DE69828014T2

DE69828014T2 - Magnetischer Toner und Bildherstellungsverfahren

Info

Publication number: DE69828014T2
Application number: DE69828014T
Authority: DE
Inventors: Hirohide Ohta-ku Tanikawa; Masami Ohta-ku Fujimoto; Takakuni Ohta-ku Kobori; Hiroyuki Ohta-ku Fujikawa
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-09-16
Filing date: 1998-09-14
Publication date: 2005-12-01
Anticipated expiration: 2018-09-15
Also published as: DE69828014D1; US6653036B1; EP0905568A1; EP0905568B1

Description

Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen magnetischen Toner für die Verwendung bei der Entwicklung bei Bildherstellungsverfahren, wie die Elektrophotographie, das elektrostatische Aufzeichnen und das Tonerstrahlen. Die vorliegende Erfindung betrifft ebenfalls ein Bildherstellungsverfahren unter Verwendung des magnetischen Toners.
Beschreibung des verwandten Standes der Technik
Es sind verschiedene Entwicklungsverfahren in der Praxis der Elektrophotographie angewendet worden. Darunter ist ein Einkomponenten-Entwicklungsverfahren unter Verwendung eines magnetischen Toners bevorzugt, weil das Verfahren keine Probleme verursacht und eine verlängerte Lebensdauer und eine einfache Wartung durch Anwendung eines Entwicklers mit einer vereinfachten Struktur aufweist. Bei diesem Entwicklungsverfahren beeinflussen die Eigenschaften des verwendeten Toners signifikant die Qualität der Bildherstellung. Der magnetische Toner enthält ein magnetisches Material, um dem Toner eine magnetische Eigenschaft zu verleihen. Deswegen beeinträchtigt das magnetische Material die Entwicklungseigenschaften und die Haltbarkeit des magnetischen Toners. Verschiedene Verbesserun gen sind im Hinblick auf die magnetischen Materialien vorgeschlagen worden.
Beispielsweise ist in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 8-101529 ein magnetischer Toner, der Silizium und Zink enthält, beschrieben. Magnetische Materialien, die Silizium enthalten, sind in den japanischen Patentoffenlegungsschriften Nrn. 7-175262, 5-72801, 62-278131, 61-34070, 8-25747, 9-59024 und 9-59025 beschrieben. Magnetische Materialien, die Silizium und Aluminium enthalten, sind in den japanischen Patentveröffentlichungen Nrn. 7-110598 und 5-281778 beschrieben. Weiterhin ist ein Magnesium enthaltender magnetischer Toner in der japanischen Patentveröffentlichungsschrift Nr. 5-345616 beschrieben. Obwohl diese magnetischen Materialien zufriedenstellende Entwicklungseigenschaften aufweisen, steht dringend eine weitere Verbesserung ihrer Entwicklungseigenschaften und Haltbarkeit aus, wenn sie als positiv geladene magnetische Toner verwendet werden, wenn sie in einem Hochgeschwindigkeitsentwicklungsgerät verwendet werden, wenn ein signifikant andauerndes Kopieren für einen langen Zeitraum durchgeführt wird, während der Toner wiederholt zugeführt wird, wenn eine amorphe Siliziumtrommel verwendet wird oder wenn eine Umkehrentwicklung bei einem geringen Potential in einem Digitalgerät durchgeführt wird.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist demzufolge eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen magnetischen Toner mit ausgezeichneten Entwicklungseigenschaften und Haltbarkeit zur Verfügung zu stellen.
Es ist eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen magnetischen Toner mit ausgezeichneten Entwicklungseigenschaften und Haltbarkeit auf einer amorphen Siliziumtrommel zur Verfügung zu stellen.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen magnetischen Toner mit ausgezeichneten Entwicklungseigenschaften in der Entwicklung bei geringem Potential zur Verfügung zu stellen.
Es ist außerdem Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen magnetischen Toner mit ausgezeichneten Entwicklungseigenschaften und Haltbarkeit in einem Hochgeschwindigkeitsentwicklungssystem zur Verfügung zu stellen.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen positiv geladenen magnetischen Toner mit ausgezeichneten Entwicklungseigenschaften zur Verfügung zu stellen.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Bildherstellungsverfahren unter Verwendung des magnetischen Toners zur Verfügung zu stellen.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen magnetischen Toner zur Verfügung zu stellen, der ein magnetisches Tonerteilchen, das mindestens ein Bindemittelharz und ein magnetisches Material enthält, umfasst, worin
das magnetische Material ein magnetisches Eisenoxid, das 0,10% bis 4,00%, bezogen auf das Gewicht, eines Elements α, das aus der Gruppe gewählt ist, die aus Si, Al, P, Mg, Ti, V, Cr, Mn, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, Ge, Zr, Sn und Pb besteht, enthält, umfasst;
die Löslichkeit S₁ des Elements α in dem magnetischen Material bei einer Eisenlöslichkeit von 0% bis 20% in einem Bereich von 10% bis weniger als 44% liegt, die Löslichkeit S₂ des Elements α in dem magnetischen Material bei einer Eisenlöslichkeit von 80% in einem Bereich von 5% bis weniger als 30% liegt und
das magnetische Material (i) 60 Zahlen-% oder mehr eines Typs eines multinuklearen magnetischen Eisenoxidteilchens auf der Basis von magnetischen Eisenoxidteilchen oder (ii) 60 Zahlen-% oder mehr insgesamt, bezogen auf die magnetischen Eisenoxidteilchen, einer Kombination mit einem Typ eines multinuklearen magnetischen Eisenoxidteilchens und mindestens eines Typs eines magnetischen Eisenoxidteilchens, das aus der Gruppe gewählt ist, die aus polyedrischen magnetischen Eisenoxidteilchen mit Flächen an Gratlinienbereichen des Hexaeders und aus polyedrischen magnetischen Eisenoxidteilchen mit Flächen an Gratlinienbereichen des Oktaeders gewählt ist, enthält.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Bildherstellungsverfahren zur Verfügung zu stellen, das eine Stufe, in der ein elektrostatisches Bild auf einem latenten Bildträger gebildet wird und eine Stufe, in der das elektrostatische Bild mit einem magnetischen Toner zur Bildung eines magnetischen Tonerbildes entwickelt wird, umfasst; worin der magnetische Toner ein magnetisches Tonerteilchen, das mindestens ein Bindemittelharz und ein magnetisches Material enthält, umfasst; worin
das magnetische Material ein magnetisches Eisenoxid, das 0,10% bis 4,00%, bezogen auf das Gewicht, eines Elements α, das aus der Gruppe gewählt ist, die aus Si, Al, P, Mg, Ti, V, Cr, Mn, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, Ge, Zr, Sn und Pb besteht, enthält, umfasst;
die Löslichkeit S₁ des Elements α in dem magnetischen Material bei einer Eisenlöslichkeit von 0% bis 20% in einem Bereich von 10% bis weniger als 44% liegt, die Löslichkeit S₂ des Elements α in dem magnetischen Material bei einer Eisenlöslichkeit von 80% in einem Bereich von 5% bis weniger als 30% liegt und
das magnetische Material (i) 60 Zahlen-% oder mehr eines Typs eines multinuklearen magnetischen Eisenoxidteilchens auf der Basis von magnetischen Eisenoxidteilchen oder (ii) 60 Zahlen-% oder mehr insgesamt, bezogen auf die magnetischen Eisenoxidteilchen, einer Kombination mit einem Typ eines multinuklearen magnetischen Eisenoxidteilchens und mindestens einem Typ eines magnetischen Eisenoxidteilchens, der aus der Gruppe gewählt ist, die aus polyedrischen magnetischen Eisenoxidteilchen mit Flächen an Gratlinienbereichen des Hexaeders und aus polyedrischen magnetischen Eisenoxidteilchen mit Flächen an Gratlinienbereichen des Oktaeders gewählt ist, enthält.
Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen mit Bezug auf die anliegenden Zeichnungen ersichtlich.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine schematische Ansicht, die die Umrisse von multinuklearen magnetischen Eisenoxidteilchen erläutert;
2 ist eine schematische Ansicht, die die Umrisse von polyedrischen magnetischen Eisenoxidteilchen mit Flächen an Gratlinienbereichen des Hexaeders und Oktaeders erläutert;
3 ist eine stereographische Ansicht eines multinuklearen magnetischen Eisenoxidteilchens;
4 ist eine stereographische Ansicht eines multinuklearen magnetischen Eisenoxidteilchens;
5 ist eine Projektionsansicht, die den Umriss eines multinuklearen magnetischen Eisenoxidteilchens erläutert;
6A bis 6G sind stereographische Ansichten von polyedrischen Eisenoxidteilchen mit Flächen an Gratlinienbereichen des Hexaeders und Oktaeders;
7A bis 7C sind stereographische schematische Ansichten, die eine Seitenflächenextrapolation erläutern;
8 ist eine schematische Ansicht einer Ausführungsform eines Bildherstellungsgeräts, das bei einem Bildherstellungsverfahren der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
9 ist eine vergrößerte Ansicht des Entwicklungsbereichs des Bildherstellungsgeräts in 8;
10 ist ein Graph für die Löslichkeit eines Elements α in einem magnetischen Material 1;
11 ist ein Graph für die Löslichkeit eines Elements α in einem magnetischen Material 6 und
12 ist ein Graph der Löslichkeit eines Elements α in einem magnetischen Material 7.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
Das magnetische Material des erfindungsgemäßen magnetischen Toners ist aus einem magnetischen Eisenoxid zusammengesetzt, bei dem ein Element α beteiligt ist. Da das Element α von der Oberfläche zur Mitte des Kristallteilchens des magnetischen Eisenoxids in der vorliegenden Erfindung verteilt ist, sind die magnetischen Eigenschaften des magnetischen Materials gut ausgewogen. Demzufolge ist die Bilddichte erhöht und die Nebelbildung ist reduziert. Weiterhin ist die Ladungsstabilität durch die Steuerung der elektrischen Eigenschaften der Oberflächen der Kristallteilchen verbessert. Um die Haltbarkeit zu verbessern, enthält das magnetische Material multinukleare magnetische Eisenoxidteilchen oder polyedrische magnetische Eisenoxidteilchen mit Flächen an Gratlinienbereichen des Hexaeders und Oktaeders in Kombination mit den multinuklearen magnetischen Eisenoxidteilchen. Der Gehalt der multinuklearen Teilchen beträgt bevorzugt 50 Zahlen-% oder mehr und insbesondere 60 Zahlen-% oder mehr, bezogen auf das magnetische Eisenoxidteilchen.
Das multinukleare Teilchen stellt ein Teilchen dar, das durch Kristallwachstum aus einer Vielzahl von Nuklei oder durch Kristallwachstum aus einer Vielzahl von kleinen Nuklei auf einem Elternteilchen gebildet wird.
Das multinukleare Teilchen weist Vorsprünge auf, die aus Flächen und Kantenlinien bestehen. 1 zeigt die Umrisse solcher multinuklearen Teilchen. 2 zeigt die Umrisse von polyedrischen Teilchen mit Flächen an Gratlinienbereichen des Hexaeders und Octaeders.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Gestalt des multinuklearen magnetischen Eisenoxidteilchens ist wie folgt. Es wird eine gerade Linie angenommen, die irgendwelche zwei Spitzen auf einem Teilchen verbinden. Bei der multinuklearen Gestalt liegen die Oberflächen zur Teilchenmitte im Bezug auf die gerade Linie als Flächen eines gezackten Bereichs. Ein multinukleares Teilchen hat mindestens einen gezackten Bereich. Die 3 und 4 sind stereographischen Ansichten von typischen multinuklearen Teilchen. Die Länge einer senkrechten Linie von der geraden Linie zur Fläche beträgt bevorzugt 1,0% bis 50,0%, insbesondere 2,0% bis 40,0% und am meisten bevorzugt 3,0% bis 30,0% des maximalen Durchmessers des Teilchens. Bei den 4 und 5 bedeutet das Symbol 1 die Länge einer senkrechten Linie vom Punkt d auf der geraden Linie ab zwischen den beiden Spitzen a und b zur Fläche c. Wenn die Kontur eines planaren Objektes die in 5 gezeigten, oben erwähnten Bedingungen erfüllt, erfüllt das Teilchen die in der vorliegenden Erfindung spezifizierte Form.
Bevorzugte Formen des polyedrischen magnetischen Eisenoxidteilchens mit Flächen an Gratlinienbereichen des Hexaeders und Octaeders sind wie folgt. Die extrapolierten Flächen des Polyeders, bei dem die magnetischen Eisenoxidteilchen beteiligt sind, bilden einen Hexaeder oder Octaeder. Beispiele für Hexaeder und Octaeder sind als stereographische Ansichten in den 6A bis 6G und 7A gezeigt. In den 6A bis 6G bedeutet die Oberfläche X eine Seitenfläche, und die Oberfläche Y bedeutet eine Fläche am Gratlinienbereich. Die Fläche kann eine flache Oberfläche oder eine gekrümmte Oberfläche aufweisen. Bei den 7A bis 7C, die auf einem Polyether 1 mit den Flächen X₁ (7A) basieren, wird ein anderer Polyether 2 mit den Flächen X₂ extra poliert (7B). Auf dem Polyether mit den Flächen an dem Gratlinienbereichen gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Polyether 2 (7C), der durch die Extrapolation gebildet wird, ein Hexaeder oder Octaeder.
Magnetische Eisenoxidteilchen mit dieser Form weisen ein signifikant hohes Dispersionsvermögen auf und sind deswegen für die Herstellung von gleichmäßigen Tonerteilchen geeignet. Da die magnetischen Teilchen in einem Bindemittelharz unter Anwendung geringer Knetscherkräfte ausreichend dispergieren kann, haben sie eine hohe Verträglichkeit mit einer Vielzahl von Materialien. Weiterhin verbessern sie die elektrophotographischen Eigenschaften und können nach einem stabilen Verfahren hergestellt werden. Die Teilchen ohne scharfe Gratlinien oder Spitzen agglomerieren kaum miteinander und können somit gleichmäßig im Bindemittelharz dispergieren. Da die magnetischen Eisenoxidteilchen eine Oberflächenunebenheit und viele Gratlinien zwischen den Flächen aufweisen, weisen sie ein hohes Haftungsvermögen an das Bindemittelharz auf. Demzufolge werden die Teilchen physikalisch auf die Oberfläche des magnetischen Toners fixiert, um so die Ablösung von den magnetischen Tonerteilchen zu verhindern. Die magnetischen Eisenoxidteilchen befinden sich an der Oberfläche des magnetischen Toners, so dass die Teilchen effektiver zur Ladungssteuerung beitragen können. Im Ergebnis besitzt der magnetische Toner ein hohes Fließvermögen und trägt signifikant zur Stabilisierung der Entwicklungseigenschaften in einer Hochgeschwindigkeitsentwicklung bei. Die Hexaederteilchen, Octaederteilchen und sphärischen Teilchen können in einer Menge von weniger als 40 Zahlen-% der magnetischen Eisenoxidteilchen enthalten sein. Der Gehalt beträgt bevorzugt 20 Zahlen-% oder weniger und insbesondere 10 Zahlen-% oder weniger. Eine Vergrößerung der Anzahl der sphärischen Teilchen verursacht eine Vergrößerung der Anzahl der freien magnetischen Teilchen, die von den magnetischen Tonerteilchen abgelöst sind, was den Abrieb der lichtempfindlichen Trommel verursacht. Ein Anstieg der Anzahl an Hexaeder- oder Octaederteilchen verursacht eine Anlagerung der magnetischen Eisenoxidteilchen auf den Oberflächen der magnetischen Tonerteilchen, womit die Ladungssteuerung und Fließbarkeit inhibiert werden.
Der Einschluss von Atomen, die nicht Eisenatome sind, in dem magnetischen Eisenoxid verleiht den Teilchen ausgezeichnete magnetische und elektrische Eigenschaften. Diese Atome sind bevorzugt in dem magnetischen Eisenoxidkristall vorhanden, so dass diese Atome die Eisenatome substituieren. Beispiele für die Elemente α umfassen Si, Al, P, Mg, Ti, V, Cr, Mn, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, Ge, Zr, Sn und Pb. Beispiele für ein bevorzugtes Element umfassen Si, Al, P, V, Cr, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, Ge, Zr, Sn und Pb. Darunter sind Si, Al und P bevorzugt. Si ist am meisten bevorzugt.
Das Element α ist in dem magnetischen Eisenoxid in einer Menge von 0,10% bis 4,00 Gew.-% des magnetischen Materials enthalten. Das magnetische Material kann eine bevorzugte Form einnehmen, wenn der Gehalt innerhalb dieses Bereichs liegt. Die Verteilung des Elements α verleiht dem magnetischen Toner ausgezeichnete elektrophotographische Eigenschaften, einschließlich magnetische, elektrische und physikalische Eigenschaften. Somit weist der magnetische Toner ausgezeichnete Entwicklungseigenschaften und Haltbarkeit unter schweren Bedingungen auf. Ein Gehalt von mehr als 4,00 Gew.-% kann zur Bildung von gekrümmten Flächen auf dem Polyeder führen, das heißt, es bildet sich eine Kugel. Ein sphärisches magnetisches Material löst sich allerdings leicht von den magnetischen Tonerteilchen. Die abgelösten magnetischen Materialien verursachen einen ungleichmäßigen Trommelabrieb über einen langen Zeitraum der Anwendung und somit ein ungleichmäßiges Oberflächenpotential auf der Trommel. Da eine Entwicklung bei niedrigem Potential oftmals auf einer amorphen Siliziumtrommel auftritt, ist das Potential signifikant gering bei der Umkehrentwicklung eines digitalen latenten Bildes, was zu einer ungleichmäßigen Bilddichte führt. Die abgelösten magnetischen Materialien verursachen ebenfalls eine übermäßige Entladung, so dass sich die Bilddichte leicht bei hoher Feuchtigkeit wegen der reduzierten Ladung des magnetischen Toners leicht erniedrigt. Ein Gehalt von weniger als 0,10 Gew.-% verursacht eine übermäßige Ladung des magnetischen Toners und somit eine große Menge an Nebel wegen der ungleichmäßigen Ladung zwischen den magnetischen Tonerteilchen. Der Gehalt liegt bevorzugt in einem Bereich von 0,15% bis 3,00 Gew.-%, um eine Stabilisierung der Ladungs- und Entwicklungseigenschaften zu erreichen. Der Gehalt liegt insbesondere in einem Bereich von 0,20% bis 2,50 Gew.-%, um ein Bild mit höherer Bilddichte und verminderter Nebelbildung zu erhalten. Der am meisten bevorzugte Gehalt liegt in einem Bereich von 0,50% bis 2,00 Gew.-%.
