DE69729500T2

DE69729500T2 - Träger für Entwickler von elektrostatischen latenten Bildern, Methode zur Herstellung derselben, Entwickler von elektrostatischen Bildern und Bildherstellungsverfahren

Info

Publication number: DE69729500T2
Application number: DE69729500T
Authority: DE
Inventors: Susumu Minami-Ashigara-shi Yoshino; Satoshi Minami-Ashigara-shi Inoue; Kaori Minami-Ashigara-shi Ohishi; Shinpei Minami-Ashigara-shi Takagi; Sakon Minami-Ashigara-shi Takahashi; Noriyuki Minami-Ashigara-shi Mizutani
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1996-04-01
Filing date: 1997-03-26
Publication date: 2004-10-28
Anticipated expiration: 2017-03-27
Also published as: JPH09269614A; TW442713B; EP0800118A1; JP2998633B2; DE69729500D1; US5849448A; KR100432760B1; EP0800118B1; KR970071160A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Carrier für einen Entwickler eines elektrostatisch latenten Bildes in der elektrostatischen Photografie und der elektrostatischen Aufzeichnung, ein Verfahren zur Herstellung des Carriers, einen Entwickler eines elektrostatischen latenten Bildes und ein Verfahren zur Ausbildung eines Bildes.
In der elektrostatischen Photografie umfasst ein Verfahren, welches bislang generell für die Entwicklung eines elektrostatischen latenten Bildes eingesetzt wird, die Schritte des Ausbildens eines elektrostatisch latenten Bildes auf einem Photorezeptor oder einer elektrostatischen Aufzeichnungseinheit unter Verwendung einer Vielzahl von Mitteln und des Anhaftens von elektroleitfähigen Feinpartikeln, die als Toner bezeichnet werden, auf dem elektrostatisch latenten Bild, um es zu entwickeln. In diesem Verfahren wird eine in einem geeigneten Umfang positive oder negative Ladung auf den Toner übertragen durch Reibungsaufladung, welche von der Zumischung von übertragenen Partikeln, welche Carrier genannt werden, mit den Tonerpartikeln herrührt.
Im Allgemeinen wird ein Carrier grob in einen gecoateten Carrier, welche eine Coatingschicht auf seiner Oberfläche aufweist, und einen ungecoateten Carrier, welcher keine Coatingschicht auf seiner Oberfläche aufweist, eingeteilt. Da ein gecoateter Carrier einem ungecoateten Carrier hinsichtlich der Lebensdauer des Entwicklers überlegen ist, wurden verschiedene Typen von gecoateten Carriern entwickelt und in der praktischen Anwendung realisiert. Beispiele der Anforderungen für einen gecoateten Carrier sind die Übertragung einer geeigneten Ladungscharakteristik (Menge der Ladung und Verteilung der Ladung) auf einen Toner in einer stabilen Art und Weise und die Beibehaltung der geeigneten und stabilen Ladungscharakteristik über einen langen Zeitraum. Um diese Anforderungen zu erfüllen, ist es wichtig, dass der Carrier geeignete elektrische Eigenschaften aufweist und dass die Widerstandskraft des Carriers gegen Fluktuation in den Umgebungen, beispielsweise gegen Temperatur oder Luftfeuchtigkeit, Resistenz gegen Stoß und Resistenz gegen Reibung so hoch sind, dass die Funktion, die Ladungscharakteristik zur Verfügung zu stellen, über eine große Zeitspanne unverändert bleibt. Des weiteren wurden bislang verschiedene gecoatete Carrier vorgeschlagen.
Als ein Versuch, die obengenannten Probleme zu lösen ist gemäß den japanischen Patentanmeldungs-Offenlegungsschriften (JP-A) mit Nrn. 61-80161, 61-80162 und 61-80163 ein Carrier, welcher eine relativ lange Lebensdauer aufweist, erhältlich durch Coaten der Carrierkernoberfläche mit einem Copolymer aus einem Stickstoff enthaltenden fluorinierten Alkyl(meth)acrylat und einem vinylbasierten Monomer oder mit einem Copolymer aus einem fluorinierten Alkyl(meth)acrylat und einem Stickstoff enthaltenden vinylbasierten Monomer.
Darüber hinaus ist gemäß der japanischen Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift (JP-A) Nr. 1-118150, ein Carrier, welcher eine relativ harte Coatingschicht aufweist durch ein Verfahren erhältlich, welches das Coaten der Carrierkemoberfläche mit einem Polyamidharz und die Härtung des Polyamidharzes umfasst. Darüber hinaus ist ein Carrier gemäß der japanischen Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift (JP-A) Nr. 2-79862, welcher eine relativ harte Coatingschicht aufweist, durch ein Verfahren erhältlich, welches das Coaten der Carrierkernoberfläche mit einem Melaminharz und das Vulkanisieren des Melaminharzes umfasst.
Da jedoch alle der obengenannten Verfahren auf der Auswahl eines geeigneten Materials für den Carrier basieren, wird ein anderes Verfahren gesucht, welches die Probleme unter einem anderen Gesichtspunkt lösen kann.
Dementsprechend wird zur Verbesserung eines Carriers erwartet, dass dies durch Veränderung seiner Struktur erreicht wird, so dass die Charakteristik der Ladungsübertragung verbessert wird und für einen langen Zeitraum beibehalten wird.
Mittlerweise sind die oben genannten konventionell gecoateten Carrier nicht mehr zufriedenstellend, da das Verhindern des Haftens der Tonerkomponente auf der Carrieroberfläche nicht perfekt ist. Das bedeutet, dass, obwohl das Erfordernis einer Funktion, dass ein Carrier Toner übertragen soll und einer Funktion, dass der Carrier eine Ladung auf den Toner für einen langen Zeitraum in einer stabilen Art und Weise übertragen soll, die letztgenannte Funktion nicht effektiv arbeitet, da der Toner graduell auf der Carrieroberfläche anhaftet.
Um das Anhaften des Toners auf der Carrieroberfläche zu verhindern, ist es effektiv ein Silikonharz zu verwenden wie es in der japanischen Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift (JP-A) Nr. 60-186844 beschrieben ist oder ein Fluor gecoatetes Harz zu verwenden, wie es in der japanischen Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift (JP-A) Nr. 64-13560 beschrieben ist. Jedoch ist die Verwendung dieser Harze zusammen mit den obengenannten Polymeren oder Harzen zum Coaten einer Carrierkernoberfläche immer noch unzureichend für die Langzeitverhinderung des Anhaftens des Toners auf einem Carrier, da die obere Portion der gecoateten Schicht reich an dem Silikonharz oder dem Fluor enthaltenen Harz ist und über einen langen Zeitraum der Anwendung aufgrund der Abnutzung verloren geht, welche ausgehend von der Oberfläche des Carriers beginnt. Dieser Aspekt macht ebenfalls die Verbesserung eines Carriers von der strukturellen Seite aus erforderlich.
Im Hinblick auf die obengenannten Probleme offenbart die japanische Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift (JP-A) Nr. 1-105264 eine Technik, welche immer noch auf der Selektion eines Harzes beruht, welche für einen Carrier verwendet werden soll, welches jedoch das Harz auf einen speziellen Vertreter limitiert. Die offenbarte Technik basiert auf einem Carrier, welcher eine gecoatete Schicht aufweist, die eine Vielzahl von Harzen enthält, welche beiderseits unlöslich sowie elektroleitfähige Partikel sind. Diese Technik jedoch kann die obengenannten Probleme nicht in zufriedenstellender Art und Weise lösen.
EP-A-0 254 436 offenbart einen magnetischen Bürsten-Entwickler für ein reverses elektrophotografisches Entwicklungsverfahren, welches einen speziellen Toner umfasst, der einen Binderharz und einen besonderen Carrier umfasst, wobei der Toner eine stark negative Aufladbarkeit aufweist, und die Carrierpartikel ein Coating aufweisen, welches ein Harz umfasst, das eine stärkere negative Aufladbarkeit überträgt als das Binderharz des Toners. Besagte Carrierpartikel umfassen granulare magnetische Partikel, welche mit einem Harz gecoatet sind, in welchem ein feines Fluor-Polymerpulver und Carbonschwarzpulver dispergiert sind.
JP-A-5072813 offenbart einen elektrophotografischen Carrier, welcher ein Coating aus einer Harzzusammensetzung aufweist, die eine Verbindung aus quaternärem Ammoniumsalz enthält und eine Domänenmatrixstruktur aufweist. Die Domänen-Harzpartikel, welche in dem Matrixharz dispergiert sind, haben eine durchschnittliche Korngröße von bis zu 5 Mikrometern.
Dementsprechend ist es eine erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Carrier für einen Entwickler eines elektrostatischen latenten Bildes zur Verfügung zu stellen, wobei der Carrier exzellent hinsichtlich seiner Fähigkeit ist, eine geeignete und stabile Ladungscharakteristik für einen Toner zur Verfügung zu stellen und der Carrier eine solche Konstruktion aufweist, dass er dauerhaft genug ist, um die Fähigkeit über einen langen Zeitraum zu bewahren, so dass die Konstruktion das Haften des Toners auf der Carrieroberfläche über einen langen Zeitraum verhindern kann.
Eine zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein geeignetes Verfahren zur Herstellung des Carriers bereitzustellen.
Eine dritte Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Entwickler eines elektrostatischen latenten Bildes durch Verwendung des Carriers zur Verfügung zu stellen.
Eine vierte Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein bildgebendes Verfahren zur Verfügung zu stellen, welches in der Lage ist, Bilder von hoher Qualität unter Verwendung des Carriers zu produzieren.
