DE69834986T2

DE69834986T2 - Toner und Bildherstellungsverfahren

Info

Publication number: DE69834986T2
Application number: DE69834986T
Authority: DE
Inventors: Akira Ohta-ku Hashimoto; Tsutomu Ohta-ku Kukimoto; Manabu Ohta-ku Ohno; Tsuyoshi Ohta-ku Takiguchi; Yasukazu Ohta-ku Ayaki; Satoshi Ohta-ku Handa; Masanori Ohta-ku Ito; Keiji Ohta-ku Komoto
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-09-05
Filing date: 1998-09-04
Publication date: 2007-01-11
Anticipated expiration: 2018-09-05
Also published as: US6610454B2; CN1214470A; KR100285182B1; KR19990029534A; EP0901046A1; CN1179247C; EP0901046B1; DE69834986D1; US20020022188A1

Description

Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung betrifft einen Toner zur Herstellung von Tonerbildern in Bildherstellungsverfahren, wie Elektrophotographie, elektrostatisches Drucken, magnetische Aufzeichnung und Tonerstrahlaufzeichnung und ein Bildherstellungsverfahren unter Anwendung dieses Toners. Insbesondere betrifft diese Erfindung einen Toner zum Entwickeln elektrostatischer Bilder, der in einem Fixiersystem verwendet wird, wobei aus dem Toner gebildete sichtbare Bilder auf Aufzeichnungsmedien hitzefixiert werden und ein Bildherstellungsverfahren unter Anwendung dieses Toners.
Verwandter Stand der Technik
Eine Anzahl von Methoden, die in dem US-Patent Nr. 2,297,691, in den japanischen Patentveröffentlichungen Nr. 42-23910 und Nr. 43-24748 und so weiter beschrieben sind, sind herkömmlicherweise als Elektrophotographie bekannt. Im Allgemeinen werden Kopien erhalten durch Bilden eines elektrostatischen latenten Bildes auf einem lichtempfindlichen Element durch Anwendung eines lichtleitenden Materials und verschiedener Mittel, anschließendes Entwickeln des latenten Bildes unter Verwendung eines Toners und Übertragen des Tonerbildes auf ein Aufzeichnungsmedium, wie Papier, durch, je nach Anforderung, ein direktes oder indirektes Mittel, und anschließende Fixierung durch die Einwirkung von Hitze, Druck oder einem Lösungsmitteldampf. Der Toner, der nicht darauf übertragen worden ist und auf dem lichtempfindlichen Element verblieben ist, wird durch Reinigen mit verschiedenen Mitteln entfernt, und dann wird der obige Prozess wiederholt.
Eine übliche Vollfarben-Bildherstellungsmethode wird nun beschrieben. Ein lichtempfindliches Element (elektrostatisches, ein latentes Bild tragendes Element), wie eine lichtempfindliche Trommel, wird elektrostatisch gleichmäßig mittels einer Primärladeanordnung geladen, und es wird eine bildweise Belichtung unter Anwendung von Laserlicht, das durch Magentabildsignale eines Originals moduliert wird, durchgeführt, um auf der lichtempfindlichen Trommel ein elektrostatisches latentes Bild zu bilden. Das elektrostatische latente Bild wird mittels einer Magenta-Entwicklungsanordnung, die einen Magentatoner hält, entwickelt, um ein Magentatonerbild zu bilden. Als nächstes wird das auf der lichtempfindlichen Trommel entwickelte Magentatonerbild auf ein herangeführtes Aufzeichnungsmedium mit einem direkten oder indirekten Mittel mittels einer Übertragungsladeanordnung übertragen.
Die lichtempfindliche Trommel, auf der das elektrostatische latente Bild entwickelt worden ist, wird durch eine Restladungsentfernungsvorrichtung entladen und weiterhin mit einem Reinigungsmittel gereinigt. Danach wird sie wieder elektrostatisch durch die Primärladeanordnung geladen, und es wird in ähnlicher Weise ein Cyantonerbild gebildet. Das Cyantonerbild wird auf das Aufzeichnungsmedium übertragen, auf dem das Magentatonerbild übertragen worden ist, und dann werden ein gelbes Tonerbild und ein schwarzes Tonerbild nacheinander gebildet und entwickelt, so dass die Vierfarbentonerbilder auf das Aufzeichnungsmedium übertragen werden. Das Aufzeichnungsmedium mit diesen Vierfarbentonerbildern lässt man durch eine Fixierwalze gehen, so dass sie auf das Aufzeichnungsmedium durch die Wirkung von Hitze und Druck fixiert werden. Auf diese Weise wird ein Vollfarbenbild gebildet.
In den letzten Jahren wurde diese Bildherstellungsvorrichtung nicht nur als Kopierer für die Büroarbeit, um praktisch nur Kopien von Originalen aufzunehmen, verwendet, sondern sie wurde bereits schon auf dem Gebiet der Laserstrahldrucker (LBPs), als Ausgabeeinheit von Computern, und auf dem Gebiet des persönlichen Kopierens (PC) im privaten Anwendungsbereich verwendet.
Zusätzlich zu dem Gebiet der LBPs und PC sind diese Geräte ebenfalls schnell auf Faxgeräte mit unbeschichtendem Papier, an die Basisgeräte angeschlossen werden, ausgeweitet worden.
Unter diesen Umständen hat man ernsthafter darüber nachgedacht, diese Geräte in kleiner Größe, geringem Gewicht, mit hoher Geschwindigkeit, hoher Bildqualität und hoher Verlässlichkeit herzustellen, und diese Geräte sind nunmehr aus einfacheren Komponenten in verschiedener Hinsicht zusammengesetzt worden. Im Ergebnis ist für Toner eine höhere Leistung erforderlich geworden, und die hochwertigen Geräte können nun nicht länger in Betrieb gehalten werden, ohne dass eine Verbesserung der Tonerleistung erreicht wird. In den letzten Jahren ist die Nachfrage, begleitend auch mit einem Bedarf an verschiedenen Kopierarten, für die Farbkopie rapide angestiegen. Um verlässlicher Kopien von Originalfarbbildern zu bekommen, sollte ebenfalls eine höhere Bildqualität und eine höhere Auflösung erreicht werden. Darüber hinaus gibt es eine steigende Nachfrage hinsichtlich des Kopierens von doppelseitigen Farboriginalen.
Aus dieser Sichtweise heraus, ist es für Toner, die in Farbbildherstellungsverfahren Verwendung finden, bevorzugt, Toner mit guten Schmelzeigenschaften und Farbmischeigenschaften, wenn Hitze darauf angewendet wird, zu verwenden, welche ebenfalls einen niedrigen Erweichungspunkt und hohe Scharfschmelzeigenschaften bei einer niedrigen Schmelzviskosität aufweisen.
Die Verwendung dieser scharf schmelzener Toner ermöglicht es, den Bereich der Farbreproduktion von kopiertem Material zu erweitern und Farbkopien zu erhalten, die den Originalbildern treu entsprechen.
Farbtoner mit diesen hohen Scharfschmelzeigenschaften weisen allerdings eine hohe Affinität gegenüber der Fixierwalze auf, so dass diese dazu neigen, ein sog. „Offset" unter Beteiligung der Fixierwalze zum Zeitpunkt der Fixierung zu verursachen.
Im Falle einer Fixieranordnung in einem Vollfarben-Bildherstellungsgerät kommt es insbesondere zu einem Anstieg der Tonerschichtdicke, was ein Offset verursacht, weil eine Vielzahl von Tonerbildern, die Magenta, Cyan, Gelb und Schwarz entsprechen, auf dem Aufzeichnungsmedium gebildet werden.
Damit kein Toner an die Oberfläche der Fixierwalze haften soll, ist üblicherweise eine Maßnahme durchgeführt worden, bei der die Walzenoberfläche aus einem Material, wie Silikonkautschuk oder ein Fluorharz, mit einer ausgezeichneten Ablösbarkeit des Toners, gebildet ist, und, um ein Offset zu verhindern und eine Ermüdung der Walzenoberfläche zu verhindern, ist ihre Oberfläche weiterhin mit einem Dünnfilm bedeckt, der unter Verwendung eines Fluids gebildet wird, das ein hohes Ablösevermögen, wie beispielsweise Silikonöl oder Fluoröl, auf weist. Obwohl diese Methode im Hinblick auf die Verhinderung des Offsets des Toners wirksam ist, erfordert sie eine Vorrichtung zum Zuführen einer Anti-Offset-Flüssigkeit, und somit ergibt sich ein Problem dahingehend, dass eine komplizierte Fixieranordnung erforderlich ist. Außerdem kann die Anwendung des Öls eine Trennung der Schichten auf der Fixierwalze verursachen, was konsequenterweise die Lebensdauer der Fixierwalze verkürzt.
Demzufolge, basierend auf der Idee, dass das Fluid zur Verhinderung von Offset aus dem Inneren der Tonerteilchen zum Zeitpunkt der Hitzefixierung geführt werden sollte, ohne die Anwendung irgendeiner Vorrichtung zum Zuführen von Silikonöl, ist eine Methode vorgeschlagen worden, in der ein Freisetzungsmittel, wie ein Polyethylen mit niedrigem Molekulargewicht oder ein Polypropylen mit niedrigem Molekulargewicht, in die Tonerteilchen gegeben wird.
Die japanischen Patentveröffentlichungen Nr. 52-3304 und Nr. 3305 und die japanische offen gelegte Patentanmeldung Nr. 57-52574 offenbaren, dass als Freisetzungsmittel ein Wachs in die Tonerteilchen inkorporiert wird.
Die japanischen offengelegten Patentanmeldungen Nr. 3-50559, Nr. 2-79860, Nr. 1-109359, Nr. 62-14166, Nr. 61-273554, Nr. 61-94062, Nr. 61-138259, Nr. 60-252361, Nr. 60-252360 und Nr. 60-217366 offenbaren Techniken zur Inkorporierung in Wachsen.
Im Falle von Schwarztonern können Freisetzungsmittel mit einer relativ hohen Kristallinität, wie beispielsweise Polyethylenwachs und Polypropylenwachs, verwendet werden, um die Anti-Offset-Eigenschaften bei hoher Temperatur zum Zeitpunkt der Fixierung zu verbessern. Allerdings, im Fall von Vollfarbentonern, kann diese Kristallinität des Freisetzungsmittels einen großen Schaden im Hinblick auf die Transparenz von OHP (Overhead Projektor)-Tonerbildern bei deren Herstellung verursachen. Darüber hinaus kann das Wachs eine Verschlechterung der Blockierbeständigkeit der Toner und eine Verschlechterung der Entwicklungsleistung wegen der Wanderung des Wachses zu den Toneroberflächen, wenn die Toner erhitzt werden, als Ergebnis des Temperaturanstiegs in Bildherstellungsgeräten, wie Druckern und Kopierern, und ebenfalls, wenn die Toner für einen längeren Zeitraum stehengelassen werden, verursachen.
Um mit diesem Problem zurecht zu kommen, sind verschiedene Verbesserungen im Hinblick auf das Bindemittelharz versucht worden. Insbesondere wird eine Vernetzungskomponente oder eine Komponente mit hohem Molekulargewicht in einem Bindemittelharz in einer größeren Menge verwendet, so dass die Anti-Offset-Eigenschaft bei hoher Temperatur zum Zeitpunkt der Fixierung verbessert werden können.
Diese Methode kann sicherlich die Anti-Offset-Eigenschaften bei hoher Temperatur bis zu einem gewissen Ausmaß verbessern, und sie kann ebenfalls dafür effektiv sein, die Haltbarkeit in der Weise zu verbessern, dass verhindert wird, dass sog. externe Additive in den Tonerteilchenoberflächen eingegraben werden und dass verhindert wird, dass die Toner an das lichtempfindliche Element und das Tonerträgerelement in der Schmelze anhaften.
Allerdings steht diese Methode im Konflikt mit der Verbesserung der Mahlbarkeit und der Fixierleistung bei niedriger Temperatur der Toner, und es gibt immer noch Raum für Verbesse rungen, um beides, die Anti-Offset-Eigenschaften bei hoher Temperatur oder die Haltbarkeit und die Fixierleistung bei niedriger Temperatur zu erreichen.
Um somit die obigen Probleme zu lösen, ist demzufolge viel Hoffnung in die Entwicklung neuer Toner gesetzt worden.
Um die obige Aufgabe zu lösen, ist ein Toner, der durch Suspensionspolymerisation hergestellt wird, vorgeschlagen worden (japanische Patentveröffentlichung Nr. 36-10231). Bei dieser Suspensionspolymerisation werden polymerisierbare Monomere und ein Farbmittel (und ebenfalls wahlweise ein Polymerisationsinitiator), ein Vernetzungsmittel, ein Ladungssteuermittel und andere Additive, gleichmäßig gelöst oder dispergiert, um eine Monomerzusammensetzung herzustellen, und danach wird diese Monomerzusammensetzung in einer kontinuierlichen Phase (z. B. eine wässrige Phase), die einen Dispersionsstabilisator enthält, mit einem geeigneten Rührer dispergiert, um gleichzeitig die Polymerisationsreaktion durchzuführen und Tonerteilchen mit dem gewünschten Teilchendurchmesser zu erhalten.
Bei dieser Suspensionspolymerisation werden Tröpfchen der Monomerzusammensetzung in einem Dispersionsmedium mit einer großen Polarität, wie Wasser, hergestellt, und somit kann sich eine sog. Kern/Hüllen-Struktur bilden, worin die Komponenten mit polaren Gruppen, die in der Monomerzusammensetzung enthalten sind, an den Oberflächenschichtbereichen, die Grenzflächen mit der wässrigen Phase bilden, vorhanden sind, während die nicht polaren Komponenten nicht an den Oberflächenschichtbereichen vorhanden sind.
Wegen der Verkapselung der Wachskomponente als Freisetzungsmittel, ist es möglich, dass der durch Polymerisation hergestellte Toner beides erreicht, die Fixierleistung bei niedriger Temperatur oder Blockierbeständigkeit und die Anti-Offset-Eigenschaften bei hoher Temperatur, wobei es ebenfalls möglich ist, ein Offset bei hoher Temperatur zu verhindern, ohne dass irgendein Ölfreisetzungsmittel auf die Fixierwalze aufgetragen wird.
Toner für die Entwicklung elektrostatischer Bilder enthalten im Allgemeinen ein Bindemittelharz und ein Farbmittel als wesentliche Bestandteile, und es sind verschiedene Verfahren zur Verbesserung von Bindemittelharzen zum Zweck der Verbesserung der Entwicklungsleistung, Fixierleistung, Lagerungsstabilität und Umweltstabilität der Toner vorgeschlagen werden. Beispielsweise gibt es, im Hinblick auf die obigen durch Polymerisation hergestellten Toner, ein Verfahren, mit dem Hüllen aus einem Harz mit einer relativ niedrigen Glasübergangstemperatur (Tg) mit einem Harz mit einer relativ hohen Tg bedeckt wird, um beides zu erreichen, die Fixierleistung bei niedriger Temperatur und die Lagerungsstabilität (z. B. japanische offen gelegte Patentanmeldung Nr. 5-197203). Allerdings sind die meisten Harze mit einer relativ hohen Tg, die dabei verwendet werden, polare Harze mit einer Feuchtigkeitsabsorption, wie Polyester. Obwohl diese Harze beides erreichen können, die Fixierleistung bei niedriger Temperatur und die Lagerungsstabilität, verursachen sie dennoch oftmals ein Problem bei der Ladungsstabilität, die gegenüber Umweltveränderungen beständig ist.
Darüber hinaus sind Toner im Allgemeinen dafür bekannt, dass sie durch externe Additive geschädigt werden, die sich in die Tonerteilchenoberflächen eingraben können, wenn Bilder auf vielen Blättern gedruckt werden, was die Bilder negativ beeinflusst. Als Mittel zur Verbesserung der Laufleistung von Toner ist ein Verfahren verfügbar, bei dem das Bindemittelharz so ausgestaltet ist, dass es eine höhere mechanische Festigkeit aufweist. Da allerdings tatsächlich Probleme bei der Mahlbarkeit des Bindemittelharzes und der Fixierleistung des Toners auftreten können, ist es im Allgemeinen schwierig, dieses zähe Harz als Bindemittelharz zu verwenden.
Als Harze mit hervorragender mechanischer Festigkeit, elektrischen Eigenschaften und Alterungsbeständigkeit (Wetterbeständigkeit) sind Polycarbonate im Allgemeinen im großen Umfang bekannt und auch zu verschiedenen Zwecken eingesetzt. Einige Verfahren, in denen Polycarbonate als Bindemittelharze verwendet werden, sind ebenfalls im Hinblick auf Toner beschrieben worden.
Beispielsweise beschreibt die japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. 46-28588 ein Bildherstellungsverfahren unter Verwendung eines spezifischen Polycarbonatcopolymeren und eines körnigen Trägers. Nach dieser Publikation kann ein Toner mit einer ausgezeichneten Blockierungsbeständigkeit erhalten werden durch Verwendung eines spezifischen Polycarbonatcopolymeren als Bindemittelharz. Allerdings wird nach dieser Publikation ein Polycarbonatcopolymer mit einer Glasübergangstemperatur von 70 bis 95°C als Bindemittelharz verwendet, und es ist ebenfalls keine Wachskomponente im Toner enthalten, was zu einer sehr schlechten Fixierleistung bei niedriger Temperatur führt. Somit gibt es Raum für Verbesserung. Die Publikation enthält keine Beschreibung darüber, ob es irgendeinen Einfluss auf die elektrophotographische Leistung gibt, der durch in dem Polycarbonatcopolymer enthaltenen Verunreinigungen verursacht werden kann. Die Publikation beschreibt ebenfalls in den Beispielen Verfahren zur Herstellung von Tonern durch Sprühtrocknen und Pulverisierung, allerdings gibt es überhaupt keine Beschreibung hinsichtlich der Unterschiede der Übertragungsleistung von Tonerbildern von dem elektrostatischen, ein latentes Bild tragenden Element zum Aufzeichnungsmedium und Unterschiede bei der Ladungsgleichmäßigkeit, die den Formen der erhaltenen Toner zuzuschreiben sind.
Die japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. 63-208863 offenbart ein Verfahren, bei dem ein Polycarbonatterpolymer mit einer spezifischen Struktur und einer Glasübergangstemperatur von etwa 50°C als Bindemittelharz eines Toners für die Blitzfixierung verwendet wird. Nach dieser Publikation kann der Toner frei von irgendwelchen schlechten Gerüchen und entweichenden Materialien sein, weil sich das Bindemittelharz-Polycarbonat-Terpolymer nicht thermisch während der Blitzfixierung zersetzt, und man kann einen Toner mit einer guten Fixierungsleistung erhalten, obwohl dieser keine Wachskomponente enthält. Da allerdings andererseits nur das Polycarbonatterpolymer mit einer niedrigen Glasübergangstemperatur als Bindemittelharz verwendet wird, erreicht der Toner keine zufrieden stellenden Eigenschaften im Hinblick auf die Blockierbeständigkeit und Laufleistung. Da der Toner ebenfalls für die Blitzfixierung entwickelt worden ist, ist es schwierig, diesen Toner auf eine Art Fixierungsanordnung anzuwenden, zum Beispiel, worbei der Toner in Kontakt mit einem Heizelement in der Hitzewalzenfixierung in Kontakt kommt.
Das US-Patent Nr. 4,457,998 beschreibt ebenfalls einen Toner mit einer Struktur, worin ein lineares Bindemittelharz in ei nem Bindemittelharz, das zu einem hohen Ausmaß vernetzt ist, inkorporiert ist, und behauptet, dass ein Polycarbonatcopolymer als hochvernetztes Harz oder lineares Bindemittelharz oder beide davon verwendet werden kann. In der Beschreibung in der Publikation gibt es allerdings keine Offenbarung eines Beispiels, worin das Polycarbonatcopolymer verwendet wird, und es ist unklar, welcher Effekt erreicht werden kann, wenn das Polycarbonatcopolymer als Bindemittelharz verwendet wird.
Die japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. 5-273782 offenbart, dass eine Filmbildung verhindert werden kann, durch Verwendung eines Toners, mit einem Wert für die Izot-Schlagfestigkeit von 2 bis 500 kg·cm/cm, wenn dieser auf eine Platte bei einem Bildherstellungsverfahren unter Verwendung einer Entwicklungswalze aufgetragen wird, wobei sich viele winzige geschlossene elektrische Felder in der Nähe der Oberfläche der Entwicklungswalze bilden. Es wird gesagt, dass eine Mischung aus einem Styrol-Acrylharz und Polycarbonat als Bindemittelharz für den Toner verwendet werden kann. Allerdings gibt es in dieser Publikation keine Beschreibung über das Polycarbonat. Außerdem wird keine Untersuchung einer Komponente durchgeführt, die eine Wiederholungseinheit eines Polycarbonats aufweist und in Komponenten mit einem Molekulargewicht von 1.000 oder weniger in einer Molekulargewichtsverteilung, gemessen durch GPC, enthalten ist, sowie hinsichtlich des Molekulargewichts des Polycarbonats.
Die japanische offengelegte Patentanmeldung 6-43688 offenbart ein Verfahren, wobei ein Polycarbonatcopolymer mit einer spezifischen Struktur, die thermotropische Flüssigkristalleigenschaften zeigt, als Bindemittelharz verwendet wird. Das Polycarbonatcopolymer, das thermotropische Flüssigkristalleigen schaften zeigt, weist in der Regel eine hohe Kristallinität auf, zeigt ein mäßiges Hitzeerweichungsverhalten bis zu seinem Schmelzpunkt und verflüssigt sich (schmilzt) abrupt bei Temperaturerhöhung und verursacht einen Abfall der Viskosität und einen Abfall der Temperatur. Wegen dieser Eigenschaften kann der Toner, in dem dieses Polycarbonatcopolymer-Bindemittelharz verwendet wird, obwohl er keine Wachskomponente enthält, bei niedriger Energie fixiert werden, während die Mahlbarkeit und die Blockierungsbeständigkeit erhalten bleibt. Da allerdings der in dieser Publikation offenbarte Toner nur aus einer Art Bindemittelharz aufgebaut ist, weist der Toner eine derart geringe Viskosität zum Zeitpunkt seines Schmelzens auf, was man als Auftreten von Offset bei hoher Temperatur nennt, dass der geschmolzene Toner an die Fixierelemente, wie Hitzewalzen, anhaftet. Dieses Problem bleibt ungelöst. Darüber hinaus hat die Publikation keine spezifische Beschreibung hinsichtlich des Einflusses auf die elektrophotographische Leistung, der durch in den Polycarbonatcopolymer enthaltenen Verunreinigungen verursacht werden kann, sowie hinsichtlich der Form der Tonerteilchen.
Wie zuvor erwähnt wurde, gab es in den letzten Jahren unter den Anwendern eine steigende Nachfrage hinsichtlich des Kopierens doppelseitiger Originale oder des doppelseitigen Kopierens von einseitigen Originalen. Demzufolge besteht ein Bedarf an doppelseitigen Bildern mit einer höheren Bildqualität und einer höheren Verlässlichkeit für diesen Zweck.
Unter verschiedenen Problemen herkömmlicher Techniken für das doppelseitige Farbkopieren ist das wichtigste Problem die Papierkräuselung, die nach dem Fixieren auf einer Seite auftritt. Wenn diese Papierkräuselung in großem Ausmaß auftritt, können die fixierten Bilder eine zu schlechte Transportleistung zur Herstellung von Bildern mit hoher Bildqualität und hoher Verlässlichkeit aufweisen. Um diesen zu begegnen, sollten die Toner beispielsweise die Leistung zur Herstellung hochqualitativer Bilder, die der Bilddichte genügen, Farbwiedergabe usw. in einem solchen Zustand aufweisen, dass der Toner auf das Aufzeichnungsmedium in kleiner Menge übertragen wird. Dafür wird es notwendig sein, das Farbvermögen der Toner selbst zu verbessern. Beim doppelseitigen Kopieren, wo Bilder, die durch eine Fixeranordnung zweimal gehen, auftreten, ist es erforderlich, bessere Anti-Offset-Eigenschaften bei hohen Temperaturen erreichen zu können.
Bei herkömmlichen Vollfarbenkopierern wird üblicherweise ein Verfahren angewendet, bei dem vier lichtempfindliche Elemente und ein bandähnliches Übertragungselement verwendet werden, wobei auf den lichtempfindlichen Elementen gebildete, elektrostatische Bilder durch die Verwendung von Cyan-, Magenta-, Gelb- und Schwarztonern entwickelt werden und danach ein Aufzeichnungsmedium zwischen die lichtempfindliche Elemente und das bandähnliche Übertragungselement transportiert wird, um Tonerbilder durch Einzeldurchführung zu übertragen, wobei ein Vollfarbenbild gebildet wird, und ein Verfahren, worin ein Aufzeichnungsmedium um die Oberfläche eines Übertragungselements durch eine elektrostatische Kraft oder ein mechanisches Mittel, wie ein Greifer, gewunden wird, wobei das Übertragungselement gegenüber einem lichtempfindlichen Element angeordnet ist, und die Stufen der Entwicklung der Übertragung viermal durchgeführt werden, was schließlich zu der Bildung eines Vollfarbenbilds führt.
In den letzten Jahren ist es zunehmendem Maße im Hinblick auf Aufzeichnungsmediem für das Vollfarbenkopieren notwendig geworden, auf Materialien überzugehen, die nicht nur übliches Papier und Overhead-Projektor (OHP)-Filme umfassen, sondern ebenfalls Kartons und kleine Papierblätter, wie Karten und Postkarten. Bei der obigen Methode unter Anwendung der vier lichtempfindlichen Elemente wird das Aufzeichnungsmedium direkt transportiert, und deswegen kann man die Methode in großem Ausmaß auf eine Vielzahl von Aufzeichnungsmedien anwenden. Da allerdings eine Vielzahl von Tonerbildern akkurat bei gegebenen Positionen auf dem Aufzeichnungsmedium übereinander gelagert werden müssen, gibt es ein Problem dahingehend, dass sogar jede geringfügige Abweichung Schwierigkeiten macht, hoch qualitative Bilder in guter Wiedergabe zu bilden, was einen komplizierten Mechanismus für den Transport des Aufzeichnungsmediums erfordert, die Notwendigkeit für die Verlässlichkeit größer und die Anzahl der Komponententeile größer macht. Wenn darüber hinaus Kartons mit einem großen Basisgewicht in einem Verfahren verwendet werden, worin sich das Aufzeichnungsmedium um die Oberfläche des Übertragungselements durch Ansaugen windet, kann das hintere Ende des Aufzeichnungsmediums wegen der starken Steifheit des Aufzeichnungsmediums fehlerhaft anhaften, was in nicht wünschenswerter Weise zu schlechten Bildern, die der Übertragung zuzuschreiben sind, führen kann. Ähnlich schlechte Bilder können ebenfalls auf kleinen Papierblättern auftreten.
Demzufolge ist als System, das auf verschiedene Aufzeichnungsmedien anwendbar ist und miniaturisiert werden kann, ein Verfahrenssystem unter Verwendung eines Zwischenübertragungselements vorgeschlagen worden. Beispielsweise sind bereits Geräte zur Herstellung von Vollfarbenbildern unter Anwendung eines trommelförmigen Zwischenelements bekannt und im US-Patent Nr. 5,187,526 und in der japanischen offen gelegten Patentanmeldung Nr. 4-16426 offenbart.
Das obige US-Patent Nr. 5,187,526 offenbart, dass eine hohe Bildqualität erreicht werden kann, wenn eine Zwischenübertragungswalze, die eine aus Polyurethan als Basismaterial gebildete Oberflächenschicht umfasst, so hergestellt wird, dass sie einen Volumenwiderstand von unterhalb von 10⁹ Ω·cm aufweist, und eine Übertragungswalze, die eine ähnliche Oberflächenschicht umfasst, so hergestellt wird, dass sie einen Volumenwiderstand von 10¹⁰ Ω·cm oder darüber aufweist. In diesem System ist allerdings ein elektrisches Hochleistungsfeld notwendig, um Übertragungsladungen auf den Toner in ausreichender Menge zu übertragen, wenn der Toner auf das Aufzeichnungsmedium übertragen wird, und deswegen ist ein Mittel zur Verleihung von Leitfähigkeit in der aus Polyurethan gebildeten Oberflächenschicht dispergiert. Diese Oberflächenschicht kann lokal Störungen aufweisen, was in unerwünschter Weise zu einer auffälligen Bildstörung bei den Halbtonbildern führt, wenn der Toner in kleinerer Menge aufliegt. Darüber hinaus, in einer Umgebung hoher Feuchtigkeit, die höher als 60 % RH (relative Feuchtigkeit) ist, kann es bei der Anwendung dieser hohen Spannung dazu kommen, dass eine schlechte Übertragung verursacht wird, weil elektrische Übertragungsströme entweichen können, wenn die Aufzeichnungsmedien einen geringeren Widerstand aufweisen. In einer Umgebung geringer Feuchtigkeit, die weniger als 40 % RH (relative Feuchtigkeit) aufweist, kann es ebenso zu einer schlechten Übertragung kommen, was auf den nicht gleichmäßigen Widerstand der Aufzeichnungsmedien zurückzuführen ist.
Außerdem liegen bei dem Gerät zur Bildung eines Vollfarbenbilds, worin eine Vielzahl von Tonerbildern übertragen wird, die Toner auf dem Zwischenübertragungselement in einer größeren Menge als beim Schwarz/Weiß-Kopieren vor und verbleiben notwendigerweise als übertragene Resttoner in größerer Menge. Deswegen wird es notwendig, die Scherkraft oder die Reibkraft, die zwischen dem Zwischenübertragungselement und einem Reinigungselement wirkt, zu stärken. Wenn demzufolge Farbtoner mit einer guten Fixierleistung verwendet werden, kann es zu einer Schmelzanhaftung oder Filmbildung des Toners auf der Oberfläche des Zwischenübertragungselements kommen, so dass die Übertragungseffizienz schlecht werden kann und Probleme hinsichtlich der Farbeinheitlichkeit und des Farbgleichgewichts auftreten können, weil die vier Farbentonerbilder nicht gleichmäßig beim Vollfarbenkopieren übertragen werden. Deswegen ist es schwierig gewesen, Vollfarbenbilder mit einer hohen Bilddichte stabil zu bilden. Das heißt, ebenfalls bei dieser Übertragungsstufe, sind Toner mit einer gut ausbalancierten Fixerleistung und Laufleistung erwünscht.
Als Publikationen, die das Verhältnis zwischen dem Toner und der Anordnung, in der ein Zwischenübertragungselement verwendet wird, werden die japanischen offengelegten Patentanmeldungen Nr. 59-15739 und Nr. 59-5046 genannt.
Diese Publikationen zeigen allerdings nur an, dass ein Toner mit Teilchendurchmessern von 10 μm oder kleiner in guter Effizienz durch Anwendung eines haftenden Zwischenübertragungselements übertragen wird. In der Regel müssen, in dem System mit dem Zwischenübertragungselement, sichtbare Tonerbilder einmal vom lichtempfindlichen Element zwischen Übertragungselement übertragen werden und weiterhin wieder vom Zwischenübertra gungselement auf das Aufzeichnungsmedium übertragen werden, so dass die Übertragungseffizienz des Toners sehr viel höher eingestellt sein sollte, als bei den obigen herkömmlichen Prozessen. Wenn insbesondere ein Vollfarben-Kopiergerät verwendet wird, worin eine Vielzahl von Tonerbildern nach der Entwicklung übertragen werden, liegen die Toner auf dem lichtempfindlichen Element in größerer Menge als ein monochromatischer Schwarztoner, der in Schwarz/Weiß-Kopierern verwendet wird, vor, und es ist schwierig, die Übertragungseffizienz nur unter Verwendung herkömmlicher Toner zu verbessern. Wenn darüber hinaus herkömmliche Toner verwendet werden, kann eine Schmelzhaftung oder Filmbildung des Toners auf den Oberflächen des lichtempfindlichen Elements und des Zwischenübertragungselements auftreten, wegen der Scherkraft oder Reibkraft, die zwischen dem lichtempfindlichen Element oder Zwischenübertragungselement und dem Reinigungselement und/oder zwischen dem lichtempfindlichen Element und dem Zwischenübertragungselement wirkt, so dass die Übertragungseffizienz schlecht werden kann, und Probleme bei der Farbeinheitlichkeit und beim Farbgleichgewicht auftreten können, weil die Vierfarbentonerbilder nicht gleichmäßig beim Vollfarbenkopieren übertragen worden sind. Demzufolge ist es schwierig gewesen, Vollfarbenbilder mit hoher Bildqualität stabil herzustellen.
Wenn Toner in üblichen Vollfarbenkopierern eingesetzt werden, sollen zusätzlich alle Farbtoner als gute Farbgemische in der Fixierstufe vorliegen. Aus dieser Sicht sind eine Verbesserung der Farbreproduktion und der Transparenz von OHP-Bildern wichtig, und, im Vergleich zu Schwarztonern, ist es im Allgemeinen bevorzugt, in Farbtonern scharf schmelzende Harze mit niedrigem Molekulargewicht zu verwenden. Bei üblichen Schwarztonern, wie zuvor ausgeführt wurde, werden Freisetzungsmittel mit ei ner relativ hohen Kristallinität, beispielsweise Polyethylenharz und Polypropylenwachs verwendet, um die Anti-Offset-Eigenschaften bei hoher Temperatur zum Zeitpunkt der Fixierung zu verbessern. Bei den Vollfarbentonern, wie zuvor ausgeführt wurde, kann allerdings diese Kristallinität der Freisetzungsmittel einen großen Schaden hinsichtlich der Transparenz von OHP-Tonerbildern, wenn diese ausgeworfen werden, anrichten. Aus diesem Grunde wird in der Regel Silikonöl auf die Hitzefixierwalze gleichmäßig ohne Zugabe von irgendwelchen Freisetzungsmitteln als Farbtonerbestandteile aufgetragen, so dass die Anti-Offset-Eigenschaften bei hoher Temperatur verbessert werden können. Allerdings kann überschüssiges Silikonöl an der Oberfläche des Aufzeichnungsmediums, das darauf gebildete fixierte Tonerbilder aufweist, haften, was in unerwünschter Weise ein unangenehmes Gefühl bei den Anwendern während der Anwendung ergibt. Demzufolge birgt zur Zeit die Vollfarben-Bildherstellung unter Anwendung des Zwischenübertragungselements, das viele Kontaktbereiche aufweist, viele schwierige Probleme. Die obigen offengelegten japanischen Patentanmeldungen Nr. 59-15739 und Nr. 59-5046 präsentieren keinen Vorschlag zur Verbesserung der Toner oder des Zwischenübertragungselements in dieser Hinsicht.
Wenn das Tonerbild, das auf dem lichtempfindlichen Element der Entwicklungsstufe auf das Aufzeichnungsmedium in der Übertragungsstufe übertragen wird und wenn der übertragene Resttoner auf dem lichtempfindlichen Element, wie zuvor ausgeführt, verbleibt, wird es mittlerweile notwendig, dass der übertragene Resttoner durch Reinigen in der Reinigungsstufe und Aufbewahren in einem Abfalltonerbehälter entfernt wird. In dieser Reinigungsstufe sind als Reinigungsmittel eine Reinigungsrakel, eine Reinigungspelzbürste oder eine Reinigungswalze verwendet worden. Diese Mittel sind solche, mit denen der nach der Übertragung verbliebene Toner (übertragener Resttoner), mechanisch abgekratzt oder abgenommen wird, damit dieser in dem Abfalltonerbehälter gesammelt werden kann. Dieses Element, das in Druckkontakt mit dem lichtempfindlichen Element gebracht wird, kann unvermeidbare Probleme hervorrufen. Wenn beispielsweise ein Reinigungselement stark angedrückt wird, wird die Oberfläche des lichtempfindlichen Elements beschädigt, was die Lebensdauer des lichtempfindlichen Elements verkürzt. Im Hinblick auf die Vorrichtung muss die gesamte Vorrichtung größer gemacht werden, um dieses Reinigungsmittel vorsehen zu können. Das ist ein Hindernis bei dem Versuch geworden, die Vorrichtung kompakt zu machen. Aus Sicht der Wirtschaftlichkeit hat ein System, das keinen Abfalltoner produziert, eine längere Lebenszeit im Sinne einer effektiven Ausnutzung der Toner.
Als Publikationen, die Techniken in Bezug auf reinigerlose Systeme offenbaren, werden die japanischen offen gelegten Patentanmeldungen Nr. 59-133573, Nr. 62-203182, Nr. 63-133179, Nr. 64-20587, Nr. 2-302772, Nr. 5-2289, Nr. 5-53482 und Nr. 5-61383 genannt. Keine davon bezieht sich allerdings auf irgendeine wünschenswerte Tonerzusammensetzung.
Bei dem Reinigung-bei-Entwicklung-System (oder Reinigung-mit-Entwicklung) mit im Wesentlichen keiner Reinigungsanordnung ist es wesentlich, ein System vorzusehen, bei dem die Oberfläche des lichtempfindlichen Elements mit einem Toner und einem Tonerträgerelement gerieben wird. Dieses kann eine Verschlechterung des Toners, eine Verschlechterung der Oberfläche des Tonerträgerelements und eine Verschlechterung oder Verschleiß der Oberfläche des lichtempfindlichen Elements als Ergebnis eines Langzeitbetriebs verursachen, wobei das Problem einer Verschlechterung der Laufleistung verbleibt. Alle herkömmlichen Toner, bei denen die Fixierleistung nicht wesentlich ist, können diese Probleme nicht gut lösen. Demzufolge war es ebenfalls erwünscht, eine Technik zur Verfügung zu stellen, die beides erreichen kann, die Fixierleistung und Laufleistung der Toner.
Im Hinblick auf die nicht magnetische Einkomponenten-Kontaktentwicklung beschreibt die japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. 7-281485 eine Technik für einen Polymerisationstoner mit dem Effekt, dass die Beschädigung der Oberfläche des Tonerträgerelements und die Schädigung der Oberfläche des lichtempfindlichen Elements aufgehalten werden. Allerdings sind die dabei verwendeten Harze solche, die im Allgemeinen verfügbar sind, und die Publikation erwähnt überhaupt keinen Einfluss, der aus der Zusammensetzung des Harzes kommt. Es gibt ebenfalls keine Offenbarung hinsichtlich der Verträglichkeit mit der Fixierleistung.
Die japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. 8-305074 offenbart eine reinigerlose Bildherstellungsmethode unter Verwendung eines Toners mit einer spezifischen Teilchenform und 1.000 ppm oder weniger Restmonomere. Es gibt daher Raum für eine weitere Verbesserung hinsichtlich der Haftung des Toners an der Oberfläche des lichtempfindlichen Elements oder des Tonerträgerelements.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Toner, der die Probleme des Standes der Technik löst und ein Bildherstellungsverfahren unter Anwendung dieses Toners zur Verfügung zu stellen.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Toner zur Entwicklung elektrostatischer Bilder, der eine hohe Laufleistung und eine hohe Übertragungseffizienz aufweist, und ein Bildherstellungsverfahren unter Verwendung dieses Toners zur Verfügung zu stellen.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Toner zur Entwicklung elektrostatischer Bilder, die weniger hinsichtlich der Ladungsleistung in Abhängigkeit der Umgebung variieren und eine hohe Übertragungseffizienz aufweisen und ein Bildherstellungsverfahren unter Verwendung dieses Toners zur Verfügung zu stellen.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Bildherstellungsverfahren zur Verfügung zu stellen, das im großen Ausmaß die Laufeigenschaften (oder Haltbarkeit), wie die Beständigkeit gegenüber Tonerschädigung und Beständigkeit gegenüber Schmelzhaftung des Toners verbessern kann, während die Fixierleistung unter Verwendung eines speziellen Toners in einem Kontaktentwicklungs-Bildherstellungsverfahren unter Anwendung eines reinigerfreien Systems oder eines Zwischenübertragungselements aufrechterhalten bleibt.
Zur Lösung der obigen Aufgaben stellt die Erfindung einen Toner, wie er in Anspruch 1 definiert ist, zur Verfügung.
Die vorliegende Erfindung stellt ebenfalls Bildherstellungsverfahren, wie es in Beispiel 19 definiert ist, zur Verfügung.
Die 1A, 1B und 1C erläutern im Diagramm Querschnitte von erfindungsgemäßen Tonerteilchen.
2 ist eine schematische Erläuterung eines Bildherstellungsgeräts, das bevorzugt in der vorliegenden Erfindung angewendet wird.
3 ist ein vergrößerter Querschnitt des Hauptteils einer Entwicklungsanordnung für die Zweikomponenten-Entwicklung, die in den Beispielen der vorliegenden Erfindung angewendet wird.
4 ist ein vergrößerter Querschnitt des Hauptteils einer Entwicklungsanordnung für die Einkomponenten-Entwicklung, die in den Beispielen der vorliegenden Erfindung angewendet wird.
5 ist eine schematische Erläuterung eines Bildherstellungsgeräts, das den Toner, der nicht übertragen verbleibt, wieder verwendet.
6 ist die perspektivische Darstellung des Hauptteils einer Fixieranordnung, wie sie in den Beispielen der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
7 ist ein vergrößerter Querschnitt, der den Zustand eines Films zeigt, wenn die Fixieranordnung, die in den Beispielen der vorliegenden Erfindung verwendet wird, nicht im Betrieb steht.
8 ist eine schematische Darstellung eines anderen Einkomponenten-Bildherstellungsgeräts, das bevorzugt in der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
9 ist eine schematische Darstellung einer anderen Entwicklungsanordnung, die bevorzugt in der vorliegenden Erfindung angewendet wird.
Die 10A und 10B zeigen im Diagramm, wie leere Bereiche, die durch eine schlechte Übertragung verursacht werden, in einem Buchstabenbild verursacht werden.
Als Ergebnis intensiver Studien haben die vorliegenden Erfinder entdeckt, dass man einen Toner mit einer guten Laufleistung und einer guten Übertragungseffizienz erhalten kann durch Verwendung eines Polycarbonatharzes als Teil eines Bindemittelharzes und weiterhin durch Steuern des Gehalts einer in dem Toner enthaltenen spezifischen Verbindung. Auf diese Weise ist die vorliegende Erfindung entstanden.
Es ist für den erfindungsgemäßen Toner wesentlich, dass er mindestens aus einem Bindemittelharz, einem Farbmittel und einer Wachskomponente aufgebaut ist und ein Polycarbonatharz als Bindemittelharz enthält.
Das Polycarbonatharz, die wesentliche Komponente in den vorliegenden Erfindungen, weist in seiner Molekülstruktur eine Wiederholungseinheit auf, die durch die folgende Formel (I) dargestellt ist:
worin R eine organische Gruppe bedeutet.
Die durch die obige Formel (I) dargestellte Wiederholungseinheit umfasst solche mit verschiedenen Strukturen. Alle bekannten Polycarbonate, die hergestellt werden, beispielsweise dadurch, dass man zweiwertige Phenole mit Carbonatvorläufern in einen Lösungsprozess oder Schmelzprozess umsetzen lässt. Beispielsweise können Polymere umfasst sein mit einer Wiederholungseinheit, die durch die folgende Formel (II) dargestellt ist.
worin R² ein Wasserstoffatom, eine aliphatische Kohlenwasserstoffgruppe oder einen aromatischer Substituent bedeutet, m eine ganze Zahl von 0 bis 4 bedeutet, und, wenn R² vielfach vorliegt, können sie gleich oder unterschiedlich sein; und Z bedeutet eine Verknüpfung, die durch eine Einfachbindung, eine aliphatische Kohlenwasserstoffgruppe, einen aromatischen Substituenten, -S-, -SO-, -SO₂-, -O- oder -CO- dargestellt ist.
Dieses Polycarbonat ist auf verschiedene Weise erhältlich. In der Regel kann es ohne weiteres hergestellt werden, indem man ein zweiwertiges Phenol, das durch irgendeine der Formeln (I-II) bis (V) dargestellt ist:
worin R² ein Wasserstoffatom, eine aliphatische Kohlenwasserstoffgruppe oder einen aromatischen Substituent bedeutet, m eine ganze Zahl von 0 bis 4 bedeutet, und, wenn R² vielfach vorliegt, können sie gleich oder unterschiedlich sein; und Z bedeutet eine Verknüpfung, die durch eine Einfachbindung, eine aliphatische Kohlenwasserstoffgruppe, einen aromatischen Substituenten, -S-, -SO-, -SO₂-, -O- oder -CO- dargestellt ist; mit einem Carbonatvorläufer, wie Phosgen oder eine Carbonatverbindung, reagieren lässt. Insbesondere kann es hergestellt werden, indem man beispielsweise das zweiwertige Phenol mit einem Carbonatvorläufer, wie Phosgen, reagieren lässt oder das zweiwertige Phenol und einen Carbonatvorläufer, wie Diphenylcarbonat, einer Veresterung unterwirft, in einem Lösungsmittel, wie Methylenchlorid, in Anwesenheit eines bekannten Säureakzeptors oder Molekulargewichtsmodifikators.
