertet, indem die Reproduzierbarkeit von isolierten Punkten mit kleinem Durchmesser überprüft wurde, wie in Fig. 8 gezeigt, die dazu neigen, wegen elektrischer Felder von latenten Bildern geschlossene elektrische Felder zu erzeugen, und somit schwierig zu reproduzieren sind.
Ein Muster von Symbolen, die auf A4-Papier in einem Flächenanteil von 4% gedruckt waren, wurde kontinuierlich vom Anfangsstadium an auf 500 Blatt ausgedruckt, und der Tonerverbrauch wurde aus Änderungen in der Tonerqualität in der Entwicklungseinheit ermittelt. Es wurde festgestellt, dass der Verbrauch 0,039 g/Blatt betrug. Auf der lichtempfindlichen Trommel wurden latente Bilder (Linienbreite: etwa 420 um) eines 600 dpi 10-Punkt vertikalen Linienmusters durch Laserbelichtung in Intervallen von 1 cm erzeugt, die danach entwickelt wurden. Die entwickelten Bilder wurden auf eine OHP-Folie aus PET übertragen und auf dieser fixiert. Die auf diese Weise erzeugten vertikalen Linienmusterbilder wurden unter Verwendung eines Oberflächenprofilanalysators SURFCORDER SE-30 H (hergestellt von der Firma Kosaka Kenkyusho Co.) analysiert. Wie der Toner auf den vertikalen Linien lag, wurde als Profil der Oberflächenrauhigkeit beobachtet. Ihre Linienbreite wurde aus der Breite dieses Profils ermittelt. Dabei ergab sich, dass die Linienbreite 430 um betrug. Die Linienbilder wurden mit hoher Dichte und Schärfe reproduziert. Es wurde somit bestätigt, dass ein geringer Tonerverbrauch erzielt wurde, während die Reproduzierbarkeit des latenten Bildes aufrechterhalten wurde.

Vergleichsbeispiel 4

Unter Verwendung des magnetischen Toners 18 wurden Bilder unter Einsatz der gleichen Vorrichtung und der gleichen Bedingungen wie in Beispiel 9 reproduziert, mit der Ausnahme, dass das organische lichtempfindliche Element des Herstellbeispiels 2 für das lichtempfindliche Element als Trägerelement für das latente elektrostatische Bild verwendet wurde. Wie in Tabelle 7 gezeigt, wurden Bilder mit deutlichen schwarzen Flecken um die Symbole herum und mit deutlichen Leerbereichen, verursacht durch eine schlechte Übertragung (siehe Fig. 7B), hergestellt. Was die Auflösung der latenten isolierten 50 um-Bilder betraf, so wurden Bilder mit einer mangelhaften Auflösung und fehlender Schärfe erhalten. Nach einem kontinuierlichen Druck auf 5.000 Blatt wurde eine Schmelzadhäsion von Toner auf der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel festgestellt, was sich in der Form von Leerbereichen auf den gedruckten Bildern bemerkbar machte.

Beispiele 10 bis 17

Unter Verwendung der magnetischen Toner 10 bis 17 wurden Bilder unter Einsatz der gleichen Vorrichtung und Bedingungen wie in Beispiel 9 reproduziert. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 7 aufgeführt.

Beispiel 18

Es wurden Bilder unter Verwendung der gleichen Vorrichtung und Bedingungen wie in Beispiel 9 reproduziert, mit der Ausnahme, dass das organische lichtempfindliche Element von Beispiel 1 zur Herstellung des lichtempfindlichen Elementes als Trägerelement für das latente elektrostatische Bild verwendet wurde. Dabei wurden gute Ergebnisse erhalten, wie in Tabelle 7 aufgeführt. Auch als eine OHP-Folie aus Polyester als Transfermedium verwendet wurde, wurden gute Bilder erhalten, die frei waren von Leerbereichen, welche durch eine schlechte Übertragung verursacht wurden.

Beispiel 19

Es wurden Bilder unter Verwendung der gleichen Vorrichtung und Bedingungen wie in Beispiel 9 reproduziert, mit der Ausnahme, dass das organische lichtempfindliche Element des Herstellbeispiels 2 für das lichtempfindliche Element als Trägerelement für das latente elektrostatische Bild verwendet wurde. Im Vergleich zu Beispiel 9 traten durch eine schlechte Übertragung verursachte Leerbereiche geringfügig auf, als Papier von 128 g/m² als Transferpapier verwendet wurde, was jedoch für den praktischen Gebrauch nicht problematisch war. Als Papier von 75 g/m² als Transferpapier eingesetzt wurde, traten keine durch eine schlechte Übertragung verursachten Leerbereiche auf, und es wurden sehr gute Ergebnisse erzielt. Tabelle 7
* Von 5 mm · 5 mm schwarzen Vollbildern
** Um 100 um breite horizontale Linien herum

Herstellbeispiel 19 des magnetischen Toners

Magnetit (durchschnittlicher Partikeldurchmesser: 0,22 um) 100 Teile
Styrol/n-Butylacrylat/n-Butylmalein-Halbestercopolymer (Copolymerisationsverhältnis: 77 : 20 : 3; Mw: 200.000) 100 Teile
Eisenkomplex von Monoazofarbstoff (negatives Ladungssteuermittel) 2 Teile
Polyolefin mit niedrigem Molekular-Gewicht (Trennmittel) 3 Teile
Die obigen Materialien wurden unter Verwendung eines Mischers vermischt und dann unter Verwendung eines Zwillingsschneckenextruders, der auf 140ºC erhitzt wurde, schmelzgeknetet. Das erhaltene geknetete Produkt wurde gekühlt und dann mit einer Hammermühle zerkleinert. Das zerkleinerte Produkt wurde mit Hilfe einer Strahlmühle feinpulverisiert, und das auf diese Weise erhaltene feinpulverisierte Produkt wurde unter Verwendung einer Luftklassifiziereinrichtung klassifiziert, um magnetische Tonerpartikel zu erhalten. Den auf diese Weise erhaltenen magnetischen Tonerpartikeln wurden 1,2 Gew.-% hydrophobes feines Silikapulver (behandelt mit Hexamethyldisilazan; spezifische BET-Oberfläche: 200 m²/g) zugesetzt, wonach agitiert und mit Hilfe eines Henschel- Mischers gemischt wurde. Dann wurden grobe Partikel unter Verwendung eines Siebes von 150 mesh entfernt, um magnetischen Toner A-2 zu erhalten. Der erhaltene magnetische Toner A-2 hatte einen gewichtsgemittelten Partikeldurchmesser von 5,0 um. Die physikalischen Eigenschaften des magnetischen Toners sind in Tabelle 8 aufgeführt.

Herstellbeispiele 20-25 des magnetischen Toners

Magnetische Tonerpartikel wurden in der gleichen Weise wie beim Herstellbeispiel 19 des magnetischen Toners erhalten, mit der Ausnahme, dass ihr Partikeldurchmesser und ihre Partikelgrößenverteilung verändert wurden. 100 Teilen der erhaltenen magnetischen Tonerpartikel wurden 1,5 Teile von hydrophobem feinen Silikapulver(das gleiche wie beim Herstellbeispiel 19 des magnetischen Toners) zugesetzt, und das nachfolgende Verfahren von Herstellbeispiel 19 des magnetischen Toners wurde wiederholt, um magnetische Toner B-2 bis F-2 zu erhalten. Die physikalischen Eigenschaften der magnetischen Toner B-2 bis F-2, die auf diese Weise erhalten wurden, sind in Tabelle 8 aufgeführt.