Das Element α ist bevorzugt gleichmäßig in allen Teilchen des magnetischen Materials verteilt. Die Löslichkeit S₁ des Elements α im magnetischen Material bei einer Eisenlöslichkeit 0% bis 20% liegt in einem Bereich von 10% bis weniger als 44%, und die Löslichkeit S₂ des Elements α im magnetischen Material bei einer Eisenlöslichkeit von 80% bis 100% liegt in einem Bereich von 5% bis weniger als 30%. Dieses magnetische Material besitzt eine ausgezeichnete Benetzbarkeit und Affinität gegenüber dem Bindemittelharz, und es ist selbst fest auf der Oberfläche des magnetischen Tonerteilchens fixiert. Somit kann verhindert werden, dass sich das magnetische Material vom magnetischen Tonerteilchen löst und somit auch der Trommelabrieb, eine unzureichende Reinigung und Defekte der Reinigungsrakel. Bei einer amorphen Siliziumtrommel sind diese Vorteile feststellbar.
Eine S₁ von 10% oder mehr und weniger als 44% verursacht eine relativ geringe Restmagnetisierung und somit eine hohe Bilddichte. Außerdem können sich ohne weiteres multinukleare Teilchen bilden. Diese Teilchen tragen zur Verbesserung des Dispersionsvermögens und der Haftung und zu einer ausgezeichneten Haltbarkeit bei. In einigen Fällen enthält die Oberfläche eine gewünschte Menge des Oxids des Elements α, so dass das Oxid, das sich an der Oberfläche des magnetischen Tonerteilchens befindet, effektiv die Ladung kontrollieren kann, die Agglomeration von Tonerteilchen verhindern kann, die Fließbarkeit der Tonerteilchen erhalten kann, die Ladung der Tonerteilchen stabilisieren kann und eine Entwicklung über einen Langzeitanwendung stabilisieren kann.
Eine S₂ von 5% oder mehr und weniger als 30% verursacht, dass die Sättigungsmagnetisierung erhalten bleibt, dass ein übermä ßiger Abfall der Restmagnetisierung verhindert wird und das Verhältnis von Restmagnetisierung zur Sättigungsmagnetisierung erhalten bleibt. Somit wird die Nebelbildung unterdrückt, während eine hohe Bilddichte erhalten bleibt. Weiterhin werden die magnetischen Eigenschaften unter den magnetischen Teilchen stabilisiert, so dass die magnetischen Eigenschaften in einem Tonerteilchen und unter den Tonerteilchen stabilisiert werden. Im Ergebnis kann eine selektive Entwicklung von speziellen Teilchen verhindert werden. Die magnetischen Teilchen weisen eine geringe Variation im Hinblick auf ihre Teilchengröße auf und tragen zu einem ausgezeichneten Dispersionsvermögen und Haltbarkeit bei.
Der magnetische Toner, der erfindungsgemäß die oben erwähnten S₁- und S₂-Werte erfüllt, insbesondere für eine Entwicklung bei niedrigem Potential, wie bei der Umkehrentwicklung, effektiv.
Eine Löslichkeit S₁ von 44% oder mehr verursacht die Anreicherung des Oxids des Elements α auf der Teilchenoberfläche des magnetischen Materials, so dass das Teilchen nicht die oben beschriebene Form halten kann. Im Ergebnis entfernt sich freies magnetisches Material von der Trommeloberfläche. Weiterhin erhöht sich der Oberflächenbereich pro Einheit Gewicht des magnetischen Materials, so dass die triboelektrische Ladung signifikant frei wird. Da das magnetische Material nicht die gewünschte Ladung halten kann, bilden sich Bilddefekte, wie eine ungleichmäßige Bilddichte, Nebelbildung und Dichtereduktion ohne weiteres, wenn der magnetische Toner wiederholt zugeführt wird, oder als positiv ladender Toner aufgetragen wird. Außerdem erniedrigt sich das Verhältnis von Restmagnetisierung zu Sättigungsmagnetisierung, so dass oftmals eine Nebelbildung bei der Entwicklung bei niedrigem Potential auf tritt. Die Benetzbarkeit mit dem Bindemittelharz ist verringert, so dass sich das magnetische Material leicht von den magnetischen Tonerteilchen ablöst. Eine Löslichkeit S₁ von weniger als 10% verursacht ein erhöhtes Verhältnis von Restmagnetisierung zu Sättigungsmagnetisierung, so dass man eine hohe Bilddichte nur mit Schwierigkeiten bei der Entwicklung bei geringem Potential erhält. Außerdem bilden sich kaum multinukleare Teilchen, so dass das Dispersionsvermögen im Bindemittelharz und die Haftung an das Bindemittelharz verschlechtert sind. Wenn eine unzureichende Dispersion auftritt, verschlechtert sich oftmals die Bilddichte, und es kommt oftmals über eine Langzeitanwendung zu einer Nebelbildung. Die Löslichkeit S₁ liegt bevorzugt von 15% bis 42%. In diesem Falle erreicht man eine zufriedenstellende Verträglichkeit zwischen der Trommelhaltbarkeit und den Entwicklungseigenschaften. Die Löslichkeit S₁ liegt insbesondere in einem Bereich von 20% bis 40%. In diesem Falle erhält man ein scharfes Bild hoher Qualität und hoher Auflösung.
Wenn die Löslichkeit S₂ größer als 30% ist, erniedrigt sich die Häufigkeit des Auftretens des Elements α in der Nähe der Teilchenoberfläche des magnetischen Materials, so dass sich polyedrische Teilchen mit Flächen an Gratlinienbereichen und multinukleare Teilchen nur mit Schwierigkeit bilden, was zu einer verschlechterten Dispersion im Bindemittelharz führt. Eine unzureichende Dispersion verursacht eine Verschlechterung der Bilddichte während der Landzeitanwendung. Der Gehalt des Elements α variiert ohne weiteres in der Nähe der Oberflächen der einzelnen magnetischen Materialteilchen. Somit ist die Ladung unstabil, was zu einer Nebelbildung führt. Wenn die Löslichkeit S₂ geringer als 5% ist, wird die Größe der magnetischen Materialteilchen ungleichmäßig. Demzufolge sehen die magnetischen Materialteilchen rötlich aus. Weiterhin bilden sich ungleichmäßige magnetische Tonerteilchen, was zu einer häufig auftretenden selektiven Entwicklung und Verschlechterung der Entwicklungseigenschaften führt. Die Löslichkeit S₂ liegt bevorzugt in Bereichen von 5% bis weniger als 25%. In diesem Fall ist die Dunkelstufe stabilisiert und die Entwicklungseigenschaften ändern sich kaum während der Langzeitanwendung. Die Löslichkeit S₂ liegt insbesondere in Bereichen von 10% bis weniger als 20%. In diesem Fall sind die magnetischen Materialteilchen bevorzugt auf die Hochgeschwindigkeitsentwicklung unter Verwendung einer amorphen Siliziumtrommel oder eines Hochhaltbarkeitsgeräts anwendbar.
Es ist bevorzugt, dass die Löslichkeit S₁ und die Löslichkeit S₂ die Beziehung S₁ ≥ S₂ erfüllen. In diesem Fall kommt es zu einer Stabilisierung der Teilchengröße und zu einer Bildung von multinuklearen Teilchen. Im Ergebnis sind die Entwicklungseigenschaften und die Haltbarkeit verbessert. Die Entwicklungseigenschaften sind signifikant für positiv ladende Toner verbessert, die Probleme beim Ladungsgleichgewicht zeigen.
Im Allgemeinen besitzen die in Tonern verwendeten Bindemittelharze negative Ladungseigenschaften. Bei positiv ladenden Tonern sind Steuermittel für die positiven Ladungseigenschaften in den Bindemittelharzen dispergiert, um positiv triboelektrische Toner herzustellen. Wenn diese Toner triboelektrisch geladen werden, laden sich die Toner makroskopisch gesehen positiv auf, allerdings weisen mikroskopisch gesehen immer noch negativ geladene Bereiche auf. Dieses Phänomen verursacht eine ungleichmäßige Ladung. Somit besitzen einige Tonerteilchen unausgewogene Entladungseigenschaften, was zur Nebelbildung, ei ner verschlechterten Bilddichte und zu einer selektiven Entwicklung führt. Das erfindungsgemäße magnetische Material mit den freiliegenden Flächen beeinflusst die ungleichmäßige Ladung, so dass die positive Ladung gleichmäßig stabilisiert wird. Demzufolge kann der erfindungsgemäße magnetische Toner bevorzugt für positiv ladende Toner verwendet werden.
Es ist bevorzugt, dass die reduzierte Löslichkeit S₃ des Elements α bei einer Eisenlöslichkeit von 20% bis 80% innerhalb eines Bereichs von 10% bis weniger als 25% liegt, wobei die reduzierte Löslichkeit S₃ der Löslichkeit pro 20% der Eisenlöslichkeit des Elements α entspricht. In diesem Fall ändert sich die Häufigkeit des Elements leicht, so dass es zu einer Homogenisierung des magnetischen Materials kommt und die magnetischen Eigenschaften der Teilchen stabilisiert werden. Somit sind die magnetischen Eigenschaften der magnetischen Tonerteilchen ebenfalls stabilisiert. Dieser magnetische Toner kann die selektive Entwicklung unterdrücken und weist eine hohe Haltbarkeit auf.
Da die oben beschriebene Häufigkeit des Elements α die Koerzitivkraft innerhalb eines gewünschten Bereichs stabilisieren kann, kann ein Gleichgewicht zwischen der Unterdrückung der Nebelbildung und einer hohen Bilddichte erreichen. Weiterhin können ohne weiteres polyedrische Teilchen mit Flächen an Gratlinienbereichen des Hexaeders und Octaeders und multinukleare Teilchen gebildet werden. Diese Teilchen tragen zu einer verbesserten Dispersion und Haftung und zu Ladungsstabilisierung und zu einer verbesserten Fließbarkeit bei, wenn die Flächen exponiert sind. Demzufolge weisen die Teilchen ausgezeichnete Entwicklungseigenschaften und eine stabilisierte Haltbarkeit auf. Eine Löslichkeit S₃ von weniger als 10% ver ursacht eine Nebelbildung aufgrund einer verminderten Koerzitivkraft und einen Abrieb der lichtempfindlichen Trommel aufgrund vermehrter sphärischer Teilchen. Eine Löslichkeit S₃ von 25% oder mehr verursacht eine verschlechtere Bilddichte aufgrund einer erhöhten Koerzitivkraft und einer Verschlechterung der Ladungssteuerung und Fließbarkeit aufgrund vermehrter Hexaeder- und/oder Octaederteilchen.
Es ist bevorzugt, dass die Löslichkeit S₁, die Löslichkeit S₂ und die Löslichkeit S₃ die Bedingungen S₁ > S₂, S₁ ≥ S₃ und S₃ ≥ S₂ erfüllen, um die Teilchengröße zu stabilisieren, die Bildung von polyedrischen Teilchen mit Flächen an Gratlinienbereichen des Hexaeders und Octaeders zu bewerkstelligen und die Entwicklungseigenschaften und Haltbarkeit zu verbessern. Außerdem wird der erhaltene Toner und insbesondere der positiv ladende Toner durch eine moderate Ladung homogenisiert.
Die Menge des Elements α, das als Oxid auf der Oberfläche des magnetischen Materialteilchens liegt, beträgt wünschenswerter Weise 0,01% bis 1,00 Gew.-%, bevorzugt 0,02% bis 0,75 Gew.-%, insbesondere 0,03% bis 0,50 Gew.-% und insbesondere bevorzugt 0,05 bis 0,50 Gew.-%, bezogen auf das magnetische Eisenoxid. Wenn andererseits die Menge des Elements α, das auf der Oberfläche des magnetischen Materialteilchens liegt, 2% bis 25 Gew.-% und bevorzugt 4% bis 20 Gew.-% der Gesamtmenge des Elements α im magnetischen Eisenoxid beträgt, sind die Erhaltung und der Abfluss der Ladung in zufriedenstellender Weise ausgewogen. Weiterhin funktioniert das Element α als Ladungspuffer der magnetischen Tonerteilchen und unterdrückt die Bildung von reversibel ladenden Teilchen. Demzufolge ist die Nebelbildung, die durch den Toner verursacht wird, der dem Umkehrbereich erreicht, reduziert. Die Ladungserhaltung ist für weniger als 2 Gew.-% des Elements α, das auf den Oberflächen der magnetischen Eisenoxidteilchen liegt, dominant, während der Ladungsabfluss für mehr als 25 Gew.-% des Elements α ausschlaggebend ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist ein Element β, das nicht dem Element α entspricht, auf dem magnetischen Material vorhanden. Das Element β ist aus den Gruppen II, III, IV und V des Periodensystems gewählt, und es ist als ampholytisches Oxid und/oder ampholytisches Hydroxid vorhanden. Der Gehalt des Elements β beträgt bevorzugt 0,01% bis weniger als 2,0 Gew.-% des magnetischen Materials, um die Umweltstabilität zu verbessern, das heißt, den Unterschied der Entwicklungseigenschaften zwischen geringer Feuchtigkeit und hoher Feuchtigkeit zu vermindern. Dieser Vorteil wird nicht bei einem Gehalt des Elements β von weniger als 0,01 Gew.-% erreicht, während das Fließvermögen bei einem Gehalt des Elements β von 2,00 Gew.-% oder mehr verschlechtert ist, was zu einer Verschlechterung der Haltbarkeit führt. Beispiele für bevorzugte Elemente β umfassen B, Al, Si, Cd, Ga, In, Ge, Sn, Pb, As, Sb und Bi. Darunter sind B, Al und Si am meisten bevorzugt.
Der zahlenmittlere Teilchendurchmesser des magnetischen Materials liegt in einem Bereich von bevorzugt 0,05 bis 0,50 μm, insbesondere 0,08 bis 0,40 μm und insbesondere 0,10 bis 0,30 μm, um ein gleichmäßiges Dispersionsvermögen vorliegen zu haben. Die spezifische Oberfläche nach BET des magnetischen Materials liegt in einem Bereich von bevorzugt 5,0 bis 20,0 m²/g, insbesondere 6,0 bis 15,0 m²/g und am meisten bevorzugt 8,0 bis 12,0 m²/g, um die Umweltstabilität der Entwicklung zu verbessern.
Im Hinblick auf die magnetischen Eigenschaften des magnetischen Materials liegt die Sättigungsmagnetisierung in einem Bereich von bevorzugt 75 bis 100 Am²/kg, insbesondere 80 bis 95 Am²/kg und am meisten bevorzugt 85 bis 90 Am²/kg, um die Nebelbildung ausreichend zu unterdrücken. Die Restmagnetisierung liegt in einem Bereich von bevorzugt 5,0 bis 12,0 Am²/kg, insbesondere 6,0 bis 11,0 Am²/kg und am meisten bevorzugt 7,0 bis 10,0 Am²/kg, um eine hohe Bilddichte zu erreichen. Die Koerzitivkraft liegt in einem Bereich von bevorzugt 5,0 bis 10,0 kA/m, insbesondere 5,5 bis 9,0 kA/m und am meisten bevorzugt 6,0 bis 8,5 kA/m, um ein digitales latentes Bild akkurat zu entwickeln. Das Verhältnis σr/σs der Restmagnetisierung σr zur Sättigungsmagnetisierung σs liegt in einem Bereich von bevorzugt 0,070 bis 0,125, insbesondere 0,080 bis 0,115 und insbesondere bevorzugt 0,085 bis 0,110, um die Bilddichte zu erhöhen und die Nebelbildung herabzusetzen. Diese magnetischen Eigenschaften werden in einem Magnetisierungsfeld von 795,8 kA/m gemessen. Das magnetische Material wird in einer Menge von bevorzugt 20 bis 200 Gew.-teilen, insbesondere 40 bis 150 Gew.-teilen und am meisten bevorzugt 50 bis 120 Gew.-teilen, auf 100 Gew.-teile eines Bindemittelharzes, eingemischt. Bei einem Gehalt von weniger als 20 Gew.-teilen sind die magnetischen Eigenschaften und die Ladungseigenschaften unzureichend ausgewogen, was zu einer verstärkten Nebelbildung, einer übermäßigen Ladung, Probleme in Umgebungen geringer Feuchtigkeit und unzureichender Farbgebung führt. Ebenfalls sind bei einem Gehalt von mehr als 200 Gew.-teilen die magnetischen Eigenschaften und die Ladungseigenschaften unzureichend ausgewogen, was zu einer verschlechterten Bilddichte, zu einer Verschlechterung der Bildqualität, einer unzureichenden Ladung, Probleme in Umgebungen hoher Feuchtigkeit und zu einer unzureichenden Fixierung führt.
Die Methoden zur Bestimmung der Parameter des magnetischen Materials werden unten beschrieben.
(1) Gehalts des Elements α
Der Gehalt des Elements α im magnetischen Material wird durch Fluoreszenz-Röntgenstrahlanalyse auf der Basis von JIS K 0119 "General Rule of Fluorescent X-ray Analysis" unter Verwendung einer Fluoreszenz-Röntgenstrahlanalyse SYSTEM 3080, hergestellt von Rigaku Industrial Corp., bestimmt.
(2) Löslichkeit des Eisens und Löslichkeit des Elements α
Die Eisenlöslichkeit und die Löslichkeit S des Elements α werden wie folgt bestimmt. Etwa 3 l deionisiertes Wasser werden in einen 5-liter Becher gegeben und in einem Wasserbad auf 45°C bis 50°C erhitzt. Es wird eine Aufschlämmung aus etwa 25 g magnetisches Material in etwa 400 ml deionisiertem Wasser in den Becher gegeben, wobei entsprechend deionisiertes Wasser zum Waschen verwendet wird. Chlorwasserstoffsäure vom Reagenzgrad wird in den Becher gegeben, um die Lösung zu starten, während die Temperatur bei etwa 50°C und die Rührrate auf etwa 200 Upm gehalten werden, wobei die Konzentration des magnetischen Eisenoxid etwa 5 g/l beträgt und die Konzentration der Chlorwasserstoffsäure etwa 3 Mol/l beträgt. Bevor das magnetische Eisenoxid vollständig gelöst ist, werden 10 abgeteilte Mengen von 10 ml Proben abgenommen und durch ein 0,1 μm Membranfilter filtriert. Jedes Filtrat wird nach der induziert gekoppelten Plasmaspektrometrie (ICP) analysiert, um die Konzentrationen von Eisen und des Elements α zu bestimmen.
Die Eisenlöslichkeit und die Löslichkeit des Elements α werden nach den folgenden Gleichungen berechnet: Löslichkeit des Eisens = {(Konzentration (mg/l) Eisen in der Probe)/(Konzentration (mg/l) des vollständig gelösten Eisens)} × 100 Löslichkeit des Elements α = {(Konzentration (mg/l) des Elements α in der Probe)/(Konzentration (mg/l) des vollständig gelösten Elements α)} × 100.
Die in 10 gezeigten Lösungskurven werden aus diesen Daten aufgenommen, um S₁, S₂ und S₃ wie folgt zu bestimmen.
Die Löslichkeit S₁ repräsentiert die Löslichkeit des Elements α bei einer Eisenlöslichkeit von 0% bis 20%. Somit entspricht die Löslichkeit S₁ der Löslichkeit des Elements α für eine Eisenlöslichkeit von 20%.