Der Carrier kann als ein Element eines bildgebenden Apparates verwendet werden.
Um die obengenannten Probleme, welche assoziiert mit konventionellen Techniken sind, zu lösen, haben die vorliegenden Erfinder Studien für einen Carrier eines Entwicklers eines elektrostatisch latenten Bildes unter einem Gesichtspunkt durchgeführt, welcher verschieden von demjenigen des Standes der Technik war, und als ein Ergebnis waren sie erfolgreich bei der Lösung des Problems, dadurch, dass sie die folgende Konstruktion eines Carriers einsetzten.
Dementsprechend kann die erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung durch einen Carrier für einen Entwickler eines elektrostatisch latenten Bildes gelöst werden, in welchem der Carrier einen Kern umfasst, welcher mit einer mit Harz gecoateten Schicht bedeckt ist, die Harzpartikel und ein elektroleitfähiges feines Pulver in der Form einer Dispersion in einem Matrixharz enthält und charakterisiert ist dadurch, dass besagte Harzpartikel aus einem quervernetzten Harz bestehen.
Da der Carrier strukturelle Komponenten umfasst, die verschieden von allen anderen in ihrer Konstruktion sind, d. h. ein Matrixharz und Harzpartikel und da der Carrier es ermöglicht die beiden Materialien in einer geeigneten Art und Weise auszuwählen, ist es möglich eine oder zwei Eigenschaften ausgewählt aus einer Zahl von Eigenschaften zu, d. h. die Fähigkeit, eine stabile Ladungscharakteristik zur Verfügung zu stellen, mechanische Stärke und die Verhinderung des Haftens des Toners auf dem Carrier durch eines der Materialien verbessern und die restlichen Eigenschaften durch das andere Material zu verbessern. Beispielsweise ist es möglich, die Fähigkeit der Bereitstellung einer stabilen Ladungscharakteristik zu verbessern sowie die mechanische Stärke durch die feinen Harzpartikel und in ausreichender Art und Weise das Anhaften des Toners auf einem Carrier durch das Matrixharz zu verhindern.
Zusätzlich dazu begünstigt die Tatsache, dass die feinen Harzpartikel einheitlich in das Matrixharz verteilt werden können, die stabile Demonstration der Fähigkeit, Ladungscharakteristik auf einem Toner zur Verfügung zu stellen und zu verhindern, dass der Toner auf dem Carrier anhaftet. Des weiteren ist es möglich, da die einheitliche Verteilung es ermöglicht, dass der Carrier eine Oberflächenkonstitution äquivalent zu einem ungebrauchten sogar dann beibehält, wenn die Verwendung über einen langen Zeitraum die Oberfläche der gecoateten Schicht abnutzt, die Fähigkeit beizubehalten, eine stabile Ladungscharakteristik und eine stabile Funktion hinsichtlich des Verhinderns des Toners beim Anhaften auf dem Carrier, zur Verfügung zu stellen.
Vielmehr ist es möglich, da der Carrier ein elektroleitfähiges feines Pulver enthält, die elektrischen Eigenschaften des Carriers in Richtung mehr gewünschter Eigenschaften einzustellen.
Die zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung kann durch ein Verfahren zum Herstellen des Carriers für einen Entwickler eines elektrostatisch latenten Bildes gelöst werden, welches die Schritte des Herstellens einer Coatinglösung zum Ausbilden einer mit Harz gecoateten Schicht umfasst, in welcher die Coatinglösung Harzpartikel in einem Zustand dispergiert in einem Lösungsmittel enthält, durch Platzieren eines Matrixharzes, der Harzpartikel und einem elektroleitfähigen feinen Pulver in einem Lösungsmittel, in welchen zumindest das Matrixharz aufgelöst werden kann, jedoch die Partikel des Harzes nicht aufgelöst werden können (diese Anforderung kann erfüllt werden zu der Zeit, wenn die Lösung hergestellt wird), und dann das Anwenden der Lösung auf den Kern und das Entfernen des Lösungsmittels.
Entsprechend dieses Verfahrens ist es möglich, in einfacher Art und Weise einen Carrier herzustellen, welcher eine Coatingschicht aufweist, in welcher die Harzpartikel einheitlich dispergiert sind.
Die dritte Aufgabe kann durch einen Entwickler eines elektrostatisch latenten Bildes gelöst werden, wobei der Entwickler den obengenannten Carrier und einen Toner umfasst.
Die vierte Aufgabe kann durch ein bildgebendes Verfahren zum Entwickeln eines elektrostatisch latenten Bildes auf einer ein elektrostatisch latentes Bild tragenden Einheit unter Verwendung einer Entwicklerschicht gelöst werden, welche einen Toner und den obengenannten Carrier enthält und eine den Entwickler tragende Einheit. Eine Entwicklerschicht, welche einen Toner enthält und den obengenannten Carrier auf einer den Entwickler tragenden Einheit, kann in einem das Bild formenden Apparat verwendet werden, um ein elektrostatisch latentes Bild auf einer das elektrostatisch latente Bild tragenden Einheit zu entwickeln.
Ein Bild von hoher Qualität kann über einen langen Zeitraum unter Verwendung des oben beschriebenen Entwicklers eines elektrostatisch latenten Bildes erhalten werden, unter Verwendung des Verfahrens zum Ausbilden des Bildes und des Apparates zum Ausbilden eines Bildes.
1 ist ein schematisches Diagramm, welches eine Ausführungsform eines Carriers für einen Entwickler eines elektrostatisch latenten Bildes gemäß der vorliegenden Erfindung illustriert.
2 ist ein schematisches Diagramm, welches eine Ausführungsform eines Apparates zum Ausbilden eines Bildes illustriert, wobei ein Entwickler verwendet wird, der einen Carrier gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst.
Die vorliegende Erfindung wird im Detail unten mit Hilfe der bevorzugten Ausführungsformen erläutert.
1 illustriert eine Ausführungsform eines Carriers für einen Entwickler eines elektrostatisch latenten Bildes in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung. Der Carrier 1 hat einen Kern 30 und eine mit Harz gecoatete Schicht 20 darauf, welche Harzpartikel 22 und ein elektroleitfähiges feines Pulver 23 dispergiert in einem Matrixharz 21 enthält.
Das Matrixharz und das spezielle Harz können von der gleichen Art und Weise sein, falls diese Harze in den jeweiligen Typ, beispielsweise in Übereinstimmung mit ihren Herstellungsverfahren und/oder im jeweiligen molekularen Gewicht klassifiziert werden können. Jedoch ist es bevorzugt, dass die Harze jeweils zu einem verschiedenen Typus gehören unter dem Gesichtspunkt, eine Vielzahl von wohlbalancierten Funktionen durch die Verwendung von Materialien zu erhalten, welche unterschiedlich in ihren Funktionen sind.
Vorzugsweise werden die Harzpartikel in der Matrix so einheitlich wie möglich in der Richtung der Dicke der gecoateten Schicht und ebenso in der Richtung der Tangentenlinie an die Oberfläche des Carriers dispergiert. Zu derselben Zeit ist das Matrixharz der Coatingschicht vorzugsweise ebenfalls einheitlich. Dieser Konstruktion ist es zu verdanken, dass der gesamte Carrier in der Lage ist, eine Funktion zur Geltung zu bringen, die eine Ladungscharakteristik zur Verfügung stellt sowie eine Funktion, die verhindert, dass der Toner auf dem Carrier in einer stabilen Art und Weise anhaftet. Des weiteren macht es die Konstruktion möglich, diese Funktionen über einen langen Zeitraum beizubehalten, da die Oberflächenzusammensetzung der gecoateten Schicht äquivalent zu einer ungebrauchten Zusammensetzung ist und stets beibehalten werden kann, selbst wenn die Coatingschicht von der Oberfläche davon während der Verwendung über einen langen Zeitraum abgenutzt worden ist.
Es ist bevorzugt, dass das Matrixharz und das Harz der dispergierten Partikel beidseitig zu einem hohen Grad löslich sind (d. h. keine Phasentrennung findet zu der Zeit statt, wenn das Matrixharz und das Harz für die Partikel gemischt werden) im Hinblick auf das Verstärken der Einheitlichkeit der Lösung. Insbesondere ist die beiderseitige Löslichkeit dieser Harze bevorzugt, weil die Harzpartikel einheitlich auf eine erste Partikelgröße dispergiert werden können.
Alle möglichen quervernetzten Harze können anstelle der Harzpartikel, welche dispergiert werden sollen, in der Harzcoatingschicht eingesetzt werden. Alle möglichen Verfahren können zur Ausbildung der Partikel verwendet werden, falls geeignete Partikelgrößen, welche im Folgenden beschrieben werden, erhältlich sind. Vorzugsweise sind die Harzpartikel in einem Zustand von feinen Partikeln bevor sie vermischt und dispergiert in einem Carrierharz werden. Solch ein Zustand wird es einfacher machen, sicherzustellen, dass die Mischung wie auch die Dispersion einheitlich sind, bzw. um die Uniformität der Dispersion sicherzustellen.
Harzpartikel können aus einer Vielzahl von Harzen ausgewählt werden, je nachdem, welche der gewünschten Funktionen der Harzpartikeln benötigt werden.
Beispiele von in der Hitze härtenden Harzen sind Phenolharze, Aminoharze, wie z. B. Harnstoff-/Formaldehydharze, Melaminharze, Benzoguanaminharze, Harnstoff-Harze oder Polyamidharze und Epoxyharze.
