DE69823151T2

DE69823151T2 - Toner und Bildherstellungsverfahren unter Verwendung des Toners

Info

Publication number: DE69823151T2
Application number: DE69823151T
Authority: DE
Inventors: Akira Ohta-ku Hashimoto; Satoshi Ohta-ku Yoshida; Manabu Ohta-ku Ohno; Yasukazu Ohta-ku Ayaki; Satoshi Ohta-ku Handa; Keiji Ohta-ku Komoto
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-12-27
Filing date: 1998-12-24
Publication date: 2005-04-14
Anticipated expiration: 2018-12-25
Also published as: DE69823151D1; EP0926563A1; EP0926563B1; JP3969873B2; US6177223B1; JPH11249334A; US6337169B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Toner zur Verwendung bei einem Aufzeichnungsverfahren oder einem Bildgebungsverfahren, wie etwa der Elektrofotografie, dem elektrostatischen Aufzeichnen, dem magnetischen Aufzeichnen oder dem Tonersprühstrahlverfahren, und auch ein Bildgebungsverfahren, das den Toner verwendet. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf einen Toner zur Verwendung in einem Bildaufzeichnungsapparat, was anwendbar ist auf ein Kopiergerät, einen Drucker, ein Faxgerät, einen Kurvenschreiber beziehungsweise Plotter und so weiter, sowie ein Bildgebungsverfahren, das den Toner verwendet.
Bislang ist eine große Zahl von elektrofotografischen Verfahren bekannt, diejenigen eingeschlossen, die in den US-Patenten 2,297,691; 3,666,363 und 4,071,361 offenbart sind. Bei diesen Verfahren wird im Allgemeinen auf verschiedene Weise ein elektrostatisches, latentes Bild auf einem lichtempfindlichen Element, das ein fotoleitfähiges Material umfasst, erzeugt, dann das latente Bild mit einem Toner entwickelt und schließlich das sich ergebende Tonerbild über oder wahlweise auch nicht über ein zwischengeschaltetes Übertragungselement auf ein Übertragungs(empfangs)material, wie etwa Papier und so weiter, wie gewünscht übertragen und mittels Erwärmen, mittels Druck oder mittels Erwärmen und Druck oder mittels Lösungsmitteldampf fixiert, um eine Kopie oder einen Druck zu erhalten, der ein fixiertes Tonerbild trägt. Ein Teil des Toners, der auf dem lichtempfindlichen Element verbleibt, ohne übertragen zu werden, wird auf verschiedene Weise weggeputzt, und die vorstehend erwähnten Schritte werden für den nachfolgenden Bildgebungszyklus wiederholt.
Ein Beispiel für ein übliches Verfahren zum Erzeugen eines Vollfarbbildes wird nun beschrieben. Ein lichtempfindliches Element (das ein elektrostatisches Bild tragende Element) in der Form einer Trommel wird mittels einer Primäraufladevorrichtung aufgeladen und dann mit Laserlicht, das durch ein Bildsignal für Magentarot, das anhand eines Originals erhalten wird, moduliert wird, einer dem Bild entsprechenden Belichtung unterzogen, um so ein elektrostatisches Bild auf der lichtempfindlichen Trommel zu erzeugen, das dann mit einem Toner für Magentarot entwickelt wird, der in einer Entwicklungsvorrichtung für Magentarot enthalten ist, um ein magentarotes Tonerbild zu erzeugen. Danach wird das Tonerbild für Magentarot, das auf der lichtempfindlichen Trommel gezeugt wurde, direkt oder indirekt auf ein Übertragungsmaterial unter der Wirkung einer Übertragungsaufladevorrichtung übertragen.
Nach dem vorstehend erwähnten Entwickeln eines elektrostatischen Bildes wird die lichtempfindliche Trommel durch eine Entladeeinrichtung von den Ladungen befreit und mittels einer Reinigungseinrichtung gesäubert, um so für einen nachfolgenden, ein cyanblaues Farbbild erzeugenden Zyklus vorbereitet zu werden, der wiederum das Aufladen mittels der Primäraufladeeinrichtung beinhaltet sowie das Erzeugen eines Bildes mittels des Toners für Cyanblau und das Übertragen des Tonerbildes für Cyanblau auf das Übertragungsmaterial, das bereits das Tonerbild für Magentarot, das bereits dorthin übertragen worden ist, trägt, gefolgt des Weiteren von einem Zyklus zum Erzeugen eines gelben Bildes und eines Zyklus zum Erzeugen eines schwarzen Bildes, um so das Übertragungsmaterial mit Vierfarbtonerbildern darauf zu versehen. Dann wird das Übertragungsmaterial, das die Vierfarbtonerbilder trägt, einer Fixierung unter Anwendung von Hitze und Druck unterzogen, wodurch ein Vollfarbbild erzeugt wird.
In jüngster Vergangenheit wurde ein derartiger Bilderzeugungsapparat, der ein Bilderzeugungsverfahren durchführt, wie es vorstehend beschrieben ist, nicht nur als Geschäftskopierer dazu verwendet, einfach ein Original wiederzugeben, sondern auch als Druckvorrichtung, typischerweise als Laserstrahldruckvorrichtung (LBP), für Computerausgaben und als Arbeitsplatzkopierer (PC) für Einzelanwender.
Zusätzlich zu derartigen Gebrauchszwecken, wie sie repräsentativ durch einen Laserstrahldrucker erfüllt werden, ist auch die Anwendung des grundlegenden Bildgebungsmechanismusses bei einem Faxgerät für Normalpapier weit verbreitet.
Für derartige Zwecke wurde es erforderlich, dass das bilderzeugende Gerät in Bezug auf die Größe und das Gewicht kleiner wird und höheren Ansprüchen in Bezug auf Geschwindigkeit, Qualität und Zuverlässigkeit genügt. Dementsprechend wurde dazu übergegangen, derartige Geräte in verschiedener Hinsicht aus einfacheren Elementen zusammenzusetzen. Als Ergebnis davon wurde es erforderlich, dass der dazu verwendete Toner auch höhere Leistungen zeigt. Des Weiteren wurde entsprechend den verschiedenen Bedürfnissen fürs Kopieren und Drucken ein stärkerer Bedarf fürs Erzeugen von Farbbildern geweckt, und es sind eine höhere Bildqualität und eine höhere Auflösung erforderlich, um ein Farbbildoriginal exakt wiederzugeben. Auch gibt es eine steigende Nachfrage nach einem Bildgebungssystem, das das Erzeugen Bildblattes zulässt, das Bilder auf beiden Seiten aufweist.
Um der Nachfrage nach einem Toner zu entsprechen, der bei einem derartigen Farbbildgebungsverfahren verwendet wird, muss der jeweilige Farbtoner ein hervorragendes Schmelzvermögen und eine entsprechende Farbmischungscharakteristik beim Erwärmen unter Anwendung von Druck zeigen. Für diesen Zweck ist es bevorzugt, einen Toner zu verwenden, der einen niedrigen Erweichungspunkt und eine Schmelzviskosität, die scharf auf einen niedrigen Wert unterhalb einer vorgeschriebenen Temperatur abfällt (das heißt, dass er in hohem Maße eine scharfe Schmelzcharakteristik zeigt), aufweist. Durch Verwendung eines derartigen Toners ist es möglich, eine Farbkopie bereitzustellen, die einen breiteren Bereich der Farbwiedergabefähigkeit abdeckt und die Originaltreue aufweist.
Jedoch hat ein derartiger Farbtoner mit einem hochgradig scharfen Schmelzverhalten im Allgemeinen eine hohe Affinität zu einer Fixierwalze und neigt dazu, zum Zeitpunkt der Fixierung Abschmutzen auf die Fixierwalze zu verursachen.
Insbesondere im Falle einer Fixiervorrichtung für ein Gerät zur Farbbildgebung wird eine Vielzahl von Tonerschichten, welche diejenigen eines Toners für Magentarot, eines Toners für Cyanblau, eines Toners für Gelb und eines Toners für Schwarz beinhalten, auf einem Übertragungsempfangsmaterial gebildet, so dass leicht Abschmutzen als Ergebnis einer erhöhten Dicke der Tonerschicht verursacht wird.
Bislang war es Praxis, um das Anhaften eines Toners an die Oberfläche einer Fixierwalze zu verhindern, die Walzenoberfläche aus einem Material, wie etwa einem Siliconkautschuk oder einem fluorhaltigen Harz, das ein hervorra gendes Trennvermögen gegenüber einem Toner zeigt, aufzubauen und die Walzenoberfläche mit einem Film aus einer Flüssigkeit zu beschichten, die ein hohes Trennvermögen zeigt, wie etwa ein Siliconöl oder ein fluorhaltiges Öl, um das Abschmutzen und die Verschlechterung der Walzenoberfläche zu verhindern. Obwohl jedoch eine derartige Maßnahme sehr effektiv ist, um das Abschmutzen des Toners zu verhindern, bedarf sie einer Ausrüstung, um die das Abschmutzen verhindernde Flüssigkeit zu liefern, und sie kompliziert die Fixiervorrichtung. Des Weiteren führt das Aufbringen des Öls leicht dazu, ein Ablösen der Schichten, welche die Fixierwalze ausmachen, voneinander hervorzurufen, was zu einer kürzeren Lebensdauer der Fixierwalze führt.
Dementsprechend wurde, beruhend auf einem Konzept, das nicht eine Vorrichtung verwendet, die Siliconöl nachliefert, sondern eine bei Erwärmen unter Druck aus den Tonerteilchen austretende Flüssigkeit, die das Abschmutzen verhindert, bereitstellt, vorgeschlagen, ein Trennmittel, wie etwa ein niedermolekulares Polyethylen oder ein niedermolekulares Polypropylen, in die Tonerteilchen einzubauen.
Beispielsweise wurde der Einbau eines Wachses in Tonerteilchen in den japanischen Patentschriften (JP-B) 52-3304, JP-B 52-3305 und der japanischen Offenlegungsschrift (JP-A) 57-52574 offenbart.
Des Weiteren wurde der Einbau eines Wachses in Tonerteilchen auch in den japanischen Offenlegungsschriften JP-A 3-50559, JP-A 2-79860, JP-A 1-109359, JP-A 62-14166, JP-A 61-273554, JP-A 61-94062, JP-A 61-138259, JP-A 60-252361, JP-A 60-252360 und JP-A 60-217366 offenbart.
Wachs wurde verwendet, um verbesserte charakteristische Antiabschmutzungsmerkmale des Toners bei niedriger oder hoher Temperatur und auch eine verbesserte Fixierbarkeit bei niedriger Temperatur bereitzustellen. Auf der anderen Seite zeigt der sich ergebende Toner leicht eine verschlechterte Antiblockiereigenschaft oder eine verschlechterte Leistung beim Entwickeln, und zwar auf Grund des Wanderns des Waches zur Oberfläche der Tonerteilchen, wenn diese der Hitze auf Grund eines Anstiegs der Temperatur in einem Kopiergerät ausgesetzt werden, oder auf Grund eines zeitlich langen Stehenlassens des Toners.
Für derartige Probleme hat man sich viel von der Entwicklung eines neuen Toners versprochen.
Um derartigen Erwartungen Genüge zu tun, wurde ein Toner vorgeschlagen, der durch ein Suspensionspolymerisationsverfahren erhalten wird (JP-B 36-10231). Bei diesem Suspensionspolymerisationsverfahren wird eine Monomerzusammensetzung durch gleichförmiges Mischen (das heißt, durch Lösen oder Dispergieren) eines polymerisierbaren Monomers und eines Färbemittels sowie wahlweise eines Polymerisationsinitiators, eines Quervernetzungsmittels, eines Ladungssteuermittels und anderer Zusatzstoffe hergestellt, und die Monomerzusammensetzung in einem wässrigen Medium, das einen Dispersionsstabilisator enthält, unter Wirkung einer geeigneten Rühreinrichtung dispergiert und anschließend der Polymerisation unterzogen, wodurch Tonerteilchen bereitgestellt werden, die eine gewünschte Teilchengröße aufweisen.
Bei dem Suspensionspolymerisationsverfahren wird die Monomerzusammensetzung in einem Dispersionsmedium, das eine hohe Polarität aufweist, wie etwa Wasser, zu Flüssigkeitströpfchen dispergiert. Dementsprechend wird ein Bestandteil mit einer polaren Gruppe, der in der Monomerzusammensetzung enthalten ist, an der Oberfläche dieser Tröpfchen, das heißt, an der Grenzfläche mit der wässrigen Phase, konzentriert, und nichtpolare Bestandteile sind vorzugsweise im inneren Teil vorhanden, wodurch eine so genannte Kern/Hüllen-Struktur bereitgestellt wird. Indem ein Wachsbestandteil als Trennmittel eingeschlossen wird, kann ein in einem Polymerisationsverfahren erzeugter Toner sowohl Fixierbarkeit bei niedriger Temperatur als auch Antiblockiereigenschaft, sowohl Beständigkeit wie auch Antihochtemperaturabschmutzungseigenschaft bereitstellen, welche im Allgemeinen einander widersprechen. Des Weiteren ist es auch möglich, das Abschmutzen bei hoher Temperatur ohne Einsatz eines Trennmittels, wie etwa Öl, auf der Fixierwalze zu verhindern.
JP-A 6-194877 offenbart Tonerteilchen, die ein so genanntes Meer-Insel-Meer-Gefüge haben, worin ein kristallines (Meth)acrylatpolymer in der Matrix eines Bindemittelharzes in der Form einer Vielzahl von Domänen dispergiert ist, von denen jede wiederum eine Vielzahl von Domänen des Bindemittelharzes enthält. Indem als Mittel gegen das Abschmutzen bei hoher Temperatur Behenyl(meth)acrylat mit einer relativ hohen Schmelzviskosität verwendet wird, ist es möglich, einen Toner zu erhalten, der über ein hervorragendes Antiabschmutzverhalten bei hoher Temperatur verfügt. Da jedoch das kristalline Behenyl (meth)acrylat eine überaus hohe Schmelzviskosität aufweist, neigt der sich ergebende Toner dazu, eine verschlechterte Fixierbarkeit bei niedriger Temperatur zu zeigen, wodurch in dieser Hinsicht weitere Verbesserungen notwendig sind. Da des Weiteren das Mittel gegen das Abschmutzen bei hoher Temperatur kristallin ist, liefert es fixierte Tonerbilder, die eine schlechte optische Durchlässigkeit zeigen, wenn sie auf einer OHP-Folie erzeugt werden, so dass die Anwendung desselben in einem Vollfarbtoner schwierig wird.
Weiter bricht selbst bei einem Toner mit einem derartigen Meer-Insel-Meer-Gefüge das Gefüge leicht zusammen, wenn der Toner in großem Maße Restmonomer enthält oder für eine lange Zeitdauer stehen gelassen wird, so dass das Harz in dem Wachs mit dem Wachs mischbar wird, wodurch die Wirkung, die dem Meer-Insel-Meer-Gefüge zugeschrieben wird, nicht in ausreichendem Maße erreicht werden kann, woraus sich eine Erniedrigung der mechanischen Festigkeit der Tonerteilchen ergibt.
Im Übrigen enthält jedes Tonerteilchen ein Färbemittel aus verschiedenen Pigmenten oder Farbstoffen als einen Bestandteil, auf den nicht verzichtet werden kann, und viele dieser Färbemittel sind in gewissem Umfange hygroskopisch, was leicht zu einem Problem in Bezug auf die Umweltstabilität führt. Als Verbesserung im Bezug auf dieses Problem wurde in JP-A 63-19663 ein kugelförmiger Toner offenbart, der einen unterdrückten Gehalt an Rußschwarz aufweist, das an den Oberflächen der Tonerteilchen offen liegt, und JP-A 5-289396 hat Vollfarbtonerteilchen offenbart, von denen jedes ein Färbemittel für Gelb, Magentarot und Cyanblau enthält, während zugleich die Offenlegung der Färbemittel an der Oberfläche der Tonerteilchen unterdrückt wird, indem Harzdomänen, die solche Färbemittel in sich dispergiert enthalten, in einer thermoplastischen Harzmatrix in der Gegenwart eines Dispersionshilfsstoffs fein dispergiert werden. Gemäß der Lehre dieser Literaturstellen ist es möglich, einen Toner zu erhalten, der unabhängig von der Feuchtigkeit der Umgebung eine stabile Aufladbarkeit zeigt, indem die Offenlegung von Färbemittel an den Oberflächen der Tonerteilchen unterdrückt wird. Jedoch stellt der Toner gemäß JP-A 63-19663 Bilder bereit, die in Bezug auf den Schwärzungsgrad nicht zureichend sind, und der Toner gemäß JP-A 5-289396 neigt dazu, eine unzureichende Fixierbarkeit bei niedriger Temperatur aufzuweisen.
Auf der anderen Seite offenbart JP-A 4-73662 Tonerteilchen, die eine äußere Hülle aus einer isolierenden Harzschicht aufweisen, die durch eine mechano- chemische Reaktion gebildet wird, und eine Substanz, wie etwa Rußschwarz, die in hohem Maße dielektrische Leitfähigkeit verleiht, eingeschlossen innerhalb der isolierenden Harzschicht enthalten. Jedoch lässt der Toner aus dieser Literaturstelle noch genügend Raum zur Verbesserung in Bezug auf den Schwärzungsgrad und den Glanz.
Bislang wird bei Vollfarbkopiergeräten häufig ein Vollfarbbilderzeugungssystem mit eingeschlossen, bei dem vier lichtempfindliche Elemente und ein Übertragungsband eingeschlossen sind, und Tonerbilder mit den Farben Cyanblau, Magentarot, Gelb und Schwarz werden auf den jeweiligen lichtempfindlichen Elementen dadurch gebildet, dass elektrostatische, latente Bilder darauf mit den jeweiligen Farbtonern entwickelt und aufeinander folgend auf ein Aufzeichnungsblatt übertragen werden, das auf dem Übertragungsband getragen wird und zu Positionen weiterbefördert wird, die sich zwischen den jeweiligen lichtempfindlichen Elementen und dem Übertragungsband längs einer geraden Anordnung befinden, wodurch ein vollfarbiges Bild erzeugt wird; alternativ dazu ist ein System mit beinhaltet, worin ein Aufzeichnungsblatt mittels einer elektrostatischen Kraft oder durch mechanische Wirkung, wie etwa durch eine Greifvorrichtung, um die Oberfläche einer Übertragungstrommel gewickelt wird, die sich gegenüber dem lichtempfindlichen Element befindet, und Entwicklungs- und Übertragungsschritte werden in vier Durchläufen wiederholt, um ein Vollfarbbild zu erzeugen.
Des Weiteren besteht in den letzten Jahren bei Kopier- oder Aufzeichnungsblättern zum Vollfarbaufzeichnen eine ansteigende Nachfrage nach der Verwendung von vielfältigen Materialien einschließlich dickem Papier oder Kartonpapier und auch Papier mit kleinen Abmessungen, wie etwa einer Postkarte, zusätzlich zu den üblicherweise verwendeten Normalpapieren oder Tageslichtprojektionsfolien (OHP-Folien). In dem vorstehend erwähnten System, das vier lichtempfindliche Elemente verwendet, wird das Aufzeichnungsblatt längs eines geraden Weges geleitet, so dass das System auf eine breite Auswahl von Aufzeichnungsblattmaterialien anwendbar ist. Das System erfordert jedoch, dass mehrere Tonerbilder registerhaltig auf dem Aufzeichnungsblatt übereinander abgelegt werden, und selbst ein leichtes Abweichen von dieser Registerhaltigkeit führt zu einem Versagen bei der Herstellung von qualitativ hochwertigen Bildern mit guter Wiedergabefähigkeit, wodurch ein komplizierter Beförderungsmechanismus erforderlich ist, was wiederum zu einem Absinken in der Verlässlichkeit und einem Anstieg der Zahl der erforderlichen Bauteile führt. Auf der anderen Seite führt bei dem System, bei dem das Aufzeichnungsblatt an dem Übertragungselement anhaften gelassen und darum gewickelt wird, ein dickes Papier mit einem hohen Grundgewicht, wenn es als Aufzeichnungsblatt verwendet wird, leicht zum Versagen in Bezug auf das Anhaftenlassen bei dem in Laufrichtung hinteren Ende desselben, und zwar auf Grund seiner Steifheit, wodurch es leicht dazu kommt, dass Bildfehlstellen auf Grund eines Übertragungsversagens auftreten. Derartige Bildfehlstellen kommen auch leicht auf Papieren geringer Größe vor.
Ein Vollfarbbildgebungsgerät, das ein trommelartiges, zwischengeschaltetes Übertragungselement verwendet, ist auch aus der Offenbarung der US-Patentschrift 5,187,526 und JP-A 4-1B426 bekannt. Das US-Patent beschreibt, dass qualitativ hochwertige Bilder dadurch erzeugt werden können, indem eine zwischengeschaltete Übertragungswalze verwendet wird, die eine Oberflächenschicht auf der Basis eines Polyurethans mit einem spezifischen [elektrischen] Volumenwiderstand von weniger als 10⁹ Ω·cm in Kombination mit einer Übertragungswalze mit einer ähnlichen Oberflächenschicht, jedoch einem [elektrischen] Volumenwiderstand von wenigstens 10¹⁰ Ω·cm aufweist. Um jedoch einem Tonerbild, das in einem derartigen System übertragen werden soll, eine ausreichende Übertragungsladung zuzuführen, ist eine elektrisches Feld mit hoher Felddichte erforderlich, so dass die Oberflächenschicht, die sich aus einem Polyurethan mit einem darin dispergierten, elektrische Leitfähigkeit verleihendem Material zusammensetzt, leicht einen örtlichen Feldeinbruch verursacht, wodurch merkliche Störungen des Bildes erzeugt werden, wenn ein Halbton-Bild mit nur geringer Tonerdeckung erzeugt wird. Darüber hinaus führt eine derartige Hochspannungsanwendung leicht zu einem Übertragungsversagen auf Grund einer Übertragungsstromleckage, die durch ein Absinken des spezifischen [elektrischen] Widerstandes eines Aufzeichnungsblatts verursacht wird, wenn es in einer Umgebung mit hoher Luftfeuchtigkeit oberhalb 60% relativer Feuchtigkeit verwendet wird, und es kann in einigen Fällen auch zu einem Übertragungsversagen auf Grund eines nicht gleichförmigen, spezifischen [elektrischen] Widerstandes des Aufzeichnungsblatts selbst in einer Umgebung mit niedriger Luftfeuchtigkeit, das heißt einer relativen Luftfeuchtigkeit von weniger als 40% führen.
JP-A 59-15739 und JP-A 59-5046 offenbaren eine Beziehung zwischen einem System, das ein zwischengeschaltetes Übertragungselement verwendet, und einem darin verwendeten Toner. Jedoch offenbaren diese Literaturstellen ledig lich eine effektive Übertragung eines Toners von 10 μm oder weniger, wenn ein klebendes, zwischengeschaltetes Übertragungselement verwendet wird, und ein Tonerbild wird auf einmal von einem lichtempfindlichen Element auf das zwischengeschaltete Übertragungselement übertragen und dann von dem zwischengeschalteten Übertragungselement auf ein Aufzeichnungsblatt übertragen, so dass die Übertragungseffizienz, verglichen mit den vorstehend erwähnten, üblichen Systemen, erhöht werden muss. Insbesondere wird in dem Falle, dass ein Vollfarbkopiergerät verwendet wird, die Menge des Toners, der auf dem lichtempfindlichen Element gehalten wird, verglichen mit einem monochromatischen Kopiergerät, das lediglich einen einzelnen schwarzen Toner verwendet, erhöht, so dass es schwierig ist, die Übertragungseffizienz lediglich dadurch zu erhöhen, dass ein üblicher Toner verwendet wird. Insbesondere tritt in dem Falle, dass ein üblicher Toner verwendet wird, auf Grund der Scherkraft oder der Reibungskraft, die zwischen dem lichtempfindlichen Element oder dem zwischengeschalteten Übertragungselement und einem Reinigungselement und/oder zwischen dem lichtempfindlichen Element und dem zwischengeschalteten Übertragungselement wirkt, leicht Schmelzkleben oder Filmbildung des Toners auf der Oberfläche des lichtempfindlichen Elementes oder des zwischengeschalteten Übertragungselementes auf, so dass eine Verringerung der Übertragungseffizienz und/oder ein Versagen in Bezug auf gleichförmige Übertragung bei Vierfarbtonerbildern bei der Vollfarbbildgebung auf, was zu Farbunregelmäßigkeiten oder einem Problem in Bezug auf die Ausgewogenheit der Farben führt, so dass es schwierig ist, in zuverlässiger Weise qualitativ hochwertige Vollfarbbilder zu liefern.