Die Löslichkeit S₂ repräsentiert die Löslichkeit des Elements α bei einer Eisenlöslichkeit von 80% bis 100%. Somit entspricht die Löslichkeit S₂ dem Unterschied zwischen der Löslichkeit des Elements α für eine Eisenlöslichkeit von 100% und der Löslichkeit des Elements α für eine Eisenlöslichkeit von 80%.
Die Löslichkeit S₃ repräsentiert die reduzierte Löslichkeit des Elements α bei einer Eisenlöslichkeit von 20%, die aus der Löslichkeit des Elements α bei einer Löslichkeit von 20% bis 80% umgewandelt ist. Somit entspricht die Löslichkeit S₃ einem Drittel des Unterschieds zwischen der Löslichkeit des Elements α für eine Eisenlöslichkeit von 80% und der Löslichkeit des Elements α für eine Eisenlöslichkeit von 20%.
(3) Teilchendurchmesser und Form des magnetischen Materials
Eine elektronenmikroskopische Photographie von magnetischen Eisenoxidteilchen wird unter Verwendung eines Elektronenmikroskops H-700H (hergestellt von Hitachi, Ltd.) bei einer Auflösung von × 50.000 aufgenommen. Die Photographie wird auf eine Endvergrößerung von × 100.000 vergrößert. 100 Teilchen mit 0,03 μm oder mehr werden willkürlich ausgewählt, und die maximalen Längen der Teilchen werden gemessen. Der zahlendurchschnittliche Teilchendurchmesser wird aus dem Mittelwert der maximalen Längen berechnet.
Die Photographien einer Vergrößerung von × 100.000 werden unter Verwendung der Elektronenmikroskope H-700H und S-4700 (hergestellt von Hitachi Ltd.) aufgenommen und auf eine Endvergrößerung von × 200.000 vergrößert. 100 Teilen mit 0,05 μm oder werden wahllos ausgewählt, und die Formen dieser Teilchen werden beobachtet, um die Häufigkeit (Anzahl) der Teilchen mit spezifizierten Formen zu bestimmen. Einhundert multinukleare Teilchen werden wahllos in der vergrößerten Photographie mit einer Endvergrößerung von × 200.000 ausgewählt, und das Verhältnis der längsten Linie cd von jedem Teilchen zur maximalen Länge eines jeden Teilchens wird, wie in 5 gezeigt ist, bestimmt. Die maximale Tiefe des gezackten Bereichs des magneti schen Materials mit einer multinuklearen Gestalt entspricht dem Durchschnitt der Verhältnisse dieser Teilchen.
Bei der Messung des Teilchendurchmessers und der Form des magnetischen Materials kann man eine Photographie unter Anwendung eines Transmissionselektronenmikroskops (TEM) H-700H, H-800, oder H-7500, hergestellt von Hitachi, Ltd. oder ein Scanning-Elektronenmikroskop (SEM) S-800 oder S-4700, hergestellt von Hitachi Ltd., aufnehmen. Die Vergrößerung sollte innerhalb eines Bereichs von × 20.000 bis × 200.000 liegen und die endgültige oder vergrößerte Vergrößerung kann innerhalb eines Bereichs von × 1 bis × 10 liegen.
(4) Gehalt eines Elements α auf der Oberfläche des magnetischen Materials
In einen 300 ml Kunststoffbehälter werden 250 ml deionisiertes Wasser und 20 g einer Probe gegeben. Dieses wird ausreichend mit einem Homomischer gerührt, um eine Aufschlämmung herzustellen.
In einen 1 l Behälter aus rostfreiem Stahl werden 200 ml der Aufschlämmung und 200 ml einer 2 Mol/l NaOH-Lösung gegeben, und die Aufschlämmung wird unter Rühren auf 40°C erhitzt und für 30 Minuten gerührt. Die Aufschlämmung wird filtriert und mit 500 ml reinem Wasser gewaschen. Der erhaltene Kuchen wird bei 60°C für 8 Stunden getrocknet. Der Gehalt des Elements α im Kuchen wird nach der oben erwähnten Prozedur (1) bestimmt. Der Gehalt des Elements α auf der Oberfläche des magnetischen Materials wird als der Unterscheid im Gehalt des Elements α zwischen der unbehandelten Probe und der behandelten Probe, bezogen auf das magnetische Material, definiert.
(5) Bestimmung des Elements β
Der Gehalt des Elements β, bezogen auf das magnetische Material, wird nach der oben erwähnten Prozedur (4) bestimmt.
(6) Spezifische Oberfläche nach BET
Die spezifische Oberfläche nach BET wird nach einer BET-Vielpunkt-Methode unter Anwendung eines automatischen Gasabsorptionsmessers (Autosorb 1, hergestellt von Yuasse Ionicsa Co., Ltd., mit Stickstoff als gasförmiges Adsorbat bestimmt. Die Probe wird bei 50°C für 1 Stunde von Luft befreit.
(7) Magnetische Eigenschaften des magnetischen Materials
Die magnetischen Eigenschaften des magnetischen Materials werden unter Anwendung eines Vibrationsprobenmagnetometers vom Typ VSM-3S-15, hergestellt von Toei Kogyo Co., Ltd., unter einem externen Magnetfeld von 795.8 kA/m bestimmt.
Beispiele für den in erfindungsgemäßen magnetischen Tonern verwendete Bindemittelharze umfassen Styrolhomopolymere, z. B. Polystyrol, Poly-p-chlorstyrol und Polyvinyltoluol; Styrolcopolymere, z. B. Styrol-p-chlorstyrolcopolymere, Styrol/Methacrylester-Copolymere, Styrol/Methyl-α-chlormethacrylat-Copolymere, Styrol/Acrylonitril-Copolymere, Styrol/Vinyl methylether-Copolymere, Styrol/Vinylethylether-Copolymere, Styrol/Vinylmethylketon-Copolymere, Styrol/Butadien-Copolymere, Styrol/Isopren-Copolymere und Styrol/Acrylonitril/Inden-Terpolymere und andere Harze; z. B. Polyvinylchlorid, Phenolharze, natürliche harzmodifizierte Phenolharze, natürliche harzmodifizierte Maleinharze, Acrylharze, Methacrylharze, Polyvinylacetat, Siliconharze, Polyesterharze, Polyurethane, Polyamidharze, Furanharze, Epoxidharze, Xylolharze, Polyvinylbutyral, Terpenharze, Coumaron-Inden-Harze und Erdölharze. Darunter sind Styrolcopolymere und Polyesterharze bevorzugt.
Beispiele für Comonomere in den Styrolcopolymeren umfassen substituierte oder unsubstituierte Monocarbonsäuren mit einer Doppelbindung, z. B. Acrylsäure, Methylacrylat, Ethylacrylat, Butylacrylat, Dodecylacrylat, Octylacrylat, 2-Ethylhexylacrylat, Phenylacrylat, Methacrylsäure, Methylmethacrylat, Ethylacrylat, Butylacrylat, Octylmethacrylat, Acrylonitril, Methacrylnitril und Acrylamid; substituierte oder unsubstituierte Dicarbonsäuren mit einer Doppelbindung, z. B. Maleinsäure, Butylmaleat, Methylmaleat und Dimethylmaleat; Vinylester, z. B. Vinylchlorid, Vinylacetat und Vinylbenzoat; ethylenische Olefine, z. B. Ethylen, Propylen und Butylen; Vinylketone, z. B. Vinylmethylketone und Vinylhexylketone und Vinylether, z. B. Vinylmethylether, Vinylethylether und Vinylisobutylether.
Dies Vinylmonomere können allein oder in Kombination verwendet werden.
Die Styrolhomopolymere und -copolymere können vernetzt sein und als Mischung daraus verwendet werden.
Das Vernetzungsmittel für das Bindemittelharz kann eine polymerisierbare Verbindung mit mindestens zwei Doppelbindungen sein. Beispiele für solche Verbindungen umfassen aromatische Divinylverbindungen, z. B. Divinylbenzol und Divinylnaphthalin; Carboxylatester mit zwei Doppelbindungen, z. B. Ethylengylkoldiacrylat, Ethylenglykoldimethacrylat und 1,3-Butandioldimethacrylat; Divinylverbindungen, z. B. Divinylanilin, Divinylether, Divinylsulfid und Divinylsulfon und Verbindungen mit mindestens drei Divinylgruppen. Diese Vernetzungsmittel können allein oder in Kombination verwendet werden.
Das Styrolcopolymer kann durch Massenpolymerisation, Lösungspolymerisation, Suspensionspolymerisation oder Emulsionspolymerisation hergestellt werden. Bei der Massenpolymerisation ist eine Hochtemperaturpolymerisation für die Herstellung eines Polymeren mit niedrigem Molekulargewicht wegen der beschleunigten Terminierung geeignet, es ist allerdings schwierig, die Reaktion zu steuern. Bei der Lösungspolymerisation wird ein Polymer mit niedrigem Molekulargewicht leicht unter moderaten Bedingungen durch einen Unterschied der Kettenübertragung zwischen den Radikalen im Lösungsmittel und durch Steuerung der Menge eines Initiators und der Reaktionstemperatur hergestellt. Die Lösungspolymerisation ist bevorzugt, wenn ein Polymer mit niedrigem Molekulargewicht mit einer maximalen Molekulargewichtsverteilung in einem Bereich von 5.000 bis 100.000 nach einem GPC-Chromatogramm polymerisiert wird.
Beispiele für in der Lösungspolymerisation verwendete Lösungsmittel umfassen Xylol, Toluol, Cumen, Isopropylalkohol und Benzol. Lösungsmittel, die für eine Styrolmonomermischung geeignet sind, sind Xylol, Toluol und Cumen. Ein gewünschtes Lö sungsmittel kann in Abhängigkeit des zu bildenden Polymeren gewählt werden.
Die Reaktionstemperatur hängt vom Lösungsmittel, dem Initiator und dem Polymer ab, und sie liegt im Allgemeinen in einem Bereich von 70°C bis 230°C. Bei der Lösungspolymerisation werden 30 bis 400 Gew.-teile eines Monomeren bevorzugt in einer 100 Gew.-teilen eines Lösungsmittels gelöst. Nach der Vervollständigung der Polymerisation können andere Polymere mit dem erhaltenen Polymer gemischt werden.
Die Emulsionspolymerisation und Suspensionspolymerisation sind Methoden, die zur Herstellung eines Polymeren mit hohem Molekulargewicht mit einer maximalen Molekulargewichtsverteilung von 100.000 oder mehr nach einem GPC-Chromatogramm oder eines vernetzten Polymeren geeignet sind. Bei der Emulsionspolymerisation wird ein Monomer, das sich nicht wesentlich in Wasser löst, in einer wässrigen Phase als feine Teilchen unter Verwendung eines Emulgators dispergiert und mit einem wässrigen Initiator polymerisiert. Diese Methode ist in der Lage, die Reaktionshitze ohne weiteres zu steuern. Da die Polymerisationsphase (eine Ölschicht, die sich auf dem Polymer und dem Monomer zusammensetzt, von der wässrigen Phase abgetrennt wird, ist die Terminierungsrate klein und somit die Reaktionsrate hoch. Somit erhält man ein Polymer mit hohem Molekulargewicht. Die Emulsionspolymerisation hat weitere Vorteile, z. B. einen vereinfachten Polymerisationsprozess und die Herstellung eines feinteiligen Polymeren. Bei der Tonerherstellung kann das erhaltene feinteilige Polymer ohne weiteres mit Additiven, wie ein Farbmittel und ein Ladungssteuermittel, vermischt werden. Demzufolge ist die Emulsionspolymerisation für die Herstellung eines Bindemittelharzes für Toner geeignet.
Das Polymer nach der Emulsionspolymerisation hat allerdings eine geringe Reinheit wegen des in dem Verfahren verwendeten Emulgators. Weiterhin erfordert die Emulsionspolymerisation einen weiteren Prozess, das heißt, ein Aussalzen, um das Polymer zu gewinnen. Eine etwas vereinfachte Methode ist die Suspensionspolymerisation.
Bei der Suspensionspolymerisation werden 100 Gew.-teile oder weniger und bevorzugt 10 bis 90 Gew.-teile des Monomers in 100 Gew.-teilen eines wässrigen Lösungsmittels gelöst. Beispiele für geeignete Dispersionsmittel umfassen Polyvinylalkohol, einen teilweise verseiften Polyvinylalkohol und Calciumphosphat. Die Menge des Dispersionsmittels bestimmt sich nach dem Monomergehalt in dem wässrigen Lösungsmittel und dergleichen. Im Allgemeinen werden 0,05 bis 1 Gew.-teile Dispersionsmittel auf 100 Gew.-teile wässriges Lösungsmittel verwendet. Die bevorzugte Temperatur liegt innerhalb eines Bereichs von 50°C bis 95°C und bestimmt sich nach den Typen des Initiators und des gewünschten Polymeren. Jeder Initiator, der in Wasser unlöslich oder kaum löslich ist, kann bei der Suspensionspolymerisation verwendet werden.
Beispiele für die Initiatoren umfassen tert.-Butylperoxy-2-ethylhexanoat, Cuminperpivalat, tert.-Butylperoxylaurat, Benzoylperoxid, Lauroylperoxid, Oktanoylperoxid, Di-tert.-Butylperoxid, tert.-Butylcumylperoxid, Dicumylperoxid, 2,2'-Azobisisobutyronitril, 2,2'-Azobis(2-methylbutylronitril), 2,2'-Azobis(2,4-dimethylvaleronitril), 2,2'-Azobis(4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitril), 1,1-Bis(tert.-butylperoxy)-3,3,5-trimethylcyclohexan, 1,1-Bis(tert.-butylperoxy)cyclohexan, 1,4-Bis(tert.-butylperoxycarbonyl)cyclohexan, 2,2-Bis(tert.- butylperoxy)Oktan, n-Butyl-4,4-biy(tert.-butylperoxy)valylat, 2,2-Bis(tert.-butylperoxy)butan, 1,3-Bis(tert.-butylperoxyisopropyl)benzol, 2,5-Dimethyl-2,5-di(tert.-butylperoxy)hexan, 2,5-Dimethyl-2,5-di(benzoylperoxy)hexan, Di.-tert.-Butylperoxyisophthalat, 2,2-Bis(4,4-tert.-butylperoxy-cyclohexyl)propan, Di.-tert.-butylperoxy-α-methylsuccinat, Di.-tert.-butylperoxydimethylglutalat, Di-tert.-butylperoxyhexahydroterephthalat, Di.-tert.-butylperoxyazelat, 2-5-Dimethyl-2,5-di(tert.-butylperoxycarbonat), Di-tert.-butylperoxytrimethyladipat, Tris(tert.-butylperoxy)triazin und Vinyltris(tert.-butylperoxy)silan. Diese Initiatoren können allein oder in Kombination verwendet werden. Die Konzentration des Initiators beträgt mindestens 0,05 Gew.-teile und bevorzugt 0,1 bis 15 Gew.-teile, pro 100 Gew.-teile eines Monomeren.
Das Polyesterharz hat die folgende Zusammensetzung.
Beispiele für zweiwertige Alkoholkomponenten umfassen Ethylenglykol, Propylenglykol, 1,3-Butandiol, 1,4-Butandiol, 2,3-Butandiol, Diethylenglykol, Triethylenglykol, 1,5-Pentandiol, 12,6-Hexandiol, Neopentylglykol, 2-Ethyl-1,3-hexandiol, hydriertes Bisphenol A, Bisphenole, die durch die Formel (A) dargestellt sind und Derivate davon:
worin R Ethylen oder Propylen bedeutet, x und y jeweils eine ganze Zahl von 0 oder mehr bedeutet und der Mittelwert von x + y 0 bis 10 beträgt, und Diole, die durch die Formel (B) dargestellt sind:
worin R'
-CH₂CH₂-,
bedeutet, x' und y' jeweils eine ganze Zahl von 0 oder größer bedeutet und der Mittelwert von x' + y' 0 bis 10 bedeutet.
Beispiele für zweiwertige Säuren umfassen die Carbonsäuren und Derivate davon, wie niedrigmolekulare Alkylester, z. B. Phthalsäure, Isophthalsäure und Phthalanhydrid; Alkyldicarbonsäuren und Derivate davon, wie niedrigmolekulare Alkylester, z. B. Adipinsäure, Sebazinsäure und Azealinsäure; Alkenylbernsteinsäuren und Alkylbernsteinsäuren und Anhydride und niedrigmolekulare Ester davon, z. B. N-Dodecylbernsteinsäure und ungesättigte Dicarbonsäuren und Anhydride und niedrigmolekulare Alkylester davon, z. B. Fumarsäure, Maleinsäure, Citraconsäure und Itaconsäure.
Es ist bevorzugt, dass ein mehrwertiger Alkohol mit einer Dreiwertigkeit oder mehr und/oder eine mehrwertige Säure mit einer Dreiwertigkeit oder mehr in Kombination verwendet wer den. Der mehrwertige Alkohol und die Säure funktionieren als Vernetzungsmittel.
Beispiele für mehrwertige Alkohole umfassen Sorbit, 1,2,3,6-Hexantetrol, 1,4-Sorbitan, Pentaerythrit, Dipentaerythrit, Tripentaerythrit, 1,2,4-Butantriol, 1,2,5-Pentantriol, Glycerin, 2-Methylpropantriol, 2-Methyl-1,2-4butantriol, Trimethylolethan, Trimethylolpropan und 1,3,5-Trihydroxybenzol.
Beispiele für mehrwertige Säure umfassen Trimellitsäure, Pyromellitsäure, 1,2,4-Benzoltricarbonäsure, 1,2,5-Benzoltricarbonsäure, 2,5,7-Naphthalintricarbonäsure, 1,2,4-Naphthalintricarbonsäure, 1,2,4-Butantricarbonsäure, 1,2,5-Hexantricarbonsäure, 1,3-Dicarboxyl-2-methyl-2-methylencarboxypropan, Tetra(methylencarboxyl)methan, 1,2,7,8-Oktantetracarbonsäure, Empoltrimersäure und Tetracarbonäsuren der Formel:
worin X Alkylen oder Alkenylen mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen und mit einer verzweigten Kette mit 1 oder mehreren Kohlenstoffen. Diese mehrwertige Carbonsäuren können ebenfalls Derivate, wie Anhydride oder niedrigmolekulare Alkylester, verwendet werden.
Der Gehalt der Alkoholkomponente liegt bevorzugt in einem Bereich von 40 bis 60 Mol-% und insbesondere 45 bis 55 Mol-%. Der Gehalt der Säurekomponente liegt bevorzugt in einem Bereich von 60 bis 40 Mol-% und insbesondere 55 bis 45 Mol-%. Der Gesamtgehalt des mehrwertigen Alkohols und/oder Säure liegt bevorzugt in einem Bereich von 1 bis 60 Mol-%.
Das Polyesterharz wird durch die übliche Kondensation der oben erwähnten Alkoholkomponente(n) und Säurekomponente(n) hergestellt.
Der erfindungsgemäße magnetische Toner kann ein Silikonharz, Polyurethan, Polyamid, ein Epoxidharz, Polyvinylbutyral, Kollophonium, modifiziertes Kollophonium, ein Terpenharz, Phenolharz und ein Copolymer aus mindestens zwei α-Olefinen enthalten.
Der Gehalt dieser Verbindungen muss niedriger als derjenige des Bindemittelharzes sein.
Der erfindungsgemäße magnetische Toner hat eine Glasübergangstemperatur von bevorzugt 45°C bis 80°C, insbesondere 50°C bis 70°C.
Die Bindemittelharzkomponente des erfindungsgemäßen Toners, die in Toluol löslich ist, hat einen Säurewert von bevorzugt 0,5 bis 50 mgKOH/g und insbesondere 0,5 bis 30 mgKOH/g. Für einen positiv ladenden Toner beträgt der Säurewert bevorzugt 0,5 bis 20 mgKOH/g. Ein Bindemittelharz mit diesem Säurewert trägt zu einem verbesserten Dispersionsvermögen und Haftung des magnetischen Materials wegen der Wechselwirkung zwischen dem polaren Bereich des Bindemittelharzes und dem polaren Bereich des magnetischen Eisenoxids bei. Somit besitzt der magnetische Toner eine hohe Haltbarkeit. Obwohl das Bindemittel harz mit diesem Säurewert negativ geladen ist, unterdrückt das magnetische Eisenoxid nach der vorliegenden Erfindung dieses Ladungsverhalten. Im Ergebnis ist die Ladung stabilisiert, und es werden Nachteile, die durch eine negative Ladung verursacht werden, unterdrückt.
Der Säurewert der löslichen Harzkomponente im Toner wird wie folgt bestimmt.
Die grundlegende Prozedur basiert auf JIS K-0070.