Die zweiwertigen Phenole, die durch die obigen Formeln (III) bis (V) dargestellt sind, können verschiedene sein und können 2,2-Bis(4-hydroxyphenyl)propan (im Allgemeinen „Bisphenol A" bezeichnet) und ebenfalls Dihydroxyarylalkane, wie Bis(4-hydroxyphenyl)methan, Bis(4-hydroxyphenyl)phenylmethan, Bis(4-hydroxyphenyl)naphthylmethan, Bis(4-hydroxyphenyl)-(4-isopropyphenyl)methan, Bis(3,5-Dimethyl-4-hydroxyphenyl)methan, 1,1-Bis(4-hydroxyphenyl)ethan, 1-Naphthyl-1,1-bis(4-hydroxyphenyl)ethan, 1-Phenyl-1,1-bis(4-hydroxyphenyl)ethan, 1,2-Bis(4-hydroxyphenyl)ethan, 2-Methyl-1,1- bis(4-hydroxyphenyl)propan, 2,2-Bis(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)propan, 1-Ethyl-1,1-bis(4-hydroxyphenyl)propan, 2,2-Bis(3-methyl-4-hydroxyphenyl)propan, 1,1-Bis(4-hydroxyphenyl)butan, 2,2-Bis(4-hydroxyphenyl)butan, 1,4-Bis(4-hydroxyphenyl)butan, 2,2-Bis(4-hydroxyphenyl)pentan, 4-Methyl-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)pentan, 1,1-Bis(4-hydroxyphenyl)cyclohexan, 2,2-Bis(4-hydroxyphenyl)hexan, 4,4-Bis(4-hydroxyphenyl)heptan, 2,2- Bis(4-hydroxyphenyl)nonan, 1,10-Bis(4-hydroxyphenyl)decan und 1,1-Bis(4-hydroxyphenyl)cyclodecan; Dihydroxyarylsufone, wie Bis(4-hydroxyphenyl)sulfon und Bis(3,5-diemthyl-4-hyroxyphenyl)sulfon; Dihydroxyarylether, wie Bis(4-hydroxyphenyl)ether und Bis(3,5-diemthyl-4-hydroxyphenyl)ether; Dihydroxyarylketone, wie 4,4'-Dihydroxybenzophenon und 3,3', 5,5'-tetramethyl-4,4'-dihydroxybenzophenon; Dihydroxyarylsulfide, wie Bis(4-hydroxyphenyl)sulfid, Bis(3-methyl-4-hydroxyphenyl)sulfid und Bis(3,5-dimethyl-4-hyxdroxyphenyl)sulfid; Dihydroxyarylsulfoxide, wie Bis(4-hydroxyphenyl)sulfoxid; Dihydroxydiphenyle, wie 4,4'-Dihydroxydiphenyl; Dihydroxybenzole, wie Hydrochinon, Resorcin und Methylhyxdrochinon; und Dihydroxynaphthaline, wie 1,5-Dihydroxynaphthalin und 2,6-Dihydroxynaphtalin, umfassen. Diese zweiwertigen Phenole können jeweils allein oder in Kombination verwendet werden.
Die Carbonatverbindung kann Diarylcarbonate, wie Diphenylcarbonat und Dialkylcarbonate, wie Dimethylcarbonat und Diethylcarbonat umfassen.
Das in der vorliegenden Erfindung verwendete Polycarbonatharz kann in Form eines Homopolymers unter Anwendung einer dieser zweiwertigen Phenole, eines Copolymers unter Anwendung von zwei oder mehr davon oder einer Mischung aus irgendeinem davon verwendet werden. Es kann ebenfalls ein thermoplastisches statisch verzweigtes Polycarbonatharz sein, das erhalten wird, indem man eine polyfunktionelle aromatische Verbindung mit dem obigen zweiwertigen Phenol und/oder Carbonatvorläufer reagieren lässt.
Zur Steuerung der Glasübergangstemperatur oder Viskoelastizität des Polycarbonatharzes ist ebenfalls bevorzugt die Verwendung eines modifizierten Polycarbonatharzes, das eine Form aufweist, in der ein Teil des obigen zweiwertigen Phenols durch einen mehrwertigen Alkohol, wie Ethylenglykol, Diethylenglykol, Triethylenglykol, 1,2-Propylenglykol, 1,3-Propylenglykol, 1,4-Butandiol, Neopentylglykol, 1,4-Bis(hydroxymethyl)cyclo-hexan, 1,4-(Bis(2-hydroxyethyl)benzol, 1,4-Cylohexandimethanol, Polyethylenglykol, Propylenglykol, hydriertes Bisphenol A oder ein Derivat davon, ein Ethylenoxid-Additionsprodukt des Bisphenol A, ein Propylenoxid-Additionsprodukt des Bisphenol A, Glyzerin, Trimethylolpropan oder Pentaerythrit ersetzt worden ist. In diesem Fall kann es hergestellt werden, indem einfach ein Teil des zweiwertigen Phenols durch Anwendung des obigen Verfahrens ersetzt wird. Alternativ, als ein anderes Beispiel für das Herstellungsverfahren, kann ein Verfahren angewendet werden, worin das zweiwertige Phenol mit einem aliphatischen oder aromatischen Bischlorformat in einem Methylenchloridlösungsmittel unter Verwendung von Pyridin als Katalysator umgesetzt wird. Natürlich kann es nach jedem anderen Herstellungsverfahren, die diesem nicht entsprechen, synthetisiert werden.
In der vorliegenden Erfindung ist es ebenfalls möglich, als Polycarbonatharz ein Blockcopolymer aus dem obigen Polycarbonat mit einem Polymer, wie Polystyrol, Styrol/Acryl- oder Methacryl-Copolymer, Polyester, Polyurethan, Epoxidharz, Polyolefin, Polyamid, Polysulfon, Polycyanoarylether oder Polyarylensulfid und ein pfropfmodifiziertes Copolymer, das durch Pfropfen von Alkylacrylat- oder Methacrylatmonomer eines Acryl- oder Methacrylsäuremonomers, eines Maleinsäuremonomers oder eines Styrolmonomers erhalten wird, zu verwenden.
Es ist für den erfindungsgemäßen Toner wichtig, dass, in der Molekulargewichtsverteilung, gemessen mit GPC, des in THF löslichen Materials, eine Komponente, die in ihrer Struktur eine Wiederholungseinheit des Polycarbonatharzes aufweist in den Komponenten mit einem Molekulargewicht von 1.000 oder weniger enthalten ist, in einer Menge von 5,0 Gew.-% oder weniger, bezogen auf das Gewicht des Toners, enthalten ist.
Im Allgemeinen können in den Polycarbonatharzen enthaltene Verunreinigungen in Abhängigkeit der Typen des Polycarbonatharzes und ihres Herstellungsverfahrens differieren und verschiedene Verbindungen, wie Ausgangsmaterialien für die Polycarbonatharze, Hilfsausgangsmaterialien, Nebenprodukte, Zersetzungsprodukte davon, Polymerisationskatalysatoren, Polymerisationsterminatoren, Polymerisationslösungsmittel und Antioxidanzien umfassen. Beispiele sind dichlorierte aliphatische oder aromatische Kohlenwasserstoffe (z. B. Dichlormethan), Phosgen, Phenol, tert.-Butylphenol, organische Amine, Natriumchlorid, aromatische Verbindungen mit zwei oder mehreren Hydroxylgruppen pro Molekül (z. B. zweiwertige Phenole, die als Monomere für das Polycarbonatharz, wie 2,2-Bis(3-methyl-4-hydroxyphenyl)propan, verwendet werden], aliphatische Verbindungen mit zwei oder mehreren Hydroxylgruppen pro Molekül (z. B. Diole, die als Monomere für das Polycarbonatharz, wie 1,4-Butandiol verwendet werden), Polycarbonatoligomere, Verbindungen, die durch eine Esterbindung einer Verbindung mit zwei oder mehreren Hydroxylgruppen pro Molekül und einem Polymerisationsterminator mit einer Carbonsäure, die dazwischen vorgesehen ist, gebildet sind (z. B. Verbindungen, die durch eine Esterbindung eines zweiwertigen Phenols und p-tert.-Butylphenol mit einer dazwischen geschalteten Carbonsäure), Mono- und/oder Diformate von aromatischen Verbindungen mit zwei oder mehreren Hydroxylgruppen pro Molekül (beispielsweise Phenylenbischlorformat), Mono- und/oder Diformate von aliphatischen Verbindungen mit zwei oder mehreren Hydroylgruppen pro Molekül (z. B. Ethylenbischlorformat), Diarylcarbonate (z. B. Diphenylcarbonat), und Dialkylcarbonate (z. B. Dimethylcarbonat).
Von diesen Verunreinigungen können Verbindungen mit niedrigem Siedepunkt, wie Dichlormethan und wasserlösliche Verbindungen, wie Natriumchlorid, relativ einfach in den Stufen der Herstellung des Polycarbonatharzes entfernt werden. Die meisten Verunreinigungen mit hohem Siedepunkt verbleiben allerdings normalerweise im Polycarbonatharz. Von diesen Verunreinigungen mit hohem Siedepunkt und geringem Molekulargewicht machen Monomere mit zwei oder mehreren Hydroxylgruppen pro Molekül (z. B. zweiwertige Phenole) und Komponenten mit Wiederholungseinheiten des Polycarbonatharzes in der Struktur, die ein Molekulargewicht von 1.000 oder weniger aufweisen (das heißt, die Polycarbonatoligomere oder die Verbindungen, die durch eine Esterbindung einer Verbindung mit zwei oder mehreren Hydroxlgruppen pro Molekül und einem Polymerisationsterminator, wie ein einwertiges Phenol mit einer dazwischen geschalteten Carbonsäure, gebildet sind), die verwendet werden, wenn das Polycarbonatharz hergestellt wird, Probleme. Wenn Toner, die diese Monomere und Komponenten in großer Menge enthalten, hergestellt werden, können die Toner viele ernsthafte Probleme, wie eine Erniedrigung der Ladungsmenge des Toners (ein Abfall der Bilddichte und ein Anstieg der Nebelbildung), eine Verminderung der Umweltstabilität des Toners, eine Färbung (eine Änderung der Farbe der Bilder) aufgrund von Luftoxidation von Verunreinigungen vom Phenoltyp, einen schlechten Geruch der Verunreinigungen zum Zeitpunkt der Fixierung, eine Verschlechterung der OHP-Transparenz, die durch Kristallisation der Verunreinigungen verursacht wird, ein unerwartetes Vernetzen des Bindemittelharzes in der Stufe des Schmelzverknetens, die eine der Tonerherstellungsstufen im Pulverisierungsprozess ist und eine Polymerisationsinhibitorwirkung, die durch Verunreinigungen vom Phenoltyp verursacht wird, wenn die Toner durch Polymerisation hergestellt werden, verursachen. Dieses ist als Ergebnis der Analyse vom Tonern und Bewertung von Bildern, die von den vorliegenden Erfindern gemacht worden sind, festgestellt worden.
Der erfindungsgemäße Toner wird so gesteuert, dass, in der Molekulargewichtsverteilung, gemessen durch GPC des in THF löslichen Materials, die Komponente, die in ihrer Struktur eine Wiederholungseinheit des Polycarbonatharzes aufweist, in den Komponenten mit einem Molekulargewicht von 1.000 oder weniger enthalten ist, das heißt, die Komponente mit einer Wiederholungseinheit des Polycarbonatharzes in der Struktur und einem Molekulargewicht von 1.000 oder weniger liegt in einer Menge von 5.0 Gew.-% oder weniger, bezogen auf das Gewicht des Toners, vor. Wie oben festgestellt wurde, umfassen die Verbindungen, die die verschiedenen Leistungen und Eigenschaften des Toners negativ beeinflussen können, nicht nur die Komponente mit einer Wiederholungseinheit des Polycarbonatharzes in der Struktur und einem Molekulargewicht von 1.000 oder weniger, sondern ebenfalls die Monomere des Polycarbonatharzes. Der Gehalt dieser Monomere weist eine Proportionalität zum Gehalt der Komponente mit einer Wiederholungseinheit des Polycarbonatharzes in der Struktur und einem Molekulargewicht von 1.000 oder weniger auf, und die obigen verschiedenen Probleme treten nicht auf, solange der Gehalt der Komponente mit einer Wiederholungseinheit des Polycarbonatharzes in der Struktur und einem Molekulargewicht von 1.000 oder weniger auf nicht mehr als 5,0 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Toners, gehalten wird. Dieses ist als Ergebnis intensiver Studien, die von den vorliegenden Erfindern gemacht worden sind, festgestellt worden. Es ist natürlich am meisten erwünscht, als Bindemittelharz ein Polycarbonatharz, das durch Umfällung so hoch gereinigt worden ist, dass die Komponente mit einer Wiederholungseinheit des Polycarbonatharzes in der Struktur und einem Molekulargewicht von 1.000 oder weniger überhaupt nicht nachgewiesen wird, zu verwenden, selbst wenn der Toner auf verschiedene Weisen analysiert wird.
Wenn, in der Molekulargewichtverteilung, gemessen mit GPC, des in THF löslichen Materials, die Komponente mit einer Wiederholungseinheit des Polycarbonatharzes in ihrer Struktur, die in den Komponenten mit einem Molekulargewicht von 1.000 oder weniger enthalten ist, in dem Toner in einer Menge von mehr als 15 Gew.-% enthalten ist, ist die Haltbarkeit des Toners ver schlechtert, die Lagerstabilität verschlechtert und die Änderung der Bilddichte wird zu groß, wenn viele Blätter ausgedruckt werden, und außerdem sind eine Übertragungseffizienzänderung aufgrund von Umgebungsänderungen und Nebelbildung erhöht.
In der vorliegenden Erfindung kann die Komponente mit einer Wiederholungseinheit des Polycarbonatharzes in ihrer Struktur, die in Komponenten mit einem Molekulargewicht von 1.000 oder weniger, in der Molekulargewichtsverteilung, gemessen mit GPC des in THF löslichen Materials, qualitativ und quantitativ durch verschiedene Methoden analysiert werden. Beispielsweise kann der Toner analysiert werden durch Spektroskopie, wie magnetische Kernresonanzspektroskopie (¹H-NMR, ¹³C-NMR), Infrarotabsorptionsspektroskopie (IR), Raman-Spektroskopie, Ultraviolettabsorptionsspektroskopie (UV) oder Massenspektroskopie (MS), Elementaranalyse, GPC, Gaschromatographie (GC), Hochdruck-Flüssigkeitschromatographie (HPLC) und andere chemische Analysen. Wenn es schwierig ist, den Toner selbst zu analysieren, kann der Toner einer Soxhlet-Extraktion mit einem Lösungsmittel unterworfen werden, das das Bindemittelharz lösen kann, wie Tetrahydrofuran oder Toluol, das erhaltene Filtrat kann dann mit einem Verdampfer eingeengt werden, wonach dann die obige Analyse durchgeführt werden kann. Verschiedene analytische Mittel können ebenfalls angewendet werden; z. B. eine Probe der Komponenten mit einem Molekulargewicht von 1.000 oder weniger, die durch Flüssigchromatographie oder GPC abgetrennt und gesammelt wird, oder eine Probe, die mit einem einzelnen Lösungsmittel oder einem Lösungsmittelgemisch extrahiert wird, kann nach der obigen Methode analysiert werden. Jedes dieser analytischen Mittel kann allein oder in Kombination angewendet werden.
Eine andere Methode ist ebenfalls verfügbar, bei der die in dem Toner enthaltenen Komponenten mit einem Molekulargewicht von 1.000 oder weniger mit GPC getrennt und gesammelt werden, die auf diese Weise gesammelten Komponenten vollständig mit beispielsweise einer Alkali hydrolysiert werden, und danach werden die Monomere mit zwei oder mehr Hydroxylgruppen im Molekül (z. B. zweiwertige Phenole), die verwendet werden, wenn das Polycarbonatharz hergestellt wird, qualitativ und quantitativ analysiert mit einem analytischen Mittel, wie ¹H-NMR, ¹³C-NMR oder IR. Der Gehalt der hier quantifizierten Monomere ist die Gesamtsumme der Monomere, die durch Hydrolyse der Polycarbonatoligomere mit einem Molekulargewicht von 1.000 oder weniger hergestellt werden und der Verbindungen, die durch eine Esterbindung einer Verbindung mit zwei oder mehreren Hydroxylgruppen per Molekül und einem Polymerisationsterminator, wie ein einwertiges Phenol, mit einer dazwischen geschalteten Carbonsäure gebildet wird, und der Restmonomere, die ursprünglich in dem Polycarbonatharz (zum Zeitpunkt der Polymerisierung) enthalten sind. Diese Gesamtmenge wird als Gehalt der Polycarbonatoligomere und der Verbindungen, die durch eine Esterbindung eines Monomers und eines Polymerisationsterminators mit einer dazwischen geschalteten Carbonsäure (nachdem der Polymerisationsterminator qualitativ und quantitativ getrennt analysiert worden ist), gebildet werden, berechnet. Solange wie der auf diese Weise erhaltene Wert 5,0 Gew.-% oder weniger, bezogen auf das Gewicht des Toners, beträgt, kann demzufolge der Gehalt der Verbindungen mit den Wiederholungseinheiten des Polycarbonatharzes in der Struktur und einem Molekulargewicht von 1.000 oder weniger nicht mehr als 5,0 Gew.-% betragen. Demzufolge kann man diese Methode als Methode für die Analyse des erfindungsgemäßen Toners verwenden.
Die Molekulargewichtsverteilung des in THF-löslichen Materials des Toners wird mit der Gelpermeationschromatographie (GPC) gemessen. Als spezifische Methode für die Messung mit GPC filtriert man eine Lösung, die hergestellt wird durch Lösen des Bindemittelharzes oder Toners in Tetrahydrofuran (THF) bei Raumtemperatur über einen Zeitraum von 24 Stunden mit einem lösungsmittelbeständigem Membranfilter mit einem Porendurchmesser von 0,2 μm, um eine Probenlösung zu erhalten, die dann nach den nachfolgend gezeigten Bedingungen gemessen wird. Zur Herstellung der Probe wird die Menge an THF so eingestellt, dass die in THF-lösliche Komponente in einer Konzentration von 0,4 bis 0,6 Gew.-% vorliegt.
Gerät: Hochgeschwindigkeits-GPC HLC8120 GPC (hergestellt von Toso Co., Ltd.).
Säulen: Kombination von sieben Säulen, Shodex KF-801, 802, 802, 803, 804, 805, 806 und 807 (erhältlich von Showa Denko K.K.).
Elutionsmittel: Tetrahydrofuran
Strömungsgeschwindigkeit: 1,0 ml / Min.
Ofentemperatur: 40,0°C
Menge der injizierten Probe: 0,10 ml
Zur Berechnung des Molekulargewichts der Probe verwendet man eine Molekulargewichtseichkurve, die unter Verwendung eines Standard-Polystyrolharzes (erhältlich von Tosco Co., TSK Standard Polystyren F-850, F-450, F-288, F-128, F-80, F-40, F-20, F-10, F-4, F-2, F-1, A-5000, A-2500, A-1000, A-500) hergestellt wird.
Es gibt keine besonderen Einschränkungen hinsichtlich des in der vorliegenden Erfindung verwendeten Polycarbonatharzes. Das Polycarbonatharz kann bevorzugt ein solches sein, mit einem Molekulargewicht im Molekulargewichtsbereich von 1.000 bis 500.000 und insbesondere im Molekulargewichtsbereich von 2.000 bis 100.000, in einer Molekulargewichtsverteilung, gemessen durch die Gelpermeationschromatographie (GPC). Wenn es ein Peakmolekulargewicht im Molekulargewichtsbereich von weniger als 1.000 aufweist, kann es die Ladungsleistung negativ beeinflussen, und in einem Molekulargewichtsbereich von höher als 500.000 kann seine Schmelzviskosität so hoch sein, dass es zu einem Problem bei der Fixierleistung kommen kann. Wenn das in der vorliegenden Erfindung verwendete Polycarbonatharz hergestellt wird, können ein geeigneter Molekulargewichtsregulator, ein Verzweigungsmittel zur Verbesserung des Viskoelastizität und ein Katalysator zur Beschleunigung der Reaktion wahlweise verwendet werden.
In der vorliegenden Erfindung kann das Polycarbonatharz in einem Gehalt von 0,1 bis 50 Gew.-%, bevorzugt 0,2 bis 40 Gew.-% und insbesondere von 0,5 bis 30 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Bindemittelharzes, vorliegen, und ein weiteres Harz, das als Bindmittelharz in Kombination mit dem Polycarbonatharz verwendet wird, kann in einem Gehalt von 50 bis 99,9 Gew.-%, bevorzugt 60 bis 99,8 Gew.-% und insbesondere 70 bis 99,5 Gew.-%, vorliegen. In dem Toner kann ein Harz mit hohem Molekulargewicht oder ein vernetztes Harz mit einem Peakmolekulargewicht von höher als 50.000 und ein Harz mit niedrigem Molekulargewicht mit etwa einem Peakmolekulargewicht von 1.000 bis 50.000 bevorzugt in Kombination als Bindemittelharze verwendet werden, so dass die Viskoelastizität des Toners so ausgestaltet werden kann, dass ein Offset bei niedriger Temperatur und hoher Temperatur verhindert wird. Wenn das Polycarbonatharz in dem Bindemittelharz in einer Menge von mehr als 50 Gew.-% vor liegt, kann es schwierig sein, einen entsprechend ausgestalteten Toner herzustellen, was ein Problem verursacht. Wenn andererseits das Polycarbonatharz in dem Bindemittelharz in einer Menge von weniger als 0,1 Gew.-% vorliegt, können eine hervorragende Laufleistung und Übertragungseffizienz, die mit der vorliegenden Erfindung erreicht werden sollten, nicht realisiert werden.
Das in der vorliegenden Erfindung verwendete zusätzliche Harz in Kombination mit dem Polycarbonatharz kann Styrol/Acrylharze, Polyesterharze, Styrol/Butadienharze und Epoxidharze, die üblicherweise verwendet werden, umfassen. Insbesondere können Styrol/Acrylharze und Polyesterharze und Epoxidharze bevorzugt verwendet werden. Diese Harze können nach jedem bekannten Verfahren hergestellt werden. Beispielsweise können Styrol/Acrylharze durch Polymerisieren von Monomeren zu deren Bildung erhalten werden. Insbesondere, bevorzugt verwendet werden Styrolmonomere, wie Styrol, o-, m- oder p-Methylstyrol, und m- oder p-Ethylstyrol; Acrylat- oder Methacrylatmonomere, wie Methylacrylat oder -methacrylat, Ethylacrylat oder -methacrylat, Propylacrylat oder -methacrylat, Butylacrylat oder -methacrylat, Octylacrylat oder -methacrylat, Dodecylacrylat oder -methacrylat, Stearylacrylat oder -methacrylat, Behenylacrylat oder -methacrylat, 2-Ethylhexylacrylat oder -methacrylat, Dimethylaminoethylacrylat oder -methacrylat, und Diethylaminoethylacrylat oder -methacrylat; und Olefinmonomere, wie Butadien, Isopren, Cyclohexen, Acrylo- oder -methacrylonitril und Acrylsäureamid. Jedes davon kann alleine verwendet werden, oder wird in der Regel in Form einer geeigneten Monomermischung verwendet, die so gemischt ist, dass die theoretische Glasübergangstemperatur (Tg), die in der Publikation POLYMER HANDBOOK, 2. Auflage III, S. 139–192 (John Wiley & Sons, Inc.) beschrieben ist, in einem Bereich von 40 bis 75°C liegt. Wenn die theoretische Glasübergangstemperatur geringer als 40°C ist, können Probleme im Hinblick auf die Lagerstabilität oder Laufstabilität des Toners auftreten. Wenn sie andererseits höher als 75 % ist, kann der Fixierpunkt des Toners höher werden. Insbesondere, bei Farbtonern, die verwendet werden, um Vollfarbenbilder herzustellen, kann die Farbmischleistung der jeweiligen Farbtoner zum Zeitpunkt der Fixierung niedriger sein, was zu einer schlechten Farbwiedergabe führt, und ebenfalls kann die Transparenz von OHP-Bildern schwächer sein. Somit sind solche Temperaturen nicht bevorzugt.
In der vorliegenden Erfindung kann das Polycarbonatharz bevorzugt auf den Oberflächen der Tonerteilchen vorliegen, weil dann der Toner eine verbesserte Laufleistung erbringt.
Bei dem erfindungsgemäßen Toner, bei dem das Polycarbonatharz bevorzugt auf den Oberflächen der Tonerteilchen vorliegen kann, kann die Gegenwart des Polycarbonatharzes auf den Oberflächen der Tonerteilchen nach verschiedenen analytischen Methoden festgestellt werden. Erstens, beispielsweise werden Querschnitte von Tonerteilchen mit einem TEM (Transmissionselektronenmikroskop) beobachtet, um zu bestätigen, ob die Oberflächenbereiche der Tonerteilchen jeweils einen Kontrast bilden oder nicht. Wenn das Polycarbonatharz auf den Oberflächen vorhanden ist, bilden diese Bereiche einen Kontrast. Als nächstes, unter Anwendung der photoakustischen Spektroskopie (PAS) wird die Zusammensetzung der Oberflächen der erhaltenen Tonerteilchen durch Infrarotabsorptionsspektroskopie (IR)(PAS analysiert, während die Abtastgeschwindigkeit eines beweglichen Spiegels geändert wird. Wenn man einen kontinuierlichen oder diskontinuierlichen Kontrast an den Tonerteilchenoberflä chen durch die TEM-Beobachtung sieht und ebenfalls die Gegenwart des Polycarbonatharzes in der Analyse durch IR-PAS bestätigt wird, kann man beurteilen, dass das Polycarbonatharz auf der Tonerteilchenoberfläche vorhanden ist. Außer der IR/PAS sind verschiedene analytische Methoden verfügbar, beispielsweise die qualitative Analyse von Tonerteilchenoberflächen unter Anwendung der Raman-Spektroskopie und der PAS in Kombination, die Elementaranalyse von Tonerteilchenoberflächen durch ESCA (Elektronenspektroskopie für die chemische Analyse) und die Elementaranalyse von Tonerteilchenoberfläche unter Anwendung eines Elektronenmikroskops, das mit einem Röntgenstrahlenspektroskop vom Energiedispersionstyp oder einem Elektronenstrahlenergieanalysegerät ausgerüstet ist. Jede dieser analytischen Methoden kann allein oder in Kombination angewendet werden.
Wenn der erfindungsgemäße Toner nach einem nachfolgend beschriebenen Polymerisationsverfahren hergestellt wird, kann seine Polymerkomponente bevorzugt einen Hauptpeak im Molekulargewichtsbereich von 5.000 bis 100.000 und ein Verhältnis des gewichtsmittleren Molekulargewichts (Mw) zum zahlenmittleren Molekulargewicht (Mn), Mw/Mn, von 2 bis 300 aufweisen, in der Molekulargewichtsverteilung, gemessen durch GPC des in THF löslichen Materials.
Der erfindungsgemäße Toner weist einen Wert für den Formfaktor SF-1 von 100 bis 160 und einen Wert für den Formfaktor SF-2 von 100 bis 140, gemessen mit einem Bildanalysegerät, auf. Der Wert für den Formfaktor SF-1 kann bevorzugt 100 bis 140 betragen und der Wert für den Formfaktor SF-2 100 bis 120. Außerdem kann insbesondere der Wert (SF-2)/(SF-1) 1,0 oder weniger betragen.
In der vorliegenden Erfindung ist der SF-1, der einen Formfaktor angibt, ein Wert, der erhalten wird, indem wahllos 100 Proben von Tonerteilchenbilder, die auf das 500-fache unter Verwendung beispielsweise eines FE-SEM (S-800; ein Abtastelektronenmikroskop, hergestellt von Hitachi Ltd.) vergrößert worden sind, genommen werden, ihre Bildinformation in ein Bildanalysegerät (LUZEX-III; hergestellt von Nikore Co.) durch eine Schnittstelle für die Analyse eingegeben wird und die Daten nach der folgenden Gleichung berechnet werden. Der erhaltene Wert wird als Formfaktor SF-1 definiert.
Formfaktor SF-1 = (MXLNG)2/FLÄCHE × π/4 × 100,worin MXLNG die absolute maximale Länge des Tonerteilchens bedeutet und Fläche eine projizierte Fläche eines Tonerteilchens bedeutet.
Der Formfaktor SF-2 bezieht sich auf einen Wert, der durch Berechnung nach folgender Gleichung erhalten wird.
Formfaktor SF-2 = (PERI)2/FLÄCHE × π/4 × 100,worin PERI die periphere Länge eines Tonerteilchens bedeutet und Fläche eine projizierte Fläche eines Tonerteilchens bedeutet.
Der Formfaktor SF-1 gibt den Grad der Kugelförmigkeit der Tonerteilchen an. SF-2 gibt den Grad der Unregelmäßigkeit der Tonerteilchen an.
Wenn bisher der Toner kleine Formfaktoren SF-1 und SF-2 aufwies, kann es zu einer mangelhaften Reinigung kommen oder irgendwelche externe Additive können dazu neigen, sich in die Tonerteilchenoberflächen während eines Langzeitbetriebs einzugraben, was in vielen Fällen eine Verschlechterung der Bildqualität verursacht. Da allerdings in der vorliegenden Erfindung das Bindemittelharz das Polycarbonatharz in einer Menge von 0,1 bis 50 Gew.-% enthält, zeigt der Toner eine sehr gute Laufeigenschaft, womit die Verschlechterung der Bildqualität verhindert werden kann. Wenn der SF-1 größer als 160 ist, haben die Tonerteilchen eine amorphe Form (formlos), die nicht bevorzugt ist, weil die Übertragungseffizienz der Tonerbilder geringer wird, wenn die Tonerbilder von dem elektrostatischen, ein latentes Bild tragenden Element auf das Aufzeichnungsmedium, von dem elektrostatischen, ein latentes bildtragendes Element auf das Zwischenübertragungselement und von dem Zwischenübertragungselement auf das Aufzeichnungsmedium übertragen werden. Wenn der SF-2 größer als 140 ist, kann der Toner eine breite Ladungsverteilung aufweisen und die Tonerteilchenoberflächen werden in der Entwicklungsanordnung vermahlen, wobei in einigen Fällen ein Abfall der Bilddichte und Nebelbildung verursacht werden.
Zur Verstärkung der Übertragungseffizienz der Tonerbilder ist es bevorzugt, dass der Toner zusätzlich den Formfaktor SF-2 von 100 bis 140 aufweist, wobei der Wert (SF-2)/(SF-1) 1,0 oder weniger beträgt. Wenn der Toner einen Formfaktor SF-2 von mehr als 140 aufweist und der Wert (SF-2)/(SF-1) mehr als 1,0 ist, haben die Tonerteilchen keine glatten Oberflächen und weisen viele Unregelmäßigkeiten auf, so dass die Übertragungseffizienz erniedrigt sein kann, wenn die Tonerbilder vom elektrostatischen, ein latentes Bild tragenden Element auf das Zwischenübertragungselement und vom Zwischenübertragungselement auf das Aufzeichnungsmedium übertragen werden.
Diese obigen Tendenzen sind bemerkenswert, insbesondere wenn Vollfarbenkopierer verwendet werden, worin eine Vielzahl von Tonerbildern entwickelt und übertragen werden. Insbesondere bei der Bildung von Vollfarbenbildern ist es schwierig für die vier Farbtonerbilder, dass sie gleichmäßig übertragen werden. Wenn darüber hinaus das Zwischenübertragungselement verwendet wird, kann es zu Problemen im Hinblick auf die Farbgleichmäßigkeit und das Farbgleichgewicht kommen, was es schwierig macht, Vollfarbenbilder in einer hohen Bildqualität stabil auszubilden.
Wenn außerdem übliche amorphe (formlose) Toner verwendet werden, kann auf den Oberflächen des lichtempfindlichen Elements und des Zwischenübertragungselements eine Schmelzhaftung oder Filmbildung der Toner wegen der Scherkraft oder Reibkraft auftreten, die zwischen dem lichtempfindlichen Element oder Zwischenübertragungselement und dem Reinigungselement und/oder zwischen dem lichtempfindlichen Element und dem Zwischenübertragungselement wirkt, was zu Schwierigkeiten in der Anpassung an das Bildherstellungsgerät führt.
In der vorliegenden Erfindung kann das Zwischenübertragungselement so ausgestaltet sein, dass es mit verschiedenen Typen von Aufzeichnungsmedien zurecht kommt. In diesem Fall ist die Übertragungsstufe im Wesentlichen verdoppelt. Deswegen verschlechtert ein Abfall der Übertragungseffizienz die Effizienz der benutzten Toner, was ein Problem ist. In digitalen Vollfarben-Kopierern oder Druckern muss ein Farbbildoriginal zuvor einer Farbauflösung unter Verwendung eines B (Blau)-Filters, eines G (Grün)-Filters und eines R (Rot)-Filters unterworfen werden, und danach muss ein latentes Bild mit 20 bis 70 μm Punkten auf dem lichtempfindlichen Element gebildet werden, so dass ein originalgetreues Vielfarbenbild unter Verwendung der Wirkung einer subtraktiven Mischung unter Anwendung eines Y-(Gelb)-Toners, eines M-(Magenta)-Toners, eines C-(Cyan)-Toners und eines B-(Schwarz)-Toners reproduziert werden kann. Hier werden der Y-Toner, M-Toner, C-Toner und B-Toner auf dem lichtempfindlichen Element oder Zwischenübertragungselement in großer Menge gemäß der Farbinformation des Originals oder CRT übereinander gelagert, und deswegen sollten die in der vorliegenden Erfindung verwendeten Farbtoner eine hohe Übertragungsleistung aufweisen. Um diesem Erfordernis gerecht zu werden, kann der Toner bevorzugt Tonerteilchen aufweisen, dessen Formfaktoren SF-1 und SF-2 die oben beschriebenen Bedingungen erfüllen.
Um winzige latente Bildpunkte getreu zu entwickeln, um die Qualität zu erhöhen, kann der Toner einen gewichtsmittleren Teilchendurchmesser von 2 bis 10 μm, bevorzugt 2 μm bis 9 μm und insbesondere 4 μm bis 8 μm, und einen Variationskoeffizienten (A) in der Zahlenverteilung von 35 % oder weniger aufweisen. Wenn der Toner einen gewichtsmittleren Teilchendurchmesser von kleiner als 4 μm aufweist, kann der Toner nach der Übertragung auf dem lichtempfindlichen Element oder Zwischenübertragungselement in großer Menge verbleiben, und kann somit Nebelbildung und Bildungleichförmigkeit aufgrund mangelhafter Übertragung verursachen. Deswegen ist dieser Toner nicht als erfindungsgemäß verwendbarer Toner bevorzugt. Wenn der Toner einen gewichtsmittleren Teilchendurchmesser von größer als 10 μm aufweist, kann der Toner an die Oberflächen der Elemente, wie photoempfindliches Element und Zwischenübertragungselement, als Schmelze anhaften. Wenn der Toner einen Variationskoeffizienten (A) in der Zahlenverteilung oberhalb von 35 aufweist, kann diese Tendenz noch größer werden.
Die Teilchengrößenverteilung des Toners kann nach verschiedenen Methoden gemessen werden. In der vorliegenden Erfindung wird sie mit einem Coulter-Zähler gemessen.
Beispielsweise wird ein Coulter-Zähler Modell TA-II (hergestellt von Coulter Electronics, Inc.) als Messapparatur verwendet. Eine Schnittstelle (hergestellt von Nikkaki K.K.), die die Zahlenverteilung und Volumenverteilung ausgibt, wird mit einem Personalcomputer verbunden. Als elektrolytische Lösung wird eine wässrige 1 %ige NaCl-Lösung unter Verwendung von Natriumchlorid ersten Grades hergestellt. Beispielsweise kann ISOTON R-II (erhältlich von Coulter Scientific Japan Co.) verwendet werden. Die Messung wird durchgeführt durch Zugabe von 0,1 bis 5 ml eines oberflächenaktiven Mittels (bevorzugt ein Alkylbenzolsulfonat) als Dispersionsmittel in 100 bis 150 ml der obigen wässrigen elektrolytischen Lösung, wonach dann weiterhin 2 bis 20 mg einer zu messenden Probe hinzugegeben wird. Die Elektrolytlösung, in der die Probe suspendiert worden ist, wird einer Dispersion für etwa 1 Minute bis etwa 3 Minuten in einem Ultraschalldispersionsgerät unterworfen. Die Teilchengrößenverteilung der Teilchen mit Teilchendurchmessern von 2 bis 40 μm auf der Basis der Anzahl wird mit dem obigen Coulter-Multisizer, unter Verwendung einer Öffnung von beispielsweise 100 μm als Öffnung, gemessen. Dann werden die erfindungsgemäßen Werte bestimmt.
Der Variationskoeffizient (A) in der Zahlenverteilung des Toners wird nach folgender Gleichung berechnet. Variationskoeffizient A = [S/D1) × 100 worin S den Wert für die Standardabweichung in der Zahlenverteilung der Tonerteilchen darstellt und D1 den zahlenmittleren Teilchendurchmesser (μm) der Tonerteilchen bedeutet.
Die in dem erfindungsgemäßen Toner verwendete Wachskomponente kann Paraffinwachs und Derivate davon, mikrokristallines Wachs und Derivate davon, Fischer-Tropsch-Wachs und Derivate davon, Polyolefinwachs und Derivate davon, Carnaubawachs und Derivate davon, höhere Fettsäuren und Metallsalze davon, höhere aliphatische Alkohole, höhere aliphatische Ester, aliphatische Amidwachse, Ketone, gehärtetes Rinizinusöl und Derivate davon, Pflanzenwachse, Tierwachse, Mineralwachse und Rohvaseline umfassen. Die Derivaten umfassen Oxide, Blockcopolymere mit Vinylmonomeren und gepfropfte modifizierte Produkte.
Die Wachskomponente weist einen maximalen endothermen Peak innerhalb eines Temperaturbereichs von 40 bis 130°C, bevorzugt von 50 bis 100°C, zum Zeitpunkt des Temperaturanstiegs, in der DSC-Kurve, gemessen mit einem Differenzialabtastkaloriemeter auf. Die Komponente mit einem maximalen endothermen Peak innerhalb des obigen Temperaturbereichs trägt in großem Ausmaß zur Fixierung bei niedriger Temperatur bei und zeigt ebenfalls ein effektives Ablösevermögen. Wenn der maximale endotherme Peak bei einer Temperatur unterhalb von 40°C liegt, kann die Wachskomponente eine schwache selbstkohäsive Kraft aufweisen, was zu schlechten Anti-Offset-Eigenschaften bei hoher Temperatur und ebenfalls zu einem außerordentlich hohen Glanz führt. Wenn andererseits der maximale endotherme Peak bei einer Temperatur höher als 130°C liegt, kann die Fixiertemperatur höher werden, und es kann ebenfalls schwierig sein, die fixierten Bildoberflächen in geeigneter Weise zu glätten. Bei der Verwendung in Farbtonern ist dieses nicht bevorzugt, wegen der Verschlechterung der Farbmischleistung. Wenn ebenfalls der Toner direkt erhalten wird durch Durchführung einer Granulierung und Polymerisation in einem wässrigen Medium, gibt es beispielsweise das Problem, dass die Wachskomponente während der Granulierung ausfallen kann, wenn der exotherme Peak bei einer hohen Temperatur liegt.
Die maximale endotherme Peaktemperatur der Wachskomponente wird gemäß ASTM D 3418-8 gemessen. Für die Messung wird beispielsweise ein DSC-7, hergestellt von Perkin-Elmer Corporation, verwendet. Die Temperatur am Nachweisbereich des Geräts wird auf der Basis der Schmelzpunkte von Indium und Zink korrigiert, und die Kalorie wird auf der Basis der Hitzeverschmelzung des Indiums korrigiert. Die Probe wird dann auf ein Aluminiumblech gegeben, und ein leeres Blech wird in der Messung als Kontrolle eingesetzt, während die Temperatur von 10°C auf 180°C bei einer Temperaturanstiegrate von 10°C/Min. erhöht wird.
In der vorliegenden Erfindung gibt es keine Einschränkungen hinsichtlich der Menge der hinzuzufügenden Wachskomponente. In der Regel kann die Wachskomponente in einer Menge von 0,1 bis 50 Gew.-% und bevorzugter von 0,5 bis 30 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Toners, vorhanden sein. Wenn die Wachskomponente in einer Menge von weniger als 0,1 Gew.-% vorhanden ist, kann ein Offset nicht effektiv verhindert werden. Wenn ihr Gehalt mehr als 50 Gew.-% beträgt, kann sich die Langzeitlagerstabilität erniedrigen, und ebenso können andere Tonermaterialien nicht ausreichend dispergiert sein, was in einigen Fällen zu einer Verschlechterung der Bildqualität führt.
Das in der vorliegenden Erfindung verwendete Farbmittel kann gelbe Farbmittel, magentafarbige Farbmittel und cyanfarbige Farbmittel, die nachfolgend gezeigt werden, umfassen. Als schwarze Farbmittel können Ruß, magnetische Materialien oder Farbmittel, die auf einen Schwarzton durch Mischen der unten gezeigten gelben, magentafarbigen und cyanfarbigen Farbmittel eingestellt werden, verwendet werden.
Als gelbe Farbmittel werden im Allgemeinen Verbindungen vom Typ Kondensationsazoverbindungen, Isoindolinonverbindungen, Anthrachinonverbindungen, Azometallkomplexe, Methinverbindungen und Allylamidverbindungen verwendet. Insbesondere werden C.I. Pigmentgelb 12, 13, 14, 15, 17, 62, 74, 83, 94, 95, 97, 109, 110, 111, 128, 129, 147, 168 und 180 bevorzugt verwendet.
Als Magentafarbmittel werden Kondensationsazoverbindungen, Diketopyrorolopyrrverbindungen, Anthrachinonverbindungen, Chinacridonverbindungen, basische Farblackverbindungen, Naphtolverbindungen, Benzimidazolonverbindungen, Thioindigoverbindungen und Perylenverbindungen verwendet. Spezifischer Weise sind C.I. Pigmentrot 2, 3, 5, 6, 7, 23, 48:2, 48:3, 48:4, 57:1, 81:1, 144, 146, 166, 169, 177, 184, 185, 202, 206, 220, 221 und 254 insbesondere bevorzugt.
Als Cyanfarbmittel können Kupferphthalocyaninverbindungen und Derivate davon, Anthraquinonverbindungen und basische Farblackverbindungen verwendet werden. Spezifischerweise können C.I. Pigmentblau 1, 7, 15:1, 15:2, 15:3, 15:4, 60, 62 und 66 insbesondere bevorzugt verwendet werden.
Diese Farbmittel können allein, in Form einer Mischung oder im Zustand einer festen Lösung verwendet werden, Die Farbmittel werden gewählt unter Berücksichtigung des Farbtons, des chromatischen Verhaltens, Helligkeit, Wetterbeständigkeit, OHP-Transparenz und Dispersion in Tonerteilchen. Das Farbmittel kann bevorzugt in einer Menge von 1 bis 20 Gew.-teilen, bezogen auf 100 Gew.-teile der Harzkomponenten, eingesetzt werden.
Der erfindungsgemäße Toner kann sich ebenfalls ein magnetisches Material als schwarzes Farbmittel zunutze machen, so dass er als Magnettoner verwendet werden kann. Hier verwendbare magnetische Materialien können Eisenoxide, wie Magnetit, Hämatit und Ferrit; Metalle, wie Eisen, Kobalt und Nickel oder Legierungen aus irgendwelchen dieser Metalle mit einem Metall, wie Aluminium, Kobalt, Kupfer, Blei, Magnesium, Zinn, Zink, Antimon, Beryllium, Wismuth, Cadmium, Calcium, Mangan, Selen, Titan, Wolfram oder Vanadium, und Mischungen daraus, umfassen.
Das in der vorliegenden Erfindung verwendete magnetische Material kann bevorzugt ein oberflächenmodifiziertes magnetisches Material sein. Bei der Verwendung in einem Toner, der durch Polymerisation hergestellt worden ist, sind Materialien, die einer hydrophoben Behandlung mit einem Oberflächenmodifikator, der eine Substanz ohne Polymerisationsinhibierungswirkung ist, unterworfen worden sind, bevorzugt. Dieser Oberflächenmodifikator kann beispielsweise Silankupplungsmittel und Titankupplungsmittel umfassen.
Diese magnetischen Materialien können bevorzugt solche mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 2 μm oder kleiner und bevorzugt von etwa 0,1 bis 0,5 μm sein. Das magnetische Material kann bevorzugt in den Tonerteilchen in einer Menge von 20 bis 200 Gew.-teilen, und insbesondere bevorzugt von 40 bis 150 Gew.-teilen, bezogen auf 100 Gew.-teile des Bindemittelharzes, enthalten sein. Das magnetische Material kann bevorzugt ein solches sein mit einer Koerzitivkraft (Hc) von 20 bis 300 Oersted, einer Sättigungsmagnetisierung (σs) von 50 bis 200 Emu/g und einer Restmagnetisierung (σr) von 2 bis 20 Emu/g, als magnetische Eigenschaften unter Anwendung von 10 K Oersted.
Als in der vorliegenden Erfindung zu verwendende Ladungssteuermittel kann man bekannte Mittel verwenden. Es ist insbesondere bevorzugt, Ladungssteuermittel mit einer hohen Ladegeschwindigkeit zu verwenden, die eine konstante Ladungsmenge stabil aufrechterhalten können. Wenn die Tonerteilchen direkt durch Polymerisation hergestellt werden, sind Ladungssteuermittel, die weder eine Polymerisationsinhibierungswirkung aufweisen, noch in der wässrigen Phase solubilisieren, insbesondere bevorzugt, Als spezifische Verbindungen können negative Ladungssteuermittel Metallverbindungen von Carbonsäuren, wie Salicylsäure, Naphtholsäure und Dicarbonsäuren; Metallsalze oder Metallkomplexe von Azofarbstoffen oder Azopigmenten; Verbindungen vom Polymertyp mit einer Sulfonsäure- oder Carbonsäuregruppe in der Seitenkette; Borverbindungen; Harnstoffverbindungen; Siliciumverbindungen und Carycsaren, umfassen. Positive Ladungssteuermittel können quaternäre Ammoniumsalze, Verbindungen vom Polymertyp mit einem quaternärem Ammoniumsalz in der Seitenkette, Guanidinverbindungen und Imidazolverbindungen umfassen. Das Ladungssteuermittel kann bevorzugt in dem Toner in einer Menge von 0,5 bis 10 Gew.-teilen, bezogen auf 100 Gew.-teile des Bindemittelharzes, enthalten sein. In der vorliegenden Erfindung ist allerdings die Zugabe des Ladungssteuermittels nicht wesentlich. Wenn eine Zweikomponenten-Entwicklung angewendet wird, kann die triboelektrische Ladung mit einem Träger angewendet werden, und wenn ebenso die nicht magnetische Einkomponenten-Rakelbeschichtungsentwicklung angewendet wird, kann die triboelektrische Ladung mit einem Rakelelement oder einem Trommelelement absichtlich angewendet werden. Demzufolge muss das Ladungssteuermittel nicht notwendigerweise in den Tonerteilchen enthalten sein.
