DE69834865T2

DE69834865T2 - Magnetischer Toner für die Entwicklung elektrostatischer Bilder, Verfahren zur Herstellung, seine Anwendung in einem Bildherstellungsverfahren und Prozesscassette

Info

Publication number: DE69834865T2
Application number: DE69834865T
Authority: DE
Inventors: Tamura Ohta-ku Osamu; Tomiyama Ohta-ku Koichi; Suzuki Ohta-ku Shunji; Ogawa Ohta-ku Yoshihiro
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-05-30
Filing date: 1998-05-28
Publication date: 2006-12-07
Anticipated expiration: 2018-05-29
Also published as: DE69834865D1; CN100357832C; EP0881544A1; KR100283637B1; EP0881544B1; US6238834B1; CN1207507A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung bezieht sich auf einen magnetischen Toner für die Entwicklung von elektrostatischer Bilder, um Tonerbilder in Bilderzeugungsverfahren, wie etwa der Elektrofotografie, zu erzeugen. Sie bezieht sich ebenfalls auf ein Verfahren für die Herstellung des magnetischen Toners, die Verwendung des magnetischen Toners in einem Bilderzeugungsverfahrens und eine Verfahrenskartusche mit dem magnetischen Toner.
Verwandter Stand der Technik
In den letzten Jahren funktionierten Bilderzeugungsgeräte unter Verwendung von elektrofotografischen Techniken, wie etwa Kopiermaschinen und Laserstrahldrucker auf verschiedenen Wegen und versuchten Bilder mit höherer Feinheit und höherer Bildqualität zu erzeugen. Dementsprechend gibt es eine Tendenz, magnetische Tonerteilchen mit feineren Teilchendurchmessern als je einzusetzen. Wenn magnetischen Teilchen mit geringerem Teilchendurchmesser erzeugt werden, können Bilder mit höherer Feinheit erzeugt werden. Auf der anderen Seite kann das Phänomen des Nebels, das durch Adhäsion von magnetischen Tonern auf Nichtbildflächen verursacht wird, insbesondere in einer Umwelt mit niedriger Temperatur und niedriger Luftfeuchtigkeit aufzutreten. In einer Umgebung mit hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit kann es dazu kommen, dass die Bilder mit einer niedrigen Dichte erzeugt werden, wenn die ersten Kopien und Ausdrucke am Morgen erzeugt werden. Überdies wird heutzutage unter Berücksichtigung der Umweltprobleme ein Verfahren der Aufladung fotoempfindlicher Elemente mittels eines Kontaktladungselements genutzt, das keine Ozonverursachenden Koronaladungsanordnungen verwendet.
Jedoch können in diesem Fall in der Umgebung mit niedriger Temperatur und niedriger Feuchtigkeit feine Teilchen von magnetischen Tonerteilchen, die nicht ausreichend durch Reinigen mit einem Reinigungselement entfernt werden, an das Kontaktladeelement anhaften (hiernach als "Ladungswalzenkontamination" bezeichnet), und ein fehlerhaftes Aufladen verursachen, welches wiederum fehlerhafte Bilder verursachen kann. In einer Umgebung mit hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit neigen die vorherigen feinen Teilchen dazu, an der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel zu haften, welche ein Element ist, das ein elektrostatisches latentes Bild trägt, wenn sie dagegen durch das Kontaktladungselement gedrückt werden (dieses Phänomen wird hierin als "Schmelzadhäsion an die Trommel" bezeichnet).
Es wurde festgestellt, dass derartige feine Teilchen hauptsächlich aus einem Siliciumoxidpulver und/oder einem magnetischen feinen Pulver bestehen, wobei das erstere als ein Fluiditätsverbesserer und das letztere als ein Material verwendet wird, das die feinen magnetischen Tonerteilchen aufbaut. Überdies kann in dem Fall der magnetischen Toner mit viel feinerem Teilchendurchmesser als je, wie vorher angegeben, das magnetische feine Pulver stärker dazu neigen an das Kontaktladungselement und die lichtempfindliche Trommel anzuhaften.
Ein Verfahren ist herkömmlich bekannt, in welchem die Teilchenoberflächen des magnetischen feinen Pulvers vorher mit einem organischen Material behandelt werden, um den engen Kontakt des Bindeharzes mit dem magnetischen feinen Pulver zu verbessern. Jedoch kann dies dazu führen, dass eine fehlerhafte Beschichtung verursacht wird (Flecken- bzw. Blotch-Phänomen), wenn eine magnetische Tonerschicht auf ein einen Toner tragendes Element in der Umgebung mit niedriger Temperatur und niedriger Feuchtigkeit aufgebracht wird. Die Oberflächenbehandlung des magnetischen feinen Pulvers kann ebenfalls in höheren Produktionskosten resultieren.
Als Mittel zur Lösung der vorhergehenden Probleme wird seit langem erwartet, dass ein neuartiger Toner vorgeschlagen wird, in welchem der Zustand der Anwesenheit von magnetischen feinem Pulver auf den Oberflächen der magnetischen Tonerteilchen gesteuert wird, und ein neuartiges Verfahren für die Herstellung eines derartigen Toners vorzuschlagen.
Es ist schwierig, gleichmäßig alle Materialien, wie etwa Bindeharz, magnetisches feines Pulver und Wachs in einem gekneteten Produkt zu dispergieren. Zum Beispiel sind die Knetbedingungen unter Beachtung der Benetzbarkeit des magnetischen feinen Pulvers durch Bindeharz und die Knetbedingungen unter Beachtung der Dispergierbarkeit des Bindeharzes in Wachs inkompatibel miteinander.
In der japanischen Patentanmeldung Offenlegungsschrift Nr. 8-123083 wird ein Tonerherstellungsverfahren vorgeschlagen, welches die Temperaturbedingungen spezifiziert, wenn die Materialien mittels eines Schneckenextruders mit einer Zufuhrschneckenzone und einer Knetzone mälz-geknetet werden. Beispiele, die in dieser Veröffentlichung angegeben werden, offenbaren ein Verfahren für die Herstellung eines magnetischen Toners mit einem Volumen-gemittelten Teilchendurchmesser (d50) von 7,15 bis 7,23 μm. Selbst bei diesem Herstellungsverfahren, da der durchschnittliche Teilchendurchmesser des magnetischen Toners kleiner wird, neigen die magnetischen feinen Teilchen dazu, von den magnetischen Tonerteilchenoberflächen freigesetzt zu werden, und neigen stark dazu, in einem Anstieg der Anzahl der freien magnetischen feinen Teilchen zu resultieren. Ebenfalls wird bei diesem Herstellungsverfahren die Temperatur des Extruders an der Auslassseite des gekneteten Produkts niedriger eingestellt, welches für die Zwangskühlung des in dem Extruder erwärmten gekneteten Produkts erforderlich ist. Es ist herkömmlich schwierig, eine derartige Temperatur zu steuern, welche eine derartig starke Last erfordert, dass das Verfahren schwer bei der tatsächlichen Produktion zu steuern ist.
EP-A-0 749 049 ist auf einen Toner für die Entwicklung elektrostatischer Bilder gerichtet, wobei der Toner ein Bindeharz, ein magnetisches Pulver und ein Wachs umfassen kann, und die mittlere Pulverfraktion, die für den Toner verwendet wird, kann eine massegemittelte Teilchengröße von 6,4 μm haben.
EP-A-0 729 075 ist auf ein Bilderzeugungsverfahren und einen Toner gerichtet, welcher schwarze Tonerteilchen mit magnetischem Material mit einem Durchmesser im Bereich von 6,2 bis 12,0 haben kann.
EP-A-0 822 457 offenbart einen magnetischen Toner, der eine magnetische Substanz, ein Bindeharz und ein Wachs enthält, wobei die magnetischen Tonerteilchen einen massegemittelten Teilchendurchmesser zwischen 3,5 und 6,5 μm haben.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, einen magnetischen Toner zur Verfügung zu stellen, der in einer Umgebung mit niedriger Temperatur und niedriger Feuchtigkeit weniger Nebel verursachen kann und schwerlich fehlerhaftes Aufladen verursachen kann, und ein Verfahren für die Herstellung eines derartigen Toners.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, einen magnetischen Toner zur Verfügung zu stellen, der in einer Umgebung mit hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit Bilder mit hoher Bilddichte erzeugen kann, und davon abgehalten wird, die "Schmelzadhäsion an der Trommel" auf der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel zu verursachen, und ein Verfahren für die Herstellung eines derartigen Toners.
Noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, einen magnetischen Toner zur Verfügung zu stellen, der einen geringen massegemittelten Teilchendurchmesser hat, und weniger die Freisetzung von magnetischen feinen Teilchen aus den magnetischen Tonerteilchen verursachen kann und ein Verfahren für die Herstellung eines derartigen Toners.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Bilderzeugungsverfahren unter Verwendung eines derartigen magnetischen Toners zur Verfügung zu stellen.
Noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine Verfahrenskartusche mit einem derartig magnetischen Toner zur Verfügung zu stellen.
Um die vorherigen Aufgaben zu lösen, stellt die vorliegende Erfindung einen magnetischen Toner für die Entwicklung eines elektrostatischen Bildes zur Verfügung, der gemäß Anspruch 1 definiert ist.
Die vorliegende Erfindung stellt ebenfalls ein Verfahren für die Herstellung eines magnetischen Toners mit magnetischen Tonereigenschaften zur Verfügung, das gemäß Anspruch 20 definiert ist.
Die vorliegende Erfindung stellt ebenfalls die gemäß Anspruch 28 definierte Verwendung zur Verfügung.
Die vorliegende Erfindung stellt außerdem eine Verfahrenskartusche zur Verfügung, die gemäß Anspruch 31 definiert ist.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die 1 ist eine schematische Veranschaulichung des Aufbaus einer Temperatursteuereinheit und einer Schraube bzw. Schnecke eines Kneters.
Die 2 ist eine schematische Veranschaulichung einer Querschnittsansicht des Aufbaus eines Zylinders.
Die 3 zeigt eine Korrelation zwischen der Harztemperatur, der Anzahl der freien magnetischen feinen Teilchen und der Dispergierbarkeit des Wachses.
Die 4 ist eine schematische Veranschaulichung eines Beispiels eines elektrofotografischen Geräts, das den magnetischen Toner der vorliegenden Erfindung einsetzt.
Die 5 ist eine schematische Veranschaulichung einer Kontaktladungseinrichtung, die bevorzugt in der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
Die 6 ist eine schematische Veranschaulichung eines Beispiels der Verfahrenskartusche der vorliegenden Erfindung.
Die 7 ist eine schematische Veranschaulichung einer Querschnittsansicht eines Gasstrom-Klassierers für die vielteilige Klassifizierung von magnetischen Tonerteilchen, welche den Coandaeffekt nutzt.
Die 8 ist eine perspektivische Ansicht des Hauptteils eines in der 7 gezeigten Gasstrom-Klassierers.
Die 9 ist eine teilweise perspektivische Ansicht des in der 7 gezeigten Gasstrom-Klassirers.
Die 10 ist ein Querschnitt entlang der Linie 10-10 in 7.
Die 11 veranschaulicht den Hauptteil des in der 7 gezeigten Gasstrom-Klassirers.
Die 12 veranschaulicht ein Beispiel eines Klassifizierungsverfahrens, das bei der Klassifizierung von magnetischen Tonerteilchen verwendet wird.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Hinsichtlich der Kontaminierung des Ladungselements, welches eine Art von Kontaktladungseinrichtung ist, und der Tonerschmelz-Adhäsion an die Trommel auf der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel, welche eine Art von Bauelement ist, das ein elektrostatisches Bild trägt, neigen einige magnetische Toner dazu, diese Probleme zu verursachen und einige können nur schwerlich ähnliche Probleme verursachen. Es wurden Studien darüber unternommen, um einfach den Unterschied zwischen magnetischen Tonerteilchen, die die ersteren Toner bilden, und magnetischer Tonerteilchen, die letzteren Toner bilden, zu finden, ohne sich auf die Bewertung durch eine Bildreproduktion zu verlassen. Als ein Ergebnis wurde gefunden, dass ein derartiger Unterschied durch ein Verfahren unter Verwendung einer Dispersion, die durch Dispersion magnetischer Tonerteilchen in einer gemischten Lösung aus Ethylalkohol und Wasser hergestellt wird, nachgewiesen werden kann.
Die Tatsache, dass die Dispersion eine hohe Extinktion (hohes Absorptionsvermögen) hat zeigt an, dass die magnetischen Tonerteilchen leicht durch die wässrige Lösung benetzt werden, und dass magnetisches feines Pulver in einer großen Menge auf den Oberflächen der magnetischen Tonerteilchen vorhanden ist. Derartige magnetische Tonerteilchen neigen dazu, magnetische feine Teilchen von ihren Oberflächen freizusetzen. Wenn tatsächlich magnetische Tonerteilchen, die aus derartigen magnetischen Tonerteilchen hergestellt wurden, durch Bildreproduktion bewertet wurden, konnten derartige Probleme wie Ladungswalzenkontamination und Schmelz-Adhäsion an die lichtempfindliche Trommeloberfläche auftreten. Es wurde bestätigt, dass viele magnetische feine Teilchen in den Verunreinigungen der Ladungswalzenoberfläche und den geschmolzenen Ablagerungen auf der lichtempfindlichen Trommeloberfläche vorhanden sind. Dies kann als ein Messverfahren angesehen werden, durch welches die Menge des magnetischen feinen Pulvers, das auf den Oberflächen der magnetischen Tonerteilchen vorhanden ist, deutlich gezeigt werden kann.
Die magnetischen Tonerteilchen, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, haben einen massegemittelten Teilchendurchmesser von 3,5 bis 6,5 μm und eine Dispersion, die durch Dispersion von 15 mg der magnetischen Tonerteilchen in 19 ml einer gemischten Lösung aus Ethylalkohol und Wasser (Volumenverhältnis: 27:73) hergestellt wurde, hatte eine Extinktion von 0,35 bis 0,65 bei einer Wellenlänge von 600 nm.
Der massegemittelte Teilchendurchmesser des magnetischen Toners oder der magnetischen Tonerteilchen wird durch ein Coulter-Zählerverfahren gemessen.
Als eine Vorrichtung für die Messung des mittleren Teilchendurchmessers der magnetischen Tonerteilchen und des magnetischen Toners durch das Coulter-Zählerverfahren, wird ein Coulter-Counter Modell TA-II oder ein Coulter-Multisizer (hergestellt von Coulter Electronics, Inc.) verwendet. Als eine Elektrolytlösung wird eine wässrige 1%-ige NaCl-Lösung unter Verwendung von erstklassigem Natriumchlorid hergestellt. Zum Beispiel kann Isoton R-II (Markenname, hergestellt von Coulter Scientific Japan Co.) verwendet werden. Die Messung wird durch Zugabe von 0,1 bis 5 ml eines oberflächenaktiven Mittels als ein Dispersionsmittel, bevorzugt ein Acrylbenzolsulfonat, zu 100 bis 150 ml der vorhergehenden wässrigen Elektrolytlösung und weiterer Zugabe von 2 bis 20 mg einer zu messenden Probe durchgeführt. Die Elektrolytlösung, in welcher die Probe suspendiert wird, wird für etwa 1 min bis etwa 3 min in einer Ultraschalldispersionsmaschine dispergiert. Die Volumenverteilung und die Anzahlverteilung der magnetischen Tonerteilchen oder des magnetischen Toners werden durch Messung des Volumens und der Anzahl der Tonerteilchen mittels der vorhergehenden Messvorrichtung unter Verwendung einer Blende von 100 μm als ihre Blendeneinstellung gemessen. Dann wird der auf der Masse basierende, massegemittelte Teilchendurchmesser (D4) aus der Volumenverteilung von magnetischen Tonerteilchen oder des magnetischen Toners bestimmt.
Als Kanäle werden 13 Kanäle verwendet, welche von 2,00 bis weniger als 2,52 μm, 2,52 bis weniger als 3,17 μm, 3,17 μm bis weniger als 4,00 μm, 4,00 μm bis weniger als 5,04 μm, 5,04 bis weniger als 6,35 μm, 6,35 bis weniger als 8,00 μm, 8,00 bis weniger als 10,08 μm, 10,08 bis weniger als 12,70 μm, 12,70 bis weniger als 16,00 μm, 16,00 bis weniger als 20,20 μm, 20,20 bis weniger als 25,40 μm, 25,40 bis weniger als 32,00 μm und 32,00 bis weniger als 40,30 μm waren. Teilchen mit Teilchendurchmessern von 2,00 oder größer bis kleiner als 40,30 μm werden für die Messung verwendet.
Bei der vorhergehenden Messung wird, selbst wenn ein externer Zusatz extern zu den magnetischen Tonerteilchen zugegeben wird gewöhnlich im Wesentlichen gezeigt, dass der massegemittelte Teilchendurchmesser des magnetischen Toners der gleiche Wert wie der massegemittelte Teilchendurchmesser der magnetischen Tonerteilchen ist.
Die Extinktion der magnetischen Tonerteilchen wird auf die folgende Art und Weise gemessen.
i) Herstellung der Dispersion:
Eine gemischte Lösung aus Ethylalkohol (spezial grade, 99,5%, erhältlich von Kishida Chemical Co., Ltd.) und Wasser in einem Mischverhältnis von 27:73 wird hergestellt. 19 ml dieser gemischten Lösung wird in eine 20 ml-Probenflasche (Markenname: LABORAN Pack; erhältlich von Iuchi) gegeben, 15 mg der magnetischen Tonerteilchen werden auf die Flüssigkeitsoberfläche gegeben, so dass sie eingetaucht liegen, und dann wird die Flasche verstopft. In diesem Zustand wird sie für 20 min stehen gelassen. Mit der Zeit beginnen leicht benetzbare Teilchen zu fallen und sich in der Lösung zu dispergieren. Nachdem 20 min vorbei sind wird die Probenflasche mit den Fingern aufgenommen und die Probenflasche wird durch Umdrehen um 180° geschüttelt, wobei die Dispersion gleichmäßig gemacht wird, um als eine Dispersion für die Messung verwendet zu werden.
ii) Messung der Extinktion:
Die im Schritt i) erhaltene Dispersion wird in eine Quarzzelle mit 1 cm² Größe gegeben, und die Extinktion der Dispersion bei einer Wellenlänge von 600 nm wird mit einem Elektrophotometer MPS2000 (hergestellt von Shimadzu Corporation) gemessen.
Wenn die Extinktion größer als 0,7 ist, können die magnetischen feinen Teilchen auf den Oberflächen der magnetischen Tonerteilchen in einer großen Anzahl vorhanden sein, und freie magnetische Tonerteilchen können auftreten, so dass die Ladungswalzenkontamination und die Schmelz-Adhäsion an die Trommel auftreten können. Wenn die Extinktion kleiner als 0,2 ist werden die magnetischen feinen Teilchen übermäßig davon zurückgehalten, frei auf den Oberflächen der magnetischen Tonerteilchen zu liegen, was z.B. zur Verursachung des Problems der Bilddichteverringerung, verursacht durch die Aufladung der magnetischen Tonerteilchen in einer Umgebung mit niedriger Temperatur und niedriger Feuchtigkeit, führen kann. Daher ist die Extinktion von 0,35 bis 0,65.
Die magnetischen Tonerteilchen haben einen massegemittelten Teilchendurchmesser (D4) von 3,5 bis 6,5 μm. Wenn sie einen massegemittelten Teilchendurchmesser von mehr als 6,5 μm haben, ist es schwierig, eine hohe Bildqualität zu erzielen, und wenn er kleiner als 3,5 μm ist, kann Nebel auftreten und die Bilddichte nimmt ab und im Ergebnis kann eine niedrige Produktivität auftreten.
Die magnetischen feinen Teilchen können bevorzugt in den magnetischen Tonerteilchen in einer Menge von 40 bis 60 Gew.-% enthalten sein. Der magnetische Toner mit den magnetischen Tonerteilchen, die einen kleineren massegemittelten Teilchendurchmesser denn je haben, macht es schwierig, Nebel am Auftreten zu hindern, wenn das magnetische feine Teilchen in einer Menge von weniger als 40 Gew.-% in den magnetischen Tonerteilchen ist. Wenn es in einer Menge von mehr als 60 Gew.-% ist, kann die Bilddichte abnehmen, oder freie magnetische feine Teilchen können auftreten, und ein Anstieg in den freien magnetischen feinen Teilchen kann zur Verursachung der Ladungswalzenkontamination und der Schmelz-Adhäsion an die Trommel führen.
Die magnetischen Tonerteilchen haben bevorzugt einen Wert für den Formfaktor SF-1 von 140 < SF-1 ≤ 180 und einen Wert für den Formfaktor SF-2 von 130 < SF-2 ≤ 170.
Wenn die magnetischen Tonerteilchen einen Formfaktor SF-1 oder SF-2 von weniger als 140 bzw. 130 haben, bleiben die Oberflächen der magnetischen Tonerteilchen glatt, und können das Phänomen der Aufladung (charge-up) verursachen, wenn die magnetischen Tonerteilchen als feinere Teilchen denn je erzeugt werden, was zu einer Abnahme der Bilddichte oder des Flecken-Phänomens in einer Umgebung mit niedriger Temperatur und niedriger Feuchtigkeit führen kann.
Wenn die magnetischen Tonerteilchen einen Formfaktor SF-1 von mehr als 180 haben, kann der magnetische Toner eine niedrige Fluidität zu haben, was eine Abnahme in der Bilddichte verursachen kann. Wenn die magnetischen Tonerteilchen einen Formfaktor SF-2 von mehr als 170 haben, kann es schwierig sein, eine gleichmäßige Ladung zu erzeugen, und es gibt eine Tendenz, Nebel zu verursachen.
In der vorliegenden Erfindung sind die Formfaktoren SF-1 und SF-2 Werte, die erhalten werden durch Probennahme von beliebigen 100 Tonerteilchen-Abbildungen von magnetischen Tonerteilchen mit Teilchendurchmessern von 2 μm oder größer unter Verwendung von z.B. FE-SEM (S-800; ein Rasterelektronenmikroskop hergestellt durch Hitachi Ltd.), Eingabe ihrer Bildinformation in einen Bildanalysator (LUZEX-III; hergestellt durch Nikore Co.) durch ein Interface, um eine Analyse durchzuführen, und Berechnen der Daten gemäß der folgenden Gleichung. Die erhaltenen Werte werden als Formfaktoren SF-1 und SF-2 definiert. SF-1 = (MXLNG)2/AREA × π/4 × 100 SF-2 = (PERIME)2/AREA × 1/2π × 100wobei MXLNG eine absolute Maximallänge eines Tonerteilchens, PERIME eine periphere Länge eines Tonerteilchens und AREA eine hochgerechnete Fläche eines Tonerteilchens darstellen.
Der Formfaktor SF-1 zeigt den Grad der Spherizität von Tonerteilchen an. Der Formfaktor SF-2 zeigt den Grad der Oberflächenunregelmäßigkeit von Tonerteilchen an.
Die magnetischen Tonerteilchen können bevorzugt ein Verhältnis des Formfaktors SF-1 zum Formfaktor SF-2 (SF-1/SF-2) von 1,02 bis 1,20 haben. Noch weiter bevorzugt, können die magnetischen Tonerteilchen einen Formfaktor SF-1 von 145 bis 160, einen Formfaktor SF-2 von 135 bis 155 und ein Verhältnis des Formfaktors SF-1 zum Formfaktor SF-2 (SF-1/SF-2) von 1,05 bis 1,15 haben.
Bei der Messung von SF-1 und SF-2 eines magnetischen Toners mit magnetischen Tonerteilchen, welchen ein externes Additiv extern zugesetzt wird, zeigt der Toner gewöhnlich die gleichen Werte wie der SF-1 und der SF-2 der magnetischen Tonerteilchen, weil das externe Additiv einen sehr kleinen Teilchendurchmesser hat oder ein externes Additiv mit einem großen Teilchendurchmesser in einer geringen Teilchenanzahl vorhanden ist.
Bei dem erfindungsgemäßen magnetischen Toner kann das magnetische feine Pulver, bei Anlegung eines magnetischen Feldes von 795,8 kA/m (10 K Oersted), eine Restmagnetisierung [σr(Am²/kg)] und eine Koerzitivkraft [Hc(kA/m)] haben, wobei das Produkt davon (σr × Hc) in dem Bereich von 24 bis 56 (kA²m/kg) ist.
Als ein Entwicklungsverfahren, in welchem der magnetische Toner der vorliegenden Erfindung bevorzugt verwendet wird, kann ein Verfahren eingeschlossen sein, in welchem ein Magnet innerhalb des Toner tragenden Elements vorgesehen wird, so dass der magnetische Toner von diesem Magneten angezogen und gehalten wird, und der durch triboelektrisches Laden aufgeladene magnetische Toner auf diesem Toner tragenden Element wird verwendet, um ein elektrostatisches Bild zu entwickeln, das im Bauelement gebildet wird, das das elektrostatische Bild trägt. Wenn die magnetischen Tonerteilchen mit einem massegemittelten Teilchendurchmesser von 3,5 bis 6,5 μm in einem derartigen Entwicklungsverfahren verwendet werden, nimmt der Nebel und das Phänomen der Verminderung der durchgehenden schwarzen Dichte bei dem wiederholten Entwicklungsvorgang ab und kann in einer Umgebung mit niedriger Temperatur und geringer Feuchtigkeit aufzutreten, und das Phänomen der Schmelzadhäsion an die Trommel kann in einer Umgebung mit hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit auftreten. Diese Probleme können wirkungsvoll durch die Steuerung der magnetischen Kraft (σr × Hc) des magnetischen feinen Pulvers gesteuert werden. In der Umgebung mit niedriger Temperatur und niedriger Feuchtigkeit kann die magnetische Kraft dem magnetischen Toner verliehen werden, so dass die Entwicklung durch einen magnetischen Toner mit einem hohen Maß an Triboelektrizität (Reibungselektrizität) vermieden werden kann, wodurch die Bilddichte erhalten und, noch erwünschter, der Nebel am Auftreten gehindert werden kann.
Zusätzlich wird der magnetische Toner an die Oberfläche des Toner tragenden Elements mittels einer geeigneten magnetischen Bindungskraft gebunden, so dass der magnetische Toner bei seiner Zirkulation auf der Oberfläche des Toner tragenden Elements verbessert wird, und es kann das Phänomen der Abnahme der durchgehenden schwarzen Dichte zu dem Zeitpunkt wiederholten Entwicklungsvorgangs vermieden werden, von dem angenommen wird, dass es durch übermäßiges Aufladen des magnetischen Toners in der Umgebung mit niedriger Temperatur und niedriger Feuchtigkeit verursacht wird. Ebenfalls neigen in der Umgebung mit hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit magnetische Tonerteilchen mit einem hohen Maß an Triboelektrizität dazu, selektiv an der Entwicklung teilzunehmen. Je kleiner der Teilchendurchmesser erzeugt wird, desto mehr kann das Phänomen der Schmelzadhäsion an die Trommel auftreten. Selbst in diesem Fall, kann ein derartiges Phänomen durch Verleihen der magnetischen Kraft an den magnetischen Toner vermieden werden, dass die Entwicklung durch einen magnetischen Toner mit einem relativ höheren Maß an Triboelektrizität verhindern kann.
Wenn ein magnetisches feines Pulver verwendet wird, dessen Wert für σr × Hc weniger als 24 ist, kann die magnetische Bindungskraft nicht effektiv wirken, so dass der Nebel und das Phänomen der Abnahme der durchgehenden schwarzen Dichte bei dem wiederholten Entwicklungsvorgang in einer Umgebung mit niedriger Temperatur und niedriger Feuchtigkeit auftreten kann, und das Phänomen der Schmelzadhäsion an der Trommel in der Umgebung mit hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit auftreten kann. Wenn der Wert für σr × Hc mehr als 56 ist, kann im Gegenteil die magnetische Bindungskraft vorherrschend werden, und unerwünscht eine Abnahme in der Bilddichte in jeder Umgebung kann auftreten. Ein Bereich von 30 bis 52 ist bevorzugter. In der vorliegenden Erfindung werden die vorhergehenden magnetischen Eigenschaften unter Verwendung einer VSMP-1-10 (hergestellt durch Toei Kogyo K. K.) bei einem externen magnetischen Feld von 795,8 kA/m gemessen.
Das in dem erfindungsgemäßen magnetischen Toner verwendete magnetische feine Pulver kann Metalloxide mit magnetischen Eigenschaften enthalten, welche ein Element wie etwa Eisen, Kobalt, Nickel, Kupfer, Magnesium, Mangan, Aluminium oder Silicium enthalten. Ein derartiges magnetisches feines Pulver kann bevorzugt einen anzahlgemittelten Teilchendurchmesser von 0,05 bis 0,30 μm, bevorzugter von 0,10 bis 0,25 μm haben. Wenn es einen anzahlgemittelten Teilchendurchmesser von weniger als 0,05 μm hat, neigt das magnetische feine Pulver dazu, eine rötliche Färbung zu haben. Dies ist nicht bevorzugt, da sich eine derartige Färbung bei der Färbung der Bilder im Fall von magnetischen Toner widerspiegelt. Eines mit einem anzahlgemittelten Teilchendurchmesser von größer als 0,30 μm ist ebenfalls nicht bevorzugt, da die Bilddichte und der Nebel einen engen Bereich haben.
Die Form der magnetischen feinen Teilchen, die das in der vorliegenden Erfindung verwendete magnetische feine Pulver bilden, kann oktaedrisch, hexaedrisch oder sphärisch sein. Die Form der magnetischen feinen Teilchen kann bevorzugt sphärisch sein, weil der Bereich der Bilddichte und des Nebels breit erzeugt werden können.
Um die Aufgabe der vorliegenden Erfindung auf einem höheren Niveau zu befriedigen, haben die magnetischen feinen Teilchen, die das magnetische feine Pulver bilden, wenigstens Siliciumdioxid auf ihren Oberflächen. Wenn der prozentuale Gewichtsanteil des auf den Oberflächen vorhandenen Siliciumdioxids durch W(%) und der anzahlgemittelte Teilchendurchmesser des magnetischen feinen Pulvers durch R (μm) dargestellt wird, erfüllt der Wert für W × R 0,003 bis 0,042. Der Wert für W × R wird im Folgenden beschrieben.
(a) Messung von W:

(1) Auf den Oberflächen der magnetischen feinen Teilchen, die das magnetische feine Pulver bilden, vorhandenes Siliciumdioxid wird mit einer 2 N-NaOH-Lösung (40°C für 30 min) eluiert.
(2) Die Mengen an SiO₂ in dem magnetischen feinen Pulver vor und nach Elution werden durch Fluoreszenz-Röntgenstrahlanalyse gemessen. W(%) = [(SiO2-Menge vor der Elution)/(SiO2-Menge nach der Elution)] × 100

(b) Messung von R:
Fotografien der magnetischen feinen Teilchen werden mit einem Transmissionselektronenmikroskop bei einer Vergrößerung von 40.000 aufgenommen, von denen 250 Teilchen willkürlich ausgewählt werden. Danach wird der Martin-Durchmesser in dem projizierten Durchmesser (die Länge eines Segments einer Linie, die die projizierte Fläche in einer festgelegten Richtung halbiert) gemessen, und der anzahlgemittelte Teilchendurchmesser wird aus den Messungen berechnet.
Wenn der Wert W × R definiert ist, kann klarer verstanden werden, ob die Anwesenheit von SiO₂ auf den Oberflächen der magnetischen feinen Teilchen in einem dichten Zustand oder in einem zerstreuten Zustand ist.
Die aus dem mittleren Teilchendurchmesser bestimmte spezifische Oberfläche des magnetischen feinen Pulvers wird durch S dargestellt, und die Dichte des magnetischen feinen Teilchens durch ρ. Folglich ist S = 4πR2 × [1/(4/3)πR3·ρ] = 3R·ρ. Der Zustand der Anwesenheit von SiO₂ auf den Oberflächen wird tatsächlich durch W/S = R·W·ρ/3 angegeben. Ein bevorzugter Bereich für W/S ist 0,001 ρ ≤ W/S ≤ 0,014 ρ, und daher 0,001 ρ ≤ R·W·ρ/3 ≤ 0,014 ρ. Dieser Ausdruck kann als 0,003 ≤ W × R ≤ 0,042 vereinfacht werden.
Wenn der Wert für W·R kleiner als 0,003 ist, ist das SiO₂ auf den Oberflächen der magnetischen feinen Teilchen so zerstreut, dass dem magnetischen Toner die Fluidität nicht wirkungsvoll verliehen werden kann, was zu einer Abnahme in der Bilddichte und einem Anstieg in dem Nebel in der Umgebung mit niedriger Temperatur und hoher Feuchtigkeit führen kann. Wenn der Wert für W × R größer als 0,042 ist, kann die Benetzbarkeit des magnetischen feinen Pulvers durch das Bindeharz zum Zeitpunkt des Knetens geringer sein, und die magnetischen Teilchen können dazu neigen, sich von den magnetischen Tonerteilchen abzulösen wenn der Toner hergestellt wird, und die derartig ausgebildeten freien magnetischen feinen Teilchen neigen dazu, eine Schmelzadhäsion an die Trommel zu verursachen. Der Wert für W × R ist bevorzugter in dem Bereich von 0,008 bis 0,035.
Das magnetische feine Pulver kann bevorzugt in den magnetischen Tonerteilchen in einer Menge von 40 bis 60 Gew.-% enthalten sein. Wenn seine Menge weniger als 40 Gew.-% ist, kann es schwierig sein, das Auftreten von Nebel in dem Fall von magnetischen Tonerteilchen mit einem massegemittelten Teilchendurchmesser von 3,5 bis 6,5 μm zu vermeiden. Wenn seine Menge mehr als 60 Gew.-% ist, nimmt die Bilddichte ab, die Ladungswalzenkontamination und die Schmelzadhäsion an die Trommel können auftreten. Das magnetische feine Pulver kann bevorzugter in den magnetischen Tonerteilchen in einer Menge von 45 bis 55 Gew.-% enthalten sein.
Die magnetischen Tonerteilchen der vorliegenden Erfindung enthalten ein Wachs. Das Wachs kann Paraffinwachs oder Derivate davon, mikrokristallines Wachs oder Derivate davon, ein Fischer-Tropsch-Wachs oder Derivate davon, ein Polyolefinwachs oder Derivate davon, ein Carnauba-Wachs oder Derivate davon, langkettige Karbonsäuren oder Derivate davon und langkettige Alkohole oder Derivate davon enthalten. Die Derivate enthalten Oxide, Block-Copolymere des Wachs' mit Vinylmonomeren und Pfropf-modifizierte Produkte des Wachs' mit Vinylmonomeren.
Bevorzugt in der vorliegenden Erfindung verwendete Wachse können Wachse sein, die durch die allgemeine Formel R-Y angegeben werden (wobei R eine Kohlenwasserstoffgruppe und Y eine Hydroxylgruppe, eine Carboxylgruppe, eine Alkylethergruppe, eine Estergruppe oder eine Sulfonylgruppe darstellt) und haben einem massegemittelten Molekulargewicht (Mw) von nicht mehr als 3000, gemessen durch die Permeationschromatografie (GPC).
Als spezifische Beispiele können die folgenden Verbindungen genannt werden:

(A) CH₃(CH₂)_nCH₂OH (n = 20 bis 300)
(B) CH₃(CH₂)_nCH₂COOH (n = 20 bis 300)
(C) CH₃(CH₂)_nCH₂OCH₂(CH₂)_mCH₃ (n = 20 bis 200, m = 0 bis 100)