Um die mechanische Stärke eines Carriers mit Hilfe von Harzpartikeln zu verbessern, ist es bevorzugt, Partikel aus einem in der Hitze härtenden Harz zu verwenden, welches relativ einfach die Härte vergrößern kann. In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung werden Partikel eines quervernetzten Harzes verwendet, welche durch eines der folgenden Verfahren hergestellt werden können.
Die Verfahren schließen Verfahren ein, in welchen ein granulares Harz durch die Verwendung eines Polymerisationsverfahrens hergestellt wird, beispielsweise durch eine Polymerisation in Suspension oder eine Polymerisation in Emulsion; ein Monomer oder ein Oligomer werden in einem schwachen Solvens dispergiert und die Partikel werden mit Hilfe von Oberflächenspannung ausgebildet, während die Quervernetzungsreaktion durchgeführt wird; und eine Komponente, die ein niedriges Molekulargewicht aufweist und ein quervernetzendes Agens werden geschmolzen und miteinander vermischt, um eine Reaktion zwischen ihnen in Gang zu setzen und anschließend wird das Reaktions produkt fein verteilt auf eine vorbestimmte Partikelgröße mit Hilfe einer Windkraft oder einer mechanischen Kraft.
Der durchschnittliche Partikeldurchmesser der Harzpartikel ist vorzugsweise 0,1 bis 2 μm, mehr bevorzugt 0,2 bis 1 μm. Falls der durchschnittliche Partikeldurchmesser kleiner als 0,1 μm ist, wird der Grad der Verteilung in einer Coatingschicht extrem schwach, wohingegen für den Fall, dass der durchschnittliche Partikeldurchmesser größer als 2 μm wird, die Partikel dazu tendieren, sich von der Coatingschicht zu separieren, was es unmöglich macht, die inhärente Funktion der Partikel aufrechtzuerhalten.
Wenn die durchschnittliche Dicke der Schicht aus gecoatetem Harz als 1 angenommen wird, ist der durchschnittliche Partikeldurchmesser der Harzpartikel normalerweise kleiner als 1, vorzugsweise kleiner als 0,8 und besonders bevorzugt kleiner als 0,5, so dass die Harzpartikel einheitlich verteilt werden können.
In der vorliegenden Erfindung wird die numerisch basierte Verteilung das Partikeldurchmessers der quervernetzten Partikel vorzugsweise innerhalb einer bestimmten Größenordnung kontrolliert. Genauer gesagt ist der Anteil der Partikel, welche Partikeldurchmesser von nicht mehr als 1/2 × d₅₀ aufweisen, nicht größer als 20 Prozent berechnet als ihr numerischer Anteil, und der Anteil der Partikel, welche eine Partikeldurchmesser von nicht weniger als 2 × d₅₀ aufweisen, ist nicht größer als 20 Prozent berechnet als ihr numerischer Anteil. d₅₀ bedeutet hier einen numerisch gemittelten Partikeldurchmesser.
Falls der Anteil der Partikel, welche einen Partikeldurchmesser von nicht mehr als 1/2 × d₅₀ aufweisen, größer als 20 Prozent berechnet als ihr numerischer Anteil ist, tritt in gehäufter Anzahl die Aggregation von kleineren Partikeln auf, so dass die Einheitlichkeit der Zusammensetzung der gecoateten Schicht verschlechtert wird. Darüber hinaus wird die Eigenschaft, die Ladung auf den Toner durch Kontakt zu übertragen, instabil. Auf der anderen Seite wird die Stabilität negativ beeinflusst, für den Fall, dass der Anteil der Partikel, welche einen Durchmesser von nicht weniger als 2 × d₅₀ aufweisen, größer als 20 Prozent ist, da die Partikel dazu tendieren, von der Coatingschicht abgelöst zu werden, da die Charakteristik des Vermittelns von Ladung auf den Toner variiert, wenn Entwickler verwendet wird.
In der vorliegenden Erfindung basiert die Verteilung des Partikeldurchmessers auf den Werten, die in der folgenden Art und Weise gemessen werden. Die Partikel werden mit Hilfe eines Scanning-Elektronenmikroskops beobachtet und eine Photografie mit einer Vergrößerung von 5000 wird aufgenommen. Anschließend wird nach der binären Verarbeitung der hydrophoben anorganischen Partikel bzw. der farbigen Partikel in der Photografie mit Hilfe eines Bildanalysators, eine numerisch basierte Verteilung des Partikeldurchmessers von ungefähr 100 von zufällig ausgewählten hydrophoben anorganischen Partikeln erhalten basierend auf einem Durchmesser, welcher mit einem Kreis korrespondierte. In diesem Fall wird das hydrophobe anorganische Partikel als eine Einheit gezählt, solange als das Partikel in der Lage ist sich wie ein einheitliches Partikel darzustellen, unabhängig von dem Zustand des Partikels, sprich einem primären Partikel oder einem sekundären Partikel. Darüber hinaus bedeutet in der vorliegenden Erfindung "numerisch gemittelter Partikeldurchmesser" einen Partikeldurchmesser in einem prozentualen Anteil, welcher mit einer kumulativen Nummer an Partikeln von 50 Prozent bezogen auf die Gesamtzahl in einer Partikeldurchmesserverteilung korrespondiert. Allgemein wird er auch numerisch basierter mittlerer Durchmesser genannt.
Die gesamte Menge der Harzpartikel in der Schicht des Harzcoatings ist üblicherweise zwischen 1 und 50 Vol.-%, vorzugsweise zwischen 5 und 30 Vol.-%, und besonders bevorzugt zwischen 5 und 20 Vol.-%.
Die Harzpartikel enthalten vorzugsweise ein Stickstoffatom darin, welches eine Elektronendonoreigenschaft aufweist, um negative Ladung auf den Toner zu übertragen.
Ein Matrixharz, welches eine Coatingschicht konstituiert, die die obengenannten Harzpartikel enthält, kann eine sein, die ausgewählt ist aus den Harzen, die gerade zum Ausbilden einer Coatingschicht auf einem Carrier im Stand der Technik verwendet werden. Solche Harze können entweder alleine verwendet werden oder können in Kombination von zweien oder mehreren davon verwendet werden.
Beispiele dieser Harze sind Polyolefinharze, wie z. B. Polyethylen oder Polypropylen, Polyvinylharze und Polyvinylidenharze, wie z. B. Polystyrol, Acrylharze, Polyacrylnitril, Polyvinylacetat, Polyvinylalkohol, Polyvinylbutyral, Polyvinylchlorid, Polyvinylcarbazol, Polyvinylether oder Polyvinylketon, Vinylchlorid/Vinylacetat-Copolymere, Sty rol/Acrylsäure-Copolymere, unmittelbare Siliconharze, welche Organosiloxanverbrückungen oder modifizierte Produkte davon enthalten, Fluorid enthaltende Harze, wie z. B. Polytetrafluoroethylen, Polyvinylfluorid, Polyvinylidenfluorid und Polychlorotrifluoroethylen, Polyester, Polycarbonat, Phenolharze, Aminoharze, wie z. B. Harnstoff/Formaldehydharze, Melaminharze, Benzoguanaminharze, Harnstoffharze und Polyamidharze, sowie Epoxyharze.
In einem Carrier für einen Entwickler eines elektrostatischen latenten Bildes weist ein Matrixharz eine kritische Oberflächenspannung (γc) von vorzugsweise nicht mehr als 35 dyn/cm auf und noch mehr bevorzugt von nicht mehr als 30 dyn/cm. Unter Verwendung eines solchen Matrixharzes, wird die Oberflächenenergie auf einen solchen Level reduziert, dass verhindert wird, dass Toner auf der Oberfläche des Carriers anhaften kann.
Beispiele des Harzes, welche eine kritische Oberflächenspannung von nicht mehr als 35 dyn/cm aufweisen, sind wie folgt.
Polystyrol (γc = 33 dyn/cm), Polyethylen (γc = 31 dyn/cm), Polyvinylfluorid (γc = 28 dyn/cm), Polyvinylidenfluorid (γc = 25 dyn/cm), Polytrifluorethylen (γc = 22 dyn/cm), Polytetrafluoroethylen (γc = 18 dyn/cm) und Polyhexafluoropropylen (γc = 16 dyn/cm). Andere verwendbare Harze, welche kritische Oberflächenspannungen (γc) von nicht mehr als 35 dyn/cm aufweisen sind, beispielsweise ein Copolymer aus Vinylidenfluorid mit einem Acrylmonomer, ein Copolymer aus Vinylidenfluorid mit Vinylfluorid und einem Terpolymer wie z.B. einem Terpolymer aus Tetrafluoroethylen/Vinylidenfluorid/Fluorid-freiem Monomer.
Besonders geeignet für das Matrixharz ist ein Harz oder ein Polymer, welches eine kritische Oberflächenspannung von 30 dyn/cm oder weniger aufweist und Beispiele für dieses Harz sind ein Fluor enthaltendes Harz oder Polymer und/oder solche Harze, welche ein Silikonharz enthalten.
Ein elektroleitfähiges feines Pulver, welches in der Schicht des Harzcoatings vorhanden ist, wird zum Zwecke des Einstellens der Elektroleitfähigkeit verwendet. Aufgrund der Gegenwart der Schicht aus dem Harzcoating ist der Carrier abgeschirmt und kann effek tiv nicht als eine Elektrode zur Entwicklung dienen, so dass ein nachteiliger Effekt, wie z. B. eine schlechtere Reproduktion eines festen Bildes, namentlich das Erscheinen eines Randeffekts (edge effect) insbesondere in einer schwarz ausgefüllten Region auftritt. Das elektroleitfähige feine Pulver weist meist als eine zusätzliche Funktion die Eliminierung eines solch nachteiligen Effektes auf.