Herstellbeispiel 26 des magnetischen Toners

Magnetit (durchschnittlicher Partikeldurchmesser: 0,22 um) 110 Teile
Polyesterharz 100 Teile
Eisenkomplex von Monoazofarbstoff (negatives Ladungssteuermittel) 2 Teile
Polyolefin mit niedrigem Molekular-Gewicht (Trennmittel) 3 Teile
Magnetische Tonerpartikel wurden in der gleichen Weise wie beim Herstellbeispiel 19 des magnetischen Toners erhalten, mit der Ausnahme, dass die obigen Materialien verwendet wurden. Den erhaltenen magnetischen Tonerpartikeln wurde 1,0 Gew.-% hydrophobes feines Silicapulver (behandelt mit Dimethylsilikonöl; spezifische BET-Oberfläche: 130 m²/g) zugesetzt, und das nachfolgende Verfahren von Herstellbeispiel 19 des magnetischen Toners wurde wiederholt, um magnetischen Toner G-2 zu erhalten. Die physikalischen Eigenschaften des erhaltenen magnetischen Toners G-2 sind in Tabelle 8 aufgeführt.

Herstellbeispiel 27 des magnetischen Toners

Magnetit (durchschnittlicher Partikeldurchmesser: 0,18 um) 80 Teile
Styrol/n-Butylacrylatcopolymer (Copolymerisationsverhältnis: 8 : 2; Mw: 260.000) 100 Teile
Chromkomplex von Monoazofarbstoff (negatives Ladungssteuermittel) 2 Teile
Ethylen/Propylencopolymer mit niedrigem Molekulargewicht 3 Teile
Magnetische Tonerpartikel wurden in der gleichen Weise wie bei Herstellbeispiel 19 des magnetischen Toners erhalten, mit der Ausnahme, dass die obigen Materialien verwendet wurden. 100 Teilen der erhaltenen magnetischen Tonerpartikel wurden 1,2 Teile von hydrophobem feinen Silikapulver (das gleiche wie bei Herstellbelspiel 19 des magnetischen Toners) zugesetzt, und das nachfolgende Verfahren von Herstellbeispiel 19 des magnetischen Toners wurde wiederholt, um magnetischen Toner H-2 zu erhalten. Die physikalischen Eigenschaften des erhaltenen magnetischen Toners H-2 sind in Tabelle 8 aufgeführt. Tabelle 8
* Vergleichsbeispiel

Beispiel 20

Es wurde der magnetische Toner A-2 verwendet, und die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung wurde als Bilderzeugungsvorrichtung eingesetzt.
Als Trägerelement für das latente elektrostatische Bild wurde die gleiche lichtempfindliche Trommel aus einem organischen Fotoleiter (OPC) wie bei dem Herstellbeispiel 3 des lichtempfindlichen Elementes verwendet und mit einem Dunkelabschnittpotential Vd von -700 V und einem Hellabschnittpotential V&sub1; von -210 V versehen. Diese lichtempfindliche Trommel und eine vorstehend beschriebene Entwicklungshülse wurden so eingestellt, dass sich dazwischen ein Spalt von 300 um ergab. Eine Entwicklungshülse mit einem Aluminiumzylinder mit einem Durchmesser von 16 mm und einer hochglanzpolierten Oberfläche, auf der eine Harzschicht mit der nachfolgenden Zusammensetzung und einer Schichtdicke von etwa 7 um sowie einer durchschnittlichen Mittellinienrauhigkeit Ra von 0,8 um ausgebildet war, wurde als Tonerträgerelement verwendet; Entwicklungsmagnetpol: 950 Gauss. Als Tonerschichtsteuerelement wurde ein Urethankautschukblatt mit einer Dicke von 1,0 mm und einer freien Länge von 10 mm mit der Oberfläche der Entwicklungshülse bei einem Lineardruck von 15 g/cm in Berührung gebracht.

Harzschichtzusammensetzung:

Phenolharz 100 Teile
Graphit (Partikeldurchmesser: Etwa 7 um) 90 Teile
Ruß 10 Teile
Dann wurden als Entwicklungsvorspannung eine Gleichstromvorspannungskomponente Vdc von -500 V und eine überlagernde Wechselstromvorspannungskomponente Vpp von 1.200 V und f = 2.000 Hz angelegt. Die Entwicklungshülse wurde mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 150% (72 mm/sec) relativ zur Umfangsgeschwindigkeit der lichtempfindlichen Trommel (48 mm/sec) und in regulärer Richtung hierzu gedreht.
Eine, in Fig. 4 gezeigte Transferrolle [aus Ethylen-Propylenkautschuk mit darin dispergiertem leitenden Kohlenstoff; spezifischer Volumenwiderstand der leitenden elektrischen Schicht: 10&sup8; Ω·cm; Kautschukoberflächenhärte: 24 Grad; Durchmesser: 20 mm; Kontaktdruck: 49 N/m (50 g/cm)] wurde auf eine Drehgeschwindigkeit eingestellt, die der Umfangsgeschwindigkeit der lichtempfindlichen Trommel (48 mm/sec) entsprach, und es wurde eine Transfervorspannung von + 2.000 V angelegt. Als Toner wurde der magnetische Toner A verwendet, und Bilder wurden in einer Umgebung von 23ºC, 65% RH reproduziert. Als Transferpapier wurde Papier mit einem Basisgewicht von 75 g/m² verwendet.
Wie in Tabelle 9 gezeigt, wurden gute Bilder erhalten, die frei waren von Leerbereichen, welche durch eine schlechte Übertragung verursacht wurden, und eine ausreichende Bilddichte sowie eine hohe Auflösung besaßen. Auch latente Bilder aus isolierten 50 um Punkten hatte eine Auflösung auf einem sehr guten Niveau.
Im vorliegenden Beispiel wurden schwarze Flecken um Linienbilder herum auf kleinen feinen Linien betreffend die Bildqualität von grafischen Bildern ausgewertet, und zwar auf 100 um Linienbildern, um die herum die schwarzen Flecken eher auftreten als um Linien von Symbolen herum.
Die Auflösung wurde ausgewertet, indem die Reproduzierbarkeit von isolierten Punkten mit kleinem Durchmesser überprüft wurde, wie in Fig. 8 gezeigt, die dazu neigen, wegen elektrischer Felder des latenten Bildes geschlossene elektrische Felder zu bilden und somit schwierig zu reproduzieren sind.
Um das Transferverhalten auszuwerten, wurde der nach der Übertragung auf dem lichtempfindlichen Element verbleibende Toner mit einem Myler-Band entfernt, indem das Band auf die Oberfläche des lichtempfindlichen Elementes gelegt und von der Oberfläche abgezogen wurde. Danach wurde das Band mit dem Toner auf weißes Papier geheftet. Aus der hierauf gemessenen Macbeth-Dichte wurde die auf dem Band allein (ohne Toner), das auf weißes Papier geheftet war, gemessene Macbeth-Dichte abgezogen, um nume rische Werte für die Auswertung zu erhalten. Die Ergebnisse waren sehr gut.
Ein Muster aus Symbolen, die auf A4-Papier in einem Flächenanteil von 4% gedruckt waren, wurde kontinuierlich vom Anfangsstadium an auf 5.000 Blatt ausgedruckt. Der Tonerverbrauch wurde aus Änderungen der Tonermenge in der Entwicklungseinheit ermittelt und betrug 0,025 g/Blatt. Auf der lichtempfindlichen Trommel wurden latente Bilder aus einem 600 dpi 10-Punkt Vertikallinienmuster (Linienbreite: etwa 420 um) in Intervallen von 1 cm durch Laserbelichtung erzeugt, die danach entwickelt wurden. Die entwickelten Bilder wurden auf eine OHP-Folie aus PET übertragen und hieran fixiert. Die auf diese Weise erzeugten Vertikallinienmusterbilder wurden unter Verwendung eines Oberflächenprofilanalysators SURFCORDER SE-30 H (hergestellt von der Firma Kosaka Kenkyusho Co.) analysiert. Wie der Toner auf den vertikalen Linien lag, wurde als Profil der Oberflächenrauhigkeit beobachtet. Die Linienbreite wurde aus der Breite dieses Profiles ermittelt. Die Linienbreite betrug 430 um, und die Linienbilder wurden mit einer hohen Dichte und Schärfe reproduziert. Es wurde somit bestätigt, dass ein geringer Tonerverbrauch erzielt wurde, während die Reproduzierbarkeit des latenten Bildes aufrechterhalten wurde.
Bilder wurden weiter kontinuierlich bis zu 6.000 Blatt reproduziert, und der Verschleiß der Oberfläche des lichtempfindlichen Elementes wurde unter Verwendung eines Überzugsdickentesters gemessen. Dabei wurde festge stellt, daß der Verschleiß sehr gering war und 0 bis 1 um betrug.