Die vorhergehenden Verbindungen (B) und (C) sind Derivate der Verbindung (A) und ihre Hauptketten sind unverzweigte gesättigte Kohlenwasserstoffe. Andere Verbindung als die dargestellten können ebenfalls verwendet werden, solange sie von der Verbindung (A) abgeleitete Verbindungen sind. Besonders bevorzugte Wachse sind die, die hauptsächlich aus langkettigen Alkylalkoholen aufgebaut sind, die durch CH₃(CH₂)_nOH (n = 20 bis 300) dargestellt werden, und Mischungen davon.
Wenn ein derartiges langkettiges Alkylalkoholwachs verwendet wird, kann die Dispergierbarkeit des Wachs in das Bindeharz zum Zeitpunkt des Knetens so gut sein, dass es nicht notwendig ist, die Knetbedingungen strenger einzustellen, unter Berücksichtigung der Dispergierbarkeit von Wachs, als bei herkömmlichen Knetbedingungen, und es wird möglich, Bedingungen einzustellen, unter der Berücksichtigung der Benetzbarkeit des magnetischen feinen Pulvers durch das Bindeharz.
Bei den herkömmlichen Knetbedingungen ist die Knettemperatur unmittelbar nach dem Ausstoß eines gekneteten Produkts aus einem Kneter allgemein ein wichtiger Parameter, um den Knetzustand zu ersehen. Selbst unter Knetbedingungen, bei denen die Knettemperatur 30 bis 70°C höher als der Erweichungspunkt des langkettigen Alkylalkoholwachses ist, kann das Wachs gut in dem Bindeharz dispergiert werden. Ebenfalls kann bei einem derartigen Fall das magnetische feine Pulver gut durch das Bindeharz benetzt sein, und folglich kann die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besser erzielt werden.
Das in dem magnetischen Toner der vorliegenden Erfindung verwendete Bindeharz wird im Folgenden beschrieben.
Das in der vorliegenden Erfindung verwendete Bindeharz kann enthalten, z.B. Polystyrol; Homopolymere von Styrolderivaten, wie etwa Poly-p-chlorstyrol und Polyvinyltoluol; Styrolcopolymere, wie etwa Styrol-p-Chlorstyrol-Copolymer, ein Styrol-Vinyltoluol-Copolymer, ein Styrol-Vinylnaphthalen-Copolymer, ein Styrol-Acrylat-Copolymer, ein Styrol-Methacrylat-Copolymer, ein Styrol-Methyl-α-Chlormethacrylat-Copolymer, ein Styrol-Acrylnitril-Copolymer, ein Styrol-Methylvinylether-Copolymer, ein Styrol-Ethylvinylether-Copolymer, ein Styrol-Methylvinylketon-Copolymer, ein Styrol-Butadien-Copolymer, ein Styrol-Isopren-Copolymer und ein Styrol-Acrylnitrilinden-Copolymer; Polyvinylchlorid, Phenolharz, mit natürlichem Harz modifizierte Phenolharze, mit natürlichem Harz modifizierte Maleinsäureharze, Acrylharze, Methacrylharze, Polyvinylacetat, Siliconharze, Polyesterharze, Polyurethanharze, Polyamidharze, Furanharze, Epoxyharze, Xylolharze, Polyvinylbutyral, Terpenharze, Cumaronindenharze und Petrolharze. Vernetzte Styrolharze sind ebenfalls bevorzugte Bindeharze.
Comonomere, die mit den Styrolmonomeren in den Styrol-Copolymeren copolymerisierbar sind, können enthalten Monocarbonsäuren mit einer Doppelbindung und Derivate davon, wie etwa Acrylsäure, Methylacrylat, Ethylacrylat, Butylacrylat, Dodecylacrylat, Octylacrylat, 2-Ethylhexylacrylat, Phenylacrylat, Methacrylsäure, Methylmethacrylat, Ethylmethacrylat, Butylmethacrylat, Octylmethacrylat, Acrylnitril, Methacrylnitril und Acrylamid; Dicarbonsäuren mit einer Doppelbindung und Derivate davon, wie etwa Maleinsäure, Butylmaleat, Methylmaleat und Dimethylmaleat; Vinylester, wie etwa Vinylchlorid, Vinylacetat und Vinylbenzoat; ethylenische Olefine, wie etwa Ethylen, Propylen und Butylen; Vinylketone, wie etwa Methylvinylketon und Hexylvinylketon; und Vinylether, wie etwa Methylvinylether, Ethylvinylether und Isobutylvinylether. Jedes dieser Vinylmonomere kann alleine oder in Kombination zusammen mit dem Styrolmonomer verwendet werden.
Als Vernetzungsmittel können hauptsächlich Verbindungen mit wenigstens zwei polymerisierbaren Doppelbindungen verwendet werden. Zum Beispiel enthalten sie aromatische Divinylverbindungen, wie etwa Divenylbenzol und Divenylnaphthalen; Carbonsäureester mit zwei Doppelbindungen, wie etwa Ethylenglycoldiacrylat, Ethylenglycoldimethacrylat und 1,3-Butandioldimethacrylat; Divenylverbindungen, wie etwa Divenylanilin, Divinylether, Divenylsulfid und Divenylsulfon; und Verbindungen mit wenigstens drei Vinylgruppen. Jedes dieser Vernetzungsmittel kann alleine oder in Kombination verwendet werden.
Die Styrolharze sind bevorzugter verwendbar, wenn sie eine Molekulargewichtsverteilung gemessen durch Gelpermeationschromatografie (GPC) einen Hauptscheitelpunkt und einen Unterscheitelpunkt wenigstens in den Bereichen eines Molekulargewichts von 0,5 × 10⁴ bis 5 × 10⁴ und eines Molekulargewichts von 1,0 × 10⁵ bis 5,0 × 10⁶ haben. Die Styrolharze können bevorzugt ein massegemitteltes Molekulargewicht (Mw) von 1,5 × 10⁵ bis 3,5 × 10⁵ und bevorzugter von 1,8 × 10⁵ bis 3,2 × 10⁵ haben, als das des in Tetrahydrofuran (TAF) löslichen Materials.
Bei dem magnetischen Toner der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, eine organische Metallverbindung als ein Ladungskontrollmittel zu verwenden. Von den organischen Metallverbindungen sind insbesondere die nützlich, die eine organische Verbindung als einen Liganden oder ein Gegenion enthalten, die stark flüchtig oder sublimierbar ist.
Derartige organische Metallverbindungen enthalten Metallkomplexe vom Azo-Typ dargestellt durch die folgende allgemeine Formel:
In der vorhergehenden allgemeinen Formel stellt M ein zentrales Koordinationsmetall einschließlich Cr, Co, Ni, Mn, Fe, Al, Ti, Sc oder V dar, mit einer Koordinationsnummer von 6. Ar stellt eine Arylgruppe dar, einschließlich eine Phenylgruppe oder einer Naphthylgruppe, welche einen Substituenten haben kann. Der Substituent enthält eine Nitrogruppe, ein Halogenatom, eine Carboxylgruppe, eine Anilidgruppe und eine Alkylgruppe oder eine Alkoxygruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen. X, X', Y und Y' stellen jeweils -O-, -CO-, -NH- oder -NR- dar (R ist eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen). A stellt ein Wasserstoffion, ein Natriumion, ein Ammoniumion, ein aliphatisches Ammonion oder ein gemischtes Ion von jedem von diesen dar.
Beispiele von bevorzugt in der vorliegenden Erfindung verwendeten Komplexen werden im Folgenden gezeigt. Formel (a)
wobei A⁺ H⁺, Na⁺, K⁺, NH₄ ⁺, ein aliphatisches Ammoniumion oder ein gemischtes Ion von diesen darstellt. Formel (b)
wobei A⁺ H⁺, Na⁺, K⁺, NH₄ ⁺, ein aliphatisches Ammoniumion oder ein gemischtes Ion von diesen darstellt.
Formel (c)
Das Ladungskontrollmittel kann bevorzugt in einer Menge im Bereich von 0,2 bis 5 Gewichtsteilen auf der Grundlage von 100 Gew.-Teilen magnetischen Toners hinzugefügt werden.
In dem magnetischen Toner kann, um die Ladungsstabilität, Entwicklungsleistung, Fluiditäts- und Laufeigenschaften zu verbessern, ein organisches feines Pulver bevorzugt extern zu dem magnetischen Tonerteilchen gegeben werden.
Das anorganische feine Pulver kann z.B. feines Siliciumoxidpulver, feines Titanoxidpulver und feines Aluminiumoxidpulver enthalten. Insbesondere anorganische feine Pulver mit einer spezifischen Oberfläche von 30 m²/g oder mehr und insbesondere im Bereich von 50 bis 400 m²/g, gemessen durch die Stickstoffadsorption gemäß dem BET-Verfahren, ergeben gute Ergebnisse. Das anorganische feine Pulver kann in einer Menge von 0,01 bis 8 Gew.-Teilen und bevorzugt von 0,1 bis 5 Gew.-Teilen auf der Grundlage von 100 Gew.-Teilen des magnetischen Toners verwendet werden.
Für den Zweck es hydrophob zu machen und die Ladungsfähigkeit zu steuern, kann das anorganische feine Pulver ebenfalls bevorzugt wahlweise mit einem Behandlungsmittel, wie etwa Siliconlack, verschiedene Arten von modifizierten Siliconlack, einem Siliconöl, einem Silankopplungsmittel, einem Silankopplungsmittel mit einer funktionellen Gruppe oder anderen organischen Siliciumverbindung. Das Behandlungsmittel kann in Kombination von zwei oder mehr Sorten verwendet werden. Insbesondere wird ein feines Pulver aus Siliciumoxid bevorzugt, das oberflächlich mit Siliconöl behandelt ist.
Als andere Zusätze bevorzugt können Schmierstoffe, wie etwa Teflon, Zinkstearat, Polyvinylidenfluorid und Siliconölteilchen (mit etwa 40% Siliciumoxid) verwendet werden. Schleifmittel, wie etwa Zeroxid, Siliciumcarbid, Calciumtitanat und Strontiumtitanat können ebenfalls bevorzugt verwendet werden, und Strontiumtitanat ist insbesondere bevorzugt. Anti-Verbackungsmittel; Gleitfähigkeit-verleihende Mittel wie etwa Ruß, Zinkoxid, Antimonoxid und Zinnoxid; und weiße feine Teilchen und schwarze feine Teilchen mit einer Polarität entgegengesetzt zu jener der magnetischen Tonerteilchen können ebenfalls in einer kleinen Menge als Verbesserer der Entwickelbarkeit verwendet werden.
Die Herstellung der magnetischen Tonerteilchen, die in dem magnetischen Toner verwendet werden, wird im Folgenden beschrieben.
In einer in der vorliegenden Erfindung verwendeten Knetmaschine kann das Kneten bevorzugt durch die Verwendung eines Extruders in Übereinstimmung mit der Massenproduktion von magnetischem Toner durchgeführt werden, wie sie in den vergangenen Jahren entwickelt wurde. Insbesondere sind vom Standpunkt der Qualitätsstabilität und der Massenproduktivität Doppelschraubenextruder als Knetmaschinen bevorzugt. Als spezifische Beispiele können sie TEM-100B (hergestellt von Toshiba Machine Co., Ltd.) und PCM-87 oder PCM-30 (hergestellt durch Ikegai Corp.) enthalten.
In der vorliegenden Erfindung wird im Schmelz-Knetschritt zur Ausbildung der magnetischen Tonerteilchen eine Mischung mit wenigstens dem Bindeharz, dem magnetischen feinen Pulver und dem Wachs schmelzgeknetet, mittels einer Knetmaschine unter den Bedingungen: 2.2 × 103 ≤ E/ε ≤ 2.0 × 104 E = kω2T, ε = F/(πD2L)wobei ω eine Schraubendrehgeschwindigkeit (m/min), T eine voreingestellte Temperatur (K), F eine Zufuhrrate (kg/min) der Mischung, D einen inneren Zylinderdurchmesser (m), L eine wirksame Schraubenlänge (m), π die Kreiskonstante und k(D₀/D)² darstellt, wobei D₀ 0,1 m ist.
Der Grund warum die Knetbedingungen durch den Wert E/ε definiert werden ist, dass dies ein Wert ist, der wirkungsvoll als eine Angabe ist gemäß jener die Benetzbarkeit bewertet werden kann, wenn die magnetischen feinen Teilchen, die das magnetische feine Pulver aufbauen, durch das Bindeharz zum Zeitpunkt des Knetens benetzt werden. Es kann gesagt werden, dass ein höherer Wert für E/ε eine höhere Benetzbarkeit anzeigt. Das Buchstabensymbol E ist das Produkt eines Wertes des Quadrates von ω (eine Rotationsgeschwindigkeit einer Schraube der Knetmaschine) und von T (einer voreingestellten Temperatur) und kann als ein Wert betrachtet werden, der die Knetenergie der Knetmaschine darstellt. Das Symbol ω² ist ein Wert, der mit der kinetischen Energie der Schraube korreliert und die voreingestellte Temperatur E ist ein Wert, der mit der Wärmeenergie korreliert, die die Knetmaschine abgibt. Es ist beabsichtigt, dass der Zustand des Knetens, wenn die Zufuhrmaterialien mittels der Knetmaschine geknetet werden, mit Begriffen der physikalischen Menge begriffen werden, wobei ein derartiger Zustand so angesehen wird, dass er eng mit der Gesamtsumme der kinetischen Energie und der Wärmeenergie verbunden ist, die von der Knetmaschine ausgeübt wird. Hierbei wird E als das Produkt ω²T ausgedrückt, so dass hier der Unterschied in dem Knetzustand deutlicher erfasst werden kann.
Das Buchstabensymbol k ist eine Korrekturkonstante. Aus Erfahrung, kann die Benetzbarkeit stärker verbessert werden, wenn eine Knetmaschine mit einem inneren Durchmesser eines Zylinders von weniger als 0,1 m verwendet wird, als wenn eine Knetmaschine mit einem inneren Durchmesser des Zylinders von 0,1 m verwendet wird.
Bei ε = F/(πD²L) ist F eine Zufuhrmenge eines eingespeisten Materials pro Zeiteinheit, und πD²L ist ein Wert, der mit dem Volumen korreliert, in welchem die eingespeisten Materialien in dem Zylinder der Knetmaschine vorhanden sein können. Das Buchstabensymbol ε stellt dar, wie das Innere des Zylinders mit den eingespeisten Materialien gefüllt wird. Ein großer Wert für ε bedeutet, dass der Zylinder stark mit den eingespeisten Materialien gefüllt ist. Wenn die Knetenergie gleichmäßig ist, zeigt ein Fall eines hohen ε, dass die Knetenergie pro Gewichtseinheit in einer Zeiteinheit die Tendenz hat, abzunehmen. Tatsächlich hat die Benetzbarkeit des magnetischen feinen Pulvers durch das Bindeharz die Tendenz sich zu verringern.
Wie vorher beschrieben, definiert der Wert E/ε den Zustand des Knetens für die Herstellung der feinen magnetischen Tonerteilchen mit einem massegemittelten Teilchendurchmesser von 3,5 bis 6,5 μm von zwei Gesichtspunkten aus, der Knetenergie und dem Ausmaß, in welchem das Innere der Knetmaschine mit den eingespeisten Materialien gefüllt wird auf welche die Energie ausgeübt wird, wobei die Parameter der Schraubenrotationsgeschwindigkeit, der voreingestellten Temperatur, der Ausstoßmenge und des Durchmessers des Zylinders berücksichtigt werden, welche die Grundlagen der Knetbedingungen sind.
Wenn der Wert für E/ε kleiner als 2,2 × 10³ ist, kann die Benetzbarkeit des magnetischen Pulvers durch das Bindeharz geringer sein, und kann freie magnetische feine Teilchen in dem Schritt der Pulverisierung hervorbringen, und der auf diese Weise erhaltene magnetische Toner neigt dazu, die Ladungswalzenkontamination und die Schmelzadhäsion an die Trommel zu verursachen. Wenn der Wert E/ε größer als 2,0 × 10⁴ ist, wird das Wachs nicht gut in dem Bindeharz dispergiert und neigt dazu, Nebel in einer Umgebung mit niedriger Temperatur und niedriger Feuchtigkeit zu verursachen.
Der Bereich der Werte der entsprechenden Parameter, die als die Knetbedingungen definiert ist, wird unter Berücksichtigung des Typs der verwendeten Knetmaschine bestimmt.
Das Buchstabensymbol ω stellt eine Schraubenrotationsgeschwindigkeit (m/min) dar, welche bevorzugt in dem Bereich von 5 bis 50 eingestellt wird. T stellt eine voreingestellte Temperatur (K) dar, welche bevorzugt in dem Bereich von 333 bis 513 eingestellt wird. F stellt eine Einspeisungsmenge (kg/min) der Mischung dar, welche bevorzugt in dem Bereich von 0,15 bis 25 eingestellt wird. D stellt einen inneren Durchmessers des Zylinders (m) dar, welche bevorzugt in dem Bereich von 0,03 bis 0,2 eingestellt wird. L stellt eine effektive Schraubenlänge (m) dar, welche bevorzugt in dem Bereich von 1,00 bis 4,00 eingestellt wird. π stellt die Kreiskonstante dar und k stellt (D₀/D)² dar, wobei D₀ 0,1 m ist.
