DE69834458T2

DE69834458T2 - Toner zur Entwicklung elektrostatischer Bilder und Bildherstellungsverfahren

Info

Publication number: DE69834458T2
Application number: DE69834458T
Authority: DE
Inventors: Manabu Ohta-ku Ohno; Tsutomu Ohta-ku Kukimoto; Satoshi Ohta-ku Yoshida; Yasukazu Ohta-ku Ayaki; Satoshi Ohta-ku Handa; Akira Ohta-ku Hashimoto; Keiji Ohta-ku Kohmoto; Tsuyoshi Ohta-ku Takiguchi
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-08-29
Filing date: 1998-08-28
Publication date: 2006-11-09
Anticipated expiration: 2018-08-29
Also published as: US5998080A; DE69834458D1; EP0899617B1; EP0899617A1; JP3825922B2; JPH11133657A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Toner zur Entwicklung eines elektrostatischen Bildes in einem Bilderzeugungsverfahren, wie Elektrofotografie und elektrostatisches Drucken und auf ein Bilderzeugungsverfahren unter Verwendung des Toners. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf einen Toner zur Entwicklung eines elektrostatischen Bildes, geeignet zur Fixierung eines entwickelten Bildes durch Erhitzen und Druck auf ein Transfermedium und auf ein Bilderzeugungsverfahren unter Verwendung des Toners.
Verwandter Stand der Technik
Viele elektrofotografische Verfahren sind bekannt, z.B. wie in US-Patent Nr. 2,297,691 und in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 42-23910 und 43-24748 offenbart. Allgemein wird in dem elektrofotografischen Verfahren ein elektrostatisches Bild mit einem zweckmäßigen Verfahren auf einem fotoempfindlichen Teil gebildet, welches ein fotoleitfähiges Material enthält, das elektrostatische Bild wird mit einem Toner entwickelt, das Tonerbild wird auf ein Transfermedium, wie ein Blatt Papier, übertragen und das übertragene Tonerbild wird mit einem geeigneten Verfahren wie Erhitzen, Druck, Heißpressen und Lösungsmitteldampfbehandlung fixiert, um eine Kopie oder einen Druck zu erhalten. In dem elektrostatischen Verfahren wird der auf dem fotoempfindlichen Teil verbleibende, nicht übertragene To ner mit einem zweckmäßigen Verfahren gereinigt und die vorstehenden Schritte werden wiederholt.
In einem typischen Vollfarb- oder Vielfarb-Bilderzeugungssystem wird die Farbbilderzeugung wie folgt durchgeführt. Eine fotoempfindliche Trommel oder ein fotoempfindlicher Gurt wird gleichmäßig elektrisch aufgeladen. Die aufgeladene Trommel oder der aufgeladene Gurt wird Bild für Bild einem für ein Farbbildsignal modulierten Laserlicht ausgesetzt, z.B. einem Magentafarbbildsignal, um ein elektrostatisches Bild auf der fotoempfindlichen Trommel oder dem fotoempfindlichen Gurt zu bilden. Das elektrostatische Bild auf der fotoempfindlichen Trommel oder dem fotoempfindlichen Gurt wird mit einer Magenta-Entwicklungsvorrichtung unter Bildung eines Magentatonerbildes entwickelt. Das Magentatonerbild wird auf ein intermediäres Transferteil übertragen. Auf gleiche Weise wird die Entwicklung und die Übertragung eines Bildes einer zweiten Farbe, einer dritten Farbe und einer vierten Farbe durchgeführt. Das überlagerte Vierfarb-Tonerbild wird von dem intermediären Transferteil auf ein Transfermedium übertragen. Das Vierfarb-Tonerbild wird auf dem Aufzeichnungsteil durch eine Heißpress-Fixiereinrichtung unter Bildung eines Vollfarb- oder Vielfarbbildes fixiert.
Bei einer weiteren Vollfarb- oder Vielfarb-Bilderzeugung unter Verwendung von vier fotoempfindlichen Trommeln und einem Transfergurt wird die Farbbilderzeugung wie folgt durchgeführt. Ein erstes Farbtonerbild wird auf einer ersten fotoempfindlichen Trommel gebildet, ein zweites Farbtonerbild wird auf einer zweiten fotoempfindlichen Trommel gebildet, ein drittes Farbtonerbild wird auf einer dritten fotoempfindlichen Trommel gebildet und ein viertes Farbtonerbild wird auf einer vierten fotoempfindlichen Trommel gebildet. Unter Bewegung eines Transfermediums auf einem Transfergurt werden das erste bis vierte Farbtonerbild auf der ersten bis vierten fotoempfindlichen Trommel nacheinander auf das Transfermedium übertragen. Die übertragenen ersten bis vierten Farbtonerbilder werden auf dem Transfermedium durch eine Heißpress-Fixiereinrichtung unter Bildung eines Vollfarb- oder Vielfarbbildes fixiert.
Bei einer weiteren Vollfarb- oder Vielfarb-Bilderzeugung unter Verwendung einer fotoempfindlichen Trommel (oder fotoempfindlichen Trommel) und einer Transfertrommel zum Halten eines Transfermediums wird die Farbbilderzeugung wie folgt durchgeführt. Ein erstes Farbtonerbild wird auf einer fotoempfindlichen Trommel gebildet. Das erste Farbtonerbild wird von der fotoempfindlichen Trommel auf ein Transfermedium übertragen, das auf einer Transfertrommel gehalten wird. Auf gleiche Weise werden zweite bis vierte Tonerbilder nacheinander auf das Transfermedium auf der Transfertrommel übertragen. Das Transfermedium mit den ersten bis vierten Farbtonerbildern wird von der Transfertrommel getrennt und einer Heißpress-Fixiereinrichtung zugeführt, um die Bilder unter Bildung eines Vollfarb- oder Vielfarbbildes zu fixieren.
Bei der Vollfarb- oder Vielfarb-Bilderzeugung, bei der mehrfache Farbtonerbilder übereinandergelagert werden und durch Wärme und Druck fixiert werden, kann leicht ein Niedertemperatur-Offset oder Hochtemperatur-Offset verursacht werden, verglichen mit der Einfarb-Bilderzeugung.
JP-A-59 137597 offenbart einen Toner, enthaltend ein Harz, eine bestimmte Verbindung (a), die z.B. Glycerin-tri-1,2-hydroxystearat sein kann und ein Ladungskontrollmittel. Das letztere Ladungskontrollmittel ist beispielsweise Kristallviolett.
US-Patent Nr. 4,514,487 beschreibt die Herstellung von Tonerteilchen aus einem Styrol/Methacrylatharz, gebildet durch Polymerisation. Als Farbmittel wird Ruß zugegeben und eine Polyethylenverbindung ist ein weiteres Additiv.
In der EP-A-0 072 176 ist ein Toner offenbart, der ein Polymer umfasst und der ferner ein Freisetzungsmittel enthalten kann. Ferner ist das Freisetzungsmittel beispielsweise ein Fettsäureglycerid, für das Glycerinstearat als spezielles Beispiel angegeben ist.
EP-A-0 317 969 betrifft ein Herstellungsverfahren für einen flüssigen elektrostatischen Entwickler, wobei ein thermoplastisches Harz verwendet wird, das zur Dispersion von Tonerteilchen führt. Ein Wachs und gegebenenfalls ein Farbmittel werden der Dispersion zugegeben.
Zur Verleihung von hoher Fixierfähigkeit und hoher Offset-Beständigkeit für den Toner selbst sind Verfahren offenbart, bei denen ein niedermolekulares Wachs, wie Polyolefinwachs, in den teilchenförmigen Toner eingearbeitet wird: z.B. in den japanischen Patentpublikationen Nr. 52-3304, 52-3305 und 57-52574; den japanischen Patentoffenlegungsschriften Nr. 58-215659, 60-317366, 60-252361, 62-14166, 1-109359, 2-79860 und 3-50559.
Ein Toner, der ein Wachs vom Montan-Typ, ein Mineralwachs enthält, ist als Wachskomponente offenbart, die eine relativ hohe Fixierfähigkeit verleiht. Als Wachs vom Montan-Typ ist die Verwendung eines Wachses der nachstehenden Formel:
(in der R eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 28 bis 32 Kohlenstoffatomen und n eine ganze Zahl ist) mit einem Molekulargewicht von etwa 800 in den japanischen Patentoffenlegungsschriften Nr. 1-185660 und 1-238672 offenbart. Jedoch besitzt dieses Wachs vom Montan-Typ, das eine geradkettige Molekularstruktur besitzt, einen hohen Plastifiziereffekt und erweicht den Toner unter Verschlechterung der Hochtemperatur-Offsetbeständigkeit, obwohl die Niedertemperatur-Fixierung in gewissem Maße verbessert werden kann. Der plastifizierte Toner verursacht leicht Nachteile bei den Entwicklungseigenschaften, der Haltbarkeit und der Antiblockiereigenschaft.
Ein Toner, der eine teilweise veresterte Polyglycerinverbindung enthält, ist in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 4-184350 offenbart. Das Polyglycerin ist z.B. dargestellt durch die nachstehende Formel:
(in der n eine ganze Zahl von 1 oder mehr ist). Das teilweise veresterte Polyglycerin ist ein Ester von Polyglycerin mit verbleibenden freien OH-Gruppen, und enthält im Wesentlichen nicht vollständig verestertes Polyglycerin ohne freie OH-Gruppen. Die teilweise veresterte Polyglycerinverbindung verringert leicht die triboelektrischen Aufladeeigenschaften und verringert die Auflösung, obwohl sie eine höhere Affinität gegenüber Papierblättern aufgrund der verbleibenden OH-Gruppen besitzt. Wenn Tonerteilchen direkt aus einer polymerisierbaren Monomerzusammensetzung in einem wässrigen Medium gebildet werden, verlangsamen ferner die verbleibenden OH-Gruppen des in der Monomerzusammensetzung enthaltenen teilweise veresterten Polyglycerins die Teilchenbildung in dem wässrigen Medium und verbreitern die Teilchengrößenverteilung der gebildeten Tonerteilchen.
Die Bildung von Tonerteilchen durch Suspensionspolymerisation ist in der japanischen Patentveröffentlichung 36-10231 offenbart. Bei diesem Suspensionsverfahren wird eine polymerisierbare Monomerzusammensetzung hergestellt durch Lösen oder gleichmäßiges Dispergieren eines polymerisierbaren Monomers und eines Färbemittels (und notwendigerweise eines Polymerisationsinitiators, Vernetzungsmittels, Ladungskontrollmittels, Wachs und weiterer Additive); die polymerisierbare Monomerzusammensetzung wird als Teilchen in einem wässrigen Medium, das einen Dispersionsstabilisator enthält, mittels eines zweckmäßigen Rührers dispergiert und die dispergierte Monomerzusammensetzung lässt man unter Bildung von Tonerteilchen polymerisieren.
Bei der Suspensionspolymerisation werden flüssige Tröpfchen einer polymerisierbaren Monomerzusammensetzung in einem hochpolaren Dispersionsmedium, wie Wasser, gebildet, so dass die polaren Gruppen in der polymerisierten Monomerzusammensetzung sich leicht im Oberflächenschichtbereich des Teilchens an der Grenzfläche lokalisieren und die nicht polaren Komponenten leicht im Inneren des Teilchens lokalisieren, was eine Kern/Schale-Struktur ergibt.
Der direkt durch Polymerisation gebildete teilchenförmige Toner schließt die Wachskomponente als Freisetzungsmittel im Inneren ein. Daher kann der Toner gleichzeitig der Niedertemperatur-Fixierfähigkeit und Antiblockiereigenschaft sowie der Hochtemperatur-Offsetbeständigkeit genügen, welche inhärent inkompatibel sind und kann Hochtemperatur-Offset ohne Aufbringen eines Freisetzungsmittels, wie ein Öl, auf die Fixierwalzen vermeiden. Zu diesem Zweck ist das Esterwachs vielversprechend, das bevorzugte Tonerteilchen bilden kann, selbst wenn Tonerteilchen durch ein Polymerisationsverfahren hergestellt werden.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist ein Ziel der Erfindung, einen elektrostatischen Bildentwicklungstoner bereitzustellen, der die vorstehenden Probleme nicht verursacht.
Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, einen elektrostatischen Bildentwicklungstoner bereitzustellen, der herausragende Niedertemperatur-Fixierfähigkeit und Hochtemperatur-Offsetbeständigkeit besitzt.
Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, einen elektrostatischen Bildentwicklungstoner bereitzustellen, der für die Heißpressfixierung geeignet ist und ausreichende Fixierfähigkeit besitzt, selbst bei einem geringen Fixierdruck ohne Druckabhängigkeit.
Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, einen elektrostatischen Bildentwicklungstoner bereitzustellen, der den Träger, die Entwicklungshülse, die Auftragklinge, den elektrostatischen Bildhalter, das intermediäre Transferteil und dergleichen weniger verunreinigt.
Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, einen elektrostatischen Bildentwicklungstoner bereitzustellen, der herausragende Antiblockiereigenschaften aufweist.
Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, einen elektrostatischen Bildentwicklungstoner zur Bildung von Vollfarbbildern, Vielfarbbildern oder Einfarbbildern bereitzustellen, wobei der Toner herausragende Niedertemperatur-Fixierfähigkeit und herausragende Hochtemperatur-Offsetbeständigkeit aufweist und geeignet ist.
Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, einen elektrostatischen Bildentwicklungstoner bereitzustellen, der weniger Schleier verursacht und keine freien Bereiche des Bildes erzeugt und hervorragende Auflösung und Punktreproduzierbarkeit von digitalen latenten Bildern besitzt.
Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, einen elektrostatischen Bildentwicklungstoner bereitzustellen, der chromatische Farbbilder mit ausreichender Lichtdurchlässigkeit bilden kann.
Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, einen elektrostatischen Bildentwicklungstoner bereitzustellen, der Tonerbilder und fixierte Bilder mit hoher Qualität bei verschiedenen Bedingungen bilden kann.
Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, ein Verfahren zur Bildung eines Bildes mit dem vorstehenden Toner bereitzustellen.
Der elektrostatische Bildentwicklungstoner der Erfindung umfasst Tonerteilchen, die wenigstens ein Bindeharz, ein Färbemittel und ein Wachs enthalten, wobei das Wachs einen Hydroxylwert im Bereich von 0 bis 10 mg KOH/g besitzt und eine Esterverbindung enthält, dargestellt durch die Formel (A), (B), (C) oder (D) oder eine Mischung von diesen mit einem Gehalt im Bereich von 50 bis 100%, bezogen auf das Gewicht des Wachses:
in der R₁, R₂ und R₃ unabhängig voneinander eine organische Gruppe mit 9 bis 39 Kohlenstoffatomen sind;
in der R₄, R₅, R₆ und R₇ unabhängig voneinander eine organische Gruppe mit 9 bis 39 Kohlenstoffatomen sind;
in der R₈, R₉, R₁₀ und R₁₁ unabhängig voneinander eine organische Gruppe mit 9 bis 39 Kohlenstoffatomen sind;
in der R₁₂, R₁₃, R₁₄ und R₁₅ unabhängig voneinander eine organische Gruppe mit 9 bis 39 Kohlenstoffatomen sind und wobei der Toner einen gewichtsgemittelten Teilchendurchmesser im Bereich von 3 bis 10 μm und einen Variationskoeffizienten der Zahlenverteilung von weniger als 35 besitzt.
Das Bilderzeugungsverfahren der Erfindung umfasst die elektrische Aufladung eines elektrostatischen Bildhalters mit einer Aufladungseinrichtung, an die eine Spannung angelegt wird, Bilden eines elektrostatischen Bildes durch Lichtbestrahlung auf dem aufgeladenen elektrostatischen Bildhalter, Entwicklung des elektrostatischen Bildes mit einem Toner in der Entwicklungseinrichtung unter Bildung eines Tonerbilds auf dem elektrostatischen Bildhalter, Übertragung des Tonerbildes auf dem elektrostatischen Bildhalter über ein intermediäres Transferteil oder direkt auf ein Transfermedium und Fixieren des Tonerbildes durch eine Heißpress-Fixiereinrichtung;
wobei der Toner Tonerteilchen umfasst, die wenigstens ein Bindeharz, ein Färbemittel und ein Wachs enthalten, wobei das Wachs einen Hydroxylwert im Bereich von 0 bis 10 mg KOH/g besitzt und eine Esterverbindung enthält, dargestellt durch die Formel (A), (B), (C) oder (D) oder eine Mischung von diesem mit einem Gehalt im Bereich von 50 bis 100 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Wachses:
in der R₁, R₂ und R₃ unabhängig voneinander eine organische Gruppe mit 9 bis 39 Kohlenstoffatomen sind;
in der R₄, R₅, R₆ und R₇ unabhängig voneinander eine organische Gruppe mit 9 bis 39 Kohlenstoffatomen sind;
in der R₈, R₉, R₁₀ und R₁₁ unabhängig voneinander eine organische Gruppe mit 9 bis 39 Kohlenstoffatomen sind;
in der R₁₂, R₁₃, R₁₄ und R₁₅ unabhängig voneinander eine organische Gruppe mit 9 bis 39 Kohlenstoffatomen sind, und wobei der Toner einen gewichtsgemittelten Teilchendurchmesser im Bereich von 3 bis 10 μm und einen Variationskoeffizienten der Zahlenverteilung von weniger als 35 besitzt.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 erläutert schematisch eine Bilderzeugungsvorrichtung für die Vollfarb-, Vielfarb- oder Einfarb-Bilderzeugung, die zur Durchführung der vorliegenden Erfindung geeignet ist.
2 ist eine vergrößerte Schnittansicht eines Hauptbereichs der Entwicklungsvorrichtung für das Zweikomponenten-Entwicklungsmittel, das in den Beispielen der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
3 ist eine vergrößerte Schnittansicht eines Hauptbereichs der Entwicklungsvorrichtung für das Einkomponenten-Entwicklungsmittel, das in den Beispielen der Erfindung verwendet wird.
4 ist eine schematische Zeichnung eines Hauptbereichs einer Bilderzeugungsvorrichtung, bei der ein verbleibender, nicht übertragener Toner, wiederverwendet wird.
5 ist eine perspektivische Explosionsansicht des Hauptbereichs einer Fixiervorrichtung.
6 ist eine vergrößerte Schnittansicht, die einen Zustand eines Films in der Fixiervorrichtung im nicht betriebenen Zustand zeigt.
7 ist eine schematische Zeichnung zur Erklärung eines Bilderzeugungsverfahrens durch die Einkomponenten-Kontaktentwicklung.
8 ist eine schematische Zeichnung zur Erklärung einer Entwicklungsvorrichtungseinheit zur Durchführung eines Einkomponenten-Kontaktentwicklungsverfahrens.
9 ist eine schematische Zeichnung zur Erklärung eines Bilderzeugungsver fahrens gemäß der Erfindung zur Bildung eines Vollfarb-, Vielfarb- oder Einfarbbildes.
10 ist eine schematische Zeichnung zur Erklärung eines Bilderzeugungsverfahrens gemäß der Erfindung zur Bildung eines Vollfarb-, Vielfarb- oder Einfarbbildes.
11A und 11B sind schematische Schnittansichten eines Tonerteilchens, das eine Wachskomponente einschließt.
12 ist eine Zeichnung zur Erklärung eines isolierten Punktmusters zur Überprüfung der Toner-Entwicklungseigenschaften.
13A und 13B sind schematische Zeichnungen, die die Streuung in einem Bild eines chinesischem Zeichens zeigt.
14A und 14B sind schematische Zeichnungen, die den Zustand von weißen Punkten (nicht transferierten Punkten) in einem Bild eines Zeichens zeigt.
15A, 15B und 15C zeigen ein Buchsen-Geisterbild.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Der Toner der Erfindung enthält ein Wachs in Tonerteilchen, wobei das Wachs einen Hydroxylwert im Bereich von 0 bis 10 mg KOH/g besitzt und eine Esterverbindung enthält, dar gestellt durch die Formel (A), (B), (C) oder (D) oder eine Mischung von diesen mit einem Gehalt im Bereich von 50 bis 100 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Wachses:
in der R₁, R₂ und R₃ unabhängig voneinander eine organische Gruppe mit 9 bis 39 Kohlenstoffatomen sind;
in der R₄, R₅, R₆ und R₇ unabhängig voneinander eine organische Gruppe mit 9 bis 39 Kohlenstoffatomen sind;
in der R₈, R₉, R₁₀ und R₁₁ unabhängig voneinander eine organische Gruppe mit 9 bis 39 Kohlenstoffatomen sind;
in der R₁₂, R₁₃, R₁₄ und R₁₅ unabhängig voneinander eine organische Gruppe mit 9 bis 39 Kohlenstoffatomen sind, und wobei der Toner einen gewichtsgemittelten Teilchendurchmesser im Bereich von 3 bis 10 μm und einen Variationskoeffizienten der Zahlenverteilung von weniger als 35 besitzt.
Die Esterverbindung (A) kann hergestellt werden durch Umsetzen von Glycerin
mit einer Säurekomponente oder einer Säurehalogenidkomponente. Esterverbindung (A) enthält keine aus der Glycerinquelle stammende OH-Gruppe.
Die Esterverbindung (B), (C) oder (D) kann erhalten werden durch Umsetzen des Diglycerins, dargestellt durch Formel (b), (c) oder (d) als Alkoholkomponente:
mit einer Säurekomponente oder einer Säurehalogenidkomponente. Die Esterverbindung (B), (C) und (D) besitzt keine aus der Diglycerinquelle stammende OH-Gruppe. Aus den Esterverbindungen (B), (C) und (D) ist die Esterverbindung (B) hinsichtlich der Stabilität der Esterverbindung bevorzugt.
Die Esterverbindung (A), (B), (C) oder (D) oder eine Mischung von diesen ist in dem Wachs mit einem Gehalt von vorzugsweise 60 bis 100 Gew.-%, insbesondere bevorzugt von 70 bis 100 Gew.-%, weiter bevorzugt von 80 bis 100 Gew.-%, weiter bevorzugt von 90 bis 100 Gew.-% zur Verbesserung der Niedertemperatur-Fixierfähigkeit, der Hochtemperatur-Offsetbeständigkeit, der Umweltstabilität und Antiblockiereigenschaft eines Toners enthalten.
Die Gruppen R₁ bis R₁₅ sind vorzugsweise eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 9 bis 39 Kohlenstoffatomen, weiter bevorzugt eine Alkylgruppe von 9 bis 39 Kohlenstoffatomen oder eine Alkenylgruppe von 9 bis 39 Kohlenstoffatomen, weiter bevorzugt eine geradkettige Alkylgruppe mit 13 bis 29 Kohlenstoffatomen (weiter bevorzugt von 15 bis 25 Kohlenstoffatomen).
Die Gruppen R₁ bis R₁₅ mit 19 bis 39 Kohlenstoffatomen verleihen den Tonerteilchen eine geeignete Festigkeit und verbessern in großem Maße die Entwicklungsfähigkeit des Toners und die Kompatibilität des Toners mit der Bilderzeugungsvorrichtung. Eine derartige verzweigte Wachskomponente verbessert die Dispersion von anderen konstituierenden Komponenten des Toners und verbessert sowohl die Entwicklungsfähigkeit als auch die Transferfähigkeit in synergistischem Maße.
Die Kohlenstoffzahl kann durch Instrumentalanalyse, wie Massenspektroskopie, wie GC-MS oder FD-MS und ¹³C-NMR gemessen werden. Falls nötig, wird das Wachs vor der Instrumentalanalyse der Kohlenstoffzahl der Säurekomponente mit einem Autoklavier-Verfahren einem Enzymverfahren oder einem Twitchell-Verfahren hydrolysiert.
Das Wachs besitzt einen Hydroxylwert (OH-Wert) im Bereich von 0 bis 10 mgKOH/g, vorzugsweise von 0,1 bis 5,0 mgKOH/g.
Das Wachs bildet vorzugsweise einen Säurewert im Bereich von 0 bis 10 mgKOH/g, insbesondere bevorzugt von 0 bis 5,0 mgKOH/g.
Die teilweise veresterte Verbindung von Glycerin oder Diglycerin, die in dem Wachs vorliegt, erhöht den Hydroxylwert des Wachses, da die teilweise veresterte Verbindung freie OH-Gruppen besitzt. Ein höherer Gehalt des teilweise veresterten Glycerins oder Diglycerins in dem Wachs unter Erhalt eines Hyroxylwerts von mehr als 10 mgKOH/g verringert die Umweltstabilität des Toners, plastifiziert den Toner in übermäßiger Weise und verursacht die Verunreinigung des Trägers oder der Entwicklungsbuchse und beeinträchtigt die Antiblockiereigenschaft.
Unumgesetzte Carbonsäure, die in dem Wachs vorliegt, erhöht den Säurewert des Wachses. Ein höherer Gehalt an freier Carbonsäure in dem Wachs unter Erhalt eines Säurewerts des Wachses von mehr als 10 mgKOH/g verringert die triboelektrische Aufladungsfähigkeit, die Fluidität des Toners bei hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit, die Auflösungsfähigkeit und die Reproduzierfähigkeit von Punktbildern.
Der Hydroxylwert des Wachses wird im Bereich vorzugsweise von 0,1 bis 5,0 mgKOH/g gesteuert und der Säurewert des Wachses wird in dem Bereich vorzugsweise von 0 bis 5,0 mgKOH/g gesteuert, indem die Menge des verbleibenden, teilweise veresterten Glycerins oder Diglycerins gesteuert wird und indem die Menge der verbleibenden freien Carbonsäure verringert wird.
Der Hydroxylwert des Wachses wird gemäß dem Nachstehenden gemessen. Das Wachs der Messprobe wird genau in einem volumetrischen 100 ml Kolben gewogen. Dazu werden 50 ml Xylol zugegeben und das Wachs wird bei 120°C in einem Ölbad gelöst. Getrennt davon werden 50 ml Xylol in einen weiteren volumetrischen Kolben gegeben und auf gleiche Weise als Blindprobe behandelt.
Nach Lösen des Wachses werden 5 ml eines gemischten Lösungsmittels aus Essigsäureanhydrid/Pyridin (1/4) hinzugegeben. Die Mischung wird 3 Stunden lang oder mehr erhitzt. Dann wird die Temperatur des Ölbads auf 80°C gesteuert. Eine geringe Menge von destilliertem Wasser wird zugegeben. Die Mischung wird bei dieser Temperatur 2 Stunden lang gehalten. Der Kolben wird abgekühlt und die Wand des Kolbens wird mit einer geringen Menge eines organischen Lösungsmittels gewaschen. Die Mischung wird potenziometrisch mit 0,5 N KOH/Methanol-Titriermittel unter Verwendung eines Phenolphthaleinindikators titriert. Der OH-Wert wird gemäß der nachstehenden Gleichung berechnet: Hydroxylwert = 28,05 × f × (Tb – Ts)/S + Awobei S die Menge der Probe (g) ist, T₂ das Titriervolumen der Probe (ml) ist, T_b das Titriermittel für die Blindprobe (ml) ist, f der Faktor des Titriermittels ist und A der Säurewert der Probe ist.
Der Säurewert (A) der Messprobe wird gemäß JIS K1557-1970 erhalten. Speziell wird eine gewogene Probe in einem gemischten Lösungsmittel gelöst, dann wird Wasser zugegeben und die Lösung wird potenziometrisch mit 0,1 N NaOH unter Verwendung einer Glaselektrode titriert, um den Säurewert zu erhalten.
Das Verfahren zur Herstellung von Esterverbindung (A), (B), (C) oder (D) beinhaltet die Synthese durch Oxidationsreaktion, Synthese aus einer höheren Fettsäure oder dessen Derivat und Synthese durch Einführung von Estergruppen als solche durch Michael-Addition. Insbesondere bevorzugte Verfahren für die Esterverbindungen sind die Dehydrierungs-Kondensationsreaktion einer höheren Fettsäure mit Glycerin und/oder Diglycerin (Reaktionsformel 1) und die Reaktion eines höheren Fettsäurehalogenids mit Glycerin und/oder Diglycerin (Reaktionsformel 2) in Bezug auf geringere Einschränkung und leichte Reaktion. nR_a-COOH + R_b(OH)_n ≡ R_b(OCO-R_a)_n + nH₂O (1) nR_a-COCl + R_b(OH)_n ≡ R_b(OCO-R_a)_n + nHCl (2)