Des Weiteren ist es erforderlich, dass die jeweiligen Farbtoner, die in ein übliches Vollfarbkopiergerät gegeben werden, im Fixierschritt untereinander eine ausreichende Farbmischung zeigen, um eine gute Farbwiedergabefähigkeit und gute Transparenz für OHP-Bilder aufzuweisen, so dass derartige Farbtoner im Allgemeinen eher ein scharf schmelzendes Harz mit niedrigem Molekulargewicht als schwarzer Toner umfassen. Ein gewöhnlicher schwarzer Toner enthält ein Trennmittel mit einer relativ hohen Kristallinität, wie es durch Polyethylenwachs oder Polypropylenwachs dargestellt wird, um zum Zeitpunkt der Fixierung eine gute Antihochtemperaturabschmutzungseigenschaft bereitzustellen. Im Falle von Vollfarbtonern jedoch führt ein derartiges kristallines Trennmittel zu OHP-Tonerbildern, die eine merklich geringere Lichtdurchlässigkeit haben. Aus diesem Grunde wird ein derartiges Trennmittel nicht als ein üblicher Bestandteil eines Farbtoners zugegeben, sondern es werden Siliconöle und so weiter auf die Heißfixierwalze aufgebracht, um die Antihochtemperaturabschmutzungseigenschaft zu verbessern. Jedoch bleibt auf einem Aufzeichnungsblatt, das ein solchermaßen fixiertes Tonerbild trägt, überschüssiges Siliconöl und so weiter daran festklebend zurück, so dass sich ein Nutzer bei dem Verwenden desselben unwohl fühlt. Wie vorstehend beschrieben bleiben bei einem Bilderzeugungssystem für Vollfarbbilder, das ein zwischengeschaltetes Übertragungselement verwendet und viele Übertragungspositionen hat, Probleme übrig, die gegenwärtig gelöst werden müssen. Die vorstehend erwähnten Literaturstellen JP-A 59-15739 und JP-A 59-5046 schlagen für diese Probleme, die den Toner und das zwischengeschaltete Übertragungselement betreffen, keine Lösungen vor.
JP-A 61-88271 offenbart einen eingekapselten Toner mit einem Kernteilchen, das hauptsächlich ein weiches Festmaterial umfasst, der mit anorganischen Feinteilchen oberflächenbehandelt und dann mit einer sehr dünnen Hüllenwand aus Harz (0,3 bis 0,4 μm dick, siehe Beispiele) beschichtet wird. Bei dem weichen Festmaterial und dem Hüllharz kann es sich um ein Wachs handeln.
JP-A 60-147748 offenbart einen mikrogekapselten Toner, der ein dünnes Hüllmaterial, sowie ein Kernmaterial, das mit einem Hüllmaterial beschichtet ist und ein Bindemittelharz, ein magnetisches Material und ein schwarzes Pigment umfasst. Das Bindemittelharz umfasst Polyethylenwachs, Polyethylenoxid, Paraffin oder dergleichen.
Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Toner, der eine gute Fixierbarkeit bei niedriger Temperatur und eine gute Lagerstabilität aufweist und auch gute Merkmale beim kontinuierlichen Erzeugen eines Bildes hat, sowie ein Bildgebungsverfahren, das einen derartigen Toner verwendet, bereitzustellen.
Eine andere Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Toner bereitzustellen, der in der Lage ist, einen guten Farbton und einen passenden Glanz bereitzustellen, sowie auch ein Bildgebungsverfahren, das einen derartigen Toner verwendet.
Erfindungsgemäß wird ein Toner bereitgestellt, der Tonerteilchen umfasst, von denen jedes ein Bindemittelharz, ein Färbemittel und ein Wachs enthält, wobei
jedes Tonerteilchen ein derartiges Mikrogefüge aufweist, dass es einen Querschnitt bereitstellt, wie er durch ein Transmissionselektronenmikroskop (TEM) beobachtet werden kann, der eine Matrix des Bindemittelharzes, ein in der Matrix eingeschlossenes Wachsteilchen und ein in dem Wachsteilchen in Teilchenform dispergiertes Harz zeigt und
wobei die Tonerteilchen einen Restmonomergehalt von höchstens 500 ppm, bezogen auf das Gewicht der Tonerteilchen, haben.
Gemäß einem anderen Gesichtspunkt der Erfindung wird auch ein Toner bereitgestellt, der Tonerteilchen umfasst, die jeweils ein Bindemittelharz, ein Färbemittel und ein Wachs enthalten, wobei
jedes Tonerteilchen ein derartiges Mikrogefüge aufweist, dass es einen Querschnitt bereitstellt, der eine Matrix des Bindemittelharzes und ein in der Matrix eingeschlossenes Wachsteilchen zeigt, und
wobei das Färbemittel so dispergiert ist, dass eine Projektionsfläche (B) im Bindemittelharz und eine Projektionsfläche (W) im Wachs bereitgestellt wird, die ein Verhältnis B/W von 0/100 bis 60/40 ergeben, wie jeweils durch ein Transmissionselektronenmikroskop beobachtet werden kann, und
das Wachs in einer Menge von 0,5 bis 30 Gew.-% des Toners enthalten ist.
Gemäß noch einem anderen Gesichtspunkt der Erfindung wird ein Bildgebungsverfahren bereitgestellt, umfassend:

– einen Aufladeschritt zum Aufladen eines ein Bild tragenden Elementes,
– einen Schritt zum Erzeugen eines elektrostatischen Bildes zum Erzeugen eines elektrostatischen Bildes auf dem das aufgeladene Bild tragenden Element,
– einen Entwicklungsschritt zum Entwickeln des elektrostatischen Bildes mit einem der vorstehend genannten Toner, der auf einem den Entwickler tragenden Element getragen wird, um ein Tonerbild auf dem das Bild tragenden Element zu erzeugen,
– einen Übertragungsschritt zum Übertragen des Tonerbildes auf dem das Bild tragenden Element über ein zwischengeschaltetes Übertragungselement auf ein Aufzeichnungsmaterial und
– einen Fixierschritt zum Heißfixieren des Tonerbildes auf dem Aufzeichnungsmaterial.

Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung wird ein Bildgebungsverfahren bereitgestellt, umfassend:

– einen Aufladeschritt zum Aufladen eines ein Bild tragenden Elementes,
– einen Schritt zum Erzeugen eines elektrostatischen Bildes zum Erzeugen eines elektrostatischen Bildes auf dem das aufgeladene Bild tragenden Element,
– einen Entwicklungsschritt zum Entwickeln des elektrostatischen Bildes mit einem der vorstehend genannten Toner, der auf einem den Entwickler tragenden Element getragen wird, um ein Tonerbild auf dem das Bild tragenden Element zu erzeugen,
– einen ersten Übertragungsschritt zum Übertragen des Tonerbildes auf dem das Bild tragenden Element auf ein zwischengeschaltetes Übertragungselement,
– einen zweiten Übertragungsschritt zum Übertragen des Tonerbildes auf dem zwischengeschalteten Übertragungselement auf ein Aufzeichnungsmaterial,
– einen Fixierschritt zum Heißfixieren des Tonerbildes auf dem Aufzeichnungsmaterial.

Diese und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden klarer erkennbar unter Berücksichtigung der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen.
1 zeigt schematisch ein Beispiel für ein bilderzeugendes Gerät, wie es in geeigneter Weise verwendet wird, um eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bilderzeugungsverfahrens durchzuführen.
2 stellt eine vergrößerte Querschnittsansicht eines Entwicklungsgerätes dar, das einen Entwickler vom Zweikomponententyp verwendet, der bei einer erfindungsgemäßen Ausführungsform verwendet wird.
3 stellt eine vergrößerte Querschnittsansicht eines Entwicklungsgerätes dar, wie es bei einem Entwickler vom Einkomponententyp bei einer erfindungsgemäßen Ausführungsform verwendet wird.
4 stellt eine schematische Darstellung eines bilderzeugenden Gerätes dar, bei dem ein nicht übertragener Teil des Toners wieder verwendet wird.
5 stellt eine perspektivische Explosionsansicht von wesentlichen Teilen eines mit Hitze und Druck fixierenden Gerätes dar, wie es bei einer erfindungsgemäßen Ausführungsform verwendet wird.
6 stellt eine vergrößerte Querschnittsansicht des Fixiergerätes, das einen Film beinhaltet, im nicht in Betrieb befindlichen Zustand dar.
7A stellt eine mikroskopische Querschnittsansicht einer erfindungsgemäßen Ausführungsform eines Tonerteilchens dar, und 7B und 7C stellen Darstellungen mikroskopischer Querschnitte von Vergleichstonerteilchen dar.
Gemäß Untersuchungen im Rahmen der Erfindung wurde gefunden, dass ein Toner mit einer sehr guten Fixierbarkeit bei niedriger Temperatur und einer sehr guten Lagerstabilität wie auch einer hervorragenden Leistung beim kontinuierlichen Bilderzeugen bereitgestellt werden kann, indem Tonerteilchen verwendet werden, von denen jedes ein Meer-Insel-Meer-Gefüge hat, wobei ein Teilchen eines Wachsbestandteils, das innerhalb einer Matrix eines Bindemittelharzes eingeschlossen ist, dazu gebracht wird, ein teilchenförmig dispergiertes Harz zu enthalten, und der Gehalt an Restmonomer in den Tonerteilchen gemäß einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform auf höchstens 500 ppm gedrückt wird.
Es wurde gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung auch gefunden, dass ein Toner, der einen guten Farbton und einen geeigneten Glanz zeigt, bereitgestellt wird, indem Tonerteilchen verwendet werden, von denen jedes ein Gefüge aufweist, bei dem ein Teilchen eines Wachsbestandteils innerhalb einer Matrix eines Bindemittelharzes eingeschlossen und das Färbemittel in spezifischen Anteilen in dem Wachsteilchen und dem Bindemittelharz verteilt ist.
Der Toner gemäß der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform (nachfolgend manchmal als erster Toner bezeichnet) umfasst wenigstens ein Bindemittelharz, ein Färbemittel und einen Wachsbestandteil, und jedes Tonerteilchen hat ein charakteristisches Mikrogefüge im Querschnitt, wie man es durch ein Transmissionselektronenmikroskop (TEM) beobachten kann, nämlich dass ein Teilchen (oder Teilchen) des Wachses in sich ein Harz teilchenförmig enthält (o der enthalten) und seinerseits (oder ihrerseits) wiederum innerhalb der Matrix des Bindemittelharzes eingeschlossen ist (oder sind).
Indem die Tonerteilchen mit einem derartigen charakteristischen Gefüge bereitgestellt werden, in dem ein Wachsteilchen enthalten ist, in dem das (Bindemittel-)Harz dispergiert ist, schmilzt das (Bindemittel-)Harz, das in dem Wachs dispergiert ist, sehr schnell, während es von dem umgebenden Wachs in der Weise beeinflusst wird, dass es sich auf einem Aufzeichnungsblatt zum Zeitpunkt der Fixierung ausbreitet, wodurch eine sehr gute Fixierbarkeit bei niedriger Temperatur bereitgestellt wird. Es wird auch angenommen, dass ein Toner, der ein derartiges Meer-Insel-Meer-Gefüge hat, eine besonders große Kontaktfläche zwischen Harz und Wachs aufweist, so dass der Einfluss des Wachses besonders verstärkt wird, wodurch die Fixierbarkeit bei niedriger Temperatur verstärkt wird. Des Weiteren wird, da ein Teil des Bindemittelharzes in dem Wachs dispergiert ist, die mechanische Festigkeit des gesamten Tonerteilchens verstärkt, während es seine Fixierbarkeit bei niedriger Temperatur beibehält. Als Ergebnis kann die Verschlechterung des Toners und die Verschmutzung mit Toner im bilderzeugenden Gerät verhindert und die gute Aufladbarkeit beibehalten werden, wodurch die Erzeugung von Tonerbildern mit hervorragender Punktwiedergabefähigkeit über einen langen Zeitraum ermöglicht wird.
Des Weiteren ist bei dem erfindungsgemäßen Toner das Wachs teilchenförmig innerhalb der Matrix des Bindemittelharzes eingeschlossen, so dass der Toner eine gute Fixierbarkeit und eine gute Leistung beim Entwickeln zeigen kann, während er seine hervorragende Antiblockiereigenschaft beibehält.
Der erste erfindungsgemäße Toner hat einen Restmonomergehalt von höchstens 500 ppm, vorzugsweise höchstens 200 ppm, besonders bevorzugt höchstens 100 ppm, bezogen auf das Gewicht der Tonerteilchen. Wenn der Restmonomergehalt in den Tonerteilchen unterhalb von 500 ppm liegt, kann die wechselseitige Auflösung von dem Wachs und dem darin dispergierten Harz verhindert werden, so dass die Trennung ihrer Phasen beibehalten wird, wodurch das Meer-Insel-Meer-Gefüge und dessen Wirkung beibehalten wird. In dem Falle, in dem der Restmonomergehalt in den Tonerteilchen 500 ppm übersteigt, lösen sich das Wachs und das darin dispergierte Harz ineinander, so dass die mechanische Festigkeit der Tonerteilchen herabgesetzt wird, wodurch keine ausreichende Beständigkeit bereitgestellt wird, und ein für den Benutzer unangenehmer Monomergeruch wird zum Zeitpunkt der Fixierung erzeugt. Dies führt auch leicht da zu, dass Probleme in Bezug auf die Aufladbarkeit und die Antiblockiereigenschaft des sich ergebenden Toners auftreten.
Das Restmonomer, auf das hier Bezug genommen wird, neigt dazu, in den Tonerteilchen als nicht umgesetzter Teil des für die Herstellung des Bindemittelharzes verwendeten Monomers oder während der Tonerherstellung durch das Direktpolymerisationsverfahren, wie es nachfolgend beschrieben wird, enthalten zu bleiben.
Die Verringerung des Restgehalts an Monomer in den Tonerteilchen kann durch bekannte Verfahren erzielt werden, wie etwa geeignete Auswahl und Steuerung der Zugabe des Initiators und der Reaktionstemperatur während der Polymerisation für die Bindemittelharzherstellung oder die Tonerherstellung gemäß dem Direktpolymerisationsverfahren und/oder durch Abdestillieren nach der Polymerisation. Des Weiteren kann in dem Falle der Tonerherstellung gemäß dem Pulverisierungsverfahren das Entfernen des restlichen Monomers durch Anwendung eines verringerten Druckes während des Heißknetens der Tonerbestandteile durch eine Knetvorrichtung und dergleichen erzielt werden. Im Falle der Tonerherstellung durch das Polymerisationsverfahren kann das restliche Monomer auch relativ wirksam durch Sprühtrocknen entfernt werden. Insbesondere ist es im Falle der Tonerherstellung durch ein Verfahren der Suspensionspolymerisation auch möglich, den restlichen Toner durch Heißtrocknen der als Polymerisat vorliegenden Tonerteilchen zu entfernen.
Das Restmonomer in den Tonerteilchen kann in geeigneter Weise durch Gaschromatografie (GC) gemessen werden.
Ein spezifisches Beispiel für diese Messung mittels Gaschromatografie wird nachfolgend gezeigt.
Gaschromatografie

Gerät: „GC-14A", erhältlich von Shimadzu Seisakusho K. K.
Säule: Quarzglas-Kapillarsäule (erhältlich von J & W SCIENTIFIC Co., Größen: 30 m × 0,249 mm, flüssige Phase: DBWAX, Filmdicke 0,25 μm).
Probe: 2,55 mg DMF werden als interner Standard verwendet und 100 ml Aceton werden dazu gegeben, um ein Lösungsmittel zu bilden, das den internen Standard enthält. Dann werden 400 mg der Tonerprobe zu einer Menge des Lösungsmittels gegeben, um 10 ml Lösung zu bilden. Nach 30 min Schwingrühren mittels eines Ultraschallvibrators wird die Lösung 1 h lang stehen gelassen und dann durch ein Filter mit 0,5 μm Porengröße filtriert. Das Filtrat in 4 μm wird als Injektionsprobe verwendet.
Nachweisgerät: FID (Splitverhältnis = 1 : 20)
Trägergas: N₂-Gas
Ofentemperatur: 70°C bis 200°C (bei 70°C 2 min lang halten, gefolgt von Erwärmen mit einer Geschwindigkeit von 5°C/min)
Temperatur der Injektionsstelle: 200°C
Detektortemperatur: 200°C
Kalibrierkurve: Mehrere Lösungen von Standardproben werden hergestellt, indem verschiedene Mengen an zu vermessendem Zielmonomer zu einem Lösungsmittel gegeben werden, das einen internen Standard enthält (das heißt Aceton, das DMF in einer Menge von 2,55 mg je 100 ml enthält), und sie werden unter den vorstehend genannten Bedingungen einer Gaschromatografie unterzogen, um eine Kalibrierkurve zu erstellen, indem das Gewichtsverhältnis von Monomer zu DMF (interner Standard) auf der Ordinate gegen das Flächenverhältnis von Monomer zu DMF auf der Abszisse grafisch dargestellt wird.

Die Gegenwart eines Wachsteilchens, das in das Bindemittelharz eingeschlossen ist, kann in der folgenden Weise bestätigt werden.
In Scheiben geschnittene Tonerteilchenproben, eingebettet in ein Epoxidharz, werden durch ein Transmissionselektronenmikroskops (TEM) fotografiert, und zehn Proben von Tonerteilchenquerschnitten, von denen jede einen Durchmesser in Richtung der längeren Achse im Bereich von 0,9 × D4 bis 1,1 × D4 in Bezug auf die gewichtsmittlere Teilchengröße (D4) der Tonerteilchen hat, entsprechend dem nachfolgend beschriebenen Verfahren vermessen wurde und von denen jede das Beobachten eines Wachsteilchens im dispergierten Zustand erlaubt, werden auf den Fotografien ausgewählt. Für jeden der Tonerteilchenquerschnitte, der einen Durchmesser R für die Längsachse zeigt, wird das Wachsteilchen mit dem größten Durchmesser r der längeren Achse unter mehreren, darin eingeschlossenen Wachsteilchen, sofern vorhanden, selektiv bestimmt. Für die zehn Querschnittsansichten der Tonerteilchen wird ein Durchschnittsverhältnis r/R ermittelt und, wenn der Durchschnitt im Bereich von 0,10 bis 0,95 liegt (das heißt 0,10 ≤ (r/R)_av. ≤ 0,95), wird das Vorhandensein von Wachsteilchen, die dispergiert in den Tonerteilchen eingeschlossen sind, bestätigt. Der Dispersionszustand oder der Einschlusszustand, wie er durch das Durchschnittsverhältnis von r/R, das im Bereich von 0,15 bis 0,90, insbesondere von 0,25 bis 0,90 repräsentiert wird, ist in Hinsicht auf eine gute Antiblockiereigenschaft und Fixierbarkeit bei niedriger Temperatur bevorzugt.
Darüber hinaus kann die Dispergierung oder der Einschluss des (Bindemittel-)Harzes in Teilchenform innerhalb eines Wachsteilchens in der folgenden Weise bestätigt werden. Auf der Grundlage der Proben der Querschnittsansichten von Tonerteilchen, die zur Bestimmung des Durchschnittsverhältnisses r/R verwendet wurden, wird in jeder Wachsteilchenansicht, die den größten Wert für den Schichtachsendurchmesser r zeigt, selektiv ein (Bindemittel-)Harzteilchen mit dem größten Wert für den Durchmesser a der längeren Achse unter mehreren (Bindemittel-)Harzteilchen, die in dem Wachsteilchen dispergiert oder eingeschlossen sind, falls vorhanden, bestimmt. Für die Querschnittsansichten von zehn Tonerteilchen wird ein Durchschnittswert von a/r genommen, und falls dieser Durchschnittswert im Bereich von 0,05 bis 0,70 (das heißt, 0,05 ≤ (a/r)_av. ≤ 0,70) liegt, wird die Dispersion oder der Einschluss des (Bindemittel-)Harzes in Teilchenform innerhalb der Wachsteilchen bestätigt. Ein Bereich von 0,10 ≤ (a/r)_av. ≤ 0,50) ist weiter bevorzugt.
Gemäß der zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Toners sind bei jedem Tonerteilchen ein oder mehrere Wachsteilchen innerhalb der Matrix des Bindemittelharzes eingeschlossen, und das Färbemittel ist in dem Bindemittelharz und dem Wachs in einem Verhältnis B/W und einer Wachsmenge gemäß Anspruch 46 dispergiert.
Wegen einer derartigen Struktur, bei der das Färbemittel in die dispergierten Wachsteilchen hinein genommen wird, kann sich das Färbemittel, das in den Wachsteilchen dispergiert ist, zum Zeitpunkt des Schmelzens des Toners für die Fixierung schnell gemeinsam mit dem Wachs ausbreiten, wodurch ein Bild mit einem extrem guten Farbton und einem entsprechenden Glanz erhalten werden kann. Zugleich kann die Verschlechterung des Toners und das Verschmutzen des Bilderzeugungsgerätes mit dem Färbemittel verhindert werden, und es wird auch möglich, die Änderung in der Aufladbarkeit des Toners abhängig von der Änderung der Umgebungsbedingungen zu verhindern, selbst wenn ein hygroskopisches Färbemittel, wie etwa Rußschwarz, verwendet wird, wodurch ein zuverlässiges Beibehalten der guten Aufladbarkeit und eine kontinuierliche Erzeugung von Tonerbildern mit hervorragender Wiedergabefähigkeit für eine lange Zeitdauer zugelassen wird.
Gemäß dem zweiten erfindungsgemäßen Gesichtspunkt wird das Färbemittel in dem Bindemittelharz und dem Wachs dispergiert, so dass eine Projektionsfläche (B) beziehungsweise eine Projektionsfläche (W) bereitgestellt wird, wodurch ein Verhältnis B/W von 0/100 bis 60/40 und weiter bevorzugt 0/100 bis 40/60 bereitgestellt wird. Wenn das Verhältnis B/W der Projektionsflächen des im Bindemittelharz/Wachs dispergierten Färbemittels außerhalb des Bereichs von 0/100 bis 60/40 liegt, wird es schwierig, die Wirkungen des guten Farbtons in Bezug auf die Farbe des Bildes, den geeigneten Glanz und die gute Stabilität unter Umgebungsbedingungen zu erzielen. Selbst wenn alle Teilchen des Färbemittels in dem Wachs dispergiert sind, was ein Verhältnis B/W von 0/100 bereitstellt, so wird dadurch im Wesentlichen kein Problem verursacht, aber es können in einigen Fällen im Farbton besonders exzellente Bilder erreicht werden, wenn ein Teil der Färbemittelteilchen auch in dem Bindemittelharz dispergiert ist.
Das Verhältnis B/W der Projektionsflächen kann in der folgenden Weise bestimmt werden.
Zunächst einmal wird die gewichtsmittlere Teilchengröße (D4) einer Probe auf Grundlage der nachfolgend beschriebenen Messung der Teilchengrößenverteilung bestimmt (welche ganz generell auf alle Werte der Teilchengrößenverteilung für alle hier beschriebenen Toner anwendbar ist). Beispielsweise kann als Messgerät ein Coulter-Zähler TA-II (erhältlich von Coulter Electronics, Inc.) zusammen mit einer Schnittstelle (erhältlich von Nikkaki K. K.), die als Ausgabe eine zahlenbasierte Verteilung und eine volumenbasierte Verteilung liefert, und einem daran angeschlossenen PC verwendet werden, und außerdem eine Elektrolytlösung, die etwa 1% NaCl in wässriger Lösung umfasst und hergestellt wird, indem man analysenreines Natriumchlorid (reagent grade), kommerziell erhältlich als „ISOTON-II" (von Coulter Scientific, Japan) auflöst. Zur Messung werden in 100 bis 150 ml der Elektrolytlösung 0,1 bis 5 ml eines oberflächenaktiven Mittels (vorzugsweise ein Salz einer Alkylbenzolsulfonsäure) als Dispergiermittel gegeben und 2 bis 20 mg einer Messprobe hinzugefügt. Die sich ergebende Dispersion der Probe in der Elektrolytlösung wird mittels eines Ultraschalldispergiergerätes 1 bis 3 min lang einer Dispergierbehandlung unterzogen, und dann erfolgt die Messung der Teilchengrößenverteilung, indem man beispielsweise den vorstehend erwähnten Coulter-Zähler TA-II verwendet, der beispielsweise mit einer Öffnung von 100 μm versehen ist, um eine zahlenbasierte Teilchengrößenverteilung von Teilchen von 2 bis 40 μm zu erhalten. Aus dieser Verteilung können die gewichtsmittlere Teilchengröße (D4) und die volumenmittlere Teilchengröße (D4) abgeleitet werden.
Ähnlich wie bei der vorstehend erwähnten Untersuchung des Dispersionszustandes des Wachses im Bindemittelharz der Tonerteilchen werden scheibchenförmige Schnitte von Tonerteilchen, die in einen Epoxidharz eingebettet sind, mittels eines Transmissionselektronenmikroskops (TEM) fotografiert und auf den Fotografien werden Proben der betreffenden Querschnitte von 20 Tonerteilchen ausgewählt, die einen Durchmesser (R) der längeren Achse innerhalb eines Bereichs von 0,9 × D4 bis 1,1 × D4 in Bezug auf die gewichtsmittlere Teilchengröße (D4) der Tonerteilchen haben und in denen ein Wachsteilchen mit dem größten Durchmesser (r) der längeren Achse, das in dem betreffenden Tonerteilchen eingeschlossen ist, der Beziehung 0,10 ≤ r/R ≤ 0,95 genügt. Die ausgewählten Querschnittsproben der Tonerteilchen auf den Fotografien werden einer Bildanalyse in einem Bildanalysiergerät unterzogen, um die Projektionsfläche (B) der Färbemittelteilchen in dem Bindemittelharz beziehungsweise die Projektionsfläche (W) der Färbemittelteilchen in dem Wachs zu messen und daraus einen Durchschnittswert für das Verhältnis B/W für die 20 Querschnittsproben der Tonerteilchen zu berechnen.