Der Wert für E = kω²T kann bevorzugt in dem Bereich von 3 × 10⁵ bis 16,0 × 10⁵ sein, und die Einspeisungsrate F der Mischung kann bevorzugt im Bereich von 0,30 bis 12,00 (kg/min) sein. Der Wert für ε = F/(πT²L) kann bevorzugt im Bereich von 85 bis 130 und der Wert von E/ε kann bevorzugt im Bereich von 2,5 × 10³ bis 1,5 × 10⁴ sein.
Wenn die Knetbedingungen eingestellt werden, können verschiedene Arten und Weisen des Aufbaus der Knetpaddel oder einer Schraube erdacht werden. Bevorzugt ist ein Fall, wo die Bedingungen an zwei Zonen eingestellt werden, einer Zone, wo das Schmelzen beginnt, und einer Zone, wo der Dispersionszustand verbessert wird. Das geknetete Produkt wird dem Walzen und Kühlen, Zerkleinern und Pulverisieren durch einen Düsenstrom und Klassieren durch ein mehrteiliges System, das in der 7 gezeigt wird, gemäß einem herkömmlich bekannten Verfahren unterzogen, wobei auf diese Weise die magnetischen Tonerteilchen erhalten werden. Die Dispergierbarkeit des magnetischen feinen Pulvers und des Wachs' in den magnetischen Tonerteilchen kann durch Vergleich der Menge des magnetischen feinen Pulvers und der Menge des Wachses in den magnetischen Tonerteilchen des Pulvers M (7) mit denen in dem klassifizierten feinen Pulver des Pulvers F gefunden werden.
i) Dispergierbarkeit des magnetischen feinen Pulvers:
Der Dispersionszustand kann durch F/M gefunden werden, welches das Verhältnis des Wertes M, der die Dichte der magnetischen Tonerteilchen in dem Pulver M darstellt, zu dem Wert F ist, der die Dichte des klassifizierten feinen Pulvers des Pulvers F darstellt, unter Verwendung z.B. eines Dichteanalysators ACUPIC 1330 (Markenname; hergestellt durch Shimadzu Corporation). Wenn der Wert für F/M stärker von 1 abweicht, kann entschieden werden, dass die das magnetische feine Pulver bildenden magnetischen feinen Teilchen nicht gleichmäßig in dem Bindeharz dispergiert sind.
ii) Dispergierbarkeit von Wachs:
In einer DSC-Kurve, erzeugt durch Messung mit einem Differential Scanning Calorimeter (hergestellt durch Perkin-Elmer Corporation) wird, unter Berücksichtigung der Fläche umgeben durch eine endotherme Peakkurve und der Grundlinie, F/M, welches das Verhältnis eines Wertes M zu der Fläche erhalten aus der DSC-Kurve der magnetischen Tonerteilchen des Pulvers M ist, zu einem Wert F der Fläche, erhalten aus der DSC-Kurve des klassifizierten feinen Pulvers des Pulvers F, bestimmt, aus welcher ersichtlich ist, wie das Wachs gleichmäßig in dem Bindeharz dispergiert ist. Wenn der Wert für F/M stärker von 1 abweicht, kann entschieden werden, dass das Wachs in dem Bindeharz dispergiert ist.
Als ein Beispiel eines Gasstromklassierers, der für die Herstellung der magnetischen Tonerteilchen in der vorliegenden Erfindung verwendbar ist, wird eine Art von Klassierer, wie in der 7 (eine Querschnittansicht) und in 8 und 9 (perspektivische Ansichten) gezeigt, im Folgenden erläutert werden.
In dem Gasstromklassierer und dem Luftklassierungssystem unter Nutzung eines derartigen Klassierers, wird eine Einspeisungszufuhrdüse, welche bevorzugt in einem Winkel von Θ = 45° oder weniger in Bezug auf die vertikale Richtung angeordnet ist, an dem rückseitigen Ende davon mit einem Hochdruckluftaufnahmerohr und einer Aufnahmedüse für eingespeistes Pulver vorgesehen. Das eingespeiste Pulver, aus welchem magnetische Tonerteilchen hergestellt werden, wird von einer Einspeisungszufuhröffnung zugeführt, die oberhalb der Aufnahmedüse des eingespeisten Pulvers vorgesehen wird. Das auf diese Weise zugeführte eingespeiste Pulver wird von dem unteren Teil der Aufnahmedüse für das eingespeiste Pulver über die Peripherie der Hochdruckluftaufnahmeröhre abgegeben oder ausgestoßen, und wird mit Hilfe der Hochdruckluft beschleunigt, um gut dispergiert zu sein. Das gut dispergierte eingespeiste Pulver kann der Einspeisungszufuhrdüse zugeführt werden. Dann, wenn die Form der Klassierungszone geändert wird, kann die Klassierungszone in einem weiten Bereich vergrößert werden, und die Klassierungspunkte können ebenfalls in einem weiten Bereich geändert werden. Ebenfalls können die Klassierungspunkte in einer guten Präzision eingestellt werden ohne eine Störung des Gasstroms um die Spitzen der Klassierungskanten zu verursachen. Das Prinzip des Saugausstoßes von eingespeisten Pulver an dem Einspeisungspulverzufuhrteil basiert auf dem Ejektoreffekt, der auftritt, wenn die Hochdruckluft aus der Hochdrucklufteingaberöhre sich in der Einspeisungszufuhrdüse ausdehnt, um ein Vakuum zu erzeugen.
In dem in den 7, 8 und 8 gezeigten Klassierer bilden die Seitenwände 122 und 123 einen Teil der Klassierungskammer und die Klassierungskantenblöcke 124 und 125 haben Klassierungskanten 117 bzw. 118. Die Klassierungskanten 117 und 118 stehen schwenkbar beweglich um die Schäfte 117a bzw. 118a, und auf diese Weise kann die Spitzenposition jeder Klassifizierungskante durch Schwenken der Klassierungskante geändert werden. Die entsprechenden Klassierungskantenblöcke 124 und 125 sind so aufgebaut, dass ihre Anordnungen auf und nieder gleiten können. Wenn sie gleiten, gleiten die entsprechenden Klassierungskanten 117 und 118 vom Klingenkantentyp ebenfalls auf und nieder. Diese Klassierungskanten 117 und 118 unterteilen die Klassierungszone der Klassierungskammer 132 in drei Sektionen.
Der Klassierer hat eine Einspeisungszufuhröffnung 145, für das Einbringen des eingespeisten Pulvers, die an dem rückwärtigen Ende der Einspeisungszufuhrdüse 116 vorgesehen ist, und hat, an der Rückseite der Einspeisungszufuhrdüse 116, eine Hochdruckluftaufnahmeröhre 141 und eine Einspeisungspulveraufnahmedüse 142 mit einem Einspeisungspulverzufuhrabschnitt. Ebenfalls ist die Einspeisungszufuhrdüse 116 mit einer Öffnung zu einer Klassierungskammer 132 an der rechten Seite einer Seitenwand 122 vorgesehen. Ein Coandablock 126 wird so vorgesehen, um einen langen elliptischen Bogen in Bezug auf die Richtung einer Ausdehnung der rechtsseitigen tangentialen Linie der Einspeisungszufuhrdüse 116 auszubilden. Ein linksseitiger Block 127 der Klassierungskammer 132 wird mit einer Aufnahmekante 119 in einer Klinkenkantenform in der linksseitigen Richtung der Klassierungskammer 132 vorgesehen, und wird ferner auf der linken Seite der Klassierungskammer 132 mit Luftaufnahmeröhren 114 und 115 versehen, die sich in die Klassierungskammer 132 öffnen. Die Luftaufnahmeröhren 114 und 115 werden mit einer ersten Gaseinspeisungsregelungseinrichtung 120 bzw. einer zweiten Gaseinspeisungsregelungseinrichtung 121 versehen, mit z.B. einem Dämpfer und ebenfalls mit statischen Druckmanometern 128 bzw. 129 versehen.
Die Hochdruckluft, die in die Hochdruckluftaufnahmeröhre 141 eingebracht wird, kann bei normaler Klassierung einen Druck von 1,0 bis 3,0 kg/cm² haben. Um mit einer guten Effizienz die magnetischen feinen Teilchen, die an den Oberflächen der magnetischen Tonerteilchen anhaften, freizusetzen und zu entfernen, kann die Hochdruckluft einen höheren Druck als 3,0 kg/cm² haben, und kann bevorzugt einen Druck von 3,5 bis 6,0 kg/cm² haben. Die Anordnungen der Klassierungskanten 117 und 118 und der Luftaufnahmekante 119 werden gemäß den Arten der magnetischen Tonerteilchen und ebenfalls gemäß der erwünschten Teilchengröße eingestellt.
An der rechten Seite der Klassierungskammer 132 werden Ausgabeöffnungen 111, 112 und 113 angeordnet, die sich in die Klassierungskammer öffnen, entsprechend zu den entsprechenden Fraktionszonen. Die Ausgabeöffnungen 111, 112 und 113 werden mit kommunizierenden Einrichtungen, wie etwa Röhren, verbunden, und können entsprechend mit Verschlusseinrichtungen, wie etwa Ventileinrichtungen, versehen werden.
Die Einspeisungszufuhrdüse 116 umfasst einen rechtwinkligen Rohrabschnitt und einen abgestuften oder konvergenten Rohrabschnitt, und das Verhältnis des inneren Durchmessers des rechtwinkligen Rohrabschnitts zu dem inneren Durchmesser des engsten Teils des konvergierenden Rohrabschnitts kann von 20:1 bis 1:1 und bevorzugt von 10:1 bis 2:1 eingestellt werden, um eine gute Einspeisungsgeschwindigkeit zu ergeben.
Die Klassierung in der mehrteiligen Klassierungszone mit dem vorhergehenden Aufbau wird z.B. auf die folgende Art und Weise betrieben. Das Innere der Klassierungskammer wird durch wenigstens eine der Auslassöffnungen 111, 112, 113 evakuiert. Das eingespeiste Pulver wird in die Klassierungskammer 132 durch die Einspeisungszufuhrdüse 116 bei einer Fließgeschwindigkeit von bevorzugt 50 bis 300 m/s unter Nutzung des Gasstroms, der mithilfe der Hochdruckluft und des Vakuumdrucks fließt, durch den Weg innerhalb der Einspeisungszufuhrdüse 116 eingespritzt, die sich in die Klassierungskammer öffnet.
Die magnetischen Tonerteilchen mit dem eingespeisten Pulver, das in die Klassierungskammer eingespeist wird, werden in den gezeichneten Kurven 130a, 130b und 130c durch die Wirkung des Coandaeffektes des Coandablocks 26 und der Wirkung der Gase, wie etwa damit eingedüster Luft, bewegt, und werden gemäß der Teilchengröße und der Trägheitskraft der einzelnen Teilchen auf eine derartige Weise klassiert, dass größere Teilchen (grobe Teilchen) in die äußere Abteilung (d.h. die erste Abteilung an der Außenseite der Klassierungskante 118) klassiert werden, mittlere Teilchen werden in die zweite Abteilung zwischen den Klassierungskanten 118 und 117 klassiert, und kleinere Teilchen werden in die dritte Abteilung an der dritten Abteilung an der Innenseite der Klassierungskante 117 klassiert. Das Pulver G umfasst die größeren Teilchen, das Pulver M umfasst die mittleren Teilchen und das Pulver F umfasst die kleineren Teilchen, welche, auf diese Weise klassiert, aus den Auslassöffnungen 111, 112 bzw. 113 abgegeben werden.
Bei der Klassierung der magnetischen Tonerteilchen hängen die Klassierungspunkte tatsächlich von den Spitzenpositionen der Klassierungskanten 117 und 118 in Bezug auf das untere Ende des Coandablocks 126 ab, wo das eingespeiste Pulver in die Klassierungskammer 132 ausgespritzt wird. Die Klassierungspunkte können ebenfalls durch die Höchstgeschwindigkeit des Klassierungsgasstroms oder die Geschwindigkeit der magnetischen Tonerteilchen beeinflusst werden, die aus der Einspeisungszufuhrdüse 116 herausgespritzt werden.
In dem Gasstromklassierer wird das eingespeiste Pulver von der Einspeisungspulverzufuhröffnung 140 zugeführt. Das auf diese Weise zugeführte Pulver wird aus dem unteren Teil der Einspeisungspulveraufnahmedüse 142 durch die Peripherie der Hochdruckluftaufnahmeröhre 141 ausgegeben oder ausgestoßen, und wird mit Hilfe der Hochdruckluft beschleunigt, um gut dispergiert zu sein. Das eingespeiste Pulver wird umgehend in die Klassierungskammer an der Einspeisungszufuhrdüse 116 eingebracht, dort klassiert und außerhalb des Klassierersystems ausgegeben. Folglich ist es für das in die Klassierungskammer eingebrachte eingespeiste Pulver wichtig, mit einer Antriebskraft einem derartigen Zustand zu fliegen, dass das agglomerierte Pulver in primäre Teilchen dispergiert wurde, ohne eine Störung der Lokalisation und der einzelnen Teilchen, aufgrund des Kopfabschnitts zu verursachen, an welchem das Pulver aus der Einspeisungszufuhrdüse 116 in die Klassierungskammer eingebracht wird. Wenn das eingespeiste Pulver aus dem oberen Teil eingebracht wird, fließen die Teilchen abwärts durch den Pfad der Einspeisungszufuhrdüse 116. Nach dem Einbringen des Flusses der Tonerteilchen in die Klassierungskammer 132 mit dem Coandablock 126 an der lateralen Seite der Öffnung der Einspeisungszufuhrdüse 116, werden die Teilchen gemäß der Teilchengröße dispergiert, um Teilchenströme zu erzeugen, ohne die Fluglokalisation der Teilchen zu stören. Auf diese Weise werden die Klassierungskanten in der Richtung entlang ihrer Stromlinien angehoben, und dann werden die Spitzenpositionen der Klassierungskanten stationär eingestellt, so dass sie auf die vorbestimmten Klassierungspunkten eingestellt sind. Wenn diese Klassierungskanten 117 und 118 angehoben werden, werden sie mit dem Anheben der Klassierungskantenblöcke 124 und 125 angehoben, wodurch die Klassierungskanten entlang der Stromrichtungen der Teilchen entlang des Coandablocks 126 angehoben werden können.
Dies wird spezifischer mit Bezug auf die 11 beschrieben. Die Position O, zum Beispiel, in welcher der Coandablock 126, welcher der Seitenposition der Öffnung 116a der Einspeisungszufuhrdüse 116 entspricht, als das Zentrum angenommen wird, in dem ein Abstand L₄ zwischen der Spitze der Klassierungskante 117 und der Seite des Coandablocks 126, und ein Abstand L₁ zwischen der Seite der Klassierungskante 117 und der Seite des Coandablocks 126 durch Auf- und Abbewegen des Klassierungskantenblocks 124 entlang des Anordnungselements 133 eingestellt werden kann, so dass die Klassierungskante 117 auf und ab entlang des Anordnungselements 134 bewegt wird, und ebenfalls durch Schwenkbewegung der Spitze der Klassierungskante 117 um den Schaft 117a eingestellt werden kann.
Gleichermaßen kann ein Abstand L₅ zwischen der Spitze der Klassierungskante 118 und der Seitenwand des Coandablocks 126 und ein Abstand L₂ zwischen der Seite der Klassierungskante 117 und der Seite der Klassierungskante 118, oder ein Abstand L₃ zwischen der Seite der Klassierungskante 118 und der Seite einer Seitenwand 123 durch Auf- und Abbewegung des Klassierungskantenblocks 125 entlang des Anordnungselements 138 eingestellt werden, so dass die Klassierungskante 118 auf und ab entlang des Anordnungselements 136 bewegt wird, und kann ebenfalls durch Schwenkbewegung die Spitze der Klassierungskante 118 um den Schaft 118a eingestellt werden.
Der Coandablock 126 und die Klassierungskante 117 und 118 werden an einer Seitenposition der Öffnung 116a der Einspeisungszufuhrdüse 116 vorgesehen, und die Klassierungszone der Klassierungskammer wird größer als die eingestellte Anordnung des Klassierungskantenblocks 124 erzeugt und/oder der Klassierungskantenblock 125 wird geändert. Auf diese Weise können die Klassierungspunkte mit Leichtigkeit in einem weiten Bereich eingestellt werden.