Um das vorstehende Veresterungsgleichgewicht zum Produkt zu verschieben, wird die vorstehende Reaktion (1) mit einem großen Überschuss der Alkoholkomponente durchgeführt oder in einem aromatischen organischen Lösungsmittel, das ein Azeotrop mit Wasser bilden kann, unter Verwendung eines Dean-Stark-Wasserseparators. Die vorstehende Estersynthesereaktion (2) aus dem Säurehalogenid kann durch Zugabe einer Base als Akzeptor für die Säure des Nebenprodukts in einem aromatischen organischen Lösungsmittel durchgeführt werden.
In jedem Herstellungsverfahren wird der Hydroxylwert des Wachses im Bereich von 0 bis 10 mgKOH/g eingestellt.
In das Wachs kann ein Antioxidationsmittel in einer solchen Menge eingearbeitet werden, dass die Aufladbarkeit des Toners nicht beeinträchtigt wird.
Das Wachs liegt vorzugsweise in festem Zustand bei Raumtemperatur (25°C) vor und besitzt einen endothermen Hauptpeak im Temperaturbereich vorzugsweise von 30 bis 120°C, weiter vorzugsweise von 50 bis 100°C, weiter vorzugsweise von 55 bis 80°C in einer endothermen DSC-Kurve, erhalten durch eine Differenzialthermoanalyse-Vorrichtung, hinsichtlich der Verbesserung der Niedertemperatur-Fixierfähigkeit, Hochtemperatur-Offset-Beständigkeit und Antiblockiereigenschaft.
Die endotherme DSC-Kurve wird erhalten durch Verwendung eines Differenzialabtastkalorimeters (DSC-Messvorrichtung, z.B. DSC-7, hergestellt von Perkin Elmer Co.) gemäß ASTM D3418-82. Die Probe wird in einer Menge im Bereich von 2 bis 10 mg genau abgewogen. Die gewogene Probe wird in einen Aluminiumtiegel gegeben. Ein weiterer leerer Aluminiumtiegel wird als Referenztiegel verwendet. Die Messung wird bei Normaltemperatur und Normalfeuchtigkeit bei einem Messtemperaturbereich von 30 bis 160°C mit einer Temperatursteigerungsrate von 10°C/min durchgeführt.
Das Wachs ist vorzugsweise enthalten in einer Menge im Bereich vorzugsweise von 1 bis 30 Gew.-Teilen, insbesondere bevorzugt von 2 bis 25 Gew.-Teilen, bezogen auf 100 Gew.-Teile des Bindeharzes hinsichtlich der Verbesserung der Niedertemperatur-Fixierfähigkeit und der Hochtemperatur-Offsetbeständigkeit. Bei einer Menge des Wachses von weniger als 1 Gew.-Teil ist der Effekt der Zugabe des Wachses geringer, wogegen bei einer Menge des Wachses von mehr als 30 Gew.-Teilen die Antiblockiereigenschaft und die Haltbarkeit bei wiederholter Verwendung des Toners geringer sind.
Das Wachs wird vorzugsweise in dem Bindeharz in inkompatiblem Zustand von sphärischen und/oder spindelförmigen Inseln dispergiert. Der Dispergierzustand kann durch Beobachtung des Tonerteilchen-Querschnitts mit einem Transmissionselektronenmikroskop (TEM) bestätigt werden. Das in den vorstehend erwähnten Tonerteilchen dispergierte oder einge schlossene Wachs verhindert die Verschlechterung des Toners und die Verunreinigung der Bilderzeugungsvorrichtung, erhält die zufriedenstellende Aufladbarkeit des Toners und ermöglicht die Bildung von Hochqualitätsbildern mit hoher Reproduzierbarkeit von Punkten während eines langen Zeitraums. Ferner verbessert das Wachs in den Tonerteilchen die Niedertemperatur-Fixierfähigkeit und die Offset-Beständigkeit, da das Wachs in den Tonerteilchen wirksam in einem erhitzten und gepressten Zustand wirkt.
Der Querschnitt der Tonerteilchen kann auf folgende Weise beobachtet werden. Die Tonerteilchen werden gut in einem Epoxyharz dispergiert, das in der Kälte härtet und der Toner wird 2 Tage lang bei 40°C gehärtet. Das gehärtete Produkt wird mit Trirutheniumtetraoxid gefärbt und, falls nötig, in Kombination mit Triosmiumtetraoxid. Aus den gefärbten Teilchen wird eine Probe in Form eines dünnen Plättchens mit einem Mikrotom mit Diamantzähnen ausgeschnitten. Der Querschnitt der Tonerprobe wird durch Transmissionselektronenmikroskopie (TEM) beobachtet. Gemäß der Erfindung wird vorzugsweise Trirutheniumtetraoxid zur Kontrastierung des Wachses gegen das Harz, das die Umhüllung darstellt, verwendet, indem der geringe Unterschied in der Kristallinität eingesetzt wird. Die 11A und 11B zeigen typische Beispiele des Querschnitts. Die gemäß den Beispielen hergestellten Tonerteilchen weisen das Wachs in einem Zustand von Kernteilchen auf, die von dem Schalenharz umschlossen sind.
Der Toner gemäß der Erfindung besitzt vorzugsweise einen Formfaktor SF-1 im Bereich von 100 bis 160, insbesondere bevorzugt von 100 bis 140, und einen Formfaktor SF-2 vorzugsweise im Bereich von 100 bis 140, insbesondere bevorzugt von 100 bis 120. Mit den vorstehenden Formfaktoren und einem Verhältnis (SF-2)/(SF-1) nicht höher als 1,0, sind nicht nur die Tonereigenschaften, sondern auch die Kompatibilität des Toners mit der Bilderzeugungsvorrichtung herausragend.
Die Formfaktoren SF-1 und SF-2 werden mittels FE-SEM (S-800, hergestellt von Hitachi, Ltd.) wie folgt gemessen. 100 Tonerteilchen, vergrößert um einen Faktor von 500, werden zufällig als Proben gewählt. Die Bildinformation wird über eine Schnittstelle in eine Bildanalysevorrichtung (z.B. Luzex III, hergestellt von Nicole Co.) eingegeben und analysiert. Der Formfaktor SF-1 wird aus der nachstehenden Gleichung abgeleitet: SF-1 = [(MXLNG)2/(AREA))] × (π/4) × 100in der MXLNG die absolut größte Länge und AREA eine Projektionsfläche eines Toners ist.
Der Formfaktor SF-2 wird aus der nachstehenden Gleichung abgeleitet: SF-2 = [(PERI)2/(AREA)] × (1/4π) × 100in der PERI eine periphere Länge und AREA eine Projektionsfläche eines Toners ist.
Der Tonerformfaktor SF-1 ist ein Maß für die Spherizität der Tonerteilchen. Der Formfaktor SF-2 ist ein Maß für die Oberflächenrauhigkeit der Tonerteilchen.
Mit einem kleineren Formfaktor SF-1 oder SF-2 des Toners wird die Reinigung des Toners leicht unvollständig oder ein externes Additiv auf der Toneroberfläche wird leicht in der Toneroberfläche während wiederholter Verwendung des Toners eingebettet, was zur Verschlechterung der Tonerqualität führt. Erfindungsgemäß können solche Nachteile jedoch vermieden werden, indem die Polarität und die Kettenverzweigung des Wachses gesteuert werden, wodurch sich eine zweckmäßige Festigkeit der Tonerteilchen ergibt. Wenn SF-1 höher als 160 ist, wird andererseits die Form des Toners unregelmäßiger und verbreitert die Verteilung der triboelektrischen Aufladung in dem Toner und erleichtert den Verschleiß auf der Toneroberfläche, was eine Verringerung der Bilddichte oder Schleierbildung des erzeugten Bildes verursacht. Wenn ein intermediäres Transferteil verwendet wird, verringert sich ferner die Transfereffizienz des Tonerbildes von einem elektrostatischen Bildhalteteil auf ein intermediäres Transferteil und die Transfereffizienz des Tonerbildes von dem intermediären Transferteil auf das Transfermedium nimmt auch ab.
Zur Verbesserung der Tonerbild-Transfereffizienz liegt der Formfaktor SF-2 des Tonerteilchens vorzugsweise im Bereich von 100 bis 140 und das Verhältnis (SF-1)/(SF-2) ist vorzugsweise nicht größer als 1,0. Wenn der SF-2-Wert höher als 140 ist und das Verhältnis (SF-1)/(SF-2) höher als 1,0 ist, ist die Oberfläche des Tonerteilchens nicht glatt, weist viele Vorsprünge und Einkerbungen auf, so dass die Transfereffizienz des Tonerbildes von dem elektrostatischen Bildhalteteil auf das intermediäre Transferteil und von diesem auf das Transfermedium sich leicht verringert.
Die vorstehende Tendenz ist insbesondere bemerkenswert bei einer Vollfarbkopiervorrichtung, die mehrfache Tonerbilder entwickelt und sie überträgt. Speziell bei der Bildung von vier Bildern von entsprechenden Farben werden die vier Farbbilder eher nicht gleichmäßig übertragen und wenn ein intermediäres Transferteil verwendet wird, ist die Farbe eher ungleichmäßig und die Farbbalance eher unzureichend, was die stabile Ausgabe von Vollfarbbildern mit hoher Bildqualität schwierig macht.
Bei einem Toner mit SF-1 von mehr als 160 verursacht das Gleiten zwischen einem fotoempfindlichen Teil und einem Reinigungsteil, zwischen einem intermediären Transferteil und einem Reinigungsteil und/oder zwischen dem fotoempfindlichen Teil und dem intermediären Transferteil die Fusionsbindung oder Filmbildung des Toners auf der Oberfläche des fotoempfindlichen Teils oder auf der Oberfläche des intermediären Transferteils in nachteiliger Weise.
Wenn ein intermediäres Transferteil für die Aufbringung des Toners auf verschiedene Arten von Transfermedien verwendet wird, verursacht die Verringerung der Transfereffizienz die Verringerung der Tonernutzeffizienz in unerwünschter Weise, da der Transfer für jede Farbe zweifach durchgeführt wird. In einer digitalen Vollfarbkopiervorrichtung oder einem Drucker wird ein ursprüngliches Vollfarbbild vorübergehend durch Verwendung eines B-Filters (blau), eines G-Filters (grün) und eines R-Filters (rot) in Farben unterteilt und latente Bilder werden mit Punkten einer Größe von 20 bis 70 μm auf dem fotoempfindlichen Teil gebildet. Von diesem wird das ursprüngliche Bild präzise als Mehrfarbbild unter Verwendung des Mischvorgangs von Elementarfarben mit einem Y-Toner (gelb), einem M-Toner (Magenta), eines C-Toners (Cyan) und eines B-Toners (schwarz) reproduziert. In diesem Reproduktionsverfahren werden der Y-Toner, der M-Toner, der C-Toner und der B-Toner in großer Menge auf dem fotoempfindlichen Teil und dem intermediären Transferteil abgeschieden, entsprechend der Farbinformation von dem Original oder CRT. Daher müssen die entsprechenden Toner ausreichend hohe Transferfähigkeit besitzen. Daher genügen die entsprechenden Toner vorzugsweise den vorstehenden Bedingungen für SF-1 und SF-2.
Für eine genaue Entwicklung von feinen Punkten des latenten Bildes besitzen die Tonerteilchen einen gewichtsbezogenen Durchmesser im Bereich von 3 bis 10 μm, bevorzugt von 4 bis 9,9 μm und der Variationskoeffizient (A) der zahlenbezogenen Teilchendurchmesserverteilung ist nicht mehr als 35%, vorzugsweise im Bereich von 5 bis 34%, insbesondere bevorzugt von 5 bis 30%. Ein Toner mit einem gewichtsbezogenen mittleren Teilchendurchmesser von weniger als 3 μm ist in Bezug auf den Transfer weniger effizient und verbleibt in großer Menge auf dem fotoempfindlichen Teil und dem intermediären Transferteil und verursacht eher Ungleichmäßigkeit des Bildes, verursacht durch Schleierbildung oder unvollständigen Bildtransfer und ist für die Verwendung gemäß der Erfindung nicht geeignet. Ein Toner mit einem gewichtsgemittelten Teilchendurchmesser von mehr als 10 μm wird leicht an der Oberfläche des fotoempfindlichen Teils, dem intermediären Transferteil und dergleichen fusionsgebunden. Die vorstehenden Tendenzen sind stärker ausgeprägt bei einem Tonerteilchen mit einem Variationskoeffizienten von 35% oder mehr in Bezug auf die zahlenmäßige Tonerteilchendurchmesserverteilung.
Die Teilchengrößenverteilung der Tonerteilchen kann mit verschiedenen Verfahren gemessen werden. Erfindungsgemäß wird ein Coulter-Zähler verwendet. Beispielsweise ein Coulter-Zähler TA-II oder Coulter-Multisizer (hergestellt von Coulter Co.) als Messvorrichtung und eine Schnittstelle (hergestellt von Nikkaki K.K.) und ein Personalcomputer werden hieran angeschlossen. Die Elektrolytlösung ist eine wässrige NaCl-Lösung einer Konzentration von etwa 1%, hergestellt aus Natriumchlorid mit erster Reagenzqualität: z.B. ISOTON II (hergestellt von Coulter Scientific Japan Co.) ist als Elektrolytlösung einsetzbar. Bei der Messung werden in 100 ml bis 150 ml der wässrigen Elektrolytlösung 0,1 bis 5 ml eines oberflächenaktiven Mittels (vorzugsweise eines Alkylbenzolsulfonatsalzes) zugegeben und 2 bis 20 mg der Messprobe. Die in der Elektrolytlösung suspendierte Probe wird mit einer Ultraschall-Dispergiervorrichtung für weitere Dispersionen für etwa 1 bis 3 Minuten behandelt. Die Teilchengrößenverteilung wird mit dem vorstehend erwähnten Coulter-Zähler TA-II mit einer Öffnung von beispielsweise 100 μm gemessen. Dadurch wird die Teilchengrößenverteilung im Bereich von 2 bis 40 μm auf Basis der Teilchenzahlen gemessen. Hiervon werden die Werte gemäß der Erfindung abgeleitet.
Der Variationskoeffizient (A) in der Zahlenverteilung der Tonerteilchen wird aus der nachstehenden Gleichung berechnet: Variationskoeffizient (A) = [S/D1] × 100worin S die Standardabweichung der Zahlenverteilung des Teilchendurchmessers und D₁ der zahlenbezogene Teilchendurchmesser (μm) ist.
Das Bindeharz für den teilchenförmigen Toner beinhaltet Styrol-(Meth)acrylsäure-Copolymere, Polesterharze, Epoxyharze und Styrol-Butadien-Copolymere, die im Allgemeinen verwendet werden. Bei der direkten Herstellung von Tonerteilchen durch Polymerisation werden die Tonerteilchen direkt aus einem Monomer gebildet. Das bevorzugte Monomer beinhaltet Styrol-Monomere, wie Styrol, o- (m- oder p-)-Methylstyrol und m- (p-)-Ethylstyrol; (Meth)acrylatestermonomere, wie Methyl(meth)acrylat, Ethyl(meth)acrylat, Propyl(meth)acrylat, Butyl(meth)acrylat, Octyl(meth)acrylat, Dodecyl(meth)acrylat, Stearyl(meth)acrylat, Behenyl(meth)acrylat, 2-Ethylhexyl(meth)acrylat, Dimethylaminoethyl(meth)acrylat und Diethylaminoethyl(meth)acrylat; en-artige Monomere, wie Butadien und Isopren; Cyclohexan; (Meth)acrylnitril; und Acrylamid. Diese Monomere können einzeln oder in Kombination von zwei oder mehreren allgemein verwendet werden, um ein Polymer mit theoretischer Glasübergangstemperatur (Tg) von 40 bis 75°C zu erhalten, wie in einer Publikation: Polymer Handbook, 2. Auflage, III, Seiten 139 bis 192 (John Wiley & Sons Co.) beschrieben ist. Mit einem Binder mit theoretischer Glasübergangstemperatur von weniger als 40°C ist die Lagerungsstabilität und die Betriebsstabilität des Toners eher unzureichend, wogegen mit einem Binder mit theoretischer Glasübergangstemperatur von mehr als 75°C die Fixiertemperatur des Toners höher ist. Mit einem derartigen Toner ist bei Farbtonern für Vollfarbbilderzeugung die Farbmischfähigkeit der entsprechenden Toner beim Fixierschritt geringer und ergibt eine schlechte Farbreproduzierbarkeit und die Transparenz von OHP-Bildern ist nachteiligerweise geringer.
Das Molekulargewicht des Bindeharzes wird durch Gelpermeationschromatographie (GPC) gemessen. Die GPC-Messung der Tonerteilchen mit Kern-Schale-Struktur wird gemäß dem Folgenden durchgeführt. Der Toner wird vorläufig mit Toluol mittels eines Soxhlet-Extraktors 20 Stunden lang extrahiert. Dann wird das Toluol mit einem Rotationsverdampfer verdampft, um ein Extrakt zu erhalten. Das Extrakt wird mit organischem Lösungsmittel (z.B. Chloroform) gewaschen, welches das Wachs, jedoch nicht das Schalenharz, löst. Der Rückstand wird in Tetrahydrofuran (THF) gelöst. Die Lösung (THF-Lösung) wird durch einen lösungsmittelbeständigen Membranfilter mit einem Porendurchmesser von 0,3 μm filtriert. Die filtrierte Lösung wird einer Messung der Molekulargewichtsverteilung mit GPC 150C (hergestellt von Waters Co.) mit verbundenen Säulen A-801, 802, 803, 804, 805, 806 und 807, hergestellt von Showa Denko K.K. unter Verwendung einer Kalibrierungskurve mit einem Standard-Polystyrolharz unterzogen. Die Harzkomponente des teilchenförmigen Toners besitzt einen Hauptpeak des Molekulargewichts im Bereich vorzugsweise von 5.000 bis 1.000.000 und ein Verhältnis (Mw/Mn) des gewichtsbezogenen Molekulargewichts (Mw) zu dem zahlenbezogenen mittleren Molekulargewicht (Mn) im Bereich vorzugsweise von 2 bis 100 gemäß der Erfindung.
Erfindungsgemäß wird ferner ein polares Harz zugegeben, um das Wachs in der Schale bzw. Umhüllung einzuschließen. Das erfindungsgemäß geeignete polare Harz beinhaltet Styrol(Meth)acrylsäure-Copolymere, Styrol-Maleinsäureanhydrid-Copomymere, ungesättigte Polyesterharze, gesättigte Polyesterharze und Epoxyharze.
Das erfindungsgemäß verwendete Farbmittel beinhaltet gelbe Farbmittel, Magenta-Farbmittel und Cyan-Farbmittel, die nachstehend gezeigt sind. Das schwarze Farbmittel beinhaltet Ruß, magnetische Substanzen und Mischungen von einem gelben Farbmittel, einem Magenta-Farbmittel und einem Cyan-Farbmittel zur Entwicklung der schwarzen Farbe.
Das gelbe Farbmittel beinhaltet typischerweise kondensierte Azo-Verbindungen, Isoindolinon-Verbindungen, Anthrachinon-Verbindungen, Azometall-Komplexe, Methin-Verbindungen und Arylamid-Verbindungen: speziell C.I. Gelbpigmente 12, 13, 14, 15, 17, 62, 74, 83, 93, 94, 95, 109 110, 111, 128, 129, 147, 168, 180 und dergleichen.
Das Magenta-Farbmittel beinhaltet kondensierte Azo-Verbindungen, die Ketopyrrolopyrrol-Verbindungen, Anthrachinon-Verbindungen, Chinacridon-Verbindungen, basische Farblack-Verbindungen, Naphthol-Verbindungen, Benzimidazolon-Verbindungen, Thioindigo-Verbindungen und Perylen-Verbindungen: speziell C.I. Rotpigmente 2, 3, 5, 6, 7, 23, 48:2, 48:3, 48:4, 57:1, 81:1, 144, 146, 166, 169, 177, 184, 185, 202, 206, 220, 221 und 254.
Das Cyan-Färbemittel beinhaltet Kupfer-Phthalocyanin-Verbindungen und Derivate von diesem, Anthrachinon-Verbindungen und basische Farblackverbindungen: speziell C.I. Blaupigmente 1, 7, 15, 15:1, 15:2, 15:3, 15:4, 60, 62 und 66.
Diese Farbmittel können einzeln, in einer Mischung von zwei oder mehreren von diesen oder in einer Festlösung verwendet werden. Die Farbmittel werden unter Berücksichtigung des Farbtons, der Farbsättigung, Helligkeit, Witterungsbeständigkeit, OHP-Transparenz und Dispersionsfähigkeit in dem Tonerteilchen ausgewählt. Die Farbmittel werden in einer Menge im Bereich vorzugsweise von 1 bis 20 Teilen zu 100 Gew.-Teilen der Harzkomponenten zugegeben.
Die magnetische Substanz als schwarzes Farbmittel wird in einer Menge im Bereich von 40 bis 150 Teilen zu 100 Gew.-Teilen des von anderen Farbmitteln unterschiedlichen Harzes zugegeben.
Der Toner kann ein Ladungskontrollmittel enthalten. Bekannte Ladungskontrollmittel sind verwendbar. Insbesondere sind solche bevorzugt, die sich schnell aufladen und eine konstante Menge der Ladung stabil beibehalten. Für direkt durch Polymerisation gebildete Tonerteilchen sind Ladungskontrollmittel bevorzugt, die die Polymerisation nicht hemmen und keine Substanz enthalten, die in dem wässrigen Dispersionsmedium löslich ist. Speziell beinhalten Ladungskontrollmittel vom negativen Typ Metallverbindungen einer aromatischen Carbonsäure wie Metallverbindungen von Salicylsäure, Naphthoesäure und Dicarbonsäuren, Metallsalze und Metallkomplexe von Azo-Farbstoffen; Metallsalze und Metallkomplexe von Azo-Pigmenten; hochmolekulare Verbindungen mit Sulfonsäuregruppen oder Carbonsäuregruppen als Seitenketten; Borverbindungen; Harnstoffverbindungen; Siliciumverbindungen; und Carixarene. Das Ladungskontrollmittel vom positiven Typ beinhaltet quaternäre Ammoniumsalze, hochmolekulare Verbindungen mit quaternären Ammoniumsalzgruppen als Seitenketten, Guanidinverbindungen und Imidazolverbindungen. Das Ladungskontrollmittel wird vorzugsweise in einer Menge im Bereich von 0,5 bis 10 Gew.-Teilen auf 100 Gew.-Teile des Bindeharzes verwendet. Jedoch ist erfindungsgemäß die Zugabe des Ladungskontrollmittels nicht wesentlich. Die Zugabe des Ladungskontrollmittels zu den Tonerteilchen kann bei der Zweikomponentenentwicklung weggelassen werden, indem die triboelektrische Aufladung mit dem Träger verwendet wird und bei der nicht-magnetischen Einkomponenten-Klingenbeschichtungsentwicklung durch Verwendung der triboelektrischen Aufladung mit dem Klingenteil oder dem Buchsenteil.
Der Toner kann mit verschiedenen Verfahren hergestellt werden. Bei einem Verfahren werden ein Harz, ein als Freisetzungsmittel dienendes Wachs, ein Färbemittel, ein Ladungskontrollmittel und dergleichen gleichmäßig mittels eines Presskneters, eines Extruders oder einer Mediendispersionsvorrichtung dispergiert; die dispergierte Mischung wird mechanisch oder mit einem Gas-Strahlstrom gegen ein Target projiziert, um die dispergierte Mischung zu dem beabsichtigten Tonerteilchen zu pulverisieren; (falls nötig, werden die Tonerteilchen zur Oberflächenglättung oder Kugelbildung behandelt); und die Tonerteilchen werden zur Schärfung der Teilchengrößenverteilung klassifiziert. In einem weiteren Verfahren wird eine geschmolzene Mischung der Tonerkomponenten in Luft mittels einer Scheibe oder einer Multifluid-Düse atomisiert, wie in der japanischen Patentpublikation Nr. 56-13945 offenbart. In einem weiteren Verfahren wird ein Toner direkt durch Suspensionspolymerisation gebildet, wie in der japanischen Patentpublikation Nr. 36-10231, den japanischen Patentoffenlegungsschriften Nr. 59-53856 und 59-61842 offenbart ist. In einem weiteren Verfahren wird ein Toner direkt durch Dispersionspolymerisation hergestellt, wobei die Polymerisation in einem Lösungsmittel durchgeführt wird, das das Monomer, aber nicht das hergestellte Polymer löst. In einem weiteren Verfahren wird der Toner direkt durch Emulsionspolymerisation hergestellt, typischerweise durch seifenfreie Polymerisation, wobei die Polymerisation in Gegenwart eines wasserlöslichen, polaren Polymerisationsinitiators durchgeführt wird.
Das Pulverisierungsverfahren zur Tonerherstellung kann nicht leicht den Toner mit den Formfaktoren SF-1 und SF-2, gemessen von Luzex innerhalb des gewünschten Bereiches herstellen. Das Schmelzsprühverfahren stellt einen Toner mit breiter Teilchengrößenverteilung her, obwohl der SF-1-Wert im Bereich von 100 bis 160 eingestellt werden kann. Das Dispersionspolymerisationsverfahren, das ein Polymer mit ausreichend scharfer Teilchengrößenverteilung herstellt, ist hinsichtlich der anwendbaren Materialien eingeschränkt und die Verwendung des organischen Lösungsmittels macht die Herstellungsanlage durch die Behandlung des Lösungsmittels nach Verwendung und die Nicht-Entflammbarkeit des Lösungsmittels kompliziert. Die Emulsionspolymerisation, wie seifenfreie Polymerisation, die zum Erhalt einer relativ gleichmäßigen Teilchengrößenverteilung effektiv ist, stellt leicht ein Polymer her, das auf der Polymeroberfläche den verwendeten Emulgator oder Reste des Polymerisationsinitiators aufweist, und verschlechtert die Umwelteigenschaften.
Bei der Suspensionspolymerisation zur Herstellung des Toners können die Teilchengrößenverteilung und der Teilchendurchmesser gesteuert werden, indem die Art und die Menge des schwer löslichen anorganischen Salzes oder des Disper sionsmittels für den Kolloidschutz geändert werden, indem die mechanischen Bedingungen (Rührbedingungen wie periphere Geschwindigkeit des Rotors, Verweilzeit und Form der Rührblätter; und die Form des Gefäßes) gewählt werden oder durch Steuerung der Feststoffkonzentration in der wässrigen Lösung. Andererseits ist auch die Impfpolymerisation verwendbar, bei der das Monomer von dem hergestellten Polymer adsorbiert wird und das adsorbierte Monomer unter Verwendung des Polymerisationsinitiators polymerisiert wird.
Bei der Polymerisation zur Herstellung der Tonerteilchen beinhaltet der verwendbare Polymerisationsinitiator Initiatoren vom Azo-Typ oder Diazo-Typ, wie 2,2'-Azobis(2,4-dimethylvaleronitril), 2,2'-Azobisisoisobutyronitril, 1,1'-Azobis(cyclohexan-l-carbonitril), 2,2'-Azobis-4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitril und Azobisisobutyronitril; und Initiatoren vom Peroxid-Typ, wie Benzoylperoxid, Methylethylketonperoxid, Diisopropylperoxycarbonat, Cumenhydroperoxid, 2,4-Dichlorbenzoylperoxid und Lauroylperoxid. Die Menge des Polymerisationsinitiators hängt ab von dem beabsichtigten Polymerisationsgrad und liegt im Allgemeinen im Bereich von 0,5 bis 20 Gew.-% des polymerisierbaren Monomers. Der Polymerisationsinitiator wird ausgewählt abhängig von dem Polymerisationsverfahren und wird einzeln oder in Kombination von zwei oder mehreren von diesen unter Berücksichtigung der 10-stündigen Halbwertstemperatur eingesetzt.
Zur Steuerung des Polymerisationsgrades können ferner ein bekanntes Vernetzungsmittel, ein Kettentransfermittel, ein Polymerisationsinhibitor bei der Polymerisation verwendet werden.
Bei der Suspensionspolymerisation mit einem Dispersionsstabilisator zur Tonerproduktion beinhaltet der Dispersions stabilisator anorganische Verbindungen, wie Calciumphosphat, Magnesiumphosphat, Aluminiumphosphat, Zinkphosphat, Calciumcarbonat, Magnesiumcarbonat, Calciumhydroxid, Magnesiumhydroxid, Aluminiumhydroxid, Calciummethansilicat, Calciumsulfat, Bariumsulfat, Bentonit, Siliciumoxid und Aluminiumoxid; und organische Verbindungen, wie Polyvinylalkohol, Gelatine, Methylcellulose, Methylhydroxypropylcellulose, Ethylcellulose, Natriumsalz von Carboxymethylcellulose, Polyacrylsäure und Salze von dieser und Stärke. Ein derartiger Dispersionsstabilisator wird in der wässrigen Phase in einer Menge im Bereich vorzugsweise von 0,2 bis 20 Teilen, bezogen auf 100 Gew.-Teile des polymerisierbaren Monomers, dispergiert.