Beispiele 21 bis 25

Unter Verwendung der magnetischen Toner B-2 bis E-2 wurden Bilder unter Einsatz der gleichen Vorrichtung und Bedingungen wie in Beispiel 20 reproduziert. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 9 aufgeführt.

Beispiel 26

Bilder wurde unter Verwendung der gleichen Vorrichtung und Bedingungen wie in Beispiel 20 reproduziert, mit der Ausnahme, dass der magnetische Toner H-2 und das lichtempfindliche Element des Herstellbeispiels 1 des lichtempfindlichen Elementes als Trägerelement für das latente elektrostatische Bild verwendet wurden. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 9 aufgeführt.

Vergleichsbeispiele 5 und 6

Unter Verwendung der magnetischen Toner F-2 und G-2 wurden Bilder unter Einsatz der gleichen Vorrichtung und Bedingungen wie in Beispiel 19 reproduziert, mit der Ausnahme, dass das lichtempfindliche Element des Herstellbeispiels 2 des lichtempfindlichen Elementes als Trägerelement für das latente elektrostatische Bild verwendet wurde. Dabei wurden Bilder mit deutlichen Leerbereichen, die durch eine schlechte Übertragung verursacht wurden, und deutlichen schwarzen Flecken um Linienbilder herum erhalten. Was die Auslösung der latenten 100 um isolierten Punktbilder betraf, so wurden Bilder mit einer unzureichenden Auflösung erhalten. Der Tonerverbrauch war ebenfalls groß, wie in Tabelle 9 gezeigt. Der Verschleiß des lichtempfindlichen Elementes war groß und betrug 3 bis 5 um. Tabelle 9
* Von 5 mm · 5 mm schwarzen Vollbildern
** Um 100 um breite Horizontallinien
*** Bei einem Druck auf 6.000 Blatt

1) Leerbereiche, verursacht durch schlechte Übertragung:

A: Kein Auftreten (sehr gut)
B: Gering, erkennbar, jedoch im praktischen Gebrauch tolerierbar.
C: Leerbereiche, verursacht durch schlechte Über- Tragung, sind deutlich erkennbar und im praktischen Gebrauch nicht tolerierbar.

2) Übertragungsverhalten:

Ausgewertet nach vier Rängen, je nachdem, wie viel Toner nach der Übertragung zurückblieb. Die Dichte (Grad der Opazität) des von der Oberfläche des lichtempfindlichen Elementes entfernten Bandes mit Toner (die von der Banddichte subtrahierte Dichte) wurde wie folgt eingestuft:
Rang 1: weniger als 0,1.
Rang 2: 0,1 bis weniger als 0,13.
Rang 3: 0,13 bis weniger als 0,16.
Rang 4: nicht weniger als 0,16.

Herstellbeispiel 28 des magnetischen Toners

Magnetisches Material (Sättigungsmagnetisierung σs unter 79,6 kA/m: 63 Am²/kg; Anteil an elementarem Silicium: 1,7%; durchschnittlicher Partikeldurchmesser: 0,22 um;
spezifische BET-Oberfläche: 22 m²/g; Sphärizität: 0,09) 100 Teile
Styrol/n-Butylacrylat/n-Butylmaleinhalb-Estercopolymer 100 Teile
Eisenkomplex von Monoazofarbstoff (negatives Ladungssteuermittel) 2 Teile
Polyolefin mit niedrigem Molekulargewicht (Trennmittel) 7 Teile
Die obigen Materialien wurden unter Verwendung eines Mischers vermischt und dann unter Verwendung eines auf 130ºC erhitzten Zwillingsschneckenextruders schmelzgeknetet. Das erhaltene geknetete Produkt wurde gekühlt und dann mit einer Hammermühle zerkleinert. Das zerkleinerte Produkt wurde mit Hilfe einer Strahlmühle feinpulverisiert, und das auf diese Weise erhaltene feinpulverisierte Produkt wurde unter Verwendung einer Klassifiziervorrichtung mit Mehrfachunterteilung unter Ausnutzung des Coanda-Effektes streng klassifiziert, um magnetische Tonerpartikel zu erhalten. Den auf diese Weise erhaltenen magnetischen Tonerpartikeln wurden 1,5 Gew.-% von Trockenprozeß-Silica, behandelt mit Silikonöl und Hexamethyldisilazan (spezifische BET-Oberfläche: 200 m²/g) zugesetzt, wonach mit Hilfe eines Henschel- Mischers gemischt wurde, um magnetischen Toner A-3 zu erhalten. Der erhaltene magnetische Toner A-3 hatte einen gewichtsgemittelten Partikeldurchmesser (D&sub4;) von 5,5 um, einen volumengemittelten Partikeldurchmesser (Dv) von 4,8 um, einen Wert Mr von 68 Anzahl-%, einen Wert M von 2,1 Vol.-% und ein Verhältnis Nr/Nv von 5,5. Die physikalischen Eigenschaften des magnetischen Toners sind in Tabelle 10 zusammengefaßt.

Herstellbeispiele 29 und 30 des magnetischen Toners

Das gleiche zerkleinerte Produkt wie bei Herstellbeispiel 28 des magnetischen Toners wurde den Schritten der Pulverisierung und Klassifizierung unter einer anderen Steuerung unterzogen, um magnetische Tonerpartikel mit einem anderen Partikeldurchmesser und einer anderen Partikelgrößenverteilung zu erhalten. Den erhaltenen magnetischen Tonerpartikeln wurden 1,3 Gew.-% des gleichen behandelten Trockenprozeß-Silika zugesetzt wie bei Herstellbeispiel 28 des magnetischen Toners, wonach mit Hilfe einer Mischmaschine gemischt wurde, um magnetische Toner B-3 und C-3 zu erhalten. Die physikalischen Eigenschaften der auf Weise erhaltenen magnetischen Toner B-3 und C-3 sind in Tabelle 10 aufgeführt.