Folglich kann die Störung der Ströme, die durch die Spitzen der Klassierungskanten verursacht werden können, vermieden werden, und die Fluggeschwindigkeit der Teilchen kann erhöht werden, um die Dispersion des eingespeisten Pulvers in der Klassierungszone durch Einstellung der Fließraten der Einsaugströme, erzeugt durch Evakuierung durch die Auslassröhren 111a, 112a und 113a, zu verbessern. Auf diese Weise kann nicht nur eine gute Klassierungspräzision selbst bei einer hohen Pulverkonzentration erzeugt werden, und die Ausbeute der als Produkte zu erhaltenden Teilchen kann am Absinken gehindert werden, sondern ebenfalls kann eine bessere Klassierungspräzision und eine Verbesserung in der Ausbeute der Produkte selbst bei gleicher Staubkonzentration erzielt werden.
Ein Abstand L₆ zwischen der Spitze der Luftaufnahmekante 119 und der Wandoberfläche des Coandablocks 126 kann durch Schwenkbewegen der Spitze der Luftaufnahmekante 119 um den Schaft 119a eingestellt werden. Auf diese Weise können die Klassierungspunkte weiterhin durch Steuerung der Fließrate und Fließgeschwindigkeit der Luft oder der Gase eingestellt werden, die aus den Luftaufnahmeröhren 114 und 115 einfließen.
Die vorher beschriebenen Anordnungsabstände werden entsprechend den Eigenschaften der eingespeisten Pulver bestimmt. In dem Fall von magnetischen Tonerteilchen mit einer Reindichte von mehr als 1,4 g/cm³ werden die Anlagenanordnungen der Klassierungskantenblöcke mit den entsprechenden Klassierungskanten, und die änderbar in ihren Anlagenanordnungen sind, bevorzugt so eingestellt, um die folgenden Bedingungen zu erfüllen:
L0 > 0, L₁ > 0, L₂ > 0, L₃ > 0
L0 < L₃ < L₁ + L₂
wobei
L0 stellt einen Durchmesser der Breitenrichtung (mm) der Auslassöffnung der Einspeisungszufuhrdüse dar;
L₁ stellt einen Abstand (mm) zwischen der Seite einer ersten Klassierungskante für die Aufteilung des eingespeisten Pulvers in die mittlere Pulverfraktion und die feine Pulverfraktion und der an der gegenüberliegenden Seite dazu angeordneten Seite des Coandablocks dar;
L₂ stellt einen Abstand (mm) zwischen der Seite der ersten Klassierungskante und der Seite einer zweiten Klassierungskante für die Aufteilung des eingespeisten Pulvers in die grobe Pulverfraktion und die mittlere Pulverfraktion dar; und
L₃ stellt einen Abstand zwischen der Seite der zweiten Klassierungskante und der Seite einer Seitenwand dar, die dazu gegenüberliegt.
Wenn diese Bedingung erfüllt ist, können magnetische Tonerteilchen mit einer scharfen Teilchengrößenverteilung in einer guten Effizienz erhalten werden.
Der Gasstromklassierer wird gewöhnlich als eine Bestandteilseinheit eines Einheitssystems verwendet, in welchem entsprechende Ausstattungen durch kommunizierende Einrichtungen, wie etwa Rohre, verbunden sind. Ein bevorzugtes Beispiel eines derartigen Einheitssystems wird in der 12 aufgezeigt. In dem in der 12 veranschaulichten Einheitssystems werden ein Klassierer mit drei Abteilungen 1 (der Klassierer veranschaulicht in den 7 und 8), eine Vorrichtung mit kontinuierlicher Einspeisungsrate 202, eine Vibrationseinspeisungsvorrichtung 203 und Sammelzyklone 204, 205 und 206 alle durch kommunizierende Einrichtungen verbunden.
In diesem Einheitensystem wird das eingespeiste Pulver in die Vorrichtung mit kontinuierlicher Einspeisungsrate 202 durch eine geeignete Einrichtung eingespeist und dann in den Klassierer mit drei Abteilungen 201 aus der Vibrationseinspeisungsvorrichtung 203 durch die Einspeisungszufuhrdüseeinheit 116 eingebracht. Nach Einbringen kann das eingespeiste Pulver in den Klassierer mit drei Abteilungen 201 mit einer Fließgeschwindigkeit von 50 bis 300 m/s eingespeist werden. Die Klassierungskammer des Klassierers mit drei Abteilungen 201 ist gewöhnlich in einer Größe von [10 bis 50 cm] × [10 bis 50 cm] gebaut, so dass das eingespeiste Pulver unmittelbar in 0,1 bis 0,001 s oder weniger in drei oder mehr Teilchenfraktionen klassiert werden kann. Dann wird das eingespeiste Pulver durch den Klassierer mit drei Abteilungen 201 in eine Fraktion mit größeren Teilchen (grobe Teilchen), eine Fraktion mit mittleren Teilchen und eine Fraktion von kleineren Teilchen klassiert. Danach werden die größeren Teilchen durch eine Auslassführungsröhre 111a geführt und zu einem Sammelzyklon 206 geführt und dort gesammelt. Die mittleren Teilchen werden außerhalb des Systems durch die Auslassröhre 112a ausgelassen und in dem Sammelzyklon 205 gesammelt. Die kleineren Teilchen werden außerhalb des Systems durch die Auslassröhre 113a ausgelassen und in dem Sammelzyklon 204 gesammelt. Die Sammelzyklone 204, 205 und 206 dienen ebenfalls als Saugevakuierungseinrichtungen für das Saug-Einspeisen des eingespeisten Pulvers in die Klassierungskammer durch die Einspeisungszufuhrdüse 116.
Ein Beispiel für das Bilderzeugungsverfahren unter Verwendung des magnetischen Toners der vorliegenden Erfindung wird mit Bezugnahme auf die 4 beschrieben.
Eine Kontaktladungseinrichtung 2, an welche eine Spannung durch eine Vorspannungsanlegeeinrichtung E angelegt wurde, lädt die Oberfläche des ein elektrostatisches Bild tragenden Elements (eine lichtempfindliche Trommel 1) auf. Die Trommeloberfläche wird einem Laserlicht 3 ausgesetzt, um durch Bildabtasten ein digitales, latentes Bild zu erzeugen. Das auf diese Weise erzeugte latente Bild wird umgekehrt unter Verwendung eines magnetischen Toners 13 in einer Entwicklungsanordnung 4 mit einer elastischen Klinge 6 und einer intern mit einem Magneten versehenen Entwicklungshülse 5 entwickelt. In der Entwicklungszone wird ein leitfähiges Substrat der lichtempfindlichen Trommel geerdet und ein Wechselstrom, ein Pulsstrom und/oder ein Gleichstrom wird/werden an die Entwicklungshülse 5 durch eine eine Vorspannung anlegende Einrichtung 8 angelegt.
Das Übertragungsempfangsmedium P wird eingespeist und zu der Übertragungszone gefördert, wo das Übertragungsempfangsmedium P elektrostatisch durch eine Spannung-anlegende Einrichtung 10 von seiner Rückseite (der Oberfläche gegenüber der lichtempfindlichen Trommel) elektrostatisch durch eine Walzenübertragungseinrichtung 9 geladen wird, so dass das entwickelte Bild (ein Tonerbild) auf der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 1 auf das Übertragungsempfangsmedium P durch die Walzenübertragungseinrichtung 4 übertragen wird. Das Übertragungsempfangsmedium P, das von der lichtempfindlichen Trommel 1 abgetrennt wird, wird einer Fixierung unter Verwendung einer Wärmedruckwalzenfixieranordnung 12 unterzogen, so dass das Tonerbild auf dem Übertragungsempfangsmedium P fixiert wird.
Wenn der auf der lichtempfindlichen Trommel 1 verbleibende magnetische Toner nach dem Übertragungsschritt in einer kleinen Menge vorhanden ist, kann der Reinigungsschritt weggelassen werden. Nach dem Reinigen mit einer Reinigungseinrichtung 11 wird die lichtempfindliche Trommel 1 wiederholt dem Vorgehen beginnend vom Ladungsschritt unter Verwendung der Kontaktladungseinrichtung 2 unterzogen.
Die lichtempfindliche Trommel 1 umfasst eine lichtempfindliche Schicht und ein leitfähiges Substrat wird in die Richtung eines Pfeils gedreht. In der Entwicklungszone rotiert eine Entwicklungshülse 5, die aus einem nichtmagnetischen Zylinder gebildet wird, welcher ein Toner tragendes Element ist, um in die gleiche Richtung wie die Richtung in welcher die lichtempfindliche Trommel sich dreht sich zu bewegen. Innerhalb der Entwicklungshülse 5 ist ein bipolarer permanenter Magnet (Magnetwalze), der als eine Einrichtung zur Erzeugung eines Magnetfelds dient, in einem nicht rotierbaren Zustand vorgesehen. Der in der Entwicklungsanordnung 4 erhaltene magnetische Toner 13 wird auf die Oberfläche des nicht-magnetischen Zylinders (Entwicklungshülse) aufgebracht, und es wird zum Beispiel negative triboelektrische Ladungen an den magnetischen Toner auf Grund der Reibung zwischen der Oberfläche der Entwicklerhülse 5 und des magnetischen Toners verliehen. Eine elastische Klinge 6 wird ebenfalls nahe der Oberfläche des Zylinders (Abstand: 50 μm bis 500 μm) angeordnet und liegt der Position eines Pols des multipolaren Magneten gegenüber. Auf diese Weise wird die Dicke der magnetischen Tonerschicht so gesteuert, dass sie klein (30 μm bis 300 μm) und gleichmäßig ist, so dass eine magnetische Tonerschicht, die dünner als die Lücke zwischen der lichtempfindlichen Trommel und der Entwicklerhülse 5 in der Entwicklungszone ist, ausgebildet wird. Die Rotationsgeschwindigkeit der Entwicklungshülse 5 wird so reguliert, dass die periphere Geschwindigkeit der Hülse im Wesentlichen gleich oder nahe der Geschwindigkeit der peripheren Geschwindigkeit der lichtempfindlichen Trommel ist. Eine aus Eisen hergestellte Klinge kann als elastische Klinge 6 verwendet werden.
In der Entwicklungszone kann ein Wechselstrom oder Pulsstrom durch eine Vorspannungseinrichtung 8 angelegt werden. Dieser Wechselstrom hat eine Frequenz (f) von 200 bis 4000 Hz und eine Vpp von 500 bis 3.000 V.
Wenn der magnetische Toner in die Entwicklungszone bewegt wird, wird der magnetische Toner zu der Seite des elektrostatischen Bildes durch die elektrostatische Kraft der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel und der Wirkung des Wechselstroms oder Pulsstroms bewegt.
Die elastische Klinge 6 wird aus einem elastischen Material, wie etwa Siliconkautschuk gebildet, und die Schichtdicke des magnetischen Toners wird durch Pressen mit der elastischen Klinge 6 gesteuert, um den magnetischen Toner 13 auf die Entwicklungshülse 5 zu schichten.
Die 5 veranschaulicht den Aufbau einer Ladungswalze, welche eine Ausführungsform der bevorzugt in der vorliegenden Erfindung verwendeten Kontaktladungseinrichtung ist.
Das Bezugszeichen 42 bezeichnet die Ladungswalze, welche grundsätzlich aus einer Welle 42a in der Mitte und einer leitfähigen elastischen Schicht 42b und einer Oberflächenschicht besteht, die die Peripherie der Welle bildet. Die Ladungswalze 42 wird in Druckkontakt mit der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 1 in einen angegebenen Druck gebracht, und folglich wie die lichtempfindliche Trommel 1 gedreht. Die lichtempfindliche Trommel 1 besteht aus Schichten, die im Wesentlichen eine leitfähige Substratschicht 1a, die aus einem leitfähigen Metall, wie etwa Aluminium, hergestellt wird, und eine lichtempfindlichen Schicht 1b, die auf ihrer Peripherie gebildet wird, umfasst, und wird in Uhrzeigerrichtung wie in der Zeichnung gezeigt bei einer gegebenen peripheren Geschwindigkeit (Verfahrensgeschwindigkeit) gedreht. An die Ladungswalze 42 wird eine Spannung durch die eine Vorspannung anlegende Einrichtung E angelegt. Die Anlegung einer Spannung an die Ladungswalze 42 verursacht die Ladung der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 1, auf eine angegebene Polarität und ein angegebenes Potential. Eine nachfolgend durchgeführte Bild-weise Exposition erzeugt elektrostatische latente Bilder. Die elektrostatischen latenten Bilder werden durch eine Entwicklungseinrichtung entwickelt und nachfolgend in sichtbare Bilder als Tonerbilder umgewandelt.
Wenn die Ladungswalze verwendet wird, kann der Ladungsprozess bevorzugt unter Bedingungen eines Walzenkontaktdrucks von 5 bis 500 g/cm; einer Wechselspannung von 0,5 bis 5 kVpp, einer Wechselstromfrequenz von 50 bis 5 kHz und einer Gleichstromspannung von ±0,2 bis ±1,5 kV durchgeführt werden, wenn eine Wechselstromspannung über eine Gleichstromspannung gelegt wird; und einer Wechselstromspannung ±0,2 bis ±5 kV, wenn nur eine Gleichstromspannung angelegt wird.
Die Ladungswalze kann bevorzugt aus einem leitfähigen Kautschuk erzeugt werden, z.B. einem Ethylenpropylendientherpolymer (EPDM) und ein Abgabeüberzug kann auf ihrer Oberfläche vorgesehen werden. Der Abgabeüberzug kann aus Nylonharz, Polyvinylidenfluorid (PVDF) oder Polyvinylidenchlorid (PVDC) gebildet werden, welche bevorzugt verwendet werden können.
Die Verfahrenskartusche der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die 6 beschrieben.
Die Verfahrenskartusche der vorliegenden Erfindung hat wenigstens eine Entwicklungseinrichtung und ein Element zum Tragen eines elektrostatischen Bildes, welche in einer Einheit als eine Kartusche gehalten werden, und die Verfahrenskartusche ist so aufgebaut, um abnehmbar von dem Hauptkörper eines bilderzeugenden Geräts (z.B. einer Kopiermaschine oder einem Laserstrahldrucker) zu sein.
Das in der 6 gezeigte Ausführungsbeispiel stellt beispielhaft eine Verfahrenskartusche 750 mit einer Entwicklungseinrichtung 709, ein ein elektrostatisches Bild tragendes Element vom Trommeltyp (eine lichtempfindliche Trommel) 1, eine Reinigungseinrichtung 708 mit einem Reinigungsblatt 708a und eine Kontaktladungseinrichtung 742, die als eine primäre Ladungseinrichtung dient, dar, welche in einer Einheit gehalten werden.
In diesem Ausführungsbeispiel hat die Entwicklungseinrichtung 709 eine elastische Regulationsklinge 711 und einen Tonerbehälter 760, der den magnetischen Toner 710 hält. Zu dem Zeitpunkt der Entwicklung unter Verwendung des magnetischen Toners 710 wird ein gegebenes elektrisches Feld zwischen der lichtempfindlichen Trommel 1 und der Entwicklungshülse 704, die als ein Toner tragendes Element dient, durch eine von einer Vorspannung anlegenden Einrichtung belegten Spannung ausgebildet, um die Entwicklung durchzuführen. Um die Entwicklung bevorzugt auszuführen, wird der Abstand zwischen der lichtempfindlichen Trommel 1 und der Entwicklungshülse 704 eingestellt.
In dem Vorhergehenden wird das Ausführungsbeispiel beschrieben, in welchem die Entwicklungseinrichtung 709, das ein elektrostatisches Bild tragendes Element 1, die Reinigungseinrichtung 708 und die primäre Ladungseinrichtung 742 in einer Einheit als eine Kartusche gehalten werden. In der vorliegenden Erfindung können wenigstens zwei Bestandteile, die Entwicklungseinrichtung und das ein elektrostatisches Bild tragende Element, in einer Einheit als eine Kartusche getragen werden. Wenigstens drei Bestandteile, die Entwicklungseinrichtung, das ein elektrostatisches Bild tragende Element und die primäre Ladungseinrichtung können ebenfalls in einer Einheit als eine Kartusche gehalten werden, oder andere Bestandteile können hinzugefügt werden.
Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden ausführlicher durch Angabe der folgenden Beispiele beschrieben. Die Beispiele 2, 3, 11, 12, 16 und 17 sind außerhalb des Umfangs der Ansprüche. Sie sind Vergleichsbeispiele. Beispiel 1