Die anorganische Verbindung als Dispersionsstabilisator kann selbst ein kommerzielles Produkt sein. Für eine feinere Tonerteilchengröße können jedoch die feinen Teilchen der anorganischen Verbindung in dem Dispersionsmedium gebildet werden. Beispielsweise kann Calciumphosphat durch Vermischen einer wässrigen Natriumphosphatlösung und einer wässrigen Calciumchloridlösung unter Hochgeschwindigkeitsrühren gebildet werden.
Für eine feinere Dispersion des Dispersionsstabilisators kann in Kombination ein oberflächenaktives Mittel in einer Menge im Bereich von 0,001 bis 0,1 Gew.-Teilen verwendet werden. Dieses oberflächenaktive Mittel fördert die Effekte des vorstehenden Dispersionsstabilisators. Das oberflächenaktive Mittel beinhaltet Natriumdodecylbenzolsulfonat, Natriumtetradecylsulfat, Natriumpentadecylsulfat, Natriumoctylsulfat, Natriumoleat, Natriumlaurat, Kaliumstearat und Calciumoleat.
Die direkte Polymerisation für die Tonerteilchenherstellung kann gemäß dem Folgenden durchgeführt werden. In ein poly merisierbares Monomer werden gleichmäßig ein Wachs, ein Färbemittel, ein Ladungskontrollmittel, ein Polymerisationsinitiator und weitere Additive mittels eines Homogenisators oder einer Ultraschalldispergiervorrichtung gelöst oder dispergiert. Diese polymerisierbare Monomerzusammensetzung wird in einem wässrigen Medium, das einen Dispersionsstabilisator enthält, mittels eines üblichen Rührers, eines Homomixers oder eines Homogenisators dispergiert. Die Rührgeschwindigkeit und die Rührzeit werden eingestellt, um flüssige Tropfen der Monomerzusammensetzung mit gewünschter Größe der Tonerteilchen zu erhalten. Danach wird das Rühren weniger heftig durchgeführt, um den Teilchenzustand der Monomerzusammensetzung aufrechtzuerhalten und die Sedimentation der Teilchen zu vermeiden. Die Polymerisationstemperatur liegt im Allgemeinen bei nicht weniger als 40°C, vorzugsweise im Bereich von 50 bis 90°C. Die Polymerisationstemperatur kann in der späteren Hälfte der Polymerisation erhöht werden. In der späteren Hälfte der Polymerisationsreaktion oder nach der Reaktion kann ein Teil des wässrigen Mediums abdestilliert werden, um das unumgesetzte polymerisierbare Monomer und/oder Nebenprodukte zu entfernen, für den Zweck der Verbesserung der Haltbarkeit in dem Bilderzeugungsverfahren gemäß der Erfindung. Nach der Reaktion werden die hergestellten Tonerteilchen gewaschen, durch Filtration gesammelt und getrocknet. Bei der Suspensionspolymerisation werden vorzugsweise 300 bis 3.000 Gew.-Teile Wasser auf 100 Gew.-Teile der Monomerzusammensetzung als Dispersionsmedium verwendet.
Zu dem Toner gemäß der Erfindung werden vorzugsweise extern ein pulverförmiges Schmiermittel, wie Teflonpulver, Zinkstearatpulver und Polyvinylidenfluorid; ein Schleifmaterial, wie Ceroxid, Siliciumcarbid und Strontiumtitanat; ein Fluidität verbesserndes Mittel, wie Siliciumoxid, Titanoxid und Aluminiumoxid; ein das Anbacken verhinderndes Mittel; ein Elektroleitfähigkeit verleihendes Mittel, wie Ruß, Zinkoxid und Zinnoxid, zugegeben.
Insbesondere beinhaltet das hergestellte, feine, pulverförmige anorganische Material feines Siliciumoxidpulver, feines Titanoxidpulver und feines Aluminiumoxidpulver. Das feine pulverförmige anorganische Material wird vorzugsweise mit einem hydrophobisierenden Mittel, wie einem Silan-Kupplungsmittel, Siliconöl und einer Mischung von diesen hydrophobisiert.
Das externe Additiv wird üblicherweise in einer Menge von 0,1 bis 5 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teilen der Tonerteilchen verwendet.
Das Bilderzeugungsverfahren mit dem erfindungsgemäßen Toner wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erklärt.
Das in 1 gezeigte Vorrichtungssystem besitzt Entwicklungseinrichtungen 4-1, 4-2, 4-3 und 4-4, die jeweils einen Entwickler, enthaltend einen Cyan-Toner, einen Entwickler, enthaltend einen Magentatoner, einen Entwickler, enthaltend einen gelben Toner oder einen Entwickler, enthaltend einen schwarzen Toner, aufnehmen. Das System entwickelt ein latentes Bild, das auf einem elektrostatischen Bildhalter 1 (wie eine fotoempfindliche Trommel und ein fotoempfindlicher Gurt) mit einem Entwicklungssystem mit magnetischer Bürste oder einem nicht-magnetischen Einkomponenten-Tonerentwicklungssystem gebildet wird. Die entsprechenden Farbtonerbilder werden nacheinander auf der fotoempfindlichen Trommel 1 gebildet und werden auf ein intermediäres Transferteil übertragen.
Der erfindungsgemäße Toner kann mit einem magnetischen Träger gemischt werden und entwickelt das Bild, z.B. mittels einer Entwicklungseinrichtung, die in 2 gezeigt ist.
Speziell wird die Entwicklung vorzugsweise durch Anlegen eines elektrischen Wechselfeldes durchgeführt, wobei eine magnetische Bürste mit der fotoempfindlichen Trommel 13 in Kontakt gebracht wird. Der Abstand B zwischen dem Entwicklungshalter (Entwicklungsbuchse) 11 und der fotoempfindlichen Trommel 13 (S-D-Abstand) liegt vorzugsweise im Bereich von 100 bis 1.000 μm hinsichtlich der Vermeidung von Trägeranhaftung und Verbesserung der Punktreproduzierbarkeit. Bei einem Abstand von weniger als 100 μm ist der Nachschub des Entwicklungsmittels eher unzureichend und verringert die Bilddichte, wogegen bei einem Abstand von mehr als 1.000 μm die Magnetlinien von dem Magnet S1 sich verteilen und die magnetische Bürstendichte verringern und die Punktreproduzierbarkeit verringern oder die Kraft zur Einschränkung des Trägers schwächen, wodurch Trägeranhaftung verursacht wird.
Die Peak-zu-Peak-Spannung (Vpp) des elektrischen Wechselfeldes liegt vorzugsweise im Bereich von 500 bis 5.000 V und deren Frequenz (f) liegt vorzugsweise im Bereich von 500 bis 10.000 Hz, insbesondere bevorzugt von 500 bis 3.000 Hz. Sie werden zweckmäßigerweise für das verwendete Verfahren gewählt. Die Wellenform des Wechselstroms kann eine dreieckige Welle, eine rechteckige Welle, eine Sinuswelle, eine Welle mit Variation des Arbeitsverhältnisses usw. sein. Bei einer angelegten Spannung von weniger als 500 V ist die Bilddichte eher geringer und Toner mit Schleierbildung auf einem Nichtbildbereich kann nicht wiedergewinnbar sein, wogegen bei einer angelegten Spannung von mehr als 5.000 V das elektrostatische Bild durch die magnetische Bürste gestört sein kann und die Bildqualität sich verringert.
Unter Verwendung eines Zweikomponenten-Entwicklungsmittels, das einen gut aufgeladenen Toner enthält, kann die Spannung zur Entfernung der Schleierbildung (V_rück) verringert werden, was die Verringerung der Primäraufladung der fotoempfindlichen Trommel verringert und die Lebensdauer der fotoempfindlichen Trommel verlängert. Die Spannung (V_rück) hängt ab von einem Entwicklungssystem und ist vorzugsweise nicht höher als 150 V, insbesondere bevorzugt nicht höher als 100 V.
Das Kontrastpotenzial ist vorzugsweise im Bereich von 200 bis 500 V für eine ausreichende Bilddichte.
Bei einer Frequenz von unter 500 Hz kann Ladungsinjektion in dem Träger auftreten und verursacht die Trägeranhaftung oder latente Bildstörungen, abhängig von der Verfahrensgeschwindigkeit und verringert die Bildqualität, wogegen bei einer Frequenz von mehr als 10.000 Hz der Toner dem elektrischen Feld nicht folgen kann und leicht die Bildqualität verringert ist.
Zur Durchführung der Entwicklung mit ausreichender Bilddichte und hoher Punkt-Reproduzierbarkeit ohne Trägerhaftung liegt die Kontaktbreite (Entwicklungsspalt C) der magnetischen Bürste auf der Entwicklungsbuchse 11, die die fotoempfindliche Trommel 13 kontaktiert, vorzugsweise im Bereich von 3 bis 8 mm. Wenn der Entwicklungsspalt C kleiner als 3 mm ist, sind die Bilddichte und die Punkt-Reproduzierbarkeit nicht ausreichend, wogegen bei einem Entwicklungsspalt C von mehr als 8 mm das Entwicklungsmittel agglomerieren kann und den Betrieb der Vorrichtung unterbricht oder die Trägeranhaftung kann nicht leicht vermieden werden. Der Entwicklungsspalt kann in geeigneter Weise eingestellt werden, indem der Abstand A zwischen dem Teil zur Steuerung des Entwicklungsmittels 18 und der Entwicklungsbuchse 11 eingestellt wird oder indem der Abstand B zwischen der Entwicklungsbuchse 11 und der fotoempfindlichen Trommel 13 eingestellt wird.
Zur Ausgabe eines Vollfarbbildes, bei dem der Halbton wichtig ist, werden drei Entwicklungseinrichtungen für Magenta, Cyan und Gelb oder mehr Entwicklungseinrichtungen verwendet. Für eine derartige Vollfarberzeugung unter Verwendung des erfindungsgemäßen Toners, insbesondere in Kombination mit einem digitalen, latenten Bildentwicklungssystem, können latente Punktbilder präzise wiedergegeben werden, ohne Einfluss der magnetischen Bürste und ohne Störung des latenten Bildes. In den Transferschritten unter Verwendung der erfindungsgemäßen Toner kann auch der Transfer mit hoher Transfereffizienz durchgeführt werden, und es werden hoch qualitative Bilder sowohl in Halbton-Druckbereichen als auch in Volldruckbereichen erhalten.
Ferner kann nicht nur hohe Qualität des Druckbildes im anfänglichen Status, sondern es kann die Qualität des Druckbildes während des Kopiervorgangs oder des Druckens von vielen Blättern unter Verwendung des erfindungsgemäßen Toners beibehalten werden.
Der erfindungsgemäße Toner ist auch für ein Einkomponentenentwicklung verwendbar. Ein Beispiel ist in Bezug auf die Vorrichtung zur Entwicklung eines elektrostatischen Bildes, das auf einem elektrostatischen, latenten Bildhalter gebildet wird, gezeigt, ist aber nicht hierauf beschränkt.
In 3 wird ein elektrostatisches Bild auf einem elektrostatischen Bildhalter 25 (fotoempfindliche Trommel oder fotoempfindlicher Gurt) mit einer elektrofotografischen Verfahrenseinrichtung oder einer elektrostatischen Aufzeichnungseinrichtung gebildet. Ein Tonerhalter 24 (Entwicklungsbuchse) ist eine nicht-magnetische Buchse, hergestellt aus Aluminium oder rostfreiem Stahl. Etwa die Hälfte der rechten Seitenfläche der Entwicklungsbuchse 24 steht in Kontakt mit dem in einem Tonerbehälter 21 aufbewahrten Toner. Der Toner in der Nähe der Fläche der Entwicklungsbuchse kann auf der Buchsenfläche durch eine Entwicklungseinrichtung mit magnetischer Kraft, die auf der Innenseite der Buchse vorgesehen ist und/oder durch elektrostatische Kraft an der Fläche anhaften und wird dort gehalten.
Die Oberflächenrauhigkeit Ra (μm) des Tonerhalters wird auf nicht mehr als 1,5, vorzugsweise nicht mehr als 1,0, weiter bevorzugt nicht mehr als 0,5 eingestellt. Durch Einstellung der Oberflächenrauhigkeit auf nicht mehr als 1,5 wird die Ausgabekapazität der Tonerteilchen des Tonerhalters eingeschränkt und die Tonerschicht auf dem Tonerhalter wird dünn und erhöht die Kontaktfrequenz des Tonerhalters mit dem Toner. Dadurch wird die Aufladbarkeit des Toners verbessert und die Bildqualität entsprechend verbessert. Mit einer Oberflächenrauhigkeit Ra des Tonerhalters von 1,5 oder mehr kann die Tonerschicht auf dem Tonerhalter nicht leicht dünn gemacht werden und die Aufladbarkeit des Toners kann nicht verbessert werden, so dass die Bildqualität nicht verbessert werden kann.
Die Oberflächenrauhigkeit Ra des Tonerhalters entspricht der mittleren Zentrallinienrauhigkeit, gemessen gemäß der JIS-Oberflächenrauhigkeit (JIS B0601) mit einem Oberflächenrauhigkeitstester (Surfcorder SE-30H, hergestellt von Kosaka Kenkyusho K.K.). Speziell wird ein 2,5 mm-Bereich der Rauhigkeitskurve in Zentrallinienrichtung als Messlänge (a) aufgenommen. Die Zentrallinie wird als X-Achse und die vertikale Vergrößerungsrichtung als Y-Achse verwendet und stellt die Rauhigkeitskurve als y = f(x) dar, die Oberflächenrauhigkeit wird aus der nachstehenden Gleichung in einer Dimension von Mikron (μm) abgeleitet:
Der erfindungsgemäße Tonerhalter ist vorzugsweise ein zylindrisches oder gurtförmiges Teil, hergestellt aus rostfreiem Stahl oder Aluminium. Falls nötig, kann die Oberfläche des Tonerhalters mit einer weiteren Art von Metall oder einem Harz oder mit einer Harzzusammensetzung beschichtet werden, die feine Teilchen aus einem Metall, Ruß, Ladungskontrollmittel oder dergleichen enthält, welche darin dispergiert sind.
Die Oberflächenbewegungsgeschwindigkeit des Tonerhalters wird auf das 1,05- bis 3,0-fache derjenigen des elektrostatischen Bildhalters gemäß der Erfindung eingestellt, um die Tonerschicht auf dem Tonerhalter zweckmäßig zu bewegen und die Präzision der Wiedergabe des elektrostatischen Bildes weiter zu verbessern. Bei einer Oberflächenbewegungsgeschwindigkeit des Tonerhalters von weniger als dem 1,05-fachen derjenigen des elektrostatischen Bildhalters wird die Tonerschicht nicht ausreichend bewegt, was zu einer geringeren Bildqualität führt oder der Tonernachschub wird leicht unzureichend und es ergibt sich eine geringere Bilddichte, wenn eine große Fläche eines Bildes mit einer großen Menge von Toner, wie bei der Bildung eines Vollbildes, erzeugt wird. Andererseits tritt bei einer Oberflächenbewegungsgeschwindigkeit des Tonerhalters von mehr als dem 3,0-fachen derjenigen des elektrostatischen Bildhalters eine übermäßige Ladung auf und verursacht Probleme, wie vorstehend beschrieben, und der Toner wird durch die mecha nische Belastung verschlechtert oder die Toneranhaftung an dem Bildhalter wird verursacht oder beschleunigt sich in ungewünschter Weise.
Der Toner T wird in einem Trichter 21 aufbewahrt und mit einem Zuführungsteil 22 auf die Entwicklungsbuchse zugeführt. Das Zuführungsteil ist vorzugsweise eine Zuführungswalze, die aus einem porösen Elastomer, wie einem flexiblen Polyurethanschaum und einem derartigen geschäumten Material besteht. Die Zuführungswalze wird mit einer Oberflächengeschwindigkeit von nicht null in Bezug auf die Entwicklungsbuchse in einer normalen oder Rückwärtsrichtung bewegt, wodurch der Toner auf die Entwicklungsbuchse zugeführt wird und der Toner nach der Entwicklung (nicht entwickelter Toner) abgeschabt wird. Die Breite des Kontakts der Zuführungswalze mit der Entwicklungsbuchse liegt vorzugsweise im Bereich von 2,0 bis 10,0 mm, insbesondere bevorzugt von 4,0 bis 6,0 mm unter Berücksichtigung der Balance von Zuführung und Abschabung. Bei einer derartigen Entwicklung wird der Toner einer übermäßigen Belastung unterworfen und folglich ergibt sich leicht eine Tonerverschlechterung und die Toneraggregation erhöht sich oder die Schmelzbindung des Toners auf der Entwicklungsbuchse oder der Zuführungswalze beschleunigt sich. Jedoch kann der erfindungsgemäße Toner, dessen Fluidität, Freisetzungsfähigkeit und Betriebsstabilität hervorragend ist, bei der Entwicklung mit den vorstehenden Teilen verwendet werden. Als Zuführungsteil kann ein Bürstenteil verwendet werden, das aus einer Harzfaser, wie Nylon und Rayon besteht. Ein derartiges Zuführungsteil ist hoch effizient bei der Einkomponentenentwicklung unter Verwendung eines nicht-magnetischen Einkomponententoners ohne magnetischen Kontakt, ist aber auch für eine Einkomponentenentwicklung unter Verwendung eines magnetischen Einkomponententoners verwendbar.
Der auf die Entwicklungsbuchse zugeführte Toner wird mit einer gleichmäßigen dünnen Schicht durch ein Steuerteil gebildet. Das Steuerteil für die Tonerschichtdicke ist eine Rakel, wie ein Metallmesser und ein magnetisches Messer, das mit einem bestimmten Abstand von der Entwicklungsbuchse platziert wird. Anstelle der Rakel kann eine starre Walze oder Buchse aus Metall, Harz, Keramik oder dergleichen verwendet werden. Eine Einrichtung zur Erzeugung von magnetischer Kraft kann darin eingeschlossen sein.
Das Steuerteil für die dünne Tonerschichtbildung kann ein elastisches Teil, wie eine elastische Klinge bzw. ein elastisches Messer oder eine elastische Walze für die Druckausübung des Toners sein. Gemäß 3 ist die elastische Klinge 23 beispielsweise an ihrem oberen Endbereich an dem Behälter 21 für das Entwicklungsmittel befestigt und wird in Presskontakt an dem unteren Spitzenbereich mit der Entwicklungsbuchse 24 durch die Elastizität der Klinge in einem verzerrten Zustand an der Innenfläche in normaler Fixierrichtung oder an der Außenfläche in Rückwärtsrichtung gebracht. Mit einer derartigen Vorrichtung kann eine stabile und dichte Tonerschicht gebildet werden, unabhängig von der Variation der Umgebung. Wahrscheinlich verursacht eine starke Reibung zwischen dem elastischen Teil und der Buchsenoberfläche eine konstante elektrische Aufladung, unabhängig von der Variation des Tonerverhaltens durch Variation von Umweltbedingungen. Im Allgemeinen existiert mit einer derartigen Vorrichtung die Tendenz zu übermäßiger elektrischer Aufladung und verursacht die Schmelzbindung bzw. Fusionsbindung des Toners auf der Entwicklungsbuchse oder der elastischen Klinge. Jedoch kann der erfindungsgemäße Toner in geeigneter Weise in einer derartigen Vorrichtung verwendet werden, da der erfindungsgemäße Toner hohe Freisetzungsfähigkeit und stabile triboelektrische Aufladung besitzt.
Das elastische Material des elastischen Teils wird ausgewählt aus der triboelektrischen Serie, geeignet für die Aufladung des Toners auf die gewünschte Polarität. Das Material beinhaltet Kautschukelastomere, wie Siliconkautschuk, Urethankautschuk und NBR; synthetische Kautschukelastomere, wie Polyethylenterephthalat, metallelastische Materialien, wie rostfreier Stahl, Stahl und Phosphorbronze; und Komposite von diesen.
Für die Haltbarkeit des elastischen Teils und des Tonerhalters wird das elastische Teil vorzugsweise durch Binden oder Aufbringen eines Harzes oder eines Kautschuks auf den Kontaktbereich eines metallelastischen Materials hergestellt.
In das Elastomer kann ein organisches Material oder ein anorganisches Material durch Vermischen, Schmelzmischen oder Dispergieren einverleibt werden. Die Aufladbarkeit des Toners kann beispielsweise durch Zugabe eines Metalloxids, eines pulverförmigen Metalls, Keramik, eines Kohlenstoff-Allotrops, einem Whiskers, einer anorganischen Faser, eines Farbstoffs, eines Pigments oder eines oberflächenaktiven Mittels gesteuert werden. Insbesondere kann das Elastomer, das ein Formgegenstand eines Kautschuks oder eines Harzes ist, ein feines pulverförmiges Metalloxid, wie Siliciumoxid, Aluminiumoxid, Titanoxid, Zinnoxid, Zirkoniumoxid und Zinkoxid; Ruß; oder ein Ladungskontrollmittel, das im Allgemeinen für Toner verwendet wird, sein.
Ferner kann ein elektrisches Wechselfeld und/oder ein elektrisches Gleichstromfeld an die Entwicklungsklinge als Steuerteil oder die Zuführungswalze oder das Bürstenteil als Zuführungsteil angelegt werden, um den Toner zur Steuerung der Dicke zu lockern oder die Tonerzuführung und das Abschaben im Zuführungsbereich zu glätten, um die dünne Schichtbildung gleichmäßiger zu machen und den Toner gleichmäßiger aufzuladen, wodurch die Bilddichte und die Bildqualität weiter verbessert werden können.
Der Kontaktdruck des elastischen Teils an den Tonerhalter als Lineardruck in die Richtung der Erzeugenden des Tonerhalters ist im Allgemeinen nicht weniger als 0,1 kg/m, vorzugsweise im Bereich von 0,3 bis 25 kg/m, insbesondere bevorzugt von 0,5 bis 12 kg/m. Bei diesem Kontaktdruck kann die Toneraggregation effektiv gelockert werden und ermöglicht sofortigen Anstieg der Toner-Ladungsmenge. Bei einem Kontaktdruck von weniger als 0,1 kg/m wird der Toner nicht gleichmäßig aufgebracht und verursacht eine Verbreiterung der elektrischen Ladungsverteilung und ergibt eine Schleierbildung oder eine Streuung. Bei einem Kontaktdruck von mehr als 25 kg/m wird der Toner übermäßig gepresst und verursacht Tonerverschlechterung oder Toneraggregation und ein größeres Drehmoment ist unerwünschterweise erforderlich, um den Tonerhalter zu betreiben.
Der Abstand α zwischen dem elektrostatischen Bildhalter und dem Tonerhalter bei Sprungentwicklung wird im Bereich von 50 bis 500 μm eingestellt. Bei der Sprungentwicklung ist die Tonerschichtdicke auf dem Tonerhalter vorzugsweise geringer als der Abstand α zwischen dem elektrostatischen Bildhalter und dem Tonerhalter. Jedoch kann in einigen Fällen die Tonerschichtdicke derart gesteuert werden, dass ein Teil von vielen Zipfeln, die die Tonerschicht darstellen, in Kontakt gebracht wird mit dem elektrostatischen Bildhalter.
An den Tonerhalter kann ein elektrisches Wechselfeld durch eine Vorspannungsquelle 26 angelegt werden, um die Bewegung des Toners von dem Tonerhalter zu dem elektrostatischen Bildhalter zu erleichtern und ferner die Bildquali tät zu verbessern. Vpp des elektrischen Wechselfeldes ist nicht weniger als 100 V, vorzugsweise im Bereich von 200 bis 3.000 V, weiter bevorzugt von 300 bis 2.000 V. Die Frequenz f hiervon liegt im Bereich von 500 bis 5.000 Hz, vorzugsweise von 1.000 bis 3.000 Hz, insbesondere bevorzugt von 1.500 bis 3.000 Hz. Deren Wellenform kann rechtwinklig, sinusförmig und sägezahnförmig oder dreieckig sein. Die Wechselstrom-Vorspannung kann eine asymmetrische Wechselstrom-Vorspannung sein, die verschiedene Spannungen und Anlegungszeiten für positive und negative Anlegung aufweist. Eine Gleichstrom-Vorspannung kann dem Wechselstrom überlagert sein.
Der elektrostatische Bildhalter 1 ist eine fotoempfindliche Trommel oder ein fotoempfindlicher Gurt mit einer Schicht einer fotoleitfähigen, isolierenden Substanz, wie a-Se, CdS, ZnO₂, OPC und a-Si. Der elektrostatische Bildhalter 1 wird in die durch einen Pfeil gezeigte Richtung mittels einer in der Zeichnung nicht gezeigten Antriebsvorrichtung gedreht. Der elektrostatische Bildhalter 1 besitzt vorzugsweise eine amorphe fotoempfindliche Schicht aus Silicium oder eine organische fotoempfindliche Schicht.
Die organische fotoempfindliche Schicht kann eine Einfachschicht sein, die eine Ladungserzeugungssubstanz und eine Ladungstransportsubstanz in ein und derselben Schicht enthält oder vom Funktionstrennungstyp, der eine Ladungstransportschicht und eine Ladungserzeugungsschicht getrennt aufweist. Als bevorzugtes Beispiel besteht eine fotoempfindliche Schicht vom Laminations-Typ aus einer Ladungserzeugungsschicht und einer Ladungstransportschicht, die in dieser Reihenfolge auf einem elektroleitfähigen Substrat laminiert sind.
Das Bindeharz der organischen fotoempfindlichen Schicht beinhaltet Polycarbonatharze, Polyesterharze und Acrylharze. Diese Harze sind bevorzugt, da sie hohe Transferfähigkeit und hohe Reinigungsfähigkeit verleihen und weniger Reinigungsmängel, Fusionsbindung des Toners auf dem fotoempfindlichen Teil und Filmbildung eines externen Additivs verursachen.
Das elektrische Aufladen kann mit einem Korona-Ladegerät ohne Kontakt mit dem elektrostatischen Bildhalter 1 oder durch eine Walze in Kontakt mit dem elektrostatischen Bildhalter durchgeführt werden. Das in 1 gezeigte Aufladen vom Kontakt-Typ ist bevorzugt hinsichtlich effektiver und gleichmäßiger Aufladung, Einfachheit der Vorrichtung und weniger Ozonerzeugung.
Eine Aufladungswalze 2 besteht im Grunde aus einem zentralen Kernmetall 2b und einer elektroleitfähigen elastischen Schicht 2a, die um das Kernmetall gebildet ist. Die Aufladewalze 2 wird in Presskontakt mit der Fläche des elektrostatischen Bildhalters 1 gebracht und durch die Rotation des elektrostatischen Bildhalters 1 drehend angetrieben. Die Verfahrensbedingungen für die Aufladewalze sind wie folgt: Walzenkontaktdruck im Bereich von 5 bis 500 g/cm; Wechselspannung im Bereich von 0,5 bis 5 kVpp, Wechselstromfrequenz im Bereich von 50 Hz bis 5 kHz und Gleichstromspannung im Bereich von ±0,2 bis ±1,5 kV, wenn Gleichstrom- und Wechselstrom-Spannungen in Überlagerung angelegt werden; oder Gleichstromspannung im Bereich von ±0,2 bis ±5 kV, wenn lediglich Gleichstromspannung angelegt wird.
Die Aufladungseinrichtung beinhaltet ferner eine Ladeklinge und eine elektroleitfähige Bürste. Die Kontaktaufla dungseinrichtung erfordert kein Anlegen von Hochspannung und erzeugt vorteilhafterweise weniger Ozon.
Das Material der Aufladewalze oder der Aufladeklinge als Kontaktaufladeeinrichtung ist vorzugsweise ein elektroleitfähiger Kautschuk und ein Freisetzungsfilm kann auf der Oberfläche des Kautschuks vorgesehen sein. Das Material für den Freisetzungsfilm beinhaltet Nylonharze, PVDF (Polyvinylidenfluorid) und PVDC (Polyvinylidenchlorid).
Das Tonerbild auf dem elektrostatischen Bildhalter wird auf ein intermediäres Transferteil 5 übertragen, an das eine Spannung (z.B. ±0,1 bis ±05 kV) angelegt wird. Die Oberfläche des elektrostatischen Bildhalters wird mit einer Reinigungseinrichtung 9 mit einer Reinigungsklinge 8 gereinigt.