Methoden zur Herstellung des erfindungsgemäßen Toners können verschiedene Methoden umfassen. Wenn beispielsweise durch Pulverisierung hergestellt werden soll, werden das das Polycarbonatharz enthaltene Bindemittelharz, die Wachskomponente, das Farbmittel und/oder das magnetische Material, das Ladungssteuermittel und die anderen Additive sorgfältig mit einem Mischgerät, wie einem Henschel-Mischer oder Kugelmühle, dispergiert, die erhaltene Mischung wird unter Anwendung einer Hitzeknetmaschine, wie ein Druckkneter oder Extruder in der Schmelze geknetet, und dann wird das geknetete Produkt gekühlt, und das geknetete Produkt wird gegen ein Ziel mit einer mechanischen Vorrichtung oder in einem Strahlstrom getrieben, damit es fein pulverisiert wird, um den gewünschten Tonerteilchendurchmesser zu erreichen. Danach wird das pulverisierte Produkt wahlweise behandelt, um die Tonerteilchen glatt und kugelförmig zu machen. Danach wird das pulverisierte Produkt weiterhin in eine Klassifizierungsstufe gebracht, um seine Teilchengrößenverteilung scharf zu machen. Das klassifizierte Pulver wird dann mit einem fluiditätsverleihenden Mittel, wie feine Siliciumoxidteilchen, mit einem Mischgerät, wie ein Henschel-Mischer, gut vermischt, um auf diese Weise den erfindungsgemäßen Toner erhalten zu können. Wenn diese Pulverisierungsmethode angewendet wird, kann das Polycarbonatharz oder ein anderes Harz in einem organischen Lösungsmittel, wie Xylol, gelöst (wahlweise unter Erhitzen), um diese gleichmäßig zu mischen, wonach dann das Lösungsmittel entfernt wird, um ein Bindemittelharzgemisch zu erhalten, und diese Mischung kann als Material verwendet werden, wobei selbst das Polycarbonatharz mit der hohen Glasübergangstemperatur gut in dem Toner dispergiert sein kann. Dieses ist eine insbesondere bevorzugt Herstellungsmethode.
Als andere Methode zur Herstellung des Toners ist eine Methode verfügbar, bei der ein ultrafein gepulvertes Polycarbonatharz in das klassifizierte Pulver zusammen mit dem fluiditätsverleihenden Mittel gegeben werden kann, die dann sorgfältig vermischt werden, damit das Polycarbonatharz an die Tonerteilchenoberfläche fixieren kann. In diesem Fall kann das Polycarbonatharz in dem Bindemittelharz in dem klassifizierten Pulver enthalten sein, oder es braucht darin überhaupt nicht enthalten zu sein. Nach dieser Fixierung an die Tonerteilchenoberflächen können die Tonerteilchen weiterhin behandelt werden, um sie glatt und kreisförmig zu machen.
Wenn der erfindungsgemäße Toner durch Polymerisation hergestellt wird, kann das Polycarbonatharz in das Polymerisationssystem gegeben werden, so dass der erfindungsgemäße Toner nach dem Verfahren, das in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 36-10231 und in den japanischen offen gelegten Patentanmeldungen Nr. 59-53856 und Nr. 59-61842 beschrieben sind, erhalten werden, wobei die Toner direkt durch Suspensionspolymerisation hergestellt werden, nach einer Dispersionspolymerisationsmethode, bei der die Toner direkt unter Verwendung eines wässrigen organischen Lösungsmittels, das die polymerisierbaren Monomere lösen kann und das erhaltene Polymer nicht lösen kann, verwendet werden, oder einer Emulsionspolymerisationsmethode nach dem Typ seifenfreier Polymerisation, wobei Toner hergestellt werden durch direktes Polymerisieren polymerisier barer Monomere in Gegenwart eines wasserlöslichen polaren Polymerisationsinitiators. Es ist ebenfalls möglich, eine Methode anzuwenden, bei der Polymerteilchen, die kein Polycarbonatharz enthalten, durch Polymerisation hergestellt werden und man danach ein feines teilchenförmiges Polycarbonatharz an die Oberflächen der Polymerteilchen durch Schmelzsprühen haften lässt, wonach dann wahlweise eine Behandlung folgen kann, um die Teilchen glatt und kugelförmig zu machen. Eine weitere Methode ist beispielsweise eine Methode, wie sie in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 56-13945 beschrieben ist, wobei eine Tonermaterialmischung, die das Polycarbonatharz enthält, an der Luft mit einer Scheibe oder einer Düse für viele Flüssigkeiten atomisiert wird, um die kugelförmigen Tonerteilchen zu erhalten.
Von den oben beschriebenen Tonerherstellungsmethoden kann die Methode unter Anwendung des Schmelzsprühens den SF-1-Wert, den Formfaktor der Tonerteilchen, gemessen mit LUZEX, innerhalb eines Bereichs von 100 bis 160 steuern, allerdings tendieren die erhaltenen Tonerteilchen dazu, eine breite Teilchengrößenverteilung aufzuweisen. Bei der Dispersionspolymerisation zeigen die erhaltenen Tonerteilchen eine sehr scharfe Teilchengrößenverteilung, allerdings müssen die verwendeten Materialien in einem engen Bereich ausgewählt werden, oder die Verwendung des organischen Lösungsmittels betrifft die Abfallbeseitigung von Lösungsmitteln oder die Entflammbarkeit von Lösungsmitteln, aus der Sicht der Herstellungsanlage ist diese eher kompliziert und schwierig zu handhaben. Die Emulsionspolymerisation ist insoweit vorteilhaft, dass die Tonerteilchen eine relativ gleichmäßige Teilchengrößenverteilung aufweisen können, allerdings sind im Allgemeinen die gebildeten Teilchen so fein, dass sie schwierig als Tonerteilchen, wie sie sind, verwendet werden können. Darüber hinaus können wasserlösliche Polymerisationsinitiatorterminatoren und Emulsionsmittel auf den Tonerteilchenoberflächen vorhanden sein, was in einigen Fällen schlechte Umwelteigenschaften hervorruft. Andererseits kann die Produktionsmethode unter Anwendung der Behandlung, um die Tonerteilchen glatt und kugelförmig zu machen und die Produktionsmethode unter Anwendung der Polymerisation ohne weiteres den Formfaktorwert SF-1 innerhalb eines Bereichs von 100 bis 160 und den Wert für den Formfaktor SF-2 von 100 bis 140 steuern, und es kann gesagt werden, dass dieses eine bevorzugte Produktionsmethode ist.
Insbesondere können die Herstellungsmethode unter Anwendung der Kombination aus Polymerisation und Behandlung, um die Tonerteilchen glatt und kugelförmig zu machen, und die Methode der direkten Herstellung durch Polymerisation des Toners auf den Tonerteilchenoberflächen, auf denen das Polycarbonatharz vorhanden ist, ohne weiteres den Wert für den Formfaktor SF-1 innerhalb eines Bereichs von 100 bis 140, den Wert für den Formfaktor SF-2 von 100 bis 120 und den Wert (SF-2)/(SF-1)auf 1,0 oder darunter steuern. Wenn außerdem die Querschnitte der magnetischen Tonerteilchen mit einem Transmissionselektronenmikroskop (TEM) beobachtet werden, ist das Polycarbonatharz auf den Oberflächen der Tonerteilchen vorhanden, das aus den Vinylmonomeren erhaltene Bindemittelharz und die Wachskomponente sind in ihrem Inneren vorhanden, und die Wachskomponente ist in dem Bindemittelharz in Form einer im Wesentlichen kugelförmigen und/oder spindelförmigen Insel oder Inseln dispergiert. Somit können Toner, die weniger Änderungen der Ladungsleistung durch Umweltfaktoren aufweisen und eine hervorragende Übertragungsleistung, Entwicklungsleistung, Fixierleistung bei niedriger Temperatur und Blockierungsbeständigkeit aufweisen, erhalten werden. Somit ist dieses eine mehr bevorzugte Produktionsmethode. Die Methode der direkten Herstellung durch Polymerisation des Toners auf den Tonerteilchenoberflächen, auf denen das Polycarbonatharz vorhanden ist, weist nicht nur die obigen Vorteile auf, sondern sie ist ebenfalls eine einfache Herstellungsmethode und ermöglicht die Auswahl geeigneter Polycarbonatharze über einen breiten Bereich. Somit ist dieses eine insbesondere bevorzugte Produktionsmethode.
Das in dem erfindungsgemäßen Toner enthaltene Polycarbonatharz kann in den Tonerteilchen in jeder Form und Zustand enthalten sein, wo es zusammen mit dem anderen Bindemittelharz gelöst stehen kann oder in Phasenseparation stehen kann. Wenn beispielsweise das Polycarbonatharz und das zusätzliche Harz in dem oben beschriebenen Pulverisierungsprozess in der Schmelze verknetet werden, muss das Polycarbonatharz nicht notwendigerweise in diesem Schmelzverknetungsschritt geschmolzen worden sein, und es kann in dem zusätzlichen Bindemittelharz, das geschmolzen worden ist, dispergiert vorliegen. In diesem Fall steht das Polycarbonatharz in dem Toner dispergiert in dem weiteren Bindemittelharz, das in Kombination verwendet wird, vor. Wenn das Polycarbonatharz und das zusätzliche Bindemittelharz zuvor gleichmäßig gelöst und vermischt unter Anwendung eines organischen Lösungsmittels, wie Xylol, zuvor gleichmäßig gelöst werden, gibt es kein Problem, weil das Polycarbonatharz fein in dem zusätzlichen Harz dispergiert vorliegt oder in einigen Fällen zusammen damit gelöst vorliegt. Wenn allerdings ohne diese Gleichmäßigkeitsmaßnahme ein Polycarbonatharzpulver und das zusätzliche Bindemittelharz verknetet werden, und ebenfalls bei einer Temperatur, die niedriger als die Schmelztemperatur des Polycarbonatharzes ist, geknetet werden, kann das Polycarbonatharzpulver in dem Toner dispergiert sein. Des wegen ist die Verwendung eines Polycarbonatharzes, das fein auf 1 μm oder kleiner pulverisiert ist, bevorzugt auf 0,5 μm oder kleiner, bevorzugt.
In der vorliegenden Erfindung können die Querschnitte der Tonerteilchen beispielsweise durch ein Verfahren beobachtet werden, bei dem die Tonerteilchen in einem Epoxidharz, das bei Raumtemperatur härtbar ist, dispergiert werden, wonach dann in einer Umgebung mit einer Temperatur von 40°C für 2 Tage ausgehärtet wird, und das erhaltene gehärtete Produkt wird mit Trirutheniumtetraoxid, wahlweise in Kombination mit Trisosmiumtetraoxid, gefärbt, und danach werden die Proben in Stücke mit einem Microtom, das einen Diamantschneider aufweist, geschnitten, um die Querschnittsformen der Tonerteilchen unter Verwendung eines Transmissionselektronenmikroskops (TEM) zu beobachten. In der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, die Färbemethode mit Trirutheniumtetraoxid anzuwenden, um einen Kontrast zwischen den Materialien durch Anwenden der Differenz der Kristallinität zwischen der verwendeten Wachskomponente und dem Harz, das die Hülle bildet, zu bilden. Typische Beispiele sind den 1A bis 1C gezeigt.
Es wurden Querschnitte der Tonerteilchen (13), (15) und (17), die in den Beispielen 12, 14 und 16, die nachfolgend beschrieben werden, erhalten wurden, mit einem TEM beobachtet. Im Ergebnis, bei den Tonerteilchen (13) war das Polycarbonatharz auf den Oberflächen der Tonerteilchen kontinuierlich vorhanden (1A). Bei den Tonerteilchen (15) war das Polycarbonatharz auf den Oberflächen der Tonerteilchen diskontinuierlich (1B) vorhanden. Bei den Tonerteilchen (17) war das Polycarbonatharz auf den Oberflächen der Tonerteilchen kontinuierlich vorhanden und in ihrem Inneren waren das Bindemittelharz, das aus den Vinylmonomeren, den Polycarbonatharz und der Wachskomponente erhalten wurde, vorhanden, wobei gesehen wurde, dass die Wachskomponente dispergiert im Bindemittelharz in Form von im Wesentlichen kugelförmigen oder spindelförmigen Inseln (1C) stand.
Wenn die Suspensionspolymerisation als Methode zur Herstellung des Toners verwendet wird, können die Teilchengrößenverteilung und der Teilchendurchmesser der Tonerteilchen nach einer Methode gesteuert werden, bei der die Typen und Mengen eines kaum wasserlöslichen anorganischen Salz und einem Dispersionsmittel mit der Wirkung eines Schutzkolloids geändert werden, oder durch Steuern der mechanischen Bedingungen (z. B. die Peripheriegeschwindigkeit eines Rotors, die Durchgangszeiten, die Form der Rührblätter und die Form eines Reaktionsbehälters) oder der Konzentration des Feststoffs im wässrigen Medium, wobei die gewünschten Tonerteilchen erhalten werden können.
Wenn der Toner direkt durch Polymerisation hergestellt wird, kann der verwendete Polymerisationsinitiator Polymerisationsinitiatoren vom Azo- oder Diazotyp, wie 2,2'-Azobis-(2,4-dimethylvaleronitril), 2,2'-Azobisisobutyronitril), 1,1'-Azobis-(cyclohexan-1-carbonitril), 2,2'-Azobis-4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitril und Azobisisobutyronitril und Polymerisationsinitiatoren vom Peroxidtyp, wie Benzoylperoxid, Methylethylketonperoxid, Diisopropylperoxycarbonat, Cumolhydroperoxid, 2,4-Dichlorbenzoylperoxid und Lauroylperoxid umfassen. Der Polymerisationsinitiator kann in der Regel in einer Menge von 0,5 bis 20 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der polymerisierbaren Monomere, eingesetzt werden, was in Abhängigkeit des beabsichtigten Polymerisationsgrad variiert. Der Polymerisati onsinitiator kann hinsichtlich seines Typs in Abhängigkeit der Methoden für die Polymerisation differieren und kann allein oder in Form einer Mischung eingesetzt werden, wobei seine 10 Stunden Halbwertszeittemperatur berücksichtigt wird.
Zur Steuerung des Polymerisationsgrads können weiterhin alle bekannten Vernetzungsmittel, Kettenübertragungsmittel und Polymerisationsinitiatoren hinzugefügt werden.
Wenn die Suspensionspolymerisation unter Anwendung eines Dispersionsstabilisators als Verfahren zur Herstellung des Toners angewendet wird, können geeignete Dispersionsstabilisators als Verfahren zur Herstellung des Toners angewendet wird, können geeignete Dispersionsstabilisatoren, als anorganische Verbindungen, Tricalciumphosphat, Magnesiumphosphat, Aluminiumphosphat, Zinkphosphat, Calciumcarbonat, Magnesiumcarbonat, Calciumhydroxid, Magnesiumhydroxid, Aluminiumhydroxid, Calciummetasilicat, Calciumsulfat, Bariumsulfat, Bentonit, Siliciumoxid und Aluminiumoxid umfassen. Als organische Verbindungen können sie Polyvinylalkohol, Gelatine, Methylcellulose, Methylhydroxylpropylcellulose, Ethylcellulose, Carboxymethylcellulose-Natriumsalz, Polyacrylsäure und Salze davon und Stärke umfassen. Jedes davon kann bei der Verwendung in einer wässrigen Phase dispergiert sein. Diese Dispersionsstabilisatoren können bevorzugt in einer Menge von 0,2 bis 20 Gew.-teilen, bezogen auf 100 Gew.-teile der polymerisierbaren Monomere, verwendet werden.
Wenn die anorganischen Verbindungen als Dispersionsstabilisatoren verwendet werden, können die im Handel erhältlichen, so wie sie sind, verwendet werden. Zur Herstellung feiner Teilchen können allerdings feine Teilchen der anorganischen Ver bindung im Dispersionsmedium gebildet werden. Bei beispielsweise Tricalciumphosphat kann eine wässrige Natriumphosphatlösung und eine wässrige Calciumchloridlösung unter Hochgeschwindigkeitsrühren vermischt werden.
Zur feinen Dispersion dieser Dispersionsstabilisatoren können 0,001 bis 0,1 Gew.-% eines oberflächenaktiven Mittels in Kombination verwendet werden. Dieses macht man, um die gewünschte Wirkung der obigen Dispersionsstabilisatoren zu beschleunigen, und dieses aktive Mittel kann beispielsweise Natriumdedocylbenzolsulfonat, Natriumtetradecylsulfat, Natriumpentadecylsufat, Natriumoctylsulfat, Natriumoleat, Natriumlaurat, Kaliumstearat und Calciumoleat umfassen.
Wenn die direkte Polymerisation ein Verfahren zur Herstellung des in der vorliegenden Erfindung verwendeten Toners angewendet wird, kann das folgende Produktionsverfahren durchgeführt werden.
Eine Monomerzusammensetzung, die polymerisierbare Monomere und die darin zugefügte Wachskomponente, das Farbmittel, das Ladungssteuermittel, den Polymerisationsinitiator und andere Additive enthält und gleichmäßig mit einem Homogenisator oder einem Ultraschalldispersionsgerät gelöst und dispergiert worden ist, wird in einem wässrigen Medium, das den Dispersionsstabilisator enthält, mit einem herkömmlichen Rührer, einem Homomischer, einem Homogenisator oder dergleichen dispergiert. Die Granulierung wird bevorzugt durchgeführt, während die Rührgeschwindigkeit und die Rührzeit gesteuert wurden, so dass die Tropfen aus der Monomerzusammensetzung die gewünschte Tonerteilchengröße haben können. Nach der Granulierung kann das Rühren bis zu einem solchen Ausmaß durchgeführt werden, dass das Stadium der Teilchen erhalten bleibt und verhindert werden kann, dass die Teilchen sich durch die Wirkung des Dispersionsstabilisators absetzen. Die Polymerisation kann bei einer Polymerisationstemperatur, die bei 40°C oder darüber angesetzt ist, in der Regel von 50 bis 90°C, durchgeführt werden. In der letzten Hälfte der Polymerisation kann die Temperatur erhöht werden, und das wässrige Medium kann ebenfalls teilweise aus dem Reaktionssystem in der letzten Hälfte der Reaktion oder nachdem die Reaktion vervollständigt worden ist, entfernt werden, um nicht umgesetzte polymerisierbare Monomere, Nebenprodukte usw. zu entfernen, so dass die Laufleistung während des erfindungsgemäßen Bildherstellungsverfahrens verbessert werden kann. Nachdem die Reaktion vervollständigt worden ist, werden die gebildeten Tonerteilchen durch Waschen und Filtration gesammelt, wonach getrocknet wird. In dieser Suspensionspolymerisation kann Wasser in der Regel als Dispersionsmedium bevorzugt in einer Menge von 300 bis 3.000 Gew.-teilen, bezogen auf 100 Gew.-teile der Monomerzusammensetzung, verwendet werden.
Es ist für den erfindungsgemäßen Toner wesentlich, dass er das Polycarbonatharz in einer Menge von 0,1 bis 50 Gew.-%, bezogen auf das Bindemittelharz, enthält. Dieses Polycarbonatharz kann ebenfalls qualitativ und quantitativ nach verschiedenen Methoden analysiert werden. Beispielsweise kann der Toner durch Spektroskopie, wie magnetische Kernresonanzspektroskopie (¹H-NMR, ¹³C-NMR), Infrarotabsorptionsspektroskopie (IR), Ramanspektroskopie, Ultraviolettabsorptionsspektroskopie (UV) oder Massenspektroskopie (MS), Elementaranalyse und andere chemische Analysen analysiert werden. Wenn es für den Toner schwierig ist, analysiert werden zu können, kann der Toner einer Soxhlet-Extraktion mit einem Lösungsmittel unterworfen werden, das das Bindemittelharz lösen kann, wie Tetrahydrofu ran oder Toluol, das erhaltene Filtrat kann mit einem Verdampfer eingeengt werden, und danach kann die obige Analyse durchgeführt werden. Verschiedene analytische Mittel können ebenfalls verwendet werden, z. B. eine Probe, die durch GPC getrennt und gesammelt wird oder eine Probe, die mit einem einzelnen Lösungsmittel oder einem Lösungsmittelgemisch extrahiert wird, kann nach dem obigen Verfahren analysiert werden. Jedes dieser analytischen Mittel kann allein oder in Kombination werden.
Um bei dem erfindungsgemäßen Toner die Ladungsstabilität, die Entwicklungsleistung, Fluidität und Laufleistung zu verbessern, wird ein anorganisches feines Pulver als Additiv verwendet und mit den Tonerteilchen vermischt.
Das in der vorliegenden Erfindung verwendete anorganische feine Pulver kann feines Siliciumoxidpulver, feines Titanpulver und feines Aluminiumoxidpulver umfassen. Insbesondere erbringen solche mit einer spezifischen Oberfläche, gemessen nach der BET-Methode unter Anwendung der Gasabsorption, von 30 m²/g oder darüber (und insbesondere in einem Bereich von 50 bis 400 m²/g) gute Ergebnisse erbringen. Das anorganische feine Pulver kann in einer Menge von 0,01 bis 8 Gew.-teilen und bevorzugt 0,1 bis 5 Gew.-teilen, bezogen auf 100 Gew.-teile der Tonerteilchen, eingesetzt werden.
Zur Verleihung von Hydrophobizität und zur Steuerung der Ladbarkeit kann das in der vorliegenden Erfindung verwendete anorganische feine Pulver bevorzugt, falls notwendig, mit einem Behandlungsmittel, wie Silikonlack, verschiedene Arten von modifiziertem Silikonlack, Silikonöl, verschiedene Arten von modifiziertem Silikonöl, ein Silankupplungsmittel, ein Silan kupplungsmittel mit einer funktionellen Gruppe oder andere organische Siliciumverbindungen, behandelt werden.
Andere Additive können Schmiermittel, wie Teflon, Zinkstearat und Polyvinylidenfluorid (insbesondere ist Polyvinylidenfluorid bevorzugt); Schleifmittel, wie Ceroxid, Siliciumcarbid und Strontiumtitanat (insbesondere ist Strontiumtitanat bevorzugt); Antibackmittel; leitfähigkeitsverleihende Mittel, wie Ruß, Zinkoxid, Antimonoxid und Zinnoxid und Entwicklungsleistungsverbesserer, wie feines weißes Pulver oder feines schwarzes Pulver mit einer Polarität umgekehrt zu der der Tonerteilchen umfassen.
In der vorliegenden Erfindung können bei dem Toner, der durch Rühren und Vermischen des anorganischen feinen Pulvers und der anderen Additive hergestellt wurde, die verschiedenen physikalischen Eigenschaften, die die Tonerteilchen besitzen, unter Verwendung von Tonerteilchen gemessen werden, aus denen das anorganische feine Pulver und die anderen Additive entfernt worden sind. Es gibt keine besonderen Einschränkungen hinsichtlich wie das anorganische feinen Pulver und die anderen Additive entfernt werden. Diese können beispielsweise durch Waschen des Toners mit Wasser auf folgende Weise entfernt werden.
In Wasser, zu dem ein oberflächenaktives Mittel, wie Natriumdodecylbenzolsulfonat hinzugefügt worden ist, wird der Toner hinzugegeben, was dann sorgfältig gerührt und vermischt wurde. Bei diesem Vorgang löst sich das anorganische feine Pulver und die anderen Additive, die relativ große Teilchendurchmesser haben, von den Tonerteilchen und das anorganische feine Pulver und die anderen Additive werden getrennt in dem Wasser disper giert. Dann werden die Tonerteilchen aus diesem Dispersionsgemisch isoliert. Als Verfahren für die Isolation kann beispielsweise eine Filtration durchgeführt werden, unter Verwendung eines Filters mit geeigneten Sieböffnungen, wobei die Tonerteilchen auf dem Filterpapier abgetrennt werden und das anorganische feine Pulver und die anderen Additive in dem Filtrat als wässrige Lösung, die diese enthält, abgetrennt werden können. Als eine andere Methode der Isolation kann ebenfalls eine Methode verwendet werden, wobei das Dispersionsgemisch einer Naßverfahren-Klassifizierung unterworfen wird, um die Tonerteilchen zu isolieren.
In der vorliegenden Erfindung kann der Toner als Einkomponenten-Entwickler verwendet werden, oder er kann in Kombination mit einem Träger verwendet werden, um so als Zweikomponenten-Entwickler verwendet zu werden. Der Träger kann Eisenpulver, Magnetitpulver, Ferritpulver, Glasperlen und solche, die durch Dispergieren von magnetischem Pulver im Harz erhalten werden, umfassen. Diese Träger können wahlweise mit einem Harz auf ihren Teilchenoberflächen beschichtet sein. Das hier verwendete Harz kann Fluor enthaltende Harze, Phenolharze, Styrolharze, Acrylharze, Styrol/Acrylat-Copolymere, Polyolefinharze und Silikonharze umfassen. Jedes dieser Beschichtungsharze kann allein oder in Kombination verwendet werden. Der Toner und der Träger können in einem Verhältnis vermischt werden, dass der Toner in dem Entwickler in einer Konzentration von 1 bis 15 Gew.-% und bevorzugt von 2 bis 13 Gew.-%, vorhanden ist, um gute Ergebnisse zu erhalten.
Das Bildherstellungsverfahren, auf das der erfindungsgemäße Toner angewendet wird, wird nachfolgend mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
In dem in 2 gezeigten Gerätesystem werden ein Entwickler mit einem Cyantoner, ein Entwickler mit einem Magentatoner, ein Entwickler mit einem Gelbtoner und ein Entwickler mit einem magnetischen Schwarztoner in die Entwicklungseinheiten 4-1, 4-2, 4-3 und 4-4 eingesetzt. Die auf einem elektrostatischen, ein latentes Bild tragenden Element (z. B. eine lichtempfindliche Trommel) 1 gebildeten elektrostatischen latenten Bilder werden nach der Magnetbürstenentwicklung oder nicht magnetischen Einkomponenten-Entwicklung entwickelt, um Tonerbilder der jeweiligen Farben auf der lichtempfindlichen Trommel 1 zu bilden.
Der erfindungsgemäße Toner kann mit einem magnetischen Träger vermischt sein, so dass die Entwicklung unter Verwendung von beispielsweise einem Entwicklungsmittel des in 3 gezeigten Zweikomponenten-Entwicklungssystems durchgeführt werden kann. Die Entwicklung kann spezifischerweise bevorzugt durchgeführt werden, währen ein elektrisches Wechselfeld angelegt wird. In diesem Zustand kommen eine aus dem Toner gebildete Magnetbürste und der magnetische Träger in Berührung mit einer lichtempfindlichen Trommel 13. Eine Entfernung B zwischen einem Entwicklerträgerelement (Entwicklungstrommel) 11 und der lichtempfindlichen Trommel 13 (Entfernung zwischen S-D) kann bevorzugt 100 bis 1.000 μm betragen. Dieses ist dafür wünschenswert, um die Trägerhaftung zu verhindern und die Punktreproduzierbarkeit zu verbessern. Wenn diese kleiner (das heißt, die Lücke ist enger) als 100 μm ist, kommt es dazu, dass unzureichend Entwickler zugeführt wird, was zu einer geringen Bilddichte führt. Wenn sie größer als 1.000 μm ist, können sich Magnetkraftlinien vom Magneten S1 ausbreiten, womit dann die Magnetbürste eine geringe Dichte aufweisen kann, was zu einer schlechten Punktreproduzierbarkeit oder Abschwächung der Kraft der Bindung des Träges führt, womit eine Haftung an den Träger verursacht werden kann.
Das elektrische Wechselfeld kann bevorzugt bei einer Peak-zu-Peak-Spannung (Vpp) von 500 bis 5.000 V und einer Frequenz (f) von 500 bis 10.000 Hz und bevorzugt von 500 bis 3.000 Hz angelegt werden, die jeweils auf das Verfahren entsprechend ausgewählt angewendet werden. In diesem Fall kann man die verwendete Wellenform aus einer dreieckigen Wellenform, rechteckigen Wellenform, sinusoidalen Wellenform oder einer Wellenform mit einem variierenden Schaltverhältnis wählen. Wenn die Peak-zu-Peak-Spannung geringer als 500 Volt ist, ist es schwierig, eine ausreichende Bilddichte zu erreichen, und in einigen Fällen kann ein Nebel bildender Toner auf Nichtbildbereichen nicht gut aufgesammelt werden. Wenn die Peak-zu-Peak-Spannung höher als 5.000 V ist, kann das elektrostatische latente Bild durch die Magnetbürste in Unordnung geraten, was eine Verschlechterung der Bildqualität zur Folge hat.
Wenn die Frequenz (f) geringer als 500 Hz ist, können elektrische Ladungen in den Träger initiiert werden, in Relation zur Prozessgeschwindigkeit, so dass eine Trägeranhaftung auftreten kann oder latente Bilder in Unordnung geraten können, was eine Verschlechterung der Bildqualität verursacht. Wenn die Frequenz (f) höher als 10.000 Hz ist, kann der Toner nicht dem elektrischen Feld folgen, was zu einer Verschlechterung der Bildqualität führen kann.
Es ist möglich, durch die Verwendung eines Zweikomponenten-Entwicklers mit einem geladenen Toner eine Nebelbildung bei der Anfangsspannung (Vback) zu vermindern, und es wird ermög licht, dass das lichtempfindliche Element in seiner Primärladung gering geladen wird, womit das lichtempfindliche Element eine längere Lebenszeit aufweisen kann. Die Vback kann bevorzugt 150 V oder weniger und bevorzugter 100 V oder weniger betragen, in Abhängigkeit des Entwicklungssystems.
Als Kontrastpotenzial kann ein Potenzial von 200 V bis 500 V bevorzugt angewendet werden, so dass eine ausreichende Bilddichte erreicht werden kann.
Um eine Entwicklung unter Realisierung einer ausreichenden Bilddichte durchzuführen und eine hervorragende Punktreproduktion ohne Trägerhaftung zu erreichen, kann man die Magnetbürste auf der Entwicklungstrommel 11 bevorzugt so anordnen, dass sie mit der lichtempfindlichen Trommel 13 bei einer Breite (Entwicklungsspalte C) von 3 bis 8 mm in Kontakt gerät. Wenn die Entwicklungsspalte C enger als 3 mm ist, kann es schwierig sein, eine ausreichende Bilddichte und Punktreproduzierbarkeit zu realisieren. Wenn sie breiter als 8 mm ist, kann sich der Entwickler in die Spalte packen, womit das Gerät aufhört zu arbeiten, oder es kann schwierig sein, die Haftung an Träger gut zu vermeiden. Als Methoden zur Einstellung der Entwicklungsspalte, kann die Spaltenbreite in geeigneter Weise eingestellt werden durch Einstellen der Entfernung A zwischen der Entwicklerregulierungsrakel 18 und der Entwicklungstrommel 11, oder durch Einstellen der Entfernung B zwischen der Entwicklungstrommel 11 und der lichtempfindlichen Trommel 13.
Bei der Bildung von Vollfarbenbildern, bei denen die Halbtöne wichtig sind, können drei oder mehrere Entwicklungsanordnungen für Magenta, Cyan und Gelb verwendet werden, und der Entwickler und das Entwicklungsverfahren unter Anwendung des erfin dungsgemäßen Toners können angewendet werden, insbesondere in Kombination mit einem Entwicklungssystem, mit dem digitale latente Bilder gebildet werden. Somit werden die latenten Bilder nicht durch die Magnetbürste beeinflusst und nicht in Unordnung gebracht, und somit kann man verlässlich Punktbilder entwickeln. Bei der Übertragungsstufe ermöglicht die Verwendung des erfindungsgemäßen Toners ebenfalls eine hohe Übertragungseffizienz, die erreicht werden kann, und deswegen ist es möglich, eine hohe Bildqualität in beiden Halbtonbereichen und festen Bereichen zu erreichen.
Zusammen mit dem Erreichen einer hohen Bildqualität im Anfangsstadium kann außerdem die Verwendung des erfindungsgemäßen Toners den Effekt der vorliegenden Erfindung gut herausbringen, ohne dass sich die Bildqualität, sogar beim Kopieren von vielen Bildern, verschlechtert.
Der erfindungsgemäße Toner kann ebenfalls in einer Entwicklungsvorrichtung eines Einkomponenten-Entwicklungssystems verwendet werden. Ein Beispiel für eine Vorrichtung zur Entwicklung elektrostatischer latenter Bilder, die sich auf dem ein elektrostatisches, latentes Bild tragenden Elements unter Verwendung eines Einkomponenten-Entwicklers bilden, wird nachfolgend gezeigt. Die Beispiele sind nicht notwendigerweise auf das Folgende eingeschränkt.
In 4 bedeutet das Bezugszeichen 25 ein elektrostatisches, latentes Bild tragendes Element (lichtempfindliche Trommel). Es werden latente Bilder mit einer elektrophotographischen Prozessvorrichtung oder elektrostatischen Aufzeichnungsvorrichtung gebildet. Das Bezugszeichen 24 bedeutet ein Tonerträgerelement (Entwicklungstrommel), das aus einer nicht magneti schen Trommel gebildet ist, die aus einer Aluminiumfolie oder einer Folie aus rostfreiem Stahl hergestellt ist.
Die rechte Hälfte der Peripherie des Tonerträgerelements 24 kommt im Wesentlichen immer in Kontakt mit einem Tonerreservoir innerhalb eines Tonerbehälters 21, und der Toner in Nachbarschaft des Tonerträgerelements 24 wird auf die Oberfläche des Tonerträgerelements gezogen und darauf gehalten, mit Hilfe einer magnetischen Kraft und/oder elektrostatischen Kraft, die durch eine Magnetismus erzeugende Vorrichtung, die sich in dem Tonerträgerelement befindet, erzeugt wird.
In der vorliegenden Erfindung kann das Tonerträgerelement eine Oberflächenrauhigkeit Ra (μm) aufweisen, die auf nicht größer als 1,5, bevorzugt nicht größer als 1,0 und insbesondere nicht größer als 0,5 eingestellt ist.
Wenn die Oberflächenrauhigkeit Ra auf nicht größer als 1,5 eingestellt wird, kann die Transportleistung der Tonerteilchen, die das Tonerträgerelement aufweist, gesteuert werden, die auf dem Tonerträgerelement gebildete Tonerschicht kann dünner gemacht werden, und es erhöhen sich ebenfalls die Male, mit denen das Tonerträgerelement mit dem Toner in Kontakt kommt, und deswegen kann die Ladungsleistung des Toners ebenfalls verbessert werden, was zusätzlich eine Verbesserung der Bilddichte erbringt.
Wenn das Tonerträgerelement eine Oberflächenrauhigkeit Ra von größer als 1,5 aufweist, ist es schwierig, dass nicht nur die Tonerschicht auf dem Tonerträgerelement dünn gemacht werden kann, sondern es kann sich ebenfalls die Ladungsleistung des Toners erniedrigen, so dass man keine Verbesserung der Bildqualität erwarten kann.
In der vorliegenden Erfindung entspricht die Oberflächenrauhigkeit Ra des Tonerträgerelements der mittleren Rauhigkeit an der Mittellinie, gemessen unter Verwendung einer Vorrichtung zur Messung der Oberflächenrauhigkeit ((SURFCOADER 5E-30H, hergestellt von K. K. Kosaka Kekyusho) nach der JIS-Oberflächenrauhigkeit „JIS B-0601"). Spezifisch ausgedrückt, es wird ein Bereich von 2,5 mm aus der Rauhigkeitskurve herausgezeichnet, wobei die Messlänge a in Richtung ihrer Mittellinie festgesetzt wird. Wenn die Mittellinie dieses herausgezeichneten Bereichs durch die X-Achse dargestellt ist, die Richtung der Längenvergrößerung durch die Y-Achse und die Rauhheitskurve durch y = f(x), ist der Wert, der nach der folgenden Formel bestimmt wird und in Mikrometer (μm) angegeben wird, die Oberflächenrauhigkeit Ra.
Als in der vorliegenden Erfindung zu verwendendes Tonerträgerelement kann man ein zylindrisches Element oder ein Bandelement, das beispielsweise aus einem nicht-magnetischen Metall, wie rostfreier Stahl oder Aluminium, hergestellt ist, verwenden. Falls notwendig, kann man auf der Substratoberfläche eine Metall- oder Harzbeschichtung vorsehen, oder die Substratoberfläche kann mit einem Harz beschichtet sein, in dem feine Teilchen aus einem Harz, Metall, Ruß oder einem Ladungssteuermittel dispergiert worden ist.
In der vorliegenden Entwicklung kann die Geschwindigkeit der Oberflächenbewegung des Tonerträgerelements auf das 1,05- bis 3,0-fache der Geschwindigkeit der Oberflächenbewegung des ein elektrostatisches, latentes Bild tragenden Elements einge stellt werden, wobei die Tonerschicht auf dem Tonerträgerelement einen geeigneten Rühr(Bewegungs)-Effekt aufweisen kann, so dass eine verlässliche Reproduktion des elektrostatischen latenten Bildes stärker verbessert werden kann.
Wenn die Geschwindigkeit der Oberflächenbewegung des Tonerelements weniger als das 1,05-fache der Geschwindigkeit der Oberflächenbewegung des ein elektrostatisches, latentes Bild tragenden Elements beträgt, kann der Bewegungseffekt auf der Tonerschicht unzureichend werden, so dass es schwierig werden kann, gute Bilder zu bilden. Wenn Bilder, die eine große Menge an Toner über einen breiten Bereich erfordern, entwickelt werden, wie dieses der Fall bei festen schwarzen Bildern ist, kann die Menge des Toners, der auf das elektrostatische latente Bild geführt wird, kleiner werden, was zu einer unzureichenden Bilddichte führt. Wenn die Geschwindigkeit der Oberflächenbewegung des Tonerträgerelements mehr als das 3,0-fache der Geschwindigkeit der Oberflächenbewegung des ein elektrostatisches, latentes Bild tragenden Elements beträgt, treten nicht nur verschiedene Probleme, verursacht durch eine exzessive Ladung des Toners, wie oben beschrieben, auf, sondern es kommt in unerwünschter Weise ebenfalls zu einer Verschlechterung des Toners aufgrund mechanischer Belastung oder Anhaften des Toners am Tonerträgerelement.
Der Toner, T, wird in einem Trichter 21 aufbewahrt und auf die Entwicklungstrommel 24 mit einem Zuführungselement 22 geführt. Als Zuführungselement kann man bevorzugt eine Zuführungswalze, die ein poröses elastisches Material, beispielsweise ein geschäumtes Material, wie weicher Polyurethanschaum, umfasst, verwenden. Die Zuführungswalze kann bei einer relativen Geschwindigkeit, die in der Vorwärtsrichtung (nach vorne gerich tet) oder in der umgekehrten Richtung (oder rückwärts) in Bezug auf die Entwicklungstrommel nicht Null ist, gedreht werden, so dass der Toner auf die Entwicklungstrommel geführt werden kann und ebenfalls der Toner, der auf der Entwicklungstrommel verbleibt (der Toner, der nicht an der Entwicklung teilnimmt), entfernt werden kann). In diesem Fall, unter Berücksichtigung des Gleichgewichts zwischen dem Zuführen und dem Entfernen des Toners, kann die Zuführungswalze mit der Entwicklungstrommel bei einer Breite (einer Spalte) von 2,0 bis 10,0 mm, insbesondere von 4,0 bis 6,0 mm in Kontakt gebracht werden. Dieses bedeutet andererseits unausweichlich eine extreme Belastung für den Toner, was eine Verstärkung der Agglomeration aufgrund der Verschlechterung des Toners verursachen kann oder eine Schmelzhaftung oder ein Verkleben des Toners an der Entwicklungstrommel und der Zuführungswalze verursachen kann. Da allerdings der Toner, der im erfindungsgemäßen Entwicklungsverfahren verwendet wird, eine ausgezeichnete Fluidität und Verlässlichkeit sowie Laufstabilität aufweist, ist der Toner bevorzugt ebenfalls in einem Entwicklungssystem mit diesem Zuführungselement verwendbar. Als Zuführungselement kann man ebenfalls ein Bürstenelement, das aus einer Harzfaser, wie Nylon oder Rayon, hergestellt ist, als Zuführungselement verwenden. Dieses Zuführungselement ist ebenfalls sehr effektiv bei der Durchführung einer nicht magnetischen Einkomponenten-Entwicklung unter Anwendung eines nicht magnetischen Einkomponenten-Entwicklers (nicht magnetischer Toner), wobei eine magnetische Bindungskraft nicht angewendet werden kann. Es kann ebenfalls in eine magnetische Einkomponenten-Entwicklung angewendet werden, die unter Verwendung eines magnetischen Einkomponenten-Entwicklers (magnetischer Toner) durchgeführt wird.
Der auf die Entwicklungstrommel geführte Toner wird in einer dünnen Schicht und gleichmäßig mit einem Regulationselement aufgetragen. Das Regulationselement zur Herstellung einer dünnen Tonerschicht ist eine Rakel, wie ein dünnes Metallblatt oder magnetisches Blatt, das in einer gegebenen Entfernung zur Entwicklungstrommel angeordnet ist. Alternativ kann, anstelle der Rakel, eine Walze aus einem steifen Material oder eine Trommel, die aus einem Metall, Harz oder Keramik hergestellt ist, verwendet werden, und es kann eine Vorrichtung zur Erzeugung von Magnetismus in ihrem Inneren vorgesehen sein.
Ein elastisches Element, wie ein elastisches Blatt (Rakel) oder eine elastische Walze zum Auftragen des Toners unter Druckkontakt kann als Regulationselement zur Herstellung einer dünnen Tonerschicht verwendet werden. Beispielsweise, wie in 4 gezeigt ist, ist eine elastische Rakel 23, an ihrem oberen Basisbereich, auf der Seite eines Trichters (Entwicklerbehälter) 21 befestigt und wird dort gehalten, und sie ist so angeordnet, dass ihre innere Oberflächenseite (oder ihre äußere Oberflächenseite im Fall der umgekehrten Richtung) an ihrer Unterseite mit der Oberfläche der Entwicklungstrommel 24 unter einem geeigneten elastischen Druck derart in Berührung gebracht wird, dass sie sich gegen die Elastizität der Rakel in Vorwärtsrichtung oder Rückwärtsrichtung der Drehung der Entwicklungstrommel ablenkt. Gemäß dieser Anordnung kann sich eine Tonerschicht ausbilden, die selbst gegen Umweltveränderungen stabil und dicht ist. Der Grund dafür ist nicht notwendigerweise klar, und es wird angenommen, dass der Toner unter Zwang in Reibung mit der Oberfläche mit der Entwicklungstrommel durch das elastische Element gebracht wird, und somit der Toner immer im gleichen Zustand geladen wird, ohne Rücksicht auf irgendwelche Änderungen des Verhaltens, die durch Umweltveränderungen des Toners verursacht werden.
Andererseits tendiert der Toner dazu, nicht so übermäßig geladen zu werden, so dass er dazu neigt, in der Schmelze an die Entwicklungstrommel oder elastische Rakel zu haften. Allerdings kann der erfindungsgemäße Toner bevorzugt angewendet werden, weil er eine ausgezeichnete Verlässlichkeit aufweist und eine stabile triboelektrische Ladbarkeit zeigt.
Es ist bevorzugt, als elastische Rakel ein Material von triboelektrischen Serien auszuwählen, das dafür geeignet ist, den Toner auf die gewünschte Polarität elektrostatisch zu laden, wozu elastische Kautschukmaterialien, wie Silikonkautschuk, Urethankautschuk oder NBR; elastische synthetische Harzmaterialien, wie Polyethylenterephthalat und elastische Metallmaterialien, wie rostfreier Stahl, Stahl und Phosphorbronze und auch Verbundmaterialien daraus, zählen, wobei jedes davon verwendet werden kann.
In den Fällen, wo das elastische Element und die Entwicklungstrommel eine Haltbarkeit aufweisen sollten, kann ein Harz oder Kautschuk an das elastische Metallmaterial haften oder darauf aufgetragen sein, wobei dieser Teil dann mit der Trommel in Kontakt kommt.
Eine organische oder anorganische Substanz kann zu dem elastischen Element gegeben werden, darin schmelzvermischt werden oder darin dispergiert werden. Beispielsweise können jedwelche Metalloxide, Metallpulver, Keramikmaterialien, Kohlenstoffallotrope, Whiskers, anorganische Fasern, Farbstoffe, Pigmente und oberflächenaktive Mittel hinzugefügt werden, so dass die Ladungsleistung des Toners gesteuert werden kann. Wenn insbesondere das elastische Element aus einem Formprodukt aus einem Kautschuk oder Harz gebildet ist, kann darin ein feines Metalloxidpulver, wie Siliziumoxid, Aluminiumoxid, Titanoxid, Zinnoxid, Zirkoniumoxid oder Zinkoxid, Ruß oder ein Ladungssteuermittel, die üblicherweise in Tonern Verwendung finden, bevorzugt inkorporiert werden.
Ein elektrisches DC-Feld und/oder ein elektrisches AC-Feld können ebenfalls an eine Entwicklungsrakel, die als Regulationselement dient, eine Zuführungswalze als Zuführungselement und ein Bürstenelement angelegt werden, wobei man eine gleichmäßige Dünnschichtbeschichtungsleistung und eine gleichmäßige Ladbarkeit stärker verbessert werden können, am regulierten Teil, auf der Entwicklungstrommel wegen der Lockerungswirkung, die auf den Toner wirkt, und der Toner kann gleichmäßig zugeführt und entfernt werden, so dass man eine ausreichende Bilddichte erreichen kann, wobei Bilder mit guter Qualität hergestellt werden können.