(auf das Gewicht)

i) Bindeharz 100 Teile

a) Styrol-n-Butylacrylat-Copolymer (Copolymerisationsverhältnis: 80:20)
b) in der GPC mit einem Hauptscheitelpunkt bei einem Molekulargewicht von 15000 und einem Unterscheitelpunkt bei einem Molekulargewicht von 650000
c) massegemittelten Molekulargewicht (Mw) 250000

ii) magnetisches feines Pulver

100 Teile

a) Anzahl-gemittelter Teilchendurchmesser R: 0,20 μm
b) Form der magnetischen feinen Teilchen: sphärisch
c) σr: 5,9
d) Hc: 6,4
e) σr × Hc: 38 (kA²m/kg)
f) W von auf den Oberflächen der magnetischen feinen Teilchen vorhandenem Siliciumdioxid: 0,13 Gew.-%
g) W × R: 0,024

iii) negative Ladung-Kontrollmittel

2 Teile

a) Monoazo-Komplex, dargestellt durch die vorher angegebene Formel (a)
b) Gegenionen: H⁺, Na⁺, NH₄ ⁺

iv) Wachs

5 Teile

a) langkettiger Alkylalkoholwachs
b) mittlerer Wert der Kunststoffanzahl: 50
c) Erweichungspunkt: 98°C
d) Messung des Erweichungspunkts: Temperatur des DSC endothermen Peaks.

Die vorhergehenden Materialien wurden unter Verwendung eines Henschel-Mischers gemischt, um eine Mischung zu erhalten. Die Mischung wurde in einen Doppelschraubenextruder (Maschinentyp: TEM-100B, hergestellt durch Toshiba Machine Co., Ltd.) gegeben, und die Mischung wurde unter den Knetbedingungen B gezeigt in der Tabelle 1 schmelz-geknetet. Unmittelbar nachdem das Kneten abgeschlossen war, hatte das erhaltene geknetete Produkt eine Temperatur von 156°C. Das geknetete Produkt wurde mittels einer Hammermühle zerkleinert und das erhaltene zerkleinerte Produkt wurde fein unter Verwendung eines pneumatischen Pulverisierers vom Aufstoßtyp unter Verwendung eines Düsenstrahls pulverisiert, um ein fein pulverisiertes Produkt zu erhalten.
In dem wie in der 12 gezeigten Klassierungssystem, wurde das auf diese Weise erhaltene pulverisierte Produkt in dem in der 7 gezeigten Mehrabteilungsklassierer 201, durch die Einspeisevorrichtung 202 und ebenfalls durch den Vibrationseinspeisevorrichtung 203 und die Einspeisungszufuhrdüse 516 eingebracht, um das pulverisierte Produkt in einer Rate von 360 kg/h unter Nutzung des Coanda-Effekts in drei Fraktionen zu klassieren, die grobe Pulverfraktion G, die mittlere Pulverfraktion M und die feine Pulverfraktion F.
Das pulverisierte Produkt wurde unter Nutzung der Saugkraft, die aus dem reduzierten Druck im Inneren des Systems durch Saugevakuierung durch die Sammelzyklone 204, 205 und 206 stammt, die mit den Auslassöffnungen 111, 112 bzw. 113 kommunizieren und unter Nutzung der komprimierten Luft (Druck: 1,5 kg/cm²), durch eine Injektionsdüse 131 angebracht an die Einspeisungszufuhrdüse 116 eingespeist.
Um die Form der Klassierungszone zu ändern, waren die in der 11 gezeigten entsprechenden Anordnungsabstände wie im Folgenden gezeigt zur Durchführung der Klassierung eingestellt.
LO: 6 mm (der Durchmesser der Ausstoßöffnung der Einspeisungszufuhrdüse 116a in der Breitenrichtung)
L₁: 32 mm (der Abstand zwischen der Seite einer Klassierungskante 117 und der Seite des Coandablocks 126)
L₂: 33 mm (der Abstand zwischen der Seite der Klassierungskante 117 und der Seite der Klassierungskante 118)
L₃: 39 mm (der Abstand zwischen der Seite der Klassierungskante 118 und der Oberfläche der Seitenwand 123)
L₄: 18 mm (der Abstand zwischen der Spitze der Klassierungskante 117 und der Seite des Coandablocks 126)
L₅: 33 mm (der Abstand zwischen der Spitze der Klassierungskante 118 und der Seite des Coandablocks 126)
L₆: 25 mm (der Abstand zwischen der Spitze der Lufteinlasskante 119 und der Seite des Coandablocks 126)
R: 14 mm (der Radius des Bogens des Coandablocks 126)
Das auf diese Weise eingebrachte pulverisierte Produkt wurde umgehend in 0,1 s oder weniger klassiert.
Die mittlere Pulverfraktion M, welche als die magnetischen Tonerteilchen verwendet wird, hatte einen massegemittelten Teilchendurchmesser (D4) von 5,7 μm, eine Extinktion von 0,55, einen Formfaktor SF-1 von 154, einen Formfaktor SF-2 von 193 und einen Wert für SF-1/SF-2 von 1,08.
Die physikalischen Eigenschaften der auf diese Weise erhaltenen magnetischen Tonerteilchen werden in der Tabelle 2 gezeigt. Der Dispersionszustand des magnetischen feinen Pulvers und der Dispersionszustand des Wachs werden ebenfalls in der Tabelle 3 gezeigt.
100 Gewichtsteile der erhaltenen magnetischen Tonerteilchen und 1,5 Gewichtsteile des hydrophoben feinen Siliciumoxidpulvers, das mit einem Silankopplungsmittel und Dimethylsiliconöl oberflächlich behandelt wurde (spezifische Oberfläche nach BET: 110 m²/g), wurden gemischt, um einen negativ ladbaren magnetischen Toner zu erzeugen.
Um das in der 4 gezeigte Bilderzeugungsverfahren durchzuführen und die Eigenschaften des magnetischen Toners zu bewerten, wurde der auf diese Weise erzeugte magnetische Toner in eine Entwicklungsanordnung einer Verfahrenskartusche, die für einen Laserstrahldrucker (Markenname: LBP-450, hergestellt von Canon Inc.) verwendet wird, gegeben, in welchem elektrostatische Bilder durch Umkehrentwicklung entwickelt werden. Die Verfahrenskartusche wurde auf den Laserstrahldrucker angebracht, um in jeder Umgebung einen Bildreproduktionstest durchzuführen.
Die Bildqualität eines latenten Punktbildes wurde ebenfalls unter Verwendung des Laserstrahldruckers durchgeführt, der so modifiziert wurde, um eine Auflösung von 1200 dpi zu haben.
Die Ergebnisse der Bewertung werden in den Tabellen 4-1, 4-2 und 4-3 gezeigt.
– Bewertungsverfahren –
a) Bilddichte:
Die Bilddichten von durchgehend schwarzen Bildern in einem anfänglichen Zustand (zweites Blatt) und auf dem 3.000. Blatt und 6.000. Blatt wurden unter Verwendung eines Macbeth-Densitometers bewertet.
b) Nebel:
Unter Verwendung von "Reflectometer" (hergestellt durch Tokyo Denshoku K. K.) wurde die Weiße eines übertragungsempfangenen Blatts vor dem Drucken gemessen und die Weiße von weißen Bildflächen eines erhaltenen Drucks wurde bestimmt. Angegeben wird der Wert, an welchem der Unterschied zwischen ihnen maximal wird.
c) Ladungswalzenkontamination:
Nach einem Lauf von 6.000 Blatt wurde eine Bewertung von Halbtonbildern durchgeführt, welche dazu neigen, fehlerhafte Bilder auf Grund fehlerhafter Ladung zu erzeugen.
Rang 5: ein fehlerhaftes Bild trat auf, welches durch die Kontamination und der Kontaktladungswalze verursacht war
Rang 3: fehlerhafte Bilder, die durch die Kontamination der Kontaktladungswalze verursacht waren, traten ersichtlich auf, aber in einem Grad der bei der praktischen Verwendung nicht problematisch ist.
Rang 1: fehlerhafte, die durch die Kontamination der Kontaktladungswalze verursacht waren, traten ersichtlich auf, und die fehlerhaften Bilder waren in einem Grad vorhanden, der bei der praktischen Verwendung problematisch ist.
Rang 4 ist ein Zwischengrad zwischen Rang 5 und Rang 3 und Rang 2 ist ein Zwischengrad zwischen Rang 3 und Rang 1.
d) Punktbilder (dot images) mit 600 dpi
Mit Bildreproduktionsbedingungen, das latente Punktbilder mit 600 dpi erzeugt werden können, wurden 1-Punkt-Tonerbilder erzeugt. Die erzeugten Tonerbilder wurde vergrößert und visuell gemäß den folgenden vier Rängen bewertet.