Um nun das Färbemittel Erfolg versprechend in dem Wachs zu dispergieren, können verschiedene Verfahren angewandt werden. Beispielsweise ist es möglich, wenn ein Wachs mit einer hohen Affinität zu einem Färbemittel verwendet wird, ein Verfahren zu übernehmen, bei dem das Färbemittel in das Wachs während des Schrittes des Schmelzknetens für die Tonerherstellung auf genommen wird, oder ein Verfahren, wenn ein Wachs mit einer hohen Affinität zu einem Färbemittel verwendet wird, bei dem das Färbemittel während der Polymerisation zum Herstellen der Tonerteilchen mittels des direkten Polymerisationsprozesses in das Wachs gegeben wird. Das Verfahren gemäß der direkten Polymerisation ist besonders bevorzugt, da das Verhältnis zwischen dem Wachs und dem Bindemittelharz mit einem relativ breiten Spielraum eingestellt werden kann.
Der Querschnitt der Tonerteilchen, der (die erste und die zweite Ausführungsform des beziehungsweise) den erfindungsgemäßen Toner definiert, kann mittels eines TEM in der folgenden Weise untersucht werden. Teilchen der Tonerprobe werden ausreichend in einem kalthärtenden Epoxidharz dispergiert, welches dann 2 Tage lang bei 40°C gehärtet wird. Das ausgehärtete Produkt wird dann mit Trirutheniumtetroxid gefärbt und zu Dünnschnitten mittels eines Mikrotoms, das ein diamantenes Schneidemesser hat, geschnitten. Die sich ergebenden, dünnen Probenflöckchen werden in einer Zahl, die ausreichend ist, um die gewünschte Zahl an Querschnitten durch Tonerteilchen zu liefern, untersucht und durch ein Transmissionselektronenmikroskop (TEM) bei einer Vergrößerung von 10⁴ bis 10⁵ fotografiert. Das Färben mit Trirutheniumtetroxid kann vorzugsweise dazu verwendet werden, μm einen Kontrast zwischen dem Wachs und dem Bindemittelharz zu liefern, indem ein gewisser Unterschied in der Kristallinität zwischen den beiden verwendet wird, wodurch ein Meer-Insel-Meer-Gefüge bestätigt werden kann.
An dieser Stelle werden nachfolgend die Zusammensetzung und die Eigenschaften des erfindungsgemäßen Toners (einschließlich der ersten und der zweiten Ausführungsform, soweit nicht spezifisch etwas anderes angegeben ist) weiter beschrieben.
Verschiedene Wachse können in der Erfindung verwendet werden. Beispiele derselben beinhalten etwa Paraffinwachs und Derivate desselben, mikrokristallines Wachs und Derivate desselben, Fischer-Tropsch-Wachs und Derivate desselben, Polyolefinwachs und Derivate desselben sowie Carnaubawachs und Derivate desselben, und diese Derivate können Oxide beinhalten und Block- oder Pfropfcopolymerisate mit Vinylmonomeren. Andere Wachsmaterialien können höhere Fettsäuren beinhalten sowie Metallsalze derselben, höhere aliphatische Alkohole, höhere aliphatische Ester, aliphatisches Amidwachs, Keton, gehärtetes Rizinusöl und Derivate derselben, pflanzliche Wachse, tierische Wachse, Mine ralwachse und Petrolactam. Eine besonders bevorzugte Klasse von Wachsen kann Polyalkylenwachse beinhalten, die langkettige Verzweigungen haben, welche durch die nachfolgende Strukturformel repräsentiert sind:
wobei A bis E unabhängig voneinander eine positive Zahl von wenigstens 1 sind.
Ein derartiges Wachs kann vorzugsweise einen maximalen Wärmeabsorptionspeak bei einer Temperatur im Bereich von 40 bis 130°C auf einer DSC-Wärmeabsorptionskurve haben, wie sie bei einem Temperaturanstieg unter Verwendung eines Differential-Scanning-Kalorimeters gemessen wird. Die Verwendung eines derartigen Wachses mit einem maximalen Wärmeabsorptionspeak in dem Temperaturbereich verbessert die Fixierbarkeit bei niedriger Temperatur und das Ablösevermögen. Wenn der maximale Wärmeabsorptionspeak unterhalb von 40°C zu liegen kommt, dann zeigt das Wachs leicht eine schwache Kohäsion, was zu einer verschlechterten Antihochtemperaturabschmutzungseigenschaft und zu einem zu großen Glanz führt. Wenn auf der anderen Seite der maximale Wärmeabsorptionspeak oberhalb von 130°C liegt, so führt dies leicht zu einer zu hohen Fixiertemperatur und zu Schwierigkeiten, ein fixiertes Bild zu liefern, dessen Oberfläche in geeigneter Weise glatt ist. Dies ist insbesondere in dem Falle eines Farbtoners nicht erwünscht, da es dann zu einer Erniedrigung der Farbmischbarkeit kommt. Des Weiteren führt in dem Falle, dass ein Verfahren mit direkter Polymerisation verwendet wird, um einen Toner bereitzustellen, was Teilchenbildung und Polymerisierung in einem wässrigen Medium einschließt, die Verwendung eines derartigen Wachses mit einer hohen Temperatur des Wärmeabsorptionspeaks leicht dazu, Schwierigkeiten, wie etwa das Ausfallen des Wachses während der Teilchenbildung, zu verursachen.
Bei der Erfindung ist die Zugabemenge an Wachs im Allgemeinen nicht beschränkt, kann jedoch im Bereich von 0,5 bis 30 Gew.-% des Toners liegen.
Die Molekulargewichtsverteilung eines Wachses kann mittels Gelpermeationschromatografie (GPC) gemessen werden. Bei einem spezifischen Beispiel werden 100 mg einer Wachsprobe oder einer Tonerprobe, die ein Wachs enthält, in 20 ml Tetrahydrofuran in 24 h bei Zimmertemperatur gelöst, und die erhaltene Lösung wird durch ein lösungsmittelbeständiges Membranfilter mit einem Porendurchmesser von 0,2 μm gefiltert, um eine Probenlösung zu liefern, die einer Messung unter den folgenden Bedingungen unterzogen wird:
Gerät: Hochgeschwindigkeits-GPC-Apparat, „HLC 8120 GPC", erhältlich von Toso K. K.
Säule: sieben Säulen von Shodex: KF-801, 802, 803, 804, 805, 806 und 807 (erhältlich von Showa Denko K. K.), in Serie geschaltet.
Laufmittel: Tetrahydrofuran
Fließgeschwindigkeit: 1,0 ml/min
Ofentemperatur: 40°C
Die Kalibrierungskurve wird hergestellt, indem standardmäßige Polystyrolharze („TSK Standardpolystyrol, F-850, F-450, F-288, F-128, F-80, F-40, F-20, F-10, F-4, F-2, F-1, A-5000, A-2500, A-1000, A-500, erhältlich von Toso K. K.) verwendet wurden.
Im Fall, dass das Wachs in THF unlöslich und das vorstehend erwähnte GPC-Messverfahren nicht einsetzbar ist, wird THF gegen ein Lösungsmittel, wie etwa o-Dichlorbenzol, ausgetauscht, und es kann dann eine Hochtemperatur-GPC-Analyse bei einer Ofentemperatur von ca. 130°C bis 150°C durchgeführt werden, um die Messung des gewichtsmittleren Molekulargewichts eines Wachses zu ermöglichen.
Des Weiteren kann in dem Falle, bei dem die GPC-Messung unter Verwendung eines Toners per se schwierig ist, die Tonerprobe 24 Stunden lang einer Soxhlet-Extraktion mit einem Lösungsmittel wie etwa Tetrahydrofuran oder Toluol unterzogen werden, und das Filtrat wird mittels Verdampfung kondensiert, um so eine GPC-Probe bereitzustellen.
Des Weiteren kann in dem Falle, in dem der Wachsbestandteil und das Bindemittelharz einander überlappende Molekulargewichtsbereiche haben und deshalb die Messung des gewichtsmittleren Molekulargewichts eines Wachses schwierig ist, ein organisches Lösungsmittel, das lediglich eins von den beiden, nämlich das Wachs oder das Bindemittelharz löst, verwendet werden, um diese Bestandteile zu trennen, und das abgetrennte Wachs kann dann einer GPC-Analyse zur Messung des gewichtsmittleren Molekulargewichts unterzogen werden.
Die Färbemittel, die bei der Erfindung verwendbar sind, können ein gelbes Färbemittel, ein magentarotes Färbemittel und ein cyanblaues Färbemittel, wie sie aus den nachfolgend beschriebenen Gruppen von Färbemitteln ausgewählt werden können, und auch ein schwarzes Färbemittel, das auch Rußschwarz, ein magnetisches Material, oder ein Färbemittel, das schwarze Färbung durch Farbmischung von gelben, magentaroten, cyanblauen Färbemitteln – wie nachfolgend dargestellt – zeigt, beinhalten.
Beispiele für das gelbe Färbemittel können kondensierte Azoverbindungen, Isoindolinonverbindungen, Anthrachinonverbindungen, Azo-Metall-Komplexe, Methinverbindungen und Acrylamidverbindungen einschließen. Spezifische bevorzugte Beispiele derselben können C. I. Pigmentgelb 12, 13, 14, 15, 17, 62, 74, 83, 93, 94, 95, 109, 110, 111, 128, 129, 147, 168 sowie 180 beinhalten.
Beispiele für das magentarote Färbemittel können beinhalten kondensierte Azoverbindungen, Diketopyrrolopyrrolverbindungen, Anthrachinonverbindungen, Chinacridonverbindungen, Küpenverbindungen basischer Farbstoffe, Naphtholverbindungen, Benzimidazolverbindungen, Thioindigoverbindungen und Perylenverbindungen. Spezifische bevorzugte Beispiele davon können beinhalten C. I. Pigmentrot 2, 3, 5, 6, 7, 23, 48:2, 48:3, 48:4, 57:1, 81:1, 144, 146, 166, 169, 177, 184, 185, 202, 206, 220, 221 sowie 254.
Beispiele für das cyanblaue Färbemittel können Kupferphthalocyaninverbindungen und ihre Derivate, Anthrachinonverbindungen und Küpenverbindungen basischer Farbstoffe beinhalten. Spezifische, bevorzugte Beispiele dafür können beinhalten C. I. Pigmentblau 1, 7, 15, 15:1, 15:2, 15:3; 15:4, 60, 62 und 66.
Diese Färbemittel können allein oder aber in Mischungen von zwei oder mehreren Arten oder im Zustand einer festen Lösung verwendet werden. Die vorstehend genannten Färbemittel können in passender Weise in Hinsicht auf ihren Farbton, ihre Farbsättigung, ihren Farbwert, Wetterbeständigkeit, OHP-Lichtdurchlässigkeit und die Dispergierbarkeit in Tonerteilchen ausgewählt werden. Die vorstehend erwähnten Färbemittel können vorzugsweise in einem Anteil von 1 bis 20 Gewichtsteilen je 100 Gewichtsteile des Bindemittelharzes verwendet werden.
Der erfindungsgemäße Toner kann auch als ein magnetischer Toner verwendet werden, indem ein magnetisches Material als schwarzes Färbemittel verwendet wird. Beispiele dieses magnetischen Materials, die für diesen Zweck einsetzbar sind, können Eisenoxide, wie etwa Magnetit, Hämatit und Ferrit, Metalle wie etwa Eisen, Kobalt und Nickel, und Legierungen dieser Metalle mit Aluminium, Kobalt, Kupfer, Blei, Magnesium, Zinn, Zink, Antimon, Beryllium, Bismut, Cadmium, Calcium, Mangan, Selen, Titan, Wolfram und Vanadium und Mischungen derselben beinhalten.
Bei dem erfindungsgemäß verwendeten, magnetischen Material kann es sich bevorzugt um ein oberflächenmodifiziertes Material handeln. Besonders kann zum Zwecke der Tonerherstellung nach dem Polymerisationsverfahren das magnetische Material vorzugsweise durch ein oberflächenmodifizierendes Mittel, das keine polymerisationsinhibierende Wirkung entfaltet, hydrophobiert werden. Beispiele für ein derartiges oberflächenmodifizierendes Mittel können Silanhaftvermittler und Titanhaftvermittler beinhalten.
Das magnetische Material kann eine zahlenmittlere Teilchengröße von höchstens 2 μm, vorzugsweise etwa 0,1 bis 0,5 μm haben. Das magnetische Material kann in den Tonerteilchen in einem Anteil von 20 bis 200 Gewichtsteilen, vorzugsweise 40 bis 150 Gewichtsteilen je 100 Gewichtsteile des Bindemittelharzes enthalten sein. Das magnetische Material kann unter Anwendung von 10 kOe vorzugsweise magnetische Eigenschaften aufweisen, die eine Koerzitivkraft (Hc) von 20 bis 300 Oe, eine Sättigungsmagnetisierung (σ_s) von 50 bis 200 emu/g und eine Restmagnetisierung (σ_r) von 2 bis 20 emu/g einschließen.
Der erfindungsgemäße Toner kann ein Ladungssteuermittel enthalten. Bei dem Ladungssteuermittel kann es sich um ein bekanntes handeln und dabei vorzugsweise um eines, das eine höhere Aufladegeschwindigkeit hat und die Eigenschaft, eine vorgeschriebene Ladungsmenge zuverlässig beizubehalten. Im Falle, dass das Verfahren der Direktpolymerisation verwendet wird, um die erfin dungsgemäßen Tonerteilchen herzustellen, kann das Ladungssteuermittel besonders bevorzugt eines sein, das frei ist von polymerisationsinhibierenden Eigenschaften und keine Komponente, die in einem wässrigen Medium löslich ist, enthält.
Das erfindungsgemäß verwendete Ladungssteuermittel kann entweder vom Negativ-Typ oder Positiv-Typ sein. Spezifische Beispiele für das Negativladungssteuermittel können beinhalten Metallhaltige, auf Säuren basierende Verbindungen, umfassend Säuren wie etwa Salicylsäure, Alkylsalicylsäure, Dialkylsalicylsäure, Naphthoesäure, Dicarbonsäuren und Derivate dieser Säuren; Polymerverbindungen mit einer Seitenkette, die Sulfonsäure oder Carbonsäure umfasst, Borverbindungen; Harnstoffverbindungen; Siliciumverbindungen und Calixaren. Spezifische Beispiele für das Positivladungssteuermittel können beinhalten Quartäre Ammoniumsalze; Polymerverbindungen mit einer Seitenkette, die quartäre Ammoniumsalze umfasst; Guanidinverbindungen und Imidazolverbindungen.
Das erfindungsgemäß verwendete Ladungssteuermittel kann vorzugsweise in einem Anteil von 0,5 bis 10 Gewichtsteilen je 100 Gewichtsteile des Bindemittelharzes verwendet werden. Jedoch handelt es sich bei dem Ladungssteuermittel nicht um einen notwendigen Bestandteil für die Tonerteilchen, wie sie erfindungsgemäß verwendet werden. Das Ladungssteuermittel kann in einigen Fällen als wahlweiser Zusatz verwendet werden. In dem Falle, dass ein Zweikomponentenentwicklungsverfahren verwendet wird, ist es möglich, reibungselektrische Aufladung mit einem Trägermittel einzusetzen. In dem Falle, dass ein nichtmagnetisches Einkomponentenentwicklungsverfahren unter Verwendung von Klingenbeschichtung verwendet wird, ist es möglich, ein Ladungssteuermittel wegzulassen, indem eine reibungselektrische Aufladung über Reibung mittels eines Klingen- oder eines Zylinderelementes verwendet wird.
Die erfindungsgemäß verwendeten Tonerteilchen können einen Formfaktor SF-1 von 100 bis 160 und vorzugsweise von 100 bis 140 sowie einen Formfaktor SF-2 von 100 bis 140 und vorzugsweise von 100 bis 120 haben, wie er mittels einer Bildanalysiereinrichtung gemessen wird. Es wird besonders bevorzugt, dass das Verhältnis von (SF-2)/(SF-1) höchstens 1,0 beträgt.
Die Formfaktoren SF-1 und SF-2, auf die hier Bezug genommen wird, beruhen auf Werten, die in der folgenden Weise gemessen werden. Probenteilchen werden durch ein Feldemissionsrasterelektronenmikroskop („FE-SEM S-800", erhältlich von Hitachi Seisakusho K. K.) bei einer Vergrößerung von 500 untersucht und 100 Bilder von Tonerteilchen mit einer Teilchengröße (Durchmesser) von wenigsten 2 μm werden nach dem Zufallsprinzip als Probe ausgewählt. Die Bilddaten werden in eine Bildanalysiereinrichtung („Luzex 3", erhältlich von Nireco K. K.) gegeben, um Durchschnittswerte für die Formfaktoren SF-1 und SF-2 zu erhalten, beruhend auf den folgenden Gleichungen: SF-1 = [MXLNG2/AREA] × (π/4) × 100, SF-2 = [PERI2/AREA] × (1/4π) × 100,wobei MXLNG die maximale Länge eines Probenteilchens und PERI den Umfang eines Probenteilchens und AREA die Projektionsfläche des Probenteilchens bezeichnen.
Der Formfaktor SF-1 repräsentiert die Rundheit der Tonerteilchen und der Formfaktor SF-2 repräsentiert die Rauhigkeit der Tonerteilchen.
Tonerteilchen mit einem Formfaktor SF-1, der 160 übersteigt haben deshalb undefinierte Formen, die zu einer breiten Verteilung der Ladung führen und neigen auch dazu, sich durch Oberflächenabrieb innerhalb des Entwicklungsgerätes zu verschlechtern, wodurch die Bilddichte herabgesetzt wird und Bildschleier gebildet werden. Des Weiteren wird im Falle eines Wertes für SF-1, der 160 übersteigt, leicht die Übertragungseffzienz herabgesetzt, und das Herabsetzen der Übertragungseffizienz wird besonders bei einem Bilderzeugungsgerät bemerkbar, das ein zwischengeschaltetes Übertragungselement beinhaltet und bei dem zwei Übertragungsvorgänge eingeschlossen sind, das heißt eine Übertragung von dem das Bild tragenden Element auf das zwischengeschaltete Übertragungselement und eine Übertragung von dem zwischengeschalteten Übertragungselement auf das Aufzeichnungsmaterial.
Ein Formfaktor SF-2 von 100 bis 140 wird bevorzugt, so dass eine hohe Übertragungseffizienz bereitgestellt wird. Wenn SF-2 einen Wert von 140 übersteigt, ist die Oberfläche des Tonerteilchens nicht glatt, sondern mit vielen Unebenheiten versehen, wodurch leicht die Übertragungseffzienz herabgesetzt wird. Wenn das Verhältnis von (SF-2)/(SF-1) einen Wert von 1 übersteigt, wird ebenfalls leicht die Übertragungseffizienz erniedrigt, insbesondere bei einem Bilderzeugungsgerät, das ein zwischengeschaltetes Übertragungselement einschließt.
Eine niedrige Übertragungseffizienz wird insbesondere bei einem Vollfarbbilderzeugungsgerät problematisch, bei dem eine Vielzahl von Tonerbildern verwendet wird. Bei der Vollfarbbilderzeugung ist es ziemlich schwierig, eine gleichmäßige Übertragung der Tonerbilder in vier Farben sicherzustellen, so dass die Steuerung der Werte von SF-1 und SF-2 notwendig wird, um zuverlässig Bilder mit einer hervorragenden Farbebalance und frei von Farbunregelmäßigkeiten bereitzustellen.
Des Weiteren kann im Falle, dass Tonerteilchen mit nicht definierter Form verwendet werden, Schmelzkleben oder Filmbildung des Toners zwischen dem lichtempfindlichen Element und dem Reinigungselement vorkommen, zwischen dem zwischengeschalteten Übertragungselement und dem Reinigungselement und auf den Oberflächen des das Bild tragenden Elementes und des zwischengeschalteten Übertragungselementes, wodurch leicht Schwierigkeiten in Bezug auf die Abstimmung mit dem Bilderzeugungsgerät verursacht werden.
Außerdem können, damit sehr kleine Bildpunkte der latenten Bilder originalgetreu wiedergegeben werden können, um eine hohe Bildqualität zu verwirklichen, die Tonerteilchen vorzugsweise einen gewichtsmittleren Teilchendurchmesser (D4) von höchstens 10 μm, bevorzugt von 4 bis 9 μm und weiter bevorzugt von 4 bis 8 μm und einen Variationskoeffizienten, beruhend auf der zahlenmäßigen Verteilung, von höchstens 35% haben. Tonerteilchen mit einer gewichtsmittleren Teilchengröße von über 10 μm neigen dazu, auf der Oberfläche des lichtempfindlichen Elementes und anderer Elemente, einschließlich des zwischengeschalteten Übertragungselementes, unter Schmelzen zu kleben. Tonerteilchen mit einer gewichtsmittleren Teilchengröße von weniger als 4 μm neigen dazu, stark am das Bild tragenden Element und auch am zwischengeschalteten Übertragungselement kleben zu bleiben, wodurch eine Verringerung der Übertragungseffizienz verursacht wird. Diese Schwierigkeiten werden noch verstärkt, wenn die Tonerteilchen einen Variationskoeffizienten (A_NV) von mehr als 35% haben, berechnet nach der folgenden Formel: Variationskoeffizient ANV = (S/D1] × 100 wobei S eine zahlenbasierte Standardabweichung der Teilchengrößenverteilung beziehungsweise D₁ eine zahlenmittlere Teilchengröße [Durchmesser] (μm) der Tonerteilchen bezeichnet.
Das Bindemittelharz, das den erfindungsgemäßen Toner ausmacht, kann ein Vinylharz, ein Polyesterharz, ein Epoxidharz, ein Styrol-Butadien-Copolymer oder eine Mischung dieser Harze umfassen.
Das bei der Erfindung verwendete Bindemittelharz kann gemäß der GPC-Messung vorzugsweise Bestandteile in einem Molekulargewichtsbereich von 200 bis 2000, wenn überhaupt, nur in einer beschränkten Menge von höchstens 10 Gew.-%, bezogen auf die Tonerteilchen, enthalten. Wenn die Menge derartiger Bestandteile mit niedrigem Molekulargewicht noch mehr erhöht wird, so hat der sich ergebende Toner leicht einen geringere Aufladbarkeit und Lagerstabilität und führt zu einer schlechteren Antihochtemperaturabschmutzungseigenschaft. Dementsprechend kann die Menge derartiger niedermolekularer Bestandteile mit Molekulargewichten im Bereich von 200 bis 2000 vorzugsweise noch weiter auf höchstens 5 Gew.-% der Tonerteilchen gesenkt werden (berechnet durch Multiplizieren des Gehalts dieser Bestandteile im genannten Molekulargewichtsbereich eines THF-löslichen Materials gemäß GPC mit dem Anteil des THF-löslichen Materials in den Tonerteilchen der Probe).
Die Molekulargewichtsverteilung des Bindemittelharzes kann gemäß GPC gemessen werden, und zwar in der ähnlichen Weise wie diejenige einer Wachsprobe, sie kann jedoch auch, falls gewünscht, gemäß anderen Verfahren gemessen werden, einschließlich spektroskopischer Verfahren, wie etwa der kernmagnetische Resonanz (¹H-NMR, ¹³C-NMR), der Infrarotabsorptionsspektroskopie (IR), der Ramanspektroskopie, der Ultraviolettabsorptionsspektroskopie (UV) und der Massenspektroskopie (MS), und der Elementaranalyse, der Gaschromatografie, der Flüssigkeitschromatografie (HPLC) und anderer chemischer Analyseverfahren.
Das Polyesterharz, aus dem das Bindemittelharz besteht, kann vorzugsweise 45 bis 55 mol-% Alkoholbestandteil und 55 bis 45 mol-% Säurebestandteil umfassen.
Beispiele derartiger Alkoholbestandteile können beinhalten Diole, wie etwa Ethylenglycol, Propylenglycol, 1,3-Butandiol, 1,4-Butandiol, 2,3-Butandiol, Diethylenglycol, Triethylenglycol, 1,5-Pentandiol, 1,6-Hexandiol, Neopentylglycol, 2-Ethyl-1,3-hexandiol, hydriertes Bisphenol A, Bisphenole und Derivate, die durch die folgende Formel (I) repräsentiert werden:
wobei R eine Ethylen- oder Propylengruppe bezeichnet und x und y unabhängig voneinander 0 oder eine positive ganze Zahl bezeichnen, vorausgesetzt, dass der Durchschnitt von x + y im Bereich von 0 bis 10 liegt;
Diole, die durch die folgende Formel (II) repräsentiert sind:
wobei R' -CH₂-CH₂-,
bedeutet und x' und y' unabhängig voneinander 0 oder eine positive ganze Zahl sind, vorausgesetzt, dass der Durchschnitt von x' + y' im Bereich von 0 bis 10 liegt.