Herstellbeispiel 31 des magnetischen Toners

Magnetischer Toner D-3 wurde in der gleichen Weise wie bei Herstellbeispiel 28 des magnetischen Toners erhalten, mit der Ausnahme, dass 1,8 Gew.-% von Trockenprozeß- Silika, behandelt mit Silikonöl und Hexamethyldisilazan (spezifische BET-Oberfläche: 300 m²/g), als anorganisches Feinpulver verwendet wurden. Die physikalischen Eigenschaften des auf diese Weise erhaltenen magnetischen Toners D-3 sind in Tabelle 10 aufgeführt.

Herstellbeispiel 32 des magnetischen Toners

Magnetisches Material (Sättigungsmagnetisierung as unter 79,6 kA/m: 60 Am²/kg; Gehalt an elementarem Silicium: 3,1%; durchschnittlicher Partikeldurchmesser; 0,24 um; spezifische BET-Oberfläche: 26 m²/g; Sphärizität: 0,87) 90 Teile
Polyesterharz 100 Teile
Eisenkomplex aus Monoazofarbstoff (negatives Ladungssteuermittel) 2 Teile
Polyolefin mit niedrigem Molekular-Gewicht (Trennmittel) 4 Teile
Magnetischer Toner E-3 wurde in der gleichen Weise wie bei Herstellbeispiel 31 des magnetischen Toners erhalten, mit der Ausnahme, daß die obigen Materialien verwendet wurden. Die physikalischen Eigenschaften des erhaltenen magnetischen Toners E-3 sind in Tabelle 10 aufgeführt.

Herstellbeispiel 33 des magnetischen Toners

Magnetischer Toner F-3 wurde in der gleichen Weise wie bei Herstellbeispiel 28 des magnetischen Toners erhalten, mit der Ausnahme, dass 1,7 Gew.-% von Trockenprozeß- Silica, behandelt mit Silikonöl und Hexamethyldisilazan (spezifische BET-Oberfläche: 200 m²/g), und 0,5 Gew.-% Titandioxid, behandelt mit Silikonöl (spezifische BET- Oberfläche: 50 m²/g), vermischt und als anorganisches Feinpulver zugesetzt wurden. Die physikalischen Eigenschaften des erhaltenen magnetischen Toners F-3 sind in Tabelle 10 aufgeführt.

Herstellbeispiel 34 des magnetischen Toners

Magnetischer Toner G-3 wurde in der gleichen Weise wie bei Herstellbeispiel 28 des magnetischen Toners erhalten, mit der Ausnahme, dass 0,3 Gew.-% Aluminiumoxid, behandelt mit Silikonöl (spezifische BET-Oberfläche: 100 m²/g), und 1,2 Gew.-% Trockenprozeß-Silica, behandelt mit Silikonöl und Hexamethyldisilazan (spezifische BET-Oberfläche: 200 m²/g, vermischt und als anorganisches Feinpulver zugesetzt wurden. Die physikalischen Eigenschaften des erhaltenen magnetischen Toners G-3 sind in Tabelle 10 aufgeführt.

Herstellbeispiel 35 des magnetischen Toners

Magnetischer Toner H-3 wurde in der gleichen Weise wie bei Herstellbeispiel 28 des magnetischen Toners erhalten, mit der Ausnahme, dass das magnetische Material durch ein magnetisches Material ersetzt wurde, das eine Sättigungsmagnetisierung s unter 79,6 kA/m von 65 Am²/kg, einen Gehalt an elementarem Silicium von 0,3%, einen durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 0,19 um, eine spezifische BET-Oberfläche von 8 m²/g und eine Sphärizität von 0,78 aufwies. Die physikalischen Eigenschaften des erhaltenen magnetischen Toners H-3 sind in Tabelle 10 aufgeführt.

Herstellbeispiel 36 des magnetischen Toners

Magnetischer Toner I-3 wurde in der gleichen Weise wie bei Herstellbeispiel 28 des magnetischen Toners erhalten, mit der Ausnahme, dass das Silica durch Silica ersetzt wurde, das mit Dimethyldichlorosilan behandelt worden war (spezifische BET-Oberfläche: 130 m²/g), und in einer Menge von 1,2 Gew.-% zugesetzt wurde. Die physikalischen Eigenschaften des erhaltenen magnetische Toners I-3 sind in Tabelle 10 aufgeführt.

Vergleichsbeispiele 5 und 6 für die Herstellung von magnetischem Toner

Das gleiche zerkleinerte Produkt wie beim Herstellbeispiel 28 des magnetischen Toners wurde den Schritten einer Pulverisierung und Klassifizierung unter einer anderen Steuerung unterzogen, um magnetische Tonerpartikel mit einem anderen Partikeldurchmesser und einer anderen Partikelgrößenverteilung zu erhalten. Den erhaltenen magnetischen Tonerpartikeln wurden 1,3 Gew.-% Trockenprozeß-Silica, behandelt mit Hexamethyldisilazan (spezifische BET-Oberfläche: 200 m²/g), zugesetzt, wonach mit Hilfe einer Mischmaschine gemischt wurde, um magnetische Toner J-3 und K-3 zu erhalten. Die physikalischen Eigenschaften der auf diese Weise erhaltenen magnetischen Toner J-3 und K-3 sind in Tabelle 10 aufgeführt. Tabelle 10
* Vergleichsbeispiel

Herstellbeispiel 1 für Entwicklungshülse

Phenolharzlösung vom Resoltyp (enthaltend 50 Gew.-% Methanol) 200 Teile
Graphit (anzahlgemittelter Partikel-Durchmesser: 9 um) 50 Teile
Leitender Ruß 5 Teile
Isopropylalkohol 130 Teile
Den obigen Materialien wurden Zirkondioxidkugeln mit einem Durchmesser von 1 mm als Mediumpartikel zugesetzt. Das Gemisch wurde mit Hilfe einer Sandmühle zwei Stunden lang dispergiert, wonach die Kugeln unter Verwendung eines Siebes abgetrennt wurden, um eine Materiallösung zu erhalten. Dann wurden 380 Teilen dieser Materiallösung 10 Teile von sphärischen PMMA-Partikeln (anzahlgemittelter Partikeldurchmesser: 12 um) zugesetzt, und es wurde des weiteren Isopropylalkohol zugesetzt, um einen Feststoff in einer Konzentration von 30% zu erhalten, wonach unter Verwendung von Glaskugeln mit einem Durchmesser von 3 mm dispergiert wurde. Dann wurden die Kugeln unter Verwendung eines Siebes abgetrennt, um eine Überzugslösung zu erhalten.
Unter Verwendung dieser Überzugslösung wurde eine Überzugsschicht auf einem Aluminiumzylinder mit einem Außendurchmesser von 16 mm durch Sprühen ausgebildet, wonach in einem Heißlufttrocknungsofen bei 150ºC über 30 Minuten erhitzt wurde, um ein Aushärten zu erreichen. Auf diese Weise wurde eine Entwicklungshülse 1 hergestellt.
Der Wert von Ra der erhaltenen Entwicklungshülse 1 betrug 1,9 um.