A:: hervorragend
B:: gut
C:: mittelmäßig
D:: schlecht (schwarze Punkte von Tonern um die Bilder traten ersichtlich auf, oder die Punkt-Bilder hatten ungleichmäßige Formen).

e) Punkt-Bilder mit 1200 dpi
Mit den Bildreproduktionsbedingungen, dass latente Punkt-Bilder mit 1200 dpi erzeugt werden konnten, wurden 1-Punkt-Tonerbilder erzeugt. Die erzeugten Tonerbilder wurden vergrößert und visuell gemäß den folgenden vier Rängen bewertet.

A:: hervorragend
B:: gut
C:: mittelmäßig
D:: schlecht (schwarze Punkte von Toner um Linienbilder traten ersichtlich auf, oder die Punkt-Bilder hatten ungleichmäßige Formen).

f) Schmelzadhäsion an die Trommel
Die Bewertung erfolgte gemäß dem Ausmaß, in welchem weißen Punkte verursacht durch Ablagerung an die Oberfläche der OPC-lichtempfindlichen Trommel auf weißen und schwarzen Bildern nach einem Durchgang von 6.000 Blatt auftraten.
Rang 5: es trat kein Punkt auf
Rang 3: einige Punkte traten auf, aber bei der praktischen Verwendung kein Problem.
Rang 1: viele Punkte traten auf (zig Punkte) und waren problematisch bei der praktischen Verwendung.
Rang 4 ist ein Zwischengrad zwischen Rang 5 und 3.
Rang 2 ist ein Zwischengrad zwischen Rang 3 und 1.
g) Bilddichte von Bildern auf dem ersten Blatt am Morgen
Bei 1.500 Blätter/Tag Durchsatz in einer Umgebung von hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit wurde die Dichte eines durchgehenden schwarzen Bildes auf dem ersten Blatt am Morgen des dritten Tages gemessen.
Beispiel 2
Die magnetischen Tonerteilchen wurde in der gleichen Art und Weise wie in Beispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass das magnetische feine Pulver ersetz wurde durch eines, das aus magnetischen feinen Teilchen mit einem anzahlgemittelten Teilchendurchmesser von 0,20 μm und mit einem Wert für σr × Hc von 22 (kA²m/kg) und den Wert für W × R von 0,044 gebildet wird, und die Knetbedingungen wurden zu den in der Tabelle 1 gezeigten Bedingungen A geändert. Die auf diese Weise erhaltenen magnetischen Tonerteilchen wurden mit dem gleichen hydrophoben feinen Siliciumoxidpulver wie das in Beispiel 1 zur Herstellung eines magnetischen Toners verwendete gemischt und Bilder wurden in der gleichen Art und Weise wie in Beispiel 1 reproduziert und bewertet.
Die physikalischen Eigenschaften usw. der magnetischen Tonerteilchen werden in den Tabellen 2 und 3 gezeigt. Die Ergebnisse der Bewertung werden in den Tabellen 4-1, 4-2 und 4-3 gezeigt.
Beispiel 3
Ein magnetischer Toner wurde in der gleichen Art und Weise wie in Beispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass das magnetische feine Pulver durch eines ersetz wurde, das aus sphärischen magnetischen feinen Teilchen mit einem anzahlgemittelten Teilchendurchmesser von 0,18 μm und mit einem Wert für σr × Hc von 38 (kA²m/kg) gebildet wird, und der Wert von W × R von 0,044 und die Knetbedingungen wurden zu den in der Tabelle 1 gezeigten Bedingungen A geändert. Die Bewertung erfolgte ebenfalls auf ähnliche Weise. Die magnetischen Tonerteilchen hatten eine Extinktion von 0,64, einen SF-1 von 155 und einen SF-2 von 144 und das geknetete Produkt hatte eine Temperatur von 156°C.
Die physikalischen Eigenschaften usw. der magnetischen Tonerteilchen werden in den Tabellen 2 und 3 gezeigt. Die Ergebnisse der Bewertung werden in den Tabellen 4-1, 4-2 und 4-3 gezeigt.
Beispiel 4
Ein magnetischer Toner wurde in der gleichen Art und Weise wie in Beispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass das magnetische feine Pulver durch eines gebildet aus sphärischen magnetischen feinen Teilchen mit einem anzahlgemittelten Teilchendurchmesser von 0,18 μm und mit einem Wert für σr × Hc von 38 (kA²m/kg) ersetzt wurde, und der Wert von W × R von 0,024 und die Knetbedingungen wurden zu den in der Tabelle 1 gezeigten Bedingungen A geändert. Die Bewertung erfolgte ebenfalls auf ähnliche Weise. Die magnetischen Tonerteilchen hatten eine Extinktion von 0,60, einen SF-1 von 154 und einen SF-2 von 143 und das geknetete Produkt hatte eine Temperatur von 156°C.
Die physikalischen Eigenschaften usw. der magnetischen Tonerteilchen werden in den Tabellen 2 und 3 gezeigt. Die Ergebnisse der Bewertung werden in den Tabellen 4-1, 4-2 und 4-3 gezeigt.
Beispiel 5
Ein magnetischer Toner wurde in der gleichen Art und Weise wie in Beispiel 4 hergestellt, mit der Ausnahme, dass Polyethylenwachs (Erweichungspunkt: 130°C) als das Wachs verwendet wurde. Die Bewertung erfolgt ebenfalls auf ähnliche Art und Weise. Die magnetischen Tonerteilchen hatten eine Extinktion von 0,57, einen SF-1 von 154 und einen SF-2 von 143, und das geknetete Produkt hatte eine Temperatur von 154°C.
Die physikalischen Eigenschaften usw. der magnetischen Tonerteilchen werden in den Tabellen 2 und 3 gezeigt. Die Ergebnisse der Bewertung werden in den Tabellen 4-1, 4-2 und 4-3 gezeigt.
Beispiel 6
Ein magnetischer Toner wurde in der gleichen Art und Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Knetbedingungen zu den Bedingungen B gezeigt in der Tabelle 1 geändert wurden. Die Bewertung erfolgt ebenfalls auf ähnliche Art und Weise. Die magnetischen Tonerteilchen hatten eine Extinktion von 0,55, einen SF-1 von 154 und einen SF-2 von 143, und das geknetete Produkt hatte eine Temperatur von 159°C.
Die physikalischen Eigenschaften usw. der magnetischen Tonerteilchen werden in den Tabellen 2 und 3 gezeigt. Die Ergebnisse der Bewertung werden in den Tabellen 4-1, 4-2 und 4-3 gezeigt.
Beispiel 7
Ein magnetischer Toner wurde in der gleichen Art und Weise wie in Beispiel 4 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Knetbedingungen zu den Bedingungen C gezeigt in der Tabelle 1 geändert wurden. Die Bewertung erfolgt ebenfalls auf ähnliche Art und Weise. Die magnetischen Tonerteilchen hatten eine Extinktion von 0,50, einen SF-1 von 155 und einen SF-2 von 153, und das geknetete Produkt hatte eine Temperatur von 161°C.
Die physikalischen Eigenschaften usw. der magnetischen Tonerteilchen werden in den Tabellen 2 und 3 gezeigt. Die Ergebnisse der Bewertung werden in den Tabellen 4-1, 4-2 und 4-3 gezeigt.
Beispiel 8
Ein magnetischer Toner wurde in der gleichen Art und Weise wie in Beispiel 4 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Knetbedingungen zu den Bedingungen D gezeigt in der Tabelle 1 geändert wurde. Die Bewertung erfolgt ebenfalls auf ähnliche Art und Weise. Die magnetischen Tonerteilchen hatten eine Extinktion von 0,50, einen SF-1 von 155 und einen SF-2 von 144, und das geknetete Produkt hatte eine Temperatur von 161°C.
Die physikalischen Eigenschaften usw. der magnetischen Tonerteilchen werden in den Tabellen 2 und 3 gezeigt. Die Ergebnisse der Bewertung werden in den Tabellen 4-1, 4-2 und 4-3 gezeigt.
Beispiel 9
Ein magnetischer Toner wurde in der gleichen Art und Weise wie in Beispiel 4 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Knetbedingungen zu den Bedingungen E gezeigt in der Tabelle 1 geändert wurde. Die Bewertung erfolgt ebenfalls auf ähnliche Art und Weise. Die magnetischen Tonerteilchen hatten eine Extinktion von 0,58, einen SF-1 von 155 und einen SF-2 von 143, und das geknetete Produkt hatte eine Temperatur von 155°C.
Die physikalischen Eigenschaften usw. der magnetischen Tonerteilchen werden in den Tabellen 2 und 3 gezeigt. Die Ergebnisse der Bewertung werden in den Tabellen 4-1, 4-2 und 4-3 gezeigt.
Beispiel 10
Ein magnetischer Toner wurde in der gleichen Art und Weise wie in Beispiel 4 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Knetbedingungen zu den Bedingungen F gezeigt in der Tabelle 1 geändert wurde. Die Bewertung erfolgt ebenfalls auf ähnliche Art und Weise. Die magnetischen Tonerteilchen hatten eine Extinktion von 0,52, einen SF-1 von 154 und einen SF-2 von 143, und das geknetete Produkt hatte eine Temperatur von 153°C.
Die physikalischen Eigenschaften usw. der magnetischen Tonerteilchen werden in den Tabellen 2 und 3 gezeigt. Die Ergebnisse der Bewertung werden in den Tabellen 4-1, 4-2 und 4-3 gezeigt.
Beispiele 11 bis 15
Die in der Tabelle 2 gezeigten magnetischen Tonerteilchen wurden in der gleichen Art und Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, wobei das verwendete magnetische feine Pulver, die Knetbedingungen und die Klassierungsbedingungen geändert wurden. Die auf diese Weise erhaltenen magnetischen Tonerteilchen wurden mit dem gleichen hydrophoben feinen Siliciumoxidpulver wie das in Beispiel 1 gemischt, um magnetische Toner herzustellen, und Bilder wurden in der gleichen Art und Weise wie in Beispiel 1 reproduziert und bewertet.
Die physikalischen Eigenschaften usw. der magnetischen Tonerteilchen werden in den Tabellen 2 und 3 gezeigt. Die Ergebnisse der Bewertung werden in den Tabellen 4-1, 4-2 und 4-3 gezeigt.
Vergleichsbeispiel 1
Ein magnetischer Toner wurde in der gleichen Art und Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Knetbedingungen zu den in der Tabelle 1 gezeigten Bedingungen G geändert wurden. Die Bewertung erfolgt ebenfalls auf ähnliche Art und Weise. Die magnetischen Tonerteilchen hatten eine Extinktion von 0,72, einen SF-1 von 155 und einen SF-2 von 144, und das geknetete Produkt hatte eine Temperatur von 152°C.
Die physikalischen Eigenschaften usw. der magnetischen Tonerteilchen werden in den Tabellen 2 und 2 gezeigt. Die Ergebnisse der Bewertung werden in den Tabellen 4-1, 4-2 und 4-3 gezeigt.
Vergleichsbeispiel 2
Ein magnetischer Toner wurde in der gleichen Art und Weise wie in Beispiel 4 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Knetbedingungen zu den in der Tabelle 1 gezeigten Bedingungen H geändert wurden. Die Bewertung erfolgte ebenfalls auf ähnliche Art und Weise. Die magnetischen Tonerteilchen hatten eine Extinktion von 0,77, einen SF-1 von 155 und einen SF-2 von 143, und das geknetete Produkt hatte eine Temperatur von 153°C.
Die physikalischen Eigenschaften usw. der magnetischen Tonerteilchen werden in den Tabellen 2 und 2 gezeigt. Die Ergebnisse der Bewertung werden in den Tabellen 4-1, 4-2 und 4-3 gezeigt.
Vergleichsbeispiel 3
Ein magnetischer Toner wurde in der gleichen Art und Weise wie in Beispiel 4 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Knetbedingungen zu den Bedingungen I gezeigt in der Tabelle 1 geändert wurde. Die Bewertung erfolgt ebenfalls auf ähnliche Art und Weise. Die magnetischen Tonerteilchen hatten eine Extinktion von 0,18, einen SF-1 von 155 und einen SF-2 von 143, und das geknetete Produkt hatte eine Temperatur von 160°C.
Die physikalischen Eigenschaften usw. der magnetischen Tonerteilchen werden in den Tabellen 2 und 3 gezeigt. Die Ergebnisse der Bewertung werden in den Tabellen 4-1, 4-2 und 4-3 gezeigt.
Vergleichsbeispiele 4 bis 6
Die in der Tabelle 2 gezeigten magnetischen Tonerteilchen wurden in der gleichen Art und Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, wobei das verwendete magnetische feine Pulver, die Knetbedingungen und die Klassierungsbedingungen geändert wurden. Die auf diese Weise erhaltenen magnetischen Tonerteilchen wurden mit dem gleichen hydrophoben feinen Siliciumoxidpulver, wie das in Beispiel 1 verwendete, gemischt, um magnetische Toner herzustellen, und Bilder wurden in der gleichen Art und Weise wie in Beispiel 1 reproduziert und bewertet.

Die physikalischen Eigenschaften usw. der magnetischen Tonerteilchen werden in den Tabellen 2 und 3 gezeigt. Die Ergebnisse der Bewertung werden in den Tabellen 4-1, 4-2 und 4-3 gezeigt. Beispiel 16

	(auf das Gewicht)
Bindeharz (ein Styrolharz)	100 Teile
Magnetisches feines Pulver	100 Teile
anzahlgemittelter Teilchendurchmesser: 0,20 μm
Teilchenform: sphärisch
σr × Hc: 22 (kA²m/kg)
W × R: 0,044
Ladungskontrollmittel (ein Monoazo-Fe-Komplex)	2 Teile
Wachs (Alkoholwachs mit hohem Molekulargewicht; Erweichungspunkt: 98°C)	5 Teile