Es ist für das elastische Element effektiv, wenn es mit dem Tonerträgerelement (Entwicklungstrommel) bei einem Druck von 0,1 kg/m oder darüber, bevorzugt von 0,3 bis 25 kg/m und insbesondere von 0,5 bis 12 kg/cm, als Lineardruck in Generatrixrichtung des Tonerträgerelements, in Berührung gebracht wird. Somit wird es möglich, die Agglomeration des Toners aufzulockern, und es wird möglich, einen augenblicklichen Anstieg der Ladungsmenge des Toners zu bewirken. Wenn der Berührungsdruck kleiner als 0,1 kg/m ist, ist es schwierig, den Toner gleichmäßig aufzutragen, was zu einer breiten Ladungsmengenverteilung des Toners führt und eine Nebelbildung oder schwarze Punkte um Linienbilder verursachen. Wenn der Berührungsdruck zu groß ist, wird ein großer Druck auf den Toner ausgeübt, was zu einer Verschlechterung des Toners und einem Auftreten von Toneragglomeraten führt, und es ist ebenfalls ein großes Drehmoment erforderlich, um das Tonerträgerelement anzutreiben, was nicht erwünscht ist.
Die Lücke α zwischen dem ein elektrostatisches, latentes Bild tragenden Elements und dem Tonerträgerelement kann bevorzugt auf 50 bis 500 μm eingestellt werden, und die Lücke zwischen der Rakel und dem Tonerträgerelement kann bevorzugt auf 50 bis 400 μm eingestellt werden.
Die Dicke der Tonerschicht, die auf dem Tonerträgerelement gebildet ist, kann bevorzugt kleiner als die Lücke zwischen dem ein elektrostatisches, latentes Bild tragenden Elements und dem Tonerträgerelement gemacht werden. In einigen Fällen kann die Schichtdicke der Tonerschicht derart reguliert werden, dass ein Teil einer großen Anzahl von Tonerähren, die die Tonerschicht bilden, in Kontakt mit der Oberfläche des ein elektrostatisches, latentes Bild tragenden Elements kommt.
Ein elektrisches Wechselfeld kann über das Tonerträgerelement und das ein elektrostatisches, latentes Bild tragende Element mit einer Vorspannungsquelle 26 angelegt werden. Damit ist es für den Toner einfach, sich vom Tonerträgerelement auf das ein elektrostatisches, latentes Bild tragende Element zu bewegen und Bilder mit einer höheren Bildqualität herzustellen. Das elektrische Wechselfeld kann bevorzugt bei einer Vpp von 100 V oder darüber, bevorzugt von 200 bis 3.000 V und insbesondere von 300 bis 2.000 V angelegt werden. Es kann ebenfalls bei einer Frequenz (f) von 500 bis 5.000 Hz, bevorzugter von 1.000 bis 3.000 Hz und noch bevorzugter von 1.500 bis 3.000 Hz ange legt werden. Als Wellenform für dieses elektrische Feld können eine rechteckige Wellenform, Sinuswellenform, Sägezahnwellenform und eine Dreieckswellenform verwendet werden. Eine asymmetrische AC-Vorspannung mit verschiedenen Zeiten, für die reguläre/umgekehrte Spannungen angelegt werden, kann ebenfalls angewendet werden. Es ist ebenfalls bevorzugt, eine Vorspannung anzuwenden, die durch Überlagerung einer AC-Vorspannung auf eine DC-Vorspannung gebildet wird.
In der in 2 gezeigten Vorrichtung ist das ein elektrostatisches, latentes Bild tragende Element 1 eine lichtempfindliche Trommel oder ein lichtempfindliches Band mit einer lichtleitenden isolierenden Materialschicht, die aus α-Se, CdS, ZnO₂, OPC oder α-Si gebildet ist. Das ein elektrostatisches, latentes Bild tragende Element 1 wird rotierend angetrieben mit einem Antriebssystem (nicht gezeigt) in der Richtung des Pfeils.
Als das elektrostatische, ein latentes Bild tragende Element 1 kann ein lichtempfindliches Element mit einer amorphen lichtempfindlichen Siliziumschicht oder einer organischen lichtempfindlichen Schicht bevorzugt verwendet werden.
Die organische lichtempfindliche Schicht kann vom Einzelschichttyp sein, wobei die lichtempfindliche Schicht ein Ladungserzeugungsmaterial und ein Ladungstransportmaterial in der gleichen Schicht enthält, oder sie kann eine funktionsgetrennte lichtempfindliche Schicht sein, die eine Ladungstransportschicht und eine Ladungserzeugungsschicht umfasst. Eine lichtempfindliche Schicht vom Vielschichttyp, die ein leitendes Substrat und die Ladungserzeugungsschicht und die Ladungs transportschicht darauf überlagert in dieser Reihenfolge umfasst, ist eines der bevorzugten Beispiele.
Als Bindemittelharze für die organische lichtempfindliche Schicht können bevorzugt Polycarbonatharze, Polyesterharze oder Acrylharze verwendet werden, weil sie eine gute Übertragungsleistung und eine gute Reinigungsleistung aufweisen, und sie verursachen kaum eine unzureichende Reinigung, Schmelzverhaftung des Toners an das lichtempfindliche Element und Filmbildung von externen Additiven.
Die Ladungsstufe umfasst ein Ladesystem vom Nichtkontakttyp unter Verwendung einer Corona-Ladungsanordnung, wobei kein Kontakt mit dem elektrostatischen, ein latentes Bild tragenden Element 1 besteht oder ein Ladesystem vom Kontakttyp unter Verwendung eines Kontaktladeelements als Ladewalze, die in Kontakt mit dem elektrostatischen, ein latentes Bild tragenden Element 1 ist. Jedes davon kann angewendet werden. Das in 2 gezeigte Kontaktladesystem kann bevorzugt angewendet werden, wobei eine effiziente und gleichmäßige Ladung ermöglicht wird, was das System vereinfacht und die Bildung von Ozon vermindert.
Eine Ladewalze 2 ist im Wesentlichen aus einem Dorn 2b in der Mitte und einer leitenden elastischen Schicht 2a, die die Peripherie des erstgenannten ausmacht, aufgebaut. Die Ladewalze 2 wird unter Druck mit der Oberfläche des ein elektrostatisches, latentes Bild tragenden Elements 1 in Kontakt gebracht und der Rotation des ein elektrostatisches, latentes Bild tragenden Elements 1 folgend gedreht.
Wenn die Ladewalze verwendet wird, kann der Ladeprozess bevorzugt unter folgenden Bedingungen durchgeführt werden: ein Walzenkontaktdruck von 5 bis 500 g/cm und eine AC-Spannung von 0,5 bis 5 kVpp, eine AC-Frequenz von 50 Hz bis 5 kHz und eine DC-Spannung von ± 0,2 bis ± 1,5 kV, wenn eine Ladungsvorspannung gebildet durch Überlagern einer AC-Spannung auf eine DC-Spannung angewendet wird und eine DC-Spannung von ± 0,2 bis ± 5 kV, wenn nur eine DC-Spannung als Ladungsvorspannung angelegt wird.
Als Ladungsmittel, das nicht der Ladewalze entspricht, gibt es eine Methode unter Verwendung einer Laderakel und eine Methode unter Anwendung einer leitenden Bürste. Diese Kontaktlademittel weisen die Effekte auf, dass eine hohe Spannung nicht erforderlich ist und die Ozonerzeugung gering ist.
Die Ladewalze und die Laderakel als Kontaktlademittel können bevorzugt aus einem leitenden Kautschuk hergestellt sein, und es kann eine Freisetzungsbeschichtung auf ihrer Oberfläche vorgesehen sein. Die Freisetzungsbeschichtung kann aus einem Nylonharz, PVDF (Polyvinylidenfluorid) oder PVDC (Polyvinylidenchlorid) gebildet sein, wobei jedes davon verwendet werden kann.
Das Tonerbild auf dem ein elektrostatisches, latentes Bild tragenden Element wird primär auf ein Zwischenübertragungselement 5 übertragen, an dem eine Spannung (z. B. ± 0,1 bis ± 5 kV) angelegt ist. Die Oberfläche des elektrostatischen, ein latentes Bild tragenden Elements wird mit einer Reinigungsvorrichtung 9 mit einer Reinigungsrakel 8 gereinigt.
Das Zwischenübertragungselement 5 umfasst einen röhrenartigen leitenden Dorn 5b und eine mediumbeständige elastische Materialschicht 5a, die auf seiner Peripherie ausgebildet ist. Der Dorn 5b kann eine Kunststoffröhre, auf der eine leitende Beschichtung vorgesehen ist, umfassen.
Die mediumbeständige elastische Materialschicht 5a ist eine feste oder geschäumte Materialschicht, die aus einem elastischen Material, wie Silikonkautschuk, Teflon-Kautschuk, Chloroprenkautschuk, Urethankautschuk oder EPDM (ein Ethylen/Propylen/Dien-Terpolymer), in das ein Mittel zur Verleihung von Leitfähigkeit, wie Ruß, Zinkoxid, Zinnoxid oder Siliziumcarbid zugemischt und dispergiert worden ist, um den elektrischen Widerstand (Volumenwiderstand) auf einen Mediumwiderstand von 10⁵ bis 10¹¹ Ω·cm einzustellen.
Das Zwischenübertragungselement 5 ist in Kontakt mit dem Bodenteil des ein elektrostatisches, latentes Bild tragenden Elements angeordnet, das axial parallel mit dem ein elektrostatisches, latentes Bild tragenden Elements 1 gehalten wird und wird bei der gleichen peripheren Geschwindigkeit wie das ein elektrostatisches, latentes Bild tragende Element 1 in Gegenuhrzeigerrichtung, wie durch den Pfeil gezeigt, gedreht.
Das erste Farbtonerbild, das auf der Oberfläche des ein elektrostatisches, latentes Bild tragenden Elements 1 gebildet und gehalten wird, wird, während es durch den Übertragungsspaltenbereich gelassen wird, wo das ein elektrostatisches, latentes Bild tragende Element 1 und das Zwischenübertragungselement 5 in Kontakt kommen, sofort danach auf die Peripherie des Zwischenübertragungselements 5 durch die Hilfe des elektrischen Feldes, das am Übertragungsspaltbereich durch eine Übertra gungsvorspannung, die an das Zwischenübertragungselement 5 angelegt wird, gebildet ist, übertragen.
Falls notwendig, nachdem das Tonerbild auf das Aufzeichnungsmedium übertragen worden ist, kann die Oberfläche des Zwischenübertragungselements 5 mit einer abnehmbaren Reinigungsvorrichtung 10 gereinigt werden. Wenn sich der Toner auf dem Zwischenübertragungselement 5 befindet, wird die Reinigungsvorrichtung 10 von der Oberfläche des Zwischenübertragungselements entfernt, damit das Tonerbild nicht gestört wird.
Eine Übertragungsvorrichtung 7 ist in Kontakt mit dem Bodenteil des Zwischenübertragungselements 5 vorgesehen, die axial parallel mit dem Zwischenübertragungselement 5 gehalten wird. Die Übertragungsvorrichtung 7 ist beispielsweise eine Übertragungswalze oder ein Übertragungsband und wird bei der gleichen Umfangsgeschwindigkeit wie das Zwischenübertragungselement 5 in Uhrzeigerrichtung, wie durch den Pfeil angegeben ist, gedreht. Die Übertragungsvorrichtung 7 kann so angeordnet sein, dass sie in direktem Kontakt mit dem Zwischenübertragungselement 5 kommt, oder sie kann so angeordnet sein, dass ein Band in Kontakt zwischen dem Zwischenübertragungselement 5 und der Übertragungsvorrichtung 7 gebracht wird.
Die Übertragungswalze ist im Wesentlichen aus einem Dorn 7b in der Mitte und einer leitenden elastischen Schicht 7a, die die Peripherie des Erstgenannten bildet, zusammengesetzt.
Das Zwischenübertragungselement und die Übertragungswalze können aus im Allgemeinen erhältlichen Materialien hergestellt sein. Die elastische Schicht der Übertragungswalze kann so beschaffen sein, dass sie einen Volumenwiderstand aufweist, der kleiner als der Volumenwiderstand der elastischen Schicht des Zwischenübertragungselements eingestellt ist, wobei die an der Übertragungswalze angelegte Spannung verringert werden kann. Gute Tonerbilder auf dem Aufzeichnungsmedium gebildet werden können und ebenfalls verhindert werden kann, dass sich das Aufzeichnungsmedium um das Zwischenübertragungselement wickelt. Insbesondere kann die elastische Schicht des Zwischenübertragungselements bevorzugt einen Volumenwiderstand des mindestens 10-fachen des Volumenwiderstands der elastischen Schicht der Übertragungswalze aufweisen.
Beispielsweise ist eine leitende elastische Schicht 7b der Übertragungswalze 7 aus beispielsweise einem elastischem Material mit einem Volumenwiderstand von 10⁶ bis 10¹⁰ Ω·cm, wie Polyurethan oder einem Terpolymer vom Ethylen/Propylen-Dien-Typ (EPDM), mit einem darin dispergierten leitenden Material, wie Kohlenstoff, hergestellt. Eine Vorspannung ist an den Dorn 7a über eine konstante Spannungsquelle angelegt. Als Vorspannungsbedingungen ist eine Spannung von ± 0,2 bis ± 10 kV bevorzugt.
Das Tonerbild auf dem Aufzeichnungsmedium 6 wird mittels einer Hitze- und Druck-Fixiervorrichtung fixiert. Die Hitze- und Druck-Fixiervorrichtung kann ein Heizwalzensystem, das hauptsächlich aus einer Heizwalze aufgebaut ist, die intern ein Heizelement, wie ein Halogenheizer, ausgestaltet ist, und einer Druckwalze aus einem elastischen Material, die miteinander unter Druck in Kontakt gebracht werden, aufgebaut ist und ein System, worin das Tonerbild durch Hitze und Druck mittels eines Heizelements durch einen Film (6 und 7), fixiert wird, umfassen. Der erfindungsgemäße Toner kann mit der obigen Hitze- und Druck-Fixiervorrichtung wegen ihrer ausgezeichneten Fixierleistung und Anti-Offset-Eigenschaften gut arbeiten.
Bei dem erfindungsgemäßen Toner ist die Übertragungseffizienz in der Übertragungsstufe hoch, der nach der Übertragung verbleibende Toner ist gering und die Reinigungsleistung ist hervorragend, und deswegen kommt es kaum zu einer Filmbildung auf dem das elektrostatische, latente Bild tragende Element. Darüber hinaus werden mit dem erfindungsgemäßen Toner die externen Additive weniger in die Tonerteilchenoberflächen eingebettet, und deswegen kann eine gute Bildqualität über einen langen Zeitraum erhalten bleiben. Demzufolge kann er bevorzugt in einem Bildherstellungsgerät, das in 5 gezeigt ist, verwendet werden, das einen sog. Wiederverwendungsmechanismus aufweist, wobei der Toner, der auf dem ein elektrostatisches, latentes Bild tragenden Element und dem Zwischenübertragungselement nach der Übertragung verbleibt, mit einer Reinigungsvorrichtung, wie eine Reinigungsrakel, entfernt, gesammelt und wieder verwendet wird.
In 5 bedeutet das Bezugszeichen 40 eine lichtempfindliche Trommel, die als ein elektrostatisches, latentes Bild tragendes Element dient; 49 eine Übertragungswalze als Übertragungselement, mit dem die auf der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 40 gebildeten Tonerbilder auf ein Aufzeichnungsmedium 50 übertragen werden und 41 ein Reinigungselement, mit dem der Toner, der auf der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 40 nach der Übertragung verbleibt, abgekratzt wird und mit einer elastischen Rakel 42, die als Reinigungsrakel dient, gesammelt wird. Das Bezugszeichen 43 bedeutet eine Reinigungsschraube, mit der der im Reinigungselement 41 gesammelte Toner innerhalb des Reinigungselements 41 transportiert wird und 44 eine Zuführungsleitung, die intern mit einer Transportschraube ausgestattet ist und durch die der mit der Reinigungsschraube 43 transportierte Toner in einen Tonertrichter 45 transportiert wird. Das Bezugszeichen 46 bedeutet eine Entwicklungsanordnung und 48 eine Entwicklungstrommel, wie ein Entwicklerträgerelement zum Tragen und darauf Transportieren des Entwicklers, der in der Entwicklungsanordnung gehalten wird. Das Bezugszeichen 47 bedeutet eine Ladewalze zum primären Laden der lichtempfindlichen Trommel 40.
In diesem Bildherstellungsgerät wird die lichtempfindliche Trommel primär elektrostatisch mit der Primärladewalze 47 geladen, und ein elektrostatisches latentes Bild bildet sich mit einer Belichtungsvorrichtung (nicht gezeigt). Danach wird dieses elektrostatische latente Bild durch die Verwendung des Entwicklers, mit dem Toner entwickelt und auf die Entwicklungstrommel 48 der Entwicklungsanordnung 46 getragen, um ein Tonerbild zu bilden. Das auf der lichtempfindlichen Trommel 40 gebildete Tonerbild wird auf das Aufzeichnungsmedium 50 mit der Übertragungswalze 49 übertragen, und das auf das Aufzeichnungsmedium 50 übertragene Tonerbild wird durch Hitze und Druck auf dem Aufzeichnungsmedium 50 mit einer Heißwalzen-Fixieranordnung 51, die als Hitzefixierungsvorrichtung dient, fixiert. Mittlerweile wird der restliche Toner aus der Übertragung, der sich auf der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 40 nach der Übertragung befindet, mit der elastischen Rakel 42 abgekratzt und im Reinigungselement 41 gesammelt, der dann danach in das Reinigungselement 41 geführt wird, weiterhin mit der Reinigungsschraube 43 transportiert wird, durch die Zuführungsleitung 44, die eine Transportschraube aufweist, gelassen wird und, durch den Trichter 45 in die Entwicklungsanordnung 46 retourniert, wo der Toner für die Entwicklung von elektrostatischen latenten Bildern wieder verwendet wird. Das in 5 gezeigte Bildherstellungsgerät verwendet wieder den oben beschriebenen Toner.
Der erfindungsgemäße Toner weist eine ausgezeichnete Laufleistung wegen des darin enthaltenden spezifischen Polycarbonatharzes auf und kann deswegen ebenfalls in einem Bildherstellungsverfahren unter Anwendung des Kontaktentwicklungssystems, das eine hohe Laufleistung des Toners erfordert, angewendet werden.
Ein monochromatisches Bildherstellungsverfahren wird nun mit Bezug auf 8 beschrieben, wo das Kontaktentwicklungssystem verwendet wird und ebenfalls ein reinigerloses Verfahren angewendet wird.
In 8 bedeutet das Bezugszeichen 100 eine Entwicklungsanordnung; 109 ein lichtempfindliches Element; 105 ein Aufzeichnungsmedium, wie Papier; 106 ein Übertragungselement; 107 eine Fixierdruckwalze; 108 eine Fixierheizwalze und 110 ein Primärladeelement, das das lichtempfindliche Element 109 in Kontakt damit direkt lädt.
An das Primärladelement 110 ist eine Vorspannungsquelle 115 in der Weise angelegt, dass die Oberfläche des lichtempfindlichen Elements 109 gleichmäßig geladen wird.
Die Entwicklungsanordnung 100 hält einen Toner 104 und weist ein Tonerträgerelement 102 auf, das sich in Richtung des Pfeils in Kontakt mit dem lichtempfindlichen Element 109 dreht. Es weist ebenfalls eine Entwicklungsrakel 101 zur Regulation der Tonermenge und zum Laden des Toners und eine Be schichtungswalze 103 auf, die sich in Richtung des Pfeils dreht, damit sich der Toner 104 an das Tonerträgerelement 102 haftet und ebenfalls der Toner durch Reibung mit dem Tonerträgerelement 102 geladen wird. An das Tonerträgerelement 102 ist eine Entwicklungsvorspannungsquelle 117 angeschlossen. Eine Vorspannungsquelle 118 ist ebenfalls mit der Beschichtungswalze 103 verbunden, wo eine Spannung an die negative Seite, bezogen auf die Entwicklungsvorspannung, wenn ein negativ ladbarer Toner verwendet wird, und an die positive Seite, bezogen auf die Entwicklungsspannung, wenn ein positiv ladbarer Toner verwendet wird, angelegt wird.
Eine Stromquelle 116 für die Übertragungsvorspannung mit einer Polarität umgekehrt zu der des lichtempfindlichen Elements 109 wird mit dem Übertragungselement 106 verbunden. Hier kann die Länge der Drehrichtung, die sog. Entwicklungsspaltbreite, am Kontaktbereich zwischen dem lichtempfindlichen Element 109 und dem Trägerelement 102 bevorzugt 0,2 mm oder größer und 8,0 mm oder kleiner betragen. Wenn sie kleiner als 0,2 mm ist, kann die Entwicklungsstärke nicht ausreichend sein, um eine zufrieden stellende Bilddichte zu erreichen, und ebenfalls kann dann der übertragene Resttoner nicht gut gesammelt werden. Wenn sie größer als 0,8 mm ist, kann der Toner in einer zu großen Menge zugeführt werden, was zu Nebelbildung führen kann, wobei ebenfalls negativ der Abrieb des lichtempfindlichen Elements beeinflusst wird.
Als Tonerträgerelement kann man bevorzugt eine elastische Walze mit einer elastischen Schicht auf ihrer Oberfläche verwenden. Als Materialien für die zu verwendende elastische Schicht können bevorzugt solche mit einer Härte von 20 bis 65 Grad (JIS A) verwendet werden. Das Tonerträgerelement kann bevor zugt einen Widerstand innerhalb eines Bereichs von etwa 102 bis 10⁹ Ω·cm als Volumenwiderstand aufweisen. Wenn es einen Volumenwiderstand von weniger als 10² Ω·cm aufweist, kann es dazu kommen, dass überschüssiger elektrischer Strom fließt, wenn z. B. das lichtempfindliche Element 109 auf seiner Oberfläche „Pinholes" aufweist. Wenn es andererseits einen Volumenwiderstand von höher als 10⁹ Ω·cm aufweist, kann es dazu kommen, dass der Toner eine Aufladung aufgrund der triboelektrischen Ladung verursacht, was dann wiederum eine Verschlechterung der Bilddichte verursachen kann.
Der Toner kann bevorzugt auf das Tonerträgerelement in einer Menge von 0,1 mg/cm² bis 1,5 mg/cm² aufgetragen werden. Wenn er in einer Menge von weniger als 0,1 mg/cm² aufgetragen wird, ist es schwierig, eine ausreichende Bilddichte zu erhalten, und bei einer Menge von mehr als 1,5 mg/cm², ist es schwierig, alle einzelnen Tonerteilchen gleichmäßig triboelektrisch zu laden, so dass eine Nebelbildung nur schlecht zurückgehalten werden kann. Er wird insbesondere in einer Menge von 0,2 mg/cm² bis 0,9 mg/cm² aufgetragen.
Die Tonerbeschichtungsmenge wird durch die Entwicklungsrakel 101 gesteuert. Diese Entwicklungsrate 101 kommt mit dem Tonerträgerelement 102 durch die Tonerschicht bei einem Kontaktdruck von 5 g/cm bis 50 g/cm als bevorzugter Bereich in Kontakt. Wenn der Kontaktdruck geringer als 5 g/cm ist, kann es schwierig sein, nicht nur die Tonerbeschichtungsmenge zu steuern, sondern ebenfalls auch eine gleichmäßige triboelektrische Ladung zu bewirken, was ein Auftreten von Nebel verursachen kann. Wenn der Kontaktdruck höher als 50 g/cm ist, können die Tonerteilchen einer übermäßige Ladung unterworfen werden, was eine Deformation der Teilchen oder Schmelzhaftung des Toners an die Entwicklungsrakel oder an das Tonerträgerelement verursachen kann.
Als Tonerbeschichtungsmengenregulationselement kann man neben der elastischen Rakel zur Auftragung des Toners im Druckkontakt eine Metallrakel oder -walze ebenfalls verwenden.
Als elastisches Regulationselement ist es bevorzugt, ein Material aus der triboelektrischen Serie zu wählen, das dafür geeignet ist, den Toner auf die gewünschte Polarität elektrostatisch zu laden, wozu elastische Kautschukmaterialien, wie Silikonkautschuk, Urethankautschuk oder NBR; synthetische elastische Harzmaterialien, wie Polyethylenterephthalat und elastische Metallmaterialien, wie rostfreier Stahl, Stahl und Phosphorbronze und Verbundmaterialien daraus, zählen, wobei jedes davon verwendet werden kann.
In den Fällen, wo das elastische Regulationselement und das Tonerträgerelement haltbar sein sollen, kann das Harz oder der Kautschuk bevorzugt an dem elastischen Metallmaterial anhaften oder darauf aufgetragen sein, in der Weise, dass der Teil, der mit der Trommel in Kontakt kommt, berührt wird.
Eine organische oder anorganische Substanz kann in das elastische Regulationselement gegeben werden, darin schmelzvermischt werden oder darin dispergiert werden. Beispielsweise können jedwede Metalloxide, Metallpulver, Keramikmaterialien, Kohlenstoffallotrope, Whiskers, anorganische Fasern, Farbstoffe, Pigmente und oberflächenaktive Mittel, hinzugegeben werden, damit die Ladungsleistung des Toners gesteuert werden kann. Insbesondere, wenn das elastische Element aus einem Formprodukt aus einem Kautschuk oder Harz gebildet ist, kann man be vorzugt darin ein feines Metalloxidpulver, wie Siliziumoxid, Aluminiumoxid, Titanoxid, Zinnoxid, Zirkoniumoxid oder Zinkoxid, Ruß oder ein Ladungssteuermittel, die normalerweise in Toner Verwendung finden, inkorporieren.
Man kann ebenfalls ein elektrisches DC/-Feld und/oder ein elektrisches AC-Feld an das Regulationselement anlegen, wobei eine gleichmäßige Dünnschichtbeschichtungsleistung und eine gleichmäßige Ladbarkeit stärker verbessert werden können wegen der Auflockerungswirkung, die auf den Toner wirkt, so dass man eine ausreichende Bilddichte erreichen kann und Bilder mit einer guten Qualität herstellen kann.
Bei dem in 8 gezeigten Gerät lädt das Ladeelement 110 gleichmäßig elektrostatisch das lichtempfindliche Element 109, das sich in Richtung des Pfeils dreht, auf. Das hier verwendete Primärladelement 110 ist eine Ladewalze, die hauptsächlich aus einem Dorn 110b in der Mitte und einer leitenden elastischen Schicht 110a, die die Peripherie des erstgenannten bildet, zusammengesetzt ist. Die Ladewalze 110 wird in Druckkontakt mit der Oberfläche des lichtempfindlichen Elements 109 gebracht und dem lichtempfindlichen Element 109 folgend gedreht.
Wenn die Ladewalze verwendet wird, kann der Ladeprozess bevorzugt unter den Bedingungen eines Walzenkontaktdrucks von 5 bis 500 g/cm durchgeführt werden. Eine Ladungsvorspannung, die aus einer DC-Spannung allein gebildet ist oder eine Ladungsspannung, die durch Überlagern einer AC-Spannung auf einer DC-Spannung gebildet ist, kann als anzulegende Spannung verwendet werden. In der vorliegenden Erfindung, allerdings gibt es keine Einschränkung darauf, kann bevorzugt eine Ladungsvorspan nung, die aus einer DC-Spannung allein gebildet ist, angewendet werden. In diesem Fall kann die Spannung bei einem Wert von ± 0,2 bis ± 5 kV angelegt werden.
Als Ladungsmittel, das nicht der Ladungswalze entspricht, gibt es ein Verfahren unter Anwendung einer Ladungsrakel und ein Verfahren unter Anwendung einer leitenden Bürste. Diese Kontaktladungsmittel haben den Effekt, dass beispielsweise eine hohe Spannung unnötig wird und weniger Ozon erzeugt wird, im Vergleich zum Nichtkontakt-Coronaladen. Die Ladewalze und die Ladungsrakel als Kontaktlademittel können bevorzugt aus einem leitenden Kautschuk hergestellt sein, und man kann eine Freisetzungsbeschichtung auf ihrer Oberfläche vorsehen. Die Freisetzungsbeschichtung kann aus einem Nylonharz, PCDV (Polyvinylidenfluorid) oder PVDC (Polyvinylidenchlorid) gebildet sein, wobei jedes davon verwendet werden kann.
Nach der Primärladestufe wird ein elektrostatisches latentes Bild, das den Informationssignalen entspricht, auf dem ein elektrostatisches, latentes Bild tragenden Element 109 durch die Belichtungseinheit 111 von einer lichtemittierenden Vorrichtung gebildet, und das elektrostatische latente Bild wird in ein sichtbares Bild unter Verwendung des Toners in dem Bereich, der mit dem Tonerträgerelement 102 in Kontakt kommt, entwickelt. Ebenfalls kann bei dem erfindungsgemäßen Bildherstellungsverfahren insbesondere ein Entwicklungssystem zur Herstellung eines digitalen latenten Bildes auf dem lichtempfindlichen Element in Kombination verwendet werden. Dieses ermöglicht die Entwicklung, die einem latentem Punktbild treu entspricht, weil das latente Bild nicht in Unordnung gerät. Als nächstes wird das sichtbare Bild auf das Aufzeichnungsmedium 105 mit dem Übertragungselement 106 übertragen. Das über tragene Tonerbild 112 wird, zusammen mit dem Aufzeichnungsmedium 105, weiterhin zwischen die Hitzewalze 108 und die Druckwalze 107 passieren gelassen, und dort fixiert, wobei man ein permanentes Bild erhält. Als Hitze-und-Druck-Fixiervorrichtung kann man ein Heizwalzensystem, das im Wesentlichen aus einer Heizwalze, die intern ein Heizelement, wie ein Halogenheizelement aufweist und einer Druckwalze aus einem elastischen Material, die unter Druck damit in Kontakt gebracht wird, zusammengesetzt ist, verwenden, und zusätzlich kann man ebenfalls ein System, in dem das Tonerbild durch Hitze und Druck mit einem Heizelement durch einen Film fixiert wird, anwenden.
In dem oben beschriebenen Bildherstellungsgerät sind ein Übertragungsteil in der Übertragungsstufe und ein Ladungsteil in der Ladungsstufe in der genannten Anordnung in Bewegungsrichtung des lichtempfindlichen Elements 109 als ein das elektrostatische, latente Bild tragende Element angeordnet, und kein Reinigungselement, das in Kontakt mit der Oberfläche des ein elektrostatisches, latentes Bild tragenden Elements kommt, um den Toner zu entfernen, der auf der Oberfläche nach der Übertragung verbleibt, ist zwischen dem Übertragungsteil und dem Ladungsteil und zwischen dem Ladungsteil und Entwicklungsteil vorhanden.
Deswegen wird der übertragene Resttoner 113, der nicht übertragen worden ist und auf dem lichtempfindlichen Element 109 verblieben ist, zwischen dem lichtempfindlichen Element 109 und dem Primärladeelement 110 geleitet, und erreicht wieder den Entwicklungsspaltbereich, wo er in der Entwicklungsanordnung 100 mit dem Tonerträgerelement 102 gesammelt wird.
Es wird nun nachfolgend ein Vollfarbenbildherstellungsverfahren eines Kontaktentwicklungssystems unter Anwendung eines Zwischenübertragungselements beschrieben.
Als Gesamtkonstruktion eines Vollfarbenbildherstellungsgeräts wird das Gerätesystem, das in 2 gezeigt wird und zuvor beschrieben wurde, verwendet.
Als Entwicklungsmittel kann die Entwicklung mit einem Entwicklungsmittel bewirkt werden, das beispielsweise ein Entwicklungsgerät 131, das in 9 gezeigt ist, aufweist. Im Einzelnen ausgeführt, wird die Entwicklung in einem Stadium durchgeführt, wobei ein Toner 134, der als Einkomponenten-Entwickler verwendet wird, und durch eine Beschichtungswalze 132, deren Beschichtungsschicht mit einer Entwicklungsrakel 133 reguliert worden ist, zugeführt wird, in Kontakt mit einem lichtempfindlichen Element 135 kommt, während ein DC-Feld oder ein elektrisches Wechselfeld von einer Stromquelle 136 an ein Entwicklerträgerelement 137 angelegt ist. Wenn das elektrische Wechselfeld angelegt wird, kann man, je nach entsprechender Wahl, irgendeine Wellenform aus der dreieckigen Wellenform, rechteckigen Wellenform, sinusoidalen Wellenform, Wellenform mit einem variierenden Schaltverhältnis anwenden. In der vorliegenden Erfindung wird allerdings ein elektrisches DC-Feld bevorzugt verwendet, weil die Spannungsbelastung auf das lichtempfindliche Element geringer ist, und die angelegte Spannung wird auf einen geeigneten Wert zwischen dem Dunkelpotenzial (Potenzial direkt nach der Ladung) und dem Hellpotenzial (Potenzial nach der Ladung) auf dem lichtempfindlichen Element eingestellt.
In der Entwicklungsstufe kann das Tonerträgerelement in die gleiche Richtung wie die Richtung des lichtempfindlichen Elements gedreht werden, oder es kann in die umgekehrte Richtung gedreht werden. Wenn das Tonerträgerelement in die gleiche Richtung gedreht wird, wie in 9 gezeigt, kann man seine Umfangsgeschwindigkeit bevorzugt auf das 1,05- bis 3,0-fache der Umfangsgeschwindigkeit des lichtempfindlichen Elements einstellen.
Wenn die Umfangsgeschwindigkeit weniger als das 1,05-fache der Umfangsgeschwindigkeit des lichtempfindlichen Elements beträgt, kann der Rühreffekt bzw. Bewegungseffekt der Tonerschicht unzureichend werden, was es schwierig macht, eine gute Bildqualität zu erreichen und, wenn Bilder, die den Toner in einer großen Menge über einen breiten Bereich erfordern, wie dies der Fall bei festen schwarzen Bildern ist, entwickelt werden, kann die Menge des Toners, die zu den elektrostatischen latenten Bildern geführt wird, unzureichend werden, was eine Verschlechterung der Bilddichte verursachen kann. Je höher das Verhältnis der Umfangsgeschwindigkeit ist, umso größer ist die Menge des Toners, die in die Entwicklungszone geleitet wird und je häufiger wird der Toner auf die latenten Bilder gezogen und von diesen entfernt. Somit wird der Toner an unnötigen Bereichen weggekratzt und der Toner wird zu den notwendigen Bereichen geführt; dieses wird wiederholt, so dass Bilder, die den latenten Bildern entsprechen, gebildet werden. Aus Sicht der Reinigung-bei-Entwicklung kann der Effekt, der durch Anwenden des Unterschieds der Umfangsgeschwindigkeit, um die Oberfläche des lichtempfindlichen Elements physikalisch zu entfernen, wobei an einem Teil davon der Toner angehaftet hat und durch Anwenden eines elektrischen Feldes, um den Toner zu sammeln, erhältlich ist, erwartet werden, wenn sich der über tragene Resttoner auf dem lichtempfindlichen Element in enger Haftung befindet. Demzufolge, je höher das Verhältnis der Umfangsgeschwindigkeit ist, umso vorteilhafter ist es für den übertragenen Resttoner, dass er gesammelt werden kann. Wenn andererseits das Verhältnis der Umfangsgeschwindigkeit größer als 3,0 ist, können nicht nur verschiedene Probleme, die durch übermäßiges Laden des Toners, wie zuvor ausgeführt wurde, verursacht werden, sondern es können ebenfalls die Verschlechterung des Toners aufgrund mechanischer Belastung und der Haftung des Toners an das Tonerträgerelement beschleunigt auftreten.
Als lichtempfindliches Element werden eine lichtempfindliche Trommel oder ein lichtempfindliches Band mit einer lichtleitenden isolierenden Materialschicht, die aus α-Se, CdS, ZnO₂, OPC oder α-Si gebildet ist, bevorzugt verwendet.
Als Bindemittelharze für die organische lichtempfindliche Schicht in dem lichtempfindlichen OPC-Element können Polycarbonatharze, Polyesterharze und Acrylharze bevorzugt verwendet werden, weil sie eine gute Übertragungsleistung und eine gute Reinigungsleistung zeigen, und sie verursachen kaum eine mangelhafte Reinigung, Schmelzanhaftung des Toners an das lichtempfindliche Element und eine Filmbildung von externen Additiven.
Das Tonerbild auf dem lichtempfindlichen Element (elektrostatisches, ein latentes Bild tragendes Element) 135 wird primär auf das Zwischenübertragungselement, das zuvor beschrieben wurde, übertragen, und anschließend wird das Bild in dieser Weise, wie es mit Bezug auf die 2 beschrieben wurde, gebildet.
Als Bedingungen für die obige Kontaktentwicklungsstufe ist es wesentlich, dass die Tonerschicht auf dem Tonerträgerelement in Kontakt mit der Oberfläche des lichtempfindlichen Geräts kommt, und es ist bevorzugt, ein Umkehrentwicklungssystem anzuwenden. Seine Anwendung in Kombination mit dem reinigerfreien Prozess, bei dem das Reinigungsmittel, wie eine Reinigungsrakel, nicht zusätzlich vorgesehen ist und die Entwicklungsanordnung selbst den übertragenen Resttoner, der auf dem lichtempfindlichen Element verblieben ist, sammelt, kann das Gerät im großen Ausmaß miniaturisieren. Hier wird zum Zeitpunkt der Entwicklung oder zur Nullzeit vor und nach der Entwicklung eine Vorspannung mit einer DC- oder AC-Komponente angelegt, so dass das Potenzial gesteuert wird, um eine Entwicklung und Sammlung des Toners, der auf dem lichtempfindlichen Element verblieben ist, zu ermöglichen. Hier ist die DC-Komponente zwischen dem Hellbereichpotenzial und dem Dunkelbereichpotenzial positioniert.
Als Tonerträgerelement kann eine elastische Walze verwendet werden, und eine Methode kann angewendet werden, bei der der Toner auf die Oberfläche der elastischen Walze aufgetragen wird und der aufgetragene Toner in Kontakt mit der Oberfläche des lichtempfindlichen Elements gebracht wird. In diesem Fall, bei dem reinigerlosen Verfahren, verwendet man das elektrische Feld, das zwischen dem lichtempfindlichen Element und der elastischen Walze gegenüber der Oberfläche des lichtempfindlichen Elements durch den Toner wirkt, angewendet, um den übertragenen Resttoner durch Reinigung in der Entwicklungsstufe zu entfernen. Hier ist es notwendig für die Oberfläche der elastischen Walze oder die Nachbarschaft davon, ein Potenzial vorliegen zu haben, so dass ein elektrisches Feld bei einer engen Lücke zwischen der Oberfläche des lichtempfindlichen Elements und der Oberfläche des Tonerträgerelements gebildet wird. Demzufolge kann ebenfalls eine Methode angewendet werden, in der der elastische Kautschuk der elastischen Walze derart gesteuert wird, dass er einen Widerstand im Bereich eines mittleren Widerstands aufweist, um das elektrische Feld zu halten, während verhindert wird, dass es auf die Oberfläche des lichtempfindlichen Elements geleitet wird, oder man sieht eine Dünnschicht-Isolationsschicht auf der Oberflächenschicht einer leitenden Schicht vor. Es ist ebenfalls möglich, eine Trommel mit einem leitenden Harz, die eine leitende Walze, die darauf mit einer isolierenden Substanz auf ihrer Oberfläche gegenüber der Oberfläche des lichtempfindlichen Elements beschichtet ist, umfasst, oder eine isolierende Trommel, die eine leitende Schicht auf der Seite, die nicht dem lichtempfindlichen Element gegenübersteht aufweist, zu verwenden. Es ist ebenfalls möglich, eine Walze aus einem steifen Material als Tonerträgerelement zu verwenden und ein flexibles Element, wie ein Band, als lichtempfindliches Element zu verwenden. Die Entwicklungswalze als Tonerträgerelement kann bevorzugt einen Volumenwiderstand im Bereich von 102 bis 10⁹ Ω·cm aufweisen.
Wenn das oben beschriebenen Kontaktentwicklungssystem angewendet wird und die Kontaktlademethode, wo das Ladeelement in Kontakt mit dem lichtempfindlichen Element gebracht wird, als Lademittel für die primäre Ladung des lichtempfindlichen Elements, wenn die Reinigung-bei-Entwicklung durchgeführt wird, verwendet werden, kann der nach der Reinigung verbliebene Toner an dem Ladelement in der Stufe nach der Kontaktladung haften, was eine mangelhafte Ladung verursacht, wenn übliche Toner verwendet werden. Demzufolge muss die Menge des übertragenen Resttoners kleiner gemacht werden, als diejenige bei der Corona-Entladung oder dergleichen, wo das Lademittel nicht mit dem lichtempfindlichen Element in Kontakt kommt. Deshalb ist es bei der Kontaktlademethode bevorzugt, einen Toner zu verwenden, dessen Werte für SF-1, SF-2 und (SF-2)/(SF-1) strikt definiert in den zuvor beschriebenen Bereichen definiert worden sind.
Der erfindungsgemäße Toner weist eine so hohe Übertragungseffizienz in der Übertragungsstufe auf und hinterlässt weniger Übertragungsreste wegen der Steuerung der Oberflächenform der Tonerteilchen, und deswegen weist er eine ausgezeichnete Reinigungsleistung zum Zeitpunkt der Reinigung-bei-Entwicklung in der Entwicklungsanordnung auf. Da er außerdem das zähe Polycarbonatharz enthält, kann er kaum eine Filmbildung auf dem Kontaktladelement, der lichtempfindlichen Trommel und dem Zwischenübertragungselement verursachen. Darüber hinaus sind in dem erfindungsgemäßen Toner, selbst bei einem Test mit einem Lauf mit vielen Blättern, die externen Additive weniger in den Oberflächen der Tonerteilchen eingebettet, als es der Fall ist, wenn herkömmliche Toner verwendet werden, und deswegen kann man eine gute Bildqualität über einen langen Zeitraum aufrechterhalten.
Wie oben beschrieben wurde, kann erfindungsgemäß der Toner mit einer guten Laufleistung und einer guten Übertragungseffizienz erhalten werden durch Spezifizierung der Bindemittelkomponenten in der Tonerzusammensetzung. Darüber hinaus kann der Toner bei einer hohen Übertragungseffizienz übertragen werden, ohne dass eine Schmelzverhaftung der Tonerteilchen an das Kontaktladeelement, die lichtempfindliche Trommel und das Zwischenübertragungselement verursacht werden, und er kann ebenfalls bevorzugt in Bildherstellungsgeräten verwendet werden.
BEISPIELE
Die vorliegende Erfindung wird nun nachfolgend anhand spezifischer Beispiele beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist allerdings überhaupt nicht auf diese eingeschränkt.
Harz (1) Herstellungsbeispiel
In einen Reaktionsbehälter wurden 200 Gew.-teile Xylol gegeben, und die Temperatur wurde auf Rückflusstemperatur erhöht. In dieses Xylol wurden tropfenweise ein Lösungsgemisch aus 85 Gew.-teilen Styrol, 15 Gew.-teilen n-Butylacrylat und 2 Gew.-teilen Di-tert.-butylperoxid gegeben. Danach wurde die Lösungspolymerisation unter Xylolrückfluss durchgeführt und in 7 Stunden vervollständigt unter Bildung einer Harzlösung mit niedrigem Molekulargewicht.
Mittlerweile wurden 70 Gew.-teile Styrol, 25 Gew.-teile Butylacrylat, 5 Gew.-teile Monobutylmaleat, 0,2 Gew.-teile Polyvinylalkohol, 200 Gew.-teile entlüftetes Wasser und 0,1 Gew.-teile Benzoylperoxid vermischt und dispergiert, um eine Suspension herzustellen. Die auf diese Weise erhaltene Suspension wurde erhitzt und bei 85°C für 24 Stunden in einer Stickstoffatmosphäre gelassen, wonach die Polymerisation vervollständigt war und man ein Harz mit hohem Molekulargewicht erhielt.
30 Gew.-teile des Harzes mit hohem Molekulargewicht wurden in die Lösung gegeben, die nach Vervollständigung der Lösungspolymerisation gebildet wurde und 70 Gew.-teile des obigen Har zes mit niedrigem Molekulargewicht enthielt, und dieses wurde vollständig in einem Lösungsmittel unter Vermischen des Ganzen vollständig gelöst. Danach wurde das Lösungsmittel verdampft und man erhielt das Harz (1).
Das Harz (1) wurde analysier, und es wurde festgestellt, in seiner mit GPC gemessenen Molekulargewichtsverteilung, dass es ein Peakmolekulargewicht auf der Seite des niedrigen Molekulargewichts von 10.000, ein Peakmolekulargewicht auf der Seite des hohen Molekulargewichts von 750.000, ein gewichtsmittleres Molekulargewicht (Mw) von 360.000, ein zahlenmittleres Molekulargewicht (Mn) von 6.000 und ein Mw/Mn-Verhältnis von 60 aufwies, und es wies ebenfalls eine Glasübergangstemperatur (Tg) von 60°C auf.
Harz (2) Herstellungsbeispiel
83 Gew.-teile Styrol, 17 Gew.-teile Butylacrylat, 0,2 Gew.-teile Polyvinylalkohol, 200 Gew.-teile entlüftetes Wasser und 3,0 Gew.-teile AIBN wurden vermischt und dispergiert, um eine Suspension herzustellen. Die auf diese Weise erhaltene Suspension wurde erhitzt und bei 85°C für 24 Stunden in einer Stickstoffatmosphäre gelassen, wo die Polymerisation vervollständigt wurde unter Herstellung des Harzes (2).