Beispiele für eine dibasische Säure, die wenigstens 50 mol-% der gesamten Säurebestandteile bereitstellt, können beinhalten Benzoldicarbonsäuren, wie etwa Phthalsäure, Terephthalsäure und Isophthalsäure und ihre Anhydride; Alkyldicarbonsäuren, wie etwa Bernsteinsäure, Adipinsäure, Sebacinsäure und Azelainsäure und ihre Anhydride; Bernsteinsäuren, die mit Alkyl- oder Alkenylgruppen substituiert sind, die 0 bis 18 Kohlenstoffatome enthalten, und ihre Anhydride; sowie ungesättigte Dicarbonsäuren, wie etwa Fumarsäure, Maleinsäure, Citraconsäure und Itaconsäure, und ihre Anhydride.
Die Alkoholbestandteile können beinhalten Mehrwertige Alkohole, wie etwa Glycerin, Pentaerythritol, Sorbitol, Sorbitan oder Oxyalkylenether von Phe nolharzen vom Novolak-Typ. Die Säurebestandteile können polybasische Carbonsäuren, wie etwa Trimellithsäure, Pyromellithsäure und Benzophenontetracarbonsäure, oder ihre Anhydride beinhalten.
Bevorzugte Alkoholbestandteile können beinhalten Bisphenolderivate der vorstehend genannten Formel (I). Beispiele für bevorzugte Säurebestandteile können beinhalten Dicarbonsäuren, wie etwa Phthalsäure, Terephthalsäure, Isophthalsäure und ihre Anhydride, Bernsteinsäure, n-Dodecenylbernsteinsäure und ihre Anhydride, Fumarsäure, Maleinsäure und Maleinsäureanhydrid. Bevorzugte Beispiele von vernetzenden Bestandteilen können beinhalten Trimellithsäureanhydrid, Benzophenontetracarbonsäure, Pentaerythritol und Oxyalkylenether eines phenolischen Harzes vom Novolak-Typ.
Das Polyesterharz kann vorzugsweise eine Glasübergangstemperatur von 40°C bis 90°C und weiter bevorzugt von 45°C bis 85°C, ein zahlenmittleres Molekulargewicht (Mn) von 1000 bis 50000 und weiter bevorzugt von 1500 bis 20000 sowie ein gewichtsmittleres Molekulargewicht (Mw) von 3000 bis 3 × 10⁶, weiter bevorzugt von 10⁴ bis 2,5 × 10⁶ und noch weiter bevorzugt von 4 × 10⁴ bis 2 × 10⁶ haben.
Beispiele von Vinylmonomeren, die das Vinylharz ausmachen, können beinhalten Styrol, Styrolderivate, wie etwa o-Methylstyrol, m-Methylstyrol, p-Methylstyrol, p-Methoxystyrol, p-Phenylstyrol, p-Chlorstyrol, 3,4-Dichlorstyrol, p-Ethylstyrol, 2,4-Dimethylstyrol, p-n-Butylstyrol, p-t-Butylstyrol, p-n-Hexylstyrol, p-n-Octylstyrol, p-n-Nonylstyrol, p-n-Decylstyrol und p-n-Dodecylstyrol; ethylenisch ungesättigte Monoolefine, wie etwa Ethylen, Propylen, Butylen und Isobutylen; ungesättigte Polyene, wie etwa Butadien; halogenierte Vinyle, wie etwa Vinylchlorid, Vinylidenchlorid, Vinylbromid sowie Vinylfluorid; Vinylester, wie etwa Vinylacetat, Vinylpropionat und Vinylbenzoat; Methacrylate, wie etwa Methylmethacrylat, Ethylmethacrylat, Propylmethacrylat, n-Butylmethacrylat, Isobutylmethacrylat, n-Octylmethacrylat, Dodecylmethacrylat, 2-Ethylhexylmethacrylat, Stearylmethacrylat, Phenylmethacrylat, Dimethylaminoethylmethacrylat und Diethylaminoethylmethacrylat; Acrylate, wie etwa Methylacrylat, Ethylacrylat, n-Butylacrylat, Isobutylacrylat, Propylacrylat, n-Octylacrylat, Dodecylacrylat, 2-Ethylhexylacrylat, Stearylacrylat, 2-Chorethylacrylat und Phenylacrylat; Vinylether, wie etwa Vinylmethylether, Vinylethylether und Vinylisobutylether; Vinylketone, wie etwa Vinylmethylketon, Vinylhexylketon und Methylisopropenylketon; N-Vinylverbindungen, wie etwa N-Vinylpyrrol, N-Vinyl carbazol, N-Vinylindol und N-Vinylpyrrolidon; Vinylnaphthalene; Derivate der Acrylsäure oder Derivate der Methacrylsäure, wie etwa Acrylnitril, Methacrylnitril und Acrylamid; die Ester der vorstehend erwähnten, α,β-ungesättigten Säuren und die Diester der vorstehend erwähnten, dibasischen Säuren. Diese Vinylmonomere können allein oder in Kombination von zwei oder mehreren Arten verwendet werden.
Weitere Beispiele sind Carboxylgruppen enthaltende Monomere, die folgende einschließen: ungesättigte, dibasische Säuren wie etwa Maleinsäure, Citraconsäure, Alkenylbernsteinsäure, Fumarsäure und Mesaconsäure; ungesättigte, dibasische Säureanhydride, wie etwa Maleinsäureanhydrid, Citraconsäureanhydrid, Itaconsäureanhydrid und Alkenylbernsteinsäureanhydrid; Halbester von ungesättigten, dibasischen Säuren, wie etwa Monomethylmaleat, Monoethylmaleat, Monobutylmaleat, Monomethylcitraconat, Monoethylcitraconat, Monobutylcitraconat, Monomethylitaconat, Monomethylalkenylsuccinat, Monomethylfumarat und Monomethylmesaconat; Ester von ungesättigten, dibasischen Säuren, wie etwa Dimethylmaleat und Dimethylfumarat; Anhydride von α,β-ungesättigten Säuren, wie etwa das Anhydrid von Crotonsäure, das Anhydrid von Cinnamonsäure, gemischte Anhydride derartiger α,β-ungesättigter Säuren mit niedrigen Fettsäuren; Alkenylmalonsäure, Alkenylglutarsäure, Alkenyladipinsäure und deren Anhydride sowie Monoester dieser Säuren.
Weitere Beispiele sind Hydroxylgruppen enthaltende Monomere, die folgende einschließen: Acrylat- und Methacrylatester, wie etwa 2-Hydroxyethylacrylat, 2-Hydroxyethylmethacrylat und 2-Hydroxypropylmethacrylat; 4-(1-Hydroxy-1-methylbutyl)styrol und 4-(1-Hydroxy-1-methylhexyl)styrol.
Das Vinylharz kann vorzugsweise eine Glasübergangstemperatur von 45°C bis 80°C und weiter bevorzugt von 55°C bis 70°C, ein zahlenmittleres Molekulargewicht (Mn) von 2500 bis 5 × 10⁴ und weiter bevorzugt von 3000 bis 2 × 10⁴ sowie ein gewichtsmittleres Molekulargewicht (Mw) von 10⁴ bis 1,5 × 10⁶ und weiter bevorzugt von 2,5 × 10⁴ bis 1,25 × 10⁶ aufweisen.
In der ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Toners kann der in dem Wachs dispergierte Harzbestandteil eine beliebige Art eines Harzes umfassen, das als Bindemittelharz für Toner verwendbar ist, eingeschlossen ein Polycarbonatharz oder ein Epoxidharz. Das in dem Wachs dispergierte Harz kann dasselbe wie das Bindemittelharz, das die Matrix der Tonerteilchen ausmacht, oder von diesem verschieden sein.
Die erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Toners kann durch ein beliebiges Verfahren hergestellt werden, so lange es in der Lage ist, Tonerteilchen mit einem Meer-Insel-Meer-Gefüge und einem Restmonomergehalt von höchstens 500 ppm, bezogen auf das Gewicht der Tonerteilchen, bereitzustellen.
Die zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Toners kann auch durch ein beliebiges Verfahren hergestellt werden, so lange es Tonerteilchen mit einem Gefüge bereitstellt, das ein Wachsteilchen dispergiert oder innerhalb der Matrix des Bindemittelharzes eingeschlossen enthält, und das Färbemittel ist in dem Wachsteilchen und dem Bindemittelharz in einem in der Erfindung spezifizierten Verhältnis dispergiert.
Dementsprechend kann als ein Verfahren zum Herstellen des erfindungsgemäßen Toners, die erste und die zweite Ausführungsform eingeschlossen, ein Pulverisierungsverfahren übernommen werden, bei dem das Bindemittelharz, das Wachs, das Färbemittel und andere, wahlweise vorliegende Zusatzstoffe, wie etwa ein Ladungssteuermittel und andere interne Zusatzstoffe, gleichmäßig geknetet und mittels einer Druckkneteinrichtung, eines Extruders oder einer Dispergiervorrichtung für Medien dispergiert werden, und dass geknetete Produkt wird mechanisch pulverisiert oder dazu gebracht, auf einem Ziel oder Target in einem Düsenstrom aufzuschlagen, um auf ein gewünschtes Größenniveau der Tonerteilchen pulversiert zu werden, gegebenenfaflls gefolgt von einem Schritt der Glättung und des Abrundens der pulversierten Teilchen und danach von einer Klassierung zu einer kleineren Teilchengrößenverteilung, um Tonerteilchen zu bilden. Zusätzlich ist es auch möglich, ein Verfahren zum Erhalten von kugelförmigen Tonerteilchen zu übernehmen, indem eine geschmolzene Mischung unter Verwendung einer Scheibe oder einer Mehrfach-Fluid-Düse, wie in JP-B 56-13945 und so weiter offenbart, in die Luft gesprüht wird; ein Verfahren zum direkten Herstellen von Tonerteilchen mittels Suspensionspolymerisation gemäß der in JP-B 36-10231, JP-A 59-53856 und JP-A 59-61842 offenbarten Lehre; ein Verfahren zur Dispersionspolymerisation zum direkten Herstellen von Tonerteilchen in einem wässrigen, organischen Lösungsmittel, in dem das Monomer löslich ist, jedoch das erhaltene Polymer unlöslich ist; sowie ein Verfahren zum Herstellen von Tonerteilchen gemäß der Emulsionspolymerisation, wie es durch die seifenfreie Polymerisation repräsentiert wird, bei der Tonerteilchen di rekt durch Polymerisation in Gegenwart eines wasserlöslichen Polymerisationsinitiators gebildet werden.
Für den Zweck der Erfindung ist es bevorzugt, das Suspensionspolymerisationsverfahren oder das Emulsionspolymerisationsverfahren zu übernehmen, die relativ leicht in der Lage sind, Tonerteilchen von höchstens 10 μm mit Formfaktoren SF-1 von 100 bis 160 und SF-2 von 100 bis 140 sowie einer engen Größenverteilung der Teilchen bereitzustellen. Es ist auch möglich, die vorläufig erhaltenen Polymerisatteilchen einer die Form anpassenden Behandlung mit Hilfe von Medien oder durch direktes Auftreffenlassen auf eine Kollisionsplatte oder durch Zusammenwachsen lassen der Polymerisatteilchen durch Einfrieren, Aussalzen oder Koagulierung mit Teilchen, die eine entgegengesetzte Polarität ihrer Oberflächenladung aufweisen, bei einem kontrollierten pH in einem wässrigen Medium zu unterziehen. Es ist auch möglich, ein Animpfpolymerisationsverfahren zu übernehmen, worin ein Monomer noch weiter auf den einmal erhaltenen Polymerisatteilchen adsorbiert und unter Verwendung eines Polymerisationsinitiators polymerisiert wird.
Die erfindungsgemäßen Tonerteilchen (die erste und die zweite Ausführungsform derselben eingeschlossen) können durch Suspensionspolymerisation in der folgenden Weise hergestellt werden. Zu einem Vinylmonomer werden ein Wachs, ein Färbemittel, ein Ladungssteuermittel, ein Polymerisationsinitiator und andere, optionale Zusatzstoffe gegeben und gleichförmig gelöst oder dispergiert, um eine polymerisierbare Monomerzusammensetzung zu bilden, die dann dispergiert und in einem einen Dispersionsstabilisator enthaltenden Dispersionsmedium mittels einer Rührvorrichtung, ein Homomixgerät oder einem Homogenisator zu Teilchen umgeformt wird, bevorzugt unter der Bedingung, dass Tröpfchen der polymerisierbaren Monomerzusammensetzung die gewünschte Teilchengröße der sich ergebenden Tonerteilchen mittels Steuerung der Rührgeschwindigkeit und/oder der Rührzeit erreichen können. Danach kann das Rühren in einem solchen Maß fortgesetzt werden, dass die Teilchen der so gebildeten, polymerisierbaren Monomerzusammensetzung beibehalten werden und zugleich die Sedimentation der Teilchen verhindert wird. Die Polymerisation kann bei einer Temperatur von wenigstens 40°C, im Allgemeinen von 50°C bis 90°C vollzogen werden. Um die Tonerteilchen mit einer verbesserten mechanischen Festigkeit und Beständigkeit zu versehen, ist es möglich, die Temperatur auf einer späteren Stufe der Polymerisation zu erhöhen und/oder einen Teil des wässrigen Systems auf einer späteren Stufe oder nach der Polymerisation einer Destillation zu unterziehen, um den Restmonomergehalt in den Tonerteilchen zu verringern. Nach der Reaktion werden die hergestellten Tonerteilchen gewaschen, filtriert und getrocknet. Bei der Suspensionspolymerisation ist es im Allgemeinen bevorzugt, 300 bis 3000 Gewichtsteile Wasser als Dispersionsmedium auf 100 Gewichtsteile der Monomerzusammensetzung zu verwenden. Im Übrigen kann die Verringerung des Restmonomergehalts auf höchstens 500 ppm dadurch erzielt werden, dass die Polymerisationstemperatur, die Menge des nach der Polymerisation abdestillierten, wässrigen Mediums, die Trocknungsbedingungen und so weiter eingestellt werden.
In dem Falle, dass Tonerteilchen durch das Direktsuspensionspolymerisationsverfahren hergestellt werden, wobei Tröpfchen einer polymerisierbaren Monomerzusammensetzung in einem wässrigen Medium polymerisiert werden, ist es möglich, die durchschnittliche Teilchengröße und die Teilchengrößenverteilung der sich ergebenden Tonerteilchen durch Änderung der Art und der Menge eines kaum wasserlöslichen, anorganischen Salzes oder eines Dispergiermittels zu steuern, das als ein Schutzkolloid fungiert, oder durch Steuern der mechanischen Verfahrensbedingungen, was die Rührbedingungen wie etwa die Umfangsgeschwindigkeit eines Rotors, die Zahl der Durchläufe und die Form des Rührblatts und die Form des Behälters einschließt, und/oder indem der Gewichtsprozentsatz der Festmasse in dem wässrigen Dispersionsmedium gesteuert wird.
In dem Falle der Tonerherstellung durch das Polymerisationsverfahren können Beispiele für die Monomere, welche selektiv verwendet werden, beinhalten: Styrolmonomere, wie etwa Styrol, o-, m- oder p-Methylstyrol und m- oder p-Ethylstyrol, Monomere von (Meth)acrylatestern wie etwa Methyl(meth)acrylat, Ethyl(meth)acrylat, Propyl(meth)acrylat, Butyl(meth)acrylat, Octyl(meth)acrylat, Dodecyl(meth)acrylat, Stearyl(meth)acrylat, Behenyl(meth)acrylat, 2-Ethylhexyl(meth)acrylat, Methylaminoethyl(meth)acrylat und Diethylaminoethyl(meth)acrylat; Butadien, Isopren, Cyclohexen, (Meth)acrylnitril und Acrylamid. Diese Monomere können allein oder in Mischung verwendet werden, um ein Polymer zu liefern, das eine theoretische Glasübergangstemperatur (Tg) liefert, wie sie im Polymer Handbook, 2. Auflage, Bd. III, Seiten 139 bis 192 (John Wiley & Sons) beschrieben ist, nämlich hier 40°C bis 75°C. Wenn die theoretische Glasübergangstemperatur unterhalb von 40°C liegt, neigt der sich ergebende Toner dazu, an den Schwierigkeiten in Bezug auf die Lagerstabilität und die Stabilität beim kontinuierlichen Bilderzeugen zu leiden. Auf der anderen Seite zeigt der Toner im Falle von mehr als 75°C eine erhöhte Fixiertemperatur. Dies ist insbesondere für Farbtoner zum Herstellen von Vollfarbbildern nicht erwünscht, da die Farbmischbarkeit der jeweiligen Farbtoner niedrig wird, mit dem Ergebnis einer minderwertigen Farbwiedergabefähigkeit und von OHP-Bildern mit erniedrigter Lichtdurchlässigkeit.
In dem Falle, dass Tonerteilchen gemäß dem Polymerisationsverfahren hergestellt werden, die ein innerhalb der aus Bindemittelharz bestehenden Matrix oder äußeren Hülle eingeschlossenes Wachsteilchen enthalten, ist es besonders bevorzugt, des Weiteren ein polares Harz in die polymerisierbare Monomerzusammensetzung mit einzuschließen. Beispiele derartiger polarer Harze, die für diesen Zweck verwendet werden, können beinhalten Styrol-(Meth)acrylsäure-Copolymer, Maleinsäure-Copolymer, ein Harz ungesättigter Polyester und gesättigter Polyether, Polycarbonatharz und Epoxidharz.
Bei der Tonerherstellung durch Direktpolymerisation können Beispiele für den Polymerisationsinitiator beinhalten Polymerisationsinitiatoren vom Azo- oder Diazotyp, wie etwa 2,2'-Azobis-(2,4-dimethylvaleronitril), 2,2'-Azobisisobutyronitril, 1,1'-Azobis(cyclohexan-2-carbonitril), 2,2'-Azobis-4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitril und Azobisisobutyronitril und Polymerisationsinitiatoren vom Peroxidtyp, wie etwa Benzoylperoxid, Methylethylketonperoxid, Diisopropylperoxycarbonat, Cumolhydroperoxid, 2,4-Dichlorbenzoylperoxid und Lauroylperoxid. Die Zugabemenge der Polymerisationsinitiatoren variiert in Abhängigkeit von dem zu erzielenden Polymerisationsgrad. Der Polymerisationsinitiator kann allgemein in einem Bereich von ungefähr 0,5 bis 20 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des polymerisierbaren Monomers, verwendet werden. Die Polymerisationsinitiatoren variieren etwas in Abhängigkeit von dem verwendeten Polymerisationsverfahren, und sie können allein oder in einer Mischung verwendet werden, wobei man sich auf ihre Temperatur für die 10-Stunden-Halbwertslebensdauer bezieht.
Um das Molekulargewicht des sich ergebenden Bindemittelharzes zu steuern, ist es auch möglich, ein Vernetzungsmittel, ein Kettenübertragungsmittel, einen Polymerisationsinhibitor und so weiter zu verwenden.
Bei der Produktion der Tonerteilchen mittels der Suspensionspolymerisation unter Verwendung eines Dispersionsstabilisators ist es bevorzugt, einen anorganischen oder/und eine organischen Dispersionsstabilisator in einem wässrigen Dispersionsmedium zu verwenden. Beispiele für den anorganischen Disper sionsstabilisator können beinhalten Tricalciumphosphat, Magnesiumphosphat, Aluminiumphosphat, Zinkphosphat, Calciumcarbonat, Magnesiumcarbonat, Calciumhydroxid, Magnesiumhydroxid, Aluminiumhydroxid, Calciummetasilicat, Calciumsulfat, Bariumsulfat, Bentonit, Silicium(IV)-oxid und Aluminiumoxid. Beispiele für die organischen Dispersionsstabilisatoren können beinhalten Polyvinylalkohol, Gelatine, Methylcellulose, Methylhydroxypropylcellulose, Ethylcellulose, Natriumsalz der Carboxymethylcellulose, Polyacrylsäure und ihre Salze und Stärke. Diese Dispersionsstabilisatoren können vorzugsweise in einem wässrigen Dispersionsmedium in einer Menge von 0,2 bis 20 Gewichtsteilen je 100 Gewichtsteilen der polymerisierbaren Monomermischung verwendet werden.
In dem Falle, dass ein anorganischer Dispersionsstabilisator verwendet wird, kann ein kommerziell erhältliches Produkt, so wie es ist, verwendet werden, jedoch ist es auch möglich, den Stabilisator in situ in dem Dispersionsmedium zu bilden, um so Feinteilchen desselben zu erhalten. Im Falle von Tricalciumphosphat beispielsweise ist es angebracht, eine wässrige Natriumphosphatlösung und eine wässrige Calciumchloridlösung unter intensivem Rühren zu mischen, um Tricalciumphosphatteilchen in dem wässrigen Medium herzustellen, die für die Suspensionspolymerisation geeignet sind.
Um eine Feindispersion des Dispersionsstabilisators zu bewirken, ist es auch wirksam, 0,001 bis 0,1 Gew.-% eines oberflächenaktiven Mittels in Kombination damit zu verwenden, wodurch die vorgesehene Funktion des Stabilisators verstärkt wird. Beispiele der oberflächenaktiven Mittel können beinhalten Natriumdodecylbenzolsulfonat, Natriumtetradecylsulfat, Natriumpentadecylsulfat, Natriumoctylsulfat, Natriumoleat, Natriumlaurat, Kaliumstearat und Calciumoleat.
Ein bevorzugtes Beispiel für die Herstellung der erfindungsgemäßen Tonerteilchen (die erste und die zweite Ausführungsform eingeschlossen) wird nachfolgend beschrieben werden.
Polyalkylenwachs mit einer langkettigen Verzweigung wird als ein Wachsbestandteil zusammen mit einem polymerisierbaren Monomer beziehungsweise einer polymerisierbaren Monomermischung verwendet, welche Styrol und n-Butylacrylat umfasst. Das Wachs und ein erster Teil des polymerisierbaren Monomers (in einer Menge, die identisch oder vergleichbar ist mit derjenigen des Wachses) werden zusammen mit einem Färbemittel und anderen Zusatzstoffen (wie etwa einem Ladungssteuermittel und einem Polymerisationsinitiator) durchgemischt, um eine polymerisierbare Monomerzusammensetzung herzustellen, die dann in einem wässrigen Medium dispergiert wird, gefolgt von Erhitzen, um Suspensionspolymerisation zu bewirken. Nach dem Abkühlen des sich ergebenden, wässrigen Mediums, das Polymerisatteilchen enthält, wird der verbliebene Anteil (nahezu das zweifache des ersten Anteils) des polymerisierbaren Monomers zusammen mit einem zusätzlichen Polymerisationsinitiator allmählich zugegeben, und das System wird weiter erhitzt, um die Polymerisation zu bewirken, wodurch Tonerteilchen mit einem Meer-Insel-Meer-Gefüge bereitgestellt werden. Um derartige Tonerteilchen mit dem gewünschten Meer-Insel-Meer-Gefüge herzustellen, ist es notwendig, die Wachszusammensetzung in geeigneter Weise einzustellen, was ihr Molekulargewicht, das Verhältnis zwischen den Bestandteilen der Monomerzusammensetzung und die Bedingungen für die Polymerisation (wie etwa Temperatur, Zeit und Rührgeschwindigkeit) einschließt. Des Weiteren ist es auch, um den Gehalt an Restmonomeren in den Tonerteilchen zu verringern, notwendig, die Polymerisationstemperatur, die Polymerisationszeit und die Trocknungsbedingungen geeignet zu wählen. Weitere Details einer derartigen Auswahl werden bei Betrachtung der nachfolgend beschriebenen Beispiele deutlich.
Eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bilderzeugungsverfahrens, bei dem der erfindungsgemäße Toner (die ersten und zweiten Ausführungsformen desselben eingeschlossen) in geeigneter Weise verwendet wird, wird nun unter Bezugnahme auf 1 beschrieben, die ein Bilderzeugungsgerät veranschaulicht, welches das zwischengeschaltete Übertragungselement einschließt.
Unter Bezugnahme auf 1 wird ein das elektrostatische, latente Bild tragendes Element (beispielsweise eine lichtempfindliche Trommel) 1 gleichmäßig mittels einer Aufladeeinrichtung (beispielsweise einer Aufladewalze) 2 aufgeladen, die mit einer Spannung aus einer externen Quelle versorgt wird. Das aufgeladene, ein Bild tragende Element 1 wird dann mit Bildlicht (wie es in 1 durch einen abwärts gerichteten Pfeil repräsentiert ist) aus einer Belichtungseinrichtung (nicht gezeigt) belichtet, um darauf ein elektrostatisches Bild zu erzeugen.