Die Elektroleitfähigkeit eines elektroleitfähigen feinen Pulvers per se ist vorzugsweise nicht größer als 10¹⁰ Ωcm, mehr bevorzugt nicht größer als 10⁹ Ωcm. Ein geeignetes elektroleitfähiges feines Pulver kann in Übereinstimmung mit der Art des Matrixharzes gewählt werden aus einer Vielzahl von elektroleitfähigen feinen Pulvern, welche eine Elektroleitfähigkeit in dem oben beschriebenen Rahmen aufweisen. Beispiele von elektroleitfähigen feinen Pulvern sind ein Metall, wie z. B. Gold, Silber oder Kupfer, Carbonschwarz, ein halbleitendes Oxid, wie z. B. Titanoxid oder Zinkoxid und ein gecoatetes Pulver, wie z. B. Titanoxid, Zinkoxid, Bariumsulfat, Aluminiumborat oder Natriumtitanat, welches mit einem Material gecoatet ist wie z. B. Zinnoxid, Carbonschwarz oder einem Metall. Carbonschwarz ist unter dem Gesichtspunkt der Stabilität in der Produktion, niedriger Kosten und der hohen Elektroleitfähigkeit bevorzugt. Der Typ an Carbonschwarz ist nicht limitiert und bekannte Typen können verwendet werden. Besonders bevorzugt ist ein Typ von Carbonschwarz, welches eine Kapazität zur Ölabsorption in einer Größenordnung von 50 bis 300 aufweist, gemessen unter Verwendung von Dibutylphthalat, und welches eine exzellente Stabilität in der Produktion aufweist. Der durchschnittliche Partikeldurchmesser ist vorzugsweise nicht größer als 0,1 μm und der primäre Partikeldurchmesser ist vorzugsweise nicht größer als 50 nm unter dem Gesichtspunkt der Dispersion.
Ein typisches Verfahren zum Ausbilden der oben genannten Schicht aus Harzcoating auf der Oberfläche eines Kerns umfasst die Verwendung einer Lösung zum Ausbilden einer Schicht aus Harzcoating (welche eine Matrixlösung enthält, Harzpartikel und ein elektroleitfähiges feines Pulver in einem Lösungsmittel). Bevorzugte Beispiele des Verfahrens sind ein Immersionsverfahren, in welchem ein Pulver aus einem Kernmaterial in einer Lösung aufgeschlämmt wird, um eine Coatingschicht auszubilden, ein Sprayverfahren, in welchem eine Lösung zum Ausbilden einer Schicht aus einem Coating auf die Oberfläche eines Kernmaterials aufgesprüht wird, ein Wirbel-Bett-(fluidized bed)Verfahren, in welchem eine Lösung zum Ausbilden einer gecoateten Schicht auf ein Kern- Pulver aufgesprüht wird, welches mit Hilfe von befeuchteter Luft geflutet wird und ein Knet-Coating-Verfahren, in welchem ein Kern-Pulver und eine Lösung zum Ausbilden einer Coatingschicht in einem Kneter vermischt werden und anschließend das Solvens entfernt wird. Das Knet-Coating-Verfahren ist besonders bevorzugt im Rahmen der vorliegenden Erfindung.
Ein Solvens, welches für die Lösung zum Ausbilden einer gecoateten Schicht verwendet werden soll, ist nicht besonders limitiert solange als das Solvens ein Matrixharz auflöst. Beispiele des Solvens sind aromatische Kohlenwasserstoffe, wie z. B. Toluol und Xylol, Ketone wie z. B. Aceton oder Methyl-Ethylketon, und Ether, wie z. B. Tetrahydrofuran und Dioxan.
Da Harzpartikel wünschenswerterweise in einem Zustand von Partikeln vorliegen, welche bereits in eine Lösung eingebracht worden sind, sind die Harzpartikel vorzugsweise substantiell unlöslich in dem Solvens. Da sie diese Unlöslichkeit besitzen, können die Harzpartikel in einem Zustand von primären Partikeln gehalten werden, ohne dass sie in die Schicht eines Harzcoatings aggregiert werden.
Wenn diese Harzpartikel einheitlich in einem Lösungsmittel dispergiert werden, können die Partikel einheitlich in der Schicht aus dem Harzcoating dispergiert werden, welches ausgebildet werden soll. Deswegen ist es bevorzugt, eine Lösung zum Ausbilden einer Coatingschicht herzustellen, in welcher die Harzpartikel einheitlich dispergiert sind. Durch die Verwendung einer solchen Lösung ist eine einheitliche Dispersion sehr leicht zu erzielen. Zum Beispiel kann ein einheitliche Dispersion nur erhalten werden, falls die gesamte Lösung gerührt wird.
Die durchschnittliche Filmdicke der Schicht aus dem Harzcoating, welche in der oben beschriebenen Art und Weise ausgebildet wird, liegt normalerweise in einer Größenordnung von 0,1 bis 10 μm, vorzugsweise in der Größenordnung von 0,2 bis 3 μm. Die durchschnittliche Filmdicke der Schicht aus dem Harzcoating kann leicht berechnet werden in Übereinstimmung mit der folgenden Gleichung, in welcher ρ_D das spezifische Gewicht des Kernmaterials für den Carrier, D der durchschnittliche Partikeldurchmesser des Kernmaterials für den Carrier, ρ_C das durchschnittliche spezifische Gewicht der ge coateten Harze, welche die Harzpartikel einschließen und W_C das Gesamtgewicht der gecoateten Harze sind.
Filmdicke (1) = [Gewicht der gecoateten Harze (einschließlich der Harzpartikel) bezogen auf einen Carrier/Oberflächenfläche bezogen auf einen Carrier] – durchschnittliches spezifisches Gewicht der gecoateten Harze = [4/3π·(D/2)³·ρ_D·W_C]/[4π(D/2)²] ÷ ρ_C = (1/6)·(D·ρ_D·W_C/ρ_C)
Der Kern (Kern für den Carrier), welcher in einem Carrier für einen Entwickler eines elektrostatisch latenten Bildes verwendet wird ist in der vorliegenden Erfindung nicht besonders limitiert, und Beispiele eines solchen Kerns sind magnetische Metalle, wie z. B. Eisen, Stahl, Nickel und Cobalt, magnetische Oxide, wie z. B. Ferrit oder Magnetit und Glasbeads. Jedoch unter dem Gesichtspunkt der Verwendung einer magnetischen Bürste ist es bevorzugt, dass der Carrier magnetisch ist. Der durchschnittliche Partikeldurchmesser des Kerns ist im Allgemeinen in der Größenordnung von 10 bis 150 μm, vorzugsweise in der Größenordnung von 30 bis 100 μm.
Der Carrier für den Entwickler eines elektrostatisch latenten Bildes in der vorliegenden Erfindung wird zusammen mit jeglicher Art von granularem Toner verwendet, um einen Entwickler eines elektrostatisch latenten Bildes auszubilden.
Ein farbgebendes Mittel und ein Binder des Harzes, welche den Toner konstituieren sind nicht besonders limitiert. Typische Beispiele von dem farbgebenden Mittel sind Carbonschwarz, Nigrosin, Anilinblau, Chalcoylblau, Chromgelb, Ultramarinblau, Dupont Öl Rot, Chinolingelb, Methylenblau-Chlorid, Phthalocyaninblau, Malachitgrün-Oxalat, Lampschwarz, Rosebengal, C.I. Pigment Red 48 : 1, C.I. Pigment Red 122, C.I. Pigment Red 57 : 1, C.I. Pigment Yellow 97, C.I. Pigment Yellow 12, C.I. Pigment Blue 15 : 1 und C.I. Pigment Blue 15 : 3.
Beispiele von den bindenden Harzen sind Homopolymere oder Copolymere, welche aus Styrolen hergestellt sind, wie z. B. Styrol und Chlorostyrol, aus Monoolefinen, wie z. B. Ethylen, Propylen, Butylen und Isopren, aus Vinylestern, wie z. B. Vinylacetat, Vinylpropionat, Vinylbenzoat und Vinylacetat, aus Estern von α-Methylen aliphatischen Monocarboxylsäuren, wie z. B. Methylacrylat, Ethylacrylat, Butylacrylat, Dodecylacrylat, Octy lacrylat, Phenylacrylat, Methylmethacrylat, Ethylmethacrylat, Butylmethacrylat und Dodecylmethacrylat, aus Vinylethern wie z. B. Vinylmethylether, Vinylethylether und Vinylbutylether, oder aus Vinylketonen, wie z. B. Vinylmethylketon, Vinylhexylketon und Vinylisopropenylketon. Typische Beispiele von den bindenden Harzen sind Polystyrole, Styrol/Alkylacrylat-Copolymere, Styrol/Alkylmethacrylat-Copolymere, Styrol/Acrylonitril-Copolymere, Styrol/Butadien-Copolymere, Styrol/Maleinanhydrid-Copolymere, Polyethylen und Polypropylen. Andere Beispiele schließen Polyester, Polyurethane, Epoxyharze, Siliconharze, Polyamide, modifizierte Harze, Paraffin und Wachs ein. Unter den obengenannten bindenden Harzen sind Polyester von besonderem Vorteil. So können beispielsweise lineare Polyesterharze polykondensierte Produkte umfassen, in welchen Bisphenol A und eine aromatische Polycarboxylsäure als primäre monomere Substanzen enthalten sind, bevorzugt verwendet werden.
Ein besonders bevorzugtes Harz ist eines, welches einen Erweichungspunkt von 90 bis 150°C aufweist, einen Glasübergangspunkt von 50 bis 70°C, ein numerisch gemitteltes Molekulargewicht von 2000 bis 6000, ein gewichtsgemitteltes Molekulargewicht von 8000 bis 150 000 und einen Säurewert von 5 bis 30 und einen Hydroxylwert von 5 bis 40.
Falls gewünscht können die obengenannten Tonerpartikel mit einem bekannten Zusatz, wie z. B. einem Agens, welches die Ladung kontrolliert oder einer Fixierungshilfe vermischt werden.
Durch die Verwendung der oben beschriebenen Carrier und Entwickler, kann ein Bild ausgebildet werden, wobei beispielsweise ein Apparat wie in 2 illustriert verwendet werden kann. In Übereinstimmung mit diesem Apparat wird ein Original 802 mit dem Licht eines Illuminators 801 bestrahlt. Das reflektierte Licht wird mit einer farbigen CCD 803 ausgelesen und an eine Bildprozessoreinheit 804 weitergegeben, welche das Licht in drei Farben von Y, M und C auftrennt. Jede Farbe wird von einem Halbleiterlaser 805 bildverarbeitet und in der Form von Lichtsignalen nacheinander ausgegeben, wobei der Winkel zwischen den am nächsten liegenden Pixeln für jede der Farben variiert. Die ausgegebenen Lichtsignale werden durch ein optisches System 806 auf einen Photorezeptor 808 übertragen, welche elektrisch mit Hilfe einer Aufladungseinheit 807 aufgeladen wird, um dabei ein elektrostatisch latentes Bild in einer solchen Art und Weise aus zubilden, dass eine Bildregion ein niedrigeres Potenzial aufweist. Die entwickelten Einheiten 809–812 sind mit Entwicklern A, B, C und D befüllt, welche elektrostatisch geladen sind und Farbtoner und Carrier umfassen, welche gemäß den in dieser Anwendung bereits beschriebenen Verfahren hergestellt wurden. Die Entwicklung wird durch Anziehen der Farbtoner auf dem Photorezeptor mit Hilfe einer elektrostatischen Kraft durch Anwenden von Entwicklungs-Biasspannung durchgeführt.