Das Harz (2) wurde analysiert, wobei festgestellt wurde, dass, in seiner mit GPC gemessenen Molekulargewichtsverteilung, es ein Peakmolekulargewicht von 40.000, ein gewichtsmittleres Molekulargewicht (Mw) von 42.000, ein zahlenmittleres Molekulargewicht von (Mn) von 12.000 und ein Mw/Mn-Verhältnis von 3,5 aufwies, und es wies ebenfalls eine Glasübergangstemperatur (Tg) von 60°C auf. Beispiel 1

	(bezogen auf Gewicht)
Harz (1)	100 Teile
1,1-(Bis(4-hydroxyphenyl)cyclohexanpoly
carbonat (Peakmolekulargewicht: 5.000;
Mw: 6.000; Mn: 1,700)	10 Teile
Ruß (spez. Oberfläche nach BET: 85 m²/g)	10 Teile
Negatives Ladungssteuermittel (ein Salicyl
säureeisenkomplex)	2 Teile
Polyethylen mit niedrigem Molekulargewicht
maximalen endothermischen Peak bei 107°C	5 Teile.

Die obigen Materialien wurden gleichmäßig dispergiert und vermischt, und danach wurde die erhaltene Mischung schmelzverknetet. Das erhaltene verknetete Produkt wurde fein pulverisiert, und die erhaltenen Teilchen wurden weiterhin behandelt, um eine Oberflächenmodifikation vorzunehmen und sie glatt und kugelförmig zu machen.
Danach wurden die in dieser Weise erhaltenen Teilchen klassifiziert, um die Tonerteilchen (1) herzustellen. Dann wurden 100 Gew.-teile der Tonerteilchen (1) und 2 Gew.-teile eines hydrophoben feinen Siliciumoxidpulvers (spezifische Oberfläche nach BET: 200 m²/g) in einem Trockenverfahren mit einem Henschel-Mischer vermischt, um den Toner (1) herzustellen. Dann wurden 6 Gew.-teile des in dieser Weise erhaltenen Toners (1) und 94 Gew.-teile eines harzbeschichteten magnetischen Ferrit trägers (durchschnittlicher Teilchendurchmesser: 50 μm) vermischt, um einen Zweikomponenten-Entwickler (1) für die magnetische Bürstenentwicklung herzustellen.
Die Tonerteilchen (1) wiesen, wie in Tabelle 1 gezeigt, den Wert für SF-1 von 135, den Wert für SF-2 von 118, den Wert für (SF-2)/(SF-1) von 0,87, einen gewichtsmittleren Teilchendurchmesser von 7,3 μm, ein Peakmolekulargewicht auf der Seite des hohen Molekulargewichts von 650.000 und ein Peakmolekulargewicht auf der Seite des niedrigen Molekulargewichts von 10.000 auf.
Bei dem Toner (1) wurden die Komponenten mit einem Molekulargewicht von 1.000 oder weniger, in seiner Molekulargewichtsverteilung, gemessen mit GPC des in THF-löslichen Materials, mit GPC getrennt und gesammelt, und sie wurden durch ¹H-NMR, ¹³C-NMR und IR analysiert. Als Ergebnis, wie in Tabelle 1 gezeigt ist, war eine Komponente mit einer Wiederholungseinheit des Polycarbonatharzes in ihrer Struktur, die in den Komponenten mit einem Molekulargewicht von 1.000 oder weniger enthalten war, in einer Menge von 1,0 Gew-%, bezogen auf das Gewicht des Toners, enthalten.
Das bei der Herstellung der Tonerteilchen (1) verwendete 1,1-Bis(4-hydroxyphenyl)cyclohexan-polycarbonat wird gereinigt, indem seine Fällung unter Verwendung von Methylenchlorid und Isopropanol wiederholt wird, um die Komponenten mit niedrigem Molekulargewicht und die Verunreinigungen zu vermindern.
Mit den Tonerteilchen (1) wurde deren Lagerungsstabilität auf folgende Weise bewertet. Im Ergebnis, wie in der Tabelle 1 ge zeigt ist, erhielt man gute Ergebnisse, ohne irgendeine Schädigung der Fluidität der Tonerteilchen.
Bewertung der Lagerungsstabilität:
5,0 g der Tonerteilchen (1) wurden in eine 50 ml Tasse aus Plastik gegeben, und dieses ließ man in einem Heißlufttrockner, der auf 50°C eingestellt war, stehen. 3 Tage später nahm man dieses heraus und ließ es auf Raumtemperatur abkühlen. Die Bewertung wurde nach den folgenden Kriterien visuell durchgeführt.

A: Die Fluidität ist nicht verschlechtert.
B: Die Fluidität ist gering, allerdings wird die ursprüngliche Fluidität durch Drehen der Tasse wieder hergestellt.
C: Es wurde festgestellt, dass die Teilchen agglomerierten oder grobkörnig wurden.
D: Backen.

Beispiel 2
Es wurden die Tonerteilchen (2), der Toner (2) und der Entwickler (2) in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass als das Polycarbonatharz das 1,1-Bis(4-hydroxyphenyl)cyclohexan-polycarbonat durch 1-Phenyl-1,1-bis(4-hydroxyphenyl)ethan-polycarbonat (Peakmolekulargewicht: 4.500; Mw: 5.000; Mn: 1.500) ersetzt wurde. Die Analyse und die Bewertung der Tonerteilchen (2) und des Toners (2) wurden ähnlich durchgeführt, und man erhielt die in Tabelle 1 gezeigten Ergebnisse.
Das 1-Phenyl-1,1-bis(4-hydroxyphenyl)ethan-polycarbonat, das bei der Herstellung der Tonerteilchen (2) verwendet wird, wird gereinigt, indem seine Fällung unter Verwendung von Methylenchlorid und Isopropanol wiederholt wurde, um die Komponenten mit niedrigem Molekulargewicht und Verunreinigungen zu vermindern.
Beispiel 3
Es wurden die Tonerteilchen (3), der Toner (3) und er Entwickler (3) in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass als Polycarbonatharz das 1,1-Bis(4-hydroxyphenyl)cyclohexan-polycarbonat durch 2,2-Bis(3-methyl-4-hydroxyphenyl)propan-polycarbonat (Peakmolekulargewicht: 4.000; Mw: 4.500; Mn: 1.200) ersetzt wurde. Die Analyse und die Bewertung der Tonerteilchen (3) und des Toners (3) wurden ähnlich durchgeführt, und man erhielt die in Tabelle 1 gezeigten Ergebnisse.
Das in der Herstellung der Tonerteilchen (3) verwendete 2,2-Bis(3-methyl-4-hydroxyphenyl)propan-polycarbonat wurde gereinigt, indem seine Fällung unter Verwendung von Methylenchlorid und Isopropanol wiederholt wurde, um die Komponenten mit niedrigem Molekulargewicht und Verunreinigungen zu vermindern.
Beispiele 4 und 5
Es wurden die Tonerteilchen (4) und (5), die Toner (4) und (5) und Entwickler (4) und (5) in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Bedingungen für die Oberflächenmodifikationsbehandlung geändert wurden. Die Analyse und die Bewertung der Tonerteilchen (4) und (5) und Toner (4) und (5) wurden in ähnlicher Weise durchgeführt, und man erhielt die in Tabelle 1 gezeigten Ergebnisse.
Vergleichsbeispiel 6a
Es wurden die Tonerteilchen (6), der Toner (6) und der Entwickler (6) in der gleichen Weise wie in Bespiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Oberflächenmodifikationsbehandlung nicht durchgeführt wurde. Die Analyse und Bewertung der Tonerteilchen (6) und des Toners (6) wurden in ähnlicher Weise durchgeführt, und man erhielt die in 1 gezeigten Ergebnisse.
Beispiel 7
Es wurden die Tonerteilchen (7), der Toner (7) und Entwickler (7) in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass das Harz (1) durch das Harz (2) ersetzt wurde. Die Analyse und Bewertung der Tonerteilchen (7) und des Toners (7) wurden ähnlich durchgeführt, und man erhielt die in Tabelle 1 gezeigten Ergebnisse.
Beispiel 8
Es wurden die Tonerteilchen (8), der Toner (8) und der Entwickler (8) in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass der Salicylsäure-Eisen-Komplex durch eine Verbindung, die aus einem Monoazofarbstoff und Eisen gebildet ist, ersetzt wurde. Die Analyse und die Bewertung der Tonerteilchen (8) und des Toners (8) wurden ähnlich durchgeführt, und man erhielt die in Tabelle 1 gezeigten Ergebnisse.
Vergleichsbeispiel 1
Es wurden die Tonerteilchen (9) für den Vergleich, der Toner (9) für den Vergleich und der Entwickler (9) für den Vergleich in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass das Polycarbonatharz nicht verwendet wurde. Die Analyse und die Bewertung der Tonerteilchen (9) für den Vergleich und des Toners (9) für den Vergleich wurden in ähnlicher Weise durchgeführt, und man erhielt die in Tabelle 1 gezeigten Ergebnisse.
Vergleichsbeispiel 2
Es wurden die Tonerteilchen (10) für den Vergleich, der Toner (10) für den Vergleich und der Entwickler (10) für den Vergleich in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass 25 Gew.-teile einer Verbindung, die durch eine Esterbindung von p-tert.-Butylphenol und 1,1-Bis(4-hydroxyphenyl)cyclohexan über den Kohlenstoff gebildet ist, weiterhin hinzugefügt wurden. Die Analyse und die Bewertung der Tonerteilchen (10) für den Vergleich und des Toners (10) für den Vergleich wurden ähnlich durchgeführt, und man erhielt die in Tabelle 1 gezeigten Ergebnisse.