Die Aufladeeinrichtung kann eine Kontaktaufladeeinrichtung umfassen, wie zum Beispiel eine Aufladewalze 2, wie sie in der Zeichnung dargestellt ist, oder eine kontaktlose Aufladeeinrichtung, wie etwa eine Coronaaufladeeinrich tung. Jedoch wird eine Kontaktaufladeeinrichtung in Hinsicht auf ein wirksames, gleichmäßiges Aufladen, auf die Einfachheit und auf Grund des Unterdrückens des Auftretens von Ozon bevorzugt.
Die Aufladewalze 2, wie sie in 1 dargestellt ist, umfasst grundsätzlich einen Metallkern 2b und eine elektrisch leitfähige, elastische Schicht 2a, die den Umfang des Metallkerns 2b bedeckt und gegen das das Bild tragende Element 1 gedrückt wird, während sie, der Drehung des das Bild tragenden Elementes 1 folgend, gedreht wird.
Bevorzugte Verfahrensbedingungen für die Aufladewalze 2 können eine Walze, die einen Druck von 5 bis 500 g/cm ausübt, und die Bereitstellung einer Wechselspannung von 0,5 bis 5 kV_SS, die einer Gleichspannung überlagert ist, mit einer Frequenz von 50 Hz bis 5 kHz und einer überlagerten Gleichspannung von ±02, bis ±1,5 kV oder die Bereitstellung einer reinen Gleichspannung von ±0,2 bis ±5 kV einschließen.
Andere Kontaktaufladeeinrichtungen, die nicht einer Hochspannungsquelle bedürfen und in der Lage sind, das Auftreten von Ozon zu unterdrücken, können eine Aufladeklinge und eine elektrisch leitende Bürste beinhalten.
Dann wird ein derartiges elektrostatisches Bild, das auf dem das Bild tragenden Element 1 gebildet wurde, gemäß einem der bekannten Entwicklungsverfahren, beispielsweise gemäß einem Magnetbürstenentwicklungsschema oder einem nichtmagnetischen Einkomponentenentwicklungsschema entwickelt, wobei irgendeine der Entwicklungseinheiten 4-1, 4-2, 4-3 und 4-4 verwendet wird, die einen Entwickler, der einen cyanblauen Toner umfasst, einen Entwickler, der einen magentaroten Toner umfasst, einen Entwickler, der einen gelben Toner umfasst, beziehungsweise einen Entwickler, der einen schwarzen Toner umfasst, enthalten, um so ein erstes Farbtonerbild auf dem das Bild tragenden Element 1 zu erzeugen.
Das erste Farbtonerbild, das auf dem das Bild tragenden Element 1 erzeugt worden ist, wird dann mit der Drehung des das Bild tragenden Elementes weiter bewegt, um so einen Übertragungsspalt zu erreichen, wo das das Bild tragende Element 1 und ein zwischengeschaltetes Übertragungselement 5 miteinander in Kontakt treten. Während das erste Farbtonerbild den Übertragungsspalt passiert, wird es auf das zwischengeschaltete Übertragungselement 5 unter der Wirkung eines elektrischen Feldes, das durch eine erste Übertragungsvorspannung (Spannung), die an dem zwischengeschalteten Übertragungselement 5 anliegt, gebildet wird, übertragen. Nach der Übertragung wird die Oberfläche des das Bild tragenden Elementes 1 mittels einer Reinigungseinrichtung 9, die eine Reinigungsklinge 8 umfasst, gereinigt. Indem der vorstehende Zyklus wiederholt wird, werden schrittweise das zweite, das dritte und das vierte Farbtonerbild auf dem das Bild tragenden Element 1 erzeugt und übereinander gelagert auf das zwischengeschaltete Übertragungselement 5 übertragen, um übereinander liegende Farbtonerbilder auf dem zwischengeschalteten Übertragungselement 5 entsprechend einem objektiven Farbbild zu erzeugen.
Das zwischengeschaltete Übertragungselement 5, das so angebracht ist, dass es eine Drehachse parallel zu derjenigen des das Bild tragenden Elementes 1 hat und mit der unteren Oberfläche des das Bild tragenden Elementes 1 in Kontakt tritt, wird vorzugsweise mit einer Umfangsgeschwindigkeit gedreht, die identisch ist mit derjenigen des das Bild tragenden Elementes 1 an der Position des Übertragungsspaltes.
Die übereinander gelegten Tonerbilder, die auf dem zwischengeschalteten Übertragungselement 5 erzeugt werden, werden als Zweites auf ein Übertragungsmaterial 6, wie etwa ein Papier, mittels einer Übertragungseinrichtung (einer derartigen Übertragungswalze 7, wie sie dargestellt ist, oder eines Übertragungsbandes) übertragen. Eine derartige Übertragungswalze 7 oder ein derartiges Übertragungsband kann vorzugsweise mit der gleichen Umfangsgeschwindigkeit, wie das zwischengeschaltete Übertragungselement 5 in der gegenüberliegenden Position bewegt werden. Das Übertragungselement 7 kann so angeordnet werden, dass es mit dem zwischengeschalteten Übertragungselement 5 direkt oder über einen Film oder ein Band in Kontakt tritt. Je nach Notwendigkeit wird die Oberfläche des zwischengeschalteten Übertragungselementes 5 nach dem zweiten Übertragungsschritt mittels einer Reinigungseinrichtung 10 gereinigt, welche abnehmbar von dem zwischengeschalteten Übertragungselement 5 angeordnet ist. Daher wird, während das zwischengeschaltete Übertragungselement auf seiner Oberfläche ein Zwischentonerbild trägt, das Reinigungselement 10 vom zwischengeschalteten Übertragungselement 5 gelöst, um nicht die darauf befindlichen Tonerbilder zu zerstören.
Das Aufzeichnungsmaterial 6, das die übertragenen Tonerbilder trägt, wird dann an eine Heißdruckfixiereinrichtung weitergeleitet, die eine Heißwalzen fixiereinrichtung H, wie in 1 gezeigt, wobei die genannte Einrichtung grundsätzlich aus einer heizenden Walze, die ein Hitze erzeugendes Element, wie etwa ein Halogenheizelement, einschließt, sowie einer Druckwalze, die ein elastisches Material umfasst und gegen die heizende Walze gepresst wird, besteht, und eine Heißfixiervorrichtung zum Fixieren durch Erhitzen über einen Film (wie in 5 und 6 gezeigt, wobei Bezugszeichen 30 eine Haltevorrichtung, 31 ein Heizelement, 31a ein Heizsubstrat, 31b ein Wärme erzeugendes Element, 31c eine Oberflächenschutzschicht, 31d einen Temperaturfühler, 32 einen Fixierfilm, 33 eine Druckwalze, 34 eine Sprungfeder, 35 ein den Filmrand regulierendes Element, 36 einen Stromversorgungsanschluss, 37 ein Unterbrechungsstück zum Unterbrechen des Stroms, 38 eine Einlassführungsschiene und 39 eine Auslassführungsschiene (Trennschiene) bezeichnet) mit einschließt.
In dem Falle, bei dem erfindungsgemäße Toner mit einem magnetischen Trägermittel vermischt wird, um einen Entwickler vom Zweikomponententyp zu bilden, kann der Entwickler für eine Entwicklung verwendet werden, indem er eine Entwicklungseinrichtung, wie sie in 2 gezeigt wird, verwendet. Es wird bevorzugt, die Entwicklung in einem Zustand zu bewirken, bei dem eine Magnetbürste unter Anwendung eines elektrischen Wechselfeldes in Kontakt mit einem das Bild tragenden Element, beispielsweise einer lichtempfindlichen Trommel 13, tritt. Ein Entwickler tragendes Element (Entwicklungszylinder) 11 kann bevorzugt so angebracht sein, dass es einen Spalt B von 100 bis 1000 μm zwischen der lichtempfindlichen Trommel 13 und sich bereitstellt, um ein Anhaften des Trägers auf der lichtempfindlichen Trommel 13 zu verhindern und die Bildqualität zu verbessern. Wenn dieser Spalt schmaler ist als 100 μm, wird leicht der Nachschub an Entwickler unzureichend, was zu einer niedrigen Bilddichte führt. Oberhalb eines Wertes von 1000 μm werden die magnetischen Kraftlinien, die durch einen Entwicklungspol S1 aufgeübt wird, gestreut, so dass eine niedrige Dichte der magnetischen Bürste bereitgestellt wird, was leicht zu einer verschlechterten Wiedergabefähigkeit von Bildpunkten sowie einer schwachen Trägerzusammenhaltekraft führt, was das Anhaften des Trägers auf der lichtempfindlichen Trommel zur Folge hat.
Das elektrische Wechselfeld kann vorzugsweise eine Spannung (von Spitzenwert zu Spitzenwert) von 500 bis 5000 Vss und eine Frequenz von 500 bis 10000 Hz und vorzugsweise von 500 bis 3000 Hz haben, was in geeigneter Weise in Abhängigkeit von dem Verfahren gewählt werden kann. Die dafür geeignete Wellenform kann in geeigneter Weise gewählt werden, wie etwa eine Dreiecks welle, eine Rechteckwelle, eine Sinuswelle oder Wellenformen, die durch das Verändern des Tastverhältnisses erhalten werden. Wenn eine Spannung von weniger als 500 V angelegt wird, kann es schwierig sein, eine ausreichende Bilddichte zu erhalten und die Bildung von Tonerschleier auf einem Bereich, an dem sich kein Bild befindet, kann in einigen Fällen nicht zufrieden stellend ausgeschaltet werden. Oberhalb von 5000 V kann das latente Bild durch die Magnetbürste zerstört werden, was in einigen Fällen zu niedrigeren Bildqualitäten führt.
Indem ein Entwickler vom Zweikomponententyp, der einen ordentlich aufgeladenen Toner enthält, verwendet wird, wird es möglich, eine niedrigere Schleierbeseitigungsspannung (V_back) und eine niedrigere Primäraufladespannung auf dem lichtempfindlichen Element zu verwenden, wodurch die Lebensdauer des lichtempfindlichen Elementes verlängert wird. V_back kann vorzugsweise bei höchstens 150 V liegen, weiter bevorzugt bei höchstens 100 V.
Es ist weiterhin bevorzugt, ein Kontrastpotential (das ist die Potentialdifferenz zwischen Bereichen mit Bildelementen und Bereichen ohne Bildelemente auf der lichtempfindlichen Trommel) von 200 bis 500 V zu verwenden, um so eine ausreichende Bilddichte sicherzustellen.
Die Frequenz kann dieses Verfahren beeinflussen und eine Frequenz von weniger als 500 Hz kann zu einer Einleitung von Ladung in den Träger führen, was auf Grund des Anhaftens von Träger und der Störung von latenten Bildern in einigen Fällen zu einer niedrigeren Bildqualität führt. Oberhalb von 10000 Hz ist es schwierig für den Toner, dem elektrischen Feld zu folgen, wodurch er leicht niedrigere Bilddichten verursacht.
Bei dem erfindungsgemäßen Entwicklungsverfahren ist es bevorzugt, eine Kontaktweite (Entwicklungsspalt) C der Magnetbürste auf dem Entwicklungszylinder 11 mit der lichtempfindlichen Trommel 13 auf einen Wert von 3 bis 8 mm einzustellen, um eine Entwicklung zu bewirken, die eine ausreichende Bilddichte und hervorragende Wiedergabefähigkeit von Punkten bereitstellt, ohne dass das Anhaften von Trägers bewirkt würde. Wenn der Entwicklungsspalt C schmaler ist als 3 mm, kann es schwierig sein, einer ausreichenden Bilddichte und einer guten Punktwiedergabefähigkeit Genüge zu tun. Wenn der Spalt breiter ist als 8 mm, neigt der Entwickler leicht dazu, sich aufzuschichten, wodurch die Bewegung des Apparates gestoppt wird, und es kann schwierig sein, in aus reichendem Maße das Anhaften des Trägers zu verhindern. Der Entwicklungsspalt C kann in geeigneter Weise dadurch eingestellt werden, dass eine Entfernung A zwischen einem den Entwickler regulierenden Element 18 und dem Entwicklungszylinder 11 und/oder dem Spalt B zwischen dem Entwicklungszylinder 11 und der lichtempfindlichen Trommel 13 geändert wird.
Der erfindungsgemäße Toner kann auch als ein nichtmagnetischer oder magnetischer Toner für ein Einkomponentenentwicklungsverfahren realisiert werden. 3 stellt ein Beispiel für ein derartiges Entwicklungsgerät dar.
Bezug nehmend auf 3 kann ein elektrostatisches Bild, das auf einem ein elektrostatisches Bild tragenden Element (lichtempfindliche Trommel) 25 durch Elektrofotografie oder elektrostatisches Aufzeichnen erzeugt worden ist, mit einem Toner T entwickelt werden, der in einem Tonerbehälter 21 enthalten ist, und auf einen nichtmagnetischen Entwicklungszylinder (das den Toner tragende Element) 24 aufgebracht werden, der Aluminium oder rostfreien Stahl umfasst.
Beinahe die rechte Hälfte des Umfangs des Entwicklungszylinders wird dazu veranlasst, immer mit dem Toner T, der in dem Tonerbehälter 21 gelagert ist, in Kontakt zu treten, und der Toner in der Nähe des Entwicklungszylinders 24 wird am Entwicklungszylinder 24 festgeklebt und darauf unter der Wirkung einer magnetischen Kraft, die durch eine ein magnetisches Feld erzeugende Einrichtung im Entwicklungszylinder erzeugt wird, und/oder eine elektrostatische Kraft im Falle von magnetischem Toner oder unter der Wirkung einer elektrostatischen Kraft im Falle eines nichtmagnetischen Toners getragen.
Der Entwicklungszylinder 24 kann eine Oberflächenrauhigkeit Ra haben, die auf 1,5 μm oder kleiner, vorzugsweise auf 1,0 μm oder kleiner und noch weiter bevorzugt auf 0,5 μm oder kleiner eingestellt ist.
Indem die Oberflächenrauhigkeit Ra auf höchstens 1,5 μm eingestellt wird, wird die die Tonerteilchen weiterbefördernde Kraft des Entwicklungszylinders unterdrückt, um die Bildung einer dünnen Tonerschicht auf dem Entwicklungszylinder zuzulassen und die Zahl der Kontakte zwischen dem Entwicklungszylinder und dem Toner anzuheben, wodurch die Aufladbarkeit des Toners verbessert wird.
In dem Falle, bei dem die Oberflächenrauhigkeit Ra des Entwicklungszylinders den Wert von 1,5 μm überschreitet, wird es schwierig, eine dünne Tonerschicht auf dem Entwicklungszylinder zu bilden und die Aufladbarkeit des Toners zu verbessern, so dass es schwierig wird, eine Verbesserung der Bildqualität zu verwirklichen.
Die Oberflächenrauhigkeit Ra des Entwicklungszylinders bezieht sich auf eine durchschnittliche Zentrallinienrauhigkeit, wie sie mittels eines Oberflächenrauhigkeitstestgerätes („Surfcoder SE-30H", erhältlich von K. K. Kosaka Kenkyusho) gemäß JIS B0601 gemessen wird. Insbesondere kann die Oberflächenrauhigkeit Ra dadurch bestimmt werden, dass eine Messlänge a von 2,5 mm entlang einer Zentrallinie (wiedergegeben auf einer X-Achse) und die Rauhigkeit auf der Y-Achsenrichtung wiedergegeben werden, um die Rauhigkeitskurve durch eine Funktion y = f(x) zu repräsentieren, um so die Oberflächenrauhigkeit Ra (μm) anhand der nachfolgenden Gleichung zu berechnen: Ra = (1/a)∫a0 |f(x)|dx
Wenn die Bewegungsgeschwindigkeit für die Oberfläche des Entwicklungszylinders auf das 1,05- bis das 3,0-Fache der Bewegungsgeschwindigkeit der Oberfläche des das elektrostatische Bild tragenden Elementes eingestellt wird, wird die Tonerschicht auf dem Entwicklungszylinder in passendem Maße aufgerührt, so dass besser eine getreue Wiedergabe eines elektrostatischen Bildes verwirklicht werden kann.
Wenn die Geschwindigkeit der Oberfläche des Entwicklungszylinders weniger als das 1,05-Fache derjenigen des das elektrostatische Bild tragenden Elementes beträgt, ist eine solche die Tonerschicht aufrührende Wirkung nicht ausreichend stark, so dass es schwierig wird, eine gute Bilderzeugung zu erwarten. Des Weiteren ist in dem Falle, in dem ein vollflächiges Bild erzeugt wird, das eine große Menge Toner über eine weite Fläche erfordert, leicht die Tonerzufuhr für das elektrostatische Bild unzureichend, was zu einer niedrigeren Bilddichte führt. Auf der anderen Seite neigt der Toner oberhalb von 3,0 dazu, übermäßig stark aufgeladen zu werden und Schwierigkeiten hervorzurufen, wie die etwaige Verschlechterung des Toners oder ein Anhaften des Toners am den Toner tragenden Element (Entwicklungszylinder).
Der Toner T, der im Zufuhrbehälter (Tonerbehälter) 21 gelagert ist, wird dem Entwicklungszylinder 24 mittels des Nachfüllelementes 22 zugeführt. Das Nachfüllelement kann vorzugsweise in der Form einer Nachfüllwalze vorliegen, die ein poröses, elastisches Material oder ein Schaummaterial, wie etwa einen weichen Polyurethanschaum umfasst. Die Nachfüllwalze 22 dreht sich mit einer relativen Geschwindigkeit von ungleich Null mit Bezug auf den Entwicklungszylinder in einer vorwärts oder rückwärts gerichteten Richtung, wodurch das Abschälen des Toners (eines Teils des Toners, der nicht für die Entwicklung verwendet wird) vom Entwicklungszylinder gleichzeitig mit der Nachlieferung des Toners an den Entwicklungszylinder bewirkt wird. In Hinsicht auf das Gleichgewicht zwischen Tonernachfüllen und Tonerabschälen kann sich die Nachfüllwalze 22 in einem Abstand von 2,0 bis 10,0 mm und weiter bevorzugt von 4,0 bis 6,0 mm eng an den Entwicklungszylinder anschließen. Auf der anderen Seite tritt leicht eine große Belastung des Toners auf, so dass Tonerverschlechterung und Agglomerieren oder Schmelzkleben des Toners am Entwicklungszylinder und der Nachfüllwalze verursacht wird, jedoch ist der erfindungsgemäße Toner hervorragend in Bezug auf das Fließvermögen, die Ablösefähigkeit und die Beständigkeit, so dass der Toner in geeigneter Weise bei dem Entwicklungsverfahren verwendet werden kann, das eine derartige Nachfüllwalze einsetzt. Das Nachfüllelement kann auch ein Bürstenelement aus einer Kunststofffaser aus zum Beispiel Nylon oder Rayon umfassen. Die Verwendung eines derartigen Nachfüllelementes ist sehr effektiv bei einem nichtmagnetischen Toner vom Einkomponententyp, der nicht in der Lage ist, für das Aufbringen eines Toners die magnetische Begrenzungszugkraft zu verwenden, sie kann jedoch auch in einem Entwicklungsverfahren vom Einkomponententyp eingesetzt werden, das von einem Verfahren mit einer magnetischen Einzelkomponente Gebrauch macht.
Das Nachliefern des Toners an den Entwicklungszylinder kann gleichförmig in einer dünnen. Schicht mittels eines Regulierungselementes erfolgen.
Es ist möglich, ein derartiges Regulierungselement für dünne Tonerschichten als ein elastisches Element aufzubauen, wie etwa als elastische Klinge oder elastische Walze, um einen Toner unter Druck aufzubringen. 3 zeigt beispielsweise eine elastische Klinge 23, die an ihrem oberen Bereich, der jedoch noch zur Basis gehört, am Entwicklerbehälter 21 befestigt ist, und deren untere, freie Länge mit einem geeigneten Druck gegen den Entwicklungszylinder gedrückt wird, um sich so in rückwärts gewandten Richtung zu erstrecken (wie es gezeigt ist, oder aber in einer vorwärts gewandten Richtung). Indem eine derar tige Auftrageinrichtung verwendet wird, wird es möglich, eine dicht gepackte Tonerschicht zu bilden, die stabil gegenüber einer Änderung in der Umgebung ist. Deren Mechanismus wurde bislang nicht völlig aufgeklärt, jedoch nimmt man an, dass die erzwungene, reibungselektrische Aufladung mit der Oberfläche des Entwicklungszylinders auf Grund des elastischen Elementes einen konstanten Zustand der Aufladung erlaubt, unabhängig davon, ob es zu einer Änderung im Tonerverhalten kommt, die eine Änderung der Umgebung begleitet.
Das elastische Element kann gegen das tonertragende Element mit einem Anpressdruck von wenigstens 0,1 kg/m, bevorzugt von 0,3 bis 25 kg/m und noch weiter bevorzugt von 0,5 bis 12 kg/m angedrückt werden, und zwar im Sinne eines linearen Drucks in der Richtung senkrecht zur Oberfläche des tonertragenden Elementes. Im Ergebnis wird es möglich, den Toner wirksam zu desintegrieren, um ein schnelles Aufladen des Toners zu verwirklichen. Wenn der Anpressdruck unterhalb von 0,1 kg/m liegt, wird das gleichförmige Aufbringen des Toners schwierig, so dass es zu einer breiten Verteilung der Tonerladung kommt, was zu Schleierbildung und Herumstreuen des Toners führt. Oberhalb von 25 kg/m wird ein übermäßiger Druck auf den Toner ausgeübt, so dass eine Verschlechterung des Toners oder Agglomerieren des Toners bewirkt wird, und es wird eine starke Torsionskraft notwendig, um das tonertragende Element anzutreiben.
Es ist bevorzugt, das das elektrostatische Bild tragende Element 25 und den Entwicklungszylinder 24 mit einem dazwischen liegenden Spalt von 50 bis 500 μm anzuordnen.
Allgemein ist es besonders bevorzugt, wenn die Dicke der Tonerschicht so eingestellt wird, dass sie dünner ist als der Spalt zwischen dem das elektrostatische Bild tragenden Element und dem Entwicklungszylinder, jedoch kann die Dicke der Tonerschicht so eingestellt werden, dass ein Teil der Toner„öhrchen", die die Tonerschicht ausmachen, mit dem das elektrostatische Bild tragende Element in Kontakt kommt.
Es ist auch möglich, als ein derartiges, die Dicke der Tonerschicht regulierendes Element ein starres Element, wie etwa eine Rakelklinge oder eine starre Walze, anstelle eines elastischen Elementes, wie etwa einer elastischen Klinge oder einer elastischen Walze, zu verwenden. In dem Falle, in dem eine Rakel klinge verwendet wird, ist es bevorzugt, die Klinge so anzuordnen, dass ein Spalt von 50 bis 400 μm vom Entwicklungszylinder verbleibt.
Des Weiteren ist es möglich, wenn ein elektrisches Gleichspannungsfeld und/oder ein elektrisches Wechselspannungsfeld an eine derartige Klinge als dem regulierenden Element oder an eine Zufuhrwalze oder ein Bürstenelement als dem Nachfüllelement angelegt wird, eine desintegrierende Kraft auf den Toner auszuüben, wodurch die Leistung beim Aufbringen einer gleichmäßig dünnen Schicht und die Leistung beim gleichmäßigen Aufladen an der regulierenden Position verbessert und die Tonerzufuhr/das Tonerabschälen gleichmäßig gefördert wird, wodurch Bilder von guter Qualität bei einer ausreichenden Bilddichte hergestellt werden können.
Weiterhin wird es, indem ein elektrisches Wechselfeld zwischen dem das elektrostatische Bild tragenden Element und dem tonertragenden Element von einem die Vorspannung liefernden Element 26 gebildet wird, möglich, die Bewegung des Toners von einem tonertragenden Element zu dem das elektrostatische Bild tragenden Element zu erleichtern, wodurch eine bessere Qualität der Bilder bereitgestellt wird. Das elektrische Wechselfeld kann eine Spannung von Spitzenwert zu Spitzenwert (Vpp) von wenigstens 100 Vss, vorzugsweise von 200 bis 3000 Vss und noch weiter bevorzugt von 300 bis 2000 Vss und eine Frequenz f von 500 bis 5000 Hz, vorzugsweise von 1000 bis 3000 Hz und noch weiter bevorzugt von 1500 bis 3000 Hz umfassen. Das elektrische Wechselfeld kann eine Wellenform einer Rechteckwelle, einer Sinuswelle, einer Sägezahnwelle oder einer Dreieckswelle umfassen. Des Weiteren ist es auch möglich, ein asymmetrisches elektrisches Feld mit einer Wechselvorspannung anzulegen, das einen positiven Wellenbereich und einen negativen Wellenbereich mit verschiedenen Spannungen und Zeitdauern hat. Es ist auch bevorzugt, eine Gleichvorspannungskomponente zu überlagern.