Die Toner werden – eine Farbe nach der anderen – nach der Entwicklung auf ein Papier 814 übertragen, welches mit Hilfe einer elektrostatischen Kraft dazu gebracht wird, an eine Transfertrommel 813 anzuhaften, wobei das elektrische Feld, welches durch ein Transfercorotron 815 bereitgestellt wird, verwendet wird. Diese Prozedur wird dreimal in der Reihenfolge von Y, M und C wiederholt, um auf dem transferierten Papier ein farbiges Tonerbild auszubilden, welches eine Überlagerung von drei Farben umfasst, worauf die thermale Fixierung unter der Verwendung der fixierenden Einheit 816 erfolgt, um ein Farbbild auszubilden. Herstellung der Carrier Beispiel 1 Carrier A

	Gewichtsanteile
Ferritpartikel (Zn-Cu-Ferrit; durchschnittlicher Partikeldurchmesser: 50 μm)	100
Toluol	14
Styrol/Methylmethacrylat-Copolymer (Verhältnis der Copolymerisierung:; 20 : 80, Molekulargewicht: 50 000) (kritische Oberflächenspannung: 35 dyn/cm)	1,5
Carbonschwarz (durchschnittlicher Partikeldurchmesser: 25 nm; DBP-Wert 71; Widerstand: nicht größer als 10⁰ Ωcm; "R330" von Cabot Company)	0,15
Partikel aus Phenolharz durchschnittlicher Partikeldurchmesser: 0,5 μm; unlöslich in Toluol)	0,3