Das intermediäre Transferteil 5 besteht aus einem elektroleitfähigen Metallkern 5b mit Rohrform und einer elastischen Schicht 5a mit mittlerem Widerstand, die auf der Umfangsfläche des Kernmetalls gebildet wird. Das Kernmetall 5b kann durch ein Kunststoffrohr ersetzt werden, das mit einem elektroleitfähigen Material plattiert wurde. Die elastische Schicht 5a mit mittlerem Widerstand ist ein Feststoff oder eine geschäumte Schicht, die aus einem elastischen Material besteht, wie Siliconkautschuk, Teflonkautschuk, Chloroprenkautschuk, Urethankautschuk und EPDM (Ethylen-Propylen-Dien-Terpolymer) und einem Elektroleitfähigkeit verleihenden Material, wie Ruß, Zinkoxid, Zinnoxid und Siliciumcarbid, das in dem elastischen Material dispergiert ist, und mittleren elektrischen Widerstand (spezifischer Volumenwiderstand) im Bereich von 10⁵ bis 10¹¹ Ω·cm besitzt.
Das intermediäre Transferteil 5 wird so platziert, dass es seine Achse parallel zu der des elektrostatischen Bildhalters 1 in Kontakt mit der unteren Fläche des elektrostatischen Bildhalters 1 besitzt und wird gegen den Uhrzeigersinn, wie durch die Pfeilmarkierung gezeigt, mit der gleichen Umfangsgeschwindigkeit wie der elektrostatische Bildhalter 1 gedreht.
Ein Tonerbild mit einer ersten Farbe, das auf der Fläche des elektrostatischen Bildhalters 1 gebildet und gehalten wird, läuft durch den Transfer-Zwischenbereich im Kontaktbereich zwischen dem elektrostatischen Transferteil und dem intermediären Transferteil 5 und wird während der Passage nacheinander auf die Außenfläche des intermediären Transferteils 5 durch Wirkung des im Transferzwischenraum durch Anlegen der Transfer-Vorspannung gebildeten elektrischen Feldes übertragen.
Nach der Übertragung des Tonerbildes auf ein Transfermedium wird die Oberfläche des intermediären Transferteils 5, wenn nötig, mit einer abnehmbaren Reinigungseinrichtung 10 gereinigt. Wenn ein Tonerbild auf dem intermediären Transferteil existiert, wird die Reinigungseinrichtung 10 von der Fläche des intermediären Transferteils abgenommen, um das Tonerbild nicht zu stören.
Eine Transfereinrichtung 7 wird so platziert, dass sie ihre Achse parallel zu der des intermediären Transferteils 5 hat und wird in Kontakt mit der unteren Fläche des intermediären Transferteils 5 gebracht. Die Transfereinrichtung 7 kann eine Transferwalze, ein Transfergurt oder dergleichen sein und wird im Uhrzeigersinn, wie durch die Pfeilmarkierung gezeigt, mit der gleichen Umfangsgeschwindigkeit wie das intermediäre Transferteil 5 gedreht. Die Transfereinrichtung 7 kann in direkten Kontakt mit dem intermediären Transferteil platziert werden oder ein Gurt oder ein derartiges Material kann zwischen dem intermediären Transferteil 5 und der Transfereinrichtung 7 platziert werden, um mit diesem in Kontakt zu stehen.
Die Transferwalze besteht im Grunde aus einem zentralen Kernmetall 7b und einer elektroleitfähigen elastischen Schicht 7a, die auf der Umfangsfläche des Kernmetalls gebildet ist.
Das intermediäre Transferteil und die Transferwalze können aus einem üblichen Material hergestellt sein. Der spezifische Volumenwiderstand der elastischen Schicht der Transferwalze wird vorzugsweise geringer eingestellt als derjenige der elastischen Schicht des intermediären Transferteils, um die an die Transferwalze angelegte Spannung zu reduzieren und ein zufriedenstellendes Tonerbild auf dem Transfermedium zu bilden und das Aufwickeln des Transfermediums um das intermediäre Transferteil zu verhindern. Insbesondere bevorzugt beträgt der spezifische Volumenwiderstand der elastischen Schicht des intermediären Transferteils das 10-fache oder mehr desjenigen der elastischen Schicht der Transferwalze.
Die elektroleitfähige elastische Schicht 7b der Transferwalze 7 besteht beispielsweise aus einem Elastomer, wie Polyurethan, Ethylen-Propylen-Dien-Terpolymer (EPDM) und einem darin dispergierten elektroleitfähigen Material, wie Kohlenstoff mit einem spezifischen Volumenwiderstand im Bereich von 10⁶ bis 10¹⁰ Ω·cm. Eine Vorspannung wird an das Kernmetall 7a von einer Quelle mit konstanter Spannung unter der Vorspannungsbedingung von ±0,2 bis ±10 kV angelegt.
Der erfindungsgemäße Toner wird mit hoher Effizienz in dem Transferschritt mit einer geringeren Menge von nicht über tragenem verbleibendem Toner übertragen und wird nach dem Transfer gut gereinigt. Daher tritt Tonerfilmbildung auf dem elektrostatischen Bildteil weniger leicht auf. Ferner kann in einem Betriebstest hohe Qualität des Bildes für einen langen Zeitraum beibehalten werden, da der erfindungsgemäße Toner ein Einbetten des externen Additivs von der Oberfläche in das Innere des Toners weniger verursacht. Daher ist der erfindungsgemäße Toner für eine Bilderzeugungsvorrichtung mit einem Wiederverwendungsmechanismus geeignet, bei dem ein nicht übertragener Toner auf dem elektrostatischen Bildhalter oder dem intermediären Transferteil mit einem Reinigungsteil, wie einer Reinigungsklinge entfernt wird und der wiedergewonnene Toner erneut verwendet wird.
Das Tonerbild auf dem Transfermedium 6 wird mit einer Heißpress-Fixiereinrichtung fixiert. Die Heißpress-Fixiereinrichtung beinhaltet Teile vom Heißwalz-Typ, die im Grunde aus einer Heizwalze mit einem eingebauten Heizer, wie einem Halogenheizer und einer Presswalze bestehen, welche in Presskontakt mit der Heizwalze gebracht werden; und Heißfixierteile, welche die Fixierung durch Erhitzen mittels eines Heizers über einen Film durchführen (5 und 6). Der erfindungsgemäße Toner ist mit der vorstehenden Heißpress-Fixiereinrichtung gut kompatibel, da er herausragende Fixierfähigkeit und herausragende Offset-Beständigkeit aufweist.
Das Bilderzeugungsverfahren gemäß der Erfindung kann mit einem Einkomponenten-Entwicklungsverfahren durchgeführt werden, bei dem eine Tonerschicht auf einem Tonerhalter im Wesentlichen in Kontakt mit einem elektrostatischen Bildhalter gebracht wird. Die Entwicklung des elektrostatischen Bildes wird vorzugsweise durch Umkehrentwicklung durchgeführt.
Bei dem Entwicklungsschritt des Bilderzeugungsverfahrens gemäß der Erfindung steht der Tonerhalter im Wesentlichen in Kontakt mit der Oberfläche des fotoempfindlichen Teils und vorzugsweise wird die Entwicklung durch ein Umkehrentwicklungsverfahren durchgeführt. Durch Kombination mit einem reinigungslosen Verfahren kann die Vorrichtung beträchtlich miniaturisiert werden. Bei diesem Verfahren wird eine Gleichstrom- oder Wechselstrom-Vorspannung vor oder nach der Entwicklung angelegt, um das Potenzial zu steuern und die Wiedergewinnung von verbleibendem Toner auf dem elektrostatischen Bildhalter (fotoempfindlichen Teil) mit der Gleichstrom-Komponente, die zwischen dem Hell-Potenzial und dem Dunkel-Potenzial eingestellt wird, zu ermöglichen.
Eine elastische Walze wird als Tonerhalter verwendet. Bei der Entwicklung wird die Oberfläche der elastischen Walze mit einem Toner beschichtet und die beschichtete Oberfläche wird in Kontakt mit der Oberfläche des fotoempfindlichen Teils gebracht. Bei diesem Verfahren wird der nicht übertragene Toner gleichzeitig mit der Entwicklung in einem Reinigungsverfahren durch ein elektrisches Feld gereinigt, das durch den Toner hindurch an das fotoempfindliche Teil und die elastische Walze angelegt wird. Daher besitzt die Oberfläche der elastischen Walze oder die Umgebung der Oberfläche vorzugsweise ein Potenzial zur Bildung eines elektrischen Feldes in dem kleinen Zwischenraum zwischen der Oberfläche des fotoempfindlichen Teils und der Oberfläche des Tonerhalters. Für die Erzeugung des elektrischen Feldes wird der elastische Kautschuk der elastischen Walze so eingestellt, dass er einen mittleren Widerstand besitzt, um elektrische Leitung zu vermeiden oder eine dünne Isolationsschicht wird an der Oberfläche der elektroleitfähigen Walze vorgesehen. Ansonsten wird auf der elektroleitfähigen Walze auf der Seite, die auf die Oberfläche des fotoemp findlichen Teils gerichtet ist, eine Buchse als elektroleitfähigem Harz vorgesehen oder eine isolierende Buchse wird auf der Seite vorgesehen, die nicht dem fotoempfindlichen Teil gegenüber liegt, um eine elektroleitfähige Schicht zu bilden. Ein weiterer Aufbau kann möglich sein, bei dem eine starre Walze als Tonerhalter verwendet wird und das fotoempfindliche Teil aus einem flexiblen Material, wie einem Gurt, besteht. Die Entwicklungswalze als Tonerhalter besitzt einen Widerstand im Bereich vorzugsweise von 10² bis 10⁹ Ω·cm.
Bei der Kontaktentwicklung besitzt der Tonerhalter vorzugsweise eine Oberflächenrauhigkeit Ra (μm) im Bereich von 0,2 bis 3,0 für gleichzeitige Erzielung von hoher Bildqualität und hoher Haltbarkeit. Die Oberflächenrauhigkeit Ra bezieht sich auf die Tonerausgabekapazität und die Toneraufladbarkeit. Wenn der Tonerhalter eine Oberflächenrauhigkeit von größer als 3,0 aufweist, kann die Tonerschicht auf dem Tonerhalter nicht leicht dünn gemacht werden und die Toneraufladbarkeit wird nicht verbessert. Wenn die Oberflächenrauhigkeit des Tonerhalterteils nicht größer als 3,0 ist, ist die Tonerausgabekapazität reduziert, die Tonerschicht auf dem Tonerhalter ist dünn und die Kontaktfrequenz des Toners mit dem Tonerhalter ist erhöht und die Toneraufladbarkeit ist verbessert, wodurch die Bildqualität verbessert ist. Wenn das Tonerhalteteil eine Oberflächenrauhigkeit Ra von weniger als 0,2 aufweist, kann die Menge der Tonerbeschichtung nicht leicht gesteuert werden.
Bei der Kontaktentwicklung kann der Tonerhalter in die gleiche Richtung wie das fotoempfindliche Teil oder in die Gegenrichtung gedreht werden. Bei Rotation in die gleiche Richtung wird die Umfangsgeschwindigkeit des Tonerhalters vorzugsweise auf das 1,05- bis 3,0-fache derjenigen des fotoempfindlichen Teils eingestellt.
Bei der Kontaktentwicklung ist das fotoempfindliche Teil vorzugsweise eine fotoempfindliche Trommel oder ein fotoempfindlicher Gurt mit einer Schicht aus einer fotoempfindlichen isolierenden Substanz, wie a-Se, CdS, ZnO₂, OPC und a-Si. Für ein fotoempfindliches OPC-Teil wird das Bindeharz für die organische fotoempfindliche Schicht vorzugsweise ausgewählt aus Polycarbonatharzen, Polyesterharzen, Acrylharzen unter Berücksichtigung der hohen Transferfähigkeit, hohen Reinigungsfähigkeit und geringeren Neigung von Toner-Fusionsbindung an dem fotoempfindlichen Teil und der Filmbildung eines externen Additivs.
Ein Verfahren der Einkomponenten-Kontaktentwicklung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erklärt.
Zuerst wird die Einfarb-Bilderzeugung mit einem reinigungslosen Verfahren unter Bezugnahme auf 7 beschrieben.
Die Vorrichtung gemäß 7 umfasst eine Entwicklungsvorrichtung 100, ein fotoempfindliches Teil 109, ein Transferteil 106, eine Presswalze 107 für die Fixierung, eine Heizwalze 108 für die Fixierung, ein fotoempfindliches Teil 109, und ein primäres Aufladeteil 110 für die Direktaufladung des fotoempfindlichen Teils 109 durch Kontakt. Das Bezugszeichen 105 bezeichnet ein Transfermedium. Eine Stromquelle 115 für die Vorspannung ist mit dem primären Aufladeteil 110 verbunden, um die Oberfläche des fotoempfindlichen Teils 109 gleichmäßig elektrisch aufzuladen.
Die Entwicklungsvorrichtung 100 bewahrt einen Toner 104 auf und ist mit einem Tonerhalter 102 versehen, der in Kontakt mit dem fotoempfindlichen Teil 109 in die Pfeilrichtung gedreht wird. Die Entwicklungsvorrichtung besitzt zusätzlich eine Entwicklungsklinge 101 und eine Aufbringungswalze 103, die in die Pfeilrichtung gedreht wird, um den Toner 104 auf den Tonerhalter 102 aufzubringen und den Toner elektrisch aufzuladen. Der Tonerhalter 102 ist mit einer Stromquelle 117 für die Entwicklungsvorspannung verbunden. Die Aufbringungswalze ist mit einer Stromquelle 118 für die Vorspannung verbunden. Für die Verwendung eines negativ aufladbaren Toners wird die Vorspannung negativer als die Entwicklungsvorspannung eingestellt und für die Verwendung eines positiv aufladbaren Toners wird die Vorspannung positiver als die Entwicklungsvorspannung eingestellt. Das Transferteil 106 ist mit einer Stromquelle 116 für die Transfervorspannung verbunden, welche eine Vorspannung mit entgegengesetzten Polarität an das fotoempfindliche Teil 109 anlegt. Die Länge des Kontaktbereichs zwischen dem fotoempfindlichen Teil in der Rotationsrichtung, nämlich die Zwischenraumbreite, liegt vorzugsweise im Bereich von 0,2 bis 8,0 mm. Mit einer Zwischenraumbreite von weniger als 0,2 mm wird die Menge der Entwicklung unzureichend und ergibt keine ausreichende Bilddichte und verringert die Fähigkeit, den nicht übertragenen Toner wiederzugewinnen. Wenn die Zwischenraumbreite größer als 8,0 mm ist, wird die Tonerzuführung zu stark und verursacht leicht eine größere Schleierbildung der gebildeten Bilder und einen Abrieb des fotoempfindlichen Teils.
Der Tonerhalter ist vorzugsweise eine elastische Walze mit einer elastischen Schicht auf der Oberfläche. Das Material für die elastische Schicht besitzt eine Härte im Bereich vorzugsweise von 20° bis 65° (JIS A). Der Tonerhalter besitzt einen spezifischen Volumenwiderstand vorzugsweise im Bereich von etwa 10² bis etwa 10⁹ Ω·cm. Der Tonerhalter mit einem spezifischen Volumenwiderstand von weniger als 10² Ω·cm verursacht leicht einen übermäßigen Strom, z.B. an einem Nadelloch auf der Oberfläche des fotoempfindlichen Teils 209. Andererseits verursacht der Tonerhalter mit einem spezifischen Volumenwiderstand von mehr als 10⁹ Ω·cm leicht eine Aufladung des Toners durch Reibungsladung und ergibt eine geringe Bilddichte.
Die Menge der Tonerbeschichtung auf dem Tonerhalter liegt vorzugsweise im Bereich von 0,1 bis 1,5 mg/cm². Mit einer Tonerbeschichtung von weniger als 0,1 mg/cm² ist die erhaltene Bilddichte nicht ausreichend, wogegen bei einer Tonerbeschichtung von mehr als 1,5 mg/cm² die gesamten Tonerteilchen nicht gleichmäßig aufgeladen werden können und leicht Schleier bilden. Insbesondere liegt die Menge der Tonerbeschichtung im Bereich von 0,2 bis 0,9 mg/cm². Die Menge der Tonerbeschichtung wird durch die Entwicklungsklinge 101 gesteuert, welche über die Tonerschicht mit dem Tonerhalter 102 in Kontakt steht. Der Kontaktdruck dieses Kontakts liegt im Bereich vorzugsweise von 5 bis 50 g/cm. Bei einem Kontaktdruck von weniger als 5 g/cm kann die Menge der Tonerbeschichtung nicht, wie gewünscht, gesteuert werden und die Reibungsaufladung kann nicht gleichmäßig sein, wodurch sich die Schleierbildung des Bildes leicht erhöht. Bei einem Kontaktdruck von mehr als 50 g/cm unterliegen die Tonerteilchen einer übermäßigen Belastung und werden leicht deformiert oder die Tonerteilchen werden an der Entwicklungsklinge oder dem Tonerhalter leicht schmelzgebunden. Die Steuerung der Menge der Tonerbeschichtung kann durch eine Metallklinge oder eine Walze anstelle der elastischen Walze zur Aufbringung des Toners unter Druck durchgeführt werden.
Das elastische Teil für die Steuerung der Tonerbeschichtung wird aus einem Material hergestellt, ausgewählt aus Materialien der triboelektrischen Serie, geeigneterweise zur Aufladung des Toners auf die gewünschte Polarität. Das Material beinhaltet Kautschukelastomere, wie Siliconkautschuke, Urethankautschuke und NBR; synthetische Kautschukelastomere, wie Polyethylenterephthalat; metallelastische Materia lien, wie rostfreier Stahl, Stahl und Phosphorbronze; und Komposite von diesen.
Für die Haltbarkeit des elastischen Steuerungsteils und des Tonerhalters wird das elastische Material vorzugsweise durch Binden oder Aufbringen eines Harzes oder eines Kautschuks auf den Kontaktbereich eines metallelastischen Materials hergestellt.
In das elastische Steuerungsteil kann ein organisches Material oder ein anorganisches Material durch Mischen, Schmelzvermischen oder Dispergieren eingearbeitet werden. Die Aufladbarkeit des Toners kann beispielsweise gesteuert werden, indem ein Metalloxid, ein pulverförmiges Metall, eine Keramik, ein Kohlenstoff-Allotrop, ein Whisker, eine anorganische Faser, ein Farbstoff, ein Pigment oder ein oberflächenaktives Mittel zugegeben wird. Insbesondere kann das Elastomer, wenn es ein Formgegenstand aus einem Kautschuk oder einem Harz ist, ein feines, pulverförmiges Metalloxid, wie Siliciumoxid, Aluminiumoxid, Titanoxid, Zinnoxid, Zirkoniumoxid und Zinkoxid; Ruß; oder ein Ladungskontrollmittel, das im Allgemeinen für Toner verwendet wird, enthalten.
Ferner kann ein elektrisches Wechselfeld und/oder ein elektrisches Gleichstromfeld an das Steuerungsteil angelegt werden, um den Toner zu lockern und um die dünne Schicht gleichmäßiger zu bilden und gleichmäßiger aufzuladen, wodurch die Bilddichte und die Bildqualität weiter verbessert werden können.
Gemäß 7 lädt das primäre Aufladeteil 110 das fotoempfindliche Teil 109 gleichmäßig elektrisch auf, indem es in die durch den Pfeil gezeigte Richtung gedreht wird. Das primäre Aufladeteil ist eine Aufladewalze, die im Grunde aus einem zentralen Kernmetall 110b und einer elektroleitfähigen elastischen Schicht 110a, gebildet auf dem Umfang des zentralen Kernmetalls, besteht. Die Aufladewalze 110 wird durch Druck mit der Fläche des elektrostatischen Bildhalters in Kontakt gebracht und wird durch Drehung des elektrostatischen Bildhalters 1 angetrieben.
Die Verfahrensbedingungen für die Aufladewalze sind wie folgt. Der Walzenkontaktdruck liegt im Bereich von 5 bis 500 g/cm. Die angelegte Spannung kann eine Gleichstromspannung oder eine Überlagerung von Wechselstromspannung und Gleichstromspannung ohne spezielle Einschränkung sein. Jedoch ist das Anlegen von einfacher Gleichstromspannung erfindungsgemäß bevorzugt, wobei die Spannung im Bereich von 0,2 bis 5 kV liegt.
Die Aufladeeinrichtung beinhaltet ferner eine Aufladeklinge und eine elektroleitfähige Bürste. Die Kontaktaufladeeinrichtung erfordert keine Hochspannungsanlegung und erzeugt weniger Ozon im Vergleich mit der kontaktlosen Koronaaufladung, was ein Vorteil ist. Das Material der Aufladewalze oder der Aufladeklinge als Kontaktaufladeeinrichtung ist vorzugsweise ein elektroleitfähiger Kautschuk und ein Freisetzungsfilm kann auf der Oberfläche des Kautschuks vorgesehen sein. Das Material für den Freisetzungsfilm beinhaltet Nylonharze, PVDF (Polyvinylidenfluorid) und PVDC (Polyvinylidenchlorid).
Nach dem primären Aufladeverfahren wird ein elektrostatisches Bild durch Lichtprojektion 111 von einem Licht aussendenden Element auf das fotoempfindliche Teil 109 entsprechend dem Informationssignal gebildet. Das elektrostatische Bild wird durch Entwicklung mit dem Toner in der Position des Kontakts mit dem Tonerhalter 102 visualisiert. Durch Verwendung eines digitalen latenten Bilderzeugungs systems können latente Punktbilder präzise ohne Bildstörungen entwickelt werden. Das visualisierte Bild wird durch das Transferteil 106 auf das Transfermedium 105 übertragen. Der übertragene Toner 112 kann zusammen mit dem Transfermedium 105 zwischen der Heizwalze 108 und der Presswalze 107 zur Fixierung unter Bildung eines permanenten Bildes hindurchgeführt werden. Die Heißpressfixiereinrichtung in dieser Ausführungsform ist vom Heißwalztyp, und besteht im Grunde aus einer Heißwalze mit einem eingebauten Heizer, wie einem Halogenheizer und einer Presswalze, die in Presskontakt mit dieser gebracht wird. In eine andere Art von System wird die Heißfixierung durch Erhitzen über einen Film mittels eines Heizers durchgeführt.
Der nicht transferierte Toner 113, der auf dem fotoempfindlichen Teil 109 verbleibt, kann zwischen dem fotoempfindlichen Teil 109 und dem primären Aufladeteil 110 hindurchgeführt werden und erreicht wiederum den Entwicklungsspaltbereich und wird durch den Tonerhalter in der Entwicklungsvorrichtung 100 wiedergewonnen.
Ein Bilderzeugungsverfahren zur Bildung eines Vollfarbbildes, eines Vielfarbbildes oder eines Einfarbbildes wird unter Bezugnahme auf 9 erklärt. Dieses Verfahren setzt die in 8 gezeigten Entwicklungseinheitsvorrichtungen als eine gelbe Entwicklungsvorrichtung, eine Magenta-Entwicklungsvorrichtung, eine Cyan-Entwicklungsvorrichtung und eine schwarze Entwicklungsvorrichtung ein.
Gemäß 9 werden die gleichen Bezugszeichen wie in 1 verwendet, um jeweils die entsprechenden Teile oder Vorrichtungen anzugeben.
Man lässt eine gelbe Entwicklungsvorrichtung 204-1, die einen gelben Toner enthält, gleiten, um einen gelben Toner auf einem Tonerhalter 102 in Kontakt mit einem elektrostatischen Bildhalter (fotoempfindliche Trommel) 1 zu bringen. Dadurch wird das elektrostatische Bild zu einem gelben Tonerbild auf der fotoempfindlichen Trommel 1 entwickelt. Das gelbe Tonerbild auf der fotoempfindlichen Trommel 1 wird dann auf ein intermediäres Transferteil 5 übertragen. Nach der Entwicklung lässt man die gelbe Entwicklungsvorrichtung 204-1 von der fotoempfindlichen Trommel 1 weg gleiten. Andererseits lässt man eine Magenta-Entwicklungsvorrichtung 204-2 gleiten, um einen Magenta-Toner auf einen Tonerhalter 102 in Kontakt mit der fotoempfindlichen Trommel 1 zu bringen. Dadurch wird das elektrostatische Bild zu einem Magenta-Tonerbild auf der fotoempfindlichen Trommel 1 entwickelt. Das Magenta-Tonerbild auf der fotoempfindlichen Trommel 1 wird dann auf das intermediäre Transferteil 5 übertragen. Auf gleiche Weise wird die Entwicklung mit einer Cyan-Entwicklungsvorrichtung 204-3 und einer schwarzen Entwicklungsvorrichtung 204-4 durchgeführt.
Die Reihenfolge der Entwicklung mit dem gelben Toner, dem Magenta-Toner, dem Cyan-Toner und dem schwarzen Toner kann, falls nötig, geändert werden.
In dem Bilderzeugungsverfahren, das in 9 erläutert ist, wird ein Transfergurt 215 als sekundäre Transfereinrichtung verwendet. Der Transfergurt 215 wird so platziert, dass er eine Rotationsachse parallel zu derjenigen des intermediären Transferteils 5 in Kontakt mit der unteren Fläche des intermediären Transferteils besitzt. Die Transferwalze wird von einer Vorspannungswalze 214 und einer Spannwalze 212 gestützt. An die Vorspannungswalze 214 wird eine notwendige sekundäre Transfer-Vorspannung angelegt und die Spannwalze 212 ist geerdet.
Die primäre Transfer-Vorspannung für den sukzessiven Transfer in Überlagerung des ersten bis vierten Tonerbildes wird von einer Vorspannungsquelle 206 mit einer Polarität (+) entgegengesetzt der des Toners angelegt. Bei dem sukzessiven Transfer der ersten bis vierten Farbe von der fotoempfindlichen Trommel 1 auf das intermediäre Transferteil 5 sind der Transfergurt 215 und eine Reinigungswalze 207 für das intermediäre Transferteil von dem intermediären Transferteil abtrennbar.
Der Transfer des Farbtonerbilds, das in Überlagerung auf den intermediären Transferteil übertragen wurde, wird auf ein Transfermedium P, wie nachstehend beschrieben, übertragen. Der Transfergurt 215 wird in Kontakt mit dem intermediären Transferteil 5 gebracht. Das Transfermedium P wird von einer Papierkassette (nicht in der Zeichnung gezeigt) über eine Registrierwalze 213 und eine Vor-Transferführung 224 zu dem Kontaktspalt zwischen dem intermediären Transferteil 5 und dem Transfergurt 215 zugeführt. Gleichzeitig wird eine Vorspannung an die Vorspannungswalze 214 von einer Spannungsquelle für die sekundäre Transfervorspannung 223 angelegt. Durch diese sekundäre Transfer-Vorspannung wird das Farbtonerbild von dem intermediären Transferteil 5 auf das Transfermedium P übertragen. Dieses Verfahren wird nachstehend als sekundärer Transfer bezeichnet.
Das Transfermedium, das das Tonerbild empfangen hat, wird in eine Heißpress-Fixiervorrichtung 225 mit einer Heißwalze 211 und einer Presswalze 210 eingeführt und wird durch Erhitzen ohne Öl fixiert.
10 erläutert eine weitere Vielfarb-, Vollfarb- oder Einfarb-Bilderzeugungsvorrichtung. Die in 10 gezeigte Vorrichtung verwendet ein gurtförmiges intermediäres Transferteil mit einem Gurt 313 und einer Vorspannungseinrich tung 313a. Das fixierte feste Bild, das mit dem schwarzen Toner und entsprechenden Farbtonern gebildet wird, besitzt einen Bruttowert von 5 bis 30 (vorzugsweise von 10 bis 25) und die Unterschiede der Bruttowerte sind vorzugsweise nicht mehr als 5.
Der elektrostatische Bildhalter 1 gemäß der Erfindung besitzt einen Kontaktwinkel gegenüber Wasser von nicht weniger als 85°, vorzugsweise nicht weniger als 90°. Wenn der Kontaktwinkel 85° oder mehr ist, ist das Transferverhältnis des Tonerbildes höher und der Toner neigt weniger zur Filmbildung.
Die Beispiele der Esterverbindung in dem gemäß den Beispielen und Vergleichsbeispielen verwendeten Esterwachs sind nachstehend gezeigt.