Der erfindungsgemäße Toner zeigt eine hohe Übertragungseffizienz bei den Übertragungsschritten, so dass wenig Übertragungsresttoner zurückbleibt, und er zeigt auch eine hervorragende Reinigbarkeit, so dass er nicht leicht Filmbildung auf dem das elektrostatische Bild tragenden Element verursacht. Des Weiteren erlaubt der erfindungsgemäße Toner, selbst wenn er einer Prüfung auf kontinuierliches Bilderzeugen auf einer großen Zahl von Blättern unterzogen wird, nur in geringem Ausmaße, dass sich externe Additive oder Zusatzstoffe in die Oberfläche der Tonerteilchen einlagern, so dass er eine gute Bildqualität für eine lange Zeitdauer bereitzustellen vermag. Insbesondere kann der erfindungsgemäße Toner in geeigneter Weise in einem bilderzeugenden Gerät verwendet werden, das mit einem Wiederverwertungsmechanismus ausgerüstet ist, wie er in 4 gezeigt ist, wobei restlicher Übertragungstoner auf einem das elektrostatische Bild tragenden Element 40 durch eine Reinigungsklinge 42 in eine Reinigungseinrichtung 42 hinein zurückgewonnen wird, und wobei der zurückgewonnene Resttoner über eine Schnecke 43, eine Rückgewinnungsleitung 44 und einen Fülltrichter 45 hinein in eine Entwicklungseinheit 46 zur Wiederverwertung durch Aufbringen auf einen Entwicklungszylinder 48 zurückgeführt wird.
Unter neuerlicher Bezugnahme auf die 1 kann das ein elektrostatisches Bild tragende Element 1 eine lichtempfindliche Trommel (oder ein lichtempfindliches Band) umfassen, welche eine Schicht 1a aus einem fotoleitfähigen, isolierenden Material, wie etwa a-Se, CdS, ZnO₂, OPC (organischer Fotoleiter), und a-Si (amorphes Silicium) umfasst, die auf einem elektrisch leitfähigen Substrat 1b gebildet ist. Das ein elektrostatisches Bild tragende Element 1 kann ferner vorzugsweise eine lichtempfindliche a-Si-Schicht oder lichtempfindliche OPC-Schicht umfassen.
Die lichtempfindliche, organische Schicht kann aus einer einzigen Schicht bestehen sein, die eine Ladung erzeugende Substanz und eine Ladung transportierende Substanz umfasst, oder es kann sich dabei um den Typ einer Funktionsgetrennten, lichtempfindlichen Schicht handeln, die eine Ladung erzeugende Schicht und eine Ladung transportierende Schicht umfasst. Die funktionsgetrennte, lichtempfindliche Schicht kann vorzugsweise einen elektrisch leitenden Träger, eine Ladung erzeugende Schicht und eine Ladung transportierende Schicht umfassen, die in dieser Reihenfolge aufeinander angeordnet sind. Die organische, lichtempfindliche Schicht kann vorzugsweise ein Bindemittelharz umfassen, wie etwa ein Polycarbonatharz, Polyesterharz oder Acrylharz, da ein derartiges Bindemittelharz dahingehend wirkt, die charakteristischen Merkmale in Bezug auf die Übertragbarkeit und die Reinigung zu verbessern, und nicht so leicht Tonerkleben auf dem lichtempfindlichen Element oder Filmbildung aus externen Additiven verursachen kann.
Das zwischengeschaltete Übertragungselement 5 umfasst einen röhrenförmigen, elektrisch leitfähigen Metallkern 5b und eine elastische Schicht 5a mit mittlerem Widerstands (und stellt damit beispielsweise eine elastische Walze dar), die den Metallkern 5b ummantelt. Der Metallkern 5b kann eine Kunststoffröhre umfassen, die mit einer elektrisch leitfähigen Plattierung beschichtet ist.
Die elastische Schicht 5a mit mittlerem Widerstand kann eine massive Schicht oder eine Schicht aus einem geschäumten Material sein, in der eine elektrische Leitfähigkeit verleihende Substanz, wie etwa Rußschwarz, Zinkoxid, Zinnoxid oder Siliciumcarbid, in ein elastischen Material wie etwa Siliconkautschuk, Teflonkautschuk, Chloroprenkautschuk, Urethankautschuk oder Ethylen-Propylen-Dien-Terpolymer (EPDM) eingemischt und darin dispergiert ist, um so den elektrischen Widerstand oder den spezifischen Volumenwiderstand auf ein mittleres Widerstandsniveau von 10⁵ bis 10¹¹ Ω·cm einzustellen und dort zu halten.
Der Entwicklungszylinder oder das entwicklertragende Element (beispielsweise eines, wie es durch Bezugszahl 12 in 2 bezeichnet ist) kann vorzugsweise ein zylinderförmiges oder ein bandförmiges Element aus beispielsweise rostfreiem Stahl oder Aluminium umfassen, das wahlweise an der Oberfläche mit einem Metall oder einem Harz und weiter bevorzugt mit einem Harz, das Feinteilchen eines Harzes, Metalls, von Rußschwarz oder eines Ladungssteuermittels enthält, beschichtet ist.
Die Aufladewalze oder Aufladeklinge als Kontaktaufladeeinrichtungen können vorzugsweise aus elektrisch leitfähigem Gummi bestehen, wahlweise beschichtet mit einem das Trennvermögen verstärkenden Film aus beispielsweise Nylonharz, PVDF (Polyvinylidenfluorid) oder PVDC (Polyvinylidenchlorid).
Das die Dicke der Tonerschicht regulierende Element kann ein elastisches Material mit einer reibungselektrischen Aufladbarkeit in der triboelektrischen Reihe umfassen, das zum Aufladen des Toners mit einer gewünschten Polarität geeignet ist. Beispiele für derartige elastische Materialien können beinhalten Elastomere, wie etwa Siliconkautschuk, Urethankautschuk und Nitril-Butadien-Kautschuk, synthetisches elastisches Harz, wie etwa Polyethylenterephthalat, sowie elastische Metalle, wie zum Beispiel rostfreier Stahl, Stahl und Phosphorbronze. Es ist auch möglich, ein Kompositmaterial aus diesen allen zu verwenden.
Des Weiteren ist es in dem Falle, bei dem vom elastischen Element und vom entwicklertragenden Element (dem Zylinder) die Bereitstellung einer verbesser ten Beständigkeit gefordert wird, bevorzugt, einen Teil eines elastischen Metallelementes, das gegen den Zylinder gedrückt werden soll, mit einem Harz oder Kautschuk durch Bestreichen oder Auftragen zu beschichten.
Es ist auch möglich, ein organisches Material oder ein anorganisches Material in das elastische Material durch Schmelz-Mischvorgänge oder Dispergieren einzubauen. Beispielsweise ist es möglich, durch Hinzufügen eines Metalloxides, eines Metallpulvers, einer Keramik, eines Kohlenstoffallotrops, von Keramikkurzfasern, von anorganischen Fasern oder eines Pigmentes oder eines oberflächenaktiven Mittels die Aufladeleistung des Toners zu steuern. Insbesondere in dem Fall, in dem das elastische Element einen Formkörper aus Gummi oder Kunststoff umfasst, ist es auch bevorzugt, Feinpulver eines Metalloxides, wie etwa Silicium(IV)-oxid, Aluminiumoxid, Titanoxid, Zinnoxid, Zirkonoxid oder Zinkoxid; Rußschwarz oder ein Ladungssteuermittel, wie es allgemein in einem Toner verwendet wird, mit einzubauen.
Das die Dicke der Tonerschicht regulierende Element kann ebenfalls eine Rakelklinge, wie etwa eine Metallklinge oder eine magnetische Klinge, oder eine Walze oder einen Zylinder aus einem harten Material, wie etwa Metall, Kunststoff oder Keramik, umfassen.
Wie in 1 gezeigt kann die Übertragungswalze 7 als Grundstruktur vorzugsweise eine elektrisch leitfähige, elastische Schicht 7a umfassen, die auf einer Umfangsoberfläche des Metallkerns 7b angeordnet ist.
Das zwischengeschaltete Übertragungselement 5 und die Übertragungswalze 7 können bekannte Materialien umfassen, wie sie im Allgemeinen verwendet werden. Indem der spezifische Volumenwiderstand der elastischen Schicht 5a des zwischengeschalteten Übertragungselementes 5 höher gewählt wird als derjenige der elastischen Schicht 7b der Übertragungswalze, wird es möglich, eine Spannung, die an der Übertragungswalze 7 anliegt, zu dämpfen. Im Ergebnis wird ein gutes Tonerbild auf dem Übertragungsempfangsmaterial erzeugt, und das Übertragungsempfangsmaterial wird daran gehindert, sich um das zwischengeschaltete Übertragungselement 5 herumzuwickeln. Die elastische Schicht 5a des zwischengeschalteten Übertragungselementes 5 kann vorzugsweise einen wenigstens 10-fach so großen spezifischen Volumenwiderstand wie die elastische Schicht 7b der Übertragungswalze 7 haben.
Die Übertragungswalze 7 kann einen Metallkern 7b und eine elektrisch leitfähige, elastische Schicht 7a umfassen, die ein elastisches Material mit einem spezifischen Volumenwiderstand von 10⁶ bis 10¹⁰ Ω·cm umfasst, wie etwa Polyurethan oder. Ethylen-Propylen-Dien-Terpolymer (EPDM), das in sich dispergiert eine elektrisch leitfähige Substanz enthält, wie etwa Kohlenstoff. Eine bestimmte Vorspannung (beispielsweise vorzugsweise ±0,2 bis ±10 kV) wird an den Metallkern 7b mittels einer Konstantspannungsversorgung angelegt.
Nachfolgend wird die Erfindung auf der Grundlage von Beispielen genauer beschrieben.
Tonerherstellungsbeispiel und Tonerherstellungsvergleichsbeispiel
Tonerherstellungsbeispiel 1
Eine lösbare 2 l-Vierhalsflasche, die mit einem Hochgeschwindigkeitsrührer („TK Homomixer", erhältlich von Tokushu Kika Kogyo) versehen war, wurde mit 650 Gewichtsteilen entionisiertem Wasser und 500 Gewichtsteilen einer wässrigen Lösung von Na₃PO₄ (0,1 mol/l) beschickt, mit 12000 U/min gerührt und unter Erwärmen bei 70°C gehalten. Zu diesem System wurden allmählich 70 Gewichtsteile einer wässrigen Lösung von CaCl₂ (0,1 mol/l) gegeben, um ein wässriges Dispersionsmedium herzustellen, das fein dispergiert den kaum in Wasser löslichen Dispersionsstabilisator Ca₃(PO₄)₂ enthielt.
Auf der anderen Seite wurde als das zu dispergierende Material eine polymerisierbare Monomerzusammensetzung in der folgenden Weise hergestellt. Das heißt, die folgenden Bestandteile:
wurden 3 Stunden lang mit einem Attritor (einer Reibmühle) (erhältlich von Mitsui Miike Kako K. K.) dispergiert. Danach wurden:
zu der gemäß vorstehender Beschreibung gebildeten Dispersion gegeben, gefolgt von Erwärmen auf 70°C, um eine polymerisierbare Monomerzusammensetzung zu bilden. Im Übrigen wurde die Gegenwart einer langkettigen Verzweigung in dem vorstehend erwähnten Polyalkylenwachs mittels ¹³C-NMR bestätigt.
Die so gebildete, polymerisierbare Monomerzusammensetzung wurde dann zu dem gemäß vorstehender Beschreibung hergestellten, wässrigen Dispersionsmedium gegeben, und das System wurde dann 15 min lang einem Hochgeschwindigkeitsrühren bei 12000 U/min mittels der Hochgeschwindigkeitsrührvorrichtung bei 70°C unter Stickstoff unterzogen, um Dispersionströpfchen der polymerisierbaren Monomerzusammensetzung zu bilden. Danach wurde die Hochgeschwindigkeitsrührvorrichtung durch Propellerrührblätter ersetzt und das System 10 h lang bei 70°C unter Rühren mit 50 U/min gehalten, um eine Suspensionsflüssigkeit zu bilden, welche dispergierte, polymerisierbare Teilchen enthielt.
Nach Kühlen der vorstehend erwähnten Suspensionsflüssigkeit wurde eine Mischung der nachfolgenden Bestandteile tropfenweise zugegeben und dann das System erneut auf 70°C erwärmt und bei dieser Temperatur 10 h lang gehalten.
Des Weiteren wurde das System (das Innere der Flasche) mit Hilfe einer Vakuumpumpe auf einen Druck von 50 kPa verringert und das wässrige Medium bei 80°C gehalten, um eine 10-stündige Destillation zu bewirken. Danach wurde die Suspensionsflüssigkeit abgekühlt und verdünnte Salzsäure zugegeben, um den Dispersionsstabilisator zu entfernen, gefolgt von Rückgewinnung der Polymerisatteilchen und mehrmaligem Waschen derselben mit Wasser. Mit den sich ergebenden Polymerisatteilchen wurde ein zylindrischer Behälter beschickt, welcher ummantelt war, worauf der zylindrischen Behälter gedreht wurde, während warmes Wasser bei 50°C durch den Mantel zirkulieren gelassen und das Innere des zylindrischen Behälters bei verringertem Druck von ungefähr 10 kPa gehalten wurde, wodurch 10-stündiges Trocknen bewirkt wurde, um schwarze Tonerteilchen (A1) zu erhalten.
Die schwarzen Tonerteilchen (A1) zeigten eine gewichtsmittlere Teilchengröße (D4) von 6,4 μm, einen zahlenbasierten Variationskoeffizienten der Teilchengröße (A_NV) von 25% und Formfaktoren SF-1 = 127, SF-2 = 115 und (SF-2)/(SF-1 = 0,91. Des Weiteren zeigte das Bindemittelharz in den Tonerteilchen einen Molekulargewichtsspitzenwert (Mp) von 1,9 × 10⁴ und einen Gehalt in einer GPC-Molekulargewichtsregion von 200 bis 2000 (C_MW ≤ 2000) von 2,4 Gew.-%, bezogen auf die Tonerteilchen.
Der Dispersionszustand des Wachses und der Färbemittel in den schwarzen Tonerteilchen (A1) wurden mittels eines Transmissionselektronenmikroskops untersucht und fotografiert. Eine typische, so erhaltene Fotografie zeigte einen Tonerteilchenquerschnitt mit Meer-Insel-Meer-Gefüge, wie es in der schematischen Ansicht von 7A gezeigt ist, wobei ein Wachsteilchen 72 innerhalb der Matrix des Bindemittelharzes 71 eingeschlossen ist und des Weiteren einige Teilchen des Bindemittelharzes 71 und einige Teilchen des Färbemittels 73 innerhalb des Wachsteilchens 72 eingeschlossen sind. Des Weiteren zeigten die schwarzen Tonerteilchen (A1) einen Wachsdispersionszustand, der einen Durchschnittswert für r/R von 0,44 zwischen r (maximaler Durchmesser der Wachsteilchen, die in jedem Tonerteilchen eingeschlossen ist, entlang der längeren Achse) und R (Durchmesser des Tonerteilchens entlang der längeren Achse) ergab, sowie einen Dispersionszustand des inneren Bindemittelharzes, der einen Durchschnittswert von a/r von 0,31 zwischen a (maximaler Durchmesser der Bindemittelharzteilchen, die innerhalb des Wachsteilchens eingeschlossen sind, was den Wert r ergibt) und r ergab. Des Weiteren waren die Färbemittelteilchen in sowohl der Matrix des Bindemittelharzes 71 als auch derjenigen des Wachsteilchens 72 mit Projektionsflächen (B) und (W) dispergiert, was ein Verhältnis B/W von 20/80 ergab. Weiterhin betrug der Restmonomergehalt (Monomer)_res. in den schwarzen Tonerteilchen (A1) 50 ppm.
Magentarote Tonerteilchen (A2), cyanblaue Tonerteilchen (A3) und gelbe Tonerteilchen (A4) wurden in der gleichen Weise wie bei der vorstehend erwähnten Herstellung der schwarzen Tonerteilchen (A1) hergestellt, außer dass C. I. Pigmentrot 202 (magentarotes Färbemittel), C. I. Pigmentblau 15:3 (cyanblaues Färbemittel) beziehungsweise C. I. Pigmentgelb 17 (gelbes Färbemittel) an Stelle des Rußschwarzes verwendet wurden. Einige physikalische Eigenschaften der jeweiligen Tonerteilchen sind gemeinsam in Tabelle 1 gezeigt.
Als Ergebnis der Untersuchung der Tonerteilchen (A2) bis (A4) mittels TEM ergab sich, dass die jeweiligen Tonerteilchen das erwähnte Meer-Insel-Meer-Gefüge aufwiesen, wie es schematisch in 7A gezeigt ist.
Die vorstehend hergestellten Tonerteilchen (A1) bis (A4) wurden der nachfolgenden Prüfung auf Lagerstabilität (Lagerfähigkeit) unterworfen, wobei alle Tonerteilchen ein gutes Ergebnis zeigten, ohne dass die Fließfähigkeit erniedrigt wäre.
Lagerfähigkeit
5,0 g der Tonerteilchenprobe wurden in einen Plastikbecher gegeben und ohne Bewegung in einen Heißlufttrockenschrank, der auf 50°C eingestellt war, gestellt. Nach dreistündigem Stehen lassen wurden die Tonerteilchen in dem Becher auf Raumtemperatur abkühlen gelassen und dann per Augenschein auf ihre Lagerstabilität gemäß dem folgenden Standard untersucht.
A: Die Fließfähigkeit wurde ohne Verminderung beibehalten,
B: Die Fließfähigkeit wurde vermindert, konnte jedoch wieder hergestellt werden, wenn der Becher gedreht wurde,
C: Agglomerierungen von Tonerteilchen wurden beobachtet,
D: kuchenartige Zusammenbackung.
Jeweils 100 Gewichtsteile jeder der vorstehend erwähnten Tonerteilchen (A1) bis (A4) wurden mit 2 Gewichtsteilen eines hydrophoben Silicium(IV)-oxidfeinpulvers (S_BET = 200 m²/g) mittels eines Henschel-Mischers vermischt, um die erfindungsgemäßen Toner (A1) bis (A4) herzustellen. Dann wurden jeweils 6 Gewichtsteile jedes Toners (A1) bis (A4) mit 94 Gewichtsteilen eines mit Harz beschichteten, magnetischen Ferritträgers (D4 = 50 μm) gemischt, um jeweils Entwickler (A1) bis (A4) vom Zweikomponententyp für das Entwicklungsschema unter Einsatz einer Magnetbürste herzustellen.
Tonerherstellungsbeispiel 2
Tonerteilchen (B) wurden in der selben Weise wie bei der Herstellung der schwarzen Tonerteilchen (A1) in Produktionsbeispiel 1 hergestellt, außer dass die Polymerisatteilchen, die aus dem wässrigen Medium rückgewonnen wurden und mit Wasser gewaschen wurden, 40 Stunden lang unter Heißluft bei einer Temperatur von 40°C und Normaldruck getrocknet wurden.
Die Eigenschaften der Tonerteilchen (B) sind ebenfalls in Tabelle 1 gezeigt.
Als Ergebnis der TEM-Beobachtung zeigte sich, dass die Tonerteilchen (B) das Meer-Insel-Meer-Gefüge aufwiesen, wie es in 7A gezeigt ist. Tonerteilchen (B) lieferten des Weiteren ein Projektionsflächenverhältnis B/W der Rußschwarzdispersion von 30/70.
Toner (B) und Entwickler (B) vom Zweikomponententyp wurden aus den Tonerteilchen (B) ähnlich wie im Herstellungsbeispiel 1 hergestellt.
Tonerherstellungsbeispiel 3
Tonerteilchen (C) wurden in der gleichen Weise wie im Herstellungsbeispiel 1 für die Produktion der schwarzen Tonerteilchen (A1) hergestellt, außer dass die aus dem wässrigen Medium rückgewonnenen Polymerisatteilchen nach dem Waschen mit Wasser 20 Stunden lang einer Heißlufttrocknung bei 35°C unter Normaldruck unterzogen wurden.
Die Eigenschaften der Tonerteilchen (C) sind ebenfalls in Tabelle 1 gezeigt.
Als Ergebnis der Untersuchung mittels TEM zeigte sich, dass die Tonerteilchen (C) das Meer-Insel-Meer-Gefüge aufwiesen, wie es schematisch in 7A gezeigt ist. Tonerteilchen (C) lieferten des Weiteren ein Projektionsflächenverhältnis B/W der Rußschwarzdispersion von 41/59.
Toner (C) und Entwickler (C) vom Zweikomponententyp wurden aus den Tonerteilchen (C) ähnlich wie in Herstellungsbeispiel 1 hergestellt.
Tonerherstellungsbeispiel 4
Tonerteilchen (D) wurden in der gleichen Weise wie bei der Herstellung der schwarzen Tonerteilchen (A1) im Produktionsbeispiel 1 hergestellt, außer dass die Verwendung des gesättigten Polyesterharzes und des ungesättigten Polyesterharzes weggelassen wurde.
Die Eigenschaften der Tonerteilchen (D) sind ebenfalls in Tabelle 1 gezeigt.
Als Ergebnis der Untersuchung mittels TEM zeigte sich, dass die Tonerteilchen (D) das Meer-Insel-Meer-Gefüge aufwiesen, wie es schematisch in 7A gezeigt wird. Tonerteilchen (D) lieferten des Weiteren ein Projektionsflächenverhältnis B/W der Rußschwarzdispersion von 21/79.
Toner (D) und Entwickler (D) vom Zweikomponententyp wurden aus den Tonerteilchen (D) ähnlich wie bei Herstellungsbeispiel 1 hergestellt.
Vergleichstonerherstellungsbeispiel 1
Eine lösbare 2 l-Vierhalsflasche, die mit einem Hochgeschwindigkeitsrührer („TK Homomixer", erhältlich von Tokushu Kika Kogyo) versehen war, wurde mit 650 Gewichtsteilen entionisierten Wassers und 500 Gewichtsteilen einer wässrigen Na₃PO₄-Lösung (0,1 mol/l) beschickt, bei 12000 U/min gerührt und unter Erwärmen auf 70°C gehalten. In dieses System wurden allmählich 70 Gewichtsteile einer wässrigen CaCl₂-Lösung (0,1 mol/l) gegeben, um ein wässriges Dispersionsmedium herzustellen, das fein dispergiert den kaum wasserlöslichen Dispersionsstabilisator Ca₃(PO₄)₂ enthielt.
Auf der anderen Seite wurde als das zu dispergierende Material eine polymerisierbare Monomerzusammensetzung hergestellt, und zwar in der folgenden Weise. Das heißt, dass die folgenden Bestandteile:
wurden 3 h lang mit einem Attritor (Reibmühle) (erhältlich von Mitsui Miike Kako K. K.) dispergiert. Dann wurden
zur vorstehend gebildeten Dispersion gegeben, gefolgt von Erwärmen auf 70°C, um eine polymerisierbare Monomerzusammensetzung zu bilden.
Die so gebildete polymerisierbare Monomerzusammensetzung wurde dann zum gemäß vorstehender Beschreibung hergestellten, wässrigen Dispersionsmedium gegeben, und das System wurde bei 70°C unter einer Stickstoffatmosphäre einem 15-minütigen Hochgeschwindigkeitsrühren bei 12000 U/min mittels des Hochgeschwindigkeitsrührers unterzogen, um Dispersionströpfchen der polymerisierbaren Monomerzusammensetzung zu bilden. Danach wurde der Hochgeschwindigkeitsrührer durch Propellerrührblätter ersetzt, und das System wur de 10 h lang unter Rühren bei 50 U/min bei 70°C gehalten, um eine Suspensionsflüssigkeit zu bilden, die in sich dispergiert die polymerisierbaren Teilchen enthielt.
Nach dem Abkühlen der vorstehend erwähnten Suspensionsflüssigkeit wurde eine Mischung der nachfolgenden Bestandteile tropfenweise zugegeben, und das System wurde auf 70°C aufgewärmt und bei dieser Temperatur 10 h lang gehalten.
Danach ließ man die Suspensionsflüssigkeit abkühlen, und es wurde verdünnte Salzsäure zugegeben, um den Dispersionsstabilisator zu entfernen, gefolgt von der Rückgewinnung der Polymerisatteilchen und mehrmaligem Waschen derselben mit Wasser. Die sich ergebenden Polymerisatteilchen wurden dann 10 h lang durch Heißlufttrocknen bei 35°C unter Normaldruck getrocknet, um Vergleichstonerteilchen (a) herzustellen.
Die Eigenschaften der Vergleichstonerteilchen (a) sind ebenfalls in Tabelle 1 gezeigt.
Als Ergebnis der Untersuchungen durch TEM ergab sich, dass die Vergleichstonerteilchen (a) ein Meer-Insel-Meer-Gefüge, wie es schematisch in 7A gezeigt ist, aufwiesen. Die Vergleichstonerteilchen (a) stellten des Weiteren ein Projektionsflächenverhältnis B/W der Rußschwarzdispersion von 72/28 bereit.
Vergleichstoner (a) und Vergleichsentwickler (a) vom Zweikomponententyp wurden aus den Teilchen des Vergleichstoners (a) ähnlich wie beim Herstellungsbeispiel 1 hergestellt.