1) Additive, die nicht der Harzkomponente entsprechen, werden zuvor vor der Messung entfernt, oder der Säurewert und der Gehalt der Additive, die nicht der Harzkomponente entsprechen, werden zuvor bestimmt. Es werden genau 0,5 bis 2,0 g einer pulverisierten Probe ausgewogen, um das Gewicht W (g) der Harzkomponente zu bestimmen.
2) Die Probe wird in einen 300 ml Becher gegeben, und es werden 150 ml einer Mischung aus Toluol und Ethanol (4 : 1) hinzugegeben, um die Probe zu lösen.
3) Die Lösung wird mit einer Ethanollösung mit 0,1-N KOH unter Verwendung eines potentiometrischen Titrationsgeräts (beispielsweise AT-400, hergestellt von Kyoto Electronics Manufacturing, Co., Ltd. in Kombination mit einer automatischen Bürette ABP-410 für die automatische Titration) titriert.
4) Der Säurefaktor wird unter Anwendung folgender Gleichung berechnet: Säurewert (mgKOH/g) = {(S – B) × f × 5,61}/Wworin S (ml) das Volumen der verbrauchten KOH-Lösung ist, B (ml) das Volumen der verbrauchten KOH-Lösung für die Blindtitration bedeutet und f der Faktor für die KOH-Lösung ist.