in der n eine ungerade Zahl von 7 bis 21 ist.
in der n eine ungerade Zahl von 23 bis 29 ist.
in der n eine ungerade Zahl von 31 bis 37 ist.
in der R_a, R_b, R_c und R_d
oder Wasserstoff sind, m eine ungerade Zahl von 13 bis 23 ist und n eine mittlere Zahl von 6 ist.

in der R eine C_21-28-Kohlenwasserstoffgrupe ist und n eine ganze Zahl von 1 oder mehr ist.
Die physikalischen Eigenschaften der in den Beispielen und Vergleichsbeispielen verwendeten Wachse sind in den Tabellen 1-1 bis 1-4 und Tabelle 2 gezeigt.

Tabelle 2
Beispiel 1

600 Gewichtsteile Ionenaustauschwasser und 500 Gew.-Teile 0,1 mol/l an Na₃PO₄-Wasserlösung wurden in einen Vierhalskolben eingefüllt, der einen schnellen Rührer vom Typ TK-Homomixer (hergestellt von Tokushukika Kogyo Co., Ltd.) und eine Ablenkplatte beinhaltete. Die Anzahl der Rotationen wurde auf 12.000 rpm eingestellt und der Kolben wurde auf 65°C erhitzt. 70 Gewichtsteile wässrige CaCl₂-Lösung mit 1,0 mol/l wurden der Mischung schrittweise zugegeben, um ein wässriges Medium herzustellen, das einen feinen wasserunlöslichen Dispersionsstabilisator Ca3(PO₄)₂ enthielt.