Die vorhergehenden Materialien wurden unter Verwendung eines Henschel-Mischers gemischt und dispergiert und wurden unter den in der Tabelle 5 gezeigten Bedingungen A schmelzgeknetet. Unmittelbar nachdem das Kneten abgeschlossen war, hatte das erhaltene geknetete Produkt eine Temperatur von 156°C. Das geknetete Produkt wurde gekühlt und danach zerkleinert, das erhaltene zerkleinerte Produkt wurde fein unter Verwendung eines Pulverisators, der einen Düsenstrom verwendet, pulverisiert. Das pulverisierte Produkt wurde weiter unter Verwendung eines Elbow Jet Classifier (hergestellt von Nittetsu Kogyo K. K.) klassiert, um magnetische Tonerteilchen mit einem massegemittelten Teilchendurchmesser (D4) von 5,7 μm zu erhalten. Ihre in dem Benetzungstest gemessene Extinktion war 0,65.
Zu 100 Gewichtsteilen der magnetischen Tonerteilchen wurden 1,5 Gewichtsteile des feinen Siliciumoxidpulvers gemischt, das einer hydrophoben Behandlung unterzogen wurde, um einen magnetischen Toner herzustellen.
Ein Laserstrahldrucker (Markenname: LBP-450, hergestellt durch Canon Inc.) wurde modifiziert und als eine Bildreproduktionstestmaschine verwendet. Die in der 6 gezeigte Verfahrenskartusche wurde als eine Kartusche für die Bildreproduktion verwendet. Der vorhergehende magnetische Toner wurde in diese Kartusche gegeben und Bilder wurden reproduziert und bewertet.
In dem vorliegenden Beispiel wurde die in der 5 gezeigte Ladungswalze in die Verfahrenskartusche eingesetzt, um die primäre Ladung durchzuführen. Die Ladungswalze 42 hatte einen äußeren Durchmesser von 12 mm. EPDM wurde in der leitfähigen Kautschukschicht 42b und ein 12 μm dickes Nylonharz in der Oberflächenschicht 42c verwendet. Das Buchstabensymbol E bezeichnet eine Stromquelle für die Anlegung einer Spannung an diese Ladungswalze, welche eine vorbestimmte Spannung an die Welle 42a der Ladungswalze 42 anlegt. In der 5 ist E ein Wechselstrom der über einen Gleichstrom gelegt wird.
Die lichtempfindliche Trommel wurde durch die Ladungswalze 42 aufgeladen, um so eine primäre Ladung von –650 V zu erzeugen. Es wurde eine Lücke nicht im Kontakt zwischen der lichtempfindlichen Trommel und der magnetischen Tonerschicht auf der Entwicklerhülse (intern mit einem Magneten versehen) vorgesehen, und ein elektrostatisches Bild wurde durch Umkehrentwicklung entwickelt, während eine Wechselstromspannung (f: 2200 Hz; Vpp: 1600 V) und eine Gleichstromspannung (V_DC: –5000 V) an die Entwicklungshülse angelegt wurde, bei einer V_L-Einstellung von –170 V. Auf diese Weise wurden magnetische Tonerbilder auf der OPC-lichtempfindlichen Trommel gebildet.
Die auf diese Weise erzeugten magnetischen Tonerbilder wurden auf gewöhnliches Papier bei dem vorhergehenden positiven Transferpotential übertragen, und das unbeschichtete Papier mit den magnetischen Tonerbildern darauf wurde durch eine Fixieranordnung vom Wärme-und-Druckwalzentyp durchgeführt, um die magnetischen Tonerbilder zu fixieren.
Die erhaltenen Ergebnisse werden in der Tabelle 6 gezeigt.
Beispiel 17
Ein magnetischer Toner mit einem D4 von 5,7 μm wurde in der gleichen Art und Weise wie in Beispiel 16 hergestellt, mit der Ausnahme, dass der magnetische Toner ersetzt wurde durch einen, der aus sphärischen magnetischen feinen Teilchen mit einem anzahlgemittelten Teilchendurchmesser von 0,18 μm mit einem Wert von σr × Hc von 38 (kA²m/kg), und einem Wert für W × R von 0,044 gebildet wurde. Die Bewertung erfolgt ebenfalls auf ähnliche Art und Weise. Die magnetischen Tonerteilchen hatten eine Extinktion von 0,64 im Benetzungstest.
Die erhaltenen Ergebnisse werden in der Tabelle 6 gezeigt.
Beispiel 18
Unter Verwendung des gleichen magnetischen Toners wie in Beispiel 17, erfolgte die Bewertung in der gleichen Art und Weise wie in Beispiel 17, mit der Ausnahme, dass ein EPDM-Schaum als die leitfähige Kautschukschicht auf der Ladungswalze verwendet wurde.
Die Ergebnisse werden in der Tabelle 6 gezeigt.
Beispiel 19
Unter Verwendung des gleichen magnetischen Toners wie in Beispiel 17, erfolgte die Bewertung in der gleichen Art und Weise wie in Beispiel 17, mit der Ausnahme, dass ein Acrylharzmaterial mit einem darin dispergierten Fluorharz als die Oberflächenschicht der Ladungswalze verwendet wurde.
Die Ergebnisse werden in der Tabelle 6 gezeigt.
Beispiel 20
Ein magnetischer Toner wurde in der gleichen Art und Weise wie in Beispiel 2 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Knetbedingungen zu den in der Tabelle 5 gezeigten Bedingungen B geändert wurden. Die Bewertung erfolgte in der gleichen Art und Weise wie in Beispiel 19.
Die erhaltenen Ergebnisse werden in der Tabelle 6 gezeigt.
Vergleichsbeispiel 7
Ein magnetischer Toner wurde in der gleichen Art und Weise wie in Beispiel 16 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Knetbedingungen zu den in der Tabelle 5 gezeigten Bedingungen C geändert wurden. Die Bewertung erfolgt in der gleichen Art und Weise wie in Beispiel 16. Die magnetischen Tonerteilchen hatten eine Extinktion von 0,72 im Benetzungstest.
Die erhaltenen Ergebnisse werden in der Tabelle 6 gezeigt.
Vergleichsbeispiel 8
Ein magnetischer Toner wurde in der gleichen Art und Weise wie in Beispiel 16 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Knetbedingungen zu den in der Tabelle 5 gezeigten Bedingungen D geändert wurden. Die Bewertung erfolgt in der gleichen Art und Weise wie in Beispiel 16. Die magnetischen Tonerteilchen hatten eine Extinktion von 0,18 im Benetzungstest.
Die erhaltenen Ergebnisse werden in der Tabelle 6 gezeigt.

Claims

Magnetischer Toner für die Entwicklung eines elektrostatischen Bildes, der magnetische Tonerteilchen umfasst, die wenigstens ein Bindeharz, ein magnetisches feines Pulver und ein Wachs enthalten, wobei; die magnetischen Tonerteilchen einen massegemittelten Teilchendurchmesser von 3,5 bis 6,5 μm haben; und eine Dispersion, die durch Dispergierung von 15 mg der magnetischen Tonerteilchen in 19 ml einer gemischten Lösung aus Ethylalkohol und Wasser in einem Volumenverhältnis von 27:73 hergestellt wird, eine Extinktion von 0,35 bis 0,65 bei einer Wellenlänge von 600 nm hat, wobei das magnetische feine Pulver aus magnetischen feinen Teilchen besteht, magnetische feine Teilchen mit sphärischen Formen hat und wenigstens Siliciumdioxid auf den Oberflächen der magnetischen feinen Teilchen hat, und die magnetischen feinen Teilchen die folgende Bedingung erfüllen: 0,003 ≤ W × R ≤ 0,042wobei W einen Gewichtsprozentsatz des auf den Oberflächen der magnetischen feinen Teilchen vorhandenen Siliciumdioxids darstellt, und R einen anzahlgemittelten Teilchendurchmesser (μm) des magnetischen feinen Pulvers darstellt.
Magnetischer Toner nach Anspruch 1, wobei das magnetische feine Pulver bei Ausübung eines magnetischen Feldes von 795,8 kA/m (10 K Oersted) eine Restmagnetisierung (σr (Am²/kg) und eine Koerzitivkraft (Hc (kA/m)) hat, deren Produkt (σr × Hc) von 24 bis 56 (kA²m/kg) ist.
Magnetischer Toner nach Anspruch 1, wobei das Wachs einen langkettigen Alkylalkohol umfasst.
Magnetischer Toner nach Anspruch 3, wobei der langkettige Alkylalkohol durch die Strukturformel CH₃(CH₂)_nOH dargestellt wird, wobei n eine ganze Zahl von 20 bis 300 darstellt.
Magnetischer Toner nach Anspruch 1, wobei die magnetischen Tonerteilchen eine Wert für den Formfaktor SF-1 von 140 < SF-1 ≤ 180 und einen Wert für den Formfaktor SF-2 von 130 < SF-2 ≤ 170 haben.
Magnetischer Toner nach Anspruch 1, wobei das Bindeharz ein Styrolharz ist, das in seiner durch Gelpermeationschromatographie gemessenen Molekulargewichtsverteilung Peaks wenigstens in den Bereichen eines Molekulargewichts von 0,5 × 10⁴ bis 5 × 10⁴ und eines Molekulargewichts von 1,0 × 10⁵ bis 5,0 × 10⁶ hat.
Magnetischer Toner nach Anspruch 6, wobei das Styrolharz ein Harz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Styrolpolymer, einem Styrolcopolymer, einem Styrol-Acrylat-Copolymer, einem Styrol-Methacrylat-Copolymer und einer Mischung von jedem von ihnen ist.
Magnetischer Toner nach Anspruch 1, wobei das magnetische feine Pulver in den magnetischen Tonerteilchen in einer Menge von 40 Gew.-% bis 60 Gew.-% auf der Grundlage des Gewichts der magnetischen Tonerteilchen enthalten ist.
Magnetischer Toner nach Anspruch 2, wobei das Produkt (σr × Hc) der Restmagnetisierung (σr) und der Koerzitivkraft (Hc) des magnetischen feinen Pulvers von 30 bis 52 (kA²m/kg) ist.
Magnetischer Toner nach Anspruch 1, wobei das magnetische feine Pulver einen anzahlgemittelten Teilchendurchmesser von 0,05 μm bis 0,30 μm hat.
Magnetischer Toner nach Anspruch 1, wobei das magnetische feine Pulver einen anzahlgemittelten Teilchendurchmesser von 0,10 μm bis 0,25 μm hat.
Magnetischer Toner nach Anspruch 1, wobei die magnetischen feinen Teilchen des magnetischen feinen Pulvers die folgenden Bedingungen erfüllt: 0,008 ≤ W × R ≤ 0,035.
Magnetischer Toner nach Anspruch 1, wobei das magnetische feine Pulver in den magnetischen Tonerteilchen in einer Menge von 45 Gew.-% bis 55 Gew.-% auf der Grundlage des Gewichts der magnetischen Tonerteilchen enthalten ist.
Magnetischer Toner nach Anspruch 6, wobei das Styrolharz ein massegemitteltes Molekulargewicht von 150.000 bis 350.000 hat.
Magnetischer Toner nach Anspruch 1, wobei die magnetischen Tonerteilchen mit einem anorganischen feinen Pulver mit einer spezifischen Oberfläche nach BET von 30 m²/g oder mehr gemischt sind.
Magnetischer Toner nach Anspruch 15, wobei das anorganische feine Pulver eine spezifische Oberfläche nach BET von 50 m²/g bis 400 m²/g hat.
Magnetischer Toner nach Anspruch 15, wobei das anorganische feine Pulver in einer Menge von 0,01 Gewichtsteile bis 8 Gewichtsteile auf der Grundlage von 100 Gewichtsteilen der magnetischen Tonerteilchen gemischt wird.
Magnetischer Toner nach Anspruch 15, wobei das anorganische feine Pulver in einer Menge von 0,1 Gewichtsteile bis 5 Gewichtsteile auf der Grundlage von 100 Gewichtsteilen der magnetischen Tonerteilchen gemischt wird.
Magnetischer Toner nach Anspruch 15, wobei das anorganische feine Pulver ein feines, mit einem Silikonöl behandeltes Siliciumoxidpulver ist.
Verfahren für die Herstellung eines magnetischen Toners definiert nach einem der Ansprüche 1 bis 19 mit magnetischen Tonereigenschaften, mit dem Schritt des Schmelzknetens einer Mischung mit wenigstens einem Bindeharz, einem magnetischen feinen Pulver und einem Wachs, mittels einer Knetmaschine, um ein geknetetes Produkt zu erhalten; Kühlen des gekneteten Produkts, um ein gekühltes Produkt zu erhalten; Pulverisieren des gekühlten Produkts, um ein pulverisiertes Produkt zu erhalten; und Klassieren des pulverisierten Produkts, um magnetische Tonerteilchen zu erhalten; wobei die Mischung unter den folgenden Bedingungen schmelzgeknetet wird: 2,2 × 103 ≤ E/ε ≤ 2,0 × 104 E = kω2T, ε = F/(πD2L)wobei ω eine Schraubendrehgeschwindigkeit (m/min), T eine voreingestellte Temperatur (K), F eine Zufuhrrate (kg/min) der Mischung, D einen inneren Zylinderdurchmesser (m), L eine wirksame Schraubenlänge (m), π die Kreiskonstante und k (D₀/D)² darstellt, wobei D₀ 0,1 m ist.
Verfahren nach Anspruch 20, wobei das geknetete Produkt unmittelbar nachdem das Kneten abgeschlossen ist, eine Temperatur hat, welche um 30°C bis 70°C höher als der Erweichungspunkt des Wachses ist.
Verfahren nach Anspruch 20, wobei die Knetmaschine eine Schraubendrehgeschwindigkeit ω (m/min) von 5 bis 50, eine voreingestellte Temperatur T (K) von 333 bis 513, eine Zufuhrrate F (kg/min) der Mischung von 0,15 bis 25, einen inneren Zylinderdurchmesser D (m) von 0,03 bis 0,2 und eine wirksame Schraubenlänge L (m) von 1,00 bis 4,00 hat.
Verfahren nach Anspruch 20, wobei der Wert für E von 3,0 × 10⁵ bis 16,0 × 10⁵ ist, und die Knetmaschine eine Schraubendrehgeschwindigkeit ω (m/min) von 5 bis 50, eine voreingestellte Temperatur T (K) von 333 bis 513, eine Zufuhrrate F (kg/min) der Mischung von 0,15 bis 25, einen inneren Zylinderdurchmesser D (m) von 0,03 bis 0,2 und eine wirksame Schraubenlänge L (m) von 1,00 bis 4,00 hat.
Verfahren nach Anspruch 23, wobei die Zufuhrrate F (kg/min) der Mischung von 0,30 bis 12,00 ist.
Verfahren nach Anspruch 23, wobei der Wert für ε von 85 bis 130 ist.
Verfahren nach Anspruch 23, wobei der Wert v für E/ε von 2,5 × 10³ bis 1,5 × 10⁴ ist.
Verfahren nach Anspruch 20, wobei die Knetmaschine eine Schraubendrehgeschwindigkeit ω (m/min) von 5 bis 50, eine voreingestellte Temperatur T (K) von 333 bis 513, eine Zufuhrrate F (kg/min) der Mischung von 0,15 bis 25, einen inneren Zylinderdurchmesser D (m) von 0,03 bis 0,2 und eine wirksame Schraubenlänge L (m) von 1,00 bis 4,00 hat; und der Wert für E ist von 3,0 × 10⁵ bis 16,0 × 10⁵, die Zufuhrrate F (kg/min) der Mischung ist von 0,30 bis 12,0, der Wert für ε ist von 85 bis 130 und der Wert für E/ε ist von 2,5 × 10³ bis 1,5 × 10⁴.
Verwendung eines magnetischen Toners definiert nach einem der Ansprüche 1 bis 19 in einem Bilderzeugungsverfahren mit elektrostatischer Aufladung eines elektrostatischen bildtragenden Elements durch eine Kontaktladungseinrichtung, an welche eine Spannung angelegt wird; Exposition des elektrostatischen bildtragenden Elements, das auf diese Weise geladen wird, um ein elektrostatisches Bild zu erzeugen; und Entwickeln des elektrostatischen Bildes durch ein Entwicklermittel, das den magnetischen Toner hat, um ein magnetisches Tonerbild zu erzeugen.
Verwendung nach Anspruch 28, wobei die Kontaktladungseinrichtung eine Ladungswalze ist.
Verwendung nach Anspruch 28, wobei das magnetische Tonerbild auf dem elektrostatischen bildtragenden Element auf ein Transfermedium mittels einer Transferwalze übertragen wird, an welche eine Spannung angelegt wird, und das magnetische Tonerbild auf dem Transfermedium durch eine Wärme-und-Druck-Fixiereinrichtung fixiert wird.
Verfahrenskartusche (750) mit einem elektrostatischen bildtragenden Element (1), einer Kontaktladeeinrichtung (742) für das elektrostatische Aufladen des elektrostatischen bildtragenden Elements und eine Entwicklungseinrichtung (709), die einen magnetischen Toner nach einem der Ansprüche 1 bis 21 trägt.
Verfahrenskartusche nach Anspruch 31, wobei die Kontaktladeeinrichtung eine Ladungswalze ist.
Verfahrenskartusche nach Anspruch 31, wobei das elektrostatische bildtragende Element eine lichtempfindliche OPC-Trommel ist.