Herstellbeispiel 2 der Entwicklungshülse

Die Entwicklungshülse 2 wurde in der gleichen Weise wie bei Herstellbeispiel 1 der Entwicklungshülse erhalten, mit der Ausnahme, dass die sphärischen Partikel durch 15 Teile von sphärischen PMMA-Partikeln (anzahlgemittelter Partikeldurchmesser: 6 um) ersetzt wurden. Der Wert von Ra der erhaltenen Entwicklungshülse 2 betrug 1,4 um.

Herstellbeispiel 3 der Entwicklungshülse

Die Entwicklungshülse 3 wurde in der gleichen Weise wie bei Herstellbeispiel 1 der Entwicklungshülse erhalten, mit der Ausnahme, dass 10 Teile der sphärischen PMMA- Partikel durch 10 Teile von sphärischen Nylonharzpartikeln (anzahlgemittelter Partikeldurchmesser: 9 um) ersetzt wurden. Der Wert von Ra der erhaltenen Entwicklungshülse 3 betrug 2,2 um.

Herstellbeispiel 4 der Entwicklungshülse

Die Entwicklungshülse 4 wurde in der gleichen Weise wie bei Herstellbeispiel 1 der Entwicklungshülse erhalten, mit der Ausnahme, dass 10 Teile der sphärischen PMMA- Partikel durch 20 Teile von sphärischen Phenolharzpartikeln (anzahlgemittelter Partikeldurchmesser: 20 um) ersetzt wurden. Der Wert von Ra der erhaltenen Entwicklungshülse 4 betrug 2,7 um.

Herstellbeispiel 5 der Entwicklungshülse

Die Entwicklungshülse 5 wurde in der gleichen Weise wie bei Herstellbeispiel 1 der Entwicklungshülse erhalten, mit der Ausnahme, dass die 10 Teile der sphärischen PMMA-Partikel durch 15 Teile von sphärischen Styrol-Diaminoethylmethacrylat-Diphenylbenzolcopolymerpartikeln (Copolymerisationsverhältnis: 90 : 10 : 0,1; anzahlgemittelter Partikeldurchmesser: 20 um) ersetzt wurden. Der Wert von Ra der erhaltenen Entwicklungshülse 5 betrug 2,1 um.

Herstellbeispiel 6 der Entwicklungshülse

Phenolharzlösung vom Resoltyp (enthaltend 50 Gew.-% Methanol) 200 Teile Graphit (anzahlgemittelter Partikeldurchmesser: 1,5 um) 30 Teile
Leitender Ruß 5 Teile
Isopropylalkohol 130 Teile
Den obigen Materialien wurden Zirkondioxidkugeln mit einem Durchmesser von 1 mm als Mediumpartikel zugesetzt, und das Gemisch wurde mit Hilfe einer Sandmühle zwei Stunden lang dispergiert. Dann wurden die Kugeln unter Verwendung eines Siebes abgetrennt, um eine Materiallösung zu erhalten. Das nachfolgende Verfahren von Herstellbeispiel 1 der Entwicklungshülse wurde wiederholt, mit der Ausnahme, dass 10 Teile von sphärischen PMMA- Partikeln (anzahlgemittelter Partikeldurchmesser: 17 um) 380 Teilen dieser Materiallösung zugesetzt wurden. Es wurde somit eine Entwicklungshülse 6 hergestellt. Der Wert Ra der erhaltenen Entwicklungshülse 6 betrug 2,4 um.

Beispiel 27

Eine modifizierte Maschine LBP-8 Mark IV wurde als Auswertungsmaschine verwendet. Eine Gummirolle (Durchmesser: 12 mm; Kontaktdruck: 50 g/cm), beschichtet mit Nylonharz, in dem leitender Kohlenstoff dispergiert war, wurde als Primäraufladerolle verwendet, und ein Dunkelabschnittpotential VD von -700 V und ein Hellabschnittpotential VL von -200 V wurden durch Laserbelichtung (600 dpi) auf dem Trägerelement (lichtempfindliche Trommel) für das latente elektrostatische Bild ausgebildet. Die Entwicklungshülse 1 des Herstellbeispiels 1 der Entwicklungshülse wurde als Tonerträgerelement verwendet, und die lichtempfindliche Trommel und die Entwicklungshülse wurden so eingestellt, dass dazwischen ein Spalt (S-D-Distanz) von 300 um verblieb; Entwicklungsmagnetpol: 800 Gauss. Als Tonerschichtsteuerelement wurde ein Urethankautschukblatt von 1,0 mm Dicke und 10 mm freier Länge mit der Oberfläche der Entwicklungshülse unter einem Lineardruck von 15 g/cm in Kontakt gebracht. Als Entwicklungsvorspannung wurden eine Gleichstromvorspannungskomponente Vdc von -500 V und eine überlagernde Wechselstromvorspannungskomponente Vpp von 1.600 V und einer Frequenz von 2.200 Hz angelegt.
Unter Verwendung des magnetischen Toners A-3 wurden Bilder kontinuierlich auf 5.000 Blatt in einer Umgebung ei ner Temperatur von 15ºC und einer Feuchtigkeit von 10% RH reproduziert. Wie in Tabelle 11 gezeigt, wurden gute Bilder erhalten, die eine ausreichende Vollbilddichte beibehielten und keine Schleier sowie schwarze Flecken um Linienbilder herum sowie durch schlechte Übertragung verursachte Leerbereiche aufwiesen.
In einer Umgebung einer Temperatur von 23ºC und einer Feuchtigkeit von 65% RH wurde ein Symbolmuster, das auf A4-Papier (75 g/m²) in einem Flächenanteil von 4% gedruckt war, Vom Anfangsstadium an kontinuierlich auf 5.000 Blatt ausgedruckt. Der Tonerverbrauch wurde aus Änderungen der Tonermenge in der Entwicklungseinheit ermittelt und betrug 0,032 g/Blatt. Ferner wurden auf der lichtempfindlichen Trommel latente 600 dpi 10-Punkt Horizontallinienmusterbilder (Linienbreite: etwa 420 um) in Intervallen von 1 cm durch Laserbelichtung erzeugt, die dann entwickelt wurden. Die entwickelten Bilder wurden auf eine OHP-Folie aus PET übertragen und daran fixiert. Die auf diese Weise ausgebildeten Horizontalliniemuster wurden unter Verwendung eines Oberflächenprofilanalysators SURFCORDER CE-30H (hergestellt von der Firma Kosaka Kenkyusho Co.) analysiert. Wie der Toner auf die Horizontallinien gelegt wurde, wurde als Profil der Oberflächenrauhigkeit beobachtet. Die Linienbreite wurde aus der Breite dieses Profils ermittelt. Dabei ergab sich, dass die Linienbreite 430 um betrug und die Linienbilder mit einer hohen Dichte und Schärfe reproduziert worden waren. Es wurde somit bestätigt, dass ein niedriger Tonerverbrauch erreicht wurde, während die Re produzierbarkeit des latenten Bildes aufrechterhalten wurde.
Beim vorliegenden Beispiel wurden schwarze Flecken um Linienbilder herum auf kleinen feinen Linien betreffend die Bildqualität von grafischen Bildern ausgewertet, und zwar auf 100 um Linienbildern, um die herum schwarze Flecken eher auftreten als um Symbollinien.
Die Auflösung wurde ausgewertet, indem die Reproduzierbarkeit von isolierten Punkten mit kleinem Durchmesser (50 um), wie in Fig. 8 gezeigt, überprüft wurde, die dazu neigen, wegen der elektrischen Felder des latenten Bildes geschlossene elektrische Felder zu bilden, und schwierig zu reproduzieren sind.
Die Auswertung der Leerbereiche, verursacht durch schlechte Übertragung, wurde beim Drucken von Bildern auf Karton (etwa 128 g/m²) durchgeführt, wobei die Neigung zur Erzeugung von durch schlechte Übertragung hervorgerufenen Leerbereichen besteht.
Zur Ausbildung von Schleiererscheinungen wurden Halbtonbilder entwickelt, als eine Position auf der Entwicklungshülse, bei der ein Bild mit einem vollen weißen Bereich und einem vollen schwarzen Bereich, die aneinanderstießen, innerhalb des Bereiches entwickelt wurde, in dem der Vorderrand der gedruckten Bilder beim Umrunden der Hülse in die Entwicklungsposition bei der nächsten Drehung der Entwicklungshülse kam. In diesem Zustand wurden Unterschiede im Licht und Schatten, die auf den Halbtonbildern auftraten (der Effekt der Entwicklungshistorie während einer Drehung der Entwicklungshülse) visuell ausgewertet.