Alle der oben identifizierten Ingredienzien mit Ausnahme der Ferritpartikel wurden unter Verwendung eines Rührers für 10 Minuten dispergiert, um eine Lösung zum Ausbilden einer Coatingschicht herzustellen.

Die Lösung zum Ausbilden der Coatingschicht und der Ferritpartikel wurde in einem Kneter ausgestattet mit einem Vakuumentlüfter eingebracht. Der Inhalt wurde für 30 Minuten bei einer Temperatur von 60°C gerührt, um anschließend das Toluol unter einem vermindertem Druck abzudestillieren und dadurch einen Carrier auszubilden, der eine Schicht aus Harzcoating aufweist. Auf diese Weise wurde ein Carrier erhalten (es sollte festgehalten werden, dass Carbonschwarz in dem Styrol/Methylmethacrylat-Copolymer als einem Carrierharz mit Toluol unter Verwendung einer Sandmühle dispergiert worden war). Die durchschnittliche Dicke der Schicht aus dem Harzcoating betrug 0,7 μm. Beispiel 2 Carrier B

	Gewichtsanteile
Ferritpartikel (Zn-Cu-Ferrit; durchschnittlicher Partikeldurchmesser: 50 μm)	100
Toluol	14
Styrol/Methylmethacrylat-Copolymer (Verhältnis der Copolymerisierung: 20 : 80, Molekulargewicht: 50 000) (kritische Oberflächenspannung: 35 dyn/cm)	1,0
Perfluorooctylethylacrylat/Methylmethacrylat-Copolymer (Copolymerisierungsverhältnis; 50 : 50, Molekulargewicht; 50 000) (kritische Oberflächenspannung: 24 dyn/cm)	0,8
elektroleitfähiges Pulver [BaSO₄] (durchschnittliche Partikeldurchmesser: 0,2 μm; Widerstand: 5 bis 30 Ωcm; "Pastran" Typ IV von Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd.)	0,4
Partikel von quervernetztem Nylonharz (durchschnittlicher Partikeldurchmesser: 0,3 μm; unlöslich in Toluol)	0,2

Alle der oben beschriebenen Ingredienzien mit Ausnahme der Ferritpartikel wurden unter Verwendung eines Homomixers für 10 Minuten dispergiert, um eine Lösung zum Ausbilden einer gecoateten Schicht herzustellen. Die Lösung und die Ferritpartikel wurden in ein Knetwerk eingebracht, welches mit einem Vakuumentlüfter ausgestattet war.

Die Inhalte wurden für 30 Minuten bei 60°C gerührt, um das Toluol anschließend unter einem verminderten Druck abzudestillieren und dadurch einen Carrier auszubilden, welche eine Schicht aus Harzcoating aufwies. Auf diese Art und Weise wurde ein Carrier erhalten (es muss festgehalten werden, dass das elektroleitfähige Pulver in dem Styrol/Methylmethacrylat-Copolymer und dem Perfluorooctylethylacrylat/Methylmethacrylat-Copolymer als Carrierharze mit Toluol unter Verwendung einer Sandmühle dispergiert worden war). Die durchschnittliche Dicke der Schicht aus dem Harzcoating betrug 0,6 μm. Beispiel 3 Carrier C

	Gewichtsanteile
Ferritpartikel (Zn-Cu-Ferrit; durchschnittlicher Partikeldurchmesser: 45 μm)	100
Toluol	14
Perfluorooctylethylacrylat/Methylmethacrylat-Copolymer (Copolymerisierungsverhältnis: 50 : 50, molekulares Gewicht: 50 000) (kritische Oberflächenspannung: 24 dyn/cm)	1,7
elektroleitfähiges Pulver [SnO₂] (durchschnittlicher Partikeldurchmesser: 20 nm; Widerstand: 10⁶ bis 10⁸ Ωcm; "S-1" von Mitsubishi Material Corp.)	0,6
Partikel aus quervernetztem Methylmethacrylatharz (durchschnittlicher Partikeldurchmesser: 0,3 μm; unlöslich in Toluol)	0,3

Alle der oben identifizierten Ingredienzien mit Ausnahme der Ferritpartikel wurden unter Verwendung eines Rührers für 10 Minuten dispergiert, um eine Lösung zum Ausbilden einer Coatingschicht herzustellen. Die Lösung und die Ferritpartikel wurden in einem Knetwerk, welches mit einem Vakuumentlüfter ausgestattet war, eingebracht. Der Inhalt wurde für 30 Minuten bei 60°C gerührt, um anschließend das Toluol unter vermindertem Druck abzudestillieren und dabei einen Carrier auszubilden, welcher eine Schicht aus Harzcoating aufwies. Auf diese Art und Weise wurde ein Carrier erhalten (es muss festgehalten werden, dass das Zinnoxid in dem Styrol/Methylmethacrylat-Copolymer und dem Perfluorooctylethylacrylat/Methylmethacrylat-Copolymer als Carrierharze mit To-luol unter der Verwendung einer Sandmühle dispergiert worden war). Die durchschnittliche Dicke der Schicht aus dem Harzcoating betrug 0,6 μm. Beispiel 4 Carrier D

	Gewichtsanteile
Ferritpartikel (Zn-Cu-Ferrit; durchschnittlicher Partikeldurchmesser: 45 μm)	100
Toluol	14
Perfluorooctylethylacrylat/Methylmethacrylat-Copolymer (Copolymerisierungsverhältnis: 50 : 50, molekulares Gewicht: 50 000) (kritische Oberflächenspannung: 24 dyn/cm)	1,6
Carbonschwarz (durchschnittlicher Partikeldurchmesser: 30 nm; DBP-Wert 174; Widerstand: nicht größer als 10⁰ Ωcm; "VXC-72" von Cabot Company)	0,12
Partikel aus quervernetztem Methylmethacrylatharz (durchschnittlicher Partikeldurchmesser: 0,3 μm; unlöslich in Toluol)	0,3

Alle der oben identifizierten Ingredienzien mit Ausnahme der Ferritpartikel wurden unter Verwendung eines Rührers für 10 Minuten dispergiert, um eine Lösung zum Ausbilden einer Coatingschicht herzustellen. Die Lösung und die Ferritpartikel wurden in einem Knetwerk platziert, welches mit einem Vakuumentlüfter ausgestattet war. Die Inhalte wurden für 30 Minuten bei 60°C gerührt, um anschließend das Toluol unter vermindertem Druck abzudestillieren und dabei einen Carrier auszubilden, welcher eine Schicht aus Harzcoating aufwies. Auf diese Art und Weise wurde ein Carrier erhalten (es muss festgehalten werden, dass das Carbonschwarz in dem Petfluorooctylethylacrylat/Methylmethacrylat-Copolymer als einem Carrierharz mit Toluol unter der Verwendung einer Sandmühle dispergiert worden war). Die durchschnittliche Dicke der Schicht aus dem Harzcoating betrug 0,6 μm.
Vergleichsbeispiel 1 (ohne Harzpartikel)
Carrier E
Die Prozedur von Beispiel 1 wurde wiederholt, um einen Carrier zu erhalten, mit der Ausnahme, dass die Partikel des Phenolharzes nicht verwendet wurden. Die durchschnittliche Dicke der Harzcoatingschicht betrug 0,6 μm.
Vergleichsbeispiel 2 (ohne Partikel aus elektroleitfähigem Pulver)
Carrier F