Beispiele für Wachse, die in dem erfindungsgemäßen magnetischen Toner enthalten sind, umfassen aliphatische Kohlenwasserstoffwachse, z. B. niedrigmolekulares Polyethylen, niedrigmolekulares Polypropylen, Olefincopolymere, mikrokristalliner Wachs, Paraffinwachs und Sasolwachs; Oxide von aliphatischen Kohlenwasserstoffwachsen, wie Polyethylenwachsoxid und Blockcopolymere davon; Wachse, die primär Fettsäureester enthalten, z. B. Carnaubawachs und Montanwachs und desoxidierte oder teilweise desoxidierte Fettsäureester, wie desoxidiertes Carnaubawachs. Weitere Beispiele für geeignete Wachse umfassen lineare gesättigte Fettsäuren, z. B. Palmitinsäure, Stearinsäure, Montansäure und Carbonsäuren mit einer langen Alkylkette; ungesättigte Fettsäuren, z. B. Brassidinsäure, Eleostearinsäure und Parinarinsäure; gesättigte Alkohole, z. B. Stearylalkohol, Aralkylalkohole, Behenylalkohol, Carnaubylalkohol, Cerylalkohol, Melissylalkohol und Alkylalkohole mit einer langen Kette; mehrwertige Alkohole, z. B. Sorbit; Fettsäureamide, z. B. Linolenamid, Oleamid und Lauramid; ungesättigtes Fettsäurebisamid, z. B. Methylenbisstearamid, Ethylenbiscarprinamid, Ethylenbislauramid und Hexamethylenbisstearamid; ungesättigte Fettsäureamide, beispielsweise Ethylenbisoleamid, Hexamethylenbisoleamid, N,N'-Dioleyladipamid und N,N'-Dioleylsebacamid; aromatische Bisamide, z. B. m-Xylolbisstearamid und N,N'-Distearylisophthalamid; aliphatische Kohlenwasserstoffwachse, die mit einem Vinylmonomer gepfropft sind, wie Styrol und Acrylsäure; teilweise veresterte Verbindungen von Fettsäuren mit einem mehrwertigen Alkohol, z. B. Behensäuremonoglycerid; und Methylester mit Hydroxylgruppen, die durch Hydrierung von pflanzlichen Ölen hergestellt werden.
Beispiele für bevorzugt verwendete Wachse umfassen niedrigmolekulare Alkylenpolymere, die durch radikalische Hochdruckpolymerisation oder Niedrigdruckpolymerisation unter Verwendung eines Katalysators, wie ein Ziegler-Katalysator, hergestellt werden; Alkylen-Polymere, die durch Pyrolyse von Alkylenpolymeren mit hohem Molekulargewicht hergestellt werden; Alkylenpolymere mit niedrigem Molekulargewicht, die von Alkylenpolymeren als Nebenprodukte abgetrennt und gereinigt werden und Wachse mit spezifischen Komponenten, die aus dem Destillationsrest von Kohlenwasserstoffen extrahiert werden, die sich aus Kohlenstoffmonoxid und Wasserstoff durch den Arge-Prozess bilden oder von synthetischen Kohlenwasserstoff, die sich durch die Hydrierung davon bilden. Die Wachse können ein Antioxidans enthalten. Andere bevorzugte Wachse umfassen lineare Alkohole, Fettsäuren, Säureamide, Ester und Montanderivate. Wachse, die frei von Verunreinigungen, wie Fettsäuren, sind, sind ebenfalls bevorzugt.
Darunter sind die bevorzugteren Wachse primär aus Kohlenwasserstoffen mit höchstens einigen hundert Kohlenstoffen, wie Olefinpolemere, wie Polyethylen und Nebenprodukte davon und Fischer-Tropsch-Wachse, zusammengesetzt sind. Langkettige Alkylalkohole mit höchstens einigen 100 Kohlenstoffen und terminalen Hydroxylgruppen sind ebenfalls bevorzugt. Weiterhin sind Addukte von Alkoholen mit Alkyleleoxiden bevorzugt.
Das Wachs kann nach dem Molekulargewicht durch ein Druckschwitzverfahren, ein Lösungsmittelverfahren, ein Vakuumabscheidungsverfahren, ein super-kritisches Extraktionsverfahren oder ein fraktionelles Kristallisationsverfahren, wie die Schmelzpräzipitation oder das Kristallfiltrationsverfahren, fraktioniert werden. Das fraktionierte Wachs hat eine scharfe Molekulargewichtsverteilung, die auf der Basis eines erforderlichen Schmelzverhaltens bestimmt wird. Ein Wachs mit einer scharfen Molekulargewichtsverteilung verleiht dem Bindemittelharz eine gewünschte Plastizität und erhöht somit die Haftung des Bindemittelharzes an das magnetische Eisenoxid. Ein Kohlenwasserstoffwachs ist bevorzugt, weil es sich nicht ablöst. Das Wachs hat eine Molekulargewichtsverteilung, die durch M_w/M_m von bevorzugt 3,0 oder weniger, insbesondere 2,5 oder weniger und am meisten bevorzugt 2,5 oder weniger dargestellt ist.
Beispiele für Materialien für anorganische feine Pulver, die als Additiv für den erfindungsgemäßen magnetischen Toner verwendet werden, umfassen anorganische Oxide, z. B. Siliciumdioxid, Aluminiumoxid und Titanoxid; Ruß und Chlorkohlenstoffe, weil diese Materialien leicht feine Pulver bilden können.
Feine Teilchen aus Siliziumdioxid, Aluminiumoxid und Titanoxid verleihen dem Toner eine hohe Fließbarkeit, wenn diese in der Toneroberfläche dispergiert sind. Die bevorzugte Teilchengröße liegt in einem Bereich von bevorzugt 5 bis 200 nm und insbesondere 10 bis 100 nm. Das feine Basispulver hat bevorzugt eine spezifische Oberfläche nach BET durch Stickstoffadsorption von 20 m²/g oder mehr und insbesondere 30 bis 400 m²/g. Das oberflächenbehandelte feine Pulver hat bevorzugt eine spezifische Oberfläche nach BET von 10 m²/g oder mehr und insbesonde re 20 bis 300 m²/g. Diese feinen Pulver werden in einer Menge von 0,03% bis 5 Gew.-% des Magnettoners hinzugefügt, um eine gewünschte Oberflächenbedeckung zu erreichen.
Das feine anorganische Pulver hat bevorzugt eine Hydrophobizität von 30% oder mehr. Beispiele für bevorzugte Materialien für die hydrophobe Behandlung umfassen die Silanverbindungen als Siliciumoberflächenbehandlungsmittel und Silikonöle. Beispiele für diese Verbindungen umfassen Alkoxysilane, z. B. Dimethylmethoxysilan, Trimethylethoxysilan und Butyltrimethoxysilan und Silanverbindungen, z. B. Dimethyldichlorsilan, Trimethylchlorsilan, Allydimethylchlorsilan, Hexamethyldisilazan, Allylphenyldichlorsilan, Benzyldimethylchlorsilan, Vinyltriethoxysilan, γ-Methacryloxypropyltrimethoxysilan, Vinyltriacetonxysilan, Divinyldichlorsilan und Dimethylvinylchlorsilan.
Eine positiv ladende Verbindung kann ebenfalls bei Einstellung der Ladung verwendet werden. Beispiele für diese Verbindungen umfassen Silankupplungsmittel, z. B. Aminopropylmethoxysilan, Aminopropylethoxysilan, Dimethylaminopropylmethoxysilan, Diethylaminopropylmethoxysilan, Dipropylaminopropylmethoxysilan und Dibutylaminopropyltrimethoxysilan; und Amino-modifizierte Siliconöle.
Ein anorganisches Pulver wird bevorzugt hinzugefügt, um die Entwicklungseigenschaften und Haltbarkeit zu verbessern. Anorganische Pulver umfassen Metalloxide, z. B. Magnesium, Zink, Aluminium, Cer, Cobalt, Eisen, Zirkonium, Chrom, Mangan, Strontium, Zinn und Antimon; Komplexmetalloxide, z. B. Calciumtitanat, Magnesiumtitanat und Strontiumtitanat; Metallsalze, z. B. Calciumcarbonat, Magnesiumcarbonat und Aluminiumcarbo nat; Tonkomponenten, z. B. Kaolin; Phosphate, z. B. Apatit; Siliciumverbindungen, z. B. Siliciumcarbid und Siliciumnitrid und Kohlenstoffpulver, z. B. Ruß und Graphit. Darunter sind bevorzugte Verbindungen Zinkoxid, Aluminiumoxid, Cobaltoxid, Mangandioxid, Stromtiumtitanat und Magnesiumtitanat.
Der magnetische Toner kann ein Schmiermittelpulver enthalten, z. B. ein Fluorharz, wie Teflon oder Polyvinylidenfluorid und fluorierte Verbindungen, beispielsweise Kohlenstofffluorid.
Der erfindungsgemäße magnetische Toner enthält bevorzugt ein Ladungssteuerelement. Beispiele für positiv ladende Steuerelemente umfassen Nigrosin und Nigrosin, modifiziert mit einem Metallsalz einer Fettsäure; quaternäre Ammoniumsalze, z. B. Tributylbenzylammonium-1-hydroxy4-naphtholsulfonatsalz und Tetrabutylammoniumtetrafluorborat, Oniumsalze, wie Phosphoniumsalze und Lackpigmente davon; Triphenylmethanfarbstoffe und Lackpigmente davon (Lackmittel umfassen Phosphowolframsäure und Phosphomolybdensäure, Phosphowolframmolybdensäure, Tanninsäure, Laurinsäure, Gallensäure, Ferricyanide und Ferrocyanide); Metallsalze von höheren Fettsäuren; Diorganozinnoxide, z. B. Dibutylzinnoxid, Dioctylzinnoxid und Dicyclohexylzinnoxid; Diorganozinnborate, z. B. Dibutylzinnburat, Dioctylzinnborat und Dicyclohexylzinborat; Guanidine und Imidazole. Diese Verbindungen können allein oder in Kombination verwendet werden. Darunter sind bevorzugte Verbindungen Triphenylmetan, Imidazole und quaternäre Ammoniumsalze mit Gegenionen, die nicht halogen sind. Beispiele für Polymere für positiv ladende Steuermittel umfassen Homopolymere von Monomeren, die durch die Formel (1) dargestellt sind; und Copolymere aus Styrol, Acrylatestern und Methacrylatestern:
worin R₁ H oder CH₃ bedeutet, und R₂ und R₃ jeweils ein substituiertes oder unsubstituiertes Alkyl, bevorzugt C₁ bis C₄ bedeutet. Diese positiv ladenden Steuermittel funktionieren insgesamt oder teilweise als Bindemittelharz. In der vorliegenden Erfindung werden Triphenylmethanlackpigmente, die durch die Formel (2) dargestellt sind und Imidazole bevorzugt verwendet:
worin R¹, R², R³, R⁴, R⁵ und R⁶ Halogen, substituiertes oder unsubstituiertes Alkyl oder substituiertes oder unsubstituiertes Aryl bedeuten und gleich oder unterschiedlich voneinander sind; R⁷, R⁸ und R⁹ Wasserstoff, Halogen, Alkyl oder Alkoxy bedeuten und gleich oder unterschiedlich voneinander sind und A^θ ein Anion bedeutet, das aus der Gruppe gewählt ist, die aus Sulfat, Nitrat, Borat, Phosphat, Hydroxid, Organosulfat, Organosulfonat, Organophosphat, Carboxylat, Organoborat und Tetra fluorborat besteht. Wenn der erfindungsgemäße magnetische Toner dieses Ladungssteuermittel enthält, sind die Ladungseinstellungseffekte durch das magnetische Eisenoxid und die Ladungseffekte durch das Ladungssteuermittel zufriedenstellend ausgewogen. Somit hat der magnetische Toner eine ausgezeichnete Haltbarkeit und Stabilität in seiner Umgebung.
Beispiele für Verbindungen, für die negative Ladung des magnetischen Toners umfassen organometallische Komplexe und Chelatverbindungen, z. B. Monoazometallkomplexe, Acetylacetonmetallkomplexe und Metallkomplexe aus aromatischen Hydroxycarbonsäuren und aromatischen Dicarbonsäuren. Andere Beispiele umfassen aromatische Hydroxycarbonsäuren und aromatische Monocarbon- und Polycarbonsäuren und Metallsalze, Anhydride und Ester davon und Phenolderivate, wie Bisphenol. Bevorzugte Verbindungen sind Azometallkomplexe, die durch die folgende Formel (3) dargestellt sind:
worin M ein Kernmetall, wie Sc, Ti, V, Cr, Co, Ni, Mn oder Fe bedeutet; Ar Aryl bedeutet, wie Phenyl oder Naphtyl, die einen Substituenten aufweisen können, wie Nitro, Halogen, Carboxyl, Anilid, Alkyl mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen und Alkoxy mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen; X, X', Y und Y' jeweils -O-, -CO-, -NH- oder NR- bedeuten, worin R Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeutet und K⁺ ein Kation bedeutet, wie Wasserstoff, Natrium, Kalium, Ammonium oder aliphatisches Ammonium, und es ist nicht immer vorhanden.
Bevorzugte Kernmetalle sind Fe und Cr und bevorzugte Substituenten sind Halogen, Alkyl und Anilid. Beispiele für bevorzugte Genionen oder Kationen umfassen Wasserstoff, ein Alkalimetall, Ammonium und aliphatisches Ammonium. Eine Mischung aus Komplexen mit verschiedenen Gegenionen wird ebenfalls bevorzugt verwendet.
Basische Organometallkomplexe, die durch die Formel (4) dargestellt sind, verleihen dem magnetischen Toner negativ ladende Eigenschaften und können in der vorliegenden Erfindung verwendet werden:
worin M ein Kernmetall, wie Cr, Co, Ni, Mn, Fe, Zn, Al Si oder B bedeutet; A
(das eine Substituentengruppe aufweisen kann),
(worin X Wasserstoff, Halogen, Nitro oder Alkyl bedeutet),
(worin R Wasserstoff, Alkyl mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen oder Alkenyl mit 2 bis 18 Kohlenstoff bedeutet); Y⁺ ein Kation bedeutet, wie Wasserstoff, Natrium, Kalium, Ammonium oder aliphatisches Ammonium, wobei es nicht immer vorhanden ist und Z -O- oder
bedeutet, bedeutet.
Bevorzugte Kernmetalle sind Fe, Cr, Si, Zn und Al, bevorzugte Substituenten sind Alkyl, Anilid, Aryl und Halogen und bevorzugte Kationen oder Gegenionen sind Wasserstoff, Ammonium und aliphatisches Ammonium.
Der Toner kann das Ladungssteuermittel innen oder außen vom Toner enthalten. Der Gehalt des Ladungssteuermittels hängt von der Art des Bindemittelharzes, anderen Additiven und dem Tonerherstellungsprozess, wozu der Dispersionsschritt gehört. Somit ist der Gehalt nicht definitiv bestimmt und liegt in einem Bereich von im Allgemeinen 0,1 bis 10 Gew.-teilen und be vorzugt 0,1 bis 5 Gew.-teilen auf 100 Gew.-teile des Bindemittelharzes.
Der erfindungsgemäße magnetische Toner wird wie folgt hergestellt. Ein Bindemittelharz, ein magnetisches Material, ein Wachs, ein Ladungssteuermittel und andere Additive werden sorgfältig in einem Mischer, wie einem Henschel-Mischer oder einer Kugelmühle, gemischt und in einem Heißkneter, wie einer Heißwalze, einem Kneter oder einem Extruder, geknetet, so dass die harzartigen Komponenten ausreichend vermischt werden, und es werden andere Komponenten in den harzartigen Komponenten dispergiert oder gelöst. Nach Abkühlung der Schmelze wird die Mischung pulverisiert und klassifiziert. Falls notwendig, werden externe Additive in einen Mischer, wie einem Henschel-Mischer, gemischt.
Da das erfindungsgemäße magnetische Material mit einer gleichmäßigen Teilchengrößenverteilung ein ausgezeichnetes Dispersionsvermögen zeigt, kann es die Ladungseigenschaften des Toners stabilisieren. In den letzten Jahren sind Toner mit einer kleineren Teilchengröße verwendet worden. Der erfindungsgemäße magnetische Toner kann eine gleichmäßige Ladung, eine reduzierte Toneragglomeration, eine verbesserte Bilddichte und eine unterdrückte Nebelbildung erreichen, selbst wenn die gewichtsmittlere Teilchengröße des Toners 9 μm oder weniger beträgt. Diese Beispiele sind für den Toner mit einer gewichtsmittleren Teilchengröße vom 6,0 μm oder weniger ausschlaggebend. Somit kann man ein Bild mit signifikant hoher Definition erhalten. Eine zufriedenstellende hohe Bilddichte wird erreicht, wenn die gewichtsmittlere Teilchengröße 3,0 μm oder mehr beträgt. Ein herkömmlicher Toner mit einer kleineren Teilchengröße führt zu einer Abtrennung des magnetischen Mate rials, während der erfindungsgemäße Toner, der eine hohe Haftung mit dem Bindemittelharz aufweist, keine Abtrennung vom magnetischen Material verursacht. Demzufolge kann der erfindungsgemäße Toner Probleme unterdrücken, wie eine Trommelkontamination.
Die gewichtsmittlere Teilchengröße des erfindungsgemäßen Toners wird mit einem Coulter-Multisizer, hergestellt von Coulter Ltd., unter Verwendung einer Elektrolytlösung ISOTON R-II (1% ige wässrige NaCl-Lösung, hergestellt von Coulter Scientific Japan Co., Ltd.), bestimmt. Ein Dispersionsmittel, das heißt, 0,1 bis 5 ml eines oberflächenaktiven Mittels werden zu 100 bis 150 ml der Elektrolytlösung gegeben, und dann werden 2 bis 20 mg des Toners hinzugefügt. Die Elektrolytlösung mit dem Toner wird in einem Ultraschallrührgerät für 1 bis 3 Minuten dispergiert. Das Volumen und die Anzahl der Teilchen werden mit dem Coulter-Multisizer gemessen, und die gewichtsmittlere Teilchengröße wird berechnet.
Für die gewichtsmittlere Teilchengröße von 6 μm oder mehr wird eine Öffnung von 100 μm für die Messung der Volumen der Teilchen von 2 bis 60 μm verwendet. Für die gewichtsmittlere Teilchengröße von 3 bis 6 μm wird eine Öffnung von 50 μm für die Messung der Volumen der Teilchen von 1 bis 30 μm verwendet. Für die gewichtsmittlere Teilchengröße von weniger als 3,0 μm wird eine Öffnung von 30 μm für die Messung der Volumen der Teilchen von 0,6 bis 18 μm verwendet.
In den 8 und 9 ist ein erfindungsgemäßes Bildherstellungsverfahren beschrieben. Die Oberfläche eines latenten Bildträgers (lichtempfindliches Element) 1 negativ oder positiv mit einem Primärlader 2 geladen, und es bildet sich ein elektrostatisches latentes Bild durch ein Analog oder einen Laser, der den Lichtstrahl 5 aussendet. Das elektrostatische latente Bild wird durch Umkehrentwicklung oder Normalentwicklung unter Verwendung eines magnetischen Toners 13 in einer Entwicklungseinheit 9, die einen Entwicklerträger (Entwicklungstrommel) 4 aufweist, die einen Magneten 23 mit den Magnetpolen N₁, N₂, S₁ und S₂ aufweist, entwickelt. Im Entwicklungsbereich sind eine Wechselstromvorspannung, eine Impulsvorspannung und/oder eine direkte Stromvorspannung zwischen einem leitendem Substrat 16 des lichtempfindlichen Elements 1 und der Entwicklungstrommel 4 über ein Vorspannmittel 12 angelegt. Das gebildete Tonerbild wird auf ein Übertragungsmedium B, wie Papier, übertragen. Obwohl das Bildherstellungsgerät in 8 kein Zwischenübertragungselement aufweist, kann das Bildherstellungsgerät ein Zwischenübertragungselement aufweisen. Wenn das Übertragungsmedium P durch den Übertragungsbereich geht, wird die Rückseite des Übertragungsmediums P weg vom lichtempfindlichen Element 1 positiv oder negativ geladen, so dass das negativ oder positiv geladene magnetische Tonerbild auf dem lichtempfindlichen Element 1 elektrostatisch auf das Übertragungsmedium P übertragen wird. Nach der Entladung löst sich das Übertragungsmedium P vom lichtempfindlichen Element 1, und dann wird das Tonerbild auf dem Übertragungsmedium P durch eine Heißpresswalzenfixiereinrichtung 7, die ein Heizelement 21 aufweist, fixiert.
Der magnetische Toner, der auf dem lichtempfindlichen Element 1 verblieben ist, wird mit einer Reinigungsvorrichtung mit einer Reinigungsrakel 8 nach dem Übertragungsschritt entfernt. Ein Löschlichtstrahl 6 entlädt das gereinigte lichtempfindliche Element 1. Die oben erwähnten Schritte werden wiederholt.
Der latente Bildträger 1, wie die lichtempfindliche Trommel, weist eine lichtempfindliche Schicht 15 und ein leitendes Substrat 16 auf und bewegt sich in Richtung des Pfeils. Die nichtmagnetische zylindrische Entwicklungstrommel 4 als Entwicklerträger rotiert in der gleichen Richtung wie die Oberfläche des latenten Bildträgers 1. Ein permanenter Vielpolmagnet 23, der ein magnetisches Feld erzeugt, befindet sich in der nicht-magnetischen zylindrischen Entwicklungstrommel 4, in der Weise, dass der permanente Vielpolmagnet 23 nicht rotiert. Der magnetische Toner 13 wird auf die Entwicklungstrommel 4 in der Entwicklungseinheit 9 aufgetragen. Die magnetischen Tonerteilchen werden triboelektrisch durch Reibung zwischen ihnen und der Oberfläche der Entwicklungstrommel 4 beladen. Eine magnetische Eisenrakel 11 befindet sich in der Nähe der Oberfläche der zylindrischen Entwicklungstrommel 4, so dass sie einem der magnetischen Pole des permanenten Vielpolmagnets 23 gegenübersteht, so dass die Dicke des magnetischen Toners gleichmäßig auf 30 bis 300 μm gesteuert wird. Im Ergebnis bildet sich eine magnetische Tonerschicht, die gleich oder dünner als die Lücke zwischen dem latenten Bildträger 1 und der Entwicklungstrommel 4 ist. Die Rotation der Entwicklungstrommel 4 wird so eingestellt, dass die Oberflächengeschwindigkeit der Entwicklungstrommel im Wesentlichen die gleiche wie oder sehr ähnlich der Oberflächengeschwindigkeit des latenten Bildträgers ist. Ein Gegenmagnetpol kann unter Verwendung eines Permanentmagneten an Stelle der magnetischen Eisenrakel 11 gebildet werden. Ein Wechselstrom oder eine Impulsvorspannung können an die Entwicklungstrommel 4 durch eine Vorspannungsvorrichtung 12 angelegt werden. Die Wechselvorspannung weist bevorzugt eine Frequenz von 200 bis 4000 Hz und einen V_pp-Wert von 500 bis 3.000 V auf. Die magnetischen Tonerteilchen werden auf ein elektrostatisch geladenes Bild auf dem latenten Bild träger 1 durch eine elektrostatische Kraft und den Wechselstrom oder eine Impulsvorspannung übertragen werden.
Eine elastische Rakel, die aus einem elastischen Material, wie einem Silikonkautschuk, zusammengesetzt ist, kann anstelle der magnetischen Rakel 11 verwendet werden, so dass der Toner auf die Entwicklungstrommel aufgetragen wird, um eine Tonerschicht einer gegebenen Dicke durch Druck der elastischen Rakel zu bilden.
Der erfindungsgemäße magnetische Toner zeigt signifikante Vorteile, wenn er positiv ladender Toner in einem Bildherstellungsverfahren, das eine Umkehrentwicklung oder ein latentes Digitalbild umfasst, unter Verwendung einer lichtempfindlichen Siliziumtrommel als latenter Bildträger verwendet wird.
Herstellung des magnetischen Materials
Ein magnetisches Material wird durch Bilden eines Eisenkolloids aus einem Eisensalz in einer alkalischen Lösung und dann durch Oxidieren des Eisenkolloids hergestellt. Verschiedene magnetische Materialien wurden hergestellt, indem die Zeitabläufe, die Menge, das Verfahren und der pH-Wert im Hinblick auf die hinzuzufügenden Lösungen der Elemente α und β eingestellt werden, und ebenfalls die Oxidationsbedingungen und Erwärmungsbedingungen geändert werden.
Beispielsweise wird ein magnetisches Material wie folgt synthetisiert.
In einen Reaktor, der 20 l einer 3,0 Mol/l wässrige Natriumhydroxidlösung, 20 l einer wässrigen Eisen(II)-sulfatlösung, die 1,5 Mol/l Fe²⁺ enthält, gegeben, und dann wurde eine Eisen(II)-Salzsuspension, die kolloidales Eisen(II)-hydroxidsalz enthält, gebildet, während die Temperatur bei 95°C gehalten wurde. Als nächstes wurden 0,2 l einer wässrigen Natriumsilikatlösung, die 28 g einer Siliciumkomponente enthält, durch Eintropfen für 60 Minuten hinzugegeben, während bei 100 Liter/Minute gelüftet wurde. Nach dem Rühren für 30 Minuten wurde eine Magnetit enhaltende Eisen(II)-suspension gebildet. Eine 6,0 Mol/l wässrige Natriumhydroxidlösung wurde hinzugegeben, um den pH auf 10,0 einzustellen. Während der Belüftung bei 100 Liter/Minute wurde 0,1 l einer wässrigen Natriumsilikatlösung, die 28 g einer Siliciumkomponente enthält, durch Eintropfen für 30 Minuten hinzugegeben. Nach dem Rühren für 30 Minuten bildete sich teilchenförmiges Magnetit. Dann wurden 150 ml einer 0,5 Mol/l wässrigen Aluminiumsulfatlösung hinzugegeben und heftig gerührt. Das Magnetit wurde filtriert. Das erhaltene Magnetit wurde gewaschen, getrocknet und pulverisiert, um ein magnetisches Material 1 herzustellen.
Bezüglich der magnetischen Materialien, die in den Beispielen hergestellt werden, sind die Zusammensetzungen in den Tabellen 1 und 2 gezeigt, und die physikalischen Eigenschaften sind in Tabelle 3 gezeigt.