Vergleichsbeispiel 7

Bilder wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 27 reproduziert, mit der Ausnahme, dass der Toner und die Entwicklungshülse durch den magnetischen Toner J-3 und die Entwicklungshülse 7 ersetzt wurden. Dabei wurden die in Tabelle 11 aufgeführten Ergebnisse erhalten, wobei der Tonerverbrauch größer war als bei Beispiel 27 und Bilder mit vielen schwarzen Flecken um Linienbilder herum und Leerbereichen, verursacht durch schlechte Übertragung, sowie einer schlechten Auflösung erzeugt wurden.

Vergleichsbeispiel 8

Bilder wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 27 reproduziert, mit der Ausnahme, dass die Entwicklungshülse durch die Entwicklungshülse 8 ersetzt und der magnetische Toner K-3 verwendet wurden. Dabei wurden die in Tabelle 11 aufgeführten Ergebnisse erhalten, wobei unscharfe Bilder mit einer niedrigen Bilddichte erzeugt wurden.

Beispiel 28

Es wurden Bilder unter Verwendung der gleichen Vorrichtung und der gleichen Bedingungen wie in Beispiel 27 re produziert, mit der Ausnahme, dass der Toner und die Entwicklungshülse durch den magnetischen Toner B-3 und die Entwicklungshülse 2 ersetzt wurden. Wie in Tabelle 11 aufgeführt, wurden gute Bilder und ein guter Tonerverbrauch erhalten.

Beispiel 29

Es wurden Bilder unter Verwendung der gleichen Vorrichtung und der gleichen Bedingungen wie in Beispiel 27 reproduziert, mit der Ausnahme, dass der Toner und die Entwicklungshülse durch den magnetischen Toner C-3 und die Entwicklungshülse 3 ersetzt wurden. Dabei wurden gute Bilder und ein guter Tonerverbrauch erhalten. Die Ergebnisse sind in Tabelle 11 aufgeführt.

Beispiel 30

Es wurden Bilder unter Verwendung der gleichen Vorrichtung und der gleichen Bedingungen wie in Beispiel 27 reproduziert, mit der Ausnahme, dass der Toner und die Entwicklungshülse durch den magnetischen Toner D-3 und die Entwicklungshülse 4 ersetzt wurden. Dabei wurden gute Bilder und ein guter Tonerverbrauch erhalten. Die Ergebnisse sind in Tabelle 11 aufgeführt.

Beispiel 31

Es wurden Bilder unter Verwendung der gleichen Vorrichtung und der gleichen Bedingungen wie in Beispiel 27 reproduziert, mit der Ausnahme, dass der Toner und die Entwicklungshülse durch den magnetischen Toner E-3 und die Entwicklungshülse 5 ersetzt wurden. Dabei wurden gute Bilder und ein guter Tonerverbrauch erhalten. Die Ergebnisse sind in Tabelle 11 aufgeführt.

Beispiel 32

Es wurden Bilder unter Verwendung der gleichen Vorrichtung und der gleichen Bedingungen wie in Beispiel 27 reproduziert, mit der Ausnahme, dass der Toner und die Entwicklungshülse durch den magnetischen Toner F-3 und die Entwicklungshülse 6 ersetzt wurden. Dabei wurden gute Bilder und ein guter Tonerverbrauch erhalten. Die Ergebnisse sind in Tabelle 11 aufgeführt.

Beispiel 33

Es wurden Bilder unter Verwendung der gleichen Vorrichtung und der gleichen Bedingungen wie in Beispiel 27 reproduziert, mit der Ausnahme, dass der magnetische Toner G-3 verwendet wurde. Obwohl die Auflösung geringfügig abfiel, wurde ein guter Tonerverbrauch erhalten. Die Ergebnisse sind in Tabelle 11 aufgeführt.

Beispiele 34 und 35

Es wurden Bilder unter Verwendung der gleichen Vorrichtung und der gleichen Bedingungen wie in Beispiel 27 reproduziert, mit der Ausnahme, dass der Toner durch die magnetischen Toner H-3 und I-3 ersetzt wurde. Obwohl durch eine schlechte Übertragung verursachte Leerbe reiche beim magnetischen Toner I-3 geringfügig festgestellt wurden, wurden gute Bilder erhalten. Die Ergebnisse sind in Tabelle 11 aufgeführt. Tabelle 11

Auswertung von schwarzen Flecken um Linienbilder:

A: Sehr gut (überhaupt keine schwarzen Flecken).
B: Gut (wenig schwarze Flecken, jedoch kein Problem im praktischen Gebrauch).
C: Deutliche schwarze Flecken.

Auswertung der Auflösung:

A: Sehr gut.
B: Gut.
C: Schlechte Auflösung.

Auswertung der durch schlechte Übertragung verursachten Leerbereiche:

A: Sehr gut (überhaupt kein Leerbereich).
B: Gut (wenig Leerbereiche, jedoch kein Problem im praktischen Gebrauch).
C: Deutliche Leerbereiche.

Auswertung von Schleiererscheinungen:

A: Sehr gut (überhaupt kein Unterschied zwischen Licht und Schatten).
B: Gut (Unterschiede zwischen Licht und Schatten geringfügig vorhanden, jedoch kein Problem im praktischen Gebrauch)
C: Unterschiede zwischen Licht und Schatten wurden festgestellt.

Claims

1. Magnetischer Toner enthaltend magnetische Tonerpartikel, die ein Bindemittelharz und ein magnetisches Material aufweisen, sowie ein anorganisches Feinpulver, das mit einer organischen Verbindung behandelt ist, wobei

der magnetische Toner hat

einen volumengemittelten Partikeldurchmesser Dv (um) von 3 um ≤ Dv ≤ 6 um,

einen gewichtsgemittelten Partikeldurchmesser D&sub4; (um) von 3,5 um ≤ D&sub4; < 6,5 um,

einen Prozentsatz Mr von Partikeln mit Partikeldurchmessern von 5 um oder kleiner in der Anzahlpartikelgrößenverteilung des magnetischen Toners von 60 Anzahl% < Mr ≤ 90 Anzahl% und

wobei das Verhältnis zwischen dem Prozentsatz Nr der Partikel mit Partikeldurchmessern von 3,17 um oder kleiner in der Anzahlpartikelgrößenverteilung des magnetischen Toners und dem Prozentsatz Nv der Partikel mit Partikeldurchmessern von 3,17 um oder klei ner der Volumenpartikelgrößenverteilung des magnetischen Toners Nr/Nv von 2,0 bis 8,0 reicht.