• Styrol	78 Gewichtsteile
• n-Butylacrylat	22 Gewichtsteile
• Ruß (Ölabsorption = 70 ml/g,
pH = 7,0)	10 Gewichtsteile
• Polyesterharz (Mw = 10800,
Molekulargewichtspeak = 5200,
Tg = 65°C,
Säurewert = 8,2 mgKOH/g)	4 Gewichtsteile
• Negatives Ladungskontroll
mittel (Eisenkomplex von
Dialkylsalicylat)	2 Gewichtsteile
• Wachs F	10 Gewichtsteile

Eine Mischung dieser Materialien wurde 3 Stunden lang unter Verwendung eines Pulverisators, (hergestellt von Mitsui Metal Inc.) dispergiert und 6 Gew.-Teile 2,2'-Azobis(2,4-dimethylvaleronitril) wurden der Mischung zugegeben, um eine polymerisierte Monomerzusammensetzung herzustellen.
Dann wurde die polymerisierte Monomerzusammensetzung in das wässrige Medium gegeben und dann in einer N₂-Atmosphäre bei einer Innentemperatur von 65°C 15 Minuten lang gerührt, wobei die Anzahl der Rotationen des schnellen Rührers auf 12.000 rpm gehalten wurden, um die polymerisierte Monomerzusammensetzung in dem wässrigen Medium zu granulieren. Anschließend wurde der Rührer durch einen Propellerrührer ersetzt und die Zusammensetzung wurde bei der gleichen Temperatur 10 Stunden lang gehalten, während die Form der Teilchen durch Variation der Rotationszahl des Propellerrührers und des Winkels der Ablenkplatte gesteuert wurde. So wurde die Polymerisation vervollständigt.
Nach Polymerisation wurde die trübe Flüssigkeit gekühlt und verdünnte Salzsäure zu der Flüssigkeit zugegeben, um den Dispersionsstabilisator zu entfernen. Ferner wurde das Spülen mehrmals wiederholt und die Flüssigkeit wurde getrocknet, um Polymerteilchen zu erhalten (schwarze Tonerteilchen) (A). Die Polymerteilchen (A) besaßen einen gewichtsgemittelten Durchmesser von 5,5 μm, einen zahlenbezogenen Verteilungsvariationskoeffizient von 16%, einen Formfaktor SF-1 von 106 und einen Formfaktor SF-2 von 102. (SF-2)/(SF-1) war 0,96, der Molekulargewichtspeak in einer Molekulargewichtsverteilung, gemessen durch Gelpermeationschromatographie (GPC) war 15.000 und Mw/Mn war 18. Der Gehalt an Wachs F in den Polymerteilchen (A) wurde mit einem TEM beobachtet und es wurde gefunden, dass das Wachs in dem Teilchen im Wesentlichen in Kugelform enthalten war, da es mit dem Bindeharz inkompatibel war, wie es in der Mo dellzeichnung in 11A gezeigt ist. Etwa 10 Gew.-Teile Wachs F waren in den Tonerteilchen (A) pro 100 Gew.-Teilen Bindeharzkomponenten enthalten.
100 Gewichtsteile von mit Dimethylsiliconöl modifiziertem hydrophobem feinem Siliciumoxidpulver (spezifische BET-Oberfläche: etwa 120 m²/g) wurden unter Verwendung eines Henschel-Mixers unter Erhalt von schwarzem Toner (A) trocken-gemischt. Tabelle 3 zeigt die physikalischen Eigenschaften der schwarzen Tonerteilchen (A) und des schwarzen Toners (A).
Beispiele 2 bis 11
Schwarze Tonerteilchen B bis K wurden auf gleiche Weise wie in Beispiel 1 erhalten, außer dass Wachs A (Beispiel 2), Wachs B (Beispiel 3), Wachs C (Beispiel 4), Wachs D (Beispiel 5), Wachs E (Beispiel 6), Wachs G (Beispiel 7), Wachs H (Beispiel 8), Wachs I (Beispiel 9), Wachs J (Beispiel 10) oder Wachs K (Beispiel 11) anstelle Wachs F verwendet wurden. Ferner wurden schwarze Toner B bis K erhalten. Tabelle 3 zeigt die physikalischen Eigenschaften der erhaltenen schwarzen Tonerteilchen und schwarzen Toner B bis K.
Vergleichsbeispiele 1 bis 12
Schwarze Tonerteilchen (a), (b) und (e) bis (1) wurden auf gleiche Weise wie in Beispiel 1 erhalten, außer dass Wachse (a) bis (1) anstelle des Wachses F verwendet wurden. Ferner wurden schwarze Toner (a), (b) und (e) bis (1) erhalten.
In den Vergleichsbeispielen 3 und 4 unter Verwendung der Wachse (c) und (d) war es schwierig, ein polymerisiertes Monomer in einem wässrigen Medium zu granulieren und Teil chen vereinigten sich und verhinderten, dass Tonerteilchen erzeugt wurden.

Tabelle 3 zeigt die physikalischen Eigenschaften der erhaltenen schwarzen Tonerteilchen (a), (b) und (e) bis (1). Vergleichsbeispiel 13

Styrol-n-Butylacrylat-Copolymer
(Copolymerisationsgewichts
verhältnis: 80:20; gewichts
gemitteltes Molekulargewicht:
139.000; Molekulargewichts
peak: 16000; Mw/Mn: 2,2;
Tg: 55°C)	100 Gewichtsteile
• In Bsp. 1 verwendetes
Polyesterharz	4 Gewichtsteile
• In Bsp. 1 verwendeter Ruß	10 Gewichtsteile
• In Bsp. 1 verwendetes negatives
Ladungskontrollmittel	2 Gewichtsteile
• Wachs (C)	10 Gewichtsteile

Eine Mischung dieser Materialien wurde unter Verwendung eines Zwei-Achsen-Extruders geschmolzen und geknetet und die geknetete Mischung wurde gekühlt und unter Verwendung einer Hammermühle grob zerkleinert. Die grob zerkleinerte Mischung wurde unter Verwendung einer Strahlmühle fein zerteilt und die erhaltene fein zerteilte Mischung sowie kommerziell erhältliches Calciumphosphat wurden unter Verwendung eines Henschel-Mixers vermischt. Die erhaltenen gemischten Pulver wurden in einen Wasser enthaltenden Behälter gegeben und in dem Wasser unter Verwendung eines Homomixers dispergiert. Die Temperatur des Wassers wurde schrittweise erhöht und die Pulver wurden auf 60°C 2 Stunden lang erwärmt. Anschließend wurde verdünnte Salzsäure zu dem Behälter zugegeben, um das Calciumphosphat auf der Oberfläche der Teilchen der fein zerkleinerten Mischung ausreichend zu lösen. Die schwarzen Harzteilchen wurden filtriert, gespült, getrocknet und dann durch ein Sieb mit 400 mesh gegeben, um Aggregate aus diesen zu entfernen. Die Teilchen wurden dann klassifiziert, um schwarze Tonerteilchen (m) zu erhalten. Die schwarzen Tonerteilchen (m) wurden verwendet, um einen schwarzen Toner (m), wie im Beispiel 1 zu erhalten.
Das Wachs (C) wurde in den schwarzen Tonerteilchen (m) in Form von feinem Pulver dispergiert, wie es in der Modellzeichnung in 11B gezeigt ist.
Tabelle 3 zeigt die physikalischen Eigenschaften der schwarzen Tonerteilchen (m) und des schwarzen Toners (m).
Vergleichsbeispiel 14
Schwarze Tonerteilchen (n) wurden auf gleiche Weise wie in Vergleichsbeispiel 13 erhalten, außer dass Wachs (d) anstelle von Wachs (c) verwendet wurde. Ferner wurde schwarzer Toner (n) erhalten.
Tabelle 3 zeigt die physikalischen Eigenschaften der erhaltenen schwarzen Tonerteilchen (n) und des schwarzen Toners (n).
Vergleichsbeispiele 15 bis 17
Schwarze Toner (D), (P) und (Q) wurden auf gleiche Weise wie im Beispiel 1 erhalten, außer dass Wachs (m) (Vergleichsbeispiel 15), Wachs (n) (Vergleichsbeispiel 16), Wachs (o) (Vergleichsbeispiel 17) anstelle von Wachs (F) verwendet wurden. Tabelle 3 zeigt die physikalischen Eigenschaften des erhaltenen schwarzen Toners.
Die Auswertung der Blockierbeständigkeit der Toner
Die folgenden Verfahren wurden verwendet, um die Toner in vier Güteklassen einzuteilen: A, B, C und D.
10 g Toner wurden in eine 50 ml Polyethylenschale gegeben, die dann in einen Heißlufttrockner gegeben wurde, der auf 50°C eingestellt war. Die Schale wurde wie sie war eine Woche stehen gelassen. Die Polyethylenschale wurde dann entfernt, langsam gedreht und dann wie sie war, stehen gelassen. Der Toner wurde dann visuell ausgewertet.

A:: Fluidität bleibt bestehen.
B:: Fluidität nahm ab, aber erholt sich nach Drehung der Schale.
C:: Aggregate verbleiben aber werden gelockert, wenn mit einer Nadel gestochert wird.
D:: Aggregate werden granuliert oder backen derart an, dass sie nicht gelockert werden können, wenn mit einer Nadel gestochert wird.

Beispiel 12
Fünf Gewichtsteile schwarzer Toner (A), der in Beispiel 1 erhalten wurde und 95 Gew.-Teile mit magnetischem Ferritträger (zahlenbezogene mittlere Teilchengröße: 45 μm) beschichtetes Siliconharz wurden vermischt, um einen Zwei-Komponenten-Entwickler herzustellen. Der Entwickler wurde dann in die Schwarz-Entwicklungsvorrichtung 4-4 eingeführt, die in 1 gezeigt ist, um einen Ausdrucktest im Einfarbenmodus durchzuführen. Der schwarze Toner (A) besaß eine negative triboelektrische Eigenschaft.
Eine für die Auswertung verwendete Bilderzeugungsvorrichtung (1) wird beschrieben. 1 ist eine schematische erläuternde Zeichnung eines Querschnitts der Bilderzeugungsvorrichtung (1).
Eine fotoempfindliche Trommel 1 besaß eine fotoempfindliche Schicht 1b mit einem organischen Fotohalbleiter auf einem Substrat 1a und drehte sich in die mit dem Pfeil gezeigte Richtung. Eine Aufladungswalze 2 (eine leitfähige elastische Schicht 2a und ein Kern 2b) lag der fotoempfindlichen Trommel 1 gegenüber, so dass sie unter Kontakt mit der Trommel 1 rotierte und verwendet wurde, um die Trommel 1 auf ein Oberflächenpotenzial von etwa -600 V aufzuladen. Eine Belichtung 3 wurde unter Verwendung eines polygonalen Spiegels, abhängig von der digitalen Bildinformation an- und abgestellt, so dass ein elektrostatisches Bild mit einem Belichtungspotenzial von -100 V und einem Dunkelpotenzial von -600 V auf der fotoempfindlichen Trommel 1 gebildet wurde. Die Entwicklungseinrichtung 4-4 und das Umkehrentwicklungsverfahren wurden verwendet, um ein schwarzes Tonerbild auf der fotoempfindlichen Trommel 1 zu erhalten. Das schwarze Tonerbild wurde auf ein intermediäres Transferteil 5 (eine elastische Schicht 5a und ein Kern 5b als Träger) übertragen, von dem das Bild ferner auf das Transferpapier 6 übertragen wurde. Der verbleibende Toner auf dem fotoempfindlichen Teil 1 wurde unter Verwendung eines Reinigungsteils 8 gereinigt.
Das intermediäre Transferteil 5 wurde hergestellt durch Beschichten des rohrförmigen Kerns 5b mit der elastischen Schicht 5b, die Nitril-Butadien-Kautschuk (NBR) aufwies, in dem ein Leitfähigkeit verleihendes Teil von Ruß ausreichend dispergiert war. Die Beschichtungsschicht 5b besaß eine Härte von 30 gemäß "JIS K-6301" und besaß einen volumenspezifischen Widerstandswert von 10⁹ Ω·cm. Ein für den Transfer von der fotoempfindlichen Trommel 1 zu dem intermediären Transferteil 5 erforderlicher Transferstrom betrug etwa 5 μA, der durch Anlegen von +500 V an den Kern 5b von einer Stromquelle erhalten wurde.
Die Transferwalze 7 besaß eine elastische Schicht 7a, die erzeugt wurde durch Beschichten eines Kerns 7b mit 20 mm Außendurchmesser und 10 mm Durchmesser, ein Schaumteil aus Ethylen-Propylen-Dien-Dreikomponenten-Polymer (EPDM), in dem ein Leitfähigkeit verleihendes Teil aus Kohlenstoff ausreichend dispergiert war. Die elastische Schicht 7a besaß einen volumenspezifischen Widerstandswert von 10⁶ Ω·cm und besaß eine Härte von 35 gemäß "JIS J-6301". Eine Spannung wurde an die Transferwalze angelegt, um einen 15 μA Transferstrom hindurchfließen zu lassen.
Eine Fixiervorrichtung H mit einer Heiz-Druckwalze umfasste eine Fixiervorrichtung mit Heizwalze ohne Öl aufbringende Funktion. Sowohl die obere als auch die untere Walze besaßen eine Oberflächenschicht aus Fluorharz und einen Durchmesser von 55 mm. Zusätzlich wurde die Fixiertemperatur auf 140°C und die Spaltbreite auf 7 mm eingestellt.
Bei den vorstehenden Einstellbedingungen und bei normaler Temperatur und Feuchtigkeit (25°C, 60% RF), geringer Temperatur und Feuchtigkeit (15°C, 10% RF) oder hoher Temperatur und Feuchtigkeit (30°C, 80% RF) wurde ein Ausdrucktest im kontinuierlichen Eintonmodus durchgeführt (d.h. der Modus, der den Verbrauch des Toners ohne Pause der Entwicklungseinrichtung erleichterte) mit einer Ausdruckgeschwindigkeit von 12 Blättern (A4-Größe)/Minute, während der schwarze Toner A im Zwei-Komponenten-Entwickler, falls erforderlich, nachgefüllt wurde. Die erhaltenen Ausdruckbilder wurden hinsichtlich der folgenden Punkte ausgewertet.
Die Übereinstimmung zwischen der Bilderzeugungsvorrichtung und dem Zwei-Komponenten-Entwickler wurde auch ausgewertet.
Auswertung der ausgedruckten Bilder
<1> Bilddichte
Es wurde die Bilddichte ausgewertet, die beim Ausdruck einer bestimmten Anzahl von Blättern Normalpapier (75 g/cm²) nach vollständigem Kopieren beibehalten wurde. Die Bilddichte wurde als Dichte, relativ zu einem Ausdruckbild gegen einen weißen Hintergrund einer Manuskriptdichte 0,00 unter Verwendung eines "Macbeth-Reflexionsdichtemessers", hergestellt von Macbeth Inc. gemessen.

A:: 1,40 oder mehr
B:: 1,35 oder mehr, weniger als 1,40
C:: 1,00 oder mehr, weniger als 1,35
D:: weniger als 1,00

<2> Punktreproduzierbarkeit
Es wurde ein Bild mit einem isolierten Punktmuster mit kleinem Durchmesser (45 μm), wie in 8 gezeigt, ausgedruckt, um dessen Punktreproduzierbarkeit auszuwerten; ein derartiges Bild ist schwierig zu reproduzieren, da elektrische Felder leicht durch elektrische Felder des latenten Bildes schließen.

A:: 2 oder weniger/100 Punkte fehlen.
B:: 3 bis 5/100 Punkte fehlen.
C:: 6 bis 10/100 Punkte fehlen.
D:: 11 oder mehr/100 Punkte fehlen.

<3> Bildschleier
Die Schleierdichte (%) wurde berechnet aus dem Unterschied zwischen der Weiße des weißen Bereichs eines Ausdruckbildes und derjenigen eines Transferpapiers, gemessen mit "REFLECTOMETER" (Tokyo Denshoku Inc.), um den Bildschleier auszuwerten.

A:: weniger als 1,5
B:: 1,5% oder mehr, weniger als 2,5
C:: 2,5% oder mehr, weniger als 4,0
D:: 4,0% oder mehr.

<4> Bildstreuung
Das in 13A gezeigte Bildmuster
wurde auf Normalpapier (75 g/m²) und dickem Papier (105 g/m² und 135 g/m²) ausgedruckt und dieses Zeichen wurde visuell hinsichtlich Tonerstreuung an seinem Außenbereich überprüft (siehe 13B).

A:: fast keine Streuung
B:: Geringfügige Streuung
C:: Kleine Streuung
D:: Große Streuung

<5> ungedruckte Bereiche von Bildern
Das in 14A gezeigte Zeichenmuster
wurde auf dickem Papier (128 g/cm² und 135 g/m²) ausgedruckt und dieses Zeichen wurde visuell hinsichtlich seiner ungedruckten Bereiche ausgewertet (siehe 14B).

A:: Fast keine ungedruckten Bereiche
B:: Geringfügige ungedruckte Bereiche
C:: Kleine ungedruckte Bereiche
D:: Große ungedruckte Bereiche.

<6> Geisterbild der Buchse
Nach Drucken eines in 15A gezeigten voll-schwarzen bandförmigen Bildes X mit Breite a und Länge 1 wurde ein in 15B gezeigtes Halbtonbild Y mit Breite b (> a) und Länge 1 ausgedruckt, um den Unterschied der auf dem Halbtonbild (Bereiche A, B und C in 15C) beobachteten Dichte visuell zu überprüfen.

A:: Kein Dichteunterschied wurde beobachtet.
B:: Geringfügiger Unterschied wurde zwischen B und C beobachtet.
C:: Kleiner Unterschied wurde zwischen A und B und C beobachtet.
D:: Bedeutender Unterschied wurde beobachtet.

<7> Fixiereigenschaft
Für die Fixiereigenschaft wurde eine Last von 50 g/cm² und weiches dünnes Papier verwendet, um das fixierte Bild zu reiben und auszuwerten, inwiefern die Dichte nach dem Reiben abgenommen hatte (%).

A:: Weniger als 5
B:: 5% oder mehr, weniger als 10
C:: 10% oder mehr, weniger als 20
D:: 20% oder mehr.

<8> Offsetbeständigkeit
Für die Offsetbeständigkeit wurde ein Probenbild mit einem Bildflächenverhältnis von etwa 5% ausgedruckt, um auszuwerten, inwiefern das Bild nach 3.000 Blättern des Ausdrucks Flecken aufwies.

A:: Keine Flecken
B:: Fast keine Flecken
C:: Kleine Flecken wurden auf dem Bild gefunden.
D:: Große Flecken wurden auf dem Bild gefunden.

Auswertung zur Übereinstimmung der Bilderzeugungsvorrichtung
<1> Übereinstimmung mit einer Entwicklungsbuchse
Nach dem Ausdrucktest wurden visuelle Überprüfungen hinsichtlich des Haftens von verbleibendem Toner auf den Oberflächen der Entwicklungsbuchse und deren Effekte auf die Ausdruckbilder durchgeführt.

A:: Kein Anhaften
B:: Fast kein Anhaften
C:: Anhaften trat auf aber hatte geringe Effekte auf die Bilder.
D:: Beträchtliches Anhaften trat auf und führte zu nicht gleichmäßigen Bildern.

<2> Übereinstimmung mit der fotoempfindlichen Trommel
Nach dem Ausdrucktest wurden visuelle Überprüfungen hinsichtlich der Schäden auf der Oberfläche der fotoempfindlichen Trommel, des Anhaftens von verbleibendem Toner und deren Effekte auf die Ausdruckbilder durchgeführt.

A:: Keines trat auf.
B:: Trotz geringfügiger Schäden waren die Bilder nicht beeinträchtigt.
C:: Trotz Anhaften oder Schaden waren geringe nachteilige Effekte auf den Bildern vorhanden.
D:: Beträchtliches Anhaften trat auf und führte zu vertikalen Streifendefekten auf den Bildern.

<3> Übereinstimmung mit dem intermediären Transferteil
Nach dem Ausdrucktest wurden visuelle Überprüfungen hinsichtlich des Schadens auf der Oberfläche des intermediären Transferteils und des Anhaftens von verbleibendem Toner durchgeführt.

A:: Keines trat auf.
B:: Trotz der Anwesenheit von verbleibendem Toner auf der Oberfläche waren die Bilder nicht beeinträchtigt.
C:: Trotz Anhaftens oder Schadens gab es geringe nachteilige Effekte auf die Bilder.
D:: Beträchtliches Anhaften trat auf und führte zu Defekten auf den Bildern.

<4> Übereinstimmung mit der Fixiervorrichtung
Nach dem Ausdrucktest wurden visuelle Überprüfungen hinsichtlich des Schadens auf den Oberflächen von Fixierfilmen und des Anhaftens von verbleibendem Toner durchgeführt.

A:: Keines trat auf.
B:: Trotz geringem Anhaften waren die Bilder nicht beeinträchtigt.
C:: Trotz Anhaftens oder Schadens gab es geringe nachteilige Effekte auf den Bildern.
D:: Beträchtliches Anhaften trat auf und führte zu Defekten auf den Bildern.