Beispiel 1

Styrol/Butylacrylat-Copolymer (Säurewert 0) 100 pbw

Magnetisches Material 1 90 pbw

Triphenylmethanlackpigment 2 pbw

Fischer-Tropsch-Wachs (Mw/Mn = 1,7) 4 pbw

(pbw steht für Gew.-Teil, wie nachfolgend auch).
Die obigen Materialien wurden zuvor in einem Henschel-Mischer gemischt und dann unter Verwendung eines Doppelschraubenextruders bei 130°C geknetet. Die erhaltene Mischung wurde gekühlt, grob pulverisiert mit einer Schneidmühle und fein mit einem Strahlpulverisierer pulverisiert. Das erhaltene feine Puder wurde mit einem Vielsegmentklassiergerät durch einen Coanda-Effekt klassiert, und es wurden magnetische Tonerteilchen mit einem volumenmittleren Teilchendurchmesser von 7,2 μm hergestellt. Dann wurden 0,8 pbw Siliciumdioxid mit einer spezifischen Oberfläche nach BET von 90 m²/g, das einer hydrophoben Behandlung mit Amino denaturierten Silicon unterworfen worden war, zu 100 pbw magnetischer Tonerteilchen gegeben, um einen positiv ladenden magnetischen Toner herzustellen. Die Löslichkeitskurve des magnetischen Materials 1 ist in 10 gezeigt.
Der magnetische Toner wurde unter Verwendung eines kommerziell erhältlichen elektrophotographischen Kopierers NP-6085 (hergesellt von Canon Inc.) mit einer amorphen Siliciumtrommel, worin die Vorspannung und anderes so modifiziert worden ist, dass eine Umkehrentwicklung unter Verwendung eines positiv ladenden magnetischen Toners, mit einer Trommelspannung von 400 Volt am Nichtbildbereich, einer Trommelspannung von 100 Volt am Bild bereich, einer Entwicklungs-DC-Vorspannungskomponente von 300 V und einem Bildspannungskontrast von 200 V durchgeführt werden konnte, bewertet. Die Kopiertests wurden bei einer Temperatur von 23°C und einer Feuchtigkeit von 5% RH durchgeführt, und dann bei einer Temperatur von 30°C und einer Feuchtigkeit von 80% RH, für jeweils 100.000 Blätter.
Man erhielt ein Bild hoher Definition mit einer hohen Bilddichte ohne Nebelbildung in beiden Umgebungen. Die Testergebnisse sind in den Tabellen 4 und 5 gezeigt. Für die Bilddichte wurde die Reflexionsdichte eines kreisförmigen Bildes mit einem Durchmesser von 5 mm (5 ϕ) mit einem Macbeth-Densitometer unter Verwendung eines SPI-Filters gemessen. Die Nebelbildung wurde durch Ds – Dr unter Verwendung eines Reflexionsdensitometers (Reflektometer, Modell TC-6DS, hergestellt von Tokyo Denshoku Co.), bewertet, worin Ds der schlechteste Wert der Reflexionsdichte im weißen Bereich nach der Bildherstellung bedeutet und Dr die mittlere Reflexionsdichte eines Übertragungsmediums vor der Bildherstellung bedeutet. Ein kleiner Wert zeigt eine verstärkte Unterdrückung der Nebelbildung an. Um die Bildqualität zu bewerten wurden Halbtonbilder mit 20 Abstufungen, jeweils mit einem Bildverhältnis von 5 bis 100% um 5% kopiert, um zu bewerten, wie viele Abstufungen reproduziert wurden. Eine größere Anzahl von Abstufungen zeigt Kopien mit höherer Definition. Das Halbtonbild ist aus binären Punkten zusammengesetzt, und die ausgezeichnete Wiedergabe ermöglicht eine präzise Entwicklung von digitalen latenten Bildern, was zu einer ausgezeichneten Entwicklung in Digitaldruckern und Digitalkopierern führt.
Zusätzlich zu den obigen Kopiertests wurde ein anderer Kopiertest bei einer Temperatur von 23°C und einer Feuchtigkeit von 60% RH für 1.000.000 Blätter durchgeführt. Zufriedenstellende Bilder mit einer Bilddichte von 1,40 bis 1,42, einem Nebel von 0,2 bis 0,8 und einer Bildqualität von 18 bis 19 wurden erhalten, und es wurde ein vernachlässigbarer Trommelabrieb von 2,0 nm/100.000 Blättern beobachtet. Beispiel 2

Styrol/Butylacrylat-Copolymer (Säurewert 0) 100 pbw

Magnetisches Material 2 90 pbw

Triphenylmethanlackpigment 2 pbw

Fischer-Tropsch-Wachs (Mw/Mn = 1,5) 4 pbw
Die obigen Materialien wurden zuvor in einem Henschel-Mischer gemischt und dann unter Verwendung eines Doppelschraubenextruders bei 130°C geknetet. Die erhaltene Mischung wurde gekühlt, mit einer Schneidmühle grob pulverisiert und mit einem Strahlpulverisierer fein pulverisiert. Das erhaltene feine Pulver wurde mit einem Vielsegmentklassiergerät durch einen Coanda-Effekt klassiert, und es magnetische Tonerteilchen mit einem volumenmittleren Teilchendurchmesser von 7,5 μm hergestellt. Dann wurden 0,8 pbw Siliciumoxid mit einer spezifischen Oberfläche nach BET von 90 m²/g, das einer hydrophoben Behandlung mit Amino denaturierten Silicon unterworfen worden war, zu 100 pbw magnetischen Tonerteilchens gegeben, um einen positiv ladenden magnetischen Toner herzustellen.
Der obige Toner wurde ähnlich wie in Beispiel 1 bewertet. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 4 und 5 gezeigt. Beispiel 3

Styrol/Butylacrylat-Copolymer (Säurewert 0) 100 pbw

Magnetisches Material 3 90 pbw

Triphenylmethanlackpigment 2 pbw

Fischer-Tropsch-Wachs (Mw/Mn = 1,7) 4 pbw
Die obigen Materialien wurden in einem Henschel-Mischer vermischt und dann unter Verwendung eines Doppelschraubenextruders bei 130°C geknetet. Die erhaltene Mischung wurde gekühlt, mit einer Schneidmühle grob pulverisiert und mit einem Strahlpulverisierer fein pulverisiert. Das erhaltene feine Pulver wurde mit einem Vielsegmentklassiergerät durch einen Coanda-Effekt klassiert, und es wurden magnetische Tonerteilchen mit einem volumenmittleren Teilchendurchmesser von 7,7 μm hergestellt. Dann wurden 0,8 pbw Siliciumdioxid mit einer spezifischen Oberfläche nach BET von 90 m²/g, das einer hydrophoben Behandlung mit Amino denaturiertem Silicon unterworfen worden war, zu 100 pbw Magnettonerteilchen gegeben, um einen positiv ladenden magnetischen Toner herzustellen.
Der obige Toner wurde ähnlich wie in Beispiel 1 bewertet. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 4 und 5 gezeigt. Beispiel 4

Styrol/Butylacrylat-Copolymer (Säurewert 0) 100 pbw

Magnetisches Material 4 90 pbw

Triphenylmethanlackpigment 2 pbw

Fischer-Tropsch-Wachs (Mw/Mn = 1,7) 4 pbw
Die obigen Materialien wurden in einem Henschel-Mischer vermischt und dann unter Verwendung eines Doppelschraubenextruders bei 130°C geknetet. Die erhaltene Mischung wurde gekühlt, mit einer Schneidmühle grob pulverisiert und mit einem Strahlpulverisierer fein pulverisiert. Das erhaltene feine Pulver wurde mit einem Vielsegmentklassiergerät durch einen Coanda-Effekt klassiert, und es wurden magnetische Tonerteilchen mit einem volumenmittleren Teilchendurchmesser von 7,0 μm hergestellt. Dann wurden 0,8 pbw Siliciumdioxid mit einer spezifischen Oberfläche nach BET von 90 m²/g, das einer hydrophoben Behandlung mit Amino denaturiertem Silicon unterworfen worden war, zu 100 pbw Magnettonerteilchen gegeben, um einen positiv ladenden magnetischen Toner herzustellen.
Der obige Toner wurde ähnlich wie in Beispiel 1 bewertet. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 4 und 5 gezeigt. Beispiel 5