Bisphenol A/Bisphenol/Diethylenglykol-Copolymerpolycarbonat (Peakmolekulargewicht: 12.000; Mw: 13.000; Mn: 4.000; Tg: 50°C) Vergleichsbeispiel 3

	100 Teile
Ruß (spezifische Oberfläche nach BET: 85 m²/g	10 Teile
Negatives Ladungssteuermittel (ein Salicylsäure-Eisen-Komplex)	2 Teile
Polyethylen mit niedrigem Molekulargewicht mit einem maximalen endothermen Peak bei 107°C	5 Teile

Die obigen Materialien wurden gleichmäßig vermischt, und danach wurde die erhaltene Mischung schmelzverknetet, wonach sie fein pulverisiert wurde. Dann wurde die darauf folgende Prozedur von Beispiel 1 wiederholt, und man erhielt die Tonerteilchen (11) für den Vergleich den Toner (11) für den Vergleich und den Entwickler (11) für den Vergleich. Die Analyse und die Bewertung der Tonerteilchen (11) für den Vergleich und des Toners (11) für den Vergleich wurden ähnlich durchgeführt, und man erhielt die in Tabelle 1 gezeigten Ergebnisse.

Das bei der Herstellung der Tonerteilchen (11) verwendete Bisphenol A/Bisphenol/Diethylenglykol-Copolymerpolycarbonat wird keiner Reinigung durch Umfällen unterworfen. Vergleichsbeispiel 4

	(bez. auf Gewicht)
Harz (1)	50 Teile

1,1-Bis(4-hydroxyphenyl)cyclohexan-polycarbonat (Peakmolekulargewicht: 3.000; Mw: 3.500; Mn: 1.000)

	50 Teile
Ruß (spezifische Oberfläche nach BET: 85 m²/g	10 Teile
Negatives Ladungssteuermittel (ein Salicylsäure-Eisen-Komplex)	2 Teile
Polyethylen mit niedrigem Molekulargewicht mit einem maximalen endothermen Peak bei 107°C	5 Teile

Die obigen Materialien wurden gleichmäßig dispergiert und vermischt, und danach wurde die erhaltene Mischung schmelzverknetet. Das erhaltene geknetete Produkt wurde fein pulverisiert, und die erhaltenen Teilchen wurden weiterhin für die Oberflächenmodifikation behandelt, um sie glatt und kugelförmig zu machen.
Danach wurden die in dieser Weise erhaltenen Teilchen klassifiziert, um die Tonerteilchen (12) für den Vergleich herzustellen. Dann wurden 100 Gew.-teile der Tonerteilchen (12) für den Vergleich und 2 Gew.-teile eines hydrophoben feinen Siliciumoxidpulvers (spezifische Oberfläche nach BET: 200 m²/g) im Trockenprozess mit einem Henschel-Mischer vermischt, um den Toner (12) für den Vergleich herzustellen. Dann wurden 6 Gew.-teile des in dieser Weise erhaltenen Toners (12) für den Vergleich und 94 Gew.-teile eines harzbeschichteten magnetischen Ferritträgers (durchschnittlicher Teilchendurchmesser: 50 μm) vermischt, um den Zweikomponenten-Entwickler (12) für den Vergleich herzustellen. Das in der Herstellung der Tonerteilchen (12) verwendete 1,1-Bis(4-hydroxyphenyl)cyclohexanpolycarbonat wird keine Reinigung durch Umfällen unterworfen.
Tabelle 1

¹⁾ Vergleichbeispiel
(1): Gewichtsmittlerer Teilchendurchmesser
(2): Lagerungsstabilität
* Gehalt der Komponente mit einer Wiederholungseinheit des Polycarbonatharzes in ihrer Struktur, die in den Komponenten mit einem Molekulargewicht von 1.000 oder weniger, in der Molekulargewichtsverteilung, gemessen mit GPC, des in THF löslichen Materials des Toners, enthalten ist.

Unter Verwendung der Entwickler (1) bis (8) und der Entwickler (9) bis (12) für den Vergleich, mit den Tonern (1) bis (8) und den Tonern (9) bis (12) für den Vergleich, die in den Beispielen 1 bis 8 und Vergleichsbeispielen 1 bis 4 hergestellt wurden, wurde auf folgende Weise die Bewertung durchgeführt.
Ein in den vorliegenden Beispielen verwendetes Bildherstellungsgerät wird nun beschrieben. 2 erläutert einen Querschnitt eines in den vorliegenden Beispielen verwendeten Bildherstellungsgeräts. 3 erläutert ein Entwicklungssystem des Bildherstellungsgeräts.
Die lichtempfindliche Trommel 1 weist ein Substrat 1a und darauf angeordnet eine lichtempfindliche Schicht 1b mit einem organischen Photohalbleiter auf und wird in Richtung des Pfeils gedreht. Mit der Ladewalze 2 (die leitende elastische Schicht 2a und der Dorn 2b), die der lichtempfindlichen Trommel gegenüber angeordnet ist und in Kontakt damit gedreht wird, wird die Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 1 elektrostatisch geladen, damit sie ein Oberflächenpotenzial von etwa –600 V aufweist. Die Belichtung 3 wird unter Verwendung eines Polygonspiegels mit einer An-Aus-Steuerung an der lichtempfindlichen Trommel 1 in Übereinstimmung mit der digitalen Bildinformation durchgeführt, wobei sich ein elektrostatisches latentes Bild mit einem Belichtungsbereichpotenzial von –100 V und einem Dunkelbereichpotenzial von –600 V bildet. Unter der Verwendung der Entwicklungsanordnung 4-1 unter einer Vielzahl von Entwicklungsanordnungen, wurde der schwarze Toner auf die Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 1 aufgebracht, um Tonerbilder durch Umkehrentwicklung zu bilden. Die Tonerbilder werden auf das Zwischenübertragungselement 5 übertragen. Der nach der Übertragung auf der lichtempfindlichen Trommel 1 ver bliebene Toner wird in einem Resttonerbehälter 9 mit einem Reinigungselement 8 gesammelt.
Das Zwischenübertragungselement 5 weist einen röhrenähnlichen Dorn 5b und eine darauf durch Beschichten hergestellte elastische Schicht 5a auf, die aus einem Nitril/Butadien-Kautschuk (NBR) gebildet war, worin Ruß als leitfähigkeitsvermittelndes Mittel gut dispergiert worden ist. Die auf diese Weise gebildeten Beschichtungsschicht 5a weist eine Härte, nach JIS K-6301, von 30 Grad und einen Volumenwiderstand von 10⁹ Ω·cm auf. Der elektrische Übertragungsstrom, der für die Übertragung von der lichtempfindlichen Trommel 1 auf das Zwischenübertragungselement 5 notwendig ist, beträgt etwa 5 μA, der erhalten werden kann durch Anlegung einer Spannung von +500 V an den Dorn 5b von einer Stromquelle.
Die Übertragungswalze 7 weist einen äußeren Durchmesser von 20 mm auf. Die Übertragungswalze 7 weist eine elastische Schicht 7a auf, die durch Beschichten auf einen Dorn 7b mit einem Durchmesser von 10 mm gebildet wurde, ein schäumbares Material aus einem Ethylen/Propylen/Dien-Terpolymer (EPDM), in dem Koh lenstoff, ein leitfähigkeitsvermittelndes Mittel, gut dispergiert worden ist. Als elastische Schicht 7a wurde eine solche mit einem Volumenwiderstand von 10⁶ Ω·cm und einer Härte, nach JIS K-6301, von 35 Grad verwendet. Es wurde eine Spannung an die Übertragungswalze angelegt, damit ein Übertragungsstrom von 15 μA fließt.
Als Hitzefixieranordnung H wurde eine Fixieranordnung vom Heißwalzentyp ohne die Funktion einer Ölanwendung verwendet. Hier wurden, als obere Walze und auch als untere Walze, solche mit Oberflächenschichten mit einem Fluorharz verwendet, mit einem Walzendurchmesser von 50 mm. Die Fixiertemperatur wurde auf 180°C eingestellt, und die Spaltbreite bei 7 mm.
Unter den obigen Bedingungen wurde ein Drucktest mit 100 Blättern in einer Umgebung von normaler Temperatur und normaler Feuchtigkeit (N/N: 25°C, 60 % RH) bei einer Druckrate von 8 Blättern (A4-Größe/Minute) im monochromatischen kontinuierlichen Modus (das heißt, ein Modus, bei dem der Verbrauch des Toners ohne eine Pause der Entwicklungsanordnung beschleunigt wurde), während nacheinander jeweils die Entwickler (1) bis (8) und die Entwickler (9) bis (12) für den Vergleich zugefügt wurden. Als nächstes wurde in einer Umgebung niedriger Temperatur und hoher Feuchtigkeit (L/L: 15°C, 10 % RH) ein Bilddrucktest mit 5.000 Blättern in dem gleichen Druckmodus durchgeführt. Dann wurde die Bewertung der in dieser Weise erhaltenen gedruckten Bilder im Hinblick auf die später gezeigten Eigenschaften durchgeführt.
Nachdem die Drucktests vervollständigt waren, wurde die Anpassung der obigen Entwickler an das gleichzeitig verwendete Bildherstellungsgerät ebenfalls bewertet.
Die Ergebnisse der obigen Bewertung sind in den Tabellen 2 und 3 zusammengefasst. Bewertungsergebnisse des gedruckten Bilds Tabelle 2

¹⁾ Vergleichsbeispiel

¹⁾ Vergleichsbeispiel

Beispiele 9 und Vergleichsbeispiel 5
Es wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 eine Bewertung durchgeführt, mit der Ausnahme, dass die Entwicklungsanordnung des Bildherstellungsgeräts, das in 3 gezeigt ist, durch das in 4 Gezeigte ersetzt wurde, und die Bewegungs geschwindigkeit der Oberfläche des Tonerträgerelements wurde so eingestellt, dass sie das 3,0-fache der Bewegungsgeschwindigkeit der Oberfläche des ein elektrostatisches, latentes Bild tragenden Elements betrug, und der Drucktest wurde in einem monochromatischen intermittierenden Modus durchgeführt (das heißt, ein Modus, wobei die Entwicklungsanordnung so eingestellt war, dass sie für 10 Sekunden jedes Mal pausierte, wenn die Bilder auf ein Blatt gedruckt wurden, und die Verschlechterung des Toners wurde durch den vorläufigen Betrieb der Entwicklungsanordnung, wenn sie wieder betrieben wurde, beschleunigt), während nacheinander jeweils der in Beispiel 1 hergestellte Toner (1) und der im Vergleichsbeispiel 1 hergestellte Toner (9) für den Vergleich zugeführt wurden.
Das hier verwendete Tonerträgerelement wies eine Oberflächenrauhigkeit Ra von 1,5 auf, und die verwendete Tonerregulationsrakel war eine solche, die eine Phosphorbronzebasisplatte aufwies, an die ein Urethankautschuk gebunden war, wobei die Seite mit dem Tonerträgerelement, die mit Nylon beschichtet war, in Kontakt kam.
Die Ergebnisse der Bewertung sind in den Tabellen 4 und 5 zusammengefasst. Bewertungsergebnisse des gedruckten Bildes Tabelle 4
Bewertungsergebnisse der Anpassung an das Bildherstellungsgerät Tabelle 5
Beispiel 10 und Vergleichsbeispiel 6
In der vorliegenden Erfindung wurde ein Wiederverwendungsmechanismus an einen kommerziell erhältlichen Laserstrahldrucker LBP-EX (hergestellt von CANON INC.) angebracht, um den Drucker zu modifizieren, der wieder eingestellt und verwendet wurde. Insbesondere, wie in 5 gezeigt ist, wurde ein System angefügt, worin der auf der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 40 vorhandene übertragene Resttoner mit der elastischen Rakel 42 des Reinigungselements 41 abgekratzt wurde, wobei diese mit der lichtempfindlichen Trommel in Kontakt kam, dieser wurde dann in das Innere des Reinigungselements mit einer Reinigungswalze geführt, weiterhin durch die Reinigerschraube 43 gelassen, durch die Zuführungsleitung 44 passiert, die eine Transportschraube aufwies und, durch den Trichter 45, in die Entwicklungsanordnung 46 zurückgeführt, wo der gesammelte Toner wieder verwendet wurde. Als Primärladewalze 47 wurde eine Kautschukwalze verwendet (Durchmesser: 12 mm; Kontaktdruck: 50 g/cm), in dem leitender Kohlenstoff dispergiert war und welche mit einem Nylonharz beschichtet war. Auf der lichtempfindlichen Trommel (elektrostatisches, ein latentes Bild tragendes Element), wurden ein Dunkelbereichpotenzial V_D von –700 V und ein Hellbereichpotenzial V_L von –200 V mit einer Laserbelichtung (600 dpi) gebildet. Als Tonerträgerelement wurde eine Entwicklungstrommel 48, deren Oberfläche mit einem Harz mit darin dispergiertem Ruß beschichtet war, und die eine Oberflächenrauhigkeit Ra von 1,1 aufwies, verwendet, wobei ihre Oberflächenbewegungsgeschwindigkeit so eingestellt war, dass sie das 1,1-fache der Bewegungsgeschwindigkeit der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel betrug, und dann wurde die Lücke (S-D-Entfernung) zwischen der lichtempfindlichen Trommel und der Entwicklungstrommel auf 270 μm eingestellt. Als Tonerregulationselement wurde eine aus Urethankautschuk hergestellte Rakel in Kontakt mit der Entwicklungstrommel verwendet. Als Entwicklungsvorspannung wurde eine Vorspannung, die durch Überlagern einer AC-Vorspannungskomponente auf einer DC-Vorspannungskomponente gebildet war, verwendet.
Als Hitzefixieranordnung H wurde eine wie in den 6 und 7 gezeigte Fixieranordnung verwendet. Die Oberflächentemperatur eines Temperaturdetektors 31d eines Heizelements 31 wurde bei 170°C eingestellt, und der Gesamtdruck zwischen dem Heizelement 31 und einer Schwammdruckwalze 33 mit einem Schaum aus Silikonkautschuk in ihrer unteren Schicht auf 8 kg eingestellt, und die Spalte zwischen der Druckwalze und einem Fixierfilm 32 wurde auf 6 mm eingestellt. Als Fixierfilm 32 wurde ein 60 μm dicker hitzebeständiger Polyimidfilm verwendet, der auf der Seite, die in Kontakt mit dem Aufzeichnungsmedium kommt, eine Freisetzungsschicht mit niedrigem Widerstand, die aus PTEF (mit hohem Molekulargewicht) gebildet war und darin dispergiert ein leitendes Material aufwies.
Bei den obigen Bedingungen wurde ein Drucktest mit 100 Blättern in einer Umgebung normaler Temperatur und normaler Feuchtigkeit (N/N: 25°C, 60 % RH) bei einer Druckrate von 6 Blättern (A4-Größe)/Minute in einem intermittierenden Modus (das heißt, ein Modus, bei dem die Entwicklungsanordnung so eingestellt war, dass sie für 10 Sekunden jedes Mal pausierte, wenn die Bilder auf ein Blatt gedruckt wurden und die Verschlechterung des Toners wurde durch den vorläufigen Betrieb der Entwicklungsanordnung, wenn sie wieder angetrieben war, beschleunigt) durchgeführt, während aufeinander folgend jeweils der in Beispiel 1 hergestellte Toner (1) und der in Vergleichsbeispiel 2 hergestellte Toner (10) für den Vergleich zugeführt wurden. Danach wurde in einer Umgebung niedriger Temperatur und niedriger Feuchtigkeit (L/L: 15°C, 10 % RH) ein Bilddrucktest mit 5.000 Blättern im gleichen Druckmodus durchgeführt. Dann wurde die Bewertung der in dieser Weise erhaltenen gedruckten Bilder im Hinblick auf die nachfolgend gezeigten Eigenschaften durchgeführt.
Die Anpassung der obigen Toner an das gleichzeitig verwendete Bildherstellungsgerät wurde ebenfalls bewertet.
Die Ergebnisse der obigen Bewertung sind in den Tabellen 6 und 7 zusammengefasst.
Bewertungsergebnisse des gedruckten Bildes Tabelle 6
Bewertungsergebnisse der Anpassung an das Bildherstellungsgerät Tabelle 7
Beispiel 11
Es wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 10 ein Drucktest durchgeführt, mit der Ausnahme, dass der Tonerwiederverwendungsmechanismus von 5 abgenommen wurde, und die Bilder wurden in einem kontinuierlichen Modus (das heißt, ein Modus, wobei der Verbrauch des Toners ohne Pause der Entwicklungsanordnung beschleunigt wurde), gedruckt, während der in Beispiel 2 hergestellte Toner (2) zugeführt wurde.
Die Bewertung der in dieser Weise erhaltenen gedruckten Bilder wurde im Hinblick auf die später gezeigten Eigenschaften durchgeführt, und es wurde ebenfalls die Überstimmung des Toners mit dem verwendeten Bildherstellungsgerät bewertet. Im Ergebnis wurden gute Ergebnisse bei allen Eigenschaften erhalten.
Die Bewertungseigenschaften in den Beispielen und Vergleichsbeispielen und ihre Bewertungskriterien werden nun nachfolgend beschrieben.
- Bewertung des gedruckten Bildes -
(1) Bilddichte:
Die Bilddichte von Bildern, die auf dem 100sten Blatt gedruckt waren, wurde bewertet. Die Bilddichte wurde mit einem MACBETH REFLECTION DENSITOMETER (hergestellt von Macbeth Co.), als relative Dichte im Hinblick auf ein Bild, das auf einen weißen Grundbereich mit einer Dichte von 0,00 des Originals gedruckt wurde.

A: 1,40 oder mehr.
B: Von 1,35 bis weniger als 1,40.
C: Von 1,00 bis weniger als 1,35.
D: Weniger als 1,00.

(2) Änderung der Bilddichte:
Die Bilddichte von Bildern, die auf dem 100sten Blatt und dem 5.000sten Blatt in einer Umgebung niedriger Temperatur und geringer Feuchtigkeit gedruckt wurden, wurde gemessen, und jede Änderung der Bilddichte wurde nach folgendem Ausdruck berechnet. Die Bilddichte wurde mit einem MACBETH REFLECTION DENSITOMETER (hergestellt von Macbeth Co.) gemessen, als relative Dichte, bezogen auf ein Bild, das auf einem weißen Grundbereich mit einer Dichte von 0,00 des Originals gedruckt wurde. Änderung der Bilddichte = (Dichte auf dem 100sten Blatt) – (Dichte auf dem 5.000sten Blatt)

A: Weniger als 0,05.
B: Von 0,05 bis weniger als 0,10.
C: Von 0,10 bis weniger als 0,15.
D: Mehr als 0,15.

(3) Bildnebel:
Die Nebeldichte (%) wurde aus der Differenz zwischen dem Weißgrad an einem weißen Hintergrundbereich von Bilder, die auf dem 100sten Blatt in einer Umgebung normaler Temperatur und normaler Feuchtigkeit gedruckt wurden und dem Weißgrad des Aufzeichnungsmediums berechnet, um eine Bewertung des Bildnebels durchzuführen. Die Nebeldichte wurde mit einem REFELCTOMETER (hergestellt von Tokyo Denshoku Co., Ltd.) gemessen.

A: Weniger als 1,5 %.
B: Von 1,5a bis weniger als 2,5 %.
C: Von 2,5 % bis weniger als 4,0 %.
D: Mehr als 4,0 %.

(4) Leere Bereiche, die durch schlechte Übertragung verursacht wurden
Mit Bildern, die auf dem 100sten Blatt in einer Umgebung normaler Temperatur und normaler Feuchtigkeit gedruckt wurden, wurde die Bewertung visuell mit Buchstaben mit einem wie in 10A gezeigten Mustern durchgeführt, um irgendwelche leeren Bereiche (der Zustand ist in 10B gezeigt) zu untersuchen, die durch eine schlechte Übertragung hervorgerufen wurden.

A: Geringes Auftreten.
B: Es wurden kaum leere Bereiche erkannt.
C: Es wurden einige leere Bereiche erkannt.
D: Es wurden deutlich sichtbare leere Bereiche gesehen.

- Bewertung der Anpassung an das Bildherstellungsgerät -
(1) Anpassung an die Entwicklungstrommel
Nachdem der Drucktest beendet war, wurde die Bewertung visuell durch Untersuchen irgendeiner Haftung des Toners, der auf der Entwicklungstrommeloberfläche verblieben war, durchgeführt.

A: Es ist keine Haftung aufgetreten.
B: Es ist fast keine Haftung aufgetreten.
C: Es wird eine geringe Haftung erkannt.
D: Es wird eine Haftung in großem Ausmaß gesehen.

(2) Anpassung an die lichtempfindliche Trommel:
Nachdem der Drucktest beendet war, wurde die Bewertung visuell durch Untersuchen irgendwelcher Kratzer auf der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel und irgendwelcher Anhaftungen des darauf verbliebenen Toners durchgeführt.

A: Keines davon ist aufgetreten.
B: Es wurde ein geringes Auftreten von Kratzern erkannt.
C: Es wurden Anhaftungen und Kratzer erkannt.
D: Es wurde im großen Ausmaß eine Anhaftung erkannt.

(3) Anpassung an das Zwischenübertragungselement:
Nachdem der Drucktest beendet war, wurde die Bewertung visuell durch Untersuchen irgendwelcher Kratzer auf der Oberfläche des Zwischenübertragungselements und irgendwelcher Anhaftung von darauf verbliebenen Toner durchgeführt.

A: Keines davon ist aufgetreten.
B: Es wurde Resttoner auf der Oberfläche erkannt.
C: Es wurden ein Anhaften und Kratzer erkannt.
D: Es wurde im großen Ausmaß eine Anhaftung erkannt.

(4) Anpassung an die Fixiereinheit:
Nachdem der Drucktest beendet war, wurde die Bewertung visuell durch Untersuchen irgendwelcher Kratzer auf der Fixierfilmoberfläche und irgendwelcher Anhaftungen des darauf verbliebenen Toners durchgeführt.

A: Nichts davon ist aufgetreten.
B: Es wird eine leichte Anhaftung erkannt.
C: Es werden Anhaftungen und Kratzer erkannt.
D: Es wird eine Anhaftung im großen Ausmaß erkannt.

	(bez. auf Gewicht)
Harz (1)	100 Teile
Ruß (BET spezifische Oberfläche nach BET: 104 m²/g)	10 Teile
Negatives Ladungssteuerungsmittel (ein Salicylsäure-Eisen-Komplex)	2 Teile
Polyethylen mit niedrigem Molekulargewicht mit einem maximalen endothermen Peak bei 107°C	5 Teile

Die obigen Materialien wurden unter Verwendung eines Mischers vermischt, und die erhaltene Mischung wurde mit einem Doppelschraubenextruder, der auf 130°C erhitzt war, schmelzverknetet. Das erhaltene geknetete Produkt, das abgekühlt worden ist, wurde mit einer Hammermühle zerkleinert. Danach wurde das zerkleinerte Produkt unter Verwendung einer Strahlmühle fein pulverisiert.
Als nächstes wurden 100 Gew.-teile der in dieser Weise durch Pulverisierung erhaltenen Teilchen und 20 Gew.-teile 1,1-Bis(4-hydroxyphenyl)cyclohexan-polycarbonat (Peakmolekulargewicht: 5.000; Mw: 5.600; Mn: 1.600) unter Verwendung eines Henschel-Mischers im Trockenprozess vermischt, wonach eine Ankerbehandlung bei 40°C erfolgte, um feine pulverisierte Teilchen zu erhalten, an deren Oberfläche feines Pulver aus 1,1-Bis(4-hydroxyphenyl)cyclohexan-polycarbonat anhaftete. Die in dieser Weise erhaltenen Teilchen wurden behandelt, um Oberflächenmodifikationen durchzuführen und sie kugelförmig zu machen, mit einem Gerät, das einen Rotor aufweist, der sich dreht, um eine mechanische Stoßkraft zu übertragen. Danach wurden die in dieser Weise erhaltenen Teilchen klassifiziert, um die Tonerteilchen (13) herzustellen.
Das Ergebnis einer TEM-Beobachtung der Querschnitte der Tonerteilchen (13) zeigte kontinuierliche Kontraste auf den Tonerteilchenoberflächen. Es wurde ebenfalls, unter Anwendung von PAS, die Zusammensetzung der erhaltenen Tonerteilchenoberflächen mit FT-IR/PAS analysiert, während die Abtastgeschwindigkeit eines beweglichen Spiegels geändert wurde. Im Ergebnis bekam man ein Spektrum, das vom 1,1-Bis(4-hydroxyphenyl)cyclohexan-polycarbonat stammte, und es wurde bestätigt, dass das Polycarbonatharz kontinuierlich auf den Tonerteilchenoberflächen vorhanden war.
Als nächstes wurden 100 Gew.-teile der Tonerteilchen (13) und 2 Gew.-teile eines feinen hydrophoben Siliciumoxidpulvers (spezifische Oberfläche nach BET: 200 m²/g mit einem Henschel-Mischer im Trockenprozess vermischt, um den Toner (13) herzustellen. Danach wurden 6 Gew.-teile des in dieser Weise erhaltenen Toners (13) und 94 Gew.-teile eines harzbeschichteten magnetischen Ferritträgers (durchschnittlicher Teilchendurchmesser: 50 μm) vermischt, um den Zweikomponenten-Entwickler (13) für die Magnetbürstenentwicklung herzustellen.
Die Tonerteilchen (13) hatten einen Wert für SF-1 von 145, einen Wert von SF-2 von 130, einen Wert für (SF-2)/(SF-1) von 0,90, einen gewichtsmittleren Teilchendurchmesser von 6,9 μm, ein Peakmolekulargewicht auf der Seite des hohen Molekulargewichts von 700.000 und einem Peakmolekulargewicht auf der Seite des niedrigen Molekulargewichts von 10.000.
In der Molekulargewichtsverteilung, gemessen mit GPC, des in THF-löslichen Materials des Toners (13), wurden die Komponenten mit einem Molekulargewicht von 1.000 oder weniger mit GPC getrennt und gesammelt, und sie wurden mit ¹H-NMR, ¹³C-NMR und IR analysiert. Im Ergebnis war eine Komponente mit einer Wiederholungseinheit des Polycarbonatharzes in ihrer Struktur, die in den Komponenten mit einem Molekulargewicht von 1.000 oder weniger enthalten war, in einer Menge von 1,2 Gew-%, bezogen auf das Gewicht des Toners, enthalten. Das bei der Herstellung des Toners (13) verwendete 1,1-Bis(4-hydroxyphenyl)cyclohexan-polycarbonat wird gereinigt, indem seine Umfällung unter Verwendung von Dichlormethan und Isopropanol wiederholt wurde, um Komponenten mit niedrigerem Molekulargewicht und Verunreinigungen zu vermindern.
Mit den Tonerteilchen (13) wurde deren Lagerstabilität ebenfalls in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 bewertet. Im Er gebnis bekam man gute Ergebnisse ohne irgendeine Schädigung der Fluidität der Tonerteilchen. Die Analyse und die Bewertung der Tonerteilchen (13) und des Toners (13) wurden in ähnlicher Weise durchgeführt, und man erhielt die in Tabelle 8 gezeigten Ergebnisse.
Beispiel 13
Es wurden Tonerteilchen (14), Toner (14) und Entwickler (14) in der gleichen Weise wie in Beispiel 12 hergestellt, mit der Ausnahme, dass das 1,1-Bis(4-hydroxyphenyl)cyclohexanpolycarbonat als Polycarbonatharz durch 20 Gew.-teile eines Bisphenol A/Bisphenol/Hexamethylenglykol-Copolymerpolycarbonats (Peakmolekulargewicht: 30.000; Mw: 32.000; Mn: 10.000; Tg: 60°C) ersetzt wurde. Das Bisphenol A/Bisphenol/Hexamethylenglykol-Copolymerpolycarbonat, das bei der Herstellung des Toners (14) verwendet wurde, wird gereinigt, indem seine Umfällung unter Verwendung von Dichlormethan und Isopropanol wiederholt wurde, um die Komponenten mit niedrigerem Molekulargewicht und Verunreinigungen zu vermindern. Die Analyse und Bewertung der Tonerteilchen (14) und Toner (14) wurden in ähnlicher Weise durchgeführt, um die in Tabelle 8 gezeigten Ergebnisse zu erhalten. Beispiel 14

(bez. auf Gewicht)

Harz (1) 100 Teile

Ruß (BET spezifische Oberfläche nach BET: 104 m²/g) 10 Teile

Negatives Ladungssteuerungsmittel (ein Salicylsäure-Eisen-Komplex) 2 Teile

Polyethylen mit niedrigem Molekulargewicht mit einem maximalen endothermen Peak bei 107°C 5 Teile
Die obigen Materialien wurden mit einem Mischer vermischt, und die erhaltene Mischung wurde mit einem Doppelschraubenextruder, der auf 130°C erhitzt war, schmelzverknetet. Das erhaltene geknetete Produkt, das abgekühlt worden war, wurde mit einer Hammermühle zerkleinert. Danach wurde das zerkleinerte Produkt unter Verwendung einer Strahlmühle fein pulverisiert.
Als nächstes wurden die in dieser Weise erhaltenen Teilchen behandelt, um eine Oberflächenmodifikation durchzuführen und sie kugelförmig zu machen, mit einem Gerät, das einen Rotor aufwies, der sich drehte, um eine mechanische Stoßkraft auszuüben, wonach dann eine Klassifikation folgte. Danach wurden 100 Gew.-teile der erhaltenen klassifizierten Teilchen und 5 Gew.-teile eines fein gepulvertes Bisphenol A-Polycarbonats (Peakmolekulargewicht: 5.000; Mw: 5.600; Mn: 1.600) unter Verwendung eines Henschel-Mischers im Trockenprozess vermischt, wonach eine Ankerbehandlung bei 40°C folgte, und man erhielt feine pulverisierte Teilchen, die Tonerteilchen (15), an deren Oberflächen das feine Pulver aus dem Bisphenol A-Polycarbonat haftete.
Das Ergebnis einer TEM-Beobachtung von Querschnitten der Tonerteilchen (15) zeigte diskontinuierliche Kontraste auf den Tonerteilchenoberflächen. Ebenfalls, wurde unter Anwendung von PAS, die Zusammensetzung der erhaltenen Tonerteilchenoberflächen mit FT-IR/PAS analysiert, während die Abtastgeschwindigkeit eines beweglichen Spiegels geändert wurde. Im Ergebnis erhielt man ein Spektrum, das aus dem Bisphenol A-Polycarbonat stammte, und es wurde bestätigt, dass das Polycarbonatharz diskontinuierlich auf den Tonerteilchenoberflächen vorhanden war.
Als nächstes wurden 100 Gew.-teile der Tonerteilchen (15) und 2 Gew.-teile eines hydrophoben feinen Siliciumoxidpulvers (spezifische Oberfläche nach BET: 200 m²/g) im Trockenprozess mit einem Henschel-Mischer vermischt, um den Toner (15) herzustellen. Danach wurden 6 Gew.-teile des in dieser Weise erhaltenen Toners (15) und 94 Gew.-teile eines harzbeschichteten magnetischen Ferritträgers (durchschnittlicher Teilchendurchmesser: 50 μm) vermischt, um einen Zweikomponenten-Entwickler (15) für die Magnetbürstenentwicklung herzustellen.
Das bei der Herstellung des Toners (15) verwendete Bisphenol A-Polycarbonat wird gereinigt, indem seine Umfällung unter Verwendung von Dichlormethan und Isopropanol wiederholt wurde, um die Komponenten mit niedrigerem Molekulargewicht und Verunreinigungen zu vermindern.
Die Analyse und die Bewertung der Tonerteilchen (15) und des Toners (15) wurden in ähnlicher Weise durchgeführt, und man erhielt die in 8 gezeigten Ergebnisse.
Beispiel 15
Es wurden Tonerteilchen (16), Toner (16) und Entwickler (16) in der gleichen Weise wie in Beispiel 14 hergestellt, mit der Ausnahme, dass das Bisphenol A-Polycarbonat als Polycarbonatharz durch 2,2-Bis(3-methyl-4-hydroxyphenyl)propan polycarbonat (Peakmolekulargewicht: 4.000; Mw: 4,500; Mn: 1.200) ersetzt wurde.
Das bei der Herstellung des Toners (16) verwendete 2,2-Bis(3-methyl-4-hydroxyphenyl)propan-polycarbonat wird gereinigt, indem seine Umfällung unter Verwendung von Dichlormethan und Isopropanol wiederholt wurde, um die Komponenten mit niedrigerem Molekulargewicht und Verunreinigungen zu vermindern. Die Analyse und Bewertung der Tonerteilchen (16) und des Toners (16) wurden in ähnlicher Weise durchgeführt, und man erhielt die in Tabelle gezeigten Ergebnisse.
Beispiel 16
In einen abnehmbaren 2-Liter Vierhalskolben mit einem Hochgeschwindigkeitsrührer, ein Homomischer vom TK-Typ (hergestellt von Tokushu Kika Kogyo), wurden 650 g ionenausgetauschtes Wasser, 500 g einer wässrigen 0,1 Mol/Liter Na₃PO₄-Lösung gegeben, und die Mischung wurde auf 70°C unter Rühren bei einer Anzahl von Umdrehungen, die auf 12.000 UpM eingestellt war, erhitzt. Dann wurden 70 g einer wässrigen 0,1 Mol/Liter CaCl₂-Lösung nach und nach hinzugefügt, um eine wässrige kontinuierliche Phase herzustellen, die den kaum wasserlöslichen Dispersionsstabilisator Ca₃(PO₄) in feinen Teilchen enthielt.
Währenddessen, als disperse Phase (Dispersoid), wurde das Folgende hergestellt:

(bezogen auf Gewicht)

Styrol 83 Teile

n-Butylacrylat 17 Teile

Divinylbenzol (Reinheit: 55 %) 0,3 Teile

Ruß (spezifische Oberfläche nach BET: 104 m²/g) 10 Teile

Negatives Ladungssteuermittel (ein Salicylsäure-Eisen-Komplex) 2 Teile
Eine Mischung aus den obigen Materialien wurde für 3 Stunden mit einem Attritor (hergestellt von Mitsui Miike Engineering Corporation) dispergiert. In die erhaltene Dispersion wurden 1,1-Bis(4-hydroxyphenyl)cyclohexan-polycarbonat (Peakmolekulargewicht: 8.000; Mw: 8,600; Mn: 2.800)