Die Prozedur von Beispiel 4 wurde wiederholt, um einen Carrier zu erhalten, mit der Ausnahme, dass das Carbonschwarz nicht verwendet wurde. Die durchschnittliche Dicke der Schicht aus dem Harzcoating betrug 0,6 μm. Vergleichsbeispiel 3 (ohne Harzpartikel und elektroleitfähiges Pulver) Carrier G

	Gewichtsanteile
Ferritpartikel (Zn-Cu-Ferrit; durchschnittlicher Partikeldurchmesser: 45 μm)	100
Toluol	14
Perfluorooctylethylacrylat/Methylmethacrylat-Copolymer (Copolymerisierungsverhältnis: 50 : 50, molekulares Gewicht: 50 000) (kritische Oberflächenspannung: 24 dyn/cm)	0,8
Copolymer aus Methylmethacrylat und Dimethylaminoethylmethacrylat (Copolymerisationsverhältnis: 80 : 20, Molekulargewicht: 50 000, kritische Oberflächenspannung: 42 dyn/cm)	1,5

Alle der oben identifizierten Ingredienzien mit der Ausnahme der Ferritpartikel wurden in einem Rührer für 10 Minuten dispergiert, um eine Lösung zum Ausbilden einer Coatingschicht herzustellen. Die Lösung und die Ferritpartikel wurden in einem Knetwerk platziert, welches mit einem Vakuumentlüfter ausgestattet war. Der Inhalt wurde für 30 Minuten bei 60°C gerührt, um anschließend das Toluol unter einem verminderten Druck abzudestillieren und dadurch einen Carrier auszubilden, welcher eine Schicht aus einem Harzcoating aufwies. In dieser Art und Weise wurde ein Carrier erhalten. Die durchschnittliche Dicke der Schicht aus dem Harzcoating betrug 0,8 μm. Vergleichsbeispiel 4 (in Übereinstimmung mit der Technik, welche durch die japanische Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift (JP-A) Nr. 1-05,264 offenbart wurde, welche zwei Harze einsetzt, jedoch keine dispergierten Harzpartikel in einer Schicht aus Harzcoating) Carrier H Carrier D

	Gewichtsanteile
Ferritpartikel (Zn-Cu-Ferrit; durchschnittlicher Partikeldurchmesser: 45 μm)	100
Toluol	14
Perfluorooctylethylacrylat/Methylmethacrylat-Copolymer (Copolymerisierungsverhältnis: 50 : 50, molekulares Gewicht: 50 000) (kritische Oberflächenspannung: 24 dyn/cm)	1,6
Carbonschwarz ("VXC-72" von Cabot Company)	0,12
Partikel aus nicht-quervernetztem Melaminharz	0,3

Alle der oben identifizierten Ingredienzien mit Ausnahme der Ferritpartikel wurden in einem Rührer für 10 Minuten dispergiert, um eine Lösung zum Ausbilden einer Coatingschicht herzustellen. Die Lösung und die Ferritpartikel wurden in einem Knetwerk platziert, welches mit einem Vakuumentlüfter ausgestattet war. Der Inhalt wurde für 30 Minuten bei 60°C gerührt, um anschließend das Toluol unter vermindertem Druck abzudestillieren. Anschließend wurde der Inhalt weiter für 60 Minuten bei 150°C gerührt, um dabei einen Carrier auszubilden, welcher eine Schicht aus Harzcoating aufwies, die ein thermal quervernetztes Melaminharz enthielt, so dass ein Carrier erhalten wurde (es muss festgestellt werden, dass das Carbonschwarz in dem Perfluorooctylethylacrylat/Methylmethacrylat-Copolymer als einem Carrierharz mit Toluol unter der Verwendung einer Sandmühle dispergiert worden war). Die durchschnittliche Dicke der Schicht aus dem Harzcoating betrug 0,7 μm. Die Coatingschicht wies eine zwei-schichtige Konstruktion auf, wobei eine Schicht in konsekutiver Art und Weise mit der anderen überlagert worden war.
Herstellung der Entwickler
Acht Entwickler wurden durch Vermischen von 100 Gewichtsanteilen von jedem der Carrier, welche jeweils in den Beispielen 1–4 und in den vergleichenden Beispielen 1–4 hergestellt worden waren, mit 6 Gewichtsanteilen von Toner hergestellt. Diese Entwickler wurden als Entwickler 1–8 bezeichnet (die Entwickler 5–8 wurden für Vergleichszwecke untersucht).

Der Toner, welcher für die Herstellung der Entwickler verwendet wurde, war ein magentafarbener Toner (Toner A), welcher einen Partikeldurchmesser von 8 μm aufwies und in der folgenden Art und Weise hergestellt wurde. Toner A

	Gew.-%
lineares Polyesterharz (ein lineares Polyester erhalten aus Terephthalsäure/einem Addukt von Bisphenol A und Ethylenoxid/Cyclohexandimethanol; Tg = 62°C; Mn = 4 000; Mw = 35 000; Säurewert = 12; Hydroxylwert = 25)	100
magentafarbenes Pigment (C.I. Pigment Red 57	3

Die oben identifizierten Ingredienzien wurden in einem Extruder gemischt und anschließend mit Hilfe einer Jetmühle pulverisiert. Das resultierende Pulver wurde mit einer Sortiermaschine (classifier) unter Verwendung von Windskraft behandelt, um Partikel aus magentafarbenem Toner von d₅₀ = 8 μm zu erhalten. Die magentafarbenen Tonerpartikel wurden mit 0,4 Gew.-% an Silica ("R972" von Nippon Aerosil Co., Ltd.) vermischt mit Hilfe eines Henschel Mixers, um den magentafarbenen Toner (Toner A) zu erhalten.
Ausbildung von Bildern und Bewertung der Bilder
Unter Verwendung dieser Entwickler wurden 10 000 Kopien mit Hilfe einer Kopiermaschine für elektrostatische Photografie ("A-Color 630" von Fuji Xerox Co., Ltd.) in einer Umgebung von moderater Temperatur und Luftfeuchtigkeit (22°C, 55% Luftfeuchtigkeit) erstellt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.
In Tabelle 1 zeigen die Mengen der Ladung Werte, welche durch Bildanalyse gemäß CSG (Ladungsspektroskopie) erhalten wurden.
Grauschleier wurde durch visuelle Inspektion bewertet. Die römische Ziffer I zeigt dass kein Grauschleier beobachtet wurde; II zeigt, dass Grauschleier in geringem Ausmaß beobachtet wurde; III zeigt dass Grauschleier in hohem Ausmaß beobachtet wurde.
Die Entwickler 1–4, welche die Carrier der Beispiele verwendeten, lieferten allgemein stabilisierte Bilder, welche frei von solchen Defekten wie z. B. Fluktuation in der Bilddichte und Grauschleier im Hintergrund waren. Messungen wurden für die Mengen der Ladung in dem anfänglichen Stadium durchgeführt, in dem Stadium nach der Durchführung von 3000 Kopien und in dem Stadium nach der Durchführung von 10 000 Kopien.
Auf der anderen Seite verursachten die Entwickler 5–8, welche die Carrier der Vergleichsbeispiele 1–4 verwendeten graduelle Minderung in der Menge der elektrostatischen Ladung in einem solchen Ausmaß, dass Grauschleier im Hintergrund beobachtet wurde. Flecken aufgrund dieser Toner wurden im Inneren der Kopiermaschine beobachtet.
Darüber hinaus führten die Entwickler 6 bis 7, welche die Carrier der Vergleichsbeispiele 2 bzw. 3 verwendeten, einen sichtlichen "edge effect" zutage.
Bewertung der Leistung durch Verwendung eines anderen Toners
Herstellung der Entwickler
Vier Entwickler wurden durch Vermischen von 100 Gewichtsanteilen von jedem der Carrier, welche jeweils in den Beispielen 1–4 hergestellt wurden mit 6 Gewichtsanteilen an Toner hergestellt. Diese Entwickler wurden als Entwickler 9–12 bezeichnet.