Styrol/Butylacrylat-Copolymer (Säurewert 0) 100 pbw

Magnetisches Material 5 90 pbw

Triphenylmethanlackpigment 2 pbw

Fischer-Tropsch-Wachs (Mw/Mn = 1,7) 4 pbw
Die obigen Materialien wurden in einem Henschel-Mischer vermischt und dann unter Verwendung eines Doppelschraubenextruders bei 130°C geknetet. Die erhaltene Mischung wurde gekühlt, mit einer Schneidmühle grob pulverisiert und mit einem Strahlpulverisierer fein pulverisiert. Das erhaltene feine Pulver wurde mit einem Vielsegmentklassiergerät durch einen Coanda-Effekt klassiert, und es wurden magnetische Tonerteilchen mit einem volumenmittleren Teilchendurchmesser von 6,8 μm hergestellt. Dann wurden 0,9 pbw Siliciumdioxid mit einer spezifischen Oberfläche nach BET von 90 m²/g, das einer hydrophoben Behandlung mit Amino denaturiertem Silicon unterworfen worden war, zu 100 pbw Magnettonerteilchen gegeben, um einen positiv ladenden magnetischen Toner herzustellen.
Der obige Toner wurde ähnlich wie in Beispiel 1 bewertet. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 4 und 5 gezeigt. Vergleichsbeispiel 1

Styrol/Butylacrylat-Copolymer (Säurewert 0) 100 pbw

Magnetisches Material 6 90 pbw

Triphenylmethanlackpigment 2 pbw

Fischer-Tropsch-Wachs (Mw/Mn = 1,7) 4 pbw
Die obigen Materialien wurden in einem Henschel-Mischer vermischt und dann unter Verwendung eines Doppelschraubenextruders bei 130°C geknetet. Die erhaltene Mischung wurde gekühlt, mit einer Schneidmühle grob pulverisiert und mit einem Strahlpulverisierer fein pulverisiert. Das erhaltene feine Pulver wurde mit einem Vielsegmentklassiergerät durch einen Coanda-Effekt klassiert, und es wurden magnetische Tonerteilchen mit einem volumenmittleren Teilchendurchmesser von 7,6 μm hergestellt. Dann wurden 0,8 pbw Siliciumdioxid mit einer spezifischen Oberfläche nach BET von 90 m²/g, das einer hydrophoben Behandlung mit Amino denaturiertem Silicon unterworfen worden war, zu 100 pbw Magnettonerteilchen gegeben, um einen positiv ladenden magnetischen Toner herzustellen. Die Löslichkeitskurve des magnetischen Materials 6 ist in 11 gezeigt.
Der obige Toner wurde ähnlich wie in Beispiel 1 bewertet. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 4 und 5 gezeigt worden. Vergleichsbeispiel 2

Styrol/Butylacrylat-Copolymer (Säurewert 0) 100 pbw

Magnetisches Material 7 90 pbw

Triphenylmethanlackpigment 2 pbw

Fischer-Tropsch-Wachs (Mw/Mn = 1,7) 4 pbw
Die obigen Materialien wurden in einem Henschel-Mischer vermischt und dann unter Verwendung eines Doppelschraubenextru ders bei 130°C geknetet. Die erhaltene Mischung wurde gekühlt, mit einer Schneidmühle grob pulverisiert und mit einem Strahlpulverisierer fein pulverisiert. Das erhaltene feine Pulver wurde mit einem Vielsegmentklassiergerät durch einen Coanda-Effekt klassiert, und es wurden magnetische Tonerteilchen mit einem volumenmittleren Teilchendurchmesser von 7,2 μm hergestellt. Dann wurden 0,8 pbw Siliciumdioxid mit einer spezifischen Oberfläche nach BET von 90 m²/g, das einer hydrophoben Behandlung mit Amino denaturiertem Silikon unterworfen worden war, zu 100 pbw Magnettonerteilchen gegeben, um einen positiv ladenden magnetischen Toner herzustellen. Die Löslichkeitskurve des magnetischen Materials 7 ist in 12 gezeigt.
Der obige Toner wurde ähnlich wie in Beispiel 1 bewertet. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 4 und 5 gezeigt. Vergleichsbeispiel 3

Styrol/Butylacrylat-Copolymer (Säurewert 0) 100 pbw

Magnetisches Material 13 90 pbw

Triphenylmethanlackpigment 2 pbw

Fischer-Tropsch-Wachs (Mw/Mn = 1,7) 4 pbw
Die obigen Materialien wurden in einem Henschel-Mischer vermischt und dann unter Verwendung eines Doppelschraubenextruders bei 130°C geknetet. Die erhaltene Mischung wurde gekühlt, mit einer Schneidmühle grob pulverisiert und mit einem Strahlpulverisierer fein pulverisiert. Das erhaltene feine Pulver wurde mit einem Vielsegmentklassiergerät durch einen Coanda-Effekt klassiert, und es wurden magnetische Tonerteilchen mit einem volumenmittleren Teilchendurchmesser von 7,5 μm hergestellt. Dann wurden 0,8 pbw Siliciumdioxid mit einer spezifischen Oberfläche nach BET von 90 m²/g, das einer hydrophoben Behandlung mit Amino denaturiertem Silicon unterworfen worden war, zu 100 pbw Magnettonerteilchen gegeben, um einen positiv ladenden magnetischen Toner herzustellen.
Der obige Toner wurde ähnlich wie in Beispiel 1 bewertet. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 4 und 5 gezeigt. Vergleichsbeispiel 4

Styrol/Butylacrylat-Copolymer (Säurewert 0) 100 pbw

Magnetisches Material 14 90 pbw

Triphenylmethanlackpigment 2 pbw

Fischer-Tropsch-Wachs (Mw/Mn = 1,7) 4 pbw
Die obigen Materialien wurden in einem Henschel-Mischer vermischt und dann unter Verwendung eines Doppelschraubenextruders bei 130°C geknetet. Die erhaltene Mischung wurde gekühlt, mit einer Schneidmühle grob pulverisiert und mit einem Strahlpulverisierer fein pulverisiert. Das erhaltene feine Pulver wurde mit einem Vielsegmentklassiergerät durch einen Coanda-Effekt klassiert, und es wurden magnetische Tonerteilchen mit einem volumenmittleren Teilchendurchmesser von 7,7 μm hergestellt. Dann wurden 0,8 pbw Siliciumdioxid mit einer spezifischen Oberfläche nach BET von 90 m²/g, das einer hydrophoben Behandlung mit Amino denaturiertem Silicon unterworfen worden war, zu 100 pbw Magnettonerteilchen gegeben, um einen positiv ladenden magnetischen Toner herzustellen.
Der obige Toner wurde ähnlich wie in Beispiel 1 bewertet. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 4 und 5 gezeigt. Vergleichsbeispiel 5

Styrol/Butylacrylat-Copolymer (Säurewert 0) 100 pbw

Magnetisches Material 15 90 pbw

Triphenylmethanlackpigment 2 pbw

Fischer-Tropsch-Wachs (Mw/Mn = 1,7) 4 pbw
Die obigen Materialien wurden in einem Henschel-Mischer vermischt und dann unter Verwendung eines Doppelschraubenextruders bei 130°C geknetet. Die erhaltene Mischung wurde gekühlt, mit einer Schneidmühle grob pulverisiert und mit einem Strahlpulverisierer fein pulverisiert. Das erhaltene feine Pulver wurde mit einem Vielsegmentklassiergerät durch einen Coanda-Effekt klassiert, und es wurden magnetische Tonerteilchen mit einem volumenmittleren Teilchendurchmesser von 7,9 μm hergestellt. Dann wurden 0,8 pbw Siliciumdioxid mit einer spezifischen Oberfläche nach BET von 90 m²/g, das einer hydrophoben Behandlung mit Amino denaturiertem Silicon unterworfen worden war, zu 100 pbw Magnettonerteilchen gegeben, um einen positiv ladenden magnetischen Toner herzustellen.
Der obige Toner wurde ähnlich wie in Beispiel 1 bewertet. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 4 und 5 gezeigt. Beispiel 6

Styrol/Butylacrylat/Monobutylmaleat-Copolymer (Säurewert 2,0) 100 pbw

Magnetisches Material 1 90 pbw

Imidazolverbindung 2 pbw

Fischer-Tropsch-Wachs (Mw/Mn = 1,4) 4 pbw
Die obigen Materialien wurden in einem Henschel-Mischer vermischt und dann unter Verwendung eines Doppelschraubenextruders bei 130°C geknetet. Die erhaltene Mischung wurde gekühlt, mit einer Schneidmühle grob pulverisiert und mit einem Strahlpulverisierer fein pulverisiert. Das erhaltene feine Pulver wurde mit einem Vielsegmentklassiergerät durch einen Coanda-Effekt klassiert, und es wurden magnetische Tonerteilchen mit einem volumenmittleren Teilchendurchmesser von 6,6 μm hergestellt. Dann wurden 1,0 pbw Siliciumdioxid mit einer spezifischen Oberfläche nach BET von 90 m²/g, das einer hydrophoben Behandlung mit Amino denaturiertem Silicon unterworfen worden war, zu 100 pbw Magnettonerteilchen gegeben, um einen positiv ladenden magnetischen Toner herzustellen.
Der obige Toner wurde ähnlich wie in Beispiel 1 bewertet. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 4 und 5 gezeigt. Beispiel 7

Styrol/Butylacrylat/Monobutylmaleat-Copolymer (Säurewert 1,2) 100 pbw

Magnetisches Material 2 90 pbw

Imidazolverbindung 2 pbw

Fischer-Tropsch-Wachs (Mw/Mn = 1,4) 4 pbw
Die obigen Materialien wurden in einem Henschel-Mischer vermischt und dann unter Verwendung eines Doppelschraubenextruders bei 130°C geknetet. Die erhaltene Mischung wurde gekühlt, mit einer Schneidmühle grob pulverisiert und mit einem Strahlpulverisierer fein pulverisiert. Das erhaltene feine Pulver wurde mit einem Vielsegmentklassiergerät durch einen Coanda-Effekt klassiert, und es wurden magnetische Tonerteilchen mit einem volumenmittleren Teilchendurchmesser von 6,7 μm hergestellt. Dann wurden 1,0 pbw Siliciumdioxid mit einer spezifischen Oberfläche nach BET von 90 m²/g, das einer hydrophoben Behandlung mit Amino denaturiertem Silikon unterworfen worden war, zu 100 pbw Magnettonerteilchen gegeben, um einen positiv ladenden magnetischen Toner herzustellen.
Der obige Toner wurde ähnlich wie in Beispiel 1 bewertet. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 4 und 5 gezeigt. Beispiel 8

Styrol/Butylacrylat/Monobutylmaleat-Copolymer (Säurewert 0,8) 100 pbw

Magnetisches Material 3 90 pbw

Imidazolverbindung 2 pbw

Fischer-Tropsch-Wachs (Mw/Mn = 1,4) 4 pbw
Die obigen Materialien wurden in einem Henschel-Mischer vermischt und dann unter Verwendung eines Doppelschraubenextruders bei 130°C geknetet. Die erhaltene Mischung wurde gekühlt, mit einer Schneidmühle grob pulverisiert und mit einem Strahlpulverisierer fein pulverisiert. Das erhaltene feine Pulver wurde mit einem Vielsegmentklassiergerät durch einen Coanda-Effekt klassiert, und es wurden magnetische Tonerteilchen mit einem volumenmittleren Teilchendurchmesser von 6,4 μm hergestellt. Dann wurden 1,0 pbw Siliciumdioxid mit einer spezifischen Oberfläche nach BET von 90 m²/g, das einer hydrophoben Behandlung mit Amino denaturiertem Silicon unterworfen worden war, zu 100 pbw Magnettonerteilchen gegeben, um einen positiv ladenden magnetischen Toner herzustellen.
Der obige Toner wurde ähnlich wie in Beispiel 1 bewertet. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 4 und 5 gezeigt. Beispiel 9

Styrol/Butylacrylat/Monobutylmaleat-Copolymer (Säurewert 4,0) 100 pbw

Magnetisches Material 4 90 pbw

Imidazolverbindung 2 pbw

Fischer-Tropsch-Wachs (Mw/Mn = 1,4) 4 pbw
Die obigen Materialien wurden in einem Henschel-Mischer vermischt und dann unter Verwendung eines Doppelschraubenextruders bei 130°C geknetet. Die erhaltene Mischung wurde gekühlt, mit einer Schneidmühle grob pulverisiert und mit einem Strahlpulverisierer fein pulverisiert. Das erhaltene feine Pulver wurde mit einem Vielsegmentklassiergerät durch einen Coanda-Effekt klassiert, und es wurden magnetische Tonerteilchen mit einem volumenmittleren Teilchendurchmesser von 6,4 μm hergestellt. Dann wurden 1,0 pbw Siliciumdioxid mit einer spezifischen Oberfläche nach BET von 90 m²/g, das einer hydrophoben Behandlung mit Amino denaturiertem Silicon unterworfen worden war, zu 100 pbw Magnettonerteilchen gegeben, um einen positiv ladenden magnetischen Toner herzustellen.
Der obige Toner wurde ähnlich wie in Beispiel 1 bewertet. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 4 und 5 gezeigt. Beispiel 10

Polyesterharz (Säurewert 18,0) 100 pbw

Magnetisches Material 5 90 pbw

Monoazoeisenkomplex 2 pbw

Polypropylenwachs (Mw/Mn = 3,5) 4 pbw
Die obigen Materialien wurden in einem Henschel-Mischer vermischt und dann unter Verwendung eines Doppelschraubenextruders bei 130°C geknetet. Die erhaltene Mischung wurde gekühlt, mit einer Schneidmühle grob pulverisiert und mit einem Strahlpulverisierer fein pulverisiert. Das erhaltene feine Pulver wurde mit einem Vielsegmentklassiergerät durch einen Coanda-Effekt klassiert, und es wurden magnetische Tonerteilchen mit einem volumenmittleren Teilchendurchmesser von 7,3 μm hergestellt. Dann wurden 1,0 pbw Siliciumoxid mit einer spezifischen Oberfläche nach BET von 160 m²/g, das einer hydrophoben Behandlung mit Hexamethyldisilazan unterworfen worden war, zu 100 pbw magnetischen Tonerteilchen gegeben, um einen negativ ladenden magnetischen Toner herzustellen. Mit diesem Toner wurden Kopiertests durchgeführt unter Anwendung eines kommerziell erhältlichen elektrophotographischen Kopierers NP-6085 (hergestellt von Canon Inc.) bei einer Temperatur von 23°C und einer Feuchtigkeit von 5% RH und dann bei einer Temperatur von 30°C und einer Feuchtigkeit von 80% RH für jeweils 100.000 Blätter. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 4 und 5 gezeigt. Beispiel 11

Styrol/Butylacrylat/Monobutylmaleat-Copolymer (Säurewert 2,0) 100 pbw

Magnetisches Material 8 90 pbw

Triphenylmethanlackpigment 2 pbw

Polyethylen-Wachs (Mw/Mn = 2,2) 4 pbw
Die obigen Materialien wurden in einem Henschel-Mischer vermischt und dann unter Verwendung eines Doppelschraubenextruders bei 130°C geknetet. Die erhaltene Mischung wurde gekühlt, mit einer Schneidmühle grob pulverisiert und mit einem Strahlpulverisierer fein pulverisiert. Das erhaltene feine Pulver wurde mit einem Vielsegmentklassiergerät durch einen Coanda-Effekt klassiert, und es wurden magnetische Tonerteilchen mit einem volumenmittleren Teilchendurchmesser von 7,6 μm hergestellt. Dann wurden 0,8 pbw Siliciumdioxid mit einer spezifischen Oberfläche nach BET von 90 m²/g, das einer hydrophoben Behandlung mit Amino denaturiertem Silicon unterworfen worden war, zu 100 pbw Magnettonerteilchen gegeben, um einen positiv ladenden magnetischen Toner herzustellen.
Der obige Toner wurde ähnlich wie in Beispiel 1 bewertet. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 4 und 5 gezeigt. Beispiel 12