2. Magnetischer Toner nach Anspruch 1, bei dem das Verhältnis zwischen dem Prozentsatz Nr der Partikel mit Partikeldurchmessern von 3,17 um oder kleiner in der Anzahlpartikelgrößenverteilung des magnetischen Toners und dem Prozentsatz Nv der Partikel mit Partikeldurchmessern von 3,17 um oder kleiner in der Volumenpartikelgrößenverteilung des magnetischen Toners Nr/Nv von 3,0 bis 7,0 reicht.

3. Magnetischer Toner nach Anspruch 1, der einen Volumenprozentsatz von Partikeln mit Partikeldurchmessern von 8 um oder größer in der der Volumenpartikelgrößenverteilung von nicht mehr als 10 Vol.% besitzt.

4. Magnetischer Toner nach Anspruch 1, bei dem das mit einer organischen Verbindung behandelte anorganische Feinpulver ein Feinpulver aus einem Material ist, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Titandioxid, Aluminiumoxid, Siliciumdioxid und Gemischen dieser Materialien besteht.

5. Magnetischer Toner nach Anspruch 1, der einen Absolutwert Q (mC/g) der Menge der Triboelektrizität in bezug auf Eisenpulver von 14 ≤ Q ≤ 80 mC/kg besitzt.

6. Magnetischer Toner nach Anspruch 5, der einen Absolutwert Q (mC/g) der Menge der Triboelektrizität in bezug auf Eisenpulver von 14 ≤ Q ≤ 60 mC/kg besitzt.

7. Magnetischer Toner nach Anspruch 6, der einen Absolutwert Q (mC/g) der Menge an Triboelektrizität in bezug auf Eisenpulver von 24 < Q ≤ 55 mC/kg besitzt.

8. Magnetischer Toner nach Anspruch 1, bei dem das anorganische Feinpulver auf seinen Partikeloberflächen mit einem Silikonöl oder Silikonlack behandelt ist.

9. Magnetischer Toner nach Anspruch 1, bei dem das magnetische Material aus einem Metalloxid mit einer Magnetisierungsintensität von mehr als 50 Am²/kg (emu/g) unter Anlegung eines Magnetfeldes von 79,6 kA/m (1.000 Oersted) geformt ist.

10. Magnetischer Toner nach Anspruch 1, bei dem die magnetischen Tonerpartikel ein flüssiges Schmiermittel innerhalb der Partikel enthalten.

11. Magnetischer Toner nach Anspruch 10, bei dem das flüssige Schmiermittel auf dem magnetischen Material gelagert ist.

12. Magnetischer Toner nach Anspruch 10, bei dem das flüssige Schmiermittel auf Partikeln gelagert ist, um Schmierpartikel zu bilden.

13. Magnetischer Toner nach Anspruch 12, bei dem die Schmierpartikel aus 20 Gewichtsteilen bis 90 Gewichtsteilen des flüssigen Schmiermittels und 80 Gewichtsteilen bis 10 Gewichtsteilen der Partikel geformt sind.

14. Magnetischer Toner nach Anspruch 10, bei dem das flüssige Schmiermittel eine Viskosität bei 25ºC von 1,10&supmin;&sup5; bis 0,2 m²/s (10 cSt bis 200.000 cSt) besitzt.

15. Magnetischer Toner nach Anspruch 1, der des weiteren Schmierpartikel enthält, die ein flüssiges Schmier mittel lagern.

16. Magnetischer Toner nach Anspruch 15, bei dem die Schmierpartikel 20 Gewichtsteile bis 90 Gewichtsteile des flüssigen Schmiermittels aufweisen.

17. Magnetischer Toner nach Anspruch 15, bei dem das flüssige. Schmiermittel eine Viskosität bei 25ºC von 1,10&supmin;&sup5; bis 0,2 m²/s (10 cSt bis 200.000 cSt) hat.

18. Magnetischer Toner nach Anspruch 15, bei dem die Schmierpartikel aus dem flüssigen Schmiermittel und feinen Partikeln einer anorganischen Verbindung geformt sind.

19. Magnetischer Toner nach Anspruch 15, bei dem die Schmierpartikel aus dem flüssigen Schmiermittel und feinen Partikeln einer organischen Verbindung geformt sind.

20. Magnetischer Toner nach Anspruch 18, bei dem die Schmierpartikel aus 20 Gewichtsteilen bis 90 Gewichtsteilen des flüssigen Schmiermittels und 80 Gewichtsteilen bis 10 Gewichtsteilen der feinen Partikel aus der anorganischen Verbindung geformt sind.

21. Magnetischer Toner nach Anspruch 20, bei dem das flüssige Schmiermittel ein Silikonöl ist und die feinen Partikel aus der anorganischen Verbindung feine Siliciumdioxidpartikel sind.

22. Magnetischer Toner nach Anspruch 1, bei dem das magnetische Material eine Sphärizität φ von 0,8 oder mehr besitzt und einen Anteil an elementarem Silicium von 0,5 Gew.-% bis 4 Gew.-% auf der Basis von elementarem Eisen hat.

23. Magnetischer Toner nach Anspruch 1, bei dem der Prozentsatz Mr des magnetischen Toners von 62 Anzahl% bis 88 Anzahl% reicht.

24. Bildherstellungsverfahren mit den folgenden Schritten:

Elektrostatisches Aufladen eines Trägerelementes für ein latentes elektrostatisches Bild über eine Aufladeeinrichtung;

Belichten des aufgeladenen Trägerelementes für das latente elektrostatische Bild zur Ausbildung eines latenten elektrostatischen Bildes auf dem Trägerelement für das latente elektrostatische Bild;

Entwickeln des latenten elektrostatischen Bildes durch eine Entwicklungseinrichtung mit einem magnetischen Toner nach einem der Ansprüche 1 bis 23 zur Ausbildung eines magnetischen Tonerbildes auf dem Trägerelement für das latente elektrostatische Bild; und

Übertragen des magnetischen Tonerbildes auf ein Transfermedium über ein Zwischentransfermedium oder nicht durch eine Transfereinrichtung, an der eine Vorspannung anliegt.

25. Bildherstellungsverfahren nach Anspruch 24, bei dem die Aufladeeinrichtung mit der Oberfläche des Trägerelementes für das latente elektrostatische Bild in Kontakt tritt.

26. Bildherstellungsverfahren nach Anspruch 24, bei dem die Transfereinrichtung so vorgesehen ist, daß sie mit der Oberfläche des Trägerelementes für das latente elektrostatische Bild in Druckkontakt tritt.

27. Bildherstellungsverfahren nach Anspruch 24, bei dem das Trägerelement für das latente elektrostatische Bild durch eine Reinigungseinrichtung gereinigt wird, nachdem das magnetische Tonerbild auf das Transfermedium übertragen worden ist.