5 Teile

Paraffinwachs mit einem maximalen endothermen Peak bei 70°C 5 Teile

2,2'-Azobis(2,4-dimethylvaleronitril) 5 Teile

gegeben, wonach auf 70°C erhitzt wurde, um eine polymerisierbare Monomerzusammensetzung herzustellen.
Als nächstes wurde die polymerisierbare Monomerzusammensetzung in das obige wässrige Dispersionsmedium gegeben, um die polymerisierbare Monomerzusammensetzung in einer Stickstoffatmosphäre bei einer Flüssigtemperatur von 70°C unter Rühren für 15 Minuten zu granulieren, während die Anzahl der Umdrehungen des Hochgeschwindigkeitsrührers auf 12.000 UpM gehalten wurde. Danach wurde der Rührer in einen Rührer mit Propellerrührblätter geändert, und das System wurde bei 70°C für 10 Stunden unter Rühren bei 50 UpM gehalten, um eine Suspension herzustellen.
Danach wurde die Suspension abgekühlt, und es wurde verdünnte Chlorwasserstoffsäure hinzugefügt, um den Dispersionsstabili sator zu entfernen. Das Waschen mit Wasser wurde weiterhin einige Male wiederholt, wonach getrocknet wurde, und man erhielt Polymerisationsteilchen, die Tonerteilchen (17) genannt wurden.
Die Tonerteilchen (17) hatten einen Wert für SF-1 von 127, einen Wert für SF-2 von 106, einen Wert für (SF-2)(SF-1) von 0,83, einen gewichtsmittleren Teilchendurchmesser von 6,2 μm, ein Peakmolekulargewicht von 20.000.
Die Tonerteilchen (17) wurden in einer Menge von 1,0 g genau ausgewogen, die dann auf ein zylindrisches Filterpapier gegeben wurden und einer Soxhlet-Extraktion mit 200 ml Tetrahydrofuran (THF) für 20 Stunden unterworfen wurden. Das erhaltene Filterpapier wurde im Vakuum bei 40°C für 12 Stunden getrocknet, und das Gewicht des Rückstandes wurde gemessen, um das in THF unlösliche Material zu berechnen. Im Ergebnis betrug dieses 40 Gew-%, bezogen auf das Gewicht der Polymerisationsteilchen.
Als nächstes wurden 100 Gew.-teile der obigen Tonerteilchen (17) und 2 Gew.-teile eines hydrophoben feinen Silicumoxidpulvers (spezifische Oberfläche nach BET: 200 m²/g) im Trockenprozess mit einem Henschel-Mischer gemischt, um den Toner (17) herzustellen. Danach wurden 6 Gew.-teile des in dieser Weise erhaltenen Toners (17) und 94 Gew.-teile eines harzbeschichteten magnetischen Ferritträgers (durchschnittlicher Teilchendurchmesser: 50 μm) vermischt, um den Zweikomponenten-Entwickler (17) für die Magnetbürstenentwicklung herzustellen.
Für die Molekulargewichtsverteilung, gemessen mit GPC, des in THF löslichen Materials des Toners (17) wurden die Komponenten mit einem Molekulargewicht von 1.000 oder weniger mit GPC getrennt und gesammelt, und sie wurden mit ¹H-NMR, ¹³C-NMR und IR analysiert. Im Ergebnis war eine Komponente mit einer Wiederholungseinheit des Polycarbonatharzes in ihrer Struktur, die in den Komponenten mit einem Molekulargewicht von 1.000 oder weniger enthalten war, in einer Menge von 0,5 Gew-%, bezogen auf das Gewicht des Toners, enthalten. Das bei der Herstellung des Toners (17) verwendete 1,1-Bis(4-hydroxyphenyl)cyclohexanpolycarbonat wird gereinigt, indem seine Umfällung unter Verwendung von Dichlormethan und Isopropanol wiederholt wurde, um die Komponenten mit niedrigerem Molekulargewicht und Verunreinigungen zu vermindern. Die Analyse und die Bewertung der Tonerteilchen (17) und des Toners (17) wurden in ähnlicher Weise durchgeführt, und man erhielt die in Tabelle 8 gezeigten Ergebnisse.
Beispiel 17
Es wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 16 Tonerteilchen (18), Toner (18) und Entwickler (18) hergestellt, mit der Ausnahme, dass 1 Gew.-teil eines ungesättigten Polyesters (ein Polyester, der durch Kondensation von propoxyliertem Bisphenol A mit Fumarsäure erhalten wird; Peakmolekulargewicht: 10.000) weiterhin in die polymerisierbare Monomerzusammensetzung gegeben. Die Analyse und Bewertung der Tonerteilchen (18) und des Toners (18) wurden in ähnlicher Weise durchgeführt, und man erhielt die in Tabelle 8 gezeigten Ergebnisse.
Beispiel 18
Es wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 16 Tonerteilchen (19), Toner (19) und Entwickler (19) hergestellt, mit der Ausnahme, dass das 1,1-Bis(4-hydroxyphenyl)cyclohexanpolycarbonat als Polycarbonatharz durch 1-Phenyl-1,1-bis(4-hydroxyphenyl)ethan-polycarbonat (Peakmolekulargewicht: 20.000; Mw: 26.000; Mn: 6.500) ersetzt wurde. Das bei der Herstellung des Toners (19) verwendete 1-Phenyl-1,1-bis(4-hydroxyphenyl)ethan-polycarbonat wurde gereinigt, indem seine Umfällung unter Verwendung von Dichlormethan und Isopropanol wiederholt wurde, um die Komponenten mit geringerem Molekulargewicht und Verunreinigungen zu verringern. Die Analyse und die Bewertung der Tonerteilchen (19) und des Toners (19) wurden in ähnlicher Weise durchgeführt, und man erhielt die in Tabelle 8 gezeigten Ergebnisse.
Beispiel 19
Es wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 16 die Tonerteilchen (20), Toner (20) und Entwickler (20) hergestellt, mit der Ausnahme, dass das 1,1-Bis(4-hydroxyphenyl)cyclohexanpolycarbonat als Polycarbonatharz durch 2,2-Bis(3-methyl-4-hydroxyphenyl)propan-polycarbonat (Peakmolekulargewicht: 8.000; Mw: 7.800; Mn: 2.500) ersetzt wurde. Das bei der Herstellung des Toners (20) verwendete 2,2-Bis(3-methyl-4-hydroxyphenyl)propan-polycarbonat wurde gereinigt, indem seine Umfällung unter Verwendung von Dichlormethan und Isopropanol wiederholt wurde, um die Komponenten mit niedrigerem Molekulargewicht und Verunreinigungen zu vermindern. Die Analyse und die Bewertung der Tonerteilchen (20) und des Toners (20) wurden in ähnlicher Weise durchgeführt, und man erhielt die in Tabelle 8 gezeigten Ergebnisse.
Beispiel 20
Es wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 12 Tonerteilchen (21), Toner (21) und Entwickler (21) hergestellt, mit der Ausnahme, dass das Harz (1) durch das Harz (2) ersetzt wurde. Die Analyse und Bewertung der Tonerteilchen (21) und des Toners (21) wurden in ähnlicher Weise durchgeführt, und man erhielt die in Tabelle 8 gezeigten Ergebnisse.
Beispiel 21
Es wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 16 Tonerteilchen (22), Toner (22) und Entwickler (22) hergestellt, mit der Ausnahme, dass der Salicylsäure-Eisen-Komplex durch eine Verbindung, die aus einem Monoazefarbstoff und Eisen gebildet war, ersetzt wurde. Die Analyse und die Bewertung der Tonerteilchen (22) und des Toners (22) wurden in ähnlicher Weise durchgeführt, und man erhielt die in Tabelle 8 gezeigten Ergebnisse.
Vergleichsbeispiel 7
Es wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 12 Tonerteilchen (23) für den Vergleich, Toner (23) für den Vergleich und Entwickler (23) hergestellt, mit der Ausnahme, dass das Polycarbonatharz nicht verwendet wurde. Die Analyse und die Bewertung der Tonerteilchen (23) für den Vergleich und des Toners (23) für den Vergleich wurden in ähnlicher Weise durchgeführt, und man erhielt die in Tabelle 8 gezeigten Ergebnisse.
Vergleichsbeispiel 8

Es wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 16 Tonerteilchen (24) für den Vergleich, Toner (24) für den Vergleich und Entwickler (24) für den Vergleich hergestellt, mit der Ausnahme, dass das Polycarbonatharz nicht verwendet wurde. Die Analyse und die Bewertung der Tonerteilchen (24) für den Vergleich und des Toners (24) für den Vergleich wurden in ähnlicher Weise durchgeführt, und man erhielt die in Tabelle 8 gezeigten Ergebnisse. Vergleichsbeispiel 9

	(bezogen auf Gewicht)
Bisphenol A/Bisphenol/Diethylenglykol-Copolymerpolycarbonat (Peakmolekulargewicht: 12.000; Mw: 13.000; Mn: 4.100; Tg: 50°C)	100 Teile
Ruß (spezifische Oberfläche nach BET: 85 m²/g)	10 Teile
Negatives Ladungssteuermittel (ein Salicylsäure-Eisen-Komplex)	2 Teile
Polyethylen mit niedrigem Molekulargewicht mit einem maximalen endothermen Peak bei 107°C	5 Teile

Die obigen Materialien wurden gleichmäßig vermischt, und danach wurde die erhaltene Mischung schmelzverknetet, wonach dann fein pulverisiert wurde. Dann wurde die nachfolgende Prozedur von Beispiel 1 wiederholt, um die Tonerteilchen (25) für den Vergleich, den Toner (25) für den Vergleich und den Entwickler (25) für den Vergleich herzustellen. Das bei der Herstellung des Toners (25) für den Vergleich verwendete Bisphenol A/Bisphenol/Diethylenglykol-Copolymer-Polycarbonat wird keiner Reinigung durch Umfällung unterworfen. Die Analyse und die Bewertung der Tonerteilchen (25) für den Vergleich und des Toners (25) für den Vergleich wurden in ähnlicher Weise durchgeführt, und man erhielt die in Tabelle 8 gezeigten Ergebnisse.
Unter Verwendung der Entwickler (13) bis (22) und der Entwickler (23) bis (25) für den Vergleich, die die Toner (13) bis (22) und die Toner (23) bis (25) für den Vergleich aufwiesen und in den Beispielen 12 bis 22 und in den Vergleichsbeispielen 7 bis 9 hergestellt wurden, wurde eine Bewertung auf die gleiche Weise unter Verwendung des in den Beispielen 1 bis 8 und Vergleichsbeispielen 1 bis 4 verwendeten Geräts durchgeführt, mit der Ausnahme, dass nur die Drucktests, wie unten gezeigt wird, geändert wurden.
Zur Durchführung der Drucktests, wurde, nachdem jeder Entwickler für 1 Woche in einer Umgebung normaler Temperatur und normaler Feuchtigkeit (N/N: 25°C, 60 % RH) stehen gelassen wurde, ein Drucktest mit 1.000 Blättern bei einer Druckrate von 8 Blättern ( A4-Größe)/Minute in einem monochromatischen kontinuierlichen Modus durchgeführt (das heißt, ein Modus, wobei der Verbrauch des Toners ohne Pause der Entwicklungsanordnung beschleunigt wurde), während nacheinander jeweils die Entwickler (13) bis (22) und die Entwickler (23) bis (25) für den Vergleich zugeführt wurden. Danach, nachdem jeder Entwickler für 1 Woche in einer Umgebung hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit (H/H: 30°C, 80 % RH) stehengelassen worden ist, wurde ein Bilddrucktest mit 1.000 Blättern in der gleichen Weise wie oben durchgeführt. Dann wurde die Bewertung auf den in dieser Weise erhaltenen gedruckten Bildern im Hinblick auf die später gezeigten Eigenschaften durchgeführt.
Die Ergebnisse der Bewertung sind in den Tabellen 9 und 10 gezeigt. Bewertungsergebnisse des gedruckten Bildes Tabelle 9
Bewertungsergebnisse der Anpassung an das Bildherstellungsgerät Tabelle 10
Beispiele 22 und Vergleichsbeispiel 10
Es wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 eine Bewertung durchgeführt, mit der Ausnahme, dass die in 3 gezeigte Entwicklungsanordnung des Bildherstellungsgeräts durch diejenige, die in 4 gezeigt ist, ersetzt wurde, die Bewegungsgeschwindigkeit der Oberfläche des Tonerträgerelements auf das 3,0-fache der Bewegungsgeschwindigkeit der Oberfläche des ein elektrostatisches, latentes Bild tragenden Elements eingestellt wurde, und der Drucktest in einem monochromatischen intermittierenden Modus, (das heißt ein Modus, wobei die Entwicklungsanordnung für 10 Sekunden jedes Mal pausiert, wenn die Bilder auf ein Blatt gedruckt werden und die Verschlechterung des Toners durch den vorläufigen Betrieb der Entwicklungsanordnung, wenn sie wieder beschrieben wird, beschleunigt wurde) durchgeführt, während nacheinander jeweils der in Beispiel 11 hergestellte Toner (13) und der in Vergleichsbeispiel 7 hergestellte Toner (23) zugeführt wurden.
Das hier verwendete Tonerträgerelement hatte eine Oberflächenrauhigkeit Ra von 1,5, und die verwendete Tonerregulationsrakel war eine solche, die eine Basisplatte aus Phosphorbronze aufwies, an die ein Urethankautschuk gebunden war, wobei die Seite, die mit dem Tonerträgerelement in Kontakt kam, mit Nylon beschichtet war. Die Bewertungsergebnisse sind in den Tabellen 11 und 12 zusammengefasst. Bewertungsergebnisse des gedruckten Bildes Tabelle 11
Bewertungsergebnisse der Anpassung an das Bildherstellungsgerät Tabelle 12
Beispiel 23 und Vergleichsbeispiel 11
Im vorliegenden Beispiel wurde ein Wiederverwendungsmechanismus an einen kommerziell erhältlichen Laserstrahldrucker LBP-EX (hergestellt von CANON INC.) angebracht, um den Drucker zu modifizieren, der dann wieder eingestellt und angewendet wurde. Insbesondere, wie in 5 gezeigt ist, wurde ein System angebracht, in dem der übertragene Resttoner, der auf der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 40 vorhanden war, mit der elastischen Rakel 42 des Reinigungselements 41, das mit der lichtempfindlichen Trommel in Berührung kommt, abgekratzt wurde, der dann in das Reinigungselements mit einer Reinigungswalze verbracht wurde, weiterhin durch die Reini gungsschraube 43 gelassen wurde, durch die Zuführungsleistung 44, die mit einer Transportschraube ausgerüstet war, gelassen wurde und, durch den Trichter 45, in die Entwicklungsanordnung 46 zurückgeführt wurde, wo der gesammelte Toner wieder verwendet wurde. Als Primärladewalze 47 wurde eine Kautschukwalze (Durchmesser: 12 mm; Kontaktdruck: 50 g/cm), worin leitender Kohlenstoff dispergiert war, verwendet, welche mit einem Nylonharz bedeckt war. Auf der lichtempfindlichen Trommel (ein elektrostatisches, latentes Bild tragendes Element) wurden ein Dunkelbereichpotential V_D von –700 V und ein Hellbereichpotential V_L von -200 V durch Laserbelichtung (600 dpi) gebildet. Als Tonerträgerelement wurde eine Entwicklungstrommel 48, deren Oberfläche mit einem Harz mit darin dispergiertem Ruß beschichtet war und welche eine Oberflächenrauhigkeit Ra von 1,1 aufwies, verwendet, wobei ihre Oberflächenbewegungsgeschwindigkeit auf das 1,1-fache der Bewegungsgeschwindigkeit der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel eingestellt wurde, und dann wurde die Lücke (S-D-Entfernung) zwischen der lichtempfindlichen Trommel und der Entwicklungstrommel auf 270 μm eingestellt. Als Tonerregulationselement wurde eine Rakel aus Polyurethankautschuk in Kontakt mit der Entwicklungstrommel verwendet. Als Entwicklungsvorspannung, wurde eine Vorspannung verwendet, die durch Überlagerung einer AC-Vorspannungskomponente auf einer DC-Vorspannungskomponente gebildet wurde.
In der Hitzefixieranordnung H wurde eine Fixieranordnung, die in den 6 und 7 gezeigt ist, verwendet. Die Oberflächentemperatur eines Temperaturdetektors 31d eines Heizelements 31 wurde auf 170°C eingestellt, und der Gesamtdruck zwischen dem Heizelement 31 und einer schwammartigen Druckwalze 33 mit einer Schicht aus Silikonkautschuk in ihrer unteren Schicht wurde auf 8 kg eingestellt, und die Spalte zwischen der Druckwal ze und einem Fixerfilm 32 wurde auf 6 mm eingestellt. Als Fixierfilm 32 wurde ein 60 μm dicker wärmebeständiger Polyimidfilm verwendet, der auf der Seite, die in Kontakt mit dem Aufzeichnungsmedium kommt, eine aus PTEF (mit hohem Molekulargewicht) gebildete Freisetzungsschicht mit geringem Widerstand mit darin dispergiertem leitfähigen Material aufweist.
Unter den obigen Bedingungen, nachdem jeder Entwickler für eine Woche in einer Umgebung normaler Temperatur und normaler Feuchtigkeit (N/N: 25°C, 60 % RH) stehengelassen worden ist, wurde ein Drucktest auf 1.000 Blättern bei einer Druckrate von 4 Blättern (A4-Größe)/Minute in einem intermittierenden Modus durchgeführt (das heißt ein Modus, bei dem die Entwicklungsanordnung für 10 Sekunden jedes Mal pausierte, wenn die Bilder auf einem Blatt gedruckt wurden und die Verschlechterung des Toners durch den vorläufigen Betrieb der Entwicklungsanordnung, wenn sie betrieben wurde, beschleunigt wurde), während nacheinander jeweils der in Beispiel 16 hergestellte Toner (18) und der im Vergleichsbeispiel 8 hergestellte Toner (24) für den Vergleich zugeführt wurden. Danach, nachdem jeder Entwickler für 1 Woche in einer Umgebung hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit (H/H: 30°C, 80 % RH) stehen gelassen wurde, wurde ein Bilddrucktest mit 1.000 Blättern in der gleichen Weise wie oben durchgeführt. Dann wurde die Bewertung der in dieser Weise gedruckten Bilder im Hinblick auf die später gezeigten Eigenschaften durchgeführt.
Die Anpassung der obigen Toner an das gleichzeitig verwendete Bildherstellungsgerät wurde ebenfalls bewertet.
Die Ergebnisse der obigen Bewertung sind in den Tabellen 13 und 14 zusammengefasst. Bewertungsergebnisse des gedruckten Bildes Tabelle 13
Bewertungsergebnisse der Anpassung an das Bildherstellungsgerät Tabelle 14
Beispiel 24
Es wurde ein Drucktest in der gleichen Weise wie in Beispiel 23 durchgeführt, mit der Ausnahme, dass der Tonerwiderverwendungsmechanismus von 5 entfernt wurde und die Bilder in einem kontinuierlichen Modus gedruckt wurden (das heißt, ein Modus, bei dem der Verbrauch des Toners ohne eine Pause der Entwicklungsanordnung beschleunigt wurde), während der in Beispiel 16 hergestellte Toner (17) zugeführt wurde.
Die Bewertung der auf diese Weise erhaltenen gedruckten Bilder wurde im Hinblick auf die später gezeigten Eigenschaften durchgeführt, und es wurde ebenfalls die Anpassung des Toners an das Bildherstellungsgerät bewertet. Im Ergebnis erhielt man bei allen Eigenschaften gute Ergebnisse.
Die in den Beispielen und Vergleichsbeispielen gezeigten Bewertungsmaßstäbe und ihre Bewertungskriterien werden nun nachfolgend beschrieben.
- Bewertung des gedruckten Bildes -
(1) Bilddichte:
Es wurden Bilder auf 1.000 Blättern übliches einfaches Papier (75 g/m²) für Kopierer in einer Umgebung normaler Temperatur und normaler Feuchtigkeit gedruckt, und die Bilddichte der auf dem 1000sten Blatt gedruckten Bilder wurde bewertet. Die Bilddichte mit einem MACBETH REFLECTION DENSITOMETER (hergestellt von Macbeth Co.), als relative Dichte, bezogen auf ein Bild, das auf einen weißen Grundbereich gedruckt war, mit der Dichte von 0,00 des Originals, gemessen.

(2) Änderung der Bilddichte
Es wurden Bilder auf 1.000 Blätter eines üblichen normalen Papiers (75 g/cm²) für Kopierer in einer Umgebung normaler Temperatur und normaler Feuchtigkeit und dann in einer Umgebung hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit gedruckt. Die Bilddichte von Bildern, die auf dem 1000sten Blatt in jeder Umge bung gedruckt wurden, wurde gemessen, und jede Änderung der Bilddichte wurde nach folgendem Ausdruck berechnet. Die Bilddichte wurde mit einem MACBETH REFELCTION DENDISTOMETER (hergestellt von Macbeth Co.), als relative Dichte, bezogen auf ein Bild, das auf einem weißen Grundbereich gedruckt war, mit einer Dichte von 0,00 des Originals, gemessen. Änderung der Bilddichte = Dichte bei Normaltemperatur und normaler Feuchtigkeit – Dichte auf dem 5.000sten Blatt

A: Weniger als 0,05.
B: Von 0,05 bis weniger als 0,10.
C: Von 0,10 bis weniger als 0,15.
D: Nicht weniger als 0,15.

(3) Bildnebel:
Es wurden Bilder auf 1.000 Blättern eines üblichen normalen Papiers (75 g/m²) für Kopierer in einer Umgebung normaler Temperatur und normaler Feuchtigkeit gedruckt. Die Nebeldichte (%) wurde aus der Differenz zwischen dem Weißgrad bei einem weißen Hintergrundbereich von Bildern, die auf dem 1.000sten Blatt gedruckt waren und dem Weißgrad des Aufzeichnungsmediums berechnet, um den Bildnebel zu bewerten, was mit einem REFLECTOMETER (hergestellt von Tokyo Denshoku Co., Ltd.) gemessen wurde.

A: Weniger als 1,5 %.
B: Von 1,5 % bis weniger als 2,5 %.
C: Von 2,5 % bis weniger als 4,0 %.
D: Nicht weniger als 4,0 %.

(4) Bereiche, die durch schlechte Übertragung verursacht werden:
Mit Bildern, die in einer Umgebung normaler Temperatur und normaler Feuchtigkeit gedruckt wurden, wurde die Bewertung visuell mit Buchstaben mit einem in 10A gezeigten Mustern durchgeführt, um irgendwelche freien Bereiche (der Zustand, der in 10B gezeigt ist), die durch schlechte Übertragung verursacht werden, zu untersuchen.

A: Geringes Auftreten.
B: Es werden kaum leere Bereiche erkannt.
C: Es werden wenig leere Bereiche erkannt.
D: Es werden beträchtliche freie Bereiche erkannt.

- Bewertung der Anpassung an das Bildherstellungsgerät – (1) Anpassung an die Entwicklungstrommel
Nachdem der Drucktest beendet war, wurde die Bewertung visuell durch Untersuchen irgendeiner Haftung des Toners, der auf der Entwicklungstrommeloberfläche verblieben war, durchgeführt.

(2) Anpassung an die lichtempfindlichen Trommel:
Nachdem der Drucktest beendet war, wurde die Bewertung visuell durch Untersuchen irgendwelcher Kratzer auf der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel und irgendwelcher Anhaftungen des darauf verbliebenen Toners durchgeführt.

	(bezogen auf Gewicht)
Harz (1)	100 Teile
1,1-Bis(4-hydroxyphenyl)cyclohexan-polycarbonat (Peakmolekulargewicht: 5.000; Mw: 6,000; Mn: 2.500)	10 Teile
Ruß (Farbmittel)	5 Teile
Negatives Ladungssteuermittel (Verbindung eines Monoazofarbstoffs mit Eisen)	2 Teile
Polyethylen mit niedrigem Molekulargewicht (DSC-Peak: 107°C)	5 Teile

Die obigen Materialien wurden vorvermischt, und die erhaltene Mischung wurde bei 130°C mit einem Doppelschraubenextruder schmelzverknetet. Das erhaltene schmelzverknetete Produkt wurde unter Verwendung einer Hammermühle zerkleinert, und man erhielt ein 1 mm mesh-passiertes zerkleinertes Tonerprodukt. Dieses zerkleinerte Tonerprodukt wurde weiterhin mit einer Schlagmühle unter Verwendung eines Strahlstroms pulverisiert, wonach Luft klassifiziert wurde, um einen schwarzen Toner, die Tonerteilchen (27), mit einem gewichtsdurchschnittlichen Teilchendurchmesser von 9,3 μm herzustellen. Zu 100 Gew.-teilen der in dieser Weise erhaltenen hydrophoben Siliciumoxidteilchen, wurden 1,0 Gew.-teile eines hydrophoben Siliciumoxid, deren ursprüngliches Siliciumoxidteilchen, die eine spezifische Oberfläche von 200 m²/g, gemessen nach der BET-Methode aufwiesen und mit einem Silankupplungsmittel und einem Silikonöl auf der Oberfläche behandelt worden waren, um eine spezifische Oberfläche von 120 m²/g zu bekommen, extern hinzugefügt, um den pulverisierten Toner (27) zu erhalten.
Die physikalischen Eigenschaften der Tonerteilchen und des in dieser Weise erhaltenen Toners sind in der Tabelle 15 gezeigt.
Bei dem Toner (27), in seiner Molekulargewichtsverteilung, gemessen mit GPC, des in THF-löslichen Materials wurde die Komponente mit einem Molekulargewicht von 1.000 oder weniger abgetrennt und gesammelt, und dieses wurde mit ¹H-NMR, ¹³C-NMR und IR analysiert. Im Ergebnis, wie in Tabelle 15 gezeigt ist, war die Komponente mit einer Wiederholungseinheit des Polycarbonatharzes in ihrer Struktur die in dem Komponenten mit einem Molekulargewicht von 1.000 oder weniger enthalten war, in einer Menge von 1,0 Gew-%, bezogen auf das Gewicht des Toners, enthalten.
Es wurde das 1,1-Bis(4-hydroxyphenyl)cyclohexan-polycarbonat, das bei der Herstellung des Toners (27) verwendet wurde, gereinigt, indem die Umfällung mit Dichlormethan und Isopropanol wiederholt wurde, um die Komponente mit geringem Molekulargewicht und Verunreinigungen zu vermindern.
Die TEM-Beobachtung, die ebenfalls an den Querschnitten der Tonerteilchen dieses Toners vorgenommen wurde, zeigte, dass inselartig dispergiertes Polycarbonatharz und Polyethylen mit niedrigem Molekulargewicht (Wachskomponente), die nicht ineinander gelöst waren, in den gesamten Tonerteilchen dispergiert waren.
Beispiel 26
Die in Beispiel 25 erhaltenen Tonerteilchen (27) wurden in eine wässrige Lösung, die ein oberflächenaktives Mittel ent hielt, gegeben, und dann bei 85°C für 2 Stunden unter Rühren bei hoher Geschwindigkeit oberflächenbehandelt, wonach dann filtriert wurde, mit Wasser gewaschen und getrocknet wurde, und man erhielt ein schwarzes Pulver, die Tonerteilchen (28), mit einem gewichtsmittleren Teilchendurchmesser von 9,6 μm. Zu 100 Gew.-teilen der auf diese Weise erhaltenen Tonerteilchen (28) wurden 1,0 Gew.-teile des gleichen hydrophoben Siliciumoxids, das auch in Beispiel 24 verwendet wurde, extern hinzugegeben, um den pulverisierten Toner (28) herzustellen.
Die physikalischen Eigenschaften der in dieser Weise erhaltenen Tonerteilchen und Toner sind in Tabelle 15 gezeigt.
Vergleichsbeispiel 12
Es wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 26 Tonerteilchen (29) und kugelförmiger Toner (29) erhalten, wobei allerdings kein Polyethylen mit niedrigem Molekulargewicht verwendet wurde.
Die physikalischen Eigenschaften der Tonerteilchen und des in dieser Weise erhaltenen Toners sind in Tabelle 15 gezeigt.
Vergleichsbeispiel 13
Es wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 26 Tonerteilchen (30) und kugelförmiger Toner (30) erhalten, mit der Ausnahme, dass das Polycarbonatharz 1,1-Bis(4-hydroxyphenyl)cyclohexan-polycarbonat nicht verwendet wurde.
Die physikalischen Eigenschaften der in dieser Weise erhaltenen Tonerteilchen und des Toners sind in Tabelle 15 gezeigt.
Beispiel 27
Es wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 26 Tonerteilchen (31) und kugelförmiger Toner (31) hergestellt, mit der Ausnahme, dass das Polycarbonatharz 1,1-Bis(4-hydroxyphenyl)cyclohexan-polycarbonat in einer Menge von 45 Gew.-teilen eingesetzt wurde.
Die Eigenschaften der in dieser Weise erhaltenen Tonerteilchen und des Toners sind in Tabelle 15 gezeigt.
Beispiel 28
Es wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 26 Tonerteilchen (32) und kugelförmiger Toner (32) hergestellt, mit der Ausnahme, dass das 1,1-Bis(4-hydroxyphenyl)cyclohexanpolycarbonat mit einem solchen mit einem Peakmolekulargewicht von 3.500, Mw von 4.000 und Mn von 1.800 ersetzt wurde. Das bei der Herstellung des Toners 32 verwendete 1,1-Bis(4-hydroxyphenyl)cyclohexan-polycarbonat wurde gereinigt, indem die Umfällung mit Dichlormethan und Isopropanol wiederholt wurde, um die Komponente mit niedrigem Molekulargewicht und Verunreinigungen zu vermindern.
Die physikalischen Eigenschaften der in dieser Weise erhaltenen Tonerteilchen und des Toners sind in Tabelle 15 gezeigt.
Beispiel 29
Es wurde in der gleichen Weise wie in Vergleichsbeispieleispiel 25a ein klassifiziertes schwarzes Pulver hergestellt, mit der Ausnahme, dass das Harz durch ein Styrol/Butadien-Copolymer (Mw: 163.000, Mn: 18.300, Mw/Mn: 8,9) ersetzt wurde.
Das in dieser Weise erhaltene klassifizierte schwarze Pulver wurde in eine wässrige Lösung, die ein oberflächenaktives Mittel enthielt, gegeben, und dann bei 90°C für 2 Stunden unter Rühren bei hoher Geschwindigkeit oberflächenbehandelt, wonach filtriert wurde, mit Wasser gewaschen wurde und getrocknet wurde, und man erhielt die Tonerteilchen (33) mit einem gewichtsmittleren Teilchendurchmesser von 10,5 μm. Zu 100 Gew.-teilen der in dieser Weise erhaltenen Tonerteilchen (33) wurde 1,0 Gew-Teil des gleichen hydrophoben Siliciumoxids, das auch in Beispiel 25 verwendet wurde, extern hinzugefügt, und man erhielt den kugelförmigen Toner (33).

Die physikalischen Eigenschaften der in dieser Weise erhaltenen Tonerteilchen und des Toners sind in Tabelle 15 gezeigt. Beispiel 30

	(bezogen auf Gewicht)
Harz (1)	100 Teile
Ruß (Farbmittel)	5 Teile
Negatives Ladungssteuermittel (Verbindung eines Monoazofarbstoffs mit Eisen)	Teile 2
Polyethylen mit niedrigem Molekulargewicht (DSC-Peak: 107°C)	5 Teile

Unter Verwendung der obigen Materialien wurde ein schwarzes Pulver in der gleichen Weise wie in Beispiel 26 hergestellt.
Dann wurden 100 Gew.-teile des in dieser Weise erhaltenen schwarzen Pulvers und 10 Gew.-teile feines pulverförmiges 1,1-Bis(4-hydroxyphenyl)cyclohexan-polycarbonat im Trockenprozess mit einem Henschel-Mischer vermischt, wonach eine Oberflächenmodifikation unter Anwendung eines Hybridgeräts, hergestellt von Nara Kikai K.K., erfolgte, und man erhielt die Tonerteilchen (34), die als kugelförmiger Toner (34) verwendet wurden. Das bei der Herstellung des Toners (34) verwendete 1,1-Bis(4-hydroxyphenyl)cyclohexan-polycarbonat wurde gereinigt, indem die Umfällung mit Dichlormethan und Isopropanol wiederholt wurde, um die Komponente mit niedrigem Molekulargewicht und Verunreinigungen zu vermindern.
Die TEM-Beobachtung, die an den Querschnitten der Tonerteilchen dieses Toners durchgeführt wurde, zeigte, dass Schichten, die wohl aus dem Polycarbonatharz gebildet waren, auf den Teilchenoberflächen gesehen wurden, und es war ein inselartiges dispergiertes Material, das wohl das Polyethylen mit niedrigem Molekulargewicht (Wachskomponente) war, wobei keine Lösung ineinander erfolgte, innerhalb der Tonerteilchen dispergiert.
Die physikalischen Eigenschaften der in dieser Weise erhaltenen Tonerteilchen und des Toners sind in Tabelle 15 gezeigt.
Beispiel 31
In 710 g ionenausgetauschtem Wasser, das sich in einem 2-Liter Vierhalskolben befand, wurden 560 g einer wässrigen 0,1 Mol Na₃PO₄-Lösung gegeben, und die Mischung wurde auf 60°C erhitzt, wonach dann bei 12.000 UpM unter Verwendung eines Hochgeschwindigkeitsrührers, ein Homomixer vom TK-Typ (hergestellt von Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.) gerührt wurde. Dann wurden 85 g einer wässrigen 0,1 M CaCl₂-Lösung nach und nach dazu gegeben und man erhielt ein wässriges Dispersionsmedium, das ei nen kaum wasserlöslichen Dispersionsstabilisator in feinen Teilchen enthielt.

In der Zwischenzeit wurde als disperse Phase (Dispersoid) das folgende hergestellt.

	(bezogen auf Gewicht)
Styrol	80 Teile
n-Butylacrylat	20 Teile
Ruß (Farbmittel)	Teile 5
1,1-Bis(4-hydroxyphenyl)cyclohexan-polycarbonat (Peakmolekulargewicht: 5.000; Mw: 6.000; Mn: 2.600)	5 Teile
Ruß	5 Teile
Negatives Ladungssteuermittel (eine Verbindung eines Monoazofarbstoffs mit Eisen)	2 Teile
Esterwachs (DSC-Peak: 70°C)	5 Teile

Aus der obigen Formulierung, nur unter Verwendung des Farbstoffs, der Monoazofarbstoff-Fe-Verbindung und des Styrols, wurde ein Masterbatch aus Ruß mit einem Attritor (hergestellt von Mitsui Mining and Smelting Co., Ltd.) hergestellt. Als nächstes wurden dieser Masterbatch und die übrigen Materialien der obigen Formulierung auf 60°C erhitzt, um sie zu lösen und zu dispergieren und eine Monomermischung zu bilden. In die Monomermischung wurden 10 g eines Polymerisationsinitiators 2,2'-Azobis(2,4-dimethylvaleronitril) gegeben und gelöst, während die Mischung bei 60°C gehalten wurde. Auf diese Weise wurde eine Monomerzusammensetzung hergestellt.
Die obige Monomerzusammensetzung wurde in das obige wässrige Medium, das in dem 2-Liter Kolben im Homomixer hergestellt war, gegeben, wonach bei 10.000 UpM für 20 Minuten bei 60°C mit einem Homomixer vom TK-Typ in einer Stickstoffatmosphäre gerührt wurde, um die Granulierung der Monomerzusammensetzung durchzuführen. Danach wurde die Reaktion bei 60°C für 6 Stunden durchgeführt, während die Zusammensetzung mit Schaufelrührblättern gerührt wurde, und danach wurde die Polymerisation bei 80°C für 10 Stunden durchgeführt.
Nachdem die Polymerisationsreaktion vervollständigt war, wurde das Reaktionsprodukt gekühlt, und es wurde Chlorwasserstoffsäure hinzugefügt, um das Ca₃(PO₄)₂ wegzulösen, wonach dann filtriert wurde, mit Wasser gewaschen wurde und getrocknet wurde, um eine Suspension von schwarzen Teilchen, die Tonerteilchen (35) herzustellen, die einen gewichtsmittleren Teilchendurchmesser von etwa 7,1 μm aufwiesen.
Zu 100 Gew.-teilen der in dieser Weise erhaltenen Tonerteilchen (35) wurden 1,5 Gew.-teile des gleichen hydrophoben Siliciumoxids, das auch in dem Tonersynthesebeispiel 1 verwendet wurde, extern hinzugefügt, um den Polymerisationstoner (35) herzustellen. Das 1,1-Bis(4-hydroxyphenyl)cyclohexanpolycarbonat, das bei der Herstellung des Toners (35) verwendet wurde, wurde gereinigt, indem die Umfällung mit Dichlormethan und Isopropanol wiederholt wurde, um die Komponente mit niedrigem Molekulargewicht und Verunreinigungen zu vermindern.
Die TEM-Beobachtung, die an Querschnitten der Tonerteilchen dieses Toners durchgeführt wurde, zeigte, dass aus dem Polycarbonatharz gebildete Schichten auf den Teilchenoberflächen erkannt wurden, und kugelförmiges dispergiertes Material aus dem Polyethylen mit niedrigem Molekulargewicht (Wachskomponente) war innerhalb der Tonerteilchen dispergiert.
Die physikalischen Eigenschaften der auf diese Weise erhaltenen Tonerteilchen (35) und es Polymerisationstoners sind in Tabelle 15 gezeigt.
Beispiel 32
Es wurden in der gleichen Weise wie in Vergleichsbeispiel 30 Tonerteilchen (36) und Polymerisationstoner (36) hergestellt, mit der Ausnahme, dass das Esterwachs in einer Menge von 50 Gew.-teilen verwendet wurde.
Die physikalischen Eigenschaften der auf diese Weise erhaltenen Tonerteilchen (36) und des Polymerisationstoners (36) sind in Tabelle 15 gezeigt.
Vergleichsbeispiel 14
Es wurden in der gleichen Weise wie in Vergleichsbeispiel 30 Tonerteilchen (37) und Polymerisationstoner (37) erhalten, mit der Ausnahme, dass das Polycarbonatharz 1,1-Bis(4-hydroxyphenyl)cyclohexan-polycarbonat nicht verwendet wurde.
Die physikalischen Eigenschaften der auf diese Weise erhaltenen Tonerteilchen (37) und des Polymerisationstoners (37) sind in Tabelle 15 gezeigt.
Beispiel 33
In 710 g ionenausgetauschtem Wasser in einem 2-Liter-Vierhalskolben wurden 560 g einer wässrigen 0,1 Mol Na₃PO₄- Lösung gegeben, und die Mischung wurde auf 60°C erhitzt, wonach dann bei 12.000 UpM unter Verwendung eines Hochgeschwindigkeitsrührers, Homomixer vom TK-Typ (hergestellt von Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.) gerührt wurde. Dann wurden 85 g einer wässrigen 1,0 Mol CaCl₂-Lösung nach und nach hinzugefügt, um ein wässriges Dispersionsmedium herzustellen, das einen kaum wasserlöslichen Dispersionsstabilisator in feinen Teilchen enthielt.