Der Toner, welcher für die Herstellung der Entwickler verwendet wurde, war ein schwarzer Toner (Toner B) welcher einen Partikeldurchmesser von 9 μm aufwies und in der folgenden Art und Weise hergestellt wurde. Toner B

	Gew.-%
lineares Polyesterharz (ein linearer Polyester erhalten aus Terephthalsäure/Bisphenol A Ethylenoxidaddukt/Cyclohexandimethanol; Tg = 62°C; Mn = 4 000; Mw = 35 000; Säurewert = 12; Hydroxylwert = 25)	100
Carbonschwarz ("Morgal L" von Cabot Company)	6

Die oben identifizierten Ingredienzien wurden in einem Extruder gemischt und anschließend mit Hilfe einer Mühle zum Mahlen von klebrigem Pulver pulverisiert. Das resultierende Pulver wurde mit einer Sortiermaschine (classifier) unter Verwendung von Windskraft behandelt, um Partikel aus magentafarbenem Toner von d₅₀ = 9 μm zu erhalten. Die magentafarbenen Tonerpartikel wurden mit 0,4 Gew.-% an Silica ("R972" von Nippon Aerosil Co., Ltd.) mit Hilfe eines Henschel Mixers vermischt, um den magentafarbenen Toner (Toner B) zu erhalten.
Ausbildung von Bildern und Bewertung der Bilder
Unter Verwendung dieser Entwickler wurden 10 000 Kopien mit Hilfe einer Kopiermaschine für elektrostatische Photografie ("A-Color 630" von Fuji Xerox Co., Ltd.) in einer Umgebung von moderater Temperatur und Luftfeuchtigkeit (22°C, 55% Luftfeuchtigkeit) erstellt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt.
Die Entwickler 9–12 gemäß der vorliegenden Erfindung zeigten im Allgemeinen stabilisierte Bilder, welche frei von solchen Defekten wie z. B. Fluktuation in der Bilddichte und dem Grauschleier im Hintergrund waren. Messungen der Mengen der Ladung wurden im anfänglichen Stadium, in dem Stadium nach Durchführung von 3000 Kopien und in dem Stadium nach Durchführung von 10 000 Kopien durchgeführt. Die erhaltenen Bilder waren frei von "edge effect" und waren scharf.
Wie oben dargelegt, stellt die vorliegende Erfindung einen Carrier für einen Entwickler eines elektrostatisch latenten Bildes zur Verfügung, wobei der Carrier exzellent hinsichtlich seiner Fähigkeit ist, eine geeignete und stabile Ladungscharakteristik auf den Toner zu übertragen. Der Carrier hat eine Struktur, welche beständig genug ist, diese Fähigkeit über einen langen Zeitraum beizubehalten, so dass die Struktur über einen langen Zeitraum verhindern kann, dass der Toner auf der Carrieroberfläche anhaftet. Dementsprechend können ein System, welches einen Entwickler, der den oben genannten Carrier verwendet, umfasst, ein bildgebendes Verfahren, welches den Entwickler verwendet, und ein bildgebender Apparat, welcher den Entwickler verwendet, die Fähigkeit bewahren, ein elektrostatisch photografisches Bild zu erzeugen, welches sich durch einen solchen Vorteil auszeichnet wie die exzellenten Reproduktion von Rastern über einen langen Zeitraum.
Darüber hinaus kann das oben beschriebene Verfahren zur Herstellung des Carriers für einen Entwickler eines elektrostatisch latenten Bildes gemäß der vorliegenden Erfindung die einfache Herstellung von bevorzugten Typen von Carriern zur Verfügung stellen.

Claims

Einen Carrier für einen Entwickler eines elektrostatisch latenten Bildes, wobei besagter Carrier einen Kern umfasst, welche mit einer Schicht aus Harzcoating überzogen ist, welche Harzpartikel und ein elektroleitfähiges feines Pulver in der Form einer Dispersion in einem Matrixharz enthält, charakterisiert dadurch, dass besagte Harzpartikel aus einem quervernetzten Harz bestehen.
Der Carrier gemäß Anspruch 1, worin die Harzpartikel einen durchschnittlichen Partikeldurchmesser in der Größenordnung von 0,1 bis 2 μm aufweisen.
Der Carrier gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, worin in der Partikelgrößenverteilung der Harzpartikel der Anteil der Partikel, welche einen Partikeldurchmesser von nicht mehr als 1/2 × d₅₀ aufweisen, nicht größer als 20 Prozent an numerischem Anteil ist und der Anteil von Partikeln, welche einen Partikeldurchmesser von nicht weniger als 2 × d₅₀ aufweisen, nicht größer als 20 Prozent an numerischem Anteil ist, wobei d₅₀ als der numerische durchschnittliche Partikeldurchmesser definiert ist.
Der Carrier gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, worin die durchschnittliche Dicke der Schicht aus Harzcoating in der Größenordnung von 0,1 bis 10 μm liegt.
Der Carrier gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, worin der durchschnittliche Partikeldurchmesser der Harzpartikel nicht größer als 1 ist, wobei die durchschnittliche Dicke der Harzcoatingschicht als 1 gegeben ist.
Der Carrier gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Harzpartikel aus einem Stickstoff enthaltendem Harz bestehen.
Der Carrier gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6, worin das elektroleitfähige feine Pulver einen elektrischen Widerstand von nicht mehr als 10¹⁰ Ωcm aufweist.
Der Carrier gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 7, worin das Matrixharz eine kritische Oberflächenspannung von nicht mehr als 35 dyn/cm aufweist.
Der Carrier gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 8, worin der durchschnittliche Durchmesser des Kerns in der Größenordnung von 10 bis 150 μm liegt.
Der Carrier gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 9, worin die Harzpartikel aus zumindest einem in der Hitze härtenden Harz bestehen, welches ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Phenolharzen und Aminoharzen.
Der Carrier gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 10, worin das Matrixharz aus zumindest einem Harz besteht, welches ausgewählt ist aus der Gruppe die besteht aus: Polyolefinharzen, Polyvinylharzen, Polyvinylidenharzen, Vinylchlorid/Vinylacetat-Copolymeren, Styrol/Acrylsäure-Copolymeren, direkten Siliconharzen, welche Organo-Siloxan-Verbrückungen oder modifizierte Produkte davon enthalten, Fluor enthaltenden Harzen, Polyestern, Polyurethanharzen, Polycarbonatharzen, Phenolharzen, Aminoharzen und Epoxyharzen.
Ein Verfahren zum Herstellen eines Carriers gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 11, umfassend die Schritte von Herstellen einer Coatinglösung zum Ausbilden einer Schicht aus Harzcoating, worin die Coatinglösung Harzpartikel in einem Zustand dispergiert in einer Lösung enthält, durch Platzieren eines Matrixharzes, von Harzpartikeln und einem elektroleitfähigen feinen Pulver in der Lösung, welche zumindest das Matrixharz auflösen kann, jedoch nicht die Harzpartikel auflösen kann, Anwenden der Lösung auf den Kern und Entfernung des Lösungsmittels.
Das Verfahren gemäß Anspruch 12, worin die Coatinglösung zum Ausbilden einer Schicht aus Harzcoating, welche das elektroleitfähige feine Pulver enthält, ebenso in dem Lösungsmittel dispergiert ist.
Ein Entwickler eines elektrostatischen latenten Bildes, wobei besagter Entwickler einen Carrier umfasst gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 11 und einen Toner.
Der Entwickler gemäß dem Anspruch 14, worin ein linearer Polyester enthalten ist als ein Binder-Harz für den Toner.
Ein bildgebendes Verfahren zum Entwickeln eines elektrostatisch latenten Bildes auf einer Einheit, welche ein elektrostatisch latentes Bild trägt, unter Verwendung einer Schicht aus einem Entwickler, der einen Toner enthält und einen Carrier gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 11 auf einer Einheit, welche den Entwickler trägt.