28. Bildherstellungsverfahren nach Anspruch 24, bei dem die Entwicklungseinrichtung ein Tonerträgerelement und ein Tonerschichtdickensteuerelement aufweist und ein alternierendes elektrisches Feld an das Tonerträgerelement gelegt wird.

29. Bildherstellungsverfahren nach Anspruch 24, bei dem das Tonerträgerelement auf seiner Oberfläche mit einer Harzschicht bedeckt wird, die leitende feine Partikel enthält.

30. Bildherstellungsverfahren nach Anspruch 24, bei dem das Tonerträgerelement anfangs mit einer ein magnetisches Feld erzeugenden Einrichtung versehen wird.

31. Bildherstellungsverfahren nach Anspruch 24, bei dem das Trägerelement für das latente elektrostatische Bild ein organisches photoleitendes lichtempfindliches Element ist.

32. Bildherstellungsverfahren nach Anspruch 24, bei dem das Trägerelement für das latente elektrostatische Bild eine Oberfläche mit einem Kontaktwinkel gegenüber Wasser von nicht weniger als 85 Grad aufweist.

33. Bildherstellungsverfahren nach Anspruch 31, bei dem das Trägerelement für das latente elektrostatische Bild eine Oberfläche mit einem Kontaktwinkel gegenüber Wasser von nicht weniger als 90 Grad aufweist.

34. Bildherstellungsverfahren nach Anspruch 29, bei dem die Harzschicht des Tonerträgerelementes des weiteren Partikel zur Ausbildung von Unregelmäßigkeiten auf ihrer Oberfläche aufweist.

35. Bildherstellungsverfahren nach Anspruch 24, bei dem das Trägerelement für das latente elektrostatische Bild auf seiner Oberfläche eine fluorenthaltende Schicht aufweist.

36. Bildherstellungsverfahren nach Anspruch 24, bei dem das Verhältnis zwischen dem Prozentsatz Nr von Partikeln mit Partikeldurchmessern von 3,17 um oder weniger in der Anzahlpartikelgrößenverteilung des magnetischen Toners und dem Prozentsatz Nv von Partikeln mit Partikeldurchmessern von 3,17 um oder weniger in der Volumenpartikelgrößenverteilung des magnetischen Toners Nr/Nv von 3,0 bis 7.0 reicht.

37. Bildherstellungsverfahren nach Anspruch 24, bei dem der magnetische Toner einen Volumenprozentsatz von Partikeln mit Partikeldurchmessern von 8 um oder mehr in der Volumenpartikelgrößenverteilung von nicht mehr als 10 Vol.% aufweist.

38. Bildherstellungsverfahren nach Anspruch 24, bei dem das mit einer organischen Verbindung behandelte anorganische Feinpulver ein Feinpulver eines Materiales ist, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Titandioxid, Aluminiumoxid, Siliciumdioxid und Gemischen dieser Materialien besteht.

39. Bildherstellungsverfahren nach Anspruch 24, bei dem der magnetische Toner einen Absolutwert Q (mC/g) der Menge an Triboelektrizität in bezug auf Eisenpulver von 14 ≤ Q ≤ 80 mC/kg besitzt.

40. Bildherstellungsverfahren nach Anspruch 39, bei dem der magnetische Toner einen Absolutwert Q (mC/g) der Menge an Triboelektrizität in bezug auf Eisenpulver von 14 ≤ Q ≤ 60 mC/kg besitzt.

41. Bildherstellungsverfahren nach Anspruch 40, bei dem der magnetische Toner einen Absolutwert Q (mC/g) der Menge an Triboelektrizität in bezug auf Eisenpulver von 24 ≤ Q ≤ 55 mC/kg besitzt.

42. Bildherstellungsverfahren nach Anspruch 24, bei dem das anorganische Feinpulver auf seinen Partikeloberflächen mit einem Silikonöl oder einem Silikonlack behandelt wird.

43. Bildherstellungsverfahren nach Anspruch 24, bei dem das magnetische Material aus einem Metalloxid mit einer Magnetisierungsintensität von mehr als 50 Am²/kg (emu/g) unter Anlegung eines Magnetfeldes von 79,6 kA/m (1.000 Oersted) geformt wird.

44. Bildherstellungsverfahren nach Anspruch 24, bei dem die magnetischen Tonerpartikel ein flüssiges Schmiermittel innerhalb der Partikel enthalten.

45. Bildherstellungsverfahren nach Anspruch 44, bei dem das flüssige Schmiermittel auf dem magnetischen Material gelagert ist.

46. Bildherstellungsverfahren nach Anspruch 44, bei dem das flüssige Schmiermittel auf Partikeln gelagert ist, um Schmierpartikel zu bilden.

47. Bildherstellungsverfahren nach Anspruch 46, bei dem die Schmierpartikel aus 20 Gewichtsteilen bis 90 Gewichtsteilen des flüssigen Schmiermittels und 80 Gewichtsteilen bis 10 Gewichtsteilen der Partikel geformt werden.

48. Bildherstellungsverfahren nach Anspruch 44, bei dem das flüssige Schmiermittel eine Viskosität bei 25ºC von 10&supmin;&sup5; bis 0,2 m²/s (19 cSt bis 200.000 cSt) besitzt.

49. Bildherstellungsverfahren nach Anspruch 24, bei dem der magnetische Toner des weiteren Schmierpartikel enthält, die ein flüssiges Schmiermittel lagern.

50. Bildherstellungsverfahren nach Anspruch 49, bei dem die Schmierpartikel 20 Gewichtsteile bis 90 Gewichtsteile des flüssigen Schmiermittels aufweisen.

51. Bildherstellungsverfahren nach Anspruch 49, bei dem das flüssige Schmiermittel eine Viskosität bei 25ºC von 10&supmin;&sup5; bis 0,2 m²/s (10 cSt bis 200.000 cSt) besitzt.

52. Bildherstellungsverfahren nach Anspruch 49, bei dem die Schmierpartikel aus dem flüssigen Schmiermittel und feinen Partikeln einer anorganischen Verbindung geformt werden.

53. Bildherstellungsverfahren nach Anspruch 49, bei dem die Schmierpartikel aus dem flüssigen Schmiermittel und feinen Partikeln einer organischen Verbindung geformt werden.

54. Bildherstellungsverfahren nach Anspruch 52, bei dem die Schmierpartikel aus 20 Gewichtsteilen bis 90 Gewichtsteilen des flüssigen Schmiermittels und 80 Gewichtsteilen bis 10 Gewichtsteilen der feinen Partikel der anorganischen Verbindung geformt werden.

55. Bildherstellungsverfahren nach Anspruch 54, bei dem das flüssige Schmiermittel ein Silikonöl ist und die feinen Partikel aus der anorganischen Verbindung feine Siliciumdioxidpartikel sind.

56. Bildherstellungsverfahren nach Anspruch 24, bei dem das magnetische Material eine Sphärizität φ von 0.8 oder mehr besitzt und einen Anteil an elementarem Silicium von 0,5 Gew.-% bis 4 Gew.-% auf der Basis von elementarem Eisen hat.

57. Bildherstellungsverfahren nach Anspruch 24, bei dem der Prozentsatz Mr des magnetischen Toners von 62 Anzahl% bis 88 Anzahl% reicht.