Styrol/Butylacrylat/Monobutylmaleat-Copolymer (Säurewert 2,0) 100 pbw

Magnetisches Material 9 90 pbw

Triphenylmethanlackpigment 2 pbw

Polyethylen-Wachs (Mw/Mn = 2,2) 4 pbw
Die obigen Materialien wurden in einem Henschel-Mischer vermischt und dann unter Verwendung eines Doppelschraubenextruders bei 130°C geknetet. Die erhaltene Mischung wurde gekühlt, mit einer Schneidmühle grob pulverisiert und mit einem Strahlpulverisierer fein pulverisiert. Das erhaltene feine Pulver wurde mit einem Vielsegmentklassiergerät durch einen Coanda-Effekt klassiert, und es wurden magnetische Tonerteilchen mit einem volumenmittleren Teilchendurchmesser von 7,8 μm hergestellt. Dann wurden 0,8 pbw Siliciumdioxid mit einer spezifischen Oberfläche nach BET von 90 m²/g, das einer hydrophoben Behandlung mit Amino denaturiertem Silicon unterworfen worden war, zu 100 pbw Magnettonerteilchen gegeben, um einen positiv ladenden magnetischen Toner herzustellen.
Der obige Toner wurde ähnlich wie in Beispiel 1 bewertet. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 4 und 5 gezeigt. Beispiel 13

Styrol/Butylacrylat/Monobutylmaleat-Copolymer (Säurewert 2,0) 100 pbw

Magnetisches Material 10 90 pbw

Triphenylmethanlackpigment 2 pbw

Polyethylen-Wachs (Mw/Mn = 2,2) 4 pbw
Die obigen Materialien wurden in einem Henschel-Mischer vermischt und dann unter Verwendung eines Doppelschraubenextruders bei 130°C geknetet. Die erhaltene Mischung wurde gekühlt, mit einer Schneidmühle grob pulverisiert und mit einem Strahlpulverisierer fein pulverisiert. Das erhaltene feine Pulver wurde mit einem Vielsegmentklassiergerät durch einen Coanda-Effekt klassiert, und es wurden magnetische Tonerteilchen mit einem volumenmittleren Teilchendurchmesser von 7,4 μm hergestellt. Dann wurden 0,8 pbw Siliciumdioxid mit einer spezifischen Oberfläche nach BET von 90 m²/g, das einer hydrophoben Behandlung mit Amino denaturiertem Silikon unterworfen worden war, zu 100 pbw Magnettonerteilchen gegeben, um einen positiv ladenden magnetischen Toner herzustellen.
Der obige Toner wurde ähnlich wie in Beispiel 1 bewertet. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 4 und 5 gezeigt. Beispiel 14

Styrol/Butylacrylat/Monobutylmaleat-Copolymer (Säurewert 2,0) 100 pbw

Magnetisches Material 11 90 pbw

Triphenylmethanlackpigment 2 pbw

Polyethylen-Wachs (Mw/Mn = 2,6) 4 pbw
Die obigen Materialien wurden in einem Henschel-Mischer vermischt und dann unter Verwendung eines Doppelschraubenextruders bei 130°C geknetet. Die erhaltene Mischung wurde gekühlt, mit einer Schneidmühle grob pulverisiert und mit einem Strahlpulverisierer fein pulverisiert. Das erhaltene feine Pulver wurde mit einem Vielsegmentklassiergerät durch einen Coanda-Effekt klassiert, und es wurden magnetische Tonerteilchen mit einem volumenmittleren Teilchendurchmesser von 7,7 μm hergestellt. Dann wurden 0,8 pbw Siliciumdioxid mit einer spezifischen Oberfläche nach BET von 90 m²/g, das einer hydrophoben Behandlung mit Amino denaturiertem Silicon unterworfen worden war, zu 100 pbw Magnettonerteilchen gegeben, um einen positiv ladenden magnetischen Toner herzustellen.
Der obige Toner wurde ähnlich wie in Beispiel 1 bewertet. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 4 und 5 gezeigt. Beispiel 15

Styrol/Butylacrylat/Monobutylmaleat-Copolymer (Säurewert 2,0) 100 pbw

Magnetisches Material 12 90 pbw

Triphenylmethanlackpigment 2 pbw

Polyethylen-Wachs (Mw/Mn = 2,6) 4 pbw
Die obigen Materialien wurden in einem Henschel-Mischer vermischt und dann unter Verwendung eines Doppelschraubenextruders bei 130°C geknetet. Die erhaltene Mischung wurde gekühlt, mit einer Schneidmühle grob pulverisiert und mit einem Strahlpulverisierer fein pulverisiert. Das erhaltene feine Pulver wurde mit einem Vielsegmentklassiergerät durch einen Coanda-Effekt klassiert, und es wurden magnetische Tonerteilchen mit einem volumenmittleren Teilchendurchmesser von 7,2 μm hergestellt. Dann wurden 0,8 pbw Siliciumdioxid mit einer spezifischen Oberfläche nach BET von 90 m²/g, das einer hydrophoben Behandlung mit Amino denaturiertem Silikon unterworfen worden war, zu 100 pbw Magnettonerteilchen gegeben, um einen positiv ladenden magnetischen Toner herzustellen.
Der obige Toner wurde ähnlich wie in Beispiel 1 bewertet. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 4 und 5 gezeigt.
Tabelle 4
Tabelle 5

Claims

Magnetischer Toner, der ein magnetisches Tonerteilchen, das mindestens ein Bindemittelharz und ein magnetisches Material enthält, umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das magnetische Material ein magnetisches Eisenoxid, das 0,10% bis 4,00%, bezogen auf das Gewicht, eines Elements α, das aus der Gruppe gewählt ist, die aus Si, Al, P, Mg, Ti, V, Cr, Mn, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, Ge, Zr, Sn und Pb besteht, enthält, umfasst; die Löslichkeit S₁ des Elements α in dem magnetischen Material bei einer Eisenlöslichkeit von 0% bis 20% in einem Bereich von 10% bis weniger als 44% liegt, die Löslichkeit S₂ des Elements α in dem magnetischen Material bei einer Eisenlöslichkeit von 80% bis 100% in einem Bereich von 5% bis weniger als 30% liegt und das magnetische Material (i) 60 Zahlen-% oder mehr eines Typs eines multinuklearen magnetischen Eisenoxidteilchens auf der Basis von magnetischen Eisenoxidteilchen oder (ii) 60 Zahlen-% oder mehr insgesamt, bezogen auf die magnetischen Eisenoxidteilchen, einer Kombination eines Typs eines multinuklearen magnetischen Eisenoxidteilchens und mindestens eines Typs eines magnetischen Eisenoxidteilchens, das aus der Gruppe gewählt ist, die aus polyedrischen magnetischen Eisenoxidteilchen mit Flächen an Gratlinienbereichen des Hexaeders und aus polyedrischen magnetischen Eisenoxidteilchen mit Flächen an Gratlinienbereichen des Octaeders besteht, enthält.
Magnetischer Toner nach Anspruch 1, worin die Löslichkeit S₁ und die Löslichkeit S₂ die Beziehung S₁ ≥ S₂ erfüllt.
Magnetischer Toner nach Anspruch 1, worin die reduzierte Löslichkeit S₃ des Elements α bei einer Eisenlöslichkeit von 20% bis 80% innerhalb eines Bereichs von 10% bis weniger als 25% liegt, wobei die reduzierte Löslichkeit S₃ der Löslichkeit pro 20% der Eisenlöslichkeit des Elements α entspricht.
Magnetischer Toner nach Anspruch 3, worin die Löslichkeit S₁, die Löslichkeit S₂ und die Löslichkeit S₃ die Beziehungen S₁ > S₂, S₁ ≥ S₃ und S₃ ≥ S₂ erfüllen.
Magnetischer Toner nach Anspruch 1, worin das magnetische Material 0,15% bis 3,00 Gew.-% des Elements α, die Löslichkeit S₁ 15% oder mehr und weniger als 42% ist und die Löslichkeit S₂ 5% oder mehr und weniger als 25% ist.
Magnetischer Toner nach Anspruch 1, worin das magnetische Material 0,20% bis 2,50 Gew.-% des Elements α enthält, die Löslichkeit S₁ 20% oder mehr und weniger als 40% beträgt und die Löslichkeit S₂ 10% oder mehr und weniger als 20% beträgt.
Magnetischer Toner nach Anspruch 1, worin das magnetische Material einen zahlenmittleren Teilchendurchmesser von 0,05 bis 0,50 μm aufweist.
Magnetischer Toner nach Anspruch 1, worin der magnetische Toner einen gewichtsmittleren Teilchendurchmesser von 3,0 bis 9,0 μm aufweist.
Magnetischer Toner nach Anspruch 1, worin das magnetische Material in einer Menge von 20 bis 200 Gew.-Teilen auf 100 Gew.-Teile des Bindemittelharzes enthalten ist.
Magnetischer Toner nach Anspruch 1, worin das magnetische Material in einer Menge von 40 bis 150 Gew.-Teilen auf 100 Gew.-Teilen des Bindemittelharzes enthalten ist.
Magnetischer Toner nach Anspruch 1, worin das magnetische Material in einer Menge von 50 bis 120 Gew.-Teilen auf 100 Gew.-Teile des Bindemittelharzes enthalten ist.
Magnetischer Toner nach Anspruch 1, der positive Ladungseigenschaften besitzt.
Magnetischer Toner nach Anspruch 1, worin das magnetische Material (i) 60 Zahlen-% oder mehr eines Typs eines multinuklearen magnetischen Eisenoxidteilchens auf der Basis von magnetischen Eisenoxidteilchen oder (ii) mindestens 50 Zahlen-%, bezogen auf die magnetischen Eisenoxidteilchen eines Typs von multinuklearen magnetischen Eisenoxidteilchens und 60 Zahlen-% oder mehr insgesamt, bezogen auf die magnetischen Eisenoxidteilchen, einer Kombination eines Typs eines multinuklearen magnetischen Eisenoxidteilchens und mindestens eines Typs eines magnetischen Eisenoxidteilchens, das aus der Gruppe gewählt ist, die aus polyedrischen magnetischen Eisenoxidteilchen mit Flächen an Gratlinienbereichen des Hexaeders und poly edrischen magnetischen Eisenoxidteilchen mit Flächen an Gratlinienbereichen des Octaeders besteht, enthält.
Bildherstellungsverfahren, das eine Stufe, in der ein elektrostatisches Bild auf einem latenten Bildträger gebildet wird und eine Stufe, in der das elektrostatische Bild mit einem magnetischen Toner zur Bildung eines magnetischen Tonerbildes entwickelt wird, umfasst; worin der magnetische Toner ein magnetisches Tonerteilchen, das mindestens ein Bindemittelharz und ein magnetisches Material enthält, umfasst; worin das magnetische Material ein magnetisches Eisenoxid, das 0,10% bis 4,00%, bezogen auf das Gewicht, eines Elements α, das aus der Gruppe gewählt ist, die aus Si, Al, P, Mg, Ti, V, Cr, Mn, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, Ge, Zr, Sn und Pb besteht, enthält, umfasst; die Löslichkeit S₁ des Elements α in dem magnetischen Material bei einer Eisenlöslichkeit von 0% bis 20% in einem Bereich von 10% bis weniger als 44% liegt, die Löslichkeit S₂ des Elements α in dem magnetischen Material bei einer Eisenlöslichkeit von 80% bis 100% in einem Bereich von 5% bis weniger als 30% liegt und das magnetische Material (i) 60 Zahlen-% oder mehr eines Typs eines multinuklearen magnetischen Eisenoxidteilchens auf der Basis von magnetischen Eisenoxidteilchen oder (ii) 60 Zahlen-% oder mehr insgesamt, bezogen auf die magnetischen Eisenoxidteilchen, einer Kombination eines Typs eines multinuklearen magnetischen Eisenoxidteilchens und mindestens eines Typs eines magnetischen Eisenoxidteilchens, das aus der Gruppe gewählt ist, die aus polyedrischen magnetischen Eisenoxidteilchen mit Flächen an Gratlinienbereichen des Hexaeders und aus polyedrischen magnetischen Eisenoxidteilchen mit Flächen an Gratlinienbereichen des Octaeders besteht, enthält.
Bildherstellungsverfahren nach Anspruch 14, worin der magnetische Toner positive Ladungseigenschaften besitzt.
Bildherstellungsverfahren nach Anspruch 14, worin der latente Bildträger eine amorphe lichtempfindliche Siliciumtrommel ist.
Bildherstellungsverfahren nach Anspruch 16, worin die amorphe lichtempfindliche Siliciumtrommel zur Bildung eines elektrostatischen Bildes positiv geladen wird und dann das elektrostatische Bild mit einem positiv ladenden magnetischen Toner umkehrentwickelt wird.
Bildherstellungsverfahren nach Anspruch 14, worin die Löslichkeit S₁ und die Löslichkeit S₂ die Beziehung S₁ ≥ S₂ erfüllen.
Bildherstellungsverfahren nach Anspruch 14, worin die reduzierte Löslichkeit S₃ des Elements α bei einer Eisenlöslichkeit von 20% bis 80% innerhalb eines Bereichs von 10% bis weniger als 25% liegt, wobei die reduzierte Löslichkeit S₃ der Löslichkeit pro 20% der Eisenlöslichkeit des Elements α entspricht.
Bildherstellungsverfahren nach Anspruch 14, worin die Löslichkeit S₁, die Löslichkeit S₂ und die Löslichkeit S₃ die Beziehungen S₁ > S₂, S₁ ≥ S₃ und S₃ ≥ S₂ erfüllen.
Bildherstellungsverfahren nach Anspruch 14, worin das magnetische Material 0,15% bis 3,00 Gew.-% des Elements α enthält, die Löslichkeit S₁ 15% oder mehr und weniger als 42% beträgt und die Löslichkeit S₂ 5% oder mehr und weniger als 25% beträgt.
Bildherstellungsverfahren nach Anspruch 14, worin das magnetische Material 0,20% bis 2,50 Gew.-% des Elements α enthält, die Löslichkeit S₁ 20% oder mehr und weniger als 40% beträgt, und die Löslichkeit S₂ 10% oder mehr und weniger als 20% beträgt.
Bildherstellungsverfahren nach Anspruch 14, worin das magnetische Material einen zahlenmittleren Teilchendurchmesser von 0,05 bis 0,50 μm aufweist.
Bildherstellungsverfahren nach Anspruch 14, worin der magnetische Toner einen gewichtsmittleren Teilchendurchmesser von 3,0 bis 9,0 μm aufweist.
Bildherstellungsverfahren nach Anspruch 14, worin das magnetische Material in einer Menge von 20 bis 200 Gew-Teilen auf 100 Gew.-Teile des Bindemittelharzes enthalten ist.
Bildherstellungsverfahren nach Anspruch 14, worin das magnetische Material in einer Menge von 40 bis 150 Gew-Teilen auf 100 Gew.-Teile des Bindemittelharzes enthalten ist.
Bildherstellungsverfahren nach Anspruch 14, worin das magnetische Material in einer Menge von 50 bis 120 Gew-Teilen auf 100 Teile des Bindemittelharzes enthalten ist.
Bildherstellungsverfahren nach Anspruch 14, worin das magnetische Material (i) 60 Zahlen-% oder mehr eines Typs eines multinuklearen magnetischen Eisenoxidteilchens, bezogen auf die magnetischen Eisenoxidteilchen, oder (ii) mindestens 50 Zahlen-%, bezogen auf die magnetischen Eisenoxidteichen eines Typs von multinuklearen magnetischen Eisenoxidteilchen und 60 Zahlen-% oder mehr insgesamt, bezogen auf die magnetischen Eisenoxidteilchen, einer Kombination eines Typs eines multinuklearen magnetischen Eisenoxidteilchens und mindestens eines Typs eines magnetischen Eisenoxidteilchens, das aus der Gruppe gewählt ist, die aus polyedrischen magnetischen Eisenoxidteilchen mit Flächen an Gratlinienbereichen des Hexaeders und polyedrischen magnetischen Eisenoxidteilchen mit Flächen an Gratlinienbereichen des Octaeders besteht, enthält.