Vergleichstonerherstellungsbeispiel 2
Eine lösbare 2 l-Vierhalsflasche, die mit einem Hochgeschwindigkeitsrührer („TK Homomixer", erhältlich von Tokushu Kika Kogyo) versehen war, wurde mit 650 Gewichtsteilen entionisiertem Wasser und 500 Gewichtsteilen einer wässrigen Na₃PO₄-Lösung (0,1 mol/l) beschickt, bei 12000 U/min gerührt und unter Erwärmen auf 70°C gehalten. In dieses System wurden allmählich 70 Gewichtsteile einer wässrigen CaCl₂-Lösung (0,1 mol/l) gegeben, um ein wässriges Dispersionsmedium herzustellen, das fein dispergiert den kaum wasserlöslichen Dispersionsstabilisator Ca₃(PO₄)₂ enthielt.
Auf der anderen Seite wurde als das zu dispergierende Material eine polymerisierbare Monomerzusammensetzung hergestellt, und zwar in der folgenden Weise. Das heißt, dass die folgenden Bestandteile:
wurden 3 h lang mit einem Attritor (Reibmühle) (erhältlich von Mitsui Miike Kako K. K.) dispergiert. Dann wurden
der vorstehend gebildeten Dispersion hinzugegeben, gefolgt von Erwärmen bei 70°C, um eine polymerisierbare Monomerzusammensetzung zu bilden.
Die so gebildete, polymerisierbare Monomerzusammensetzung wurde dann zum gemäß vorstehender Beschreibung hergestellten, wässrigen Dispersionsmedium gegeben und das System dann einem 15-minütigen Hochgeschwindigkeitsrühren bei 12000 U/min mittels der Hochgeschwindigkeitsrührvorrichtung bei 70°C unter Stickstoff unterzogen, um Dispersionströpfchen der polymerisierbaren Monomerzusammensetzung zu bilden. Danach wurde die Hochgeschwindigkeitsrührvorrichtung durch Propellerrührblätter ersetzt und das System 10 h lang bei 70°C unter Rühren mit 50 U/min gehalten, um eine Suspensionsflüssigkeit zu bilden, welche die darin dispergierten, polymerisierbaren Teilchen enthielt.
Nach Abkühlen der vorstehend erwähnten Suspensionsflüssigkeit wurde verdünnte Salzsäure hinzugegeben, um den Dispersionsstabilisator zu entfernen, gefolgt von Rückgewinnung der Polymerisatteilchen und mehrmaligem Waschen derselben mit Wasser. Die sich ergebenden, polymerisierbaren Teilchen wurden dann 20 h lang bei 35°C unter normalem Druck durch Heißlufttrocknen getrocknet, um Vergleichstonerteilchen (b) herzustellen.
Die Eigenschaften der Vergleichstonerteilchen (b) sind ebenfalls in Tabelle 1 gezeigt.
Als Ergebnis der Untersuchung mittels TEM wiesen die Vergleichstonerteilchen (b) einen Dispersionsstatus auf, wie er schematisch in 7B gezeigt ist, wobei ein Wachsteilchen 72 innerhalb der Matrix des Bindemittelharzes 71 eingeschlossen ist, jedoch keine Rußschwarzdispersion in dem Wachsteilchen 72 beobachtet werden kann.
Vergleichstoner (b) und Vergleichsentwickler (b) vom Zweikomponententyp wurden aus den Vergleichstonerteilchen (b) hergestellt, ähnlich wie im Herstellungsbeispiel 1.
Vergleichstonerherstellungsbeispiel 3
Vergleichstonerteilchen (c) wurden in der gleichen Weise wie in Vergleichstonerherstellungsbeispiel 2 hergestellt, mit der Ausnahme, dass anstelle des Paraffinwachses (HAp = 70°C) ein Paraffinwachs (HAp = 57°C) verwendet wurde.
Die Eigenschaften der Vergleichstonerteilchen (c) sind ebenfalls in Tabelle 1 gezeigt.
Als Ergebnis der Beobachtung im TEM wurde festgestellt, dass die Vergleichstonerteilchen (c) einen Dispersionszustand von Wachs und Färbemittel aufwiesen, wie er schematisch in 7B gezeigt ist, worin ein Wachsteilchen 72 innerhalb der Matrix des Bindemittelharzes 71 eingeschlossen ist, jedoch das Rußschwarz allein in dem Bindemittelharz 71 dispergiert ist und nicht in dem Wachsteilchen 72.
Vergleichstoner (c) und Vergleichsentwickler (c) vom Zweikomponententyp wurden aus den Vergleichstonerteilchen (c) ähnlich wie im Herstellungsbeispiel 1 hergestellt.
Vergleichstonerherstellungsbeispiel 4
Die vorstehend genannten Bestandteile wurden mittels eines Doppelschneckenextruders schmelzgeknetet, und das geknetete Produkt wurde nach Abkühlen grob in einer Hammermühle zerstoßen, gefolgt von Feinpulverisierung mittels einer Strahlmühle und Klassierung, um ein klassiertes Pulver (d) zu erhalten.
Die Eigenschaften des klassierten Pulvers (d) sind ebenfalls in Tabelle 1 gezeigt.
Als Ergebnis der Untersuchung im TEM wurde festgestellt, dass das klassierte Pulver (d) einen Dispersionszustand von Wachs und Färbemittel zeigte, wie er schematisch in 7C dargestellt ist, worin das Wachs 72 und das Färbemittel 73 beide fein in der Matrix des Bindemittelharzes 71 dispergiert sind und die Dispersion von Rußschwarz in einem Wachsteilchen nicht beobachtet werden konnte.
Vergleichstoner (d) und Vergleichsentwickler (d) vom Zweikomponententyp wurden aus dem klassierten Pulver (d) ähnlich wie in Herstellungsbeispiel 1 hergestellt.
Vergleichstonerherstellungsbeispiel 5
Die vorstehend genannten Bestandteile wurden mittels eines Doppelschneckenextruders schmelzgeknetet, und das geknetete Produkt wurde nach dem Abkühlen mittels einer Hammermühle grob zerstoßen, gefolgt von Feinpulverisierung mittels einer Strahlmühle und Klassierung, um ein klassiertes Pulver (e) zu erhalten.
Die Eigenschaften des klassierten Pulvers (e) sind ebenfalls in Tabelle 1 gezeigt.
Als Ergebnis der Untersuchung im TEM wies das klassierte Pulver (e) einen Dispersionszustand von Wachs und Färbemittel auf, der schematisch in 7C gezeigt ist, worin sowohl das Wachs 72 als auch das Färbemittel 73 in der Matrix des Bindemittelharzes 71 fein dispergiert sind, und die Dispersion von Rußschwarz in einem Wachsteilchen nicht beobachtet wird.
Vergleichstoner (e) und Vergleichsentwickler (e) vom Zweikomponententyp wurden aus dem klassierten Pulver (e) ähnlich wie in Herstellungsbeispiel 1 hergestellt.
Beispiel 1
Entwickler (A1) bis (A4) vom Zweikomponententyp wurden in einer Bilderzeugungsprüfung bewertet, wobei man ein Bilderzeugungsgerät verwendete, das einen Aufbau aufwies, wie er grob in 1 dargestellt ist, wobei jede der Entwicklungseinheiten 4-1 bis 4-4 eine Struktur aufwies, wie sie in 2 veranschaulicht ist.
Genauer gesagt hatte eine lichtempfindliche Trommel 1 eine lichtempfindliche Schicht 1b auf einem Träger 1a und wurde in der Richtung des angezeigten Pfeils gedreht und durch eine Aufladewalze 2 auf ein Oberflächenpotential von etwa –600 V aufgeladen, wobei die letztere eine elektrisch leitfähige, elastische Schicht 2a auf einem Metallkern 2b hatte und in Bezug auf die lichtempfindliche Trommel 1 in entgegengesetzt drehender, Kontakt ausbildender Beziehung stand. Die aufgeladene, lichtempfindliche Trommel 1 wurde einem bilderzeugenden Licht ausgesetzt, das von einem polygonalen Spiegel geliefert wurde, der Bilddaten vom Ein-Aus-Typ trug, die auf digitalen Bilddaten beruhten, um so ein elektrostatisches, latentes Bild zu bilden, das ein Potential im belichteten Teil von –100 V und ein Dunkelpotential von –600 V aufwies.
Zur Bewertung der Leistung von Entwickler (A1) wurde Entwickler (A1) in eine Entwicklungseinheit (4-1) eingebaut und dazu verwendet, das elektrostatische Bild auf der lichtempfindlichen Trommel 1 entsprechend dem Umkehrentwicklungsmodus zu entwickeln, um so ein Tonerbild aus Toner (A1) zu erzeugen. Das Tonerbild wurde auf ein zwischengeschaltetes Übertragungselement 5 übertragen und der Übertragungsresttoner auf dem lichtempfindlichen Element 1 wurde mittels eines Reinigungselementes 8 abgesäubert und in einen Resttonerbehälter 9 zurückgewonnen.
Das zwischengeschaltete Übertragungselement 5 umfasste einen Metallkern 5b in Röhrenform, der mit einer elektrisch leitfähigen, elastischen Schicht 5a beschichtet war, die einen Nitril-Butadien-Kautschuk (NBR) umfasste und in der Rußschwarz dispergiert war, wodurch sie eine Härte von 30° (entsprechend JIS K-6301) und einen spezifischen Volumenwiderstand von 10⁹ Ω·cm bereitstellte. Ein Übertragungsstrom von etwa 5 μA, der für die Übertragung des Tonerbildes von der lichtempfindlichen Trommel 1 auf das zwischengeschaltete Übertragungselement 5 erforderlich war, wurde erhalten, indem man eine Spannung von +500 V an den Metallkern 5b anlegte.
Das Tonerbild auf dem zwischengeschalteten Übertragungselement 5 wurden auf ein Aufzeichnungsblatt 6 mittels Betreibens der Übertragungswalze 7 übertragen und auf dem Aufzeichnungsblatt 6 mittels eines Heißfixiergerätes H fixiert.
Die Übertragungswalze 7 hatte einen äußeren Durchmesser von 20 mm und umfasste einen Metallkern 7b von 10 mm Durchmesser, der mit einer elastischen Schicht 7a beschichtet war, die einen Schaum eines Ethylen-Propylen-Dien-Terpolymers (EPDM) und darin ausreichend dispergierten, elektrisch leitfähigen Kohlenstoff umfasste, um so einen spezifischen Volumenwiderstand von 10⁶ Ω·cm und eine Härte von 35° (JIS K-6301) bereitzustellen. Die Übertragungswalze 7 wurde mit einer Spannung beliefert, so dass ein Übertragungsstrom von 15 μA floss.
Das Heißfixiergerät H war ein Heißfixiergerät vom Walzentyp, das nicht mit einem Ölauftragssystem ausgerüstet war und eine obere Walze und eine untere Walze beinhaltete, die jeweils mit einer Oberflächenschicht aus fluorhaltigem Harz beschichtet waren und #einen Walzendurchmesser von 60 mm hatten. Die Fixiertemperatur betrug 130°C, und die Spaltbreite wurde auf 7 mm eingestellt.
Unter den gemäß vorstehender Beschreibung eingestellten Bedingungen wurde eine Bilderzeugungsprüfung sowohl in einer Umgebung mit normaler Temperatur/normaler Luftfeuchtigkeit (25°C/60% RH) als auch in einer Umgebung mit hoher Temperatur/hoher Luftfeuchtigkeit (35°C/85% RH) durchgeführt, nachdem unter den jeweiligen Bedingungen 1 Woche lang stehen gelassen worden war. Das Bilderzeugen (Drucken) wurde kontinuierlich auf 5000 Blatt entsprechend einem Einfarbmodus durchgeführt, während der Toner (A1) nach Bedarf nachgefüllt wurde (das heißt, in einem Modus, bei dem der Verbrauch an Toner gefördert wurde, ohne der Entwicklungseinheit eine Ruheperiode zur Verfügung zu stellen). Die sich ergebenden, gedruckten Bilder wurden in Bezug auf die nachfolgend beschriebenen Gesichtspunkte bewertet.
Des Weiteren wurde der Entwickler (A1) auch in Hinblick auf das Zusammenwirken mit dem verwendeten Bilderzeugungsgerät bewertet (beziehungsweise den jeweiligen Teilen dieses Gerätes).
Die Ergebnisse der vorstehend beschriebenen Bewertung sind in den Tabellen 2 und 3 gezeigt, zusammen mit denjenigen der Beispiele und Vergleichsbeispiele, die nachfolgend beschrieben werden.
Des Weiteren wurde durch Beschicken der jeweiligen Entwicklungseinheit 4-2 bis 4-4 mit dem entsprechenden Entwickler (A2) bis (A4) zusätzlich zum Beschicken der Entwicklungseinheit 4-1 mit dem Entwickler (A1) ein Vollfarbbilderzeugungstest durchgeführt. Qualitativ hochwertige Bilder mit hervorragender Lichtdurchlässigkeit und Sättigung und ohne Farbunregelmäßigkeiten wurden erhalten. Keinerlei Problem in Bezug auf das Zusammenwirken mit dem Bilderzeugungsgerät wurde beobachtet.
Beispiele 2 bis 4
Die Bewertung mittels der Bilderzeugungsprüfung im Einzelfarbmodus wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt, außer dass jeweils die Entwickler (B) bis (D) anstelle von Entwickler (A1) verwendet wurden. Die Ergebnisse sind auch in den Tabellen 2 und 3 mit eingeschlossen.
Vergleichsbeispiele 1 bis 5
Die Bewertung mittels der Bilderzeugungsprüfung im Einzelfarbmodus wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt, außer dass die jeweiligen Vergleichsentwickler (a) bis (e) anstelle des Entwicklers (A1) verwendet wurden. Die Ergebnisse sind ebenfalls in den Tabellen 2 und 3 mit eingeschlossen.
Tabelle 2 Leistung beim Bilderzeugen
Tabelle 3 Zusammenwirken mit Elementen des Bilderzeugungagerätes
Beispiel 5 und Vergleichsbeispiel 6
Die Leistungen von Toner (A1) und Vergleichstoner (a) wurden jeweils unter Bezug auf Gesichtspunkte, die denjenigen von Beispiel 1 ähnlich sind, bewertet, mit der Ausnahme, dass anstelle des in 2 gezeigten Entwicklungsgerätes ein Entwicklungsgerät, das in 3 gezeigt ist, verwendet wurde, wobei das tonertragende Element 3 sich mit einer Umfangsgeschwindigkeit bewegte, die dreimal so hoch war wie die der lichtempfindlichen Trommel 25 gemäß einem intermittierenden Modus, bei dem nach jedem Drucken auf ein Blatt eine Unterbrechung erfolgte, die 10 s betrug, sowie etwa 2 bis 3 s Vorlaufbetrieb fürs Wiederanlaufen des Entwicklungsgerätes, um eine Verstärkung der Verschlechterung des Toners zu fördern, während nach Bedarf frischer Toner nachgefüllt wurde. Die Leistungsprüfungen wurden unter Verwendung von Tonern vollzogen, die eine Woche lang unter den jeweiligen Umgebungsbedingungen gestanden hatten.
Des Weiteren wurde das Drucken eines vollflächig weißen Bildes auf 100 Blatt durchgeführt, und danach wurde das Schmelzkleben des Toners auf dem die Dicke der Tonerschicht regulierenden Element bewertet, und zwar in einer Umgebung mit normaler Temperatur/normaler Luftfeuchtigkeit.
Das tonertragende Element 24 hatte eine Oberflächenrauhigkeit Ra von 1,5 und die tonerregulierende Klinge 23 umfasste ein Grundplatte aus Phosphorbronze, die mit einer Urethankautschukplatte und einer Nylondeckschicht beschichtet war und dazu diente, an das tonertragende Element angedrückt zu werden. Die Ergebnisse sind gemeinsam in den Tabellen 4 und 5 dargestellt.
Tabelle 4 Bilderzeugungsleistung
Tabelle 5 Zusammenwirken mit den Elementen des Bilderzeugungsgerätes
Beispiel 6 und Vergleichsbeispiel 7
Eine Leistungsbewertung von Toner (A1) und Vergleichstoner (a) wurde durchgeführt, indem ein kommerziell erhältlicher Laserstahldrucker („LBP-EX", hergestellt von Canon K. K.) verwendet wurde, der umgebaut wurde, indem ein Wiederverwendungsmechanismus angebracht wurde, wodurch sich ein Gerätesystem ergab, wie es in 4 gezeigt ist, wobei ein Tonerrest auf einer lichtempfindlichen Trommel 40 mittels einer Reinigungsklinge 62, die an die lichtempfindliche Trommel 40 gedrückt wurde, in eine Reinigungsvorrichtung 41 hineingekratzt und über das Rückführungsrohr 44 zurückschickt wurde, das mit einer Förderschnecke 43 und einem Zufuhrbehälter 45 versehen war, um den Entwickler einer Wiederverwertung zuzuführen. Die lichtempfindliche Trommel 40 wurde durch eine Primäraufladewalze 47 aufgeladen, die eine elektrisch leitende, dispergiertes Rußschwarz enthaltende Gummiwalze umfasste, einen Durchmesser von 12 mm aufwies, mit einer Nylonschicht beschichtet war und mit einem Druck von 50 g/cm angedrückt wurde, und dann einem Laserlichtbild bei einer Auflösung von 600 dpi ausgesetzt, um elektrostatische, latente Bilder zu erzeugen, die ein Dunkelbereichspotential V_d = –700 V und ein Hellbereichspotential V_l –200 V hatten. Das tonertragende Element 48 umfasste einen Entwicklungszylinder, der mit einer dispergiertes Rußschwarz enthaltenden Deckschicht oberflächenbeschichtet war, die eine Oberflächenrauhigkeit Ra von 1,1 hatte, und der mit einer Umfangsgeschwindigkeit gedreht wurde, die dem 1,1-Fachen derjenigen der lichtempfindlichen Trommel 40 entsprach. Der Entwicklungszylinder 48 war in einem Abstand von 270 μm von der lichtempfindlichen Trommel 40 angebracht, und es wurde eine Klinge aus Urethankautschuk als ein die Tonerschichtdicke regulierendes Element dagegen gedrückt. Eine Gleichvorspannung, der eine Wechselspannung überlagert war, wurde an den Entwicklungszylinder angelegt.
Ein auf ein Aufzeichnungsblatt übertragenes Tonerbild wurde mittels des Heißfixiergerätes H fixiert, das eine Detailstruktur aufwies, wie sie in 5 und 6 gezeigt ist, worin ein Heizelement 31 mit einer Oberflächentemperatur von 130°C an seinem Temperaturfühler 31d enthalten ist, auf das ein Druck von 8 kg wirkt, und zwar durch eine Druckwalze 33 aus Silicongummischaum über einen Spalt von 6 mm mittels eines Fixierfilms 32, der einen 60 μm dicken, wärmebeständigen Film umfasst, der auf seiner Oberfläche mit einer Trennschicht aus einem hochmolekularen PTFE mit einer darin dispergierten, elektrisch leitfähigen Substanz beschichtet ist, wobei die Trennschicht mit dem Aufzeichnungsblatt in Kontakt steht.
Nach Stehen lassen für 1 Woche in jeder der Prüfumgebungen, nämlich einer mit normaler Temperatur/normaler Luftfeuchtigkeit (25°C/60% RH) und einer mit hoher Temperatur/hoher Luftfeuchtigkeit (35°C/85% RH) wurde sowohl der Toner (A1) als auch der Vergleichstoner (b) auf seine Fähigkeit zur Bilderzeugung gemäß einem intermittierenden Modus, wie er hier unter Bezugnahme auf Beispiel 5 bereits beschrieben wurde, geprüft. Die Bewertung der Leistung wurde in Bezug auf Gesichtspunkte, die ähnlich denjenigen von Bei spiel 1 sind, vorgenommen und die Ergebnisse daraus sind gemeinsam in den nachfolgenden Tabellen 6 und 7 dargestellt.
Tabelle 6 Bilderzeugungsleistung
Tabelle 7 Zusammenwirken mit Elementen des Bilderzeugungsgerätes
Die Bewertungsgesichtspunkte für die Entwickler oder die Toner, die vorstehend beschrieben sind, und deren Bewertungsstandards sind die folgenden
Bewertung der hergestellten Bilder
1 Bilddichte
Ein Ausdruck von 100 Blatt in der Prüfumgebung bei normaler Temperatur/normaler Luftfeuchtigkeit oder ein Ausdruck von 300 Blatt in der Prüfumgebung bei hoher Temperatur/hoher Luftfeuchtigkeit wurde in Bezug auf die Bilddichte mittels eines Macbeth-Reflexionsdensitometers gemessen und zwar relativ zu einem ausgedruckten Bild mit einem weißen Hintergrundsbereich, das eine Originaldichte von 0,00 hatte, gemäß dem folgenden Standard:
A: ≥ 1,40
B: ≥ 1,35 und < 1,40
C: ≥ 1,00 und < 1,35
D: < 1,00
2 Schleier
Ein Ausdruck von 100 Blatt in der Prüfumgebung bei normaler Temperatur/normaler Luftfeuchtigkeit oder ein Ausdruck von 300 Blatt in der Prüfumgebung bei hoher Temperatur/hoher Luftfeuchtigkeit wurde in Bezug auf die Schleierdichte (%) vermessen, die auf dem Unterschied im Weißgrad (Reflexion) zwischen einem weißen Grundbereich eines ausgedruckten Bildes und dem Übertragungspapier als solchem vor dem Ausdrucken beruht, bewertet, wobei die Bewertung auf der Grundlage auf Werten beruhte, die durch Verwendung eines Reflexionsdensitometers („REFLECTOMETER", erhältlich von Tokyo Denshoku K. K.) gemessen wurden.
A: < 1,5%
B: ≥ 1,5% und < 2,5%
C: ≥ 2,5% und < 4,00%
D: ≥ 4%.
3 Fixierbarkeit
Ein auf 100 Blatt Papier (128 g/m²) fixiertes Tonerbild in einer Prüfumgebung bei normaler Temperatur/normaler Luftfeuchtigkeit wurde mit einem weichen Gewebetuch (Linsenreinigungspapier) unter einer Last von 50 g/cm² gerieben, um die Abnahme (%) der Bilddichte für die Bewertung der Fixierbarkeit zu messen.
A: < 5%
B: ≥ 5% und < 10%
C: ≥ 10% und < 20%
D: ≥ 20%.
Bewertung des Zusammenwirkens mit den Elementen des Bilderzeugungsgerätes
1 Zusammenwirken mit dem Entwicklungszylinder
Nach der Ausdruckprüfung wurde der Zustand des Auftretens von Resttoner, der auf der Oberfläche des Entwicklungszylinders klebte, per Augenschein bewertet.
A: Ankleben von Resttoner wurde nicht beobachtet,
B: Beinahe kein Ankleben wurde beobachtet,
C: Ankleben wurde in einem gewissen Umfang beobachtet,
D: Starkes Ankleben wurde beobachtet.
2 Übereinstimmung mit der lichtempfindlichen Trommel
Nach der Ausdruckprüfung wurden Beschädigungen auf der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel und der Zustand des Auftretens von Resttoner, der auf der Oberfläche der Trommel klebte, per Augenschein bewertet.
A: Keine Beschädigungen oder Ankleben von Toner wurden beobachtet.
B: Beschädigungen in geringem Umfang wurden beobachtet.
C: Ankleben von Toner und Beschädigungen wurden beobachtet.
D: Starkes Ankleben wurde beobachtet.
3 Zusammenwirken mit dem zwischengeschalteten Übertragungselement
Nach der Ausdruckprüfung wurde der Zustand von Beschädigungen und Ankleben von Resttoner an der Oberfläche des zwischengeschalteten Übertragungselementes per Augenschein bewertet.
A: Keine Beobachtung.
B: Resttoner auf der Oberfläche wurde beobachtet.
C: Ankleben und Beschädigungen wurden beobachtet.
D: Starkes Ankleben wurde beobachtet.
4 Zusammenwirken mit einer Fixiervorrichtung
Nach der Ausdruckprüfung wurde der Zustand von Beschädigungen und Ankleben von Resttoner auf dem Fixierfilm per Augenschein beobachtet.
A: Keine Beobachtung.
B: Ankleben in geringem Umfang wurde beobachtet.
C: Ankleben und Beschädigungen wurden beobachtet.
D: Starkes Ankleben wurde beobachtet.
5 Zusammenwirken mit dem die Dicke der Tonerschicht regulierenden Element
Nach der Ausdruckprüfung wurde der Zustand des Toners in Bezug auf das Schmelzkleben auf dem regulierenden Element per Augenschein beobachtet.
A: Kein Schmelzkleben wurde beobachtet.
B: Beinahe kein Schmelzkleben wurde beobachtet.
C: Etwas Schmelzkleben wurde beobachtet.
D: Starkes Schmelzkleben wurde beobachtet.