Fixiereigenschaft
Vor dem Fixieren der Bilder unter Verwendung der Fixiervorrichtung der in 1 gezeigten Bilderzeugungsvorrichtung wurde das nicht fixierte Bild aufgenommen und die Heißpresswalze wurde verwendet, um es während der Verwendung eines externen Fixiergerätes zu fixieren, um die Fixiertemperatur in einem Intervall von 5°C zu variieren, um die minimale Fixiertemperatur zu messen, bei der Niedertemperatur-Offset nicht auftrat und die maximale Fixiertemperatur zu messen, bei der Hochtemperatur-Offset nicht auftrat.
Tabelle 4 zeigt die Ergebnisse der Auswertungen.
Beispiele 13 bis 22 und Vergleichsbeispiele 18 bis 32
Die schwarzen Toner B bis K und die schwarzen Toner (a), (b) und (e) bis (g) wurden wie in Beispiel 2 ausgewertet. Tabelle 4 zeigt die Ergebnisse der Auswertungen.
Beispiele 23 bis 25
Gelbe, magentafarbene und cyanfarbene Tonerteilchen wurden auf gleiche Weise wie in Beispiel 1 erzeugt, außer dass 4,5 Gew.-Teile gelbes Färbemittel (C.I. Pigment Gelb 17), 5,0 Gew.-Teile Magenta-Färbemittel (C.I. Pigment Rot 202) oder 5,0 Gew.-Teile Cyan-Färbemittel (C.I. Pigment Blau 15:3) anstelle von Ruß als Färbemittel verwendet wurden. Ferner wurden Toner und Zwei-Komponenten-Entwickler der vorstehenden Farben wie in Beispiel 1 hergestellt. In der in 1 gezeigten Bilderzeugungsvorrichtung wurde der gelbe Zwei-Komponenten-Entwickler in eine Entwicklungsvorrichtung 4-1 gegeben, der magentafarbene Zwei-Komponenten-Entwickler wurde in eine Entwicklungsvorrichtung 4-2 gegeben, der cyanfarbene Zwei-Komponenten-Entwickler wurde in eine Entwicklungsvorrichtung 4-3 gegeben und der schwarze Zwei-Komponenten-Entwickler von Beispiel 1 wurde in die Entwicklungsvorrichtung 4-4 gegeben. Bei Durchführung eines Ausdrucktests im Vollfarbmodus wurden gute Vollfarbbilder mit Originaltreue erhalten.
Tabelle 5 zeigt die physikalischen Eigenschaften des gelben, magentafarbenen und cyanfarbenen Toners. Tabelle 5
Beispiel 26 und Vergleichsbeispiel 33
Der in Beispiel 1 hergestellte schwarze Toner A oder (a) wurde in die in 3 gezeigte Bilderzeugungsvorrichtung eingeführt, um einen Ausdrucktest unter Verwendung von nicht-magnetischer Ein-Komponenten-Sprungentwicklung durchzuführen. Tabelle 6 zeigt die Ergebnisse.
In der Bilderzeugungsvorrichtung wurde die Transfergeschwindigkeit auf der Oberfläche einer Entwicklungsbuchse 24 auf das Dreifache derjenigen der fotoempfindlichen Trommel 25 eingestellt, die Auswertungen wurden wie in Beispiel 12 im monochromatischen, absatzweisen Modus durchgeführt (d.h. der Modus, bei dem die Entwicklungseinrichtung 10 Sekunden pausiert, wenn jeweils ein Blatt ausgedruckt wurde, so dass der Extrabetrieb während der Reaktivierung die Verschlechterung des Toners erleichtert), während der Toner wieder aufgefüllt wird, falls erforderlich.
Die Oberflächenrauhigkeit Ra der Entwicklungsbuchse 24 war 1,5 und eine Tonerrückhalteplatte 23 umfasste eine Basisplatte aus Phosphorbronze, an die Urethankautschuk anhaftete und mit einer Oberfläche, an die die Entwicklungsbuchse 24 anstieß und die mit Nylon beschichtet war. Zusätzlich umfasste die Heißpress-Fixiervorrichtung die in 5 und 6 gezeigte Fixiervorrichtung. Die Oberflächentemperatur eines Temperaturnachweiselementes 31d eines Heizelementes 31 betrug 140°C, der Gesamtdruck zwischen dem Heizelement 31 und einer Schwammpresswalze 33 mit einem Schaumteil aus Siliconkautschuk in dessen Unterschicht wurde auf 8 kg eingestellt und der Spalt zwischen der Presswalze und einem Film wurde auf 6 mm eingestellt. Ein Fixierfilm 32 umfasste einen wärmebeständigen Polyimidfilm mit 60 μm Dicke und hatte in seiner Grenzschicht ein Transfermaterial, eine Formfreisetzungsschicht mit geringem Widerstand, enthaltend ein leitfähiges Material, das in PTEF (ein Typ mit hohem Molekulargewicht) dispergiert war.
Beispiel 27 und Vergleichsbeispiel 34
Dieses Beispiel verwendete die in 4 gezeigte Bilderzeugungsvorrichtung, umfassend kommerziell erhältlichen Laserstrahldrucker LBP-EX (Canon Inc.), der durch Anbringen eines Wiederverwendungsmechanismus modifiziert war. In der in 4 gezeigten Bilderzeugungsvorrichtung wurde der auf einer fotoempfindlichen Trommel 40 verbleibende Toner, der nicht übertragen wurde, mit einer elastischen Klinge 42 eines Reinigungsteils 41 abgeschabt, welches an die fotoempfindliche Trommel anstieß und wurde dem Inneren eines Reinigungsteils unter Verwendung einer Reinigungswalze zugeführt. Der Toner lief dann durch ein Reinigungsgewinde 43 und wurde der Entwicklungseinrichtung 46 über ein Zuführungsrohr 44 mit einem Transfergewinde und über einen Trichter 45 zurückgeführt. Dann wurde wiederum ein System erhaltender Toner, der zurückgeführt werden soll, eingeführt und ein Dunkelpotenzial V_D von -700 V und ein Lichtpotenzial V_L von -200 V wurden auf der fotoempfindlichen Trommel 40 gebildet unter Verwendung von Laserbestrahlung (600 dpi) und unter Verwendung einer Kautschukwalze (Durchmesser: 12 mm; Anpressdruck: 50 g/cm) als Primäraufladewalze 47, welche mit Nylonharz beschichtet war und darin dispergiert leitfähigen Kohlenstoff aufwies. Ein Tonerträger 48 besaß auf seine Oberfläche geschichtet ein Harz mit darin dispergiertem Ruß und besaß eine Oberflächenrauhigkeit Ra von 1,1 und die Transfergeschwindigkeit auf der Oberfläche der Entwicklungsbuchse 48 wurde auf das 1,1-fache derjenigen der fotoempfindlichen Trommel 40 eingestellt. Dann wurde der Spalt zwischen der fotoempfindlichen Trommel 40 und dem Tonerträger 48 (S-D) auf 270 μm eingestellt, eine Urethankautschukklinge wurde als Tonersteuerungsteil derart verwendet, dass sie an die Trommel anstieß. Als Entwicklungsvorspannung wurde eine Wechselvorspannungskomponente einer Gleichspannungsvorspannungskomponente überlagert. Die Tem peratur der Heißpress-Fixiervorrichtung wurde auf 150°C eingestellt.
Bei diesen eingestellten Bedingungen und bei Normaltemperatur und Feuchtigkeit (25°C, 60% RF) und geringer Temperatur und Feuchtigkeit (15°C, 10% RF) wurde ein Ausdrucktest bei einer Ausdruckgeschwindigkeit von 12 Blättern (Größe A4)/min im absatzweisen Modus durchgeführt (d.h. der Modus, bei dem die Entwicklungseinrichtung 10 Sekunden lang pausiert, nachdem ein Blatt jeweils ausgedruckt wurde, so dass der Extrabetrieb während der Reaktivierung die Verschlechterung des Toners erleichtert), während der schwarze Toner (A) und der schwarze Toner (0) nacheinander zugeführt wurden und die erhaltenen Ausdruckbilder wurden hinsichtlich der folgenden Punkte ausgewertet.
Tabelle 7 zeigt die Ergebnisse der Auswertungen.
Beispiel 28

500 Gewichtsteile 0,1 M Na₃PO₉-Lösung wurden in 650 Gew.-Teile Ionenaustauschwasser in einen Vierhalskolben eingeführt, der eine Ablenkplatte beinhaltete und der Kolben wurde dann auf 60°C erwärmt. Ein schneller Rührer vom Typ TK-Homomixer (hergestellt von Special Mechanical and Chemical Industry Inc.) wurde verwendet, um die Mischung mit 12.000 rpm zu rühren. 70 Gew.-Teile 1,0 M wässrige CaCl₂-Lösung wurden allmählich der Mischung zugegeben, um ein wässriges Medium zu erhalten, das einen feinen, wasserunlöslichen Dispersionsstabilisator enthielt.

• Styrol	80 Gewichtsteile
• n-Butylacrylat	20 Gewichtsteile
• Polyesterharz (gewichts
gemitteltes Molekular
gewicht: 10600, Molekular
gewichtspeak: 8900, Säure
wert: 6,3)	4 Gewichtsteile
• Färbemittel (Ruß)	6 Gewichtsteile
• Negatives Ladungskontroll
mittel (Eisenverbindung von
Monoazopigment)	2 Gewichtsteile
• Wachs F	15 Gewichtsteile

Von diesen Materialien wurde das Färbemittel, die Eisenverbindung von Monoazopigment und Styrol verwendet, um eine Stammcharge von Ruß unter Verwendung eines Pulverisators (Mitsui Metal Inc.) herzustellen. Dann wurde die Stammcharge und die verbleibenden Materialien auf 60°C erwärmt, gelöst und dispergiert, um eine polymerisierte Monomermischung zu erhalten. Ferner wurden 8 Gew.-Teile von 2,2'-Azobis(2,4-dimethylvaleronitril), das ein Polymerisationsinitiator war, der Mischung zugegeben, während die Temperatur bei 60°C gehalten wurde, um eine polymerisierte Monomerzusammensetzung herzustellen.
Die polymerisierte Monomerzusammensetzung wurde in das wässrige Medium in dem Kolben einschließlich des Homomixers eingefüllt. Die Mischung wurde dann in einer N₂-Atmosphäre bei 60°C 20 Minuten lang unter Verwendung des TK-Homomixers bei Rotation mit 12.000 rpm gerührt, um die polymerisierte Monomerzusammensetzung in dem wässrigen Medium zu granulieren. Anschließend wurde die Zusammensetzung bei 60°C 6 Stunden lang umgesetzt, während sie mit einem Propellerrührer gerührt wurde und dann bei 80°C 8 Stunden lang polymerisierte.
Nach der Polymerisation wurde die trübe Flüssigkeit gekühlt und Salzsäure wurde zu der Flüssigkeit zugegeben, um Ca₃(PO₉)₂ zu lösen, gefolgt von Filtrieren, Spülen und Trocknen, um schwarze Tonerteilchen (I) mit gewichtsmittlerem Teilchendurchmesser von 7,4 μm zu erhalten.
1,5 Gewichtsteile hydrophobes feines Siliciumoxidpulver (spezifische BET-Oberfläche 120 m²/g), erhalten durch Behandlung von Siliciumoxidpulver mit spezifischer BET-Oberfläche von 200 m²/g unter Verwendung eines Silan-Kupplungsmittels und Dimethylsiliconöls wurde extern zu 100 Gew.-Teilen der schwarzen Tonerteilchen (I) zugegeben, um einen schwarzen Toner (I) zu erhalten.
Eine fehlerhaften Ebene des schwarzen Tonerteilchens (I) wurde mit TEM beobachtet, um herauszufinden, dass das Wachs (F) im gesamten Tonerteilchen im Wesentlichen in Form einer Kugel in einer undefinierten Form aufgrund seiner Inkompatibilität mit dem Bindeharz dispergiert war.
Das Wachs F war mit etwa 15 Gew.-Teilen der Tonerteilchen pro 100 Gew.-Teilen der Bindeharzkomponente enthalten und der schwarze Toner (I) besaß eine negative triboelektrische Eigenschaft. Tabelle 8 zeigt die physikalischen Eigenschaften des erhaltenen schwarzen Toners (I).
Beispiele 29 und 30
Schwarze Toner (II) und (III) wurden auf gleiche Weise wie in Beispiel 28 hergestellt, außer dass 1,4 Gew.-Teile (Beispiel 29) oder 30 Gew.-Teile (Beispiel 30) Wachs (F) verwendet wurden. Tabelle 8 zeigt die physikalischen Eigenschaften jedes erhaltenen schwarzen Toners.
Beispiele 31 bis 35
Schwarze Toner (IV), (V), (VI), (VII) und (VIII) wurden auf gleiche Weise wie in Beispiel 28 erhalten, außer dass Wachs A (Beispiel 31), Wachs B (Beispiel 32), Wachs C (Beispiel 33), Wachs D (Beispiel 34), oder Wachs E (Beispiel 35) verwendet wurde. Tabelle 8 zeigt die physikalischen Eigenschaften jedes erhaltenen schwarzen Toners.
Beispiel 36

520 Gew.-Teile 0,1 M Na₃PO₄ wurden in 710 Gew.-Teile Ionenaustauschwasser in einen Vierhalskolben mit einer Ablenkplatte gegeben und der Kolben wurde dann auf 60°C erwärmt. Ein schneller Rührer vom Typ TK-Homomixer (hergestellt von Tokushukika Kogyo Co., Ltd.) wurde verwendet, um die Mischung mit 12.000 rpm zu rühren. 85 Gew.-Teile 1,0 M wässrige Lösung von CaCl₂ wurden allmählich zu der Mischung hinzugegeben, um ein wässriges Medium herzustellen, das einen feinen wasserunlöslichen Stabilisator enthielt.

• Styrol	80 Gewichtsteile
• n-Butylacrylat	20 Gewichtsteile
• Polyesterharz (gewichts
gemitteltes Molekular
gewicht: 10600, Molekular
gewichtspeak: 8900, Säure
wert: 6,3)	4 Gewichtsteile
• Cyan-Färbemittel (C.I.
Pigmentblau 15:3)	5 Gewichtsteile
• Negatives Ladungskontroll
mittel (Al-Verbindung von
2,5-Di-tert-butylsalicylat)	2 Gewichtsteile
• Wachs F	15 Gewichtsteile

Von diesen Materialien wurden das Färbemittel, die Al-Verbindung von Di-tert-butylsalicylat und Styrol vorher unter Verwendung eines Ebara-Mischers (hergestellt von Ebara Manufacturing Company) zusammengemischt. Dann wurden die restlichen Materialien zu dem Kolben gegeben, der dann auf 60°C erwärmt wurde, um die Mischung zu lösen und zu dispergieren und eine polymerisierte Monomermischung zu erhalten.
Ferner wurden 10 Gew.-Teile Polymerisationsinitiator, 2,2'-Azobis(2,4-dimethylvaleronitril) zu der Mischung zugegeben, während die Temperatur bei 60°C gehalten wurde, um eine polymerisierte Monomerzusammensetzung herzustellen.
Die polymerisierte Monomerzusammensetzung wurde in das wässrige Medium in den Kolben mit dem Homomixer gegeben. die Mischung wurde dann in einer N₂-Atmosphäre bei 60°C 20 Minuten lang unter Verwendung des TK-Homomixers mit Rotation bei 10.000 rpm gerührt, um die polymerisierte Monomerzusammensetzung in dem wässrigen Medium zu granulieren. Anschließend wurde die Zusammensetzung bei 60°C 6 Stunden lang umgesetzt, während sie mit einem Propellerrührer ge rührt wurde und dann bei 80°C 10 Stunden lang polymerisiert.
Nach Polymerisation wurde die trübe Flüssigkeit gekühlt und Salzsäure wurde zu der Flüssigkeit zugegeben, um Ca3(PO₄)₂ zu lösen, gefolgt von Filtrieren, Spülen und Trocknen, um Cyan-Tonerteilchen mit gewichtsgemittelter Teilchengröße von 7,0 μm zu erhalten.
1,5 Gewichtsteile hydrophobes feines Siliciumoxidpulver gemäß Beispiel 28 wurde extern zu 100 Gew.-Teilchen zugegeben, um einen Cyan-Toner zu erhalten. Der erhaltene Cyan-Toner zeigt die in Tabelle 8 gezeigten physikalischen Eigenschaften.
Beispiele 37 und 38

Magentafarbener und gelber Toner wurden auf gleiche Weise wie in Beispiel 36 erhalten, außer dass ein Magenta-Färbemittel (C.I. Pigmentrot 202) oder ein gelbes Färbemittel (C.I. Pigmentgelb 17) verwendet wurden. Tabelle 8 zeigt die physikalischen Eigenschaften der erhaltenen Toner. Beispiel 39

• Styrol-n-Butylacrylat-Copolymer
(Copolymerisatiosgewichts
verhältnis: 141000;
Copolymerisations
verhältnis: 80:20)	100 Gewichtsteile
• Polyesterharz (gewichts
gemitteltes Molekular
gewicht: 10600, Molekular
gewichtspeak: 8900, Säure
wert: 6,3)	4 Gewichtsteile
• Färbemittel (Ruß)	6 Gewichtsteile
• Negatives Ladungskontroll
mittel (Eisenverbindung von
Monoazopigment)	2 Gewichtsteile

• Wachs F

5 Gewichtsteile

Diese Materialien wurden unter Verwendung eines Zweiachsen-Extruders bei 130°C vorher zusammengemischt und geschmolzen und geknetet und die geschmolzene und geknetete Mischung wurde unter Verwendung einer Hammermühle gekühlt und grob zerkleinert, um grob zerkleinerten Toner mit 1 mm mesh zu erhalten. Die grob zerkleinerte Mischung wurde unter Verwendung eines Prallzerkleinerers unter Verwendung eines Strahlstroms fein zerkleinert und die fein zerkleinerte Mischung wurde mit Luft klassifiziert, um schwarze Tonerteilchen (IX) mit gewichtsgemittelter Teilchengröße von 9,4 μm zu erhalten. Hydrophobes feines Siliciumoxidpulver mit spezifischer Oberfläche von 120 m²/g, erhalten durch Behandlung eines Silankopplungsmittels und Siliconöl zur Hydrophobisierung der Oberfläche des feinen Siliciumoxidpulvers mit einer spezifischen Oberfläche von 200 m²/g durch das BET-Verfahren unter Verwendung eines Silankopplungsmittels und Dimethylsiliconöl wurden mit 1,0 Gew.-Teilen zu 100 Gew.-Teilen der schwarzen Tonerteilchen (IX) extern hinzugegeben, um einen schwarzen Toner (IX) zu erhalten. Tabelle 8 zeigt die physikalischen Eigenschaften des erhaltenen schwarzen Toners (IX).
Eine fehlerhafte Ebene des schwarzen Tonerteilchens (IX) wurde mit TEM beobachtet und es wurde herausgefunden, dass das Wachs (F) im gesamten Tonerteilchen in einer undefinierten Form aufgrund seiner Inkompatibilität mit dem Bindeharz dispergiert war.
Beispiel 40
Schwarzer Toner (X) wurde auf gleiche Weise wie in Beispiel 39 erhalten, außer dass 15 Gew.-Teile von Wachs F verwendet wurden. Tabelle 8 zeigt die physikalischen Eigenschaften des erhaltenen schwarzen Toners (X).
Beispiel 41
Die schwarzen Tonerteilchen (IX) gemäß Beispiel 39 wurden zu einer wässrigen Lösung, enthaltend ein oberflächenaktives Mittel, gegeben und die Lösung wurde bei 80°C 2,5 Stunden oberflächenbehandelt, während sie bei hoher Geschwindigkeit gerührt wurde. Die Lösung wurde dann filtriert, gespült und getrocknet, um schwarze Tonerteilchen (XI) mit gewichtsgemittelter Teilchengröße von 9,6 μm zu erhalten. 1,0 Gew.-Teile von hydrophobem Siliciumoxidpulver gemäß Beispiel 39 wurden zu 100 Gew.-Teilchen der schwarzen Tonerteilchen (XI) extern zugegeben, um einen schwarzen Toner (XI) zu erhalten. Tabelle 8 zeigt die physikalischen Eigenschaften des erhaltenen schwarzen Toners (XI).
Vergleichsbeispiele 35 bis 41
Schwarze Toner (i), (ii), (iii), (iv), (v), (vi) und (vii) wurden auf gleiche Weise wie in Beispiel 28 erhalten, außer dass Wachs (a) (Vergleichsbeispiel 35), Wachs (b) (Vergleichsbeispiel 36), Wachs (e) (Vergleichsbeispiel 37), Wachs (h) (Vergleichsbeispiel 38), Wachs (m) (Vergleichsbeispiel 39), Wachs (n) (Vergleichsbeispiel 40) oder Wachs (o) (Vergleichsbeispiel 40) anstelle des Wachses F verwendet wurden. Tabelle 8 zeigt die physikalischen Eigenschaften der erhaltenen schwarzen Toner.
Beispiele 42 bis 55 und Vergleichsbeispiele 42 bis 48
Die elektrofotografische Vorrichtung umfasste einen 600 dpi Laserstrahldrucker (hergestellt von Canon Inc.: LBP-860), der so modifiziert war, dass er bei einer Verfahrensgeschwindigkeit von 60 mm/s betrieben wurde. 7 zeigt dessen schematische Zeichnung. Eine Reinigungsklinge aus Kautschuk in einer Prozesskartusche für den Laserstrahldrucker wurde entfernt, es wurde eine Direktaufladung, basierend auf dem Kontakt einer Kautschukwalze 110 als Vorrichtungsaufladungsverfahren verwendet und eine Gleichspannungskomponente (-1.200 V) wurde angelegt.
Dann wurde ein Entwicklungsteil der Prozesskartusche modifiziert. Eine Kautschukwalze mit mittlerem Widerstand (Durchmesser: 16 mm; Härte: ASKER C 45; Widerstand: 10⁵ Ω·cm), bestehend aus Siliconkautschuk mit darin dispergiertem Ruß, wurde als Tonerträger 102 anstelle der rostfreien Buchse als Tonerträger verwendet und wurde mit einer fotoempfindlichen Trommel 109 kontaktiert. Die Entwicklungsspaltbreite wurde auf etwa 3 mm eingestellt. Der Tonerträger 102 wurde in gleiche Richtung wie die fotoempfindliche Trommel 109 in dem Kontaktbereich zwischen dem Träger und der Trommel und mit einer Umfangsrotationsgeschwindigkeit betrieben, die 140% derjenigen der Trommel 109 betrug. Das Ein-Komponenten-Kontaktentwicklungsverfahren und das Umkehrentwicklungsverfahren wurden zur Entwicklung von elektrostatischen Bildern verwendet.
Die fotoempfindliche Trommel 109 wurde hergestellt durch Verwendung eines Aluminiumzylinders mit Durchmesser 30 mm und Länge 254 mm und sequenziellen Schichten mit folgendem Aufbau mittels Eintauchaufbringung hergestellt.

(1) Leitfähige Beschichtungsschicht: besteht hauptsächlich aus Zinn- und Titanoxidpulvern, dispergiert in Phenolharz. Sie ist 15 μm dick.
(2) Unterschicht: besteht hauptsächlich aus modifiziertem Nylon und copolymerisiertem Nylon. Sie ist 0,6 μm dick.
(3) Ladungserzeugungsschicht: sie besteht hauptsächlich aus Titanylphthalocyananin-Pigment, das in einem langwelligen Bereich absorbieren kann und ist in Butyralharz dispergiert. Sie ist 0,6 μm dick.
(4) Ladungstransportschicht: sie besteht hauptsächlich aus einer Loch transportierenden Triphenylaminverbindung, die in Polycarbonatharz gelöst ist (Molekulargewicht, basierend auf Ostwald-Viskosimetrie: 20.000) bei einem Massenverhältnis von 8:10. Sie ist 20 μm dick.

Eine Beschichtungswalze 103, bestehend aus Urethan-geschäumtem Kautschuk, wurde in eine Entwicklungsvorrichtung als Einrichtung zur Beschichtung von Toner auf den Tonerträger 102 bereitgestellt und wurde mit dem Tonerträger 102 kontaktiert. Eine Spannung von etwa -550 V wurde an die Beschichtungswalze 103 angelegt. Ferner wurde eine rostfreie Klinge 101, auf der Harz zur Kontrolle der Toner-Beschichtungsschicht auf den Tonerträger 102 beschichtet war, derart angebracht, das ein linearer Kontaktdruck von etwa 20 g/cm zwischen der Klinge und dem Tonerträger 102 ausgeübt wurde. Lediglich eine Gleichspannungskomponente (-450 V) wurde während der Entwicklung angelegt.
Zur Anpassung der elektrofotografischen Vorrichtung und der Verfahrensbedingungen für die modifizierte Prozesskartusche wurde die Vorrichtung modifiziert und die Bedingungen wie folgt eingestellt.
Die modifizierte Vorrichtung verwendete eine Walzenaufladeeinrichtung 110 (die lediglich Gleichstrom anlegte), um die fotoempfindliche Trommel 109 gleichmäßig aufzuladen. Dann wurde ein Bildbereich mit Laserstrahl bestrahlt, um ein elektrostatisches Bild zu bilden. Anschließend wurde die Entwicklung durchgeführt, um ein Tonerbild zu bilden und eine Transferwalze 106, an die eine Spannung von +700 V angelegt wurde, wurde zur Übertragung des Tonerbildes auf ein Transfermaterial 105 verwendet.
Bezüglich des Ladungspotenzials der fotoempfindlichen Trommel 109 betrug das Dunkelpotenzial -580 V und das Lichtpotenzial betrug -150 V. Das Transfermaterial 105 umfasste 75 g/m²-Papier.
Die schwarzen Toner (I) bis (IX), Cyan-Toner, Magenta-Toner, gelber Toner und schwarze Toner (i) bis (vii) wurden in die Prozesskartusche eingeführt, um einen Ausdrucktest durchzuführen. Tabelle 9 zeigt die Ergebnisse der Auswertungen.
Nun wird das Auswertungsverfahren beschrieben. Die Transfereigenschaft wurde ausgewertet unter Verwendung eines Mylar-Bandes, um den verbleibenden Toner auf der fotoempfindlichen Trommel nach Drucken des 20. Blattes während der Periode der anfänglichen Haltbarkeitsauswertung abzuschaben unter Verwendung von Vollschwarz-Entwicklung und Subtrahieren der Macbeth-Dichte dieses Bandes von der Macbeth-Dichte auf dem Papier. Je kleiner dieser Wert war, umso besser war die Transfereigenschaft.
Die Tonerrückführfähigkeit während des Entwicklungsverfahrens wurde durch ein Bild eines Nichtbildteiles (sogenanntes Geisterbild) bestimmt, welches auf der erhaltenen Bildprobe erschien. Wenn der auf der fotoempfindlichen Trommel verbleibende, nicht übertragene Toner während des Entwicklungsverfahrens zurückgeführt wird, erscheint ein Bild des Nichtbildteiles nicht. Wenn jedoch der Toner nicht zweckmäßig zurückgeführt wird, passiert unbehandelter Toner wiederum den Transferprozess und wird dann wieder auf das Papier übertragen, was zu Geisterbildern führt.