In der Zwischenzeit wurde, als disperse Phase (Dispersoid) das folgende hergestellt:

	(bezogen auf Gewicht)
Styrol	80 Teile
n-Butylacrylat	20 Teile
Bisphenol A/Bisphenol/Hexamethylenglykol-Copolymer-polycarbonat (Peakmolekulargewicht: 30.000; Mw: 42.000; Mn: 16.000)	5 Teile
C.I. Pigmentblau 15:3 (Farbmittel)	5
Teile	Ladungssteuermittel (Al-Verbindung der
2,5-Di-tert.-butylsalicylsäure)	2 Teile
Esterwachs (DSC-Peak: 70°C)	5 Teile

Von der obigen Formulierung wurden nur das Farbmittel, die Al-Verbindung der 2,5-Di-tert.-butylsalicylsäure und das Styrol mit einem EBARA MILDER (hergestellt von Ebara Seisakusho) vorgemischt. Als nächstes wurden alle obigen Materialien auf 60°C erhitzt, um sie zu lösen und zu dispergieren und eine Monomermischung zu bilden. In die Monomermischung wurden weiterhin 10 g eines Polymerisationsinitiators 2,2'-Azobis(2,4-dimethylvaleronitril) gegeben und gelöst, während die Mischung auf 60°C gehalten wurde. Auf diese Weise wurde eine Monomerzusammensetzung hergestellt.
Die obige Monomerzusammensetzung wurde in das obige wässrige Medium, das in dem 2-Liter-Kolben im Homomixer hergestellt war, gegeben, wonach bei 10.000 UpM für 20 Minuten bei 60°C mit einem Homomixer vom TK-Typ in einer Stickstoffatmosphäre gerührt wurde, um die Granulierung der Monomerzusammensetzung durchzuführen. Danach wurde die Reaktion bei 60°C für 6 Stunden durchgeführt, während die Zusammensetzung mit Schaufelrührblättern gerührt wurde, und danach wurde die Polymerisation bei 80°C für 10 Stunden durchgeführt.
Nachdem die Polymerisationsreaktion vollständig war, wurde das Reaktionsprodukt gekühlt, und es wurde Chlorwasserstoffsäure hinzugefügt, um das Ca₃(PO₄)₂ zu lösen, wonach dann filtriert wurde, mit Wasser gewaschen wurde und getrocknet wurde, um gefärbte Suspensionsteilchen, die Tonerteilchen (38), mit einem gewichtsmittleren Teilchendurchmesser von etwa 6,9 μm herzustellen.
Zu 100 Gew.-teilen der in dieser Weise erhaltenen Tonerteilchen (38), wurden 1,5 Gew.-teile des gleichen hydrophoben Siliciumoxids wie das, das in Beispiel 25 verwendet wurde, extern hinzugefügt, um den Polymerisationstoner (38) herzustellen. Das bei der Herstellung des Toners (38) verwendete Bisphenol A/Bisphenol/Hexamethylenglykol-Copolymerpolycarbonat wurde gereinigt, indem die Umfällung mit Dichlormethan und Isopropanol wiederholt wurde, um die Komponente mit niedrigem Molekulargewicht und Verunreinigungen zu vermindern.
Die physikalischen Eigenschaften der in dieser Weise erhaltenen Tonerteilchen (38) und des Polymerisationstoners (38) sind in Tabelle 15 gezeigt.
Beispiel 34
In 710 g ionenausgetauschtes Wasser in einem 2-Liter-Vierhalskolben wurden 520 g einer wässrigen 0,1 Mol Na₃PO₄-Lösung gegeben, und die Mischung wurde auf 60°C erhitzt, wonach bei 12.000 UpM unter Verwendung eines Hochgeschwindigkeitsrührers, ein Homomixer vom TK-Typ (hergestellt von Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.) gerührt wurde. Dann wurden 85 g einer wässrigen 1,0 Mol CaCl₂-Lösung nach und nach dazu gegeben, um ein wässriges Dispersionsmedium herzustellen, das einen kaum wasserlöslichen Dispersionsstabilisator in feinen Teilchen enthielt.

In der Zwischenzeit wurde, als disperse Phase (Dispersoid) das folgende hergestellt.

	(bezogen auf Gewicht)
Styrol	80 Teile
n-Butylacrylat	20 Teile
1-Phenyl-1,1-bis(4-hydroxyphenyl)ethan-Polycarbonate (Peakmolekulargewicht: 20.000; Mw: 32.000; Mn: 10.000)	5 Teile
C.I. Pigmentrot 202 (Farbmittel)	5 Teile
Ladungssteuermittel (Al-Verbindung der 2,5-Di-tert.-butylsalcylsäure)	2 Teile
Esterwachs (DSC-Peak: 70°C)	5 Teile

Von der obigen Formulierung wurden nur das Farbmittel, die Al-Verbindung der 2,5-Di-tert.-butylsalcylsäure und Styrol mit einem EBARA MILDER (hergestellt von Ebara Seisakusho) vorgemischt. Als nächstes wurden alle obigen Materialien auf 60°C erhitzt, um sie zu lösen und zu dispergieren und eine Monomermischung herzustellen. In die Monomermischung wurden weiterhin 10 g eines Polymerisationsinitiators (2,2'-Azobis(2,4-dimethylvaleronitril) gegeben und gelöst, während die Mischung auf 60°C gehalten wurde. Auf diese Weise wurde eine Monomerzusammensetzung hergestellt.
Die obige Monomerzusammensetzung wurde in das obige wässrige Medium, das in dem 2-Liter-Kolben im Homomixer hergestellt war, gegeben, wonach dann bei 10.000 UpM für 20 Minuten bei 60°C mit einem Homomixer vom TK-Typ in einer Stickstoffatmosphäre gerührt wurde, um die Granulierung der Monomerzusammensetzung durchzuführen. Danach wurde die Reaktion bei 60°C für 6 Stunden durchgeführt, während die Zusammensetzung mit Schaufelrührblättern gerührt wurde, und danach wurde die Polymerisation bei 80°C für 10 Stunden durchgeführt.
Nachdem die Polymerisationsreaktion vollständig war, wurde das Reaktionsprodukt gekühlt, und Chlorwasserstoffsäure wurde hinzugefügt, um das Ca₃(PO₄)₂ zu lösen, wonach dann filtriert wurde, mit Wasser gewaschen wurde und getrocknet wurde, um gefärbte Suspensionsteilchen, die Tonerteilchen (39) herzustellen, mit einem gewichtsmittleren Teilchendurchmesser von etwa 7,1 μm.
Zu 100 Gew.-teilen der in dieser Weise erhaltenen Tonerteilchen (39) wurden 1,5 Gew.-teile des gleichen hydrophobischen Siliciumoxids, das auch in Vergleichsbeispiel 25a verwendet wurde, extern hinzu gegeben, um den Polymerisationstoner (39) herzustellen.
Das bei der Herstellung des Toners (39) verwendete 1-Phenyl-1,1-bis(4-hydroxyphenyl)ethan-polycarbonat wurde gereinigt, indem die Umfällung mit Dichlormethan und Isopropanol wiederholt wurde, um die Komponente mit niedrigem Molekulargewicht und Verunreinigungen zu vermindern.
Die physikalischen Eigenschaften der in dieser Weise erhaltenen Tonerteilchen (39) und des Polymerisationstoners (39) sind in Tabelle 15 gezeigt.
Beispiel 35

Als disperse Phase (Dispersoid) wurde das folgende hergestellt.

	(bezogen auf Gewicht)
Styrol	80 Teile
n-Butylacrylat	20 Teile
2,2-Bis(3-methyl-4-hydroxyphenyl)propan polycarbonat (Peakmolekulargewicht: 8.000; Mw: 12.000; Mn: 4.000)	5 Teile
C.I. Pigmentgelb 202 (Farbmittel)	5 Teile
Ladungssteuermittel (Al-Verbindung der 2,5-Di-tert.-butylsalcylsäure)	2 Teile
Esterwachs (DSC-Peak: 70°C)	5 Teile

Mit der obigen Formulierung wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 33 die Tonerteilchen (40) hergestellt, und die nachfolgende Prozedur wurde ebenfalls wiederholt, um den Polymerisationstoner (40) mit einem gewichtsmittleren Teilchendurchmesser von etwa 7,0 μm herzustellen.
Das für die Herstellung des Toners (40) verwendete 2,2-Bis(3-methyl-4-hydroxyphenyl)propan-polycarbonat wurde gereinigt, indem die Umfällung mit Dichlormethan und Isopropanol wiederholt wurde, um die Komponente mit niedrigem Molekulargewicht und Verunreinigungen zu vermindern.

Die physikalischen Eigenschaften der in dieser Weise erhaltenen Tonerteilchen (40) und des Polymerisationstoners sind in Tabelle 15 gezeigt. Vergleichsbeispiel 15

	(bezogen auf Gewicht)
Harz (1)	50 Teile
1,1-Bis(4-hydroxyphenyl)cyclohexan-Polycarbonat (Peakmolekulargewicht: 3.000; Mw: 3.500; Mn: 1.000)	50 Teile
Ruß (Farbmittel)	5 Teile
Negatives Ladungssteuermittel (Verbindung aus einem Monoazofarbstoff mit Eisen)	2 Teile
Polyethylen mit niedrigem Molekulargewicht (DSC-Peak: 107°C)	5 Teile

Die obigen Materialien wurden vorgemischt, und die erhaltene Mischung wurde bei 130°C mit einem Doppelschraubenextruder schmelzverknetet. Das erhaltene schmelzverknetete Produkt wurde unter Verwendung einer Hammermühle zerkleinert, um ein 1 mm mesh-passiertes zerkleinertes Tonerprodukt herzustellen. Dieses zerkleinerte Tonerprodukt wurde weiterhin unter Verwendung einer Schlagmühle unter Anwendung eines Strahlstroms pulverisiert, wonach an der Luft klassifiziert wurde, um ein schwarzes Pulver herzustellen, die Vergleichstonerteilchen (41), mit einem gewichtsmittleren Teilchendurchmesser von 9,3 μm. Zu 100 Gew.-teilen der in dieser Weise erhaltenen Vergleichstonerteilchen (41) wurde 1,0 Gew.-teil des hydrophoben Siliciumoxids, dessen ursprüngliche Siliciumoxidteilchen, die eine spezifische Oberfläche von 200 m²/g, gemessen nach der BET-Methode aufwiesen, mit einem Siliankupplungsmittel und einem Silikonöl oberflächenbehandelt worden waren, um eine spezifische Oberfläche von 120 m²/g zu erhalten, extern hinzugefügt, um den pulverigen Vergleichstoner (41) herzustellen.
Die physikalischen Eigenschaften der auf diese Weise erhaltenen Vergleichstonerteilchen und des Vergleichstoners sind in der Tabelle 15 gezeigt.
Das bei der Herstellung des Vergleichstoners (41) verwendete 1,1-Bis(4-hydroxyphenyl)cyclohexan-polycarbonat wurde nicht durch Umfällung gereinigt.
- Bewertungsmethode -
Als elektrophotographisches Gerät wurde ein 600 dpi Laserstrahldrucker (LBP-860, hergestellt von CANON INC.) verwendet. Dieser wurde modifiziert, um eine Prozessgeschwindigkeit von 60 mm/s aufzuweisen. Eine Reinigungskautschukrakel wurde aus einer Prozesskartusche dieses Geräts entfernt, um das Ladesystem dieses Geräts in eine direkte Ladung zu ändern, die durch geführt wird, indem eine Kautschukwalze in Kontakt gebracht wird. Es wurde eine Spannung einer DC-Komponente (–1.200 V) angelegt.
Als nächstes wurde der Entwicklungsbereich der Prozesskartusche verändert. An Stelle der rostfreien Stahltrommel 1, die das Tonerzuführungselement war, wurde eine mediumbeständige Kautschukwalze (Durchmesser: 16 mm; Härte: ASKER C 45 Grad; Widerstand: 10⁵ Ω·cm), die einen Silikonkautschuk mit darin dispergiertem Ruß aufwies, als Tonerträgerelement verwendet und in Kontakt mit dem lichtempfindlichen Element gebracht. Hier wurde die Breite der Entwicklungsspalte auf etwa 3 mm eingestellt. Das Tonerträgerelement wurde so betrieben, dass es sich in die gleiche Richtung wie das lichtempfindliche Element an dem Bereich des erstgenannten, der mit dem letztgenannten in Kontakt kommt und bei einer Umfangsgeschwindigkeit von 150 %, bezogen auf die Drehumfangsgeschwindigkeit des lichtempfindlichen Elements drehte.
Als das hier verwendete lichtempfindliche Element wurde ein Aluminiumzylinder mit einem Durchmesser von 30 mm und einer Länge von 254 mm als Substrat verwendet und Schichten, die wie nachfolgend aufgebaut waren, wurden nacheinander darauf in Schichten durch Tauchbeschichtung gebildet, um das lichtempfindliche Element herzustellen.

(1) Leitende Beschichtungsschicht: Hauptsächlich zusammengesetzt aus Pulvern aus Zinnoxid und Titanoxid, die in einem Phenolharz dispergiert sind. Schichtdicke: 15 μm.
(2) Unterschicht: hauptsächlich zusammengesetzt aus einem modifizierten Nylon und einen Copolymernylon. Schichtdicke: 0,6 μm.
(3) Ladungserzeugungsschicht: hauptsächlich zusammengesetzt aus einem Titanylphthalocyaninpigment mit einer Absorption im langen Wellenlängenbereich, dispergiert in einem Butyralharz. Schichtdicke: 0,6 μm.
(4) Ladungstransportschicht: hauptsächlich zusammengesetzt aus einer Loch transportierenden Triphenylaminverbindung, die in einem Polycarbonatharz (Molekulargewicht: 20.000, gemessen mit Ostwald-Viskosiemetrie) in einem Gewichtsverhältnis von 8:10 gelöst ist. Schichtdicke: 20 μm.

Als Mittel für die Auftragung des Toners auf das Tonerträgerelement wurde eine Beschichtungswalze, die einen geschäumten Urethankautschuk aufwies, in der Entwicklungsanordnung vorgesehen und mit dem Tonerträgerelement in Kontakt gebracht. Es wurde eine Spannung von etwa –550 V an die Beschichtungswalze angelegt. Ebenfalls, zur Steuerung der Beschichtungsschicht aus dem Toner auf dem Tonerträgerelement wurde eine Harz beschichtete Rakel aus rostfreiem Stahl so angeordnet, das sie mit dem Tonerträgerelement bei einem linearen Druck von etwa 20 g/cm in Kontakt kam (das ist schematisch in 8 gezeigt). Die zum Zeitpunkt der Entwicklung angelegte Spannung war nur eine DC-Komponente (–450 V).
Um die Anpassung an die Prozesskartusche, die wie oben beschrieben, geändert war, wurde das elektrophotographische Gerät modifiziert, und seine Prozessbedingungen wurden wie nachfolgend beschrieben, eingestellt.
Das modifizierte Gerät arbeitet mit einem Verfahren, das das gleichmäßige Laden des Bildträgerelements mit einer Walzenladeanordnung (es ist nur ein DC-Strom angelegt), die anschließende Ladung, dass Belichten der Bildbereiche mit Laserlicht, um ein elektrostatisches latentes Bild zu bilden, die Bildung des latenten Bildes in ein sichtbares Bild (Tonerbild) unter Verwendung des Toners und danach das Übertragen des Tonerbildes auf ein Aufzeichnungsmedium durch die Hilfe einer Walze, an die eine Spannung angelegt ist, umfasst. Dieses ist schematisch in 8 gezeigt.
Das lichtempfindliche Element wurde auf ein Dunkelbereichpotenzial von –600 V und ein Hellbereichpotential von –150 V eingestellt. Papier mit einem Basisgewicht von 75 g/m² wurde als Übertragungsmedium verwendet.
Unter Anwendung des obigen Bildherstellungsgeräts wurde ein Lauftest in einer Umgebung mit einer Temperatur von 10°C und einer relativen Feuchtigkeit von 10 % unter Verwendung der pulverisierten Toner (27) und (41), der kugelförmigen Toner (28) bis (34) und der Polymerisationstoner (35) bis (40) durchgeführt.
Zur Bewertung der Laufleistung wurden Buchstabenbilder bei einer Druckbereichprozentzahl von 3 % gedruckt, um die folgenden Eigenschaften zu bewerten.
Die Ladewalzenkontamination durch den Toner wurde durch die Originalanzahl von Blättern, auf dem eine mangelhafte Ladung aufgrund der Kontamination des Ladelements auf den Halbtonbildern auftrat, bewertet.
Die Schmelzhaftung des Toners auf das lichtempfindliche Element und die Schmelzhaftung an die Entwicklungstrommel wurden auf das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von Schmelzhaftung durch Beobachten der Oberfläche des lichtempfindlichen Elements und der Oberfläche der Entwicklungstrommel in dem Stadium, wo weiße Flecken auf den festen schwarzen Bildern auftraten, untersucht. Wenn keine Schmelzhaftung erkannt wurde, wurde die Bewertung der Laufeigenschaften fortgesetzt.
Wenn weder eine Ladewalzenlcontamination, eine Schmelzhaftung an das lichtempfindliche Element und eine Schmelzhaftung an die Entwicklungstrommel auftraten, wurde das Drucken der Bilder bis zu 1.500 Blätter fortgesetzt. Das bedeutet, dass, je größer die Ordinalzahl der Blätter, auf denen dieses auftrat, war, umso besser war die Laufleistung des Toners.
Zur Bewertung der Übertragungsleistung im Anfangsstadium des Verlaufs wurde der Toner, der auf dem lichtempfindlichen Element nach der Übertragung zum Zeitpunkt der Entwicklung von festen schwarzen Bildern verblieben ist, mit einem Mylar-Band abgenommen, und das Band mit dem Toner wurde auf weißes Papier geklebt. Von der Macbeth-Dichte, die darauf gemessen wurde, wurde die Macbeth-Dichte, die mit dem Band allein (ohne Toner), das auf dem weißen Papier klebte, gemessen wurde, substrahiert, um numerische Werte zu erhalten, nach denen die Bewertung durchgeführt wurde. Daraus folgte, je kleiner der Wert ist, umso besser ist die Übertragungsleistung.
Die Auflösung im Anfangsstadium des Laufs wurde durch Untersuchen der Reproduktion von isolierten einzelnen Flecken mit kleinem Durchmesser bei 600 dpi untersucht, die dazu neigen, geschlossene elektrische Felder entsprechend den elektrischen Feldern des latenten Bildes zu bilden, und sie sind daher schwierig zu reproduzieren.

A (Sehr gut): Die fehlenden Punkte betrugen 5 oder weniger pro 100 Punkte.
B (Gut): Die fehlenden Punkte betrugen 6 bis 10 pro 100 Punkte.
C (mittelmäßig): Die fehlenden Punkte betrugen 11 bis 20 pro 100 Punkte.
D: (Nicht gut): Die fehlenden Punkte betrugen 20 oder mehr pro 100 Punkte.

Zur Bewertung der Anti-Offset-Eigenschaften wurden irgendwelche Verfärbungen, die auf dem Schwarz der Bildproben während der Stadien von Anfang an bis zum 100sten Blattlauf auftrat, beobachtet, um die Anzahl der gefärbten Blätter zu zählen.
Es wurde der Nebel durch Messen mit einem REFLECTOMETER MODELL TC-6DS, hergestellt von Tokyo Denshoku Co., Ltd., gemessen. Als Filter wurde ein bernsteinfarbiges Lichtfilter für den Polymerisationstoner (38) verwendet, ein blauer Filter für den Polymerisationstoner (40) und grüne Filter für die anderen Toner. Der Nebel wurde nach dem folgenden Ausdruck berechnet. Je kleiner der Wert ist, umso geringer ist der Nebel. Nebel (Reflexion) (%) = [Reflexion (%) von Standardpapier] – [Reflektion (%) eines Nichtbildbereichs der Probe].
Die erhaltenen Ergebnisse sind in der Tabelle 16 gezeigt.
Beispiele 36 und Vergleichsbeispiel 17
Bei den unten gezeigten Testbedingungen wurde die Laufleistung auf Vollfarbenbilder bewertet.
1 erläutert schematisch einen Querschnitt eines Bildherstellungsgeräts, das in den vorliegendem Beispiel 36 und Vergleichsbeispiel 17 verwendet wurde. 9 erläutert ein Entwicklungssystem des Bildherstellungsgeräts.
Die lichtempfindliche Trommel 1 umfasst ein Substrat 1a das darauf angeordnet eine lichtempfindliche Schicht 1b mit einem organischen Lichthalbleiter aufweist und wird in Richtung eines Pfeils gedreht. Mit der Ladewalze 2 (die leitende elastische Schicht 2a und der Dorn 2b), die sich gegenüber der lichtempfindlichen Trommel befindet und sich in Kontakt damit dreht, wird die Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 1 elektrostatisch auf ein Oberflächenpotenzial von etwa 600 V gedreht. Die Belichtung wird unter Verwendung eines Polygonspiegels durch eine An-Aus-Steuerung auf der lichtempfindlichen Trommel 1 gemäß der digitalen Bildinformation durchgeführt, wobei ein elektrostatisches latentes Bild mit einem Potential des belichteten Bereichs von –100 V und einem Dunkelbereichpotential von –600 V gebildet wird. Die Polymerisationstoner (38), (39) und (40) und der Polymerisationstoner (35) (Beispiel 36) oder (37) (Vergleichsbeispiel 17) werden in die Entwicklungsanordnungen 4-1, 4-2, 4-3 und 4-4 gegeben. Ein auf dem lichtempfindlichen Element gebildetes elektrostatisches latentes Bild wird mit einem nicht magnetischen Einkomponenten-Entwicklungssystems umgekehrt entwickelt, so dass Bilder der jeweiligen Farbe auf dem lichtempfindlichen Element 1 gebildet werden. Die Tonerbilder werden nacheinander auf das Zwischenübertragungselement 5 übertragen, und sie werden schließlich zu einer bestimmten Zeit auf das Aufzeichnungsmedium 6 übertragen. Hier wird der Toner, der nicht übertragen worden ist und auf dem lichtempfindlichen Element 1 verblieben ist, durch Reinigung mit einem Reinigungselement 8 entfernt, und der Toner, der auf dem Zwischenübertragungselement 5 verblieben ist, wird durch Reinigung mit einem Reinigungselement 9 entfernt.
Das Zwischenübertragungselement 5 weist den röhrenförmigen Dorn 5b und die elastische Schicht 5a auf, die darauf durch Beschichten gebildet worden ist und aus einem Nitril/Butadien-Kautschuk (NBR) gebildet ist, worin Ruß als leitfähigkeitsverleihendes Mittel gut dispergiert worden ist. Die auf diese Weise gebildete Beschichtungsschicht 5a weist eine Härte nach JIS K-6301 von 20 Grad und eine Volumenwiderstand von 10⁹ Ω·cm auf. Der elektrische Übertragungsstrom, der für die Übertragung von der lichtempfindlichen Trommel 1 auf das Zwischenübertragungselement 5 notwendig ist, beträgt etwa 5 μA, der erhalten werden kann, durch Anlegen einer Spannung von +1.000 V an den Dorn 5b von einer Stromquelle.
Die Übertragungswalze 7 weist einen äußeren Durchmesser von 20 mm auf. Die Übertragungswalze 7 weist eine elastische Schicht 7a auf, die durch Beschichten auf einen Dorn 7b mit einem Durchmesser von 10 mm eines schäumbaren Materials aus einem Ethylen/Propylen/Dien-Terpolymer (EPDM), worin Kohlenstoff als leitfähigkeitsverleihendes Mittel gut dispergiert worden ist, gebildet ist. Als elastische Schicht 7a wurde eine solche mit einem Volumenwiderstand von 10⁶ Ω·cm und einer Härte nach JIS K-6301 von 35 Grad verwendet. Es wurde eine Spannung an die Übertragungswalze angelegt, damit ein Übertragungsstrom von 15 μA fließt.
In der Hitzefixieranordnung H wurde eine Fixieranordnung vom Heißwalzentyp ohne der Funktion einer Ölauftragung verwendet.
Unter den obigen Bedingungen wurde ein Lauftest kontinuierlich auf maximal 1.500 Blättern in einer Umgebung von 30°C Temperatur und 80 % relativer Feuchtigkeit durch Drucken von Bildern mit einer Bildbereichsprozentzahl von 10 %, bei einer Papierzuführungsrate von 8 Blättern (A4-Größe)/Minute durchgeführt, um die Bewertung durchzuführen.
Die Bewertung der Schmelzhaftung des Toners an das lichtempfindliche Element und der Schmelzhaftung an die Entwicklungstrommel wurde in der gleichen Weise wie in den Beispielen 25 bis 35 durchgeführt. Die Schmelzhaftung des Toners an das Zwischenübertragungselement bei Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von Schmelzadhäsion untersucht, indem die Oberfläche des Zwischenübertragungselements in dem Zustand beobachtet wurde, wo weiße Flecken auf den festen schwarzen Bildern auftragen. Wenn keine Schmelzhaftung erkannt wurde, wurde die Bewertung der Laufeigenschaft fortgesetzt.
Wenn weder eine Ladewalzenkontamination, noch eine Schmelzhaftung an das lichtempfindliche Element und eine Schmelzhaftung an die Entwicklungstrommel auftraten, wurde das Drucken der Bilder bis zu 1.500 Blättern fortgesetzt. Das bedeutet, je größer die Ordinalanzahl der Blätter, auf dem sie auftraten, war, umso besser war die Laufeigenschaft des Toners.
Die Ergebnisse der obigen Bewertung sind in Tabelle 17 zusammengefasst.

Claims

Toner, der (i) Tonerteilchen mit einem Bindemittelharz, einem Farbmittel und einem Wachs und (ii) ein anorganisches feines Pulver umfasst, worin das Bindemittelharz ein Polycarbonatharz in einer Menge von 0,1 Gew.-% bis 50,0 Gew.-% und ein Harz, das nicht dem Polycarbonatharz entspricht, in einer Menge von 50,0 Gew.-% bis 99,9 Gew.-%, bezogen auf das Bindemittelharz, aufweist; wobei der Toner eine Molekulargewichtsverteilung des in Tetrahydrofuran löslichen Materials, gemessen mit der Gelpermeationschromatographie, aufweist, worin der Toner eine Komponente in einer Menge von 5,0 Gew.-% oder weniger, bezogen auf das Gewicht des Toners, enthält, die in ihrer Struktur eine Wiederholungseinheit des Polycarbonatharzes aufweist und ein Molekulargewicht von 1.000 oder weniger aufweist, und worin die Tonerteilchen einen Formfaktor SF-1 von 100 bis 160 und einen Formfaktor SF-2 von 100 bis 140, gemessen mit einem Bildanalysegerät, aufweisen.
Toner nach Anspruch 1, mit einer Molekulargewichtverteilung, gemessen mit der Gelpermeationschromatographie, des in Tetrahydrofuran löslichen Materials, worin das Polycarbonatharz ein Peakmolekulargewicht im Molekulargewichtsbereich von 1.000 bis 500.000 aufweist.
Toner nach Anspruch 1, mit einer Molekulargewichtsverteilung, gemessen mit der Gelpermeationschromatographie, des in Tetrahydrofuran löslichen Materials, worin das Polycarbonatharz ein Peakmolekulargewicht im Molekulargewichtsbereich von 2.000 bis 100.000 aufweist.
Toner nach Anspruch 1, worin das Harz, das nicht dem Polycarbonatharz entspricht, mindestens eine Art eines Harzes umfasst, das aus der Gruppe gewählt ist, die aus einem Styrol-Acrylharz, einem Polyesterharz und einem Epoxidharz besteht.
Toner nach Anspruch 1, worin die Tonerteilchen einen Formfaktor SF-1 von 100 bis 140 und einen Formfaktor SF-2 von 100 bis 120, gemessen mit einem Bildanalysegerät, aufweisen.
Toner nach Anspruch 1, worin das Verhältnis des Formfaktors SF-1 zum Formfaktor SF-2, (SF-2)/(SF-1) 1,0 oder weniger beträgt.
Toner nach Anspruch 1, worin die Tonerteilchen einen gewichtsmittleren Teilchendurchmesser von 2 μm bis 10 μm aufweisen.
Toner nach Anspruch 1, worin die Tonerteilchen einen gewichtsmittleren Teilchendurchmesser von 4 μm bis 8 μm aufweisen.
Toner nach Anspruch 1, worin die Tonerteilchen einen Variationskoeffizienten (A) von 35 % oder weniger in der Zahlenverteilung der Tonerteilchen aufweisen, der nach dem folgenden Ausdruck berechnet wird: Variationskoeffizient A = [S/D1) × 100worin S einen Wert für die Standardabweichung in der Zahlenverteilung der Tonerteilchen bedeutet und D₁ den zahlenmittleren Teilchendurchmesser (μm) der Tonerteilchen bedeutet.
Toner nach Anspruch 1, der diesen Wachs in einer Menge von 0,1 Gew.-% bis 50 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Toners, enthält.
Toner nach Anspruch 1, der diesen Wachs in einer Menge von 0,5 Gew.-% bis 30 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Toners, enthält.
Toner nach Anspruch 1, worin das Wachs einen maximalen endothermen Peak innerhalb des Temperaturbereichs von 40°C bis 130°C zum Zeitpunkt des Temperaturanstiegs in der DSC-Kurve, gemessen mit einem Differenzialabtastkalorimeter, aufweist.
Toner nach Anspruch 1, worin das Wachs einen maximalen endothermen Peak innerhalb des Temperaturbereichs von 50°C bis 100°C zum Zeitpunkt des Temperaturanstiegs der DSC-Kurve, gemessen mit einem Differenzialabtastkalorimeter, aufweist.
Toner nach Anspruch 1, worin das Polycarbonatharz auf den Oberflächen der Tonerteilchen des Toners vorhanden ist.
Toner nach Anspruch 1, worin das Polycarbonatharz auf den Oberflächen der Tonerteilchen des Toners vorhanden ist und das Wachs in den Tonerteilchen dispergiert ist.
Toner nach Anspruch 14, worin das Polycarbonatharz auf den Oberflächen der Tonerteilchen kontinuierlich vorhanden ist.
Toner nach Anspruch 14, worin das Polycarbonatharz auf den Oberflächen der Tonerteilchen diskontinuierlich vorhanden ist.
Toner nach Anspruch 1, der Polymerisationstonerteilchen umfasst, die hergestellt sind, indem in einem wässrigen Medium eine polymerisierbare Monomerzusammensetzung, die mindestens ein Polymerisationsmonomer, das Farbmittel, das Wachs und das Polycarbonatharz enthält, polymerisiert wird.
Bildherstellungsverfahren, das folgendes umfasst: (I) eine Ladestufe mit äußerer Anlegung einer Spannung an ein Ladeelement, um ein elektrostatisches, ein latentes Bild tragendes Element elektrostatisch zu laden; (II) eine Stufe zur Bildung eines latenten Bildes zur Bildung eines elektrostatischen, latenten Bildes auf das in dieser Weise geladene, elektrostatische, ein latentes Bild tragende Element; (III) eine Entwicklungsstufe zum Entwickeln des elektrostatischen, latenten Bildes, das auf dem elektrostatischen, ein latentes Bild tragenden Element gebildet ist, durch Anwendung eines Toners nach einem der Ansprüche 1 bis 18, um ein Tonerbild zu bilden; (IV) eine Übertragungsstufe zum Übertragen des Tonerbildes, das auf dem elektrostatischen, ein latentes Bild tragenden Elements gebildet ist, auf ein Aufzeichnungsmedium über, oder nicht über, ein Zwischenübertragungselement; und (V) eine Fixierstufe zum Hitzefixieren des auf das Aufzeichnungsmedium übertragenen Tonerbildes an das Aufzeichnungsmedium.
Bildherstellungsverfahren nach Anspruch 19, worin, in dieser Entwicklungsstufe, der Toner an der Entwicklung teilnimmt, während er auf der Oberfläche eines Tonerträgerelements getragen wird, wobei das Tonerträgerelement so eingestellt ist, dass es eine Oberflächenbewegungsgeschwindigkeit vom 1,05- bis 3,0-fachen der Oberflächenbewegungsgeschwindigkeit des elektrostatischen, ein latentes Bild tragenden Elements aufweist und das Tonerträgerelement eine Oberflächenrauhigkeit Ra von 1,5 μm oder kleiner aufweist.
Bildherstellungsverfahren nach Anspruch 19, worin, in dieser Entwicklungsstufe, der Toner an der Entwicklung teilnimmt, während er auf der Oberfläche eines Tonerträgerelements getragen wird; wobei das Tonerträgerelement eine nicht magnetische Trommel und einen Magneten, der sich innerhalb der nicht magnetischen Trommel befindet, aufweist und eine ferromagnetische Metallrakel vorgesehen wird, die einen Raum zwischen der Rakel und der Oberfläche der nicht magnetischen Trommel lässt, um eine Tonerschicht auf dem Tonerträgerelement zu bilden.
Bildherstellungsverfahren nach Anspruch 19, worin, in dieser Entwicklungsstufe: der Toner an der Entwicklung teilnimmt, während er auf der Oberfläche eines Tonerträgerelements getragen wird, und eine elastische Rakel in Berührung mit der Oberfläche des Tonerträgerelements gebracht wird, um eine Tonerschicht auf dem Tonerträgerelement zu bilden.
Bildherstellungsverfahren nach Anspruch 19, worin, in der Entwicklungsstufe, der Toner an der Entwicklung teilnehmen, während er auf der Oberfläche eines Tonerträgerelements getragen wird, wobei das Tonerträgerelement so angeordnet wird, dass sich eine Lücke zwischen seiner Oberfläche und der Oberfläche des elektrostatischen, ein latentes bild tragenden Elements bildet, und eine Entwicklungsvorspannung mit einer Wechselvorspannung an das Tonerträgerelement zum Zeitpunkt der Entwicklung angelegt wird.
Bildherstellungsverfahren nach Anspruch 19, worin, in der Ladestufe, ein Ladelement, an das eine Spannung extern angelegt wird, mit der Oberfläche des elektrostatischen, ein latentes Bild tragenden Elements in Kontakt gebracht wird, um das elektrostatische, ein latentes Bild tragende Element elektrostatisch zu laden.
Bildherstellungsverfahren nach Anspruch 19, worin, in der Fixierstufe, das Tonerbild an das Aufzeichnungsmedium mit einer Hitzefixierungsanordnung, in der kein Off set-Verhinderungsmittel in dieses Fixierelement geführt wird, fixiert wird.
Bildherstellungsverfahren nach Anspruch 19, worin, in der Fixierstufe, das Tonerbild an das Aufzeichnungsmedium mit einer Hitzefixieranordnung fixiert wird, die kein Reinigungselement aufweist, wobei sie mit der Oberfläche eines Fixierelements in Kontakt kommt, um die Oberfläche des Fixierelements zu reinigen.
Bildherstellungsverfahren nach Anspruch 19, worin, in der Fixierstufe, das Tonerbild an das Aufzeichnungsmedium mit einer Hitzefixieranordnung fixiert wird, die Hitze und Druck in dem Zustand anwendet, wenn das Tonerbild, das auf die Oberfläche des Aufzeichnungsmediums übertragen worden ist, in Kontakt mit einer Folie gebracht wird.
Bildherstellungsverfahren nach Anspruch 19, worin, in der Entwicklungsstufe, das elektrostatische latente Bild mit einer Entwicklungsvorrichtung, die diesen Toner hält, entwickelt wird, und ein Tonerbild mit einem Tonerwiederverwendungssystem gebildet wird, in dem der auf der Oberfläche des elektrostatischen, ein latentes Bild tragenden Elements verbliebene Toner nach der Übertragung gesammelt wird, um die Oberfläche zu reinigen, der gesammelte Toner in die Entwicklungsvorrichtung geleitet wird und der gesammelte Toner in der Weise in der Entwicklungsvorrichtung gehalten wird, dass er wieder dafür verwendet werden kann, ein elektrostatisches latentes Bild zu entwickeln.
Bildherstellungsverfahren nach Anspruch 19, worin, in der Übertragungsstufe, das Tonerbild, das auf dem elektrostatischen, ein latentes Bild tragenden Element gebildet ist, von dem elektrostatischen, ein latentes Bild tragenden Element auf das Übertragungsmedium nicht über das Zwischenübertragungselement übertragen wird.
Bildherstellungsverfahren nach Anspruch 29, worin, in der Übertragungsstufe, das Tonerbild übertragen wird, indem ein Übertragungselement, an das eine Spannung extern angelegt wird, mit der Oberfläche des elektrostatischen, ein latentes Bild tragenden Elements durch das Aufzeichnungsmedium in Kontakt gebracht wird.
Bildherstellungsverfahren nach Anspruch 29, worin, in der Übertragungsstufe, das Tonerbild, das auf dem elektrostatischen, ein latentes Bild tragenden Element gebildet ist, primär auf das Zwischenübertragungselement übertragen wird, und das Tonerbild, das primär auf das Zwischenübertragungselement übertragen worden ist, sekundär auf das Aufzeichnungsmedium übertragen wird.
Bildherstellungsverfahren nach Anspruch 31, worin, in der Übertragungsstufe, das Tonerbild sekundär auf das Aufzeichnungsmedium übertragen wird, indem ein Übertragungselement, an das eine Spannung extern angelegt wird, mit der Oberfläche des Zwischenübertragungselements durch das Aufzeichnungsmedium in Kontakt gebracht wird.
Bildherstellungsverfahren nach Anspruch 19, worin, in der Entwicklungsstufe, eine aus dem Toner gebildete Tonerschicht auf der Oberfläche eines Tonerträgerelements gebildet wird und das elektrostatische latente Bild in dem Stadium entwickelt wird, dass zumindest die Tonerschicht auf dem Tonerträgerelement mit der Oberfläche des elektrostatischen, ein latentes Bild tragenden Element zum Zeitpunkt der Entwicklung in Kontakt gebracht wird.
Bildherstellungsverfahren nach Anspruch 19, worin, in der Entwicklungsstufe, eine aus dem Toner gebildete Tonerschicht auf der Oberfläche eines Tonerträgerelements gebildet wird, und das elektrostatische latente Bild in dem Zustand entwickelt wird, dass zumindest die Tonerschicht auf dem Tonerträgerelement mit der Oberfläche des elektrostatischen, ein latentes Bild tragenden Elements zum Zeitpunkt der Entwicklung in Kontakt gebracht wird und ein Bild mit einem Reinigung-bei-Entwicklung-System gebildet wird, wobei der Toner, der auf der Oberfläche des elektrostatischen, ein latentes Bild tragenden Elements nach der Übertragung verbleibt, auf der Oberfläche des Tonerträgerelements gesammelt wird, um die Oberfläche des erstgenannten zu reinigen und der gesammelte Toner auf dem Tonerträgerelement in der Weise getragen wird, dass er dafür wieder verwendet werden kann, um ein elektrostatisches latentes Bild zu entwickeln.
Bildherstellungsverfahren nach Anspruch 34, worin ein Entwicklungsbereich in der Entwicklungsstufe, ein Übertragungsbereich in der Übertragungsstufe und ein Ladungsbereich in der Ladungsstufe in der genannten Anordnung in Bewegungsrichtung des elektrostatischen, ein latentes Bild tragenden Elements angeordnet werden, wobei kein Reinigungselement, das in Kontakt mit der Oberfläche des elektrostatischen, ein latentes Bild tragenden Elements kommt, um den Toner zu entfernen, der auf der Oberfläche nach der Übertragung verbleibt, zwischen dem Übertragungsbereich und dem Ladungsbereich und zwischen dem Ladungsbereich und dem Entwicklungsbereich vorhanden ist.