Claims

Toner, umfassend Tonerteilchen, von denen jedes ein Bindemittelharz, ein Färbemittel und ein Wachs enthält, wobei jedes Tonerteilchen ein derartiges Mikrogefüge aufweist, dass es einen Querschnitt bereitstellt, wie er durch ein Transmissionselektronenmikroskop (TEM) beobachtet werden kann, der eine Matrix des Bindemittelharzes, ein in der Matrix eingeschlossenes Wachsteilchen und ein in dem Wachsteilchen in Teilchenform dispergiertes Harz zeigt und wobei die Tonerteilchen einen Restmonomergehalt von höchstens 500 ppm, bezogen auf das Gewicht der Tonerteilchen, haben.
Toner nach Anspruch 1, wobei die Tonerteilchen einen Restmonomergehalt von höchstens 200 ppm, bezogen auf das Gewicht der Tonerteilchen, haben.
Toner nach Anspruch 1, wobei die Tonerteilchen einen Restmonomergehalt von höchstens 100 ppm, bezogen auf das Gewicht der Tonerteilchen, haben.
Toner nach Anspruch 1, wobei das Bindemittelharz Bestandteile in einem Molekulargewichtsbereich gemäß GPC (Gelpermeationschromatographie) von 200 bis 2000 in höchstens 10 Gew.-% der Tonerteilchen enthält.
Toner nach Anspruch 1, wobei die Tonerteilchen einen Formfaktor SF-1 von 100 bis 160 sowie einen Formfaktor SF-2 von 100 bis 140 haben.
Toner nach Anspruch 1, wobei die Tonerteilchen einen Formfaktor SF-1 von 100 bis 140 sowie einen Formfaktor SF-2 von 100 bis 120 haben.
Toner nach Anspruch 1, wobei die Tonerteilchen ein Verhältnis der Formfaktoren (SF-2)/(SF-1) von höchstens 1,0 haben.
Toner nach Anspruch 1, wobei die Tonerteilchen das Wachs in 0,5 bis 30,0 Gew.-% der Tonerteilchen enthalten.
Toner nach Anspruch 1, wobei das im Wachsteilchen dispergierte Harz bezüglich der Harzsorte identisch ist mit oder verschieden ist von dem Bindemittelharz.
Bilderzeugungsverfahren, umfassend: – einen Aufladeschritt zum Aufladen eines ein Bild tragenden Elementes, – einen Schritt zum Erzeugen eines elektrostatischen Bildes zum Erzeugen eines elektrostatischen Bildes auf dem aufgeladenen, das Bild tragenden Element, – einen Entwicklungsschritt zum Entwickeln des elektrostatischen Bildes mit einem Toner, der auf einem den Entwickler tragenden Element getragen wird, um ein Tonerbild auf dem das Bild tragenden Element zu erzeugen, – einen Übertragungsschritt zum Übertragen des Tonerbildes auf dem das Bild tragenden Element auf ein Aufzeichnungsmaterial und – einen Fixierschritt zum Heißfixieren des Tonerbildes auf dem Aufzeichnungsmaterial, wobei der Toner Tonerteilchen umfasst, von denen jedes ein Bindemittelharz, ein Färbemittel und ein Wachs enthält, jedes Tonerteilchen ein derartiges Mikrogefüge aufweist, dass es einen Querschnitt bereitstellt, wie er durch ein Transmissionselektronenmikroskop (TEM) beobachtet wird, der eine Matrix des Bindemittelharzes, ein in die Matrix eingeschlossenes Teilchen des Wachses und ein in dem Wachsteilchen in Teilchenform dispergiertes Harz zeigt, und die Tonerteilchen einen Restmonomergehalt von höchstens 600 ppm, bezogen auf das Gewicht der Tonerteilchen, haben.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei das den Entwickler tragende Element eine Oberflächenrauhigkeit Ra von höchstens 1,5 μm hat und sich mit einer Umfangsgeschwindigkeit bewegt, die das 1,05-Fache bis 3-Fache derjenigen des das Bild tragenden Elementes im Entwicklungsschritt beträgt.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei sich eine magnetische Metallklinge gegenüber vom den Entwickler tragenden Element befindet und davon einen Spalt weit entfernt ist.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei eine elastische Klinge an das den Entwickler tragende Element angedrückt wird.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Entwickeln vollzogen wird, während ein elektrisches Wechselfeld zwischen dem den Entwickler tragenden Element und dem das Bild tragenden Element, welche in einem Abstand von einander angeordnet sind, angelegt wird.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei das das Bild tragende Element durch ein Aufladeelement aufgeladen wird, das mit einer Spannung aus einer externen Spannungsquelle versorgt wird und mit dem das Bild tragenden Element in Kontakt tritt.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Tonerbild auf dem das Bild tragenden Element auf das Aufzeichnungsmaterial durch Wirkung eines Übertragungselementes, das mittels des Aufzeichnungsmaterials gegen das das Bild tragende Element gedrückt wird, übertragen wird.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Heißfixieren des Tonerbildes mittels eines Heißfixiergerätes vollzogen wird, das frei ist von der Zufuhr einer das Abschmutzen verhindernden Flüssigkeit oder eines Reinigers für das Heißfixiergerät.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Heißfixieren des Tonerbildes mittels eines Heißfixiergerätes vollzogen wird, das ein starr getragenes Heizele ment und ein Druckelement zum Pressen des das Tonerbild tragenden Aufzeichnungsmaterials gegen das Heizelement mittels eines Films beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 10, vollzogen mittels eines Bilderzeugungsgeräts, das mit einem Wiederverwendungsmechanismus zum Rückgewinnen eines auf dem das Bild tragenden Element verbleibenden Übertragungsresttoners und zum Wiederverwerten des zurück gewonnenen Toners im Entwicklungsschritt versehen ist.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei die Tonerteilchen einen Restmonomergehalt von höchstens 200 ppm, bezogen auf das Gewicht der Tonerteilchen, haben.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei die Tonerteilchen einen Restmonomergehalt von höchstens 100 ppm, bezogen auf das Gewicht der Tonerteilchen, haben.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Bindemittelharz Bestandteile in einem Molekulargewichtsbereich gemäß GPC (Gelpermeationschromatographie) von 200 bis 2000 in höchstens 10 Gew.-% der Tonerteilchen enthält.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei die Tonerteilchen einen Formfaktor SF-1 von 100 bis 160 sowie einen Formfaktor SF-2 von 100 bis 140 haben.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei die Tonerteilchen einen Formfaktor SF-1 von 100 bis 140 sowie einen Formfaktor SF-2 von 100 bis 120 haben.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei die Tonerteilchen ein Verhältnis der Formfaktoren (SF-2)/(SF-1) von höchstens 1,0 haben.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei die Tonerteilchen das Wachs in 0,5 bis 30,0 Gew.-% der Tonerteilchen enthalten.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei das im Wachsteilchen dispergierte Harz bezüglich der Harzsorte identisch ist mit oder verschieden ist von dem Bindemittelharz.
Bildgebungsverfahren, umfassend: – einen Aufladeschritt zum Aufladen eines ein Bild tragenden Elementes, – einen Schritt zum Erzeugen eines elektrostatischen Bildes zum Erzeugen eines elektrostatischen Bildes auf dem das aufgeladene Bild tragenden Element, – einen Entwicklungsschritt zum Entwickeln des elektrostatischen Bildes mit einem Toner, der auf einem den Entwickler tragenden Element getragen wird, um ein Tonerbild auf dem das Bild tragenden Element zu erzeugen, – einen ersten Übertragungsschritt zum Übertragen des Tonerbildes auf dem das Bild tragenden Element auf ein zwischengeschaltetes Übertragungselement, – einen zweiten Übertragungsschritt zum Übertragen des Tonerbildes auf dem zwischengeschalteten Übertragungselement auf ein Aufzeichnungsmaterial, – einen Fixierschritt zum Heißfixieren des Tonerbildes auf dem Aufzeichnungsmaterial, wobei der Toner Tonerteilchen umfasst, von denen jedes ein Bindemittelharz, ein Färbemittel und ein Wachs enthält, wobei jedes Tonerteilchen ein derartiges Mikrogefüge aufweist, dass es einen Querschnitt bereitstellt, wie er durch ein Transmissionselektronenmikroskop (TEM) beobachtet wird, der eine Matrix des Bindemittelharzes, ein in die Matrix eingeschlossenes Wachsteilchen und ein in dem Wachsteilchen in Teilchenform dispergiertes Harz zeigt, und wobei die Tonerteilchen einen Restmonomergehalt von höchstens 500 ppm, bezogen auf das Gewicht der Tonerteilchen, haben.
Verfahren nach Anspruch 28, wobei das den Entwickler tragende Element eine Oberflächenrauhigkeit Ra von höchstens 1,5 μm hat und sich mit einer Umfangsgeschwindigkeit bewegt, die das 1,05-Fache bis 3-Fache derjenigen des das Bild tragenden Elementes im Entwicklungsschritt beträgt.
Verfahren nach Anspruch 28, wobei sich eine magnetische Metallklinge gegenüber vom den Entwickler tragenden Element befindet und davon einen Spalt weit entfernt ist.
Verfahren nach Anspruch 28, wobei eine elastische Klinge an das den Entwickler tragende Element angedrückt wird.
Verfahren nach Anspruch 28, wobei das Entwickeln vollzogen wird, während ein elektrisches Wechselfeld zwischen dem den Entwickler tragenden Element und dem das Bild tragenden Element, welche in einem Abstand von einander angeordnet sind, angelegt wird.
Verfahren nach Anspruch 28, wobei das das Bild tragende Element durch ein Aufladeelement aufgeladen wird, das mit einer Spannung aus einer externen Spannungsquelle versorgt wird und mit dem das Bild tragenden Element in Kontakt tritt.
Verfahren nach Anspruch 28, wobei im zweiten Übertragungsschritt das Tonerbild auf dem zwischengeschalteten Übertragungselement auf das Aufzeichnungsmaterial durch Wirkung eines Übertragungselementes, das mittels des Aufzeichnungsmaterials gegen das zwischengeschaltete Übertragungselement gedrückt wird, übertragen wird.
Verfahren nach Anspruch 28, wobei das Heißfixieren des Tonerbildes mittels eines Heißfixiergerätes vollzogen wird, das frei ist von der Zufuhr einer das Abschmutzen verhindernden Flüssigkeit oder eines Reinigers für das Heißfixiergerät.
Verfahren nach Anspruch 28, wobei das Heißfixieren des Tonerbildes mittels eines Heißfixiergerätes vollzogen wird, das ein starr getragenes Heizelement und ein Druckelement zum Pressen des das Tonerbild tragenden Aufzeichnungsmaterials gegen das Heizelement mittels eines Films beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 28, vollzogen mittels eines Bilderzeugungsgeräts, das mit einem Wiederverwendungsmechanismus zum Rückgewinnen eines auf dem das Bild tragenden Element verbleibenden Übertragungsresttoners und zum Wiederverwerten des zurück gewonnenen Toners im Entwicklungsschritt versehen ist.
Verfahren nach Anspruch 28, wobei die Tonerteilchen einen Restmonomergehalt von höchstens 200 ppm, bezogen auf das Gewicht der Tonerteilchen, haben.
Verfahren nach Anspruch 28, wobei die Tonerteilchen einen Restmonomergehalt von höchstens 100 ppm, bezogen auf das Gewicht der Tonerteilchen, haben.
Verfahren nach Anspruch 28, wobei das Bindemittelharz Bestandteile in einem Molekulargewichtsbereich gemäß GPC (Gelpermeationschromatographie) von 200 bis 2000 in höchstens 10 Gew.-% der Tonerteilchen enthält.
Verfahren nach Anspruch 28, wobei die Tonerteilchen einen Formfaktor SF-1 von 100 bis 160 sowie einen Formfaktor SF-2 von 100 bis 140 haben.
Verfahren nach Anspruch 28, wobei die Tonerteilchen einen Formfaktor SF-1 von 100 bis 140 sowie einen Formfaktor SF-2 von 100 bis 120 haben.
Verfahren nach Anspruch 28, wobei die Tonerteilchen ein Verhältnis der Formfaktoren (SF-2)/(SF-1) von höchstens 1,0 haben.
Verfahren nach Anspruch 28, wobei die Tonerteilchen das Wachs in 0,5 bis 30,0 Gew.-% der Tonerteilchen enthalten.
Verfahren nach Anspruch 28, wobei das im Wachsteilchen dispergierte Harz bezüglich der Harzsorte identisch ist mit oder verschieden ist von dem Bindemittelharz.
Toner, umfassend Tonerteilchen, von denen jedes ein Bindemittelharz, ein Färbemittel und ein Wachs enthält, wobei jedes Tonerteilchen ein derartiges Mikrogefüge aufweist, dass es einen Querschnitt bereitstellt, der eine Matrix des Bindemittelharzes und ein in der Matrix eingeschlossenes Wachsteilchen zeigt, und wobei das Färbemittel so dispergiert ist, dass eine Projektionsfläche (B) im Bindemittelharz und eine Projektionsfläche (W) im Wachs bereitgestellt wird, die ein Verhältnis B/W von 0/100 beziehungsweise bis 60/40 ergeben, wie durch ein Transmissionselektronenmikroskop beobachtet werden kann, und das Wachs in einer Menge von 0,5 bis 30 Gew.-% des Toners enthalten ist.
Toner nach Anspruch 46, wobei das Verhältnis B/W 0/100 bis 40/60 beträgt.
Toner nach Anspruch 46, wobei die Tonerteilchen einen Formfaktor SF-1 von 100 bis 160 sowie einen Formfaktor SF-2 von 100 bis 140 haben.
Toner nach Anspruch 46, wobei die Tonerteilchen einen Formfaktor SF-1 von 100 bis 140 sowie einen Formfaktor SF-2 von 100 bis 120 haben.
Toner nach Anspruch 46, wobei die Tonerteilchen ein Verhältnis der Formfaktoren (SF-2)/(SF-1) von höchstens 1,0 haben.
Toner nach Anspruch 46, wobei das Färbemittel Rußschwarz umfasst.
Toner nach Anspruch 46, wobei die Tonerteilchen einen Restmonomergehalt von höchstens 500 ppm, bezogen auf das Gewicht der Tonerteilchen, haben.
Toner nach Anspruch 46, wobei die Tonerteilchen einen Restmonomergehalt von höchstens 200 ppm, bezogen auf das Gewicht der Tonerteilchen, haben.
Toner nach Anspruch 46, wobei die Tonerteilchen einen Restmonomergehalt von höchstens 100 ppm, bezogen auf das Gewicht der Tonerteilchen, haben.
Bilderzeugungsverfahren, umfassend: – einen Aufladeschritt zum Aufladen eines ein Bild tragenden Elements, – einen Schritt zum Erzeugen eines elektrostatischen Bildes zum Erzeugen eines elektrostatischen Bildes auf dem aufgeladenen, das Bild tragenden Element, – einen Entwicklungsschritt zum Entwickeln des elektrostatischen Bildes mit einem Toner, der auf einem den Entwickler tragenden Element getragen wird, um ein Tonerbild auf dem das Bild tragenden Element zu erzeugen, – einen Übertragungsschritt zum Übertragen des Tonerbildes auf dem das Bild tragenden Element auf ein Aufzeichnungsmaterial und – einen Fixierschritt zum Heißfixieren des Tonerbildes auf dem Aufzeichnungsmaterial, wobei der Toner Tonerteilchen umfasst, von denen jedes ein Bindemittelharz, ein Färbemittel und ein Wachs enthält, jedes Tonerteilchen ein derartiges Mikrogefüge aufweist, dass es einen Querschnitt bereitstellt, der eine Matrix des Bindemittelharzes und ein in der Matrix eingeschlossenes Wachsteilchen zeigt, und das Färbemittel so dispergiert ist, dass eine Projektionsfläche (B) im Bindemittelharz und eine Projektionsfläche (W) im Wachs bereitgestellt wird, die ein Verhältnis B/W von 0/100 beziehungsweise bis 60/40 ergeben, wie durch ein Transmissionselektronenmikroskop beobachtet werden kann, und das Wachs in einer Menge von 0,5 bis 30 Gew.-% des Toners enthalten ist.
Verfahren nach Anspruch 55, wobei das den Entwickler tragende Element eine Oberflächenrauhigkeit Ra von höchstens 1,5 μm hat und sich mit einer Umfangsgeschwindigkeit bewegt, die das 1,05-Fache bis 3-Fache derjenigen des das Bild tragenden Elements in dem Entwicklungsschritt beträgt.
Verfahren nach Anspruch 55, wobei sich eine magnetische Metallklinge gegenüber vom den Entwickler tragenden Element befindet und davon einen Spalt weit entfernt ist.
Verfahren nach Anspruch 55, wobei eine elastische Klinge an das den Entwickler tragende Element angedrückt wird.
Verfahren nach Anspruch 55, wobei das Entwickeln vollzogen wird, während ein elektrisches Wechselfeld zwischen dem den Entwickler tragenden Element und dem das Bild tragenden Element, welche in einem Abstand von einander angeordnet sind, angelegt wird.
Verfahren nach Anspruch 55, wobei das das Bild tragende Element durch ein Aufladeelement aufgeladen wird, das mit einer Spannung aus einer externen Spannungsquelle versorgt wird und mit dem das Bild tragenden Element in Kontakt tritt.
Verfahren nach Anspruch 55, wobei das Tonerbild auf dem das Bild tragenden Element auf das Aufzeichnungsmaterial durch Wirkung eines Übertragungselementes, das mittels des Aufzeichnungsmaterials gegen das das Bild tragende Element gedrückt wird, übertragen wird.
Verfahren nach Anspruch 55, wobei das Heißfixieren des Tonerbildes mittels eines Heißfixiergerätes vollzogen wird, das frei ist von der Zufuhr einer das Abschmutzen verhindernden Flüssigkeit oder eines Reinigers für das Heißfixiergerät.
Verfahren nach Anspruch 55, wobei das Heißfixieren des Tonerbildes mittels eines Heißfixiergerätes vollzogen wird, das ein starr getragenes Heizelement und ein Druckelement zum Pressen des das Tonerbild tragenden Aufzeichnungsmaterials gegen das Heizelement mittels eines Films beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 55, vollzogen mittels eines Bilderzeugungsgeräts, das mit einem Wiederverwendungsmechanismus zum Rückgewinnen eines auf dem das Bild tragenden Element verbleibenden Übertragungsresttoners und zum Wiederverwerten des zurück gewonnenen Toners im Entwicklungsschritt versehen ist.
Verfahren nach Anspruch 55, wobei das Verhältnis B/W 0/100 bis 40/60 beträgt.
Verfahren nach Anspruch 55, wobei die Tonerteilchen einen Formfaktor SF-1 von 100 bis 160 sowie einen Formfaktor SF-2 von 100 bis 140 haben.
Verfahren nach Anspruch 55, wobei die Tonerteilchen einen Formfaktor SF-1 von 100 bis 140 sowie einen Formfaktor SF-2 von 100 bis 120 haben.
Verfahren nach Anspruch 55, wobei die Tonerteilchen ein Verhältnis der Formfaktoren (SF-2)/(SF-1) von höchstens 1,0 haben.
Verfahren nach Anspruch 55, wobei das Färbemittel Rußschwarz umfasst.
Verfahren nach Anspruch 55, wobei die Tonerteilchen einen Restmonomergehalt von höchstens 500 ppm, bezogen auf das Gewicht der Tonerteilchen, haben.
Verfahren nach Anspruch 55, wobei die Tonerteilchen einen Restmonomergehalt von höchstens 200 ppm, bezogen auf das Gewicht der Tonerteilchen, haben.
Verfahren nach Anspruch 55, wobei die Tonerteilchen einen Restmonomergehalt von höchstens 100 ppm, bezogen auf das Gewicht der Tonerteilchen, haben.
Bilderzeugungsverfahren, umfassend: – einen Aufladeschritt zum Aufladen eines ein Bild tragenden Elements, – einen Schritt zum Erzeugen eines elektrostatischen Bildes zum Erzeugen eines elektrostatischen Bildes auf dem das aufgeladene Bild tragenden Element, – einen Entwicklungsschritt zum Entwickeln des elektrostatischen Bildes mit einem Toner, der auf einem den Entwickler tragenden Element getragen wird, um ein Tonerbild auf dem das Bild tragenden Element zu erzeugen, – einen ersten Übertragungsschritt zum Übertragen des Tonerbildes auf dem das Bild tragenden Element auf ein zwischengeschaltetes Übertragungselement, – einen zweiten Übertragungsschritt zum Übertragen des Tonerbildes auf dem zwischengeschalteten Übertragungselement auf ein Aufzeichnungsmaterial und – einen Fixierschritt zum Heißfixieren des Tonerbildes auf dem Aufzeichnungsmaterial, wobei der Toner Tonerteilchen umfasst, von denen jedes ein Bindemittelharz, ein Färbemittel und ein Wachs enthält, wobei jedes Tonerteilchen ein derartiges Mikrogefüge aufweist, dass es einen Querschnitt bereitstellt, der eine Matrix des Bindemittelharzes und ein in der Matrix eingeschlossenes Wachsteilchen zeigt, und wobei das Färbemittel so dispergiert ist, dass eine Projektionsfläche (B) im Bindemittelharz und eine Projektionsfläche (W) im Wachs bereitgestellt wird, die ein Verhältnis B/W von 0/100 beziehungsweise bis 60/40 ergeben, wie durch ein Transmissionselektronenmikroskop beobachtet werden kann, und das Wachs in einer Menge von 0,5 bis 30 Gew.-% des Toners enthalten ist.
Verfahren nach Anspruch 73, wobei das den Entwickler tragende Element eine Oberflächenrauhigkeit Ra von höchstens 1,5 μm hat und sich mit einer Umfangsgeschwindigkeit bewegt, die das 1,05-Fache bis 3-Fache derjenigen des das Bild tragenden Elements in dem Entwicklungsschritt beträgt.
Verfahren nach Anspruch 73, wobei sich eine magnetische Metallklinge gegenüber vom den Entwickler tragenden. Element befindet und davon einen Spalt weit entfernt ist.
Verfahren nach Anspruch 73, wobei eine elastische Klinge an das den Entwickler tragende Element angedrückt wird.
Verfahren nach Anspruch 73, wobei das Entwickeln vollzogen wird, während ein elektrisches Wechselfeld zwischen dem den Entwickler tragenden Element und dem das Bild tragenden Element, welche in einem Abstand von einander angeordnet sind, angelegt wird.
Verfahren nach Anspruch 73, wobei das das Bild tragende Element durch ein Aufladeelement aufgeladen wird, das mit einer Spannung aus einer externen Spannungsquelle versorgt wird und mit dem das Bild tragenden Element in Kontakt tritt.
Verfahren nach Anspruch 73, wobei im zweiten Übertragungsschritt das Tonerbild auf dem zwischengeschalteten Übertragungselement auf das Aufzeich nungsmaterial durch Wirkung eines Übertragungselementes, das mittels des Aufzeichnungsmaterials gegen das zwischengeschaltete Übertragungselement gedrückt wird, übertragen wird.
Verfahren nach Anspruch 73, wobei das Heißfixieren des Tonerbildes mittels eines Heißfixiergerätes vollzogen wird, das frei ist von der Zufuhr einer das Abschmutzen verhindernden Flüssigkeit oder eines Reinigers für das Heißfixiergerät.
Verfahren nach Anspruch 73, wobei das Heißfixieren des Tonerbildes mittels eines Heißfixiergerätes vollzogen wird, das ein starr getragenes Heizelement und ein Druckelement zum Pressen des das Tonerbild tragenden Aufzeichnungsmaterials gegen das Heizelement mittels eines Films beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 73, vollzogen mittels eines Bilderzeugungsgeräts, das mit einem Wiederverwendungsmechanismus zum Rückgewinnen eines auf dem das Bild tragenden Element verbleibenden Übertragungsresttoners und zum Wiederverwerten des zurück gewonnenen Toners im Entwicklungsschritt versehen ist.
Verfahren nach Anspruch 73, wobei das Verhältnis B/W 0/100 bis 40/60 ist.
Verfahren nach Anspruch 73, wobei die Tonerteilchen einen Formfaktor SF-1 von 100 bis 160 sowie einen Formfaktor SF-2 von 100 bis 140 haben.
Verfahren nach Anspruch 73, wobei die Tonerteilchen einen Formfaktor SF-1 von 100 bis 140 sowie einen Formfaktor SF-2 von 100 bis 120 haben.
Verfahren nach Anspruch 73, wobei die Tonerteilchen ein Verhältnis der Formfaktoren (SF-2)/(SF-1) von höchstens 1,0 haben.
Verfahren nach Anspruch 73, wobei das Färbemittel Rußschwarz umfasst.
Verfahren nach Anspruch 73, wobei die Tonerteilchen einen Restmonomergehalt von höchstens 500 ppm, bezogen auf das Gewicht der Tonerteilchen, haben.
Verfahren nach Anspruch 73, wobei die Tonerteilchen einen Restmonomergehalt von höchstens 200 ppm, bezogen auf das Gewicht der Tonerteilchen, haben.
Verfahren nach Anspruch 73, wobei die Tonerteilchen einen Restmonomergehalt von höchstens 100 ppm, bezogen auf das Gewicht der Tonerteilchen, haben.