A:: Kein Geisterbild tritt auf.
B:: Gut (kein Geisterbild konnte ohne intensive Betrachtung beobachtet werden).
C:: Geisterbild trat auf, aber das Bild war auf praktischem Niveau.
D:: Schlecht.

Bis zu 2.000 Bilder wurden gedruckt, wenn kein Geisterbild oder nicht gleichmäßiges Aufladen auftrat.
Zusätzlich wurde die Auflösung während der Periode der anfänglichen Haltbarkeitsauswertung auf Grundlage der Reproduzierbarkeit eines isolierten Punktes mit kleinem Durchmesser bei 600 dpi ausgewertet, welcher schwer zu reproduzieren war, da elektrische Felder leicht durch die Felder des latenten Bildes schließen.

A:: Sehr gut: 5 oder weniger/100 Punkte fehlen
B:: Gut: 6 bis 10/100 Punkte fehlen
C:: Normal: 11 bis 20/100 Punkte fehlen
D:: Schlecht: 20 oder mehr/100 Punkte fehlen.

Der Offset wurde ausgewertet durch Überprüfen der Rückseiten bis zur 100. Bildprobe hinsichtlich Flecken und durch Zählen der Anzahl von befleckten Proben.
Schleierbildung wurde gemessen unter Verwendung von REFLECTOMETER MODEL TC-6DS, hergestellt von Tokyo Denshoku Inc.
Ein Umbra-Lichtfilter wurde für den Cyan-Toner verwendet, ein blauer Filter wurde für den gelben Toner verwendet und ein grüner Filter wurde für die anderen Toner verwendet. Die folgende Gleichung wurde für die Berechnungen verwendet. Je kleiner dieser Wert ist, desto weniger und weniger ausgeprägt ist die Schleierbildung. Schleierbildung [Reflexion (%)] = [Reflexion (%) auf Standardpapier) – [Reflexion auf dem Nichtbildteil auf der Probe]
Beispiel 56
In die Bilderzeugungsvorrichtung, die in 9 gezeigt ist, wurde der gelbe Toner gemäß Beispiel 38 in eine gelbe Entwicklungsvorrichtung 204-1 eingeführt, der Magenta-Toner gemäß Beispiel 37 wurde in eine Magenta-Entwicklungsvorrichtung 204-2 eingeführt, der Cyan-Toner gemäß Beispiel 38 wurde in eine Cyan-Entwicklungsvorrichtung 204-3 eingeführt, und der schwarze Toner (I) gemäß Beispiel 28 wurde in eine schwarze Entwicklungsvorrichtung eingeführt. Dann wurde ein Ausdrucktest im Vollfarbmodus durchgeführt.
Eine fotoempfindliche Trommel 1 besaß eine fotoempfindliche Schicht 1b mit einem organischen Fotohalbleiter auf einem Substrat 1a und drehte sich in die Richtung, die mit dem Pfeil gezeigt ist. Eine Aufladungswalze 2 (eine leitfähige elastische Schicht 2a und ein Kern 2b) lag der fotoempfindlichen Trommel 1 gegenüber, so dass sie rotierte, während sie die Trommel 1 kontaktierte, um die Trommel 1 auf ein Oberflächenpotenzial von etwa -600 V aufzuladen. Eine Belichtung 3 wurde an und aus gestellt unter Verwendung eines polygonalen Spiegels, abhängig von digitaler Bildinformation, so dass ein elektrostatisches digitales Bild mit einem Belichtungspotenzial von -100 V und einem Dunkelpotenzial von -600 V auf der fotoempfindlichen Trommel 1 gebildet wurde. Die Entwicklungsvorrichtungen 204-1, 204-2, 204-3 und 204-4 wurden verwendet, um das auf der fotoempfindlichen Trommel 1 gebildete elektrostatische Bild unter Verwendung des nicht-magnetischen Ein-Komponenten-Kontaktentwicklungsverfahrens einer Umkehrentwicklung zu unterziehen, wodurch Tonerbilder mit den entsprechenden Farben sequenziell auf der fotoempfindlichen Trommel 1 gebildet wurden. Nach Entwicklung der jeweiligen Farbe wurden die Tonerbilder sequenziell auf ein intermediäres Transferteil 5 übertragen und schließlich gemeinsam auf ein Transferteil P ü bertragen. In diesem Fall wurde der auf der fotoempfindlichen Trommel 1 verbleibende, nicht übertragene Toner mit einem Reinigungsteil 8 gereinigt und der auf dem intermediären Transferteil 5 verbleibende Toner wurde mit einer Aufladungseinrichtung 207 aufgeladen und wurde zu der fotoempfindlichen Trommel 1 bewegt, wo er gereinigt wurde.
Das intermediäre Transferteil 5 wurde hergestellt durch Beschichtung eines rohrförmigen Kerns 5b mit einer elastischen Schicht 5a, umfassend Nitril-Butadien-Kautschuk (NBR), in dem ein Leitfähigkeit verleihendes Teil von Ruß ausreichend dispergiert war. Die Beschichtungsschicht 5a besaß eine Härte von 20 gemäß "JIS K-6301" und besaß einen volumenspezifischen Widerstandswert von 10⁹ Ω·cm. Gemäß diesem Beispiel wurden die Bilder von der fotoempfindlichen Trommel 1 auf das intermediäre Transferteil 5 übertragen, indem +700 V an den Kern 5b von einer Stromversorgung 206 angelegt wurden. Eine Walze 214 zur Aufladung eines Transfergurts 215 besaß einen Außendurchmesser von 20 mm und besaß eine elastische Schicht, die durch Beschichten eines Kerns mit einem Durchmesser von 10 mm mit einem Schaumteil aus Ethylen-Propylen-Dien-Dreikomponenten-Polymer (EPDM), in das ein Leitfähigkeit verleihendes Teil aus Kohlenstoff ausreichend dispergiert war, erzeugt wurde.
Die elastische Schicht besaß einen volumenspezifischen Widerstandswert von 10⁶ Ω·cm und besaß eine Härte von 35 gemäß "JIS K-6301". Es wurde eine Spannung an die Walze angelegt, um einen 11 μA Transferstrom hindurchfließen zu lassen.
Eine Heißpress-Fixiervorrichtung 225 umfasste eine Fixiervorrichtung mit Heizwalze ohne Ölaufbringungsfunktion.
Bei den vorstehenden Einstellbedingungen wurde eine Haltbarkeitsauswertung für ein Bild mit Druckbereich von 7 bei einer Temperatur von 30°C und Feuchtigkeit von 85% unter Verwendung von kontinuierlichem Drucken bei einer Zuführungsgeschwindigkeit von 8 Blättern/min (Größe A4) durchgeführt.
Als Ergebnis traten keine Geisterbilder oder rückwärtige Flecken auf und kein Problem trat bis zu dem 2.000. Vollfarbdruck hinsichtlich Bilddichte oder Transfereigenschaft auf. Vollfarbbilder mit Originaltreue und herausragenden Farben wurden erhalten.

Claims

Toner zur Entwicklung eines elektrostatischen Bildes, umfassend Tonerteilchen, welche wenigstens ein Bindeharz, ein Färbemittel und ein Wachs enthalten, wobei das Wachs einen Hydroxylwert im Bereich von 0 bis 10 mg KOH/g besitzt und eine Esterverbindung, dargestellt durch die Formeln (A), (B), (C) oder (D) oder eine Mischung von diesen mit einem Gehalt im Bereich von 50 bis 100 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Wachses enthält:
worin R₁, R₂ und R₃ unabhängig voneinander eine organische Gruppe mit 9 bis 39 Kohlenstoffatomen sind;
worin R₄, R₅, R₆ und R₇ unabhängig voneinander eine organische Gruppe mit 9 bis 39 Kohlenstoffatomen sind;
worin R₈, R₉, R₁₀ und R₁₁ unabhängig voneinander eine organische Gruppe mit 9 bis 39 Kohlenstoffatomen sind;
worin R₁₂, R₁₃, R₁₄ und R₁₅ unabhängig voneinander eine organische Gruppe mit 9 bis 39 Kohlenstoffatomen sind, und wobei der Toner einen gewichtsgemittelten Teilchendurchmesser im Bereich von 3 bis 10 μm und einen Variationskoeffizienten in der Zahlenverteilung von weniger als 35 besitzt.
Toner nach Anspruch 1, wobei das Wachs die Esterverbindung, dargestellt durch die Formel (A) mit einem Gehalt im Bereich von 60 bis 100 Gew.-% enthält.
Toner nach Anspruch 1, wobei das Wachs die Esterverbindung, dargestellt durch die Formel (A) mit einem Gehalt von 70 bis 100 Gew.-% enthält.
Toner nach Anspruch 1, wobei das Wachs die Esterverbindung, dargestellt durch die Formel (A) mit einem Gehalt im Bereich von 80 bis 100 Gew.-% enthält.
Toner nach Anspruch 1, wobei das Wachs die Esterverbindung, dargestellt durch die Formel (A) mit einem Gehalt im Bereich von 90 bis 100 Gew.-% enthält.
Toner nach Anspruch 1, wobei das Wachs die Esterverbindung, dargestellt durch die Formel (B) mit einem Gehalt im Bereich von 60 bis 100 Gew.-% enthält.
Toner nach Anspruch 1, wobei das Wachs die Esterverbindung, dargestellt durch die Formel (B) mit einem Gehalt im Bereich von 70 bis 100 Gew.-% enthält.
Toner nach Anspruch 1, wobei das Wachs die Esterverbindung, dargestellt durch die Formel (B) mit einem Gehalt im Bereich von 80 bis 100 Gew.-% enthält.
Toner nach Anspruch 1, wobei das Wachs die Esterverbindung, dargestellt durch die Formel (B) mit einem Gehalt im Bereich von 90 bis 100 Gew.-% enthält.
Toner nach Anspruch 1, wobei die Gruppen R₁ bis R₁₅ jeweils eine Kohlenwasserstoffgruppe sind.
Toner nach Anspruch 1, wobei die Gruppen R₁ bis R₁₅ jeweils eine Alkylgruppe oder eine Alkenylgruppe sind.
Toner nach Anspruch 1, wobei die Gruppen R₁ bis R₁₅ jeweils eine geradkettige Alkylgruppe mit 13 bis 29 Kohlenstoffatomen sind.
Toner nach Anspruch 1, wobei die Gruppen R₁ bis R₁₅ jeweils eine geradkettige Alkylgruppe mit 15 bis 25 Kohlenstoffatomen sind.
Toner nach Anspruch 1, wobei das Wachs die Esterverbindung dargestellt durch die Formel (A) mit einem Gehalt im Bereich von 60 bis 100 Gew.-% enthält, in der R₁, R₂ und R₃ unabhängig voneinander eine geradkettige Alkylgruppe sind.
Toner nach Anspruch 1, wobei das Wachs die Esterverbindung, dargestellt durch die Formel (A) mit einem Gehalt im Bereich von 70 bis 100 Gew.-% enthält, in der R₁, R₂ und R₃ unabhängig voneinander eine geradkettige Alkylgruppe mit 13 bis 29 Kohlenstoffatomen sind.
Toner nach Anspruch 1, wobei das Wachs die Esterverbindung, dargestellt durch die Formel (A) mit einem Gehalt im Bereich von 80 bis 100 Gew.-% enthält, in der R₁, R₂ und R₃ unabhängig voneinander eine geradkettige Alkylgruppe mit 15 bis 25 Kohlenstoffatomen sind.
Toner nach Anspruch 1, wobei das Wachs die Esterverbindung, dargestellt durch die Formel (A) mit einem Gehalt im Bereich von 90 bis 100 Gew.-% enthält, in der R₁, R₂ und R₃ unabhängig voneinander eine geradkettige Alkylgruppe mit 15 bis 25 Kohlenstoffatomen sind.
Toner nach Anspruch 1, wobei das Wachs einen Hydroxylwert im Bereich von 0,1 bis 5,0 mg KOH/g hat.
Toner nach Anspruch 1, wobei das Wachs einen Säurewert im Bereich von 0 bis 10 mg KOH/g hat.
Toner nach Anspruch 1, wobei das Wachs einen Säurewert im Bereich von 0,1 bis 5,0 mg KOH/g hat.
Toner nach Anspruch 1, wobei das Wachs einen Hydroxylwert im Bereich von 0,1 bis 5,0 mg KOH/g und einen Säurewert im Bereich von 0,1 bis 5,0 mg KOH/g hat.
Toner nach Anspruch 1, wobei das Wachs bei einer Temperatur von 25°C ein Feststoff ist und die Temperatur eines endothermen Hauptpeaks im Bereich von 50 bis 100°C in der endothermen Kurve der Differentialthermoanalyse ist.
Toner nach Anspruch 1, wobei das Wachs in dem Toner in einer Menge im Bereich von 1 bis 30 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile des Bindeharzes enthalten ist.
Toner nach Anspruch 1, wobei das Wachs in dem Toner in einer Menge im Bereich von 2 bis 25 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile des Bindeharzes enthalten ist.
Toner nach Anspruch 1, wobei das Wachs einen Kernbereich des Tonerteilchens ausmacht.
Toner nach Anspruch 1, wobei das Wachs einen Kernbereich des Tonerteilchens ausmacht und in der Form einer Kugel oder Spindel enthalten ist.
Toner nach Anspruch 1, wobei der Toner einen Formfaktor SF-1 im Bereich von 100 bis 160 und einen Formfaktor SF-2 im Bereich von 100 bis 140 aufweist.
Toner nach Anspruch 1, wobei der Toner einen Formfaktor SF-1 im Bereich von 100 bis 140 und einen Formfaktor SF-2 im Bereich von 100 bis 120 aufweist.
Toner nach Anspruch 1, wobei das Verhältnis von SF-2/SF-1 des Toners nicht mehr als 1,0 beträgt.
Toner nach Anspruch 1, wobei der Toner einen gewichtsgemittelten Teilchendurchmesser im Bereich von 4 bis 9,9 μm besitzt.
Toner nach Anspruch 30, wobei der Toner einen Variationskoeffizienten im Bereich von 5 bis 34 besitzt.
Toner nach Anspruch 30, wobei der Toner einen Variationskoeffizienten im Bereich von 5 bis 30 besitzt.
Toner nach Anspruch 1, wobei das Bindeharz ein Styrol-Acrylat-Copolymer ist.
Toner nach Anspruch 1, wobei das Bindeharz ein Styrol-Methacrylat-Copolymer ist.
Toner nach Anspruch 1, wobei das Bindeharz ein Polyesterharz ist.
Toner nach Anspruch 1, wobei das Bindeharz ein Epoxyharz ist.
Toner nach Anspruch 1, wobei der Toner ein externes Additiv auf der Oberfläche des Teilchens des Toners aufweist.
Toner nach Anspruch 37, wobei der Toner das externe Additiv mit einem Gehalt im Bereich von 0,1 bis 5 Gewichtsteilen bezogen auf 100 Gewichtsteile der Tonerteilchen enthält.
Toner nach Anspruch 38, wobei das externe Additiv aus feinen anorganischen Teilchen zusammengesetzt ist.
Toner nach Anspruch 39, wobei die feinen anorganischen Teilchen mit einem Silikonöl behandelt wurden.
Toner nach Anspruch 1, wobei die Tonerteilchen hergestellt sind durch Dispergieren einer polymerisierbaren Monomerzusammensetzung, die enthält wenigstens einen polymerisierbares Monomer, ein Färbemittel, ein Wachs und einen Polymerisationsinitiator in Form von Teilchen in wässrigem Medium und Polymerisieren des polymerisierbaren Monomers in einem wässrigen Medium.
Toner nach Anspruch 41, wobei die polymerisierbare Monomerzusammensetzung zusätzlich ein polares Harz enthält.
Toner nach Anspruch 41, wobei das polymerisierbare Monomer wenigstens ein Styrolmonomer enthält.
Toner nach Anspruch 41, wobei das polymerisierbare Monomer wenigstens ein Styrolmonomer und ein Polyesterharz enthält.
Bilderzeugungsverfahren umfassend die elektrische Aufladung eines elektrostatischen Bildhalters mit einer Aufladeeinrichtung, an die eine Spannung angelegt wird, Bildung eines elektrostatischen Bildes durch Licht-Bestrahlung auf den geladenen elektrostatischen Bildhalter, Entwicklung des elektrostatischen Bildes mit einem Toner gemäß einem der Ansprüche 1 bis 44 in der Entwicklungseinrichtung unter Bildung eines Tonerbildes auf dem elektrostatischen Bildhalter, Übertragen des Tonerbildes von dem elektrostatischen Bildhalter mittels eines intermediären Übertragungsteiles oder direkt auf ein Transfermedium und Fixierung des Tonerbildes durch eine Heißpress-Fixiereinrichtung.
Bilderzeugungsverfahren nach Anspruch 45, wobei das elektrostatische Bild mit einem Zweikomponenten-Entwicklungsmittel entwickelt wird, welches wenigstens einen Toner und einen magnetischen Träger umfasst.
Bilderzeugungsverfahren nach Anspruch 45, wobei das elektrostatische Bild mit einem Einkomponenten-Entwicklungsmittel entwickelt wird, welches wenigstens einen Toner umfasst.
Bilderzeugungsverfahren nach Anspruch 45, wobei die Entwicklungseinrichtung einen Tonerhalter zur Aufnahme und Freisetzung des Toners besitzt und der Tonerhalter mit einer Umfangsgeschwindigkeit des 1,05- bis 3,0-fachen derjenigen des elektrostatischen Bildhalters in dem Entwicklungsbereich gedreht wird, in dem der Tonerhalter dem elektrostatischen Bildhalter am nächsten kommt.
Bilderzeugungsverfahren nach Anspruch 45, wobei der Tonerhalter eine Oberflächenrauhigkeit Ra (μm) von nicht mehr als 1,5 besitzt und der Toner einen gewichtsgemittelten Teilchendurchmesser im Bereich von 3 bis 10 μm besitzt.
Bilderzeugungsverfahren nach Anspruch 45, wobei die Entwicklungseinrichtung einen Tonerhalter zur Aufnahme des Toners und ein Teil zur Steuerung einer Tonerschicht für die Bildung einer Tonerschicht auf dem Tonerhalter besitzt und das Teil zur Steuerung der Tonerschicht eine elastische Klinge aufweist.
Bilderzeugungsverfahren nach Anspruch 50, wobei die Dicke der auf dem Tonerhalter gebildeten Tonerschicht kleiner ist als der Zwischenraum zwischen dem Tonerhalteteil und dem elektrostatischen Bildhalter.
Bilderzeugungsverfahren nach Anspruch 50, wobei die Tonerschicht auf dem Tonerhalteteil mit dem elektrostatischen Bildhalter in dem Entwicklungsbereich in Kontakt gebracht wird.
Bilderzeugungsverfahren nach Anspruch 52, wobei die Tonerschicht auf dem Tonerhalteteil gegen den elektrostatischen Bildhalter in dem Entwicklungsbereich gepresst wird.
Bilderzeugungsverfahren nach Anspruch 45, wobei der elektrostatische Bildhalter durch Kontakt mit einem Ladeteil mit einer daran angelegten Vorspannung elektrisch aufgeladen wird.
Bilderzeugungsverfahren nach Anspruch 54, wobei das Ladeteil eine Ladewalze ist.
Bilderzeugungsverfahren nach Anspruch 45, wobei das durch Belichtung erzeugte elektrostatische Bild ein digitales latentes Bild ist.
Bilderzeugungsverfahren nach Anspruch 45, wobei die Entwicklungseinrichtung einen Entwicklungsmittelhalter aufweist zur Aufnahme und Freisetzung eines Zweikomponenten-Entwicklungsmittels, das wenigstens aus einem Toner und einem magnetischen Träger zusammengesetzt ist und ein elektrisches Wechselfeld an den Entwicklungsmittelhalter angelegt wird.
Bilderzeugungsverfahren nach Anspruch 45, wobei das Tonerbild auf dem elektrostatischen Bildhalter einmal auf das intermediäre Transferteil übertragen wird und dann auf ein Transfermedium mittels einer Transferwalze, an die eine Vorspannung angelegt wird oder durch einen Transferriemen, der mit einer Walze versehen ist, an die eine Vorspannung angelegt wird, übertragen wird.
Bilderzeugungsverfahren nach Anspruch 45, wobei zwischen dem Transferschritt und dem nachgelagerten Aufladeschritt kein Reinigungsschritt existiert.
Bilderzeugungsverfahren nach Anspruch 45, wobei das Tonerbild durch Heißpressen auf ein Transfermedium mittels einer Heißpress-Fixiervorrichtung ohne Flüssigapplikation zur Vermeidung von Offset oder ohne Verwendung eines Reinigers für die Fixiervorrichtung fixiert wird.
Bilderzeugungsverfahren nach Anspruch 45, wobei das Tonerbild auf das Transfermedium durch Heißpressen mittels einer Heizvorrichtung in einer fixierten Position übertragen wird und ein Pressteil gegen die Heizvorrichtung unter Zwischenlagerung eines Films gepresst wird.
Bilderzeugungsverfahren nach Anspruch 45, wobei nicht übertragener Toner, der auf dem elektrostatischen Bildhalter nach dem Bildtransfer verbleibt, durch Reinigen wieder gewonnen wird und der wieder gewonnene Toner der Entwicklungseinrichtung zur Aufbewahrung und für den wiederholten Gebrauch zugeführt wird.
Bilderzeugungsverfahren nach Anspruch 45, wobei das elektrostatische Bild nacheinander mit ein Toner entwickelt wird, der ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus einem gelben Toner, einem Magentatoner, einem Cyantoner, und einem schwarzen Toner; die entsprechenden Tonerbilder auf das intermediäre Transferteil laminiert werden; die Tonerbilder der entsprechenden Farben von den intermediären Transferteil auf das Transfermedium übertragen werden; und die Tonerbilder der entsprechenden Farben auf dem Transfermedium zur Fixierung heißgepresst werden, um ein Vollfarb- oder Vielfarbbild zu